JP2008055406A - バッフルを備えたダブルコーンミキサー - Google Patents

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Abstract

【課題】混合特性（特に回転軸方向の混合特性）が向上したダブルコーン・ミキサーを提供する。
【解決手段】回転軸Ｄを中心に回転可能な混合ベッセルを有して成るダブルコーン・ミキサーであって、混合ベッセルが、真ん中の円筒部分を成す胴部分、および、円筒部の２つの開口端部に設けられたコーンを有して成り、混合ベッセルの内部には、回転軸の軸方向に生成物の混合を行うバッフルが設けられている、ダブルコーン・ミキサー。
【選択図】図１

Description

本発明は、新規なダブルコーン・ミキサーに関する。かかるダブルコーン・ミキサーは、必要に応じてエナメルコーティングされており、多糖類生成物（好ましくはセルロース系の多糖類生成物）の製造および／または処理に使用することができる。
多糖類生成物は工業的に重要である。工業的に重要な多糖類生成物としては、例えばセルロース誘導体、特にメチルヒドロキシアルキルセルロース（例えばメチルヒドロキシルエチルセルロースおよびメチルヒドロキシルプロピルセルロース）、カルボキシルメチル・セルロース・ナトリウム、エチルヒドロキシルエチルセルロースなどがある。かかる多糖類生成物の製造、性質および使用については、例えば「ウルマンの工業化学百科事典」（ＶＣＨヴァインハイム）第５版（１９８６年）第５巻の第４６１頁〜第４８８頁に記載されている。
セルロース誘導体は、その優れた性質に起因して、種々の分野で用いられている。
セルロース誘導体は、増粘剤、接着剤、バインダー、分散剤、保水剤、保護コロイド、安定剤、懸濁化剤、乳化剤およびフィルム結合剤などの工業用途に用いられたり、あるいは、無機系および分散系の建築材料の稠度調整剤および処理助剤として用いられている。その一方で、メチルヒドロキシアルキルセルロースは、例えば化粧品や医薬品の調整剤の製造、錠剤コーティング、目薬懸濁液、コンタクトレンズ、食品製造（特に純度の高いセルロースエーテルが必要とされる）などのデリケートな用途にも用いられている（国際特許公開ＷＯ第００／３２６３７号参照のこと）。高い純度は、関連する医薬品規制（例えば、純度、ｐＨ安定性、均一性および溶液粘度に関する規制）を遵守するために求められる。更に、より精度が要求される用途では、更なる法規制や顧客からの要望を満たす必要がある。また、メチルヒドロキシアルキルセルロースは、特殊セラミックの製造および懸濁重合などの高価な技術用途（かかる用途でも高い純度が求められる）においても用いられている。かかる用途において「高い純度」とは物理的に不純物レベルが低いことを指している。
上述のメチルヒドロキシアルキルセルロースの製造に際しては、種々に設計されたリアクターおよびミキサーでメチルヒドロキシアルキルセルロースが処理される。例えば、ｐＨの安定化またはバッチの均一化が行われたり、あるいは、粉末形態または粒状形態のメチルヒドロキシアルキルセルロース中で粉末形態または粒状形態の成分の混合が行われたりする。
関連する混合理論およびミキサーの種々の設計などについては文献に記載されている。例えば、「機械的プロセス技術（Mechanische Verfahrenstechnik）」（Matthias Stiess、Springer社発行、第２版、１９９５年）および「ウルマンの工業化学百科事典」（（ＶＣＨヴァインハイム）第５版（１９８８年）第Ｂ２２巻 ２７固形物の混合）などを参照のこと。
精度が求められコストが高い工業用途に用いられるメチルヒドロキシアルキルセルロースの製造では、特別な純度要件に起因して、残留物が残らない排出を可能にし、混合される成分のコンタミを引き起こさずに洗浄できるミキサーが特に好ましい。その点を考慮すると、可動式混合ベッセルを備えたミキサー、特にダブルコーン・ミキサーが特に好ましいといえる。
