JPH0331094B2

JPH0331094B2 -

Info

Publication number: JPH0331094B2
Application number: JP61068772A
Authority: JP
Inventors: Atsuyoshi Shimizu
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1991-05-02
Also published as: JPS62227432A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は攪拌装置に関するものである。更に詳
しくは、横型円筒状容器に多数のパドルが回転軸
に取り付けられた攪拌手段が内蔵されていると共
にこの回転軸と垂直に２以上の固定堰が容器周壁
に固定されており、各固定堰を挟んで隣接するパ
ドルの取付けが特殊に構成されていて重合器、後
処理器、乾燥器、等として好適に使用される横型
一軸式の攪拌装置に関するものである。〔従来の技術〕横型円筒状容器に横型一軸式の攪拌手段が内蔵
された攪拌装置は以前からポリオレフイン等のポ
リマー粒子の攪拌装置として知られている。これ
らの攪拌装置の一つとして、ポリマー粒子や触媒
粒子等（以下、粉粒体と総称することがある）の
完全な混合、あるいは除熱効率の向上、更には粉
粒体の容器内での滞留時間分布（以下、RTDと
略記することがある）の幅を狭くすることすなわ
ち滞留時間の均一化（以下、RTDの向上と言う
ことがある）等を図るため、矩形状の平ならパド
ルが水平な回転軸上に多数取り付けられた横型一
軸式の攪拌手段に加えて、１以上の固定堰が回転
軸に対して垂直方向に容器内壁に固定された連続
処理のできる攪拌装置が知られている（特公昭59
−21321参照）。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、この種の固定堰を単に従来の攪
拌手段に加えて内設して固定堰で区切られた各攪
拌ゾーン（以下、単にゾーンと言うことがある）
を構成しただけの攪拌装置では、混合あるいは除
熱効率の向上があつたとしても、RTDの充分な
向上は得られなかつた。今、固定堰を２つ内設し
て３つのゾーンが構成されている攪拌装置につい
て、その１つのゾーン内で、粉粒体がそのゾーン
内の平均滞留時間だけ攪拌された後に次の隣接ゾ
ーンへピストンフローで全量移送される場合すな
わち各ゾーンでバツチ運転して順次移送される場
合を仮定すると、ゾーン数が多い程攪拌効果は増
大する。このような効果を槽数効果と称し、この
効果に及ぼすゾーン１つ分の槽数効果を１とし、
全体の槽数効果をその和で表現するならば、上記
の如くゾーン３つの場合は全体で槽数効果は３で
ある。しかしながら単に従来の攪拌手段に加えて
固定堰を内設しただけの前記従来の攪拌装置を連
続運転した場合は、各ゾーンにシヨート・パス粒
子や長期滞留粒子が存在して槽数効果はゾーン１
つ分で１以下になり、全体で３に達しない。更に
は、完全な混合を得ようとして回転数を増加させ
た場合は、固定堰を２つ内設したにもかかわら
ず、粉粒体は流動状態となつて固定堰をその両側
から超えるものが多く、槽数効果は全体で１に近
づいて堰を設けた効果が殆んど表われないことも
あつた。この様に、固定堰を単に従来の攪拌手段に加え
て内設しただけの従来の攪拌装置では、粉粒体の
RTDを向上させることは非常に困難である問題
点があつた。そして例えばオレフイン重合用やポ
リオレフインの乾燥用の攪拌装置用でシヨート・
パス粒子等が存在することは、得られたポリオレ
フインに品質不均一、物性低下、外観不良、等を
招いたので、上記従来技術の問題点の早期解決が
望まれていた。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解決
し、粉粒体の滞留時間を均一化した状態で行なう
連続攪拌を工業的規模において、長期間安定して
実施することのできる横型一軸式の攪拌装置を提
供することを目的に鋭意研究した結果成されたも
のである。すなわち本発明は、一端に攪拌対象物の供給口
