JPH10235175A - 剪断混合装置及びその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】気体を液体媒質に供給する装置。 【解決手段】本発明は、例えば平均直径が約０．５ｍｍ
未満の小泡を、制御してしかも経済的に発生させ、それ
によって気体の液体への物質移動を改善する（同様な条
件下、従来の大きな泡の発生器を用いた場合の物質移動
に比べて）剪断混合装置と、その関連法とに関するもの
で、これを用いる際には、先のように物質移動が改善さ
れること、オリフィス（一つ或いは複数の）で形成され
た泡を望みの大きさの小泡へと小分けするのに十分な速
度で流れている液体に、加圧下、一つ或いは複数のオリ
フィスを通して気体を送り込むことが含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、概してせん断混合装置および種
々のプロセスにおけるその使用に関する。より詳細に
は、本発明は、気体を液体媒質に供給するために極めて
小さい泡を生成させるせん断混合装置および該装置の使
用に関する。さらに、より詳細には、本発明は、化学的
または生物学的反応のような用途において反応性気体の
物質移動を促進させるような装置およびその使用に関す
る。そのような反応性気体の１つは酸素である。

【０００２】M.MotarjemiおよびG.J.Jamesonは「Mass T
ransfer from Very small Bubbles-The Optimum Bubble
Size for Aeration」、Chemical Engineering Scienc
e、Volume３３、pages １４１５−１４２３（１９７８）
において、泡が、物質移動のため、とくに、酸素を水に
溶解する系においてしばしば用いられることを教示して
いる。彼等は、１４２２頁において、「直径が１ｍｍ未
満の極めて小さい泡を大量に」つくる実際的な新しい方
法を開発する必要性を提案している。G.J.Jamesonは「B
ubble in Motion」、Trans IChemE、Vol.７１、Part A、pag
e５８７−５９４（Novembre １９９３）において、泡
および気・液二相流動の研究に関するJohn Davidson 教
授の貢献を概説している。彼は、５９２頁において、デ
ィフューザーの平均孔径を小さくすることによる小泡生
成に伴う問題を考察している。この問題は、ディフュー
ザー前後における圧力低下の驚異的な増大および下水池
のような水本体中に存在する固形物による穴の起りうる
閉塞を含んでいる。彼は５９３頁において、泡の凝集を
論じ、泡をオリフィスから迅速に除去して凝集させない
ようにするには、泡に力を付与することが必要であると
述べている。そのような力を付与する考えられる手段に
は、オリフィス全面にわたる流体の直交流またはオリフ
ィス自体もしくはオリフィス内の気体に加えられる振動
がある。

【０００３】第１の態様において、本発明は、従来の泡
生成装置におけるディフューザーの平均孔径の縮少に関
してJamesonが述べたような問題を同時に招くことな
く、直径が１ミリメートル未満の泡を生成させることが
できるせん断混合装置を提供し、本発明の該装置は、混
合すべき第１の流体を搬送し、混合すべき該第１流体を
受容する開放第１端および密閉第２端を有する少なくと
も１個の導管を含み（１つ以上の装置が各該導管の密閉
第２端に接近して形成され、開放第１端に受容された流
体は該密閉第２端を経て導管から出る）；概して導管の
周囲に形成され、それぞれの導管が通る対応する開口部
を形成する密閉第１端を有するミキサー本体を含み（該
ミキサー本体は、さらに、各導管に対し、かつミキサー
本体によって包囲され、ミキサー本体の密閉第１端およ
び第２端の間に形成される中空空間に対して狭いオリフ
ィスを形成する第２端部を有し、各導管の開口部は実質
的に与えられた導管に結び付く狭いオリフィス内に配設
される）；さらにミキサー本体の第２端の１つ以上の狭
いオリフィスを通過し、それぞれの狭いオリフィス内に
配設される開口部から供給される第１流体とせん断状に
混合する第２流体を供給するための、ミキサー本体によ
って包囲される中空空間と流体連通状態にある第２流体
供給導管を含む。

【０００４】本発明の第２態様は、混合すべき第１流体
を供給する１つ以上の導管を含み（各該導管は、それぞ
れの導管の全長にわたりその中に１つ以上の開口部を形
成する）；かつ第１端および第２端を有し、第１端と第
２端との間に流体供給導管が流体連通状態にある概して
包囲された中空空間を形成するミキサー本体を含む（該
ミキサー本体の第１および第２端はそれぞれその中に、
混合すべき第１流体を供給する導管内の開口部を、中空
空間と流体連通状態に置くように開口部保有導管を受容
するそれぞれの対応する開口部を形成している） せん断混合装置に関する。

【０００５】本発明の第３態様は、せん断混合装置の第
３の関連態様に関し、該装置は、中空の気体および液体
受容サブアセンブリ、泡生成サブアセンブリ、および、
場合により、気体および液体受容サブアセンブリを、泡
生成サブアセンブリと作動連結して、それと流体連通状
態にするハンドルを含む。

【０００６】第３態様の気体および液体受容サブアセン
ブリは、望ましくは、液体を受容する開放入口端および
泡生成サブアセンブリと流体連通状態にある出口端を有
する中心導管を含み；かつ泡生成サブアセンブリへの気
体の流動通路を形成するように、概して中心導管の周り
に配設され、かつ中心導管から離間し、さらに気体を受
容し、泡生成サブアセンブリへの通路を経て該気体を連
通させる少なくとも１つの気体受容通路を含む気体受容
ハウジングを含む（該気体受容ハウジングは中心導管の
出口端よりも入口端に近い個所で中心導管と気密関係に
ある端部の１つと結合している）。

【０００７】第３のせん断混合装置の泡生成サブアセン
ブリは、望ましくは、気体受容ハウジングおよび中心導
管からそれぞれ受容した気体および液体を含有して分配
する気体および液体分配ハウジングを、気密関係にある
出口端に隣接する中心導管に供給されるベースプレート
を含み該ハウジングはベースプレートと気密関係に結合
され、さらに、次に気密関係にある気体および液体分配
ハウジングに結合されるカバープレートを含み、該気体
および液体分配ハウジングは、ベースプレートとカバー
プレートで泡生成サブアセンブリを上部液体膨張チャン
バーと下部気体膨張チャンバーとに分割する中央部の漏
斗状流体膨張ハウジングを有し、該漏斗状流体膨張ハウ
ジングは、出口端に近接する中心導管の一部を覆って概
ね気密封止に適合する中空システムならびに気体膨張チ
ャンバーと流体連通状態にある複数の開口部および液体
膨張チャンバーと流体連通状態にある複数の流体チャン
ネルを形成している前記中空システムから外方に突出す
る周辺延長部分を有し、該開口部は搬送された気体およ
び液体を混合するための流体チャンネルと流体連通状態
にある。この流体チャンネルは中空システムから外方に
突出する周辺延長部分にも形成される流体ディバーター
によって相互に隔てられるのが好ましい。

【０００８】本発明の第４の態様は、液体中に、直径が
平均約０．５ミリメートル未満、とくに約０．１ミリメ
ートル未満の気泡を生成させる方法に関し、該方法は ａ．気体と液体とを分離する部材または要素中の少なく
とも１つの開口部を通って気体と液体中に導入するとき
に気泡を生成させるのに十分な圧力下に気体を置き、さ
らに ｂ．所望の泡径を得るために、気体と液体との臨界ウェ
ーバー数を上回るウェーバー数を得るように選択した流
速で液体を開口部に流すことを含む。

【０００９】ところで図面について説明すると、図１，
２および３は本発明の典型的な３つの関連装置の略図で
ある。図４は図３に示す装置の別の図である。種々の装
置は一定の率で縮尺して描いたものではなく、また開口
部の大きさ、位置や数のような特徴は限定的なものでは
なくて例示的なものである。

【００１０】図１は全体的に参照番号１０で示すせん断
混合装置を表わす。装置１０は、中空ミキサー本体１
１、混合すべき第１流体を搬送する導管１５、通路２１
を含む第２流体供給導管２０、およびプラグ２５を含
む。

【００１１】ミキサー本体１１は第１端１２および第１
端１２と離れている第２端１３を有する。ミキサー本体
１１は第１端１２と第２端１３との間に中空空間３０を
包囲する。第２端１３はその中に開口部１４を形成して
いる。ミキサー本体１１の適当な形状（視覚化のため
に、第２流体供給導管２０を無視して）は、一端（第２
端）で開口し、開口端に対向する端（第１端１２）では
開口部を除いて閉じている中空直円柱である。ミキサー
本体がそのように形成され、かつ唯一個の導管１５があ
る場合には、開口部１４および導管１５はミキサー本体
の軸と同軸であることが望ましい。少なくとも２個の導
管１５がある場合には、開口部１４の数は、導管の数に
つり合うように増加させる。