精度が求められコストが高い工業用途に用いられる低粘度のメチルヒドロキシアルキルセルロースを製造する際には、強酸物質または腐食性物質の使用に起因して、生成物と接触するミキサー及びそのミキサーの部品材料が、かかる強酸物質または腐食性物質に対して耐性を有している必要がある。一般的に、工業的な製造プロセスではエナメルコーティング処理又はグレイジング処理されたベッセルが用いられる。製造および工業的使用の点で制約があり、ベッセルのスチール製壁面にエナメル層を設ける際には、意図される用途で緊密な恒久的な結合が維持されるように施すことは知られている。特に、エナメルコーティング処理されるベッセルが十分にシンプルな形状を有していることが重要である。種々のミキサー設計の中でも、ダブルコーン・ミキサーはエナメルコーティング処理に特に適している。
工業的に使用されるダブルコーン・ミキサーは、一般的に、「残留物が残らない排出」、「洗浄性」および「エナメルコーティング仕上げの可能性」などの点で要件を十分に満たしているものの、混合度、特に軸方向の混合度の点では不十分である。このような不十分な混合挙動については、例えば「ダブルコーン・ブレンダーの混合性の向上（Enhanced mixing in double-cone blender）」（ディーン・ブローン(Dean Brone)、エフ・ジェイ・ムッジオ(F.J.Muzzio)、粉体技術１１０（２０００年）第１７９頁〜第１８９頁）に詳細に記載されている。特に、中央の大きい面積を有するインターナルによって軸混合が向上することが記載されている。しかしながら、そのような「中央の大きい面積を有するインターナル」は工業用途には適していない。なぜなら、上述したようなダブルコーン・ミキサーの特性（「残留物が残らない排出」、「洗浄性」および「エナメルコーティング仕上げの可能性」）を阻害してしまうことになるからである。
リアクター、ミキサーおよびドライヤーなどの種々のベッセル内で工業的な攪拌および混合を行うために、バッフルおよびフロー・スポイラーが用いられる。エナメルコーティング処理されたリアクターの使用は原則知られており、例えば国際特許公開ＷＯ第２００４／０７３８４７号に開示されている。開示されているバッフルまたはフロー・スポイラーは、いわゆる向流攪拌をもたらすことを特徴としている。国際特許公開ＷＯ第２００４／０７３８４７号では、リアクターとして用いるダブルコーン・ミキサーについては触れておらず、更には、多糖類の製造および処理についても触れていない。
攻撃的な化学環境に対して耐性を有すると共に、従来技術のエナメルコーティング処理された装置と比較して混合特性（特に軸方向の混合特性）が向上したダブルコーン・ミキサーであって、非常に粘度の低い中性ｐＨの均一化した多糖類誘導体（特にメチルヒドロキシアルキルセルロース）を経済的に工業生産できるダブルコーン・ミキサーが望まれている。
軸方向の混合が比較的不十分であるという既知のダブルコーン・ミキサーの不利的な点は、攪拌槽リアクターで知られているようなバッフルを使用することによって大きく改善されることを見出した。
それゆえ、本発明の目的は、バッフル（または邪魔板）を少なくとも１つ内部に備えたダブルコーン・ミキサーを提供することである。
本発明は、回転軸Ｄを中心に回転可能な混合ベッセルを有して成るダブルコーン・ミキサーであって、
混合ベッセルが、真ん中の円筒部を成す胴部分、および、円筒部の２つの開口端部に設けられたコーンを有して成り、
混合ベッセルの内部には、回転軸Ｄの軸方向に生成物（または材料）の混合を行うように配置されたフロー・スポイラー（flow spoiler）が設けられている。
発明を実施するための形態
本発明にいう「ダブルコーン・ミキサー」とは、真ん中の円筒部を成す胴部分およびそれに取り付けられたコーンを有して成る混合ベッセル（水平な軸を中心に回転可能な混合ベッセル）を有して成る装置であることを理解されたい。一般的には、ベッセル壁の配置および胴部分の回転によって、生成物が満足のいくように均一に３次元的に混合されることになる。生成物は、遠心力および摩擦力によって上方へともちあげられた後、傾斜に沿って落とされることになる。回転速度が速くなると、生成物がより持ち上げられ、放射線の軌跡に沿うように落とされることになる。消費電力を多くすると、混合度が増加する。ここで、本発明のダブルコーン・ミキサーでは、バッフルが使用されているので、回転軸方向（＝軸方向）の混合が向上する。