と他端に粉粒体の抜出し口とを有する横型円筒状
容器内に、水平な回転軸とその上の複数の各位置
にそれぞれ１枚以上の矩形状の平らなパドルが取
り付けられて成るパドル組の複数組とから成る攪
拌手段が内蔵されている横型一軸式の攪拌装置で
あつて、上記回転軸と垂直方向に容器内壁に固定
された２以上の固定堰によつて容器内が３以上の
攪拌ゾーンに分割されており、各固定堰を挟んで
隣接する２つのパドル組から成る隣接パドル組群
が各隣接パドル組群毎に以下の条件(i)〜(v)を満足
し且つ隣接パドル組群間で条件(vi)を満足すること
を特徴とする攪拌装置； (i) ２つのパドル組のパドルの幅Ｗ及び枚数は互
に等しい。 (ii) β＝0゜、 (iii) Ｄ／100≦l₁≦Ｄ／20、 (iv) l₂／l₁≧１ (iv) １≦S₂／S₁≦20 (vi) すべての隣接パドル組群間でl₁同士、l₂同士、
S₁同士、S₂同士、Ｗ同士はそれぞれ互に等し
い。ここに、 β：固定堰を挟んで隣接するパドル組間の各パ
ドルが回転軸に対して垂直な投影面上で成
す位相角差、Ｄ：横型円筒状の容器の内径（mm）、 l₁：容器内壁と供給口側のパドル組のパドル先
端とのクリアランス（mm）、 l₂：容器内壁と抜出し口側のパドル組のパドル先
端とのクリアランス（mm）、 S₁：供給口側のパドル組のパドルと固定堰とのク
リアランス（mm）、 S₂：抜出し口側のパドル組のパドルと固定堰との
クリアランス（mm）、に関するものである。〔構成の説明〕本発明に係る攪拌装置を図面によつて詳細に説
明する。第１図は本発明装置の１実施例を模式的且つ透
視的に示す側面説明図、第２図は第１図中固定堰
を挟んで隣接する２組のパドル組（隣接パドル
組）の各パドルの位置を示すＡ−Ａ線から矢印方
向に見た説明図、第３図はパドルの位相角差が
90゜のときの隣接パドル組を第２図と同じ位置で
見た説明図、第４図は第３図の状態から隣接パド
ル組を90゜回転させた状態を示す説明図、第５図
はパドル組が粉粒体を攪拌するときの回転に従つ
て変化する粉粒体堆積表面の高低を示す説明図、
第６図及び第７図はそれぞれ粉粒体を攪拌すると
きの固定堰付近における粉粒体堆積表面の高低変
化を第３図及び第４図に対応する２つの両極端の
場合についてパドル組の位置と共に示す側面説明
図、第８図、第９図及び第１０図は本発明装置に
おける固定堰とこれを挟んで隣接するパドル組と
の配置状態の種々な態様と粉粒体堆積表面の形成
状態とを示す側面説明図である。図面中、１は横型円筒状容器（直径Ｄ、長さ
Ｌ、Ｌ／Ｄ＝3.0）であつて、第１図に示す如く、
一端に攪拌対象物の供給口２と他端に粉粒体の抜
出し口３とを有している。この横型円筒状容器
（以下単に容器と略称することがある）１内の筒
軸位置に水平な回転軸（直径ｄ）４が設けられて
おり、この回転軸４上の複数の各位置に第１図及
び第２図に示す如くそれぞれ１枚以上（図例は揃
つて２枚）の矩形状の平らなパドル（幅Ｗ）が取
り付けられて成るパドル組５が回転軸４のほぼ全
長に亘つて複数組設けられていて回転軸４とで攪
拌手段を構成している。そしてこの攪拌手段とこ
れを内蔵する容器１とで横型一軸式の攪拌装置が
構成されている。各パドル組５のパドル数は図例
では揃つて２枚であるが、必ずしもその必要はな
く、例えば１枚、２枚、又は３枚等異なる枚数の
パドルから成るパドル組５が混在していても良
い。但し、後記する如く各固定堰を挟んで隣接す
る２つのパドル組間ではパドル数は等しいことが
必要である。７は固定堰であつて、第１図及び第
２図に示す如く、その２つ以上（図例では３つ）
が回転軸４と垂直方向に容器１の長さＬを例えば
ほぼ同じ長さに分割する位置に、上方に容器内壁
との間に半月形（円弧と弦とより成り、必ずしも
半円を意味しない）の開口部８を残して容器内壁
に固定されており、この固定堰７によつて容器１
内が固定堰７の数より１つ多い攪拌ゾーンに分割
されている（以下、上記攪拌ゾーンを供給口２側
から抜出し口３側に向かつて順次第１ゾーン、第
２ゾーン、第３ゾーン等と言うことがあり、また
１つの固定堰７に関し供給口２側及び抜出し口３
側の各攪拌ゾーンをそれぞれ上流側ゾーン及び下