【００１２】プラグ２５はミキサー本体１１内にその第
２端１３に近接して取り付けられる。プラグ２５が、そ
のように取り付けられるときには、その中に少なくとも
１個の開口部またはオリフィス２６を形成しているのが
望ましい。唯一個の導管１５がある場合には、開口部２
６はミキサー本体の軸と同軸になるように配設するのが
望ましい。少なくとも２個の導管１５があるときには、
各開口部２６は対応する導管１５と同軸であるのが望ま
しい。

【００１３】導管１５は第１端１６と、第１端１６から
離れている第２端１７を有する。第１端１６は開口し、
第１の起動流体源（図示せず）に接続されるのが好まし
い。第２端１７は、第１の起動流体が第２端から出ない
ように密閉またはキャッピングする。導管１５は、ミキ
サー本体１１の第１端１２の開口部１４を通り、その中
に取り付けられる。開口部１４内への導管１５の取り付
けは、開口部１４を通る導管１５の周りに実質的に漏れ
止め、好ましくは気密封止をもたらすように行うのが好
ましい。導管１５は、またプラグ２５の開口部２６をも
通る。そうする際に、導管１５およびプラグ２５は共
に、導管１５の長さに沿い第２端１７の近くの位置に形
成される縦方向の環状空間の形をした狭いオリフィス２
７を中空空間３０に対して形成する。その長さ以内に、
導管１５は複数の開口部１９を形成している。各開口部
１９は狭いオリフィス２７と流体連通状態にある。開口
部１９の数、大きさ、間隔および位置は、本発明の第４
態様によって作動させるときに、小泡をもたらすのに十
分なものである。

【００１４】第２流体供給導管２０は、ミキサー本体１
１の第１端１２と第２端１３の中間点でミキサー本体１
１に作動連結される。そのように連結されると、第２導
管２０の通路２１は中空空間３０と流体連通状態にあ
る。必要ならば、１つ以上の補足的流体供給導管を、同
様にミキサー本体１１と作動連結して、導管１５からの
気体（単一気体または個々の気体の混合物であることが
できる）または複数の気体と混合させるために補足的流
体（気体または液体、ただし液体が好ましい）をミキサ
ー本体に供給することができる。

【００１５】ところで図２について説明すると、せん断
混合装置が、本発明の第２態様によって図示され、総体
的に参照番号４０で表わされる。装置４０は、中空ミキ
サー本体４１、開口部保有導管５０、および通路６１を
含有する流体供給導管６０を含む。

【００１６】ミキサー本体４１は第１端４２および第１
端から離れた第２端４３を有する。ミキサー本体４１は
第１端４２と第２端４３との間に中空空間５５を包囲す
る。第１端４２はその中に開口部４４を形成している。
第２端４３はその中に開口部４５を形成している。各開
口部４４は対向する開口部４５と同軸であるのが好まし
い。ミキサー本体４１の適当な形状は（視覚化のために
流体供給導管６０は無視して）開口部４４および４５を
除き両端で閉鎖される直円柱である。ミキサー本体４１
がそのように形づくられると、各導管５０は一対の対向
開口部４４および４５の軸と同軸になるように整合させ
るのが好ましい。

【００１７】導管５０は第１端５１および第１端と離れ
ている第２端を有する。導管５０は、ミキサー本体４１
の開口部４４および４５を通り、該開口部内に取り付け
られる。開口部４４および４５内への導管５０の取り付
けは、開口部４４および４５を通る導管５０の周りに漏
れ止め、好ましくは気密封止をもたらすように行うのが
好ましい。第１端４２と第２端４３は相互に離間してい
るので、ミキサー本体４１はそれによって導管５０のあ
る長さを包囲する。前記長さ以内に、導管５０は複数の
開口部５４を形成している。各開口部５４は中空空間５
５と流体連通状態にある。開口部１９の数、大きさ、間
隔および位置は本発明の第４態様によって作動させると
きに小泡をもたらすのに十分なものである。

【００１８】流体供給導管６０は、ミキサー本体１１の
第１端４２と第２端４３との中間点でミキサー本体４１
と作動連結される。そのように連結されたとき、導管６
０の通路６１は中空空間５５と流体連通状態にある。必
要ならば、補足的な流体をミキサー本体１１に供給する
ために、１個以上の補足的流体供給導管を同様にミキサ
ー本体１１に作動連結させることができる。

【００１９】加圧下の第１の起動流体、望ましくは空気
または酸素のような気体が源（図示せず）から、第１導
管１５の第１端１６に作動連結することによって、装置
１０（図１参照）の導管１５に流入する。第１の起動流
体は必然的に導管１５内の開口部１９から狭いオリフィ
ス２７に入る。第２の起動流体、望ましくは水またはブ
ラインのような液体は源（図示せず）から、第２流体供
給導管２０に作動連結することによって、通路２１に流
入する。第２起動流体は通路２１から中空空間３０に流
入する。中空空間３０が第２起動流体で充満すると、該
流体は狭いオリフィス２７の中に流入する。狭いオリフ
ィス２７は中空空間３０よりも断面積が小さいので、第
２起動流体がオリフィス２７を通る速度は、通路２１や
中空空間３０を通る速度よりも大きい。開口部１９を流
れる第１起動流体は、第２起動流体が開口部１９を通っ
て導管１５に入るのを実質的に妨げるのに十分な圧力下
にある。この圧力は、また、第１起動流体が気体で第２
起動流体が液体であるときには気泡を生成させるように
十分な圧力でもある。オリフィス２７を通る第２起動流
体の流れは、気体と液体との界面張力に打ち勝つのに十
分強いので、泡を破壊してより小さい泡にするものと考
えられる。両起動流体が気体または液体であれば、装置
１０は起動流体の混合を容易にすると思われる。第２起
動流体が液体で第１起動流体が該液体と混和しうる気体
であれば、装置１０は液体中に混和可能な気体の分散を
促進すると思われる。

【００２０】図２に示す装置４０は、開口部保有導管５
０を流れる第１起動流体、望ましくは液体を、流体供給
導管６０の通路６１を流れる第２起動流体、望ましくは
気体と混合するのに適している。装置１０について挙げ
られる気体および液体は装置４０でも有効に作用する。
第１起動流体は源（図示せず）から、導管５０の第１端
５１に作動連結することによって、導管５０に流入す
る。断面積に変化がなければ、第１起動流体が導管５０
を流れる場合に流体の流量には実質的に変動はない。第
２起動流体は源（図示せず）から流体供給導管６０に作
動連結することによって通路６１に流入する。第２起動
流体は通路６１から中空空間５５に入り、そこから開口
部５４を経て導管５０に流入する。第２起動流体は、泡
を生成せさ、かつ第１起動流体が中空空間５５に入るの
を実質的に妨げるのに十分な圧力下にある。開口部１０
の場合と同様に、液状の起動流体の流れは、気体状起動
流体が開口部を通って、液状起動流体と接触するとき
に、生成泡の再分裂を生じさせねのに十分であるのが望
ましい。さらに、装置４０は装置１０と同じ目的にも適
している。

【００２１】図３は本発明のせん断混合装置の第３の関
連態様を表わしたもので、総体的に参照番号１００で示
される。装置１００は、中空の気体および液体受容サブ
アセンブリ１１０、泡生成サブアセンブリ１４０、およ
び任意のハンドル１９０を含む。ハンドル１９０がある
と、装置１００を重合反応器やバイオリアクターのよう
な槽（図示せず）に取り付けるのが容易である。

【００２２】受容サブアセンブリ１１０は中心導管１１
１および気体受容ハウジング１２０を含む。中心導管１
１１は開放入口端１１２および第１端１１２から離れ、
かつ泡生成サブアセンブリ１４０と流体連通状態にある
出口端１１３を有する。中心導管１１１は液体を搬送す
るのに適する軸方向の通路１１４をその中に形成してい
る。気体受容ハウジング１２０は、好ましくは単一の構
造要素より成るか、または図３に示すように、環状気体
受容チャンバーハウジング１２１および環状気体輸送ハ
ウジング１２３を含むことができる。気体受容チャンバ
ーハウジング１２１は少なくとも１個の気体受容通路１
２２をその中に形成している。通路１２２は気体源（図
示せず）への気密連結を容易にするために、内ねじ切り
にするのが望ましい。気体受容チャンバーハウジング１
２１は、気体受容通路１２２と流体連通状態にある中空
チャンバー１２４を包囲する。環状気体輸送ハウジング
１２３は、気体を気体受容チャンバーハウジング１２１
から泡生成サブアセンブリ１４０に移すための細長い環
状空間１２６をつくるために中心導管１１１の少なくと
も直線部分とともに機能することが望ましい。ハウジン
グ１２３は中空チャンバー１２４に挿入される第１端１
２５および第１端１２５から離れている第２端を有す
る。ハウジング１２３は第２端１２７の直前で外ねじ切
りするのが好ましい。通路１２２に入る第１起動流体
（好ましくは気体）が中空チャンバー１２４に流入しさ
らに環状空間１２６を通過できるように、環状空間１２
６も中空チャンバー１２４と流体連通状態にある。受容
サブアセンブリ１１０の成分はすみ肉溶接１１５のよう
な適当な締結手段によって相互に作動連結されている。

