JPH0375146B2 - - Google Patents
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- JPH0375146B2 JPH0375146B2 JP59098574A JP9857484A JPH0375146B2 JP H0375146 B2 JPH0375146 B2 JP H0375146B2 JP 59098574 A JP59098574 A JP 59098574A JP 9857484 A JP9857484 A JP 9857484A JP H0375146 B2 JPH0375146 B2 JP H0375146B2
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- inner cylinder
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- gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/34—Internal compartments or partitions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
- B01F23/2322—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles using columns, e.g. multi-staged columns
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/22—Perforated plates, discs or walls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/24—Draft tube
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/24—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel
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- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は槽内へ供給した液体を槽の下部から槽
内へ供給した気体により撹拌して互いを接触させ
る通気撹拌槽の改良に関するものである。
内へ供給した気体により撹拌して互いを接触させ
る通気撹拌槽の改良に関するものである。
従来の前記通気撹拌槽を第２図により説明する
と、１が槽本体、３は同槽本体１内を軸方向に複
数に仕切つてそれぞれの間に仕切室２を形成した
多孔板、４が気体供給用ノズル、５が気体排出用
ノズル、６が液体供給用ノズル、７が液体排出用
ノズルで、気体がノズル４から吹き込まれ、槽本
体１の最下段の多孔板３により比較的小径の気泡
になつて上昇する。またこの気泡の上昇流によ
り、ノズル６から供給された液体が撹拌されて、
互いが接触し、反応または発酵が行なわれる。ま
た気泡は上昇して行くに従い次第に接触、合体し
て大きくなる。気泡が大きくなれば、気液接触効
率が低下するので、気泡径を再び小さくするため
に次段の多孔板３を通過させる。この操作を複数
回繰り返すことにより、所定の反応または発酵が
行なわれて、気体はノズル５から、液体はノズル
７から出てゆくようになつている。
と、１が槽本体、３は同槽本体１内を軸方向に複
数に仕切つてそれぞれの間に仕切室２を形成した
多孔板、４が気体供給用ノズル、５が気体排出用
ノズル、６が液体供給用ノズル、７が液体排出用
ノズルで、気体がノズル４から吹き込まれ、槽本
体１の最下段の多孔板３により比較的小径の気泡
になつて上昇する。またこの気泡の上昇流によ
り、ノズル６から供給された液体が撹拌されて、
互いが接触し、反応または発酵が行なわれる。ま
た気泡は上昇して行くに従い次第に接触、合体し
て大きくなる。気泡が大きくなれば、気液接触効
率が低下するので、気泡径を再び小さくするため
に次段の多孔板３を通過させる。この操作を複数
回繰り返すことにより、所定の反応または発酵が
行なわれて、気体はノズル５から、液体はノズル
７から出てゆくようになつている。
前記第２図の通気撹拌槽では、（）各仕切室
２内での液の混合が不充分で、反応または発酵に
ムラが生じる。（）反応または発酵時、発熱ま
たは吸熱を伴うことが多く、熱を取つたり与えた
りするために、通常伝熱管が使用されているが、
この伝熱管は挿入が困難な上に、伝熱効率が悪い
という欠点があつた。
２内での液の混合が不充分で、反応または発酵に
ムラが生じる。（）反応または発酵時、発熱ま
たは吸熱を伴うことが多く、熱を取つたり与えた