流側ゾーンと言うことがある）。ところで本発明装置においては、この固定堰７
を挟んで隣接する２つのパドル組（それぞれ隣接
パドル組と称することがあり、また１つの固定堰
７を挟む両隣接パドル組をまとめて隣接パドル組
群９と言う）、すなわち供給口２側（上流側）に
位置する隣接パドル組５ａと抜出し口３側（下流
側）に位置する隣接パドル組５ｂとが、隣接パド
ル組群９毎に前記で示した条件(i)〜(v)を満足し且
つ隣接パドル組群間で条件(vi)を満足するものであ
ることが本発明の特徴である。なお、本発明装置に使用される横型円筒状容器
１としてはその直径Ｄに対する長さＬの比Ｌ／Ｄ
が1.0以上のものが好ましい。又、固定堰７の開
口部８の面積は容器断面積1/4πD²の30％よりも
大きくないことが好ましい。又、開口部８の形状
としては基本的に第２図に示す半月形が好ましい
が、開口部８の周縁の一部として容器周壁の円弧
が含有されていること以外に特別の制限はない。〔作用〕以下、本発明装置の作用を本発明装置開発の経
緯と共に説明する。２以上の固定堰７が設けられいる横型一軸式の
攪拌装置であつても、各隣接パドル組群９毎に隣
接パドル組５ａ，５ｂについての上記条件(i)〜(v)
を満足していない場合、例えば、両隣接パドル組
５ａ，５ｂのパドル数が異なる場合、又は同じで
あつても両隣接パドル組５ａ，５ｂの少なくとも
一部のパドルの位相角差βが0゜でない場合（前者
の場合はパドルの位相角差については当然に後者
の場合と同じになる）は、粉粒体が固定堰７上方
の開口部８を通過する軸方向へのフローパターン
は一方方向ではなく、下流側のパドル組５ｂによ
つてかき上げられた粉粒体が固定堰７を越して逆
移動するものがある。固定堰７上方の開口部８に
おいて、粉粒体が上流側ゾーンから下流側ゾーン
への移動のみであれば、槽数効果がある程度表わ
れるが、上記条件(i)〜(v)を満足していない場合、
下流側ゾーンから上流側ゾーンへ逆移動もあり、
この逆移動分だけ上流側ゾーンから下流側ゾーン
への粉粒体移動量が増して、シヨート・パス分が
増すこととなり、滞留時間を不均一にする。又、
単位時間当りの逆移動量は回転数の増加とともに
増加し、はなはだしい場合は、２以上の固定堰７
を内設したにもかかわらず、その効果は殆んど表
われない。これらの現象について、種々検討した結果を第
３図〜第７図により詳しく説明する。以下の説明
は１つの隣接パドル組群９についてのものである
が、２以上の隣接パドル組群９のいずれについて
も適用されるものである。第３図に示す固定堰７
を挟んだ両隣接パドル組５ａ，５ｂは、それぞれ
のパドル数は同じ２枚であつて各隣接パドル組５
ａ，５ｂそれぞれにおいて隣接パドル組５ａのパ
ドル６ａ，６ｂ、及び隣接パドル組５ｂのパドル
６ｂと６ｂとの成す開き角α゜は共に180゜にとつて
ある。両隣接パドル組５ａ，５ｂ間には各パドル
６ａと６b1枚づつの組２組について位相角差β
が存在するが、上例では位相角差βは0゜でない場
合の例として２組共90゜にとつてある。これらの
パドル組５ａ，５ｂは第３図の位置から90゜回転
すると第４図の位置になる。一般に、攪拌装置に
粉粒体を適当量（装置の約60容量％の場が多い）
保有させておいてパドル組５を回転させてゆく
と、粉粒体堆積表面の傾斜は変化し、その頂部一
帯の高さは上下に変化する。その変化状態は粉粒
体の性状、回転数、保有量等によつて異なるが、
パドル組５がほぼ第５図に示す回転位置近辺で安
息角に達し、このとき粉粒体堆積表面の頂部一帯
は最も高いレベル（HLで表わす）になる。更に
パドル組５が第５図に示す回転位置より開き角α
の1/2（図例では90゜）回転した時（パドル組５の
回転位置は図示せず）に、粉粒体堆積表面の頂部
一帯は最も低いレベル（LLで表わす）になる。
また、パドル組５が上記２つの回転位置の中間で
は粉粒体堆積表面の頂部一帯はHLとLLとの平均
的なレベル（ALで表わす）になる。従つて、粉
粒体堆積の頂部一帯のレベルはパドル組５の回転
中にHL→AL→LL→AL→HLのように変化する。
ここで第３図、第４図に示す如く隣接パドル組間
の位相角差βが90゜であつて且つその他の互に隣
