JPH02187137A - 粘性物質の撹拌反応装置 - Google Patents

粘性物質の撹拌反応装置

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JPH02187137A
JPH02187137A JP1007174A JP717489A JPH02187137A JP H02187137 A JPH02187137 A JP H02187137A JP 1007174 A JP1007174 A JP 1007174A JP 717489 A JP717489 A JP 717489A JP H02187137 A JPH02187137 A JP H02187137A
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義弘 池田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粘性物質の攪拌反応装置に関する。
さらに詳しくは、低粘度および１万ｃ、ｐ、以下程度の
中粘度の物質においても効率よく攪拌反応できる装置に
関する。
［従来の技術］ 従来、この種の装置のひとつとして回転軸の放射方向に
連結された複数の翼を有する攪拌翼（以下、複合攪拌翼
という）が知られている。
ところで、撹拌槽内においては、粘性物質は攪拌翼の回
転によって生じる対流混合および撹拌槽内壁面と攪拌翼
とのあいだに生じる剪断混合により攪拌混合されるが、
前記複合攪拌翼を備えた撹拌槽は、一般に大きな剪断混
合が生じやすいという点ですぐれており、たとえば、複
数の複合攪拌翼が共通の回転軸に異なる高さで多段に取
付けられ、さらに各複合攪拌翼とは高さの異なる段違い
の位置の撹拌槽内壁面に邪魔板が取付けられる構成、す
なわち、複合攪拌翼と邪魔板とが高さ方向に交互に配置
される構成などとともに採用されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記構成において、最上段の複合攪拌翼
を気液界面付近に設けるばあいには、撹拌槽および攪拌
翼に振動が発生しやす（なり回転速度を高くできないと
いう難点があり、また最上段の複合攪拌翼を気液界面か
らはなれて設けたばあいには、気液界面付近にいわゆる
死点が生じ表面近くでの混合がおこらないという難点が
ある。
したがって、前記従来の攪拌反応装置においては、攪拌
反応の効率を高めることができず、攪拌が不充分になり
やすいため、攪拌に長時間を要するという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その「
１的は対流混合および剪断混合をともこ充分に生せしめ
るような構造に槽内が改良され、とくに気液界面付近の
液の更新が充分に生ぜしめられることを特徴とし、有害
な振動を発生させることなく低粘度物質から中粘度物質
まで効率よくかつ均一に攪拌反応されうる攪拌反応装置
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は撹拌槽と、該撹拌槽内に設けられた回転軸と、
該回転軸の気ｉｔＫ界面付近に取付けられた表層攪拌翼
と、前記回転軸の表層攪拌翼より下方に取付けられ放射
方向に連結された段数の翼を有する攪拌翼と、上記撹拌
槽内壁面に設置され、かつ上記表層攪拌翼に対して放射
方向の位置および複数の翼を有する攪拌翼に対して段違
いの位置に設けられた邪魔板とを備えた粘性物質の攪拌
反応装置に関する。
［作　用］ 本発明の攪拌反応装置においては、複合攪拌翼と邪魔板
とが交互に多段に配置された部分の気液界面側に、表層
攪拌翼とその放射方向位置に設けられた邪魔板とを組合
せることによって撹拌槽内の複合攪拌翼が設けられてい
る部分の対流混合および剪断混合がより一層補強される
。
また表層攪拌翼が設けられている気液界面付近の液の更
新が充分達成されるために、上記組合せのない撹拌槽、
つまり複合攪拌翼と邪魔板のみの組合せに比較して、粘
性物質の混合時間あるいは反応時間は大１１に短縮され
る。
また表層攪拌翼が設けられている気液界面付近の液の曝
気が充分であるため、粘性物質中からの揮発性物質の揮
散、粘性物質中への気体の溶解なども容易である。
［実施例］ つぎに、本発明の攪拌反応装置の実施例を図面に基づい
て説明する。
第１図は本発明の攪拌反応装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は回転軸に取付けられた表層攪拌翼および複
