JPH0763603B2 - 立形撹拌機 - Google Patents
立形撹拌機Info
- Publication number
- JPH0763603B2 JPH0763603B2 JP2064316A JP6431690A JPH0763603B2 JP H0763603 B2 JPH0763603 B2 JP H0763603B2 JP 2064316 A JP2064316 A JP 2064316A JP 6431690 A JP6431690 A JP 6431690A JP H0763603 B2 JPH0763603 B2 JP H0763603B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- liquid
- blade
- stirrer
- vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1946—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped conical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回分方式で、高粘度液を撹拌・混流するための
撹拌機に係り、特に重縮合系のポリマーを塊状重合法に
て生産するために使われる立形撹拌機に関するものであ
る。
撹拌機に係り、特に重縮合系のポリマーを塊状重合法に
て生産するために使われる立形撹拌機に関するものであ
る。
塊状重合法にてポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート等の重縮合系ポリマーを回分方式の
製造する場合、一般的には立形撹拌機が使われる。重合
度の上昇と共に、内容液の粘性が増し、数百ポアズから
遂千ポアズの粘性範囲において良好な混合性能をもたら
すアンカー翼やヘリカル翼が一般的に撹拌翼として使わ
れる。
レンテレフタレート等の重縮合系ポリマーを回分方式の
製造する場合、一般的には立形撹拌機が使われる。重合
度の上昇と共に、内容液の粘性が増し、数百ポアズから
遂千ポアズの粘性範囲において良好な混合性能をもたら
すアンカー翼やヘリカル翼が一般的に撹拌翼として使わ
れる。
反応に伴って副生成物が発生する。この副生成物を真空
装置により撹拌機系外へ迅速排出させることにより反応
速度が増進される。反応副生物は蒸気として系外へ追い
出すため、反応副生物の潜熱分の熱量を撹拌機に外周部
より与える必要がある。撹拌機内の内容液への入熱は、
撹拌機本体を包括したジャケット胴に熱媒体を供給して
加熱した（高粘性液処理のため付着を懸念し缶内コイル
を設けない方が望ましい。）、撹拌熱より与えられる。
重縮合反応により発生した反応副生物は加熱されマガス
に相変化し、撹拌機内の気液界面から系外に排出され
る。撹拌機内は満液状態でないため液ゾーンとガスゾー
ンと分かれており、常に真空となっているため、撹拌機
の蒸気出口ノズルを通じて系外へ反応副生物が排出され
るものである。
装置により撹拌機系外へ迅速排出させることにより反応
速度が増進される。反応副生物は蒸気として系外へ追い
出すため、反応副生物の潜熱分の熱量を撹拌機に外周部
より与える必要がある。撹拌機内の内容液への入熱は、
撹拌機本体を包括したジャケット胴に熱媒体を供給して
加熱した（高粘性液処理のため付着を懸念し缶内コイル
を設けない方が望ましい。）、撹拌熱より与えられる。
重縮合反応により発生した反応副生物は加熱されマガス
に相変化し、撹拌機内の気液界面から系外に排出され
る。撹拌機内は満液状態でないため液ゾーンとガスゾー
ンと分かれており、常に真空となっているため、撹拌機
の蒸気出口ノズルを通じて系外へ反応副生物が排出され
るものである。
従って反応を促進させるためには十分な加熱と、広い気
液界面積がより必要とされる。
液界面積がより必要とされる。
反応の促進により１回分の運転時間が短縮でき、生産性
の向上につながるわけである。
の向上につながるわけである。
従来の撹拌機を第５図に示す。撹拌機本体の圧力容器は
上鏡胴13,円筒胴9,下部逆円錐胴10より成る。本体容器
の上部に駆動装置があり、撹拌軸３を回転させる。撹拌
軸３を中心として、容器内面と僅少の隙間を保ちながら
円周に沿って上下に複数の帯巾の一様ならせん状の帯翼
７を翼支持横フレーム６を介して翼中心軸８とに固定さ
れている。内容液は帯翼７の回転により容器内周を旋回
しながら上方へ掻き上げられ、液最上部より翼中心軸８
の中央に寄り降下していく流れとなる。
上鏡胴13,円筒胴9,下部逆円錐胴10より成る。本体容器
の上部に駆動装置があり、撹拌軸３を回転させる。撹拌
軸３を中心として、容器内面と僅少の隙間を保ちながら
円周に沿って上下に複数の帯巾の一様ならせん状の帯翼
７を翼支持横フレーム６を介して翼中心軸８とに固定さ
れている。内容液は帯翼７の回転により容器内周を旋回
しながら上方へ掻き上げられ、液最上部より翼中心軸８
の中央に寄り降下していく流れとなる。
らせん状の帯翼７の翼巾は一様であり、らせん状の翼ピ