【００２３】泡生成サブアセンブリ１４０はベースプレ
ート１４１、気体および液体分配ハウジング１５０およ
びカバープレート１８０を含む。ベースプレート１４１
は複数の開口部をその中に形成していている。ベースプ
レート１４１は、また適当に封止手段１４６を含む環状
封止手段環ハウジング１４５をその中に形成している。
封止手段１４６、好ましくはＯリングはベースプレート
１４１とハウジング１５０との間に概ね気密封止をもた
らすように機能する。ベースプレート１４１は、さら
に、その中に中心または軸方向の開口部１４９を形成し
ていることが好ましい。開口部１４９は、図３に示すよ
うに泡生成サブアセンブリ１４０と受容サブアセンブリ
を集成するときに、ハウジング１２３の端部１２７を開
口部１４９にねじ込むことができるように内ねじ切りす
るのが好ましい。

【００２４】分配ハウジング１５０は、作動連結状態に
ある外壁１５１および中心流体膨張ハウジング１６０を
含む。ハウジング１６０は、中空ステム１７０およびス
テム１７０からカバープレート１９０に向い外方に突出
する周縁延長部分１６１を有する漏斗（通常中空のフラ
ストコニカル要素より成り、該要素の小さい端部から延
びる管または中空ステムを有する道具）状が望ましい。
周縁延長部分１６１は、好ましくは連続すみ肉溶接また
は他の満足すべき結合手段によって作動連結するところ
から外方に外壁１５１まで延びるのが好ましい。中空ス
テム１７０はその中に内部環状空間１７１を形成してい
る。環状空間１７１は、ステム１７０を導管１１１の第
２端１１３直前の中心導管１１１の直線セグメントの周
りに滑動可能なように取り付けるときに、概ね気密かつ
液密封止をもたらすように、封止手段１７２、適切には
Ｏリングを含むのが適当である。

【００２５】外方に突出する周縁延長部分１６１はその
中に複数の開口部１６２を形成している。延長部分１６
１は、またその中に複数の流体チャンネル１６３を形成
している。各流体チャンネル１６３は流体ディバーター
１６４によって隣接する流体チャンネル１６３から隔離
されている（図４参照）。延長部分１６１は、さらに、
その中に複数の開口部１６５を形成している。開口部１
６５は流体ディバーター１６４を通るのが望ましく（図
４参照）、また内ねじ切りされるのが好ましい。

【００２６】外壁１５１と中心流体膨張ハウジング１６
０との作動結合は中空空間１４３を包囲する。中空空間
１４３は開口部１６２および、装置１００を図３に示す
ように集成した場合には、細長い環状空間１２６とも流
体連通状態にある。

【００２７】外壁１５１はフランジ１５２で終るのが望
ましい。フランジ１５２は外方に突出する周縁延長部分
１６１と離間している。フランジ１５２はその中に複数
の開口部１５４を形成している。開口部１５４は内ねじ
切りされ、ベースプレート１４１中の対応する開口部１
４２と整合するのが好ましい。外壁１５１はキャップス
クリュー１４４のような適当な締結手段によってベース
プレート１４１に作動連結される。

【００２８】カバープレート１８０はその中に複数の開
口部１８１を形成している。開口部１８１は外リップ１
６１中の対応する内ねじ切りされた開口部１６５と軸方
向に整合するのが望ましい。カバープレートは開口部１
８１および１６５を通って作動連結されるキャップスク
リューのような締結手段１８３によって分配ハウジング
１５０に締結するのが望ましい。カバープレート１８０
はその中に中心軸方向流体ディバーター１８５を形成し
ていることが望ましい。ディバーター１８５は、装置１
００を図３に示すように集成するときに、中心導管１１
１の軸の方に突出し、かつ該軸と軸方向に整合する頂点
を有する円錐状であるのが望ましい。

【００２９】カバープレート１８０および中心流体膨張
ハウジング１６０は、集成されると、中空流体分配空間
１５８を形成する。カバープレート１８０および膨張ハ
ウジング１６０も流体チャンネル１６３を包囲する。分
配空間１５８は、装置１００を図３のように集成すると
き、流体チャンネル１６３および中心導管１１１と流体
連通状態にある。

【００３０】ハンドル１９０を用いるべきときには、カ
バープレート１８０もその中に中心開口部１８８を形成
している。開口部１８８は、組立てが容易なように外ね
じ切りしたハンドルに適合させるために内ねじ切りする
のが望ましい。

【００３１】図４は分配ハウジング１５０の平面図を示
す。開口部１６２は流体チャンネル１６３と整合してい
るのが見られる。流体チャンネル１６３は、適切にはの
こぎりの歯のような形をした流体ディバーター１６４に
よって隔てられる。

【００３２】装置１００は、第２起動流体（好ましくは
液体）を源（図示せず）から中心導管１１１を経て分配
空間１５８、さらには流体チャンネル１６３内に搬送す
る。同時に、装置１００は、第１起動流体（好ましくは
気体）を源（図示せず）から通路１２２、チャンバー１
２４、環状通路１２６を経てチャンバー１４３に送入
し、第１起動流体は開口部１６２からチャンバー１４３
を出る。該起動流体ならびに装置１０および４０に記載
した効用は装置１００にも同様によくあてはまる。

【００３３】起動流体速度または線状（容量とは対照的
に）流速は、さらに後述するように、装置に入る特定気
体状および液状起動流体に対して望ましい泡の直径また
は大きさの臨界ウェーバー数を超えるウェーバー数を得
るために装置（装置１０、装置４０、装置１００または
それらいずれかの変形）と共に選ぶのが好ましい。熟練
技術者は不適当な実験を行わずに適切な装置を選びかつ
満足すべき操作条件を決めることができる。熟練技術者
は、また、不適当な実験をせずに、または本発明の精神
および範囲を超えることなく本明細書に記載する装置の
適切な修正を決定することもできる。

【００３４】図１，２および３に示すような本発明の範
囲内の装置は種々の用途に有用である。例示的で、非限
定的な使用には、廃水流を処理するバイオリアクターで
用いられる水中の酸素または空気の物質移動の改善、重
合反応の１つ以上の段階における酸素活性化重合抑制剤
の性能の向上および概して液体中の少なくとも１種の気
体の混和性の改良がある。この最後に関連する本発明の
混合装置の工業的に重要な用途の例は、溶液法または界
面法におけるポリカーボネートの製造、とくに、ビスフ
ェノールＡおよびホスゲンを含有する均質溶液中でホス
ゲンのような気体状炭素誘導体を芳香族ジヒドロキシ化
合物２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
（通常「ビスフェノールＡ」）のようなジヒドロキシ化
合物と反応させる方法（溶液法）、または有機塩基の水
溶液中にビスフェノールＡを溶解または懸濁させ、かつ
ホスゲンとビスフェノールＡとの反応のポリカーボネー
トオリゴマー生成物を溶解しうる有機溶剤（たとえば塩
化メチレン）もまた存在する二相系（界面法）における
ポリカーボネートの製造にあると思われる。栓流型なら
びに連続撹拌槽型反応器を含む種々のバッチ式および連
続プロセスならびに単位操作の集成装置が技術的に述べ
られているかまたは公知であり、たとえば米国特許第
４，７３７，５７３号および同第４，９３９，２３０号
を参照されたい。これら種々の参考資料を本明細書で引
用した。ポリカーボネートに関する技術者は、本発明の
せん断混合装置が、これら多くのプロセスにおいて、そ
の中にもたらされる流動状態を改善するために適切にか
つ望ましく用いられることができ、また、たとえば塩化
メチレン有機溶剤を有するプロセス中にホスゲンを泡立
たせる公知の界面法に関して、塩化メチレン中へのホス
ゲンの分散を好適に改善することを理解されよう。

【００３５】さらに一般的態様では、当業者にとって、
本発明は装置および方法のいずれの態様においても反応
時間の減少、したがって一定量の製品をつくるのに必要
とされる反応槽の数または大きさの減少（したがって製
品をつくるコストを低減）、あるいは物質移動が限られ
る動力学的に迅速に反応しつつある気・液反応系の場合
に、既存の反応器およびプロセスから、もしかすると補
足的な製品をつくることができるかもしれないという点
で有効であることは明らかであろう。多くの酸化および
水素化プロセスは容易に理解されるようにこの範ちゅう
に入る。

