JPS6029294B2 - 成分を混合、反応及び蒸発させるための多相流管 - Google Patents

成分を混合、反応及び蒸発させるための多相流管

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JPS6029294B2
JPS6029294B2 JP52129826A JP12982677A JPS6029294B2 JP S6029294 B2 JPS6029294 B2 JP S6029294B2 JP 52129826 A JP52129826 A JP 52129826A JP 12982677 A JP12982677 A JP 12982677A JP S6029294 B2 JPS6029294 B2 JP S6029294B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、密閉管の円周に入口導管を有し該管の終りに
分離器を有するコイル状に巻かれた管からなり、該コイ
ル状管がいくつかの部分に分割された調節しうるジャケ
ットで取り囲まれていることを特徴とする。
多相流管中で成分を混合し、反応させ及び／又は蒸発さ
せるための装置に関する。プロセス工学において、物質
はいまいま分離され又は混合される。
同時に反応が起こる場合もある。この場合、満足しうる
品質を得るためにある圧力条件下に狭い温度範囲でのみ
処理することができる物質の時に特別の困難を伴なう。
この処理は、高粘度の物質の場合残存成分が蒸気圧の低
下と共に漸次蒸発しにくくなるので、特に臨界的である
。多くの場合、反応成分を混合する時でさえ望ましから
ぬかろうじて溶解可能な物質の濃度が生じ、そしてこれ
が特に発熱反応の場合生成物の品質を劣化させる原因と
なることがある。混合及び蒸発に対して及びいくつかの
場合反応に対しても用いられる多くの種類の装置が存在
する。
即ち１つ又はそれ以上の加熱しうるスクリューが移送の
ために、及び液体混合物の混合のためにハウジング内に
設置され、蒸発除去すべき成分が場合により上部の空間
から真空下に留去するようになっている、スクリュー蒸
発機は公知である。
厚い液体層及び小さい蒸発表面は蒸気の蒸発を複雑にす
る。更に回転部が存在するために構造が複雑で、操作の
信頼性がなくなる。設備費及び運転費も高い。薄層蒸発
において、成分の１つを蒸発させる液体フィルムは、長
い円筒状容器の加熱された器壁上に機械的に回転するワ
イパー要素によって形成される。
残存成分の蒸発は、真空をかけない限り蒸気圧の低下と
共に連続的に減少する。
きかしながら、真空は望ましいからぬ泡立ちの危険を増
加させる。回転要素は操作の信頼性に欠けている。設備
費及び運転費が高い。流下フィルム蒸発機の場合いくつ
かの平行垂直管が設けられ、その内壁に沿って液体が薄
層形で流下し、一方ガスは同一方向又は逆方向でその自
由空間内を流れるようになっている。
滞留時間は、管の長さが限られているために、残留物を
蒸発させるのに十分長くないことがしばしばである。特
に熱に敏感な物質の分解を生ぜしめ得るフィルムの１時
間破断による局部過熱を防ぐ目的で、ある量の液体を流
さねばならないからである。更に低粘度の液体を使用す
ることが可能であるにすぎずその場合には望ましからぬ
液体小滴の同伴を必ずしも避けることができない。管状
コイル蒸発機の場合、重合体溶液を過圧下に加熱し、ら
線状に巻かれた管中へノズルを通して膨張させ、液体フ
ィルムを内部に流れるガス流により壁に沿って移動させ
て第２の流れを形成させる。
この装置の１つの欠点は、１度操作を開始すると操作の
変更が可能でないことである。装置の操作法に柔軟性は
何もない。生産量は管出口に向うにつれて減少する。真
空を適用する場合、該生産量の限界はフィルムが彼断す
る瞬間を決定する臨界質量流密度によって急速に達成さ
れる。この装置は特別な物質成分を蒸発させるためにだ
け使用することができる。従って本発明の目的は、予じ
め決定した圧力下及び各部分が広い操作範囲内に亘つて
制御された温度において、基質成分の液体への秤量添加
によって激しい混合と、随時同時にある反応過程の制御
とを可能にし、及び／又は随時各画分の回収による１種
又はそれ以上の基質成分の熱的分離を可能にする装置を
提供することである。
物質は静置装置中において粘濁な液体の場合でさえも高
選択率で注意深く処理される。本発明によれば、この目
的は管の側部から内部へ突き出る１つ又はそれ以上の密