接するパドル組間の位相角差も90゜の場合につい
て上記結果により検討すると、第６図及び第７図
に示す如く、固定堰７の両側で隣接パドル組５
ａ，５ｂのいずれか一方の域の粉粒体堆積表面の
頂部一帯がレベルHLにある時点で他方の隣接パ
ドル組５ａ又は５ｂの域の粉粒体堆積表面の頂部
一帯のレベルは必ずLLである。従つて回転軸４を連続回転させて粉粒体を攪拌
する場合、隣接パドル組５ａ，５ｂが第３図に示
す位置（隣接パドル組５ａは第５図のパドル組５
と同じ位置）に来た時は、第６図に示すように、
隣接パドル組５ａ域の粉粒体堆積表面の頂部一帯
はレベルHLにあり、隣接パドル組５ｂ域の粉粒
体堆積表面の頂部一帯はレベルLLにある。粉粒
体の軸方向への移動は高いレベルHLから低いレ
ベルLL方向に流動するから、第６図の場合、粉
粒体は自然に固定堰７を越して上流側ゾーンから
下流側ゾーンに移動する。更に回転軸４が回転して隣接パドル組５ａ及び
５ｂが第４図に示す位置に来た時は、第７図に示
すように、隣接パドル組５ａ，５ｂ各域の粉粒体
堆積表面の頂部一帯のレベルは第７図に示す如く
HLとLLとは逆転し、粉粒体は固定堰７を越して
下流側ゾーンから上流側ゾーンに逆移動すること
になる。このレベルHL，LLの逆転現像は位相角差βと
パドルの開き角αとの関係から上例では時間的等
間隔で起るが、不等間隔で起こる場合についても
粉粒体の移動状態については基本的に同じであ
る。このように固定堰７を挟んで隣接するパドル組
５ａ，５ｂ各域の粉粒体堆積表面間で頂部一帯の
レベルの高低が交互に逆転する場合は、必ず粉粒
体の逆移動現象が起こり、一面で長期滞留粒子従
つて反面ではシヨート・パス粒子を多く発生させ
て滞留時間を不均一にさせていたことが判つた。
この逆移動現象を少なくするために更に検討を進
めた結果、回転中の隣接パドル組５ａ，５ｂのパ
ドル６ａと６ｂ、により掻き上げられる粉粒体堆
積表面の頂部一帯のそれぞれのレベルが同時刻に
おいて同じであつて差を生じさせないパドル６
ａ，６ｂの配置が重要なのであるとの認識に達し
た。そしてそのための条件を、隣接パドル組５
ａ，５ｂのパドル６ａと６ｂとが同一幅Ｗを有す
る矩形状であり、第８図に示す如く、容器１の内
壁とのクリアランスl₁及びl₂（第８図中のl₁，l₂は、
パドル６ａ，６ｂの先端と容器内壁とのクリアラ
ンスをやゝ斜めに見たものであるから、その位置
のみを示すものである。第９図及び第１０図にお
いても同じ。）が等しく、且つ固定堰７とのクリ
アランスS₁及びS₂も等しい場合について検討した
ところ、下記に示す条件が滞留時間均一化の基本
条件であると認められた。 (iv) 両隣接パドル組５ａ，５ｂ間でパドル６ａ，
６ｂの数が等しい。 (ii) 両隣接パドル組５ａ，５ｂ間で各パドル６
ａ，６ｂの位相角差βが0゜。条件(ii)は、換言すれば、両隣接パドル組５ａ，
５ｂのパドル６ａ，６ｂの各１枚から成る１組２
枚の各パドル６ａ，６ｂは回転軸４の方向に見れ
ば第２図の如く一致することを意味するが、必ず
しも各開き角αが等しいことを要しない。この場
合、両隣接パドル組５ａ，５ｂ各域の粉粒体堆積
表面の頂部一帯のレベルがHLからLLまでのどの
状態にあつても、例えばHLの場合について第８
図に示す如く、粉粒体が供給口２から供給されて
上流側ゾーンに流入しない限り、固定堰７上方の
開口部８における粉粒体堆積表面の傾斜は固定堰
７の両側に同じであつても粉圧はバランスしてお
り、両側傾斜面の交差する谷部P′は固定堰７の真
上に形成されて固定堰７の上方延長面Ｐ上にあ
り、この固定堰７を越す粉粒体の移動は起らな
い。このような固定堰７及び隣接パドル組５ａ，
５ｂの配置においては、粉粒体が供給口２から供
給されて上流側ゾーンに流入する場合、上流側ゾ
ーンでの増加分だけがわずかなレベル差となり、
粉粒体は第１ゾーンから第２ゾーンへの移動のみ
のフローパターンを示すのである。次に両隣接パドル組５ａ，５ｂ間でパドル６
ａ，６ｂの枚数が等しく且つ位相角差βが0゜であ
つても、固定堰７の開口部８の面積が大きい場
合、回転数が高い場合、或は粉粒体の保有量が多
