JPH10513100A - 液体又は懸濁液混合のための混合機及び混合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体又は懸濁液用の混合機が、それぞれ外部投入口（１０、１２）が設けられた２つの混合室（２、３）を有して成る。それら混合室は、第１混合室（２）が第２混合室（３）に続く形で互いに連絡されている。両室に共通の回転軸（５）に多くの混合要素（６、７）が配置されている。これらの混合要素は、２つの混合室で異なった形状を持っている。第１混合室（２）では、混合要素の配置は、大きい剪断力によって混合を行うようになっている。第２混合室では、混合要素の配置は、主として剪断力によらずに撹拌することで混合を行うようになっている。連続混合の方法は、混合が高剪断力によって起こる第１混合室で少量の第１の液体をかなり多量の第２の液体と混合する段階を有してなる。得られる混合物について、第２混合室で、主として剪断力によらずに撹拌することで混合を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 液体又は懸濁液混合のための混合機及び混合方法 発明は、液体又は懸濁液混合のための混合機及び混合方法に関する。 以前から市場においては、円筒状容器に入ったモーター駆動のアジテータから なる各種混合機がある。撹拌を達する手段としては、１個又は数個の平坦なシャ ベルもしくはプレートプロペラ、又はタービン翼車があり得る。そのような混合 機は、多くの状況下に、多くの異なった目的のために使用されてきた。 本発明は、有効かつ省スペースな混合機の実施態様を提供するものである。本 発明による混合機は主として、それぞれ外部投入口が設けられた２個の混合室を 有して成り、第１混合室は第２混合室と比較して容量が小さいことを特徴とする ものである。それらの混合室は、第１の混合室の排出口が第２混合室の投入口と なるような形で互いに連結されている。回転軸には多くの撹拌要素が配置されて おり、該回転軸は２つの混合室に共通である。その混合要素は、２つの混合室で 異なった形状を有しており、第１混合室における混合要素は、大きい剪断力によ って混合が行われるような配置となっているが、第２混合室における混合要素は 、主として剪断力によらない撹拌によって混合が行われるような配置となってい る。 そのような設計の混合機を用いることで、１個のみの駆動手段によって２種類 の異なる混合が行われる。 第１混合室での混合に必要な高剪断力は、高いエネルギー投入を必要とする。 好ましくは、第１混合室を第２混合室より上に配置する。それは、その方が下 側の大きい方の混合室における回転軸のベアリングが同室内での流動条件に与え る影響が小さいからである。しかしながら所望に応じて、小さい方の第１混合室 を大きい方の第２混合室より下に配置しても良い。混合機に鉛直方向の撹拌軸を 与えるということは、スペースがほとんど必要ないことを意味している。 第１混合室で所望の高剪断力を得るには、同室内での混合要素が好ましくは、 シャベルを設けたタービン翼車から成るものとする。混合機の能力に応じて、４ 個、６個又はそれ以上のシャベルを用いることができる。更に当然のことながら 、高剪断力を起こす他の種類の混合要素も用いることができる。 第２混合室での混合要素は好ましくは、圧力上昇が小さいインペラ形状のアジ テータからなるものとする。 好ましくは、上側混合室にも下側混合室にも、混合室の壁に、流動撹乱バッフ ル板を設ける。これらの板は好ましくは、それぞれの混合室中で放射状に配置さ れ、混合室直径の１／１０まで広がっている。 好適には、上側及び下側の両方の混合室に更に、混合要素間に配置された環状 の水平板を設ける。これらの板は、混合室を多くの部分空間に分けて、そこで別 個の渦流が生じる。 本発明による混合機には好ましくは、回転軸を駆動する回転速度可変モーター を設ける。そのような配置とすることで、混合機を各種の異なった混合作業に容 易に適合させることができる。 本発明は更に、前述した種類の混合機中で、少量の第１の液体とかなり多量の 第２の液体とを連続混合する方法を含むものである。該第１の液体は、高剪断力 によって混合が起こる第１混合室中で第２の液体と混合され、その後、得られた 混合物は第２混合室に送られ、そこで主として剪断力によらない撹拌によって混 合される。 本発明による方法は、植物油の精練、精製その他の処理に好適である。そのよ うな処理においては、第１の液体は、例えば酸、苛性液又は酸化防止剤などの化 学添加剤であり、第２の液体は植物油から成るものである。 その方法は好適には、化学添加剤を第１混合室で植物油の部分流と混合し、残 りの量の植物油を第２混合室で加えるというような形で行う。 好ましくは、油の精練は、所望量の酸を第１混合室で全植物油流と混合し、得 られた混合物に、第２混合室で酸及び脂肪酸を中和する苛性液を加えるようにし て行うことができる。 本発明による混合機について、添付の図面を参照しながら、更に詳細に説明す る。図１は、混合機の例として選択した実施態様を示す図であり、図２は、その 混合機を一部とする配置を示してある。 図１には、２個の円筒状混合室２及び３を有してなる混合機１が示してある。 これらの混合室の上には、モーター４がある。モーターに連結され、それによっ て駆動される鉛直軸５があり、その軸は不図示であるが、混合室３の底でベアリ ングに取り付けられている。共通軸５には、混合要素６及び７がある。上側の混 合室２では、混合要素６はシャベル(showel)を設けたタービン翼車から成る。図 示した混合機の実施態様では、上側混合室には混合要素は２個あり、下側混合室 には３個ある。当然のことながら、混合機の所望の能力に応じて、混合要素の数 は変動させることかできる。