りするために、通常伝熱管が使用されているが、
この伝熱管は挿入が困難な上に、伝熱効率が悪い
という欠点があつた。
また通気撹拌槽の他の従来例を第３図に示し
た。同通気撹拌槽では、槽本体１の内部に内筒
（ドラフトチユーブ）８が設けられ、この内筒８
の下部に多孔板３があり、気体はノズル４より多
孔板３の下部へ吹き込まれ、この多孔板３により
比較的小径の気泡になつて、内筒８内を上昇す
る。この気泡の上昇流により、ノズル６から供給
された液体が撹拌されて、互いが接触し、反応ま
たは発酵が行なわれる。内筒８内の気液混合液
は、内筒８及び槽本体１間の若干気泡を含む液と
の密度差により、自然循環して、反応または発酵
が再び行なわれるようになつている。
た。同通気撹拌槽では、槽本体１の内部に内筒
（ドラフトチユーブ）８が設けられ、この内筒８
の下部に多孔板３があり、気体はノズル４より多
孔板３の下部へ吹き込まれ、この多孔板３により
比較的小径の気泡になつて、内筒８内を上昇す
る。この気泡の上昇流により、ノズル６から供給
された液体が撹拌されて、互いが接触し、反応ま
たは発酵が行なわれる。内筒８内の気液混合液
は、内筒８及び槽本体１間の若干気泡を含む液と
の密度差により、自然循環して、反応または発酵
が再び行なわれるようになつている。
この種の通気撹拌槽では、プラグフローの方が
反応または発酵効率がよいが、前記第３図の通気
撹拌槽は、（）１段の混合であり、反応または
発酵効率が悪い。（）内筒８が長くなれば、上
部で気泡が合体し、大きくなつて、反応または発
酵効率が下るので、多孔板３を内筒８の中に複数
段の状態に挿入する必要があるが、この場合、気
体の上昇に対し抵抗が増するで、液の循環が悪く
なるという欠点があつた。
反応または発酵効率がよいが、前記第３図の通気
撹拌槽は、（）１段の混合であり、反応または
発酵効率が悪い。（）内筒８が長くなれば、上
部で気泡が合体し、大きくなつて、反応または発
酵効率が下るので、多孔板３を内筒８の中に複数
段の状態に挿入する必要があるが、この場合、気
体の上昇に対し抵抗が増するで、液の循環が悪く
なるという欠点があつた。
本発明は前記の欠点を除去するもので、槽内へ
供給した液体を槽の下部から槽内へ供給した気体
により撹拌して互いを接触させる通気撹拌槽にお
いて、槽内を多孔板により軸方向に仕切つて複数
の仕切室を形成し、同各仕切室内に内筒を配設し
て同内筒と槽外壁部との間に熱媒体槽を形成し、
同熱媒体槽内に伝熱管を挿入して同伝熱管内を上
記仕切室に連通した熱媒体槽内の液循環路にした
ことを特徴とする通気撹拌槽に係り、その目的と
する処は、反応または発酵にとり有効なプラグフ
ローを形成でき、しかも気体と液体とを充分に混
合できて、反応または発酵効率を向上できる改良
された通気撹拌槽を供する点にある。
供給した液体を槽の下部から槽内へ供給した気体
により撹拌して互いを接触させる通気撹拌槽にお
いて、槽内を多孔板により軸方向に仕切つて複数
の仕切室を形成し、同各仕切室内に内筒を配設し
て同内筒と槽外壁部との間に熱媒体槽を形成し、
同熱媒体槽内に伝熱管を挿入して同伝熱管内を上
記仕切室に連通した熱媒体槽内の液循環路にした
ことを特徴とする通気撹拌槽に係り、その目的と
する処は、反応または発酵にとり有効なプラグフ
ローを形成でき、しかも気体と液体とを充分に混
合できて、反応または発酵効率を向上できる改良
された通気撹拌槽を供する点にある。
次に本発明の通気撹拌槽を第１図に示す一実施
例により説明すると、１が通気撹拌槽の槽本体、
３が同槽本体１内を軸方向に仕切つて複数の仕切
室２を形成した多孔板、４が気体供給ノズル、５
が気体排出ノズル、６が液体供給ノズル、７が液
体排出ノズル、８が内筒、９が伝熱管、１０がガ
イドリング、１１が管板、１２が熱媒体供給用ノ
ズル、１３が熱媒体排出用ノズルで、上記各仕切
室２内には、槽本体１と同心に内筒（ドラフトチ
ユーブ）８が配設され、同内筒８の外壁面と槽本
体１の内壁面との間に管板１１を介して槽本体１
に固定された伝熱管９が挿入されている。多孔板
３の開孔率は20％前後、孔の径は10〜30mmが適当
である。また多孔板３全体の外径は内筒８の径ｄ
よりも若干小さくし、多孔板３から内筒８内へ気
泡を入り易くするためにガイドリング１０を設け
ている。また仕切室２の高さは槽本体１の内径の
1.0〜1.5倍が適当である。また内筒８の内径は液
の循環性能（液の混合性能）及び伝熱管９の伝熱
面積より決定される。気体は槽本体１の下部のノ
ズル４から吹込まれ、槽本体１の頂部のノズル５
より取り出され、液は槽本体１の下部のノズル６
から供給され、槽本体１の頂部のノズル７から取
り出される。一方、冷却または加熱用熱媒体はノ
ズル１２より入り、伝熱管９の外側の熱媒体槽１
４を通つてノズル１３から排出されるようになつ
ている。
例により説明すると、１が通気撹拌槽の槽本体、