い場合などには粉粒体の軸方向への飛散程度が増
加し、飛散によるシヨート・パス及び逆移動の防
止は必ずしも充分でない。この様な飛散あるいは
逆移動の防止について種々検討した結果、種々な
場合を総合して、両隣接パドル組５ａ，５ｂのパ
ドル６ａ，６ｂの幅Ｗが同じで（以下の説明にお
いてこの条件は変わらないものとし、逐一示すこ
とは省略する）、l₂／l₁≧１で且つS₂／S₁≧１の場
合に防止効果が充分にあることが認められた。
l₂／l₁＝１，S₂／S₁＝１の場合は先に第８図で見
た通りである。l₂／l₁＞１，S₂／S₁＝１の場合は
第９図に、又l₂／l₁＝１，S₂／S₁＞１の場合は第
１０図にそれぞれ粉粒体堆積表面の頂部一帯の形
成状態を示す。第９図及び第１０図においていず
れの場合も両隣接パドル組５ａ，５ｂそれぞれの
域の粉粒体堆積表面が接して形成する谷部P′が固
定堰７の上方延長面Ｐより下流側ゾーン側に在
り、谷部P′と面Ｐとの軸方向の距離Hsの存在が
認められる。この距離Hsが下流側ゾーン側に存
在することは面Ｐにおける粉圧が上流側ゾーンか
ら下流側ゾーンに向くことを意味し、そしてHs
が大きいほど粉粒体の逆移動は生じ難いことにな
る。次にl₁が容器１の内径Ｄに対して実際的にどの
範囲に定めるのが良いかを数多くの実験により経
験的に求めたところ、l₁の適切な範囲は、 (iii)Ｄ／100≦l₁≦Ｄ／20、であることが判つた。又、S₂／S₁は大きければ大きいほど逆移動防止
には有効であるが、反面大き過ぎるとそのクリア
ランスS₂における粉粒体の攪拌状態が悪化し、は
なはだしい場合はデツド・スペースとなる。この
点についても経験的に (v)１≦S₂／S₁≦20 が適切な範囲として得られた。上記条件(i)〜(v)が隣接パドル組群９毎に満足さ
れていても、隣接パドル組群９間で、l₁同士、l₂
同士、S₁同士、S₂同士、Ｗ同士が互に異なるとき
は、攪拌ゾーン間で粉粒体の移動速度にアンバラ
ンスが生じて粉粒体が偏在するようになつて支障
を来たして粉粒体の逆移動防止効果が不充分とな
るので、このような効果を確実にするための条件
(vi)としてこれらは互に等しいことが認定された。以上の如くにして本発明に係る攪拌装置が構成
されたのである。次にl₂／l₁及びS₂／S₁について更に数多くの実
験により検討を進めた結果、 (iv)１≦l₂／l₁≦３ (v)１≦S₂／S₁≦12 の場合は比較的粒度分布の狭い粉粒体の攪拌に、
また、 (iv)l₂／l₁＝１ (v)１≦S₂／S₁≦３の場合は上記の粉粒体の他に球形に近い形状の粉
粒体の攪拌にも、それぞれ特に好適であることが
認められた。〔使用方法〕本発明装置の用途は特に限定されないが、炭素
数２〜６のα−オレフインを遷移金属化合物を含
む触媒と共に気相重合させるときの気相重合装
置、気相重合後の後処理装置としての気相反応装
置、ポリマーの乾燥装置、等として好ましく使用
される。このようにして本発明装置を使用して例えばオ
レフインの気相重合等を実施する場合、下記に示
すフルード数（Fr）が0.05〜3.0の範囲、好まし
くは0.2〜2.0の範囲となるように回転させるのが
良い。 Fr＝Rω²／ｇここにＲ：回転軸センター
からパドル先端までの長さ、 ω：角速度（＝2πN、Ｎは回転数
rps）ｇ：重力加速度また、容器内保有量は10〜80容量％で、連続処
理するのが好ましい。この場合、ゾーン毎の保有
レベルを等しくするか、あるいは下流側ゾーンの
保有レベルが上流側ゾーンのそれより若干低いこ
とが逆移動防止を一層確実にするのに好ましい。攪拌対象がポリマーであるとき、その種類を例
示すると、エチレンポリマー、プロピレンポリマ
ー、ブテンポリマー、エチレン−プロピレンコポ
リマー、エチレン−ブテン−１コポリマー，プロ
ピレン−ブテン１コポリマー、プロピレン−ブテ
ン１−エチレンコポリマー、等があげられる。〔効果〕本発明に係る攪拌装置を使用すれば、２以上の
固定堰を設けて攪拌ゾーンを多くした上、各隣接
パドル組群を特殊に構成したことにより、ポリマ
ー粒子等のシヨート・パス量は極端に減少させて
粉粒体の滞留時間を均一化することができ、連続
重合あるいは連続処理にも拘わらず、粉粒体の