【００３６】たとえば、一方にプロピレンオキシドおよ
びスチレン、他方にプロピレンオキシドおよび第三級ブ
チルアルコールをそれぞれ共生成する公知の工業プロセ
スにおける中間体であるエチルベンゼンヒドロペルオキ
シドおよび第三級ブチルヒドロペルオキシドを生成させ
る酸化プロセスはかなりの反応時間を要し（１ないし４
時間程度。「Propylene Oxide」、Kirk-Othmer Encyclo
pedia of Chemical Technology、3rd Edition、Vol.１
９、ｐｐ２５７−２６１（１９８２）参照）、かつ多く
の反応槽が必要であろう。この点に関し、第三級ブチル
ヒドロペルオキシドは、従来、１０−３０パーセントの
第三級ブチルアルコールの存在下で、９５ないし１５０
℃の温度および２０７５ないし５５３５ｋＰａの圧力
で、イソブタンの液相空気酸化により調製され、イソブ
タンの転化率は２０ないし３０％で、ＴＢＨＰへの選択
性は６０ないし８０パーセント、ＴＢＡへの選択性が２
０ないし４０％である。未反応イソブタンおよび生成Ｔ
ＢＡの一部を生成物流から分離してヒドロペルオキシド
生成反応器にリサイクルさせる。米国特許第４，１２
８，５８７号も参照のこと。エチルベンゼンヒドロペル
オキシドは、また、１４０ないし１５０℃および３０な
いし３０psig（２０６−２７５ｋＰａ絶対）において空
気または酸素による、この場合にはエチルベンゼンの液
相酸化によって調製される。ヒドロペルオキシドへの転
化率は、２ないし２．５時間の反応時間の場合に１０な
いし１５％と報告されている。米国特許第３，３５１，
６３５号；同第３，４５９，８１０号および同第４，０
６６，７０６号も参照されたい。

【００３７】１つの補足的な工業的に重要な用途は、対
応するオレフィンクロロヒドリンからのエポキシドの製
造、たとえばアリルクロリドからのエピクロロヒドリ
ン、ブチレンクロロヒドリンからのブチレンオキシド、
およびプロピレンクロロヒドリンからのプロピレンオキ
シドの製造に関する。このように、広い意味では、本発
明はエポキシドのより効果的製造法すなわち、いま述べ
たように、液体中への気体の物質移動の改善によって若
干の利点を得ることができる他の二相気・液反応プロセ
スのさらに広範な設備を可能にする。

【００３８】オレフィンクロロヒドリン中間体からのエ
ポキシドの製造にとくに関連して、従来これは、オレフ
ィンクロロヒドリンをつくり、さらにエポキシ化工程で
該クロロヒドリンをアルカリ金属水酸化物水溶液と接触
させて、少なくとも１種のエポキシドを含む水性塩溶液
生成物を生成させることによって行われる。本発明の装
置および方法（後に説明する）はオレフィンクロロヒド
リンの生成を助け、かつ促進するのにとくに適してい
る。

【００３９】オレフィンクロロヒドリンは、この点に関
し、低塩化物次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）水溶液を少なくと
も１種の不飽和有機化合物と接触させて少なくとも１種
のオレフィンクロロヒドリンを含む水性有機物を得るこ
とによって生成させるのが好ましい。この「不飽和有機
化合物」は約２ないし約１０個、好ましくは２から８
個、より好ましくは２から６個の炭素原子を含むことが
できる。この有機化合物は、置換または無置換のオレフ
ィンより成る群から選ばれ、直鎖状分子鎖状または環状
であることができ、直鎖状が好ましい。適当なオレフィ
ンにはアミレン類、アレン、ブタジエン、イソプレン、
アリルアルコール、シンナミルアルコール、アクロレイ
ン、メシチルオキシド、アリルアセテート、アリルエー
テル類、塩化ビニル、アリルブロミド、メタアリルクロ
リド、プロピレン、ブチレン、エチレン、スチレン、ヘ
キセンおよびアリルクロリドならびにそれら同族体およ
び類似体がある。プロピレン、ブチレン、エチレン、ス
チレンおよびアリルクロリドが好ましいオレフィンで、
プロピレン、ブチレンおよびアリルクロリドがより好ま
しく、プロピレンがもっとも好ましい。このオレフィン
は無置換が好ましいが、不活性的に置換させることもで
きる。「不活性的に」とはクロロヒドリンまたはエポキ
シドの生成を妨害しない基でオレフィンを置換させるこ
とを意味する。不活性置換基には塩素、フッ素、フェニ
ル等がある。ここに概略述べたようなエポキシ化プロセ
スおよび付随するクロロヒドリン生成工程についてのさ
らに詳細な説明は本出願人の米国特許第５，４８６，６
２７号および同第５，５３２，３８９号（いずれも参考
資料として本明細書に収録）で知ることができる。

【００４０】この方法および該収録特許の好ましい態様
は低塩化物次亜塩素酸水溶液の使用を含むけれども、該
方法がまた、概して化学論量の塩化物が存在する次亜塩
素酸溶液の使用、さらには一部または完全に水に溶解し
ている塩素ガスの使用にもあてはまることを当業者は容
易に認識しよう。

【００４１】最適の結果を得るためには、有機化合物
は、一般的に、有機化合物と低塩化物ＨＯＣｌとのモル
比が０．８を上回るのに十分な量を添加する。ＨＯＣｌ
の完全な反応を確実にするには、有機化合物の量を少な
くともほぼ化学量論量で与えるのが好適である。約０か
ら約２５モルパーセント過剰の有機化合物を与えるのが
好ましく、約０から約１０モルパーセント過剰の有機化
合物を反応器に供給するのがより好ましい。未反応有機
化合物は、さらにリサイクルして戻しＨＯＣｌと接触さ
せることができる。熟練技術者は、有機化合物を反応の
必要とする以上に供給した場合に未反応の該化合物をリ
サイクルさせる種々の公知の方法を完全に用いることが
できる。

【００４２】低塩化物ＨＯＣｌ水溶液の新規原料は、水
中のＨＯＣｌを基準にして約１．０から約１０重量％、
好ましくは約２から約７重量％、もっとも好ましくは約
７重量％の濃度で加える。これは水の必要量と副生物生
成の抑制との良好なバランスをもたらす。驚くべきこと
に、本発明のせん断混合装置を用いると、不溶性有機相
の生成（副生物生成が極めて増大する状態）前に、本発
明のせん断混合装置を使用しない場合に可能な濃度より
も約２０パーセント高濃度でプロセスの操作を行うこと
ができる。いうまでもなく、関連プロセス設備の大きさ
およびコストを減少させるには水中のＨＯＣｌ濃度をよ
り高くして操作するのが望ましい。

【００４３】有機化合物は、クロロヒドリンを生成する
のに十分な方法でＨＯＣｌ溶液と接触させることができ
る。これは、一般的には、有機化合物とＨＯＣｌ溶液と
を、すべての反応器内容物ができるだけ均一になるよう
に反応器に入れることによって行われる。好ましくは、
ＨＯＣｌ溶液と有機化合物との接触は連続式か半連続式
反応器で行う。連続式筒状反応器のような連続式反応器
では、反応物を導入して同時に生成物を取り出す。対照
的に、半連続式反応器の例は、特定量の有機化合物を反
応器にすでに入れた後、ＨＯＣｌ溶液を反応器に連続供
給して、クロロヒドリン生成物を生成させて反応器内に
蓄積する反応器と思われる。栓流反応器または逆混合反
応器のように連続式反応器の中で混合しながら接触を行
うのがより好ましい。栓流反応器は、反応器、たとえば
連続式筒状反応器に沿って逆混合をほとんど起させずに
反応物を一端から入れて生成物を他端から取り出す反応
器である。逆混合反応器は、生成反応物を原材料と十分
に混合し、その結果、反応容器全体に生成物と反応物の
均一な濃度が得られる反応器と定義される。この種の連
続式反応器の例は連続式流動撹拌槽型反応器（ＣＳＴ
Ｒ）である。

【００４４】温度、圧力および反応時間の条件は厳密な
ものではない。ＨＯＣｌと有機化合物が反応する任意の
条件が適切に用いられる。ＨＯＣｌ溶液は約３０−６０
℃、好ましくは約４０℃の温度で反応器に供給するのが
好適である。通常、ＨＯＣｌ／有機化合物の反応温度
は、低温は冷凍や他の冷却を必要とするので、少なくと
も約４０℃である。反応温度は少なくとも約６０℃がよ
り好ましい。該温度は約１００℃未満が好ましく、約９
０℃未満（反応器内の水および有機化合物の蒸発を防ぐ
ため）がより好ましく、約８０℃未満（この温度を上回
ると生じる副生物生成の好ましくない増大を防ぐため）
がもっとも好ましい。