閉導管がコイル状管の軸に沿って配列されているという
事実によって達成される。
本発明によって与えられる利点は、多相流管の内在的工
程が組みこまれた導管によって外部から影響しうるとい
う事実である。
即ち混合物が新しく添加する前に再び均一化されうるよ
うに、同一の又は異なる物質をコイル状管のある点で導
入することが可能である。この方法では有害な物質濃度
が回避される。秤量添加は、時に非常に狭い温度範囲を
越えることによって生成物の損害が引き起こされる発熱
又は吸熱仮応の場合に特に重要である。分圧は、蒸発が
全管長に亘つて実質的に一定のままであるように、ガス
、特に不活性ガスを添加することによって低く維持して
もよい。一方成分を留去することも可能である。
蒸発は蒸気の除去によって容易となる。流速は液体フィ
ルムが壁上で破断しないように減ぜられる。更にガス又
は液体を画分ごとに取出すことが可能である。この工程
は各部分に分割された調節しうるジャケット中の熱媒体
によって補助される。本装置は使用上非常に融通性があ
る。更に導管の位置によって及びコイル状管の長さによ
ってすべての操作範囲を網羅することができる。生成物
の注意深い処理に拘らず、生産量は高い。
本装置は構造的に４・型且つ簡単で保守しやすい。
回転部分が存在しないから操作の再現性がある。設備費
及び運転費は安価である。１つの特定の具体例において
、供孫合導管は２成分ノズルの形である。
供Ｖ給導管後の加熱された液体の膨張によって液体の環
をコイル状管に沿って移動させるために必要な流れに加
えて、特に不活性ガスを第２成分として添加する場合に
は２成分ノズルを用いることも可能である。
この利点は、蒸発させるべき成分の蒸気圧が低下するに
も拘らず泡立ちの危険を含む真空の必要が避けられるこ
とである。他の具体例において、コイル状管中の導管の
関口はノズル系である。ノズルはその配列及び形に依存
して、成分を非常に細かく分散させて激しい混合が得ら
れるように添加することを可能にする。
他の具体例において、コイル状管中の導管の関口はペン
ト形である。
ペントの形及びコイル状管の軸に対するペントの開口の
位置に依存して、管内を流れる蒸気を取り出し、又は液
体の環の一部を端部で除去することが可能である。
これとの関連において、液体フィルムの被断を付属手段
の流れによるラィニングによって最小にすることが重要
である。１つの特定の具体例において、各導管は秤量手
段に連結される。
１つ又はそれ以上の秤量手段を通して、混合又は反応工
程がプログラムに従う段階で起こるように、添加すべき
量の成分を各導管に添加することができる。
ガス又は外部から発生せしめられた流れを加えて、費用
のかかる真空を適用する必要がなくなるまで蒸発させる
べき成分の分圧を低下させることにより、蒸発工程を改
良することもできる。１つの有用な具体例において、各
導管は真空排気系に連結される。
多相流管中の相の選択的分離は、他の相の何ものも混入
されることないこ１つの相を取り出すことを可能にする
。
このようにして、媒体の１部を取り出すことが可能であ
り、液体フィルムが内部を流れるガス媒体によって破断
し、その結果過熱によって生成物に損害を与える臨界質
量流密度に到達する前に、流速を減ずることが可能であ
る。これはかなりの高真空１三｛ＩＭｏｎ｝又は大義発
容積の場合に特に重要である。１つの具体例において、
コイル状管の管直径は管出口に向うにつれて減少する。
管にテーパをつけることにより、高蒸気成分の場合でさ
え、フィルムが破断してその結果起こる壁表面の過熱に
よる生成物の被害を引起すのを防止するように、湿潤表
面をより小さくする。
本発明のいくつかの具体例を、添付する図面を参照して
以下に例示する：ここに、第１図は２相流管の断面図で
ある。
第２図はノズルの断面図である。
第３図はパイプ型出口導管の断面図である。
第４図はスロット型取り入れ導管の断面図である。第５
図はストリップの断面図である。
第１図は、バルブ３を含む側部導管２及び調節しうるジ
ャケット４を有するコイル状管を示す。
コイル状導管１の密閉開始端５には、この場合２成分ノ
ズル７の形態の供給導管６が設けられている。コイル状
管１は、蒸気出口！０及び液体出口１１を有する分離器
９の中でその終端８にて終る。第２図は、１種又はそれ
以上の物質成分をガス流中に均一に分散させる導管２の
端の入口ノズル１２を示す。
第３図は、その形に基づいて液体が蒸気の除去中に導管
に沿ってその閉口に流れてそこに同伴されるのを防ぐ導
管２の端のパイプ型ペント１３を示す。