RTDはバツチ重合あるいはバツチ処理のRTDに
近似させることができ、従つて攪拌対象の品質、
物性等を向上させることができる。〔実施例、比較例〕以下、実施例、比較例により、本発明を具体的
に説明する。実施例１、比較例１〜３内径Ｄが430mm、長さＬが1320mm（Ｌ／Ｄ＝３）
の横型円筒状容器内に、径ｄが110mmの回転軸に
幅ｗが40mmのパドルが取り付けられた種々な態様
の本発明装置と、固定堰の有無又はパドルの取付
け態様において本発明の範囲外の横型一軸式攪拌
装置とを使用し、メジアン径が600μ、かさ密度
が0.5ｇ／cm³の比較的粒度分布が狭いポリプロピ
レンの不活性粉体を15ｇ／hrで連続供給しながら
回転数60rpm（Fr＝0.826）で連続攪拌し、定常運
転時の粉粒体保有量を装置容量の60容量％に保つ
た。この場合、装置の実容積は179であるから、
平均滞留時間φは3.58時間（215分）である。この定常運転中にトレーサーとして同じポリプ
ロピレンの着色粉体270ｇ（保有量の0.5重量％相
当量）を粉粒体の供給口にインパルス的に投入
し、粉粒体の抜出し口において抜出しポリマー中
のトレーサーの濃度を経時的に測定してその変化
（以下、インパルス応答と称することがある。）を
調べた。このインパルス応答により各実施例、比較例に
おける粉粒体の滞留時間の均一性について検討し
た。実施例１容器の長さＬをほぼ４等分する各位置にそれぞ
れ面積140cm²の半月形開口部を上方に残して同じ
形状の固定堰が３枚内設されており、すべてのパ
ドル組のパドル数が２枚でその開き角αが180゜で
あり、各固定堰によつて分割された各ゾーンにお
いて互に隣接パドル組間のパドルの位相角差が
90゜で、容器内壁と各パドル先端とのクリヤラン
スｌがすべて5.0mmであり、各固定堰を挟んで隣
接する両隣接パドル組から成る３つの隣接パドル
組群のそれぞれにおいて、 l₁＝l₂＝5.0mm〔従つて、l₂／l₁＝１，Ｄ／100 （＝4.3）＜l₁＜Ｄ／20（＝21.5）〕 S₁＝S₂＝8.0mm 〔従つてS₂／S₁＝１〕 β＝0゜である本発明装置の場合。比較例１固定堰を有せず、すべての互に隣接するパドル
組間においてパドルの位相角差が90゜である以外
は実施例１と同様の攪拌装置の場合。比較例２いずれの隣接パドル組群の両隣接パドル組間に
おいてもβ＝90゜である以外は実施例１と同様の
攪拌装置の場合。比較例３上流側から教えて第２番目と第３番目との各隣
接パドル組群において、下流側の隣接パドル組の
パドル数が３枚で各開き角αが120゜であり、上流
側の隣接パドル組との間で１枚のパドルについて
β＝0゜である他のパドルについてはβ＝0゜となる
パドルがない（従つて当該各隣接パドル組群毎に
回転軸方向に見て一致するパドルが１組しかな
く、また、第３ゾーン及び第４ゾーンにおいては
固定堰の下流側の隣接パドル組とその下流側に隣
接するパドル組との間でパドルの位相角差が必ず
しも90゜となつていない）以外は実施例１と同様
の攪拌装置の場合。インパルス応答はサンプリング時間関数ｔ／φに
対するトレーサー濃度関数ｅ／e₀の変化で示す。
ここで、ｔはトレーサー投入から粉粒体抜出し口
でサンプリングするまでの経過時間（サンプリン
グ時間）すなわちトレーサーの容器内実滞留時
間、φは平均滞留時間ｅは粉粒体抜出し口におけ
るｔ時のトレーサー濃度（重量％）、e₀は投入ト
レーサー量の容器内ポリマー保有量に対するトレ
ーサー濃度である。

【表】一般に、ｔ／φが約0.2以下においてｅ／e₀が
大きいほどシヨート・パス分が多く、ｅ／e₀のピ
ーク値がｔ／φの比較的大きい領域にあるほど、
相対的にシヨート・パス分は少なくなる傾向であ
る。第１表より、固定堰を有しない比較例１は勿論
であるが、単に２以上の固定堰が内設されている
だけの比較例２に比べても、各隣接パドル組群の
それぞれにおいて隣接パドル組間でのパドルの位
相角差βがすべて0゜の実施例１ではシヨート・パ
ス分は圧倒的に少なく、粉粒体の滞留時間が均一
化していることが判る。又、比較例３から、両隣
接パドル組間でのパドルの一部がβ＝0゜であるだ
けの隣接パドル組群が１以上存在する場合は効果