下側混合室における混合要素７はプロペラ形状を持 ち、図面からわかる通り、混合室内で上昇流と下降流を交互に発生させる配置と なっている。混合室の壁面に沿って、放射状に配置されたバッフル板８及び９が ある。放射状に内側に広がる板は混合室の壁から一定の開口隙間を隔てて配置さ れている。それらの板の長さは、混合室の高さと同じである。幅(with)は通常、 混合室の直径の１／１０までである。混合室２は投入口１０と排出口１１を持ち 、排出口１１は混合室３への投入口となっている。その混合室は更に、投入口１ ２を有している。混合室３の底には、排出口１３がある。両混合室には、環状の 水平板１４及び１５があり、それらの混合室を多くの部分空間に分けている。こ れらの部分空間により、別個の渦流を発生させることができ、それが混合を促進 する。 図示した混合機の実施態様では、共通軸が一定の回転速度で回転しているにも かかわらず、２個の混合室では異なった流動条件を得ることができる。上側混合 室に加えられ、高い剪断力を発生するエネルギーは、下側混合室でのエネルギー 印加の約２０倍となり得る。 タービン翼車の直径は、上側混合室の直径が３００ｍｍの場合には１４０〜１ ９０ｍｍとすることができる。プロペラの直径は、下側処理室の直径が５００ｍ ｍの場合には１６０〜２５０ｍｍとすることができる。 図２には、本発明による混合機をどのように植物油処理に関係する混合作業に 使用し得るかを示してある。 植物油を、流量調節弁１８が設けられた導管１７を経由して供給源１６から混 合機１に導入する。導管１７は上側混合室２に連絡している。化学添加剤を、導 管２０を経由して供給源１９から導管１７に加える。処理室２に入る植物油と化 学添加剤の混合物には、高剪断力を加えて、添加剤が非常に急速に植物油中に分 散して植物油と反応するようにする。得られた混合物は処理室２から下方に移動 して、下側の混合室３に入る。これに対して、追加の植物油を導管２１を介して 加える。この導管にも、流量調節弁２２がある。下側処理室３では、加えられた 植物油が撹拌によって、混合室３からの混合物と混合される。混合後、その油を 導管２３を通して更なる処理へと導く。 図面からわかる通り、望ましい場合には、化学薬品の添加を処理室３に行うこ ともできる。 植物油について行うべき処理が精練である場合、添加剤はクエン酸、リン酸又 は硫酸などの何らかの酸から成り、その酸の添加量は植物油の０．０５〜０．２ ０％である。酸の添加とともに、植物油の流量の０．１〜１５％の量の苛性溶液 を加える。この添加は、別の混合機で行うか、あるいは同一混合機で、比較的低 流量で、酸を上側混合室に加え、苛性溶液を下側混合室に加えて行うことができ る。 本発明による方法は、酸化防止剤添加などの植物油への他の添加剤添加（最終 処理）で、あるいは懸濁液の形で触媒を加える油の固化に関連して使用すること もできる。 本発明による処理の際には、化学添加剤を有効に使用して、化学薬品の使用量 を低減し、それによって製造者にとってコスト削減となるようにすることができ る。有効な混合を行うことで、本発明の混合機での滞留時間は、３０秒以下とい う短時間とすることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体又は懸濁液を混合する混合機において、それぞれ外部投入口（１０、 １２）が設けられた２個の混合室（２、３）を有して成り、第１混合室（２）は 第２混合室（３）と比較して容量が小さく、それら混合室は、第１混合室（２） が第２混合室（３）に連絡しており、多くの混合要素（６、７）が回転軸（５） に配置され、該回転軸は前記両混合室に共通であり、前記混合要素は前記２つの 混合室で異なった形状を有しており、第１混合室（２）における混合要素（６） は、大きい剪断力によって混合が行われるような配置となっており、第２混合室 （３）における混合要素（７）は、主として剪断力によらない撹拌によって混合 が行われるような配置となっていることを特徴とする混合機。 ２．第１混合室（２）が第２混合室（３）より上に配置されていることを特徴 とする請求項１の混合機。 ３．第１混合室の混合要素（６）が、シャベルが設けられたタービン翼車から なることを特徴とする請求項１ないし２の混合機。 ４．第２混合室の混合要素（７）がプロペラ形状のアジテータからなることを 特徴とする請求項１ないし３の混合機。 ５．上側混合室と下側混合室の両方の混合室壁に流動撹乱バッフル板（８、９ ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の混合機。 ６．上側混合室と下側混合室のいずれも、混合要素間に配置された環状水平板 （１４、１５）によって、多くの部分空間に分割され、該空間で別個の渦流が形 成されることを特徴とする請求項１ないし５の混合機。 ７．回転軸が、回転速度可変のモーター（４）によって駆動されることを特徴 とする前述の請求項のいずれかによる混合機。 ８．請求項１記載の混合機での連続混合方法であって、高剪断力によって混合 が起こる第１混合室で、少量の第１の液体をかなり多量の第２の液体と混合し、 その後、得られた混合物を第２混合室に送り、そこで主として剪断力によらない 撹拌によって混合を行うことを特徴とする前記方法。 ９．第１の液体が酸、苛性溶液又は酸化防止剤などの化学添加剤からなり、第 ２の液体が植物油からなることを特徴とする請求項８の方法。 １０．化学添加剤を第１混合室で植物油の部分流と混合し、残りの植物油を第 ２混合室で加えることを特徴とする請求項８ないし９の方法。 １１．酸などの化学添加剤を第１混合室で全植物油流と混合し、得られた混合 液に第２混合室で、苛性溶液などの第２の化学添加剤を加えることを特徴とする 請求項８ないし１０の方法。