ッチも一定である。内容液中の反応副生物は液の流れに
乗って上方の気液界面にたどりつき、撹拌機外部からの
熱を奪ってガス相に変化し気液界面より蒸気出口ノズル
11を通じて排出される。
ッチも一定である。内容液中の反応副生物は液の流れに
乗って上方の気液界面にたどりつき、撹拌機外部からの
熱を奪ってガス相に変化し気液界面より蒸気出口ノズル
11を通じて排出される。
上記従来技術は被処理液への伝熱面積ならびに液面の表
面積を多くする点について配慮がされておらず、被処理
液の反応促進に多くの時間を要し生産性が向上できない
という欠点があった。
面積を多くする点について配慮がされておらず、被処理
液の反応促進に多くの時間を要し生産性が向上できない
という欠点があった。
本発明は従来の撹拌機以上の入熱を与えることができ、
しかも広い液表面を有する立形撹拌機を提供することを
目的とする。その結果として逆転時間の短縮が図れ、生
産性が向上する。
しかも広い液表面を有する立形撹拌機を提供することを
目的とする。その結果として逆転時間の短縮が図れ、生
産性が向上する。
上記目的を達成するために、容器に張り込む内容液の容
量当たりに対する静止液面での液表面積、並びに内容液
と接した容器外表面積（伝熱可能な面積）を大きく構成
した。
量当たりに対する静止液面での液表面積、並びに内容液
と接した容器外表面積（伝熱可能な面積）を大きく構成
した。
また、撹拌翼は高粘性液混合となるため容器内の全体撹
拌ができ、しかも内容液内で発生した反応副生物を液表
面まで到達させるために内容液を上下に流動させる機能
を有する複数のらせん状の帯翼で構成したものである。
拌ができ、しかも内容液内で発生した反応副生物を液表
面まで到達させるために内容液を上下に流動させる機能
を有する複数のらせん状の帯翼で構成したものである。
従来の撹拌機容器本体の形状としては第４図に示すよう
に円筒胴と、高粘性液の排出性を考慮した容器底部には
60゜〜120゜の頂角をもつ逆円錐形状のものが使われて
いた。
に円筒胴と、高粘性液の排出性を考慮した容器底部には
60゜〜120゜の頂角をもつ逆円錐形状のものが使われて
いた。
ところが上記に述べたように容器に張り込む内容液の容
量当たりに対する、静止液面での液表面積ならびに内容
液の加熱可能な伝熱有効面積を大きくするためには逆円
錐のみの本体形状が有効となる。これについて定量的に
比較した内容を第６図に示す。
量当たりに対する、静止液面での液表面積ならびに内容
液の加熱可能な伝熱有効面積を大きくするためには逆円
錐のみの本体形状が有効となる。これについて定量的に
比較した内容を第６図に示す。
従来の容器形状を一点鎖線で示す。容器下部に120゜の
頂角をもつ逆円錐胴と、その上部に円筒胴を有する容器
に内容液を張り込んだ場合と、同じ内容液容量を実線で
示す。60゜の頂角をもつ逆円錐胴に張り込んだ場合と
の、張り込み容量Veに対する、内容液と接した容器外表
面積（伝熱可能な面積）AHとの比（AH/Ve）の値は従来
より1.12倍増える。また張り込み容量Veに対する液面の
表面積AEとの比（AE/Ve）の値は従来より1.23倍に増え
る。
頂角をもつ逆円錐胴と、その上部に円筒胴を有する容器
に内容液を張り込んだ場合と、同じ内容液容量を実線で
示す。60゜の頂角をもつ逆円錐胴に張り込んだ場合と
の、張り込み容量Veに対する、内容液と接した容器外表
面積（伝熱可能な面積）AHとの比（AH/Ve）の値は従来
より1.12倍増える。また張り込み容量Veに対する液面の
表面積AEとの比（AE/Ve）の値は従来より1.23倍に増え
る。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図に
おいて、撹拌機本体の圧力容器は上鏡胴13と逆円錐胴１
で構成される。上鏡胴13の代わりに平板で構成しても良
い。逆円錐部に接液部が含まれるように回転軸３に、翼
支持横フレーム６と翼支持縦フレーム４で構成される回
転フレームを設ける。翼支持縦フレーム４の回りに逆円
錐胴１内面と僅少の隙間を保ちながら円周に沿って上下
に複数のらせん状の帯翼２が取り巻かれて取付けられて
いる。
おいて、撹拌機本体の圧力容器は上鏡胴13と逆円錐胴１
で構成される。上鏡胴13の代わりに平板で構成しても良
い。逆円錐部に接液部が含まれるように回転軸３に、翼
支持横フレーム６と翼支持縦フレーム４で構成される回
転フレームを設ける。翼支持縦フレーム４の回りに逆円
錐胴１内面と僅少の隙間を保ちながら円周に沿って上下
に複数のらせん状の帯翼２が取り巻かれて取付けられて
いる。
らせん状の帯翼２の翼巾を翼の位置する本体内径の0.05
〜0.2倍の寸法にして連続的に変化させる。帯翼２の巻
きピッチ寸法も下方に位置するにつれて短かくなってい
る。したがって、上下方向に巻回されたらせん状の帯翼
２の帯ピッチや帯幅の容器内径に対する比率は上下方向
の各位置において攪拌に適した一定範囲内に保たれる。
内容液は翼上端より少し下位まで張り込まれる。帯翼２
は内容液を掻き上げる方向に回転させる。内容液は容器
内周部を旋回しながら上昇し、液面の表面で中央へ流れ