のないことが判る。実施例２〜４実施例２各隣接パドル組群の下流側の隣接パドル組にお
いてl₂＝15.0mm（従つてl₂／l₁＝３）である以外は
実施例１と同様の本発明装置の場合、実施例３各隣接パドル組群の下流側の隣接パドル組にお
いてS₂＝24.0mm（従つてS₂／S₁＝３）である以外
は実施例１と同様の本発明装置の場合。実施例４各隣接パドル組群の下流側の隣接パドル組にお
いてl₂＝15.0mm、S₂＝24.0mm（従つてl₂／l₁＞１且
つS₂／S₁＞１）である以外は、実施例１と同様の
本発明装置の場合。インパルス応答を第２表に示す。

【表】第２表及び第１表実施例１の欄よりl₂＞l₂（実施
例２）あるいはS₂＞S₁（実施例３）であれば粉粒
体の滞留時間の均一化には一層効果があり、又、
l₂＞l₁且つS₂＞S₁（実施例４）であれば更に相乗効
果のあることが判る。実施例５〜７、比較例４実施例５各隣接パドル組群において各隣接パドル組のパ
ドル組数が３枚で開き角αがすべて120゜である以
外は、実施例１と同様（従つて上記以外のパドル
組のパドル数が２枚で開き角αが180゜）の本発明
装置の場合。実施例６各攪拌ゾーンにおいて、隣接パドル組以外のパ
ドル組のパドル数も３枚で開き角αが120゜であつ
て、互に隣接するパドル組間（両隣接パドル組間
を除く）でパドルの位相角差が60゜である以外は、
実施例５と同様の本発明装置の場合。実施例７各隣接パドル組群において各隣接パドル組のパ
ドル数が３枚で各開き角αが120゜である以外は、
実施例４と同様（従つて上記以外のパドル組はす
べてパドル数が２枚で開き角αが180゜であり、l₂
＝15.0mm、S₂＝24.0mm）の本発明の場合。比較例４上流側から数えて第２番目と第３番目との各隣
接パドル組群において、両隣接パドル組のパドル
の数及び位相角差βは比較例３と同様（従つて上
記各隣接パドル組群の各群の各隣接パドル組のパ
ドル１枚についてはβ＝０であるが、他のパドル
にはβ＝０となるものがない）であり、その他は
実施例７と同様の攪拌装置の場合。インパルス応答を第３表に示す。

【表】第３表より、各攪拌ゾーンにおいて、隣接パド
ル組を含めて各パドル組とのパドル数が３枚の場
合（実施例６）も２枚の場合と同様に粉粒体滞留
時間の均一化の効果があり、又、隣接パドル組の
パドル数や開き角αがその他のパドル組のそれと
異なつていても、前者が本発明の条件を満足する
ものである限り（実施例５）、本発明の上記効果
のあることが判る。更に、実施例７と比較例４との比較から、l₂と
l₂との関係及びS₁とS₂との関係を実施例４と同様
に好ましい態様としても、すべての隣接パドル組
群毎に両隣接パドル組間でパドルの位相角差βが
本発明の条件を満足しないときは、効果のないこ
とが伴る。実施例８実施例１と同じ攪拌装置を気相重合器として使
用し、これにエチレンとプロピレンとの混合モノ
マーを触媒と共に導入しながら、重合圧20Kg／
cm³、重合温度60℃の条件下で回転数40rpm（Fr＝
0.367）の攪拌を続ける続重合を長期間実施して、
エチレン−プロピレンコポリマー（エチレン含量
12重量％）を製造した。これから得られた成形品
の物性は良好で、とくに低温衝撃性は良好であつ
た。実施例９実施例４と同じ攪拌装置を気相重合器として使
用し、実施例８と同じ混合モノマーを同じ条件下
で長期間連続重合してエチレン−プロピレンコポ
リマーを製造した。かくして得られた成形品の物
性、とくに低温衝撃性は著しく向上し、バツチ重
合で得られたエチレン−プロピレンコポリマーの
低温衝撃性と同等であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例を模式的且つ透視的
に示す側面説明図、第２図は第１図中固定堰を挟
んで隣接する２組のパドル組（隣接パドル組）の
各パドルの位置を示すＡ−Ａ線から矢印方向に見
た説明図、第３図はパドルの位相角差が90゜のと
きの隣接パドル組を第２図と同じ位置で見た説明
図、第４図は第３図の状態から隣接パドル組を
90゜回転させた状態を示す説明図、第５図はパド
ル組が粉粒体を攪拌するときの回転に従つて変化