【００４５】栓流反応器を用いる場合には、ＨＯＣｌ溶
液の流れと直角な管からオレフィンガスをＨＯＣｌ溶液
中に導入する。本発明のせん断混合装置の設計は、この
点については、液体の表面速度が少なくとも約１５フィ
ート／秒（４６ｍ／秒）、好ましくは少なくとも約２２
フィート／秒（６．７ｍ／秒）、より好ましくは少なく
とも約３０フィート／秒（９．１ｍ／秒）かつ約１００
フィート／秒（３０．５ｍ／秒）未満、好ましくは約５
０フィート／秒（１５．２ｍ／秒）未満であるようなも
のである。液体流中にいったん導入された気体の表面速
度は少なくとも約３フィート／（０．９ｍ／秒）、好ま
しくは少なくとも約６フィート／秒（１．８ｍ／秒）か
つ約３０フィート／秒（９．１ｍ／秒）未満、好ましく
は約２０フィート／秒（６．１ｍ／秒）未満である。液
体の表面速度と気体の表面速度との比は少なくとも約
１．０、好ましくは少なくとも約１．５、かつ約１０未
満、好ましくは約８未満である。この条件に適合するた
めには、気体の容積は一般に液体の容積よりも大きいの
で、本発明のせん断混合装置が２基以上必要になるであ
ろう。複数の装置を用いる場合には、補足的な有機物を
液体流に導入する前に、有機物の少なくとも約８０パー
セント、好ましくは少なくとも約９０パーセントを反応
させるように装置間に十分な間隔を設ける。

【００４６】反応器としてＣＳＴＲを用いると、反応器
から液体を取り出し、それを混合装置に通して、さらに
反応槽に戻すリサイクル管路の使用によってせん断混合
装置内に液体の高容量流動を用いることができる。この
操作では、新らしいＨＯＣｌ溶液は、本発明のせん断混
合器の前にリサイクル流と混合するか、または別の管路
を経てＣＳＴＲ槽に導入する。ＣＳＴＲ槽は、場合によ
りさらに、通常の機械撹拌機のような槽内での反応物と
生成物との均一な分布を保たせる補助的な通常の混合手
段を備える。この特定構造の本発明のせん断混合装置の
設計は、液体の表面速度が少なくとも約１５フィート／
秒（４．６ｍ／秒）、好ましくは少なくとも約２２フィ
ート／秒（６．７ｍ／秒）、より好ましくは少なくとも
約３０フィート／秒（９．１ｍ／秒）かつ約１００フィ
ート／秒（３０．５ｍ／秒）未満、好ましくは約５０フ
ィート／秒（１５．２ｍ／秒）未満であるようなもので
ある。いったん液体流に入れられた気体の表面速度は、
少なくとも約３フィート／秒（０．９ｍ／秒）、好まし
くは少なくとも約６フィート／秒（１．８ｍ／秒）、か
つ約３０フィート／秒（９．１ｍ／秒）未満、好ましく
は約２０フィート／秒（６．１ｍ／秒）未満である。液
体の表面速度と気体の表面速度との比は、少なくとも約
１．０、好ましくは少なくとも約１．５、かつ約１０未
満、好ましくは約８未満である。これらの要件を満足す
るには概して唯１基の本発明の装置が必要であるけれど
も、反応器の形状および使用するせん断混合装置の大き
さによっては補助的な装置を用いるのが望ましいかもし
れないと思われる。

【００４７】ＣＳＴＲを使用するもっとも好ましい態様
では、ＣＳＴＲは等温的に作動させるが、一方栓流型反
応器は断熱的に作動させる。したがって反応熱は、たと
えばリサイクル熱交換器および／または反応器ジャケッ
トによってＣＳＴＲから除去するのが好ましい。反応器
の外部加熱または冷却をできるだけ少なくするために、
反応熱が、所望の反応温度まで供給温度を上げるよう
に、反応温度を原料供給温度に一致させるのが好まし
い。この温度の一致は当該技術の範囲内のことである。
たとえば、断熱的にプロピレンと反応した１モルのＨＯ
Ｃｌ原料濃度（約５重量パーセントＨＯＣｌ）は温度を
約５５℃上昇させる。したがって、約９０℃の反応温度
が望ましい場合には、供給温度は約３５℃が好ましい。
供給温度と反応温度との広がりが小さいと冷却が必要で
あり、一方温度の広がりが大きいと加熱が必要になる。
この温度制御はジャケット付反応槽、反応器内の液中コ
イル、または外部リサイクルラインの熱交換機のような
当該技術の範囲内の手段によって達成される。

【００４８】好適には、圧力は少なくともほぼ大気圧
（約１０１ｋＰａ）で、好ましくは少なくとも約２気圧
（２０２６ｋＰａ）である。さらに高圧は、また、有機
化合物とＨＯＣｌ溶液との物質移動を促進して、全般的
な反応速度をも高める。低圧要件は反応器の加工費を下
げ、気体を反応器に入れるエネルギーコストを低減させ
るので、好適には圧力は約１５０ｐｓｉｇ（１０３７ｋ
Ｐａ）ゲージ未満で、より好ましくは約１００ｐｓｉｇ
（６９１ｋＰａ）ゲージ未満である。

【００４９】クロロヒドリン生成工程の反応時間は、使
用する反応物、反応温度、所望転化レベル、本発明のせ
ん断ミキサー内の液体対気体の容量比、有機化合物の過
剰量、反応器圧力、ＨＯＣｌ原料中の塩化物レベル、お
よびＨＯＣｌ供給濃度のような要因によって異なる。当
業者はＨＯＣｌと有機化合物との反応に必要な十分な時
間を決めることができる。たとえば、ＣＳＴＲにおける
有機化合物としてプロピレンを用い、かつ前記のもっと
も好ましい条件下では、反応時間は望ましくは最小約２
分、より望ましくは最小約１分程度に短縮することがで
きる。所定量の生成物をつくるのに要する反応槽の大き
さをできるだけ小さくするために、反応時間は好適には
約１０分未満、より好ましくは約５分以内である。アリ
ルクロリドの反応はプロピレンよりも迅速であり、した
がって反応時間が短かくて済むが、一方ブチレンまたは
ヘキセンの反応はプロピレンよりも遅くしたがってより
長い反応時間が必要である。

【００５０】反応器内のＨＯＣｌの濃度は、反応させる
ＨＯＣｌ溶液からの水で希釈されて、０．２重量％を上
回らず、好ましくは０．１重量％未満であるので、ＣＳ
ＴＲ内のＨＯＣｌの転化率は好適には少なくとも約９０
モルパーセントで、好ましくは約９８モルパーセントを
上回る。低転化レベルは、プロピレンクロロヒドリン
（ＰＣＨ）のような生成クロロヒドリンの酸化によるモ
ノクロロアセトン（ＭＣＡ）のような塩素化ケトン類の
高収量および他の望ましくない副生物をもたらす。好適
には、ＣＳＴＲ内では転化率が約９９．８モル％未満で
あり、さらに高転化率も可能ではあるが、所定量の生成
物を得るにはより長い滞留時間が必要であり、従ってさ
らに長い設備を要する。

【００５１】本発明の方法態様は、本発明の序章に挙げ
たMotarjemiおよびJamesonの参考資料の研究結果および
記載要件ならびに今述べた気・液適用と一致し、したが
って液体中に小気泡を生成させることに関する。多くの
用途における泡は直径が平均約０．５ミリメートル未満
が好ましく、本発明の装置および方法は、これらの用途
にこの大きさの泡を経済的につくることができるという
点で特異であり、また他の用途では、さらにより好まし
くは泡の直径が平均約０．１ｍｍ未満である。本発明の
範囲内の装置はこの方法態様に用いるのにとくに適して
いる。該方法は気体を流動液体と接触させるのに役立つ
２つの別個のアクションを含む。１つのアクションは、
さもなければ気体を液体から分離する要素または部材中
の少なくとも１つの開口部を通って、気体を液体、好ま
しくは流動液体中に導入するときに気泡を生成させるの
に十分な圧力下に気体を置く。他のアクションは、気体
と液体との物理的性状を考慮に入れて、所望の泡の大き
さに対する臨界ウェーバー数を上回るウェーバー数をも
たらすのに十分な直線流速で流動液体を開口部に通す。
実際問題として、この流速は開口部で初めに生じた泡の
少なくとも１回の再分裂を促進する。この再分裂は、効
果的に所望の直径を有する小泡の生成をもたらす。

