JP4958298B2 - 流体処理装置 - Google Patents
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Description
なお、上記の「中心軸」とは仮想の軸である。より詳しくは、攪拌槽2のうち少なくとも被処理流体が薄膜となる部分が回転対称形状に形成されており、その対称中心に一致する仮想の軸である。攪拌具あるいは攪拌槽はこの中心軸を中心に回転する。よって、この中心軸に一致する現実の軸体が攪拌槽内に存在することは必須ではない。
2 攪拌槽
3 攪拌槽の蓋
4 密封装置
5 駆動軸
6 攪拌具(攪拌羽根)
7 駆動用モータ
8 攪拌槽の底部
11 第一導入管
12 第二導入管
13 排出管
L1 第一被処理流体
L2 第二被処理流体
P1 第一導入路
P2 第二導入路
P3 排出路
S 間隙
α1 被処理流体の導入角度(水平断面)
α2 被処理流体の排出角度(水平断面)
β1 被処理流体の導入角度(仰角)
Claims (12)
- 混合対象物を含む少なくとも二つの被処理流体を薄膜状態とした上で混合させる流体処理装置において、
少なくとも、中心軸に直交する断面形状が円形である内周面を有する攪拌槽と、
該攪拌槽の内周面と同心で、外端が攪拌槽の内周面と僅かな間隙を在して付設される攪拌具とを有し、
上記の撹拌槽には、少なくとも二箇所の流体入口と、少なくとも一箇所の流体出口とを備え、
上記流体入口のうち一箇所からは、上記被処理流体のうち、混合対象物の一つを含む第一の被処理流体を攪拌槽内に導入し、上記流体入口のうちで上記以外の一箇所からは、前記混合対象物とは異なる混合対象物の一つを含む第二の被処理流体を、上記第一の被処理流体とは異なる流路より攪拌槽内に導入するものであり、
攪拌槽と攪拌具との少なくとも一方が他方に対し、上記中心軸を中心として高速回転し、
該回転に伴う、撹拌槽内に導入された被処理流体の回転により、該被処理流体を遠心力で攪拌槽の中心軸を取り巻くように内周面に圧着させ、薄膜状態を形成し、当該形成された薄膜中で少なくとも上記第一の被処理流体と第二の被処理流体とに含まれる混合対象物同士を混合させるものであり、
当該薄膜の膜厚は、上記遠心力によって規定されるものであり、
上記流体入口のうち少なくとも一箇所が、上記撹拌槽の内周面のうち、当該流体入口以外から攪拌槽内に導入された被処理流体が上記の薄膜状態を形成する部分に開口されており、当該流体入口以外から攪拌槽内に導入され、上記の薄膜状態とされた被処理流体に直接、当該流体入口から攪拌槽内に導入された被処理流動体が加えられ、これにより、この薄膜中で上記の混合対象物同士を直接混合させることができることを特徴とする流体処理装置。 - 上記少なくとも二箇所の流体入口が、上記の流体出口よりも下方に設けられたものであって、攪拌槽における、上記中心軸を取り巻く面である側面に共に備えられたものであるか、あるいは、上記側面と上記中心軸に交わる面である端面とに各々備えられたものであることを特徴とする、請求項1に記載の流体処理装置。
- 上記の攪拌槽が固定されており、上記の攪拌具が回転することを特徴とする、請求項1または2に記載の流体処理装置。
- 上記の攪拌槽が、中心軸が垂直方向を向くように配位されており、
上記流体入口のうち少なくとも一箇所における、攪拌槽への上記被処理流体の導入が、上記撹拌槽内での被処理流体の流れ方向に沿うようになされ、
攪拌槽に対する導入角度につき、上記流体入口の中心を通る水平断面における、攪拌槽の径方向を基準とした角度(α1)が0°〜90°であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の流体処理装置。 - 上記の攪拌槽が、中心軸が垂直方向を向くように配位されており、
上記流体入口のうち少なくとも一箇所における、攪拌槽への上記各被処理流体の導入が、上記撹拌槽内での被処理流体の流れ方向に沿うようになされ、
攪拌槽に対する導入角度につき、攪拌槽の中心軸と上記流体入口の中心とを通る垂直断面における仰角(β1)が0°〜90°であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の流体処理装置。 - 上記流体入口のうち、上記とは異なる少なくとも一箇所が、攪拌槽の下側端面に設けられたことを特徴とする、請求項4または5に記載の流体処理装置。
- 上記の攪拌槽が、中心軸が垂直方向を向くように配位されており、
この攪拌槽からの上記各被処理流体の排出が、上記撹拌槽内での被処理流体の流れ方向に沿うようになされ、
攪拌槽に対する排出角度につき、上記流体出口の中心を通る水平断面における、攪拌槽の径方向を基準とした角度(α2)が0°〜90°であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の流体処理装置。 - 上記攪拌具の外端における、攪拌槽の内周面に対する周速度が5m/s以上であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の流体処理装置。
- 上記攪拌具の外端における、攪拌槽の内周面に対する上記の間隙が3mm以下であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の流体処理装置。
- 上記の攪拌槽に、攪拌槽内を減圧状態にしたり、不活性ガス雰囲気にするための調整用パイプが設けられたことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の流体処理装置。
- 混合対象物を含む少なくとも二つの被処理流体を薄膜状態とした上で混合させる流体処理方法において、
少なくとも、中心軸に直交する断面形状が円形である内周面を有する攪拌槽と、
該攪拌槽の内周面と同心で、外端が攪拌槽の内周面と僅かな間隙を在して付設される攪拌具とを用い、
被処理流体のうち、混合対象物の一つを含む第一の被処理流体を攪拌槽内に導入し、前記混合対象物とは異なる混合対象物の一つを含む第二の被処理流体を、上記第一の被処理流体とは異なる流路より攪拌槽内に導入するものであり、
攪拌槽と攪拌具との少なくとも一方が他方に対し、上記中心軸を中心として高速回転させ、
該回転に伴う、撹拌槽内に導入された被処理流体の回転により、該被処理流体を遠心力で攪拌槽の中心軸を取り巻くように内周面に圧着させ、薄膜状態を形成し、当該形成された薄膜中で少なくとも上記第一の被処理流体と第二の被処理流体とに含まれる混合対象物同士を混合させるものであり、
当該薄膜の膜厚は、上記遠心力によって規定されるものであり、
上記被処理流体のうち少なくとも一つが上記攪拌槽内にて薄膜状態とされた上、この薄膜状態の被処理流体に直接、その他の被処理流体が加えられることを特徴とする流体処理方法。 - 上記第一の被処理流体と第二の被処理流体の導入量によって、上記攪拌槽内における上記各被処理流体の流れの速度ならびに滞留時間を調整できることを特徴とする、請求項11に記載の流体処理方法。
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