合攪拌翼の一例を示す平面図、第３図は撹拌槽の一例を
示す縦断面図、第４図は表層攪拌翼の装着状態の一例を
示す斜視図、第５図は複合攪拌翼の装着状態の一例を示
す斜視図である。
第１図において（１）は撹拌槽で、この撹拌槽（１）内
には、モータなどの駆動源と連動する回転軸（２が設け
られている。前記回転軸（２）には、上段側、とくに気
液界面付近に、たとえば平板翼からなる表層攪拌ｇ　（
３）が設けられ、さらに、この回転軸（２）には下段側
に、内翼（４ａ）と外Ｗ　（４ｂ）とからなる複合攪拌
翼（４）が設けられている。
表層攪拌翼（３）は第１図の実施例に示すように、気液
界面付近に取付けられてもよく、また、−部が液面上に
露出するように取付けられてもよい。
さらに表層攪拌５Ａ（３）は第２図および第４図に示さ
れるように回転軸（２）を中心として、左右に一対ずつ
設けられているが、回転水平面に対して垂直に取付けら
れてもよく、または、たとえば回転水平面に対して所定
の角度をつけて傾斜せしめられて取付けられてもよい。
また表層攪拌翼は翼の取付は位置および翼径を自由に選
定できるタイプの攪拌翼であると粘性物質の種類や量に
応じ最適の攪拌を設定できるので便利である。
また図では表層攪拌翼は平板翼を示しているが、一軸ま
たは多軸のスクリュー翼であってもよいしこの他の攪拌
翼であってもよい。
前記複合攪拌Ｗ　（４）は第２図および第５図に示され
るように中心に対して左右に一対ずつ設けられ、第１図
に示されるように回転軸（２）の下段側に、複数段装着
されている。
また各段の複合攪拌翼（４）は互いに位相を異にして設
けられており、たとえばこの実施例では９０度ずつ位相
を異にして設けられている。
複合攪拌翼（４）を構成する内ＩＡ　（４ａ）はたとえ
ば梯形板状をなし、かつ翼自体は回転水平面に対して所
定の角度をもって傾斜しており、たとえば第５図に示さ
れるごとくその一側辺が上記回転軸（′２Ｊの回転方向
（Ｄ）に向って上方に向くように傾斜して回転軸（′２
Ｊに取付けられている。また上記外ｇ　（４ｂ）は、こ
の内Ｗ　（４ａ）の先端辺に接続されていてその傾斜方
向は回転水平面に対し内Ｗ　（４ａ）の傾斜方向とは反
対方向に傾斜して設けられている。
したがって、撹拌槽（１）内に収容された粘性物質は、
第１図の矢印（Ａ）で示されるように、回転軸（２の回
転に伴って回転軸（２）付近では内翼（４ａ）によって
下方に圧入され、撹拌槽（１）の壁面側では外Ｗ　（４
ｂ）によって上方に上昇せしめられるようになっている
。
一方攪拌ｈ！　＋１１の内壁面には回転軸（′２Ｊの軸
方向に沿って複数箇所（たとえば前記実施例においては
第１図および第３図に示されるように４個所）の高さに
、また、撹拌槽（１）の円周方向に沿って複数個所に邪
魔板（５）が増付けられている。
これら邪魔板（５）は、回転水平面に対して垂直に取付
けられているか、または上記外翼（４ｂ）の傾斜方向と
同方向に傾斜しているもので、各膜相互間を回転軸（２
）の回転に伴って復号攪拌翼（４）の外翼（４ｂ）が通
過するようになっている。
つまり邪魔板（５）のうちの最上段のものは表層攪拌翼
（３）の放射延長線上に固定し、その他の邪魔板（５）
と複合攪拌翼（４）とはその外ｇ　（４ｂ）が邪魔板（
５）の相互間に介入するのみで、他方の内翼（４ａ）は
その相互間から脱する位置にある。
こうして撹拌槽（１）内に粘性物質を収容し、回転軸（
２）を回転すると、粘性物質は全体が回転軸（２）の回
転方向に回転するとともに、回転軸（２）付近のものは
、まず表層攪拌翼（３）によって、放射延長線方向への
吐出および下方への粘性物質の圧入が同時に起こり、つ
ぎに内翼（４ａ）により下方に圧入され、攪拌１ｔ！（
１）の壁面側の粘性物質は外翼（４ｂ）によって強制的
に上昇せしめられる。
したがって粘性物質に対して第１図に示すごとくフロー
パターンが矢印（＾）のように描かれた対流混合がなさ
れる。またこのような作用と同時に（セ拌槽（１）の壁
面側の粘性物質はその上昇に伴って一部が邪魔板（５）
にぶつかり、その方向がほぼ水平に変換されるため、第
１図の矢印（Ｉ３）および（Ｃ）のように描かれたフロ
ーパターンの剪断混合が充分にされる。とくに表層攪拌
ｍ（３）および相対する邪魔板（５）とにより気液界面
付近での剪断混合（フローパターン（Ｂ））を充分する
ことにより、対流混合（フローパターン（Ａ））を助長
し、撹拌槽（１）内部の死点をなくすことができる。
このように粘性物質は、槽中央部や槽下部での対流混合