【００５２】本発明の方法は、このように、液体中に生
成する気泡の大きさを効果的にコントロールすることが
できる。装置１０，４０，１００およびそれらの変形は
この方法と組合せて用いるのが好ましい。泡の大きさの
コントロールはひいては物質移動に有効な表面積を決定
することによる気体から液体への物質移動の管理につな
がる。

【００５３】生成した泡の大きさと流動液体との関係は
予測するためにウェーバー数と呼ぶ無次元数を使用す
る。G.T.Jamesonは「Bubble in Motion」の５８８頁にお
いて、D.A.LewisおよびJ.F.Davidsonが行った以前の研
究「Bubble Splitting in ShearFlow」、Trans. IChemE.V
ol.６０、pages ２８３−２９１に言及している。Lewis
およびDavidsonは、泡を分裂または再分裂させようとす
る力と一定の泡の大きさを維持するかまたは十分に強け
れば、泡をさらに大きく復元させようとする表面張力と
の臨界比を表わすのに「臨界ウェーバー数」またはWecr
itを用いたとJamesonは述べている。臨界ウェーバー数
を超えると泡の破裂を生じる。

【００５４】本発明は、泡の大きさをコントロールする
ために初めに泡を生成させる開口部を通って流れる流体
によってつくり出されるせん断界(shear field)を使用
する。流動流体が十分な速度を有する場合には、せん断
界は、臨界ウェーバー数を上回るのに十分大きく、泡は
分裂する。泡の分裂は、生成した泡が臨界ウェーバー数
を満足する大きさになるまで続く。このウェーバー数は
次式で定義される。 Ｗ_e＝ｒ＊ｕ²＊ｄ_m／ｓ 式中： ｒ＝液体の密度 ｕ＝せん断界における流体の速度 ｄ_m＝泡の直径 ｓ＝両相間の界面張力

【００５５】本発明は清水のような凝集液体、またはあ
る種の工業プロセスによって生じるブライン廃水（約
０．９重量パーセントを上回る塩化ナトリウムを有する
廃水は非凝集性と刊行文献に記載されている）のような
非凝集液体、または、たとえば水素結合のような要因に
よって凝集または非凝集であることができるモノマー流
であることができる液体に有効である。本明細書で使用
する「凝集」とは、いったん生成した泡が合体して比較
的急速に大きな泡になりやすいことを意味する。本明細
書で使用する「非凝集」とは、いったん生成した泡がそ
の大きさを保持する他と区別される泡としてとどまる傾
向があることを意味する。

【００５６】モノマー流または原料流は気体によって活
性化される重合禁止剤を含むのが適当である。あるいは
また気体の液体への効率的な物質移動が望まれる重合反
応において気体が反応物であるかもしれない。さらに別
の例として、気体が液体中に混和しうるものであるかも
しれない。

【００５７】ブラインを含む廃水（たとえば約３重量パ
ーセント以上の量の塩化ナトリウムを含有する工業プロ
セス廃水）の前記通気のような実際的用途では、ブライ
ン含有廃水中への酸素の物質移動を増大させると生化学
反応速度を増す。いいかえると、物質移動速度が向上す
ると酸素の利用度が増す。本発明の方法および装置は、
従来の泡生成装置よりも小さい泡を生成することによっ
て、物質移動を効果的に改善させる。

【００５８】この改善はせん断界をつくり出すエネルギ
ーの消費によって生じる。エネルギーの消費は混合導管
前後の圧力低下および液体の速度の二乗に比例する。泡
の大きさと比較したエネルギー消費に対する実際的な収
益てい減点は、図６に示すように約５０から約７０キロ
パスカル（ｋＰａ）の範囲に現われる。物質移動のため
の表面積が、エネルギー消費が殖えるとともに増大し続
けるとしても、エネルギーコストは、物質移動が増すこ
とによって得られる利益を上回るかもしれない。エネル
ギーコストがどこで不経済になるかを求める区切り点
（また対応して、泡の大きさがどの位かを求める区切り
点（技術的には本発明によって可能であるが、また０．
５ｍｍ以下の平均直径を特性としようとしまいと）は経
済的に達成可能である）選択する最終使用用途によって
異なる。いいかえると、酸素活性化重合禁止剤の有効性
を助長するような最終用途は、廃水処理よりも大きなエ
ネルギーコストを許容するかもしれない。しかし、概し
て、本発明の方法および装置は、一定の用途に対して、
公知の装置で以前に可能であったよりも小さい泡を制御
可能なようにかつ経済的に生成させることができ、また
本発明の方法および装置は、いま示したように極めて小
さい泡を生成させることは与えられた用途に経済的に容
認されないかもしれないが、０．５ｍｍ以下、とくには
０．１ｍｍ以下の平均泡径に関連する極めて小さい泡を
特異に生成させることができると思われる。

【００５９】下記実施例はさらに本発明を説明するが、
その範囲を限定するものではない。とくに示されない限
り、部および百分率はすべて重量単位である。

【００６０】実施例１ 本発明による方法を、断面積６インチ×６インチ（１
５．２×１５．２センチメートル（ｃｍ））、高さ３６
インチ（９１．４ｃｍ）の直方形のアクリル製タンクで
行った。そのタンクに２９．７インチ（７５．４ｃｍ）
のレベルまで１０重量％ＮａＣｌ水溶液を充填した。タ
ンクは開放型で、温度は６８°Ｆ（２０℃）であった。

【００６１】この実施例で用いた二相混合装置は図１に
示したものと類似していた。該装置は外径（ＯＤ）が3/
8インチ（０．９ｃｍ）のステンレス鋼製の一端を閉じ
た内部空気導管（１５）より成り、該導管には閉鎖端か
ら3/8インチ（０．９ｃｍ）の距離に、１８０°の間隔
に３個の1/64インチ（０．０４ｃｍ）の穴があけてあっ
た。外部二相ミキサー本体部分は3/8インチ（０．９ｃ
ｍ）のＰＶＣ管ニップルより成り、該ニップルは０．４
２３インチ（１．１ｃｍ）の内径（ＩＤ）に加工されて
いた。該装置の残りは、1/2インチ（１．３ｃｍ）のＰ
ＶＣ管Ｔ継手、3/8インチ（０．９ｃｍ）の管を通すよ
うに穴をあけた3/8インチ（０．９ｃｍ）の管コネクタ
ーに対するステンレス鋼製1/2インチ（１．３ｃｍ）の
雄管ねじ、および２個の1/2インチ（１．３ｃｍ）ない
し3/8インチ（０．９ｃｍ）の管ブッシュより成った。
このブッシュの１つはＴ継手のランエンドの１つに接続
され、3/8インチ（０．９ｃｍ）の管ニップルがこのブ
ッシュに結合された。管コネクターへ至る管はＴ継手の
他のランエンドに接続され、3/8インチ（０．９ｃｍ）
の管をコネクターに挿入して、管の先端がニップル端部
をまさに通り過ぎるまでまず端部を閉じて、３個の1/64
インチ（０．０４ｃｍ）の穴が丁度ニップル内に残るよ
うにした。

【００６２】二相混合装置は、ミキサーがタンク内を垂
直上方に排出するように、第２ブッシュを使ってタンク
底部中央の1/2インチ（１．３ｃｍ）の雌管ねじ受口に
結合された。March TE-5C-MD 遠心ポンプからの排出管
をＴ継手の残りの受口に接続した。このポンプの吸引管
をタンクの底部の隅にある1/2インチ（１．３ｃｍ）の
雌ねじ受口に接続した。WallaceおよびTiernan型式５１
２０ M12333XXL Varea-Meter flow-meterを排出管内に
配設して液体の流量を測定した。空気供給管を3/8イン
チ（０．９ｃｍ）の管に接続して、Matheson Multiple
Flow Controller型式８２７４付きMatheson マスフロー
変換器で空気の流量を測定した。

【００６３】液体の流量は毎分１．７５ガロン（ＧＰ
Ｍ）（１１×１０^-5立方メートル／秒（ｍ³／秒））で
空気の流量は毎分１．２３５標準リットル（ＳＬＭ、標
準条件とは０℃、７６０ｍｍＨｇの圧力である）であっ
た。このような流量において、タンクは小泡で一杯にな
り、乳白色の、ほとんど不透明な外観を呈した。

【００６４】タンク上部から厚さ1/8インチ（０．３ｃ
ｍ）の黒色ゴムシートを吊してタンク内の液面下約1/2
フィート（０．４６メートル（ｍ））まで伸ばした。こ
のシートをタンクの前壁から数ミリメートル（ｍｍ）以
内に配設して、この浅い領域における個々の泡が見られ
るような背景幕をつくった。顕微鏡付属装置付ビデオカ
メラを用いてタンクのアクリル壁の丁度内部の小領域を
ビデオテープに収めた。顕微鏡の倍率を補正するために
透明部分に印刷した１ｍｍ格子のテープをタンクに張っ
てこれもビデオテープに収めた。