込み下方へ流れ落ちる流動パターンとなる。
〜0.2倍の寸法にして連続的に変化させる。帯翼２の巻
きピッチ寸法も下方に位置するにつれて短かくなってい
る。したがって、上下方向に巻回されたらせん状の帯翼
２の帯ピッチや帯幅の容器内径に対する比率は上下方向
の各位置において攪拌に適した一定範囲内に保たれる。
内容液は翼上端より少し下位まで張り込まれる。帯翼２
は内容液を掻き上げる方向に回転させる。内容液は容器
内周部を旋回しながら上昇し、液面の表面で中央へ流れ
込み下方へ流れ落ちる流動パターンとなる。
第２図は本発明の他の実施例でありらせん状の帯翼２を
翼中心軸５と翼支持横フレーム６とで固定されている。
効果としては第１図と同等の効果が得られる。
翼中心軸５と翼支持横フレーム６とで固定されている。
効果としては第１図と同等の効果が得られる。
第３図は第１図の撹拌軸３の下方延長上に、複数枚のら
せん状の帯翼2aを追設したものである。
せん状の帯翼2aを追設したものである。
らせん状の帯翼2aの代わりに単数のスクリュー翼ならび
にプロペラ翼を用いても良い。本帯翼2aは液中に浸って
いることが条件で、撹拌軸３の回転により液を掻き下げ
る作用を持たせる。本実施例の場合、容器内周部におい
てらせん状の帯翼２によって旋回しながら上昇し、液面
の表面で中央へ流れ込んできた内容液を重力だけでな
く、帯翼2aにより強制的に下降させることができ、上下
の内容液の入れ替えを第１図のものより早く行うことが
できる。
にプロペラ翼を用いても良い。本帯翼2aは液中に浸って
いることが条件で、撹拌軸３の回転により液を掻き下げ
る作用を持たせる。本実施例の場合、容器内周部におい
てらせん状の帯翼２によって旋回しながら上昇し、液面
の表面で中央へ流れ込んできた内容液を重力だけでな
く、帯翼2aにより強制的に下降させることができ、上下
の内容液の入れ替えを第１図のものより早く行うことが
できる。
その結果として、内容液中で発生した反応副生物を上部
液面に早く到達させることができ、系外へ排出させる量
が増加し、反応速度をより早く促進させることができ
る。
液面に早く到達させることができ、系外へ排出させる量
が増加し、反応速度をより早く促進させることができ
る。
本発明によれば、上下方向に巻回されたらせん状の帯翼
の帯ピッチや帯幅の容器内径に対する比率を上下方向の
全位置において撹拌に適した一定範囲内に保ったまま
で、従来の立形撹拌機より内容液容量当たりの内容液加
熱有効な伝熱面積ならびに液面の表面積を多くすること
ができ、重縮合系ポリマーの重合反応器として反応副生
物をより速く系外に排出させることができる。その結
果、反応速度が促進され、１回分の運転時間が短縮さ
れ、生産性を向上させる効果がある。
の帯ピッチや帯幅の容器内径に対する比率を上下方向の
全位置において撹拌に適した一定範囲内に保ったまま
で、従来の立形撹拌機より内容液容量当たりの内容液加
熱有効な伝熱面積ならびに液面の表面積を多くすること
ができ、重縮合系ポリマーの重合反応器として反応副生
物をより速く系外に排出させることができる。その結
果、反応速度が促進され、１回分の運転時間が短縮さ
れ、生産性を向上させる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の立形撹拌機の断面構造図、
第２図ないし第３図は本発明の他の実施例の断面構造
図、第４図（ａ），（ｂ）は第３図のＡ部を示す詳細説
明図、第５図は従来の立形撹拌機の断面構造図、第６図
は従来と本発明の撹拌機における特性比較を行う説明図
である。 １……逆円錐胴、２……帯翼、３……撹拌軸、４……翼
支持縦フレーム、５……翼中心軸、６……翼支持フレー
ム、７……帯翼、８……翼中心軸、９……円筒胴、10…
…下部逆円錐胴、11……蒸気出口ノズル、12……製品出
口ノズル、13……上鏡胴、14……翼支持横フレーム
第２図ないし第３図は本発明の他の実施例の断面構造
図、第４図（ａ），（ｂ）は第３図のＡ部を示す詳細説
明図、第５図は従来の立形撹拌機の断面構造図、第６図
は従来と本発明の撹拌機における特性比較を行う説明図
である。 １……逆円錐胴、２……帯翼、３……撹拌軸、４……翼
支持縦フレーム、５……翼中心軸、６……翼支持フレー
ム、７……帯翼、８……翼中心軸、９……円筒胴、10…
…下部逆円錐胴、11……蒸気出口ノズル、12……製品出
口ノズル、13……上鏡胴、14……翼支持横フレーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 敬信 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 井原 一夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 折崎 泰治 山口県下松市大字東豊井794番地 日立テ クノエンジニアリング株式会社笠戸事業所 内 (56)参考文献 実公 昭47−38289（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (3)