バッフルは混合率を向上させる。バッフルが設けられることによって、例えば生成物の乱れが増加するので、回転による遠心力および摩擦力を助力することになり、混合率が向上する。特に、バッフルを適切に配置することによって、生成物に軸方向の流れが生じる。
図１は、ダブルコーン・ミキサーを上面から見た図であって、ダブルコーン・ミキサーの回転軸Ｄ、および、回転軸Ｄに対して垂直な中央面Ｍ（ダブルコーン・ミキサーを２つの部分、サイドＩおよびサイドＩＩへと分割する中央面Ｍ）を示している。基本的に、軸方向外側への移送が生じるように（即ち、図１に示すように中央面Ｍから離れるような移送が生じるように）バッフルが設けられる。あるいは、軸方向内側への移送が生じるように（即ち、図１に示すように中央面Ｍへと向かうような移送が生じるように）バッフルが設けられる。更にいえば、バッフルは、基本的に中央面Ｍに対して対称または非対称に設けることができる。尚、本明細書にいう「対称的」とは、バッフルに起因した外側または内側への生成物の移送力がサイドＩおよびサイドＩＩの双方で等しく作用するような構成態様および／または個数でもってバッフルが中央面Ｍの２つのサイドＩおよびＩＩに設けられていることを意味している。例えば、中央面Ｍの２つのサイドＩおよびＩＩの双方に同様のバッフルを等しい個数設けてよい。これにより、サイドＩおよびＩＩの双方で等しく軸方向への移送作用が生じ、即ち、サイドＩおよびＩＩの双方で同じ力および同じ方向への移送（サイドＩおよびＩＩの双方で図１に示すように軸方向外側または軸方向内側への移送）がもたらされる。本明細書にいう「非対称的」とは、サイドＩおよびサイドＩＩのいずれか一方のバッフルに起因して生成物が外側へと移送される一方、サイドＩおよびサイドＩＩの他方のバッフルに起因して生成物が内側へと移送されることになるような構成態様および／または個数でもってバッフルが中央面Ｍの２つのサイドＩおよびＩＩに設けられていることを意味している。かかる非対称な配置は、バッフルを種々に組み合せることによって達成することができる。
本発明のダブルコーン・ミキサーは、好ましくは１〜１６個のバッフル、より好ましくは２〜８個のバッフル、更に好ましくは４つのバッフルを有して成る。
特に好ましい態様では、２つのコーンにそれぞれ同じ数のバッフルが設けられていると共に、各々のコーンでは、回転軸Ｄに対して垂直な中央面Ｍによって等しいサイズに２分割されたコーン領域にそれぞれ同じ数のバッフルが設けられている。
好ましくは、所望の軸方向の混合が達成されるように、本発明のダブルコーン・ミキサーでは、以下で説明するＳ１タイプのバッフルまたはＳ２タイプのバッフルが用いられている。尚、Ｓ１タイプのバッフルまたはＳ２タイプのバッフルは、それぞれ別個に用いてもよいし、あるいは、それらを組み合せて用いてもよい。
Ｓ１タイプのバッフルは、図１に示すように回転軸Ｄに整列するようにダブルコーン・ミキサーの壁に設けられ、かつ、図３に示すように中央線ＭＬから角度βまたは角度β’回転した向きに設けられていることを特徴としている。軸方向の移送強度は、中央線ＭＬに対して角度を成す角度βまたは角度β’の大きさによって調整することができる。
例えば、図３に示すように、中央線ＭＬから角度βの分だけ数学的に負の方向に回転したバッフルＳ１は、ダブルコーン・ミキサーの上側円錐部ＯＴに設けることができる一方、中央線ＭＬから角度β’の分だけ数学的に正の方向に回転したバッフルＳ１’は、ダブルコーン・ミキサーの下側円錐部ＵＴに設けることができる（尚、上側円錐部と下側円錐部とは対向した位置関係にある）。このようなバッフルの配置は、Ｓ１とＳ１’とが相互に対称的に配置されており、本発明の範囲内に含まれるものであることに留意されたい。かかる対称的な配置によって、Ｓ１およびＳ１’に起因して生じる流れが同じ方向となる。つまり、ダブルコーン・ミキサーの回転方向に応じて、軸方向外側あるいは軸方向内側へ向かう流れが生じることになる。
混合される生成物の性質および混合の目的に応じて、角度βまたは角度β’の値（絶対値）は、理論的には０°〜９０°となり、好ましくは５°〜８５°となり、より好ましくは１０°〜７０°となり、更に好ましくは１５°〜５０°となり得る。