する粉粒体堆積表面の高低を示す説明図、第６図
及び第７図はそれぞれ粉粒体を攪拌するときの固
定堰付近における粉粒体堆積表面の高低変化を第
３図及び第４図に対応する２つの両極端の場合に
ついてパドル組の位置と共に側面説明図、第８
図、第９図及び第１０図は本発明装置の固定堰と
これを挟んで隣接するパドル組との配置状態の
種々な態様と粉粒体堆積表面の形成状態とを示す
側面説明図である。１……横型円筒状容器（容器）、２……供給口、
３……抜出し口、４……回転軸、５……パドル
組、５ａ……固定堰を挟んで隣接するパドル組
（隣接パドル組）中の供給口（上流）側のパドル
組、５ｂ……隣接パドル組中の抜出し口（下流）
側のパドル組、６……パドル、６ａ……隣接パド
ル組中の供給口（上流）側のパドル組のパドル、
６ｂ……隣接パドル組中の抜出し口（下流）側の
パドル組のパドル、７……固定堰、８……開口
部、９……隣接パドル組群、Ｄ……容器の直径、
ｄ……回転軸の直径、Hs……粉粒体堆積表面の
谷部と固定堰の上方延長面との軸方向の距離、Ｌ
……容器の長さ、ｌ……容器内壁とパドル先端と
のクリアランス、l₁……容器内壁と供給口（上
流）側の隣接パドル組のパドル先端とのクリアラ
ンス、l₂……容器内壁と抜出し口（下流）側の隣
接パドル組のパドル先端とのクリアランス、AL
……粉粒体堆積表面の頂部一帯の平均的なレベ
ル、HL……粉粒体堆積表面の頂部一帯の最も高
いレベル、LL……粉粒体堆積表面の頂部一帯の
最も低いレベル、Ｐ……固定堰の上方延長面、
P′……谷部、S₁……固定堰と供給口（上流）側の
隣接パドル組のパドルとのクリアランス、S₂……
固定堰と抜出し口（下流）側の隣接パドル組のパ
ドルとのクリアランス、Ｗ……パドルの幅、α…
…開き角、β……隣接パドル組間でのパドルの位
相角差。

Claims

【特許請求の範囲】１一端に攪拌対象物の供給口と他端に粉粒体の
抜出し口とを有する横型円筒状容器内に、水平な
回転軸とその上の複数の各位置にそれぞれ１枚以
上の矩形状の平らなパドルが取り付けられて成る
パドル組の複数組とから成る攪拌手段が内蔵され
ている横型一軸式の攪拌装置であつて、上記回転
軸と垂直方向に容器内壁に固定された２以上の固
定堰によつて容器内が３以上の攪拌ゾーンに分割
されており、各固定堰を挟んで隣接する２つのパ
ドル組から成る隣接パドル組群が各隣接パドル組
群毎に以下の条件(i)〜(v)を満足し且つ隣接パドル
組群間で条件(vi)を満足することを特徴とする攪拌
装置； (i) ２つのパドル組のパドルの幅Ｗ及び枚数は互
に等しい。 (ii) β＝0゜、 (iii) Ｄ／100≦l₁≦Ｄ／20、 (iv) l₂／l₁≧１ (v) １≦S₂／S₁≦20 (vi) すべての隣接パドル組群間でl₁同士、l₂同士、
S₁同士、S₂同士、Ｗ同士はそれぞれ互に等し
い。［ここに、 β：固定堰を挟んで隣接するパドル組間の各パ
ドルが回転軸に対して垂直な投影面上で成
す位相角差、Ｄ：横型円筒状の容器の内径（mm）、 l₁：容器内壁と供給口側のパドル組のパドル先
端とのクリアランス（mm）、 l₂：容器内壁と抜出し口側のパドル組のパドル先
端とのクリアランス（mm）、 S₁：供給口側のパドル組のパドルと固定堰とのク
リアランス（mm）、 S₂：抜出し口側のパドル組のパドルと固定堰との
クリアランス（mm）。］》２ l₁とl₂とが (iv)１≦l₂／l₁≦３の関係にあり、 S₁とS₂とが (v)１≦S₂／S₁≦12 の関係にある特許請求の範囲第１項に記載の攪拌
装置。３ l₁とl₂とが (iv)l₂／l₁＝１の関係にあり、 S₁とS₂とが (v)１≦S₂／S₁≦３の関係にある特許請求の範囲第１項に記載の攪拌
装置。４ l₁とl₂とが (iv)l₂／l₁＞１の関係にあり、 S₁とS₂とが (v)１＜S₂／S₁≦20 の関係にある特許請求の範囲第１項に記載の攪拌
装置。５横型円筒状容器の供給口が、該容器の内部で
連続的に気相重合されて最初の固定堰に至るまで
に粉粒体となる重合性単量体と重合触媒との混合
物を供給するための供給口である特許請求の範囲
第１項から第４項までのいずれか１項に記載の攪
拌装置。