および剪断混合に気液界面付近での対′７Ｍ、混合およ
び剪断混合が加えられた状態、つまりフローパターンＡ
、ＢおよびＣを形成している状態で撹拌槽内を循環する
ため、とくに攪拌生気液界面付近に死点を生じやすい中
粘度物質を短時間に効率よく均一に攪拌混合することが
できる。
なお、槽内壁に設けられた邪魔板（５）と表層攪拌翼（
３）および複合攪拌ＩＡ［４）とのあいだで積極的に流
体の剪断混合がおこなわれる上記攪拌装置によれば、低
粘度物質の攪拌混合はもちろんのこと、中粘度物質もま
た効率よく攪拌混合できるため、たとえば攪拌とともに
重合反応をおこし、低粘度から中粘度へと変化するよう
な物質であっても同一槽内において一貫して攪拌混合す
ることができる。
また逆に中粘度物質を溶剤などで稀釈しこれを均一な粘
性物質にするようなばあいにも上記剪断混合作用によっ
て効率よく処理することができる。
また上記構造によれば、各邪魔板（５）と表層攪拌Ｗ　
（３１および複合攪拌翼（４）とにより槽内の随所にお
いて局部的に剪断混合がおこなわれるため、気液界面付
近での攪拌死点を解決できるばかりでなく、対流混合が
充分おこなわれることのため、短時間で所望の攪拌混合
をおこなうことができる。
さらに上記ｈカ成によれば表層攪拌翼により気液界面付
近の液の曝気が充分であるため粘性物質中から揮発性物
質を揮散させたり、粘性物質中へ気体を溶解や反応させ
たりすることが容易である。
［発明の効果］ 本発明の攪拌反応装置は、均一で効率の高い攪拌混合を
達成するので、たとえば粘性物質に他の物質を溶解また
は分散せしめる操作に好適に用いることができ、短時間
で均一なものかえられる。また、粘性物質の反応にも適
しており、反応時間が短縮され均一な生成物かえられる
。
さらに、気液界面付近の死点がないので、粘性物質中に
溶解した揮発性物質を真空脱気などによって除去する操
作にとくに好適にかつ有効に用いることができる。
（図面の主要符号） （１）：撹拌槽 （Ｊ：回転軸 （３）：表層攪拌翼 （４）：複合攪拌翼 （５）：邪魔板
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の攪拌反応装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は回転軸に取付けられた表層攪拌翼および複
合攪拌翼の一例を示す平面図、第３図は撹拌槽の一例を
示す縦断面図、第４図は表層攪拌翼の装着状態の一例を
示す斜視図、第５図は複合攪拌翼の装着状態の一例を示
す斜視図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　撹拌槽と、 該撹拌槽内に設けられた回転軸と、 該回転軸の気液界面付近に取付けられた表層撹拌翼と、 前記回転軸の表層撹拌翼より下方に取付けられ放射方向
    に連結された複数の翼を有する撹拌翼と、 上記撹拌槽内壁面に設置され、かつ上記表層攪拌翼に対
    して放射方向の位置および複数の翼を有する攪拌翼に対
    して段違いの位置に設けられた邪魔板 とを備えた粘性物質の撹拌反応装置。 ２　前記表層撹拌翼が、回転軸を中心として左右に一対
    ずつ設けられ、回転水平面に対して垂直または所定の角
    度をつけて傾斜させた平板翼である請求項１記載の撹拌
    反応装置。 ３　前記表層撹拌翼が、一軸のスクリュー翼または多軸
    のスクリュー翼である請求項１記載の撹拌反応装置。 ４　前記表層撹拌翼は、翼の取付け位置および翼径を自
    由に選定できる撹拌翼である請求項１記載の撹拌反応装
    置。 ５　前記複数の翼を有する撹拌翼が、回転水平面に対し
    傾斜している内翼と、この内翼の放射方向先端に連結さ
    れ回転水平面に対し該内翼とは反対方向に傾斜した外翼
    とからなる撹拌翼である請求項１または２記載の撹拌反
    応装置。 ６　前記撹拌槽内壁面に設置された邪魔板が回転軸の軸
    方向に沿って異なる高さの複数箇所に、また撹拌槽の円
    周方向に沿った複数箇所に取付けられた長方形状または
    正方形状の平板である請求項１、２または３記載の撹拌
    反応装置。 ７　被溶解物を粘性物質中に溶解するために用いる請求
    項１記載の撹拌反応装置。 ８　粘性物質中より揮発性物質を真空脱気するために用
    いる請求項１記載の撹拌反応装置。
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