基本的には、本発明のダブルコーン・ミキサー内に設けられるバッフルの角度βまたは角度β’はケースに応じて変わり得るが、好ましくは、全てのバッフルがダブルコーン・ミキサーの中央線ＭＬから同じ角度（絶対値）だけ回転した向きに設けられる。
Ｓ２タイプのバッフルは、図１に示すように回転軸Ｄから角度α回転した投影面ＡＥに位置していることを特徴としている。また、Ｓ２’タイプのバッフルは、図１に示すように回転軸Ｄから角度α’回転した投影面ＡＥに位置していることを特徴としている。投影面ＡＥに位置するＳ２タイプのバッフルとＳ２’タイプのバッフルとは、回転方向にずれていない。軸方向の移送強度は、角度αまたは角度α’の大きさによって決められる。軸方向の移送は、図１に示すような角度αまたは角度α’が回転軸Ｄから同じ数学的方向に回転した角度であるか、あるいは、反対方向に回転した角度であるかによって決められる一方、タイプＳ２のバッフルがダブルコーン・ミキサーの上側円錐部ＯＴに配置されているか、あるいは、ダブルコーン・ミキサーの下側円錐部ＵＴに配置されているかによって決められる。図２に示す態様では、Ｓ２タイプのバッフルが角度αの分だけ数学的に負の方向を成して下側円錐部ＵＴに設けられている一方、Ｓ２’タイプのバッフルが角度α’の分だけ数学的に負の方向を成して上側円錐部ＯＴに設けられている。本発明では、このようなＳ２タイプおよびＳ２’のバッフルの対称的な配置は、Ｓ２およびＳ２’に起因して生じるフィードの方向が同じであることを意味している。即ち、ダブルコーン・ミキサーの回転方向に応じて軸方向外側または軸方向内側への移送作用が生じることを意味している。
理論的には、角度αまたは角度α’の値（絶対値）は、０°〜９０°となり得る。角度αおよび角度α’が９０°の境界値ケースでは、バッフルＳ２またはＳ２’によって軸方向混合作用は生じない。混合される生成物の性質および混合の目的に依存するが、角度αまたは角度α’の値（絶対値）は、５°〜８５°であることが好ましく、より好ましくは１０°〜７０°であり、更に好ましくは２０°〜６０°である。
図１〜図３に示すバッフルＳ１、Ｓ１’、Ｓ２およびＳ２’は、全体的に対称的な配置となるように設けられている。その結果、図示する全てのバッフルは、ダブルコーン・ミキサーの回転の向きに応じて、外側または内側への移送効果を生じることになる（図１参照）。
本発明のダブルコーン・ミキサーは、上述したように、種々のタイプのバッフルを種々に組み合わせて用いることができる。移送方向の観点からバッフルを対称的に配置する場合、いずれケースでも、Ｓ１タイプおよびＳ２タイプの双方のバッフルが対称的であることが好ましい。また、移送方向および移送強度の観点からバッフルを特に好ましく対称的に配置する場合、いずれケースでも、Ｓ１タイプおよびＳ２タイプの双方のバッフルが対称的であるだけでなく、角度αおよび角度α’がそれぞれ同じ大きさ（絶対値）ならびに角度βおよび角度β’がそれぞれ同じ大きさ（絶対値）となっていることが好ましい。これにより、ダブルコーン・ミキサーが所定の回転方向に回転すると、全てのバッフルに起因して軸方向外側へと移送効果が生じることになる。
本発明の軸方向の移送作用は、Ｓ１タイプおよびＳ２タイプのバッフルによって達成することができ、ある場合では、このような種類のバッフルを適当に組み合わせて達成することができる。
バッフルのサイズ（または大きさ）は、バッフルの長さ（ｃ）、バッフルの高さ（ｄ）、バッフルの厚さ（ｆ）、および、混合ベッセルの壁からの距離（ｅ）によって決定される（図２および図３参照）。混合ベッセルの壁への配置は、セグメント（ａ）に対するセグメント（ｂ）の比によって特徴付けられる。
本発明の範囲にあるバッフルでは、混合ベッセルの壁の長さ（ａ）に対する長さ（ｃ）の比が、典型的には１．０＊（ａ）〜０．１５＊（ａ）であり、好ましくは０．２＊（ａ）〜０．８＊（ａ）であり、より好ましくは０．３＊（ａ）〜０．７５＊（ａ）である。
混合ベッセルのセグメント（Ｌ）に対するバッフルの高さ（ｄ）の比は、典型的には０．０１＊（Ｌ）〜０．２＊（Ｌ）であり、好ましくは０．０２＊（Ｌ）〜０．１５＊（Ｌ）であり、より好ましくは０．０３＊（Ｌ）〜０．１＊（Ｌ）である。