３が同槽本体１内を軸方向に仕切つて複数の仕切
室２を形成した多孔板、４が気体供給ノズル、５
が気体排出ノズル、６が液体供給ノズル、７が液
体排出ノズル、８が内筒、９が伝熱管、１０がガ
イドリング、１１が管板、１２が熱媒体供給用ノ
ズル、１３が熱媒体排出用ノズルで、上記各仕切
室２内には、槽本体１と同心に内筒（ドラフトチ
ユーブ）８が配設され、同内筒８の外壁面と槽本
体１の内壁面との間に管板１１を介して槽本体１
に固定された伝熱管９が挿入されている。多孔板
３の開孔率は20％前後、孔の径は10〜30mmが適当
である。また多孔板３全体の外径は内筒８の径ｄ
よりも若干小さくし、多孔板３から内筒８内へ気
泡を入り易くするためにガイドリング１０を設け
ている。また仕切室２の高さは槽本体１の内径の
1.0〜1.5倍が適当である。また内筒８の内径は液
の循環性能（液の混合性能）及び伝熱管９の伝熱
面積より決定される。気体は槽本体１の下部のノ
ズル４から吹込まれ、槽本体１の頂部のノズル５
より取り出され、液は槽本体１の下部のノズル６
から供給され、槽本体１の頂部のノズル７から取
り出される。一方、冷却または加熱用熱媒体はノ
ズル１２より入り、伝熱管９の外側の熱媒体槽１
４を通つてノズル１３から排出されるようになつ
ている。
次に前記通気撹拌槽の作用を説明する。槽本体
１の下部のノズル４から吹込んだ気体は、槽本体
１の最下段の多孔板３を通過することにより、比
較的小さい気泡になり、ガイドリング１０にガイ
ドされて内筒８内へ入り、内筒８内を上昇する。
この気泡の上昇流により液と気泡とが接触して、
反応または発酵が行なわれる。内筒８の上部で
は、気泡どうしが接触、合体して、気泡径が大き
くなり、気液接触効率が悪くなるので、気泡を再
び次段の多孔板３へ導いて、気泡径を小さくす
る。この操作を複数回繰り返した後、気体は槽本
体１の上部のノズル５より排出される。一方、仕
切室２内の液のうち、内筒８内の気液混合流体
は、内筒８及び槽本体１との間の液との密度差に
より、ドラフトが加わり、内筒８内→熱媒体槽１
４の伝熱管９内→内筒８内に自然循環されること
になつて、均一に混合される。また上記のように
内筒８内から伝熱管９内へ入つて、同伝熱管９内
を降下する液の中にも小さい気泡が巻き込まれる
ので、このときにも反応または発酵が促進され
る。また上記のように伝熱管９内を降下する液
は、反応または発酵により発生する熱を伝熱管９
の外側を流れる熱媒体に取られたり、同熱媒体か
ら与えられたりする。液の供給は、ノズル６より
行なわれ、槽本体１の最下段の仕切室２へ入り、
ここで第一回目の気液接触による反応または発酵
が行なわれ、ノズル６より連続的に供給される液
により上記液が次段の仕切室２へ入り、第２回目
の気液接触による反応または発酵が行なわれる。
この操作がその後も繰り返されて、液は槽本体１
の上部のノズル７より排出される。つまりノズル
６より供給される液は、各仕切室内２をピストン
フロー的に流れて、反応または発酵にとり有効な
プラグフローが形成される。
１の下部のノズル４から吹込んだ気体は、槽本体
１の最下段の多孔板３を通過することにより、比
較的小さい気泡になり、ガイドリング１０にガイ
ドされて内筒８内へ入り、内筒８内を上昇する。
この気泡の上昇流により液と気泡とが接触して、
反応または発酵が行なわれる。内筒８の上部で
は、気泡どうしが接触、合体して、気泡径が大き
くなり、気液接触効率が悪くなるので、気泡を再
び次段の多孔板３へ導いて、気泡径を小さくす
る。この操作を複数回繰り返した後、気体は槽本
体１の上部のノズル５より排出される。一方、仕
切室２内の液のうち、内筒８内の気液混合流体
は、内筒８及び槽本体１との間の液との密度差に
より、ドラフトが加わり、内筒８内→熱媒体槽１
４の伝熱管９内→内筒８内に自然循環されること
になつて、均一に混合される。また上記のように
内筒８内から伝熱管９内へ入つて、同伝熱管９内
を降下する液の中にも小さい気泡が巻き込まれる
ので、このときにも反応または発酵が促進され
る。また上記のように伝熱管９内を降下する液
は、反応または発酵により発生する熱を伝熱管９
の外側を流れる熱媒体に取られたり、同熱媒体か
ら与えられたりする。液の供給は、ノズル６より
行なわれ、槽本体１の最下段の仕切室２へ入り、
ここで第一回目の気液接触による反応または発酵
が行なわれ、ノズル６より連続的に供給される液
により上記液が次段の仕切室２へ入り、第２回目
の気液接触による反応または発酵が行なわれる。
この操作がその後も繰り返されて、液は槽本体１
の上部のノズル７より排出される。つまりノズル
６より供給される液は、各仕切室内２をピストン
フロー的に流れて、反応または発酵にとり有効な
プラグフローが形成される。
本発明は前記のように槽内へ供給した液体を槽
の下部から槽内へ供給した気体により撹拌して互
いを接触させる通気撹拌槽において、槽内を多孔