- 【請求項１】供給された被処理液を容器内で重縮合反応
させる立形攪拌機において、 上記容器は逆円錐形状の内壁面を有し、 上記容器の内壁面と僅少の隙間を保持して回転される、
上下方向にらせん状に巻回した複数の帯翼が設けられ、 上記らせん状の帯翼の翼ピッチは下方ほど小さくなるよ
うに全上下範囲に渡って変化され、 上記らせん状の帯翼の翼幅は、その上下位置における上
記容器の内径の0.05〜0.2倍の寸法となるように全上下
範囲に渡って連続的に変化される ことを特徴とする立形攪拌機。 - 【請求項２】上記容器本体を、逆円錐の頂角が45度〜90
度の範囲に選ぶことを特徴とする請求項１記載の立形攪
拌機。 - 【請求項３】上記らせん状の帯翼の旋回により掻き上げ
られた被処理液を旋回により掻き下げる内らせん翼を上
記らせん状の帯翼の内側に設けることを特徴とする請求
項１記載の立形攪拌機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2064316A JPH0763603B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 立形撹拌機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2064316A JPH0763603B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 立形撹拌機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03267136A JPH03267136A (ja) | 1991-11-28 |
| JPH0763603B2 true JPH0763603B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=13254710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2064316A Expired - Lifetime JPH0763603B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 立形撹拌機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763603B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10331952A1 (de) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Degussa Ag | Vorrichtung und Verfahren zur diskontinuierlichen Polykondensation |
| FI123266B (fi) | 2010-06-04 | 2013-01-15 | Outotec Oyj | Menetelmä ja laitteisto rautapitoisen sakan homogenoimiseksi ja stabiloimiseksi |
| CN103846073A (zh) * | 2012-12-03 | 2014-06-11 | 华东理工大学 | 一种可进行高固体含量木质纤维素原料预处理的反应器 |
| CN103721800B (zh) * | 2014-01-10 | 2015-06-10 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种立式螺旋搅拌磨的螺旋搅拌器 |
| CN104525025A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-22 | 重庆市天星寨粉葛食品有限公司 | 物料均质搅拌机 |
| CN107824152A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-03-23 | 郁祖昌 | 一种多功能反应罐 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4738289U (ja) * | 1971-05-11 | 1972-12-27 | ||
| JPS5438625U (ja) * | 1977-08-18 | 1979-03-14 | ||
| JPS63315139A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 撹拌処理装置 |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP2064316A patent/JPH0763603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03267136A (ja) | 1991-11-28 |
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