バッフルの最小厚さ（ｆ）は、用いられる材質（一般的にはスチール）の機械的強度によって決められる。エナメルコーティング処理されたバッフルの場合、製造特性（例えば、許容される熱膨張および規定される最小半径に関連した製造特性）を付加的に考慮しなければならない。バッフルの厚さ（ｆ）が更に増加しても、操作上の利点はあまりもたらされない。厚さ（ｆ）は、典型的には０．２＊（ｄ）〜０．５＊（ｄ）である。
混合ベッセルの壁からの距離（ｅ）は、「混合作用」の点で効果を有する一方、「残留物が残らない排出」および「洗浄性」の点でも効果を有している。エナメルコーティング処理されたバッフルおよびダブルコーン・ミキサーの場合では、特別な製造特性を考慮しなければならず、最小寸法を考慮することが必要となってくる。混合ベッセルの壁とバッフルとの間の距離（ｅ）は、典型的には１０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、好ましくは４０ｍｍ〜２００ｍｍであり、より好ましくは６０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
混合ベッセルの壁に対するバッフルの配置は、セグメント（ａ）に対するセグメント（ｂ）の比によって特徴付けられる。（ｂ）／（ａ）の値は、典型的には０．１〜０．９であり、好ましくは０．２〜０．８であり、より好ましくは０．３〜０．７である。
基本的には、バッフルは、１つ以上の脚部に設けられる（図２参照）。エナメルコーティング処理されたベッセルの場合、例えば国際特許公開ＷＯ第２００４／０７３８４７号に記載されているような製造上の制約が存在する。ダブルコーン・ミキサーに使用するに際しては、バッフルが１つの脚部を有することが好ましく、それによって、多糖類の処理では、「残留物が残らない排出」および「洗浄性」なる特性が向上することになる。
本発明のダブルコーン・ミキサーは、典型的には１０ｄｍ３〜２５０００ｄｍ３の容量、好ましくは１００ｄｍ３〜８０００ｄｍ３の容量、より好ましくは１０００ｄｍ３〜６５００ｄｍ３の容量を有している。
本発明のダブルコーン・ミキサーは、内部にライニング処理を施してもよいし、あるいは、内部にライニング処理を施さなくてもよい。特に、ダブルコーン・ミキサーの内部がエナメルコーティング処理されている場合では、反応性および攻撃性を有した反応原料および媒体を使用することができる。
本発明のダブルコーン・ミキサーは、固形物を処理する分野において特に好適に用いられる。かかるダブルコーン・ミキサーは、分子量の低い多糖類誘導体（好ましくはデンプンまたはセルロース系の多糖類誘導体）を製造および処理できる点で重要である。
このような観点から、本発明の目的は、本発明のダブルコーン・ミキサーを用いて分子量の低い多糖類誘導体を製造または処理する方法を提供することであるといえる。
ダブルコーン・ミキサーが用いられる用途の適当な処理工程においては、必要に応じて塩化水素等の酸性気体の作用によって、例えば分子量を減じることができる。
好ましい多糖類は、デンプンまたはセルロース系の多糖類である。
本明細書中で触れた全ての文献の内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。
以上、本発明を具現化した態様について説明したが、かかる説明はあくまでも例示にすぎず、特許請求の範囲に制限されることを除いて本発明の概念および範囲から逸れることなく種々の変更および部品の変更が可能であることを当業者は理解できるであろう。
関連出願の相互参照
本出願は、欧州特許出願第０６０１３１８１．０号（出願日：２００６年６月２７日）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。
図１は、本発明のダブルコーン・ミキサーの上面図を模式的に示している。 図２は、本発明のＳ２およびＳ２’タイプのバッフルを模式的に示している。 図３は、本発明のＳ１およびＳ１’タイプのバッフルを模式的に示している。

Claims (13)

  1. 回転軸Ｄを中心に回転可能な混合ベッセルを有して成るダブルコーン・ミキサーであって、
    混合ベッセルが、真ん中の円筒部を成す胴部分、および、円筒部の２つの開口端部に設けられたコーンを有して成り、