【００６５】ビデオテープの個々のフレームを解析でき
るように、Jog/Shuttle 機構付ビデオカセットレコーダ
ー（ＶＣＲ）を用いてビデオテープを調べた。ビデオテ
ープのフレームに見える泡をミリメートルスケールを用
いてビデオモニターのスクリーンで測定した。１ｍｍ格
子が見えるビデオテープのフレームもこのようにして調
べ、格子の目を同じモニターで測定した。これによっ
て、倍率は約６０対１（測定した１．０ｍｍ＝実際の大
きさ０．０１５４ｍｍ）であることが確認された。

【００６６】大きさが０から０．０４６ｍｍにわたる２
０個の泡を、大きさが０．０４７から０．１５４ｍｍに
わたる１０個の泡、大きさが０．１５５から０．２３１
ｍｍにわたる４個の泡および大きさが０．２３２から
０．３８５ｍｍにわたる３個の泡とともに１つのフレー
ムで観察した。測定可能な最小の泡は．０．０１５４ｍ
ｍで、フレーム内で観察された最大の泡は０．３８５ｍ
ｍであった。

【００６７】実施例２ American Society of Civil Engineers(ASCE)非定常状
態法（「A standard for the Measurement of Oxygen T
ransfer in Clean Water」、Amer.Soc.of Civil Eng.,New
York、N.Y.(１９８４))に従い、ブライン廃水用に設計
され、図２に示す装置のようにつくったせん断混合装置
で、酸素移動試験を行った。試験結果は、公知の市販粗
泡ディフューザーの比較データとともに表Ｉに示す。

【００６８】

【表Ｉ】

【００６９】せん断ミキサーと粗泡ディフューザーとを
直接比較するために、アルファ値（試験した両系のｋ_L
ａの比とを規定する）を用いた。この場合に、標準すな
わち対照状態は粗泡ディフューザー（ＣＢＤ）による浄
水の場合の実験１であった。実験１と実験４を用いる
と、浄水中では、アルファ＝ｋ_Lａ₂₀せん断ミキサー
（実験４）／ｋ_Lａ₂₀ＣＢＤ（実験１）＝３．９であ
る。実験１と実験７を用いると、５％ブライン中では、
アルファ＝ｋ_Lａ₂₀せん断ミキサー（実験７）／ｋ_Lａ₂₀
ＣＢＤ（実験１）＝９．６である。

【００７０】表Ｉに示すデータは、従来の粗泡ディフュ
ーザーに対して本発明の有効性を示すものである。１．
０よりも大きいアルファ値は、粗泡ディフューザーに対
してせん断ミキサーの方がより効果的な物質移動を示
す。物質移動の増大は、少なくとも幾分かは、表面積の
増大によるものと考えられる。この表面積の増大は、粗
泡ディフューザーにおける典型的な平均泡サイズよりも
小さいせん断ミキサーにおける平均泡サイズに主として
よるものである。ブライン試験溶液のアルファ値（実験
番号７）は、浄水の場合の粗泡ディフューザー（実験番
号１）に比べて物質移動が改善されるのは、少なくとも
幾分かは液体の非凝集性によることを示唆するものであ
る。いいかえると、いったん生成した泡は他の泡と結合
または凝集するよりも独自性を保持する傾向がある。

【００７１】実施例３−モノマー加工用に設備された気
／液せん断ミキサーの要約 １０段階の反応器中最初の７段階における遊離基ポリマ
ー生成を無くすために、７個（各段階毎に１個）の本発
明の気／液せん断ミキサーを設備して、反応混合物中の
空気の分散を改善させた。このせん断ミキサーは、第１
導管５０内に唯一個の開口部／オリフィス５４を有する
点以外は図２に示すもの（装置４０）と同様であった。
空気中の酸素はこの系内の遊離基抑制剤を活性化させ
た。該せん断ミキサーを取り付ける前は、ポリマーは段
階１から１０に存在し、８時間毎に約０．５立方フィー
ト（０．０１４ｍ³）のポリマーが濾過によって集めら
れた。気／液せん断ミキサーは１１．５ＳＬＭの空気流
量および毎分１．０ガロン（６．３×１０^-5ｍ³／秒）
の溶剤流量で作動させた。せん断ミキサーのオリフィス
直径（各導管の単一オリフィス５４の直径に対して）は
3/16インチ（０．５ｃｍ）でオリフィスの長さ（各ミキ
サーにおける導管５０の単一オリフィス５４から第２出
口端２５まで）は１インチ（２．５ｃｍ）であった。一
定の反応器外で空気と溶剤を混合し、ディップチューブ
を経て反応器内に配設されるせん断ミキサーに搬送し
た。せん断ミキサーの取り付け以後、最初の７反応段階
にはポリマーが無くなって、８時間当りポリマーの生成
が０．２５立方フィート（０．００７ｍ³）に減少し
た。

【００７２】本実施例におけるミキサーは気泡を生成さ
せる開口部が唯一個であったけれども、補足的開口部は
この性能を高めるはずである。熟練技術者は不適当な実
験を行わずに、いかに多くの補足的開口部がこの用途に
適するかを、容易に決めることができよう。

【００７３】実施例４ 遊離基重合作用を受けやすい有機化合物から水を空気で
追い出すのに用いられている気／液せん断ミキサーを２
０００ガロン（５６．６ｍ³）の槽に取り付けた。空気
中の酸素はこの系内の遊離基抑制剤を活性化させた。気
／液せん断ミキサー（実施例３で用いたものと同様）を
毎分４．６標準立方フィート（ＳＣＦＭ）（１１９．７
ＳＬＭ）の空気流量および毎分５０ガロン（０．１９ｍ
³／分）のリサイクルモノマー流量で作動させた。せん
断ミキサーは内径が１インチ（２．４ｃｍ）で長さが約
４フィート（１．２ｍ）であった。最初のバッチは有機
モノマー中に約２重量パーセントの水を含んでおり、１
２時間で、０．０５００重量パーセント未満までに水を
追い出した。追い出し条件は８０ｍｍＨｇ絶対および６
０℃であった。このように空気を追い出した４バッチは
いずれもポリマーを生成しなかった。

【００７４】実施例５ 直径０．６メートルおよび高さ４．５７メートルの槽
に、工業廃水処理施設からの順化活性汚泥を液の深さ
４．２７メートルまで満たした。全懸濁固形物（ＴＳ
Ｓ）は２６００ｍｇ／Ｌであった。Brooks Instrument
Mass Controller（型式５８５１ Ｉ）により測定し５Ｓ
ＬＭの窒素ガスを用いて０．０８６ｍ³のヘッドスペー
スをパージした。６．３時間の滞留時間の間、０．１９
ｍ³／時の原料液を供給した。この原料液は塩分が７０
ｇ／Ｌ（約７重量パーセント）の工業用酸素化炭化水素
プラントからの廃水であった。基質の濃度は１５０ｍｇ
／Ｌであった。オリフィス径が０．００５メートルの粗
泡スパージャーを用い、Brooks Instrument mass flow
Controller（型式５８５１Ｉ）により測定して１．１４
ＳＬＰＭの酸素を該系に通気して、１時間定常状態を保
たせた。溶解酸素濃度は、Ingold Electronics Inc.DO
Sensor/Transmitter（型式４３００）により測定すると
０．１ｍｇ／Ｌで、排出酸素はTeledyne Analytic Inst
ruments 型式ＴＡＩ３２２多チャンネル酸素モニターシ
ステムにより測定すると１５．９％であり、計算上の酸
素移動効率は２３％となる。この時点で、酸素の流れ
を、急に図２に示すように、本発明の典型であるせん断
混合装置に切り換え、酸素流量や他のすべてのパラメー
タは一定に保った。排出酸素濃度は直ちに低下しはじめ
て、得られる計算上の酸素移動効率は増大しはじめた。
７分後、移動効率は５０％で、排出酸素濃度は１０．２
％であった。１３分後には、移動効率は７０％で、排出
酸素濃度は６．４％であった。５２分後には、移動効率
は９０％で、排出酸素濃度は２．２％となり、新しい定
常状態値をもたらした。これより以降、溶解酸素は５ｍ
ｇ／ｌの定常状態値まで急速に増大し始めた。

【００７５】実施例６−８ 実施例６−８ならびに比較例ＡおよびＢは、４枚の垂直
じゃま板および１または２個の羽根車の付いた撹拌機を
備えた３０リットルの垂直に据付けた円筒状ＣＳＴＲで
行った。比較例ＡおよびＢは、直径が５インチのChemin
eer^TMＣＤ−６である下部羽根車および直径が５インチ
の Lightning^TMＡ−３１５である上部羽根車を使用し
た。実施例６−８はLightning^TMＡ−３１５の羽根車の
みを使用した。