第４図において、導管２は高真空でペントさせるのに特
に適当である空気力学的に丸いスロット型導管１４の形
である。
第５図は、壁１６に液体を直接流下させるため導管２に
連結された取り囲む環様のペント１５を示す。
実施例 １ 蒸発のために、温度２００ｏｏ及び圧力０．７気圧ゲー
ジ圧において単量体を４．５〜５重量％含有するバルク
重合体を、窒素４．５の３／時と一緒に１０ｋ９／時の
量で、２成分ノズルを通して内部管中へ階霧し、導管の
側面ノズルを通して５．５の３／時の量で窒素を仕込ん
だ。
管出口において１００％純粋な重合体が得られた。
これはすべての単量体が除去されたことを意味する。実
施例 ２ 再循環容積１１２５夕／時を有する循環系の窒素３０帆
の３ ／時の存在下においてオキシム５０．１夕／時を
発煙硫酸２３．８〆／時と混合しそして完全に反応させ
ることにより、ラクタム５０．１夕／時を製造した。
反応温度は発煙硫酸を評量し且つ微細に分散せしめて添
加するために１００℃を越えなかった。調節しうるジャ
ケット中の冷却水温度は３０℃であった。実施例 ３ 高粘性シリコンオイル１００夕／時及び窒素１２０Ｎの
３／時を２相流管中を通過させた。
蒸発機出口の直前において、ガスの７０％を側部導管か
ら取り出した。このようにして、管の端部は取り出し装
置の実際の吸込み口内に位置し、これによって管及び取
り出し装置間に位置する分離器の壁上で生成物がケーク
化する問題が排除され、吸い込みの危険がなく、自由に
洗浄できた。
【図面の簡単な説明】
第１図は２相流管の断面図であり、第２図は／・ズルの
断面図であり、第３図はパイプ型出口導管の断面図であ
り、第４図はスロット型取り入れ導管の断面図であり、
及び第５図はストリッパの断面図である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 多相流管中で成分を混合、反応及び／又は蒸発させ
    る装置にして、該管の密閉開始端に供給導管を有し且つ
    該管の終端に分離器を有するら線状に巻いた管を具備し
    、該コイル状の管はいくつかの部分に分割された調節し
    うるジヤケツトで取り囲まれ、及び管の側部から内部へ
    突き出ている１つ又はそれ以上の密閉導管が該コイル状
    管の軸線に沿つて配列されていることを特徴とする装置
    。 ２ 該供給導管が２成分ノズルの形である特許請求の範
    囲第１項記載の装置。 ３ 該コイル状管中の導管の開口がノズル形である特許
    請求の範囲第１又は２項記載の装置。 ４ 該コイル状管中の導管の開口がベント形である特許
    請求の範囲第１又は２項記載の装置。 ５ 各導管が秤量系に連結されている特許請求の範囲第
    １〜３項記載の装置。 ６ 各導管が真空系に連結されている特許請求の範囲第
    １，２又は４項記載の装置。 ７ 該コイル状管の直径が反応管出口付近で減少してい
    る特許請求の範囲第１〜６項記載の装置。
JP52129826A 1977-05-04 1977-10-31 成分を混合、反応及び蒸発させるための多相流管 Expired JPS6029294B2 (ja)

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DE2719956A DE2719956C2 (de) 1977-05-04 1977-05-04 Vorrichtung zum Mischen, Reagieren und Ausdampfen
DE2719956.0 1977-05-04

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JPS53135885A JPS53135885A (en) 1978-11-27
JPS6029294B2 true JPS6029294B2 (ja) 1985-07-10

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US (1) US4165360A (ja)
JP (1) JPS6029294B2 (ja)
CH (1) CH635758A5 (ja)
DE (1) DE2719956C2 (ja)
FR (1) FR2389408B1 (ja)
GB (1) GB1584047A (ja)
IT (1) IT1090220B (ja)

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