    混合ベッセルの内部には、回転軸Ｄの軸方向に生成物の混合を行うバッフルが設けられている、ダブルコーン・ミキサー。
  2. 混合ベッセルの内部がエナメルコーティングされている、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  3. ２つのコーンがそれぞれ同じ数のバッフルを有しており、
    各々のコーンでは、回転軸Ｄに垂直な中央面Ｍによって分けられた同じ大きさの２つの半分割領域に、それぞれ同じ数のバッフルが設けられている、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  4. 混合ベッセルは合計２個〜８個のバッフルを有する、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  5. バッフルが、全体的に対称となるように混合ベッセルに配置されており、その結果、混合ベッセルの回転に起因してバッフルによってもたらされる軸方向の生成物流れが、ベッセルの回転方向に応じて、混合ベッセルの中央に向かって内側に流れたり、あるいは、混合ベッセルの壁に向かって外側へと流れる、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  6. ダブルコーン・ミキサーが、Ｓ１およびＳ１’タイプのバッフルならびに／またはＳ２およびＳ２’タイプのバッフルを有しており、
    Ｓ１およびＳ１’タイプでは、回転軸Ｄと整列するように混合ベッセルの壁にバッフルが設けられ、かつ、かかるバッフルが、回転軸Ｄに対して垂直な中央線ＭＬから角度βまたは角度β’回転した向きに設けられており、
    Ｓ２およびＳ２’タイプでは、Ｓ２のバッフルが回転軸Ｄから角度α回転した投影面ＡＥに位置し、Ｓ２’のバッフルが回転軸Ｄから角度α’回転した投影面ＡＥに位置している、
    請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  7. 角度αおよび角度α’がそれぞれ等しい値（絶対値）を有している、または、角度βおよび角度β’がそれぞれ等しい値（絶対値）を有しており、
    角度αと角度α’とが相互に数学的に等しい方向へと回転することで形成されている一方、角度βと角度β’が相互に数学的に反対方向に回転することで形成されている、請求項６に記載のダブルコーン・ミキサー。
  8. 角度αおよび角度α’の絶対値が２０°〜６０°であり、角度βおよびβ’の絶対値が１５°〜５０°である、請求項６に記載のダブルコーン・ミキサー。
  9. バッフルは、
    混合ベッセルの壁の長さ（ａ）の０．３倍〜０．７５倍の長さ（ｃ）、
    混合ベッセルのセグメント（Ｌ）の０．０３倍〜０．１倍の高さ（ｄ）、
    高さ（ｄ）の０．２倍〜０．５倍の厚さ（ｆ）、および
    混合ベッセルの壁から６０ｍｍ〜１５０ｍｍ離れた距離（ｅ）
    を有しており、混合ベッセルの壁長さ（ａ）に対する混合ベッセルの壁長さ（ｂ）の比が０．３〜０．７となる箇所に設けられている、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  10. バッフルが、単一の脚部を介して混合ミキサーの壁に取り付けられている、請求項１に記載のダブルコーン・ミキサー。
  11. 請求項１に記載のダブルコーン・ミキサーを用いて多糖類誘導体を処理する方法。
  12. 多糖類または多糖類誘導体の分子量が減るように多糖類または多糖類誘導体を処理し、必要に応じて酸性ガスの作用の下で多糖類または多糖類誘導体を処理する、請求項１０に記載の方法。
  13. 混合ベッセルの所定の回転方向に起因してバッフルによって生じる軸方向の流れが混合ベッセルの壁に向かって外側へと流れるように設計されたダブルコーン・ミキサーを使用する、請求項１１に記載の方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110013479A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Bodhisattwa Chaudhuri Multi-Dimensional Rotary Mixer