板により軸方向に仕切つて複数の仕切室を形成
し、同各仕切室内に内筒を配設して同内筒と槽外
壁部との間に熱媒体槽を形成し、同熱媒体槽内に
伝熱管を挿入して同伝熱管内を上記仕切室に連通
した熱媒体槽内の液循環路にしており、反応また
は発酵にとり有効なプラグフローを形成でき、し
かも気体と液体とを充分に混合できて、反応また
は発酵効率を向上できる効果があり、発酵槽やそ
の他の気液接触装置に適用して非常に有益であ
る。
の下部から槽内へ供給した気体により撹拌して互
いを接触させる通気撹拌槽において、槽内を多孔
板により軸方向に仕切つて複数の仕切室を形成
し、同各仕切室内に内筒を配設して同内筒と槽外
壁部との間に熱媒体槽を形成し、同熱媒体槽内に
伝熱管を挿入して同伝熱管内を上記仕切室に連通
した熱媒体槽内の液循環路にしており、反応また
は発酵にとり有効なプラグフローを形成でき、し
かも気体と液体とを充分に混合できて、反応また
は発酵効率を向上できる効果があり、発酵槽やそ
の他の気液接触装置に適用して非常に有益であ
る。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種
種の設計の改変を施しうるものである。
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種
種の設計の改変を施しうるものである。
第１図は本発明に係る通気撹拌槽の一実施例を
示す縦断側面図、第２図は従来の通気撹拌槽を示
す縦断側面図、第３図は他の従来例を示す縦断側
面図である。 １……槽本体、２……仕切室、３……多孔板、
８……内筒、９……伝熱管、１４……熱媒体槽。
示す縦断側面図、第２図は従来の通気撹拌槽を示
す縦断側面図、第３図は他の従来例を示す縦断側
面図である。 １……槽本体、２……仕切室、３……多孔板、
８……内筒、９……伝熱管、１４……熱媒体槽。
Claims (1)
- １ 槽内へ供給した液体を槽の下部から槽内へ供
給した気体により撹拌して互いを接触させる通気
撹拌槽において、槽内を多孔板により軸方向に仕
切つて複数の仕切室を形成し、同各仕切室内に内
筒を配設して同内筒と槽外壁部との間に熱媒体槽
を形成し、同熱媒体槽内に伝熱管を挿入して同伝
熱管内を上記仕切室に連通した熱媒体槽内の液循
環路にしたことを特徴とする通気撹拌槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098574A JPS60244280A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 通気撹拌槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098574A JPS60244280A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 通気撹拌槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244280A JPS60244280A (ja) | 1985-12-04 |
| JPH0375146B2 true JPH0375146B2 (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=14223438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098574A Granted JPS60244280A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 通気撹拌槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244280A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001091897A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Huntsman International Llc | Process and unit for the continuous preparation of isocyanate-containing polyurethane prepolymers |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098574A patent/JPS60244280A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60244280A (ja) | 1985-12-04 |
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