CN102755871B (zh) * 2012-07-31 2014-02-26 秀山龙飞新材料有限公司 纳米二氧化硅搅拌改性方法及其装置
CN105214540B (zh) * 2015-11-13 2017-07-07 重庆卡美伦科技有限公司合川分公司 一种干粉搅拌罐顶部开关装置
CN112321733A (zh) * 2020-10-21 2021-02-05 邵阳桂花香食品有限公司 一种淀粉糊化系统
CN113413811B (zh) * 2021-04-02 2022-07-12 青岛金智瑞油气田开发技术发展有限公司 一种高温混合装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155935U (ja) * 1984-03-23 1985-10-17 株式会社　栗本鐵工所 ダブルコ−ンミキサ−
JP2004066048A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Nippon Alum Co Ltd コンテナブレンダ
JP2006513106A (ja) * 2003-01-21 2006-04-20 デ ディエトリッヒ プロセス システムズ 連続接合によってエナメル塗装容器の内壁からある距離をおいて固定される整流装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1395171A (en) 1921-05-06 1921-10-25 George De V Gilmore Mixer
GB496420A (en) * 1936-08-08 1938-11-30 Edmund Neu Apparatus for carrying out heterogeneous or like chemical reactions
DE1197064B (de) * 1961-02-21 1965-07-22 Budenheim Rud A Oetker Chemie Vorrichtung zur Durchfuehrung von Reaktionen zwischen Fluessigkeiten und festen Stoffen
US3341183A (en) * 1966-08-22 1967-09-12 Allis Chalmers Mfg Co Batch blender
DE1954563B1 (de) * 1969-10-30 1971-05-06 Werner Obermann Vorrichtung zum Mischen von Schuettgut,insbesondere von Kunststoff-Rohmaterial
DE2012689C3 (de) * 1970-03-17 1973-11-08 Gardners Of Gloucester Ltd., Gloucester (Grossbritannien) Doppelkonus Mischmaschine
US4403865A (en) * 1977-12-19 1983-09-13 Fejmert Bernhard V Device in connection with mixing apparatuses

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155935U (ja) * 1984-03-23 1985-10-17 株式会社　栗本鐵工所 ダブルコ−ンミキサ−
JP2004066048A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Nippon Alum Co Ltd コンテナブレンダ
JP2006513106A (ja) * 2003-01-21 2006-04-20 デ ディエトリッヒ プロセス システムズ 連続接合によってエナメル塗装容器の内壁からある距離をおいて固定される整流装置

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