【００７６】実施例６−８の場合には、羽根車の中心近
傍に絶えずＨＯＣｌ水溶液を加えた。液体はＣＳＴＲの
底部から圧入して、槽の外壁に取り付けた内径０．２９
５インチの本発明のせん断混合装置（図２のように建造
した）に接続されたリサイクル管路を経てＣＳＴＲに戻
され、リサイクル管路は、せん断混合装置から、さらに
槽壁を経て羽根車底部より直ぐ下の点まで伸びていた。
オレフィンガスは内径が０．２９５インチの管を通り、
液体流とは直角にこのせん断混合装置に入った。生成物
は、ＣＳＴＲ内に一定の液体レベルを保つように供給速
度に等しい速度で絶えず槽から取り出した。

【００７７】比較例ＡおよびＢの場合には、下部羽根車
の中心近傍にＨＯＣｌ水溶液を連続的に加えた。オレフ
ィンガスは、直径1/4インチの管で構成された直径４イ
ンチのスパージャーリングから下部羽根車の下方に加え
られた。スパージャーリングは、リングの周りに均等に
配列された１２個の1/32インチの穴を有した。生成物は
ＣＳＴＲ内に一定の液体レベルを保つように、底部のポ
ンプによって絶えず槽から取り出した。

【００７８】実施例６−本発明のせん断混合装置を用い
るプロピレンクロロヒドリンの生成 前記ＣＳＴＲを、圧力５０ｐｓｉｇ、６９℃および毎分
４００回転（ｒｐｍ）の撹拌機速度で作動させた。２１
５ポンド／時の水とともに５．８重量％ＨＯＣｌ溶液を
２５５ポンド／時の速度で加えた。液体を３２００ポン
ド／時の速度でミキサーにリサイクルして、３１フィー
ト／秒の液体表面速度を付与した。気体表面速度を１０
フィート／秒とし液体対期待の速度比を３．１とするよ
うにプロピレンガスを１２．５ポンド／時の速度でミキ
サーに加えた。生成物は４８３ポンド／時の速度でＣＳ
ＴＲ底部から絶えず取り出した。反応時間は２分間で、
ＨＯＣｌの転化率は９９％で、プロピレンクロロヒドリ
ン生成物の収量はプロピレンを基準として９８．０％で
あった。

【００７９】比較例Ａ−従来のガススパージャーによる
プロピレンクロロヒドリンの生成 前記ＣＳＴＲを５０ｐｓｉｇの圧力、７０℃および５６
０ｒｐｍの撹拌機速度で作動させた。６３ポンド／時の
水とともに５．６５重量％のＨＯＣｌ溶液を１１５ポン
ド／時の速度で加えた。反応器ヘッドスペースから１０
ポンド／時のリサイクルプロピレンを加えるとともに、
リングスパージャーから新しいプロピレンを４．７ポン
ド／時の速度で加えた。生成物は１８３ポンド／時間の
速度で絶えず取り出した。反応時間は１２分で、ＨＯＣ
ｌの転化率は９９．８％、プロピレンクロロヒドリン生
成物収量はプロピレンを基準にして９７．５％であっ
た。

【００８０】実施例７−本発明のせん断混合装置を用い
るブチレンクロロヒドリンの生成 ８．１ポンド／時間の速度のブチレンを用いて実施例６
の方法を繰返した。反応条件は２０ｐｓｉｇの圧力、６
６℃および４０ｒｐｍの単一羽根車の撹拌速度を含ん
だ。１６８ポンド／時の水とともに液体原料は１５０ポ
ンド／時間の５．６重量％ＨＯＣｌ溶液であった。液体
は３４００ポンド／時の速度でせん断ミキサーにリサイ
クルし、その表面速度は３１．９フィート／秒であっ
た。気体の表面速度は１１．８フィート／秒であって、
液体と気体との速度比は２．７であった。生成物は３２
６ポンド／時の速度でＣＳＴＲから絶えず取り出した。
反応時間は３分で、ＨＯＣｌの転化率は９９．８％、ブ
チレンクロロヒドリン生成物の収量はブチレンを基準に
して９４．９％であった。

【００８１】比較例Ｂ−従来のガススパージャーによる
ブチレンクロロヒドリンの生成 比較例Ｂの方法に従い、気体原料としてはブチレンを用
い、リングスパージャーに４．７ポンド／時の速度で供
給した。反応条件は２０ｐｓｉｇの圧力、５２℃および
５５０ｒｐｍの撹拌機速度を含んだ。５７．５ポンド／
時の水とともに液体原料は９５．５ポンド／時の４．９
重量％ＨＯＣｌ溶液であった。生成物は１５８ポンド／
時の速度で絶えず取り出した。反応時間は１５分で、Ｈ
ＯＣｌの転化率は９９．５％、ブチレンクロロヒドリン
生成物収量はブチレンを基準にして９４．２％であっ
た。

【００８２】実施例８−本発明のせん断混合装置を用い
るヘキセンクロロヒドリンの生成 プロピレンの代りに７．２ポンド／時の１−ヘキセンを
用いて、これも実施例６の方法に従った。反応条件は
３．８ｐｓｉｇの圧力、７８℃および４５０ｒｐｍの撹
拌機速度を含んだ。液体原料は２．１４重量％ＨＯＣｌ
溶液であった。液体は３０８０ポンド／時の速度で反応
器からミキサーに再循環させ、その液体表面速度は２９
フィート／秒であった。気体表面速度は２９フィート／
秒で、液体と気体との速度比は１．０であった。生成物
は１６６ポンド／時の速度で絶えず取り出した。反応時
間は１４．４分で、ＨＯＣｌの転化率は１００％、ヘキ
センクロロヒドリン生成物収量はヘキセンを基準にして
８８．２％であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施態様中にあり、かつ前記第１態様
による本発明のせん断混合装置の軸方向の断面略図であ
る。

【図２】 前記第２態様で述べた本発明の他のせん断混
合装置の軸方向の断面略図である。

【図３】 本発明のせん断混合装置の第３態様の軸方向
の断面略図である。

【図４】 図３の装置の平面図である。

【図５】 表Ｉに示すデータを図で表わしたものであ
る。表Ｉは実施例２の酸素移動試験結果をまとめたもの
である。縦軸はｋ_Lａ₂₀を表わし、横軸は、毎分標準リ
ットル当り（ＳＬＭ）の気体流量を表わす。

【図６】 従来のせん断混合技術を用いて一定の泡径を
得るための圧力低下すなわち消費エネルギー（キロパス
カル単位）を図示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デーヴィッド・エル・トレント アメリカ合衆国テキサス州77566，レイ ク・ジャクソン，ザット・ウェイ・ストリ ート 416 (72)発明者 チェリル・エイ・タートウィドジョジョ アメリカ合衆国テキサス州77566，レイ ク・ジャクソン，ローズウッド・ストリー ト 110 (72)発明者 ポール・エイ・ジリス アメリカ合衆国テキサス州77566，レイ ク・ジャクソン，オリンダー・コート 68

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合しようとする第一流体を送るための
   少なくとも一本の導管、この導管には混合しようとする
   前記第一流体を受け入れるための開口第一端と、密閉第
   二端とがあって、その密閉第二端に近い部分の前記各導
   管部には一つ以上の開口部があり、開口第一端に入って
   きた流体はこの開口部を通って前記導管より出る、 通常、前記の一本或いは複数の導管の回りを取り巻いて
   いて、その密閉第一端には前記各導管を通す相当数の開
   口部を有するミキサー本体、そのミキサー本体はさらに
   第二端を有し、その第二端は、前記各導管とミキサー本
   体によって囲まれ、そして前記ミキサー本体の密閉第一
   端と第二端との間に定められた中空空間として制限オリ
   フィスを定め、前記各導管の開口部は、実質的にその導
   管に対応する制限オリフィスの中に位置している、及び
   前記ミキサー本体によって囲まれた中空空間へ第二液を
   送るため、その空間と流体が行き来するようにした第二
   流体の供給導管、第二流体は、ミキサー本体の第二端に
   ある一個或いは複数の制限オリフィスを通り、それぞれ
   の制限オリフィスにある開口部から供給される第一流体
   と剪断状に混合される、を含む剪断混合装置。
2. 【請求項２】 混合しようとする第一流体を供給する一
   本或いは複数の導管が、本体の第一端にある対応する開
   口部に、実質的に漏れ止めシールすることで固定されて
   いる請求項 1 に記載の装置。
3. 【請求項３】 各導管に対応する制限オリフィスが縦長
   環状形の空間で、中空の直円柱形をしている請求項 1
   に記載の装置。
4. 【請求項４】 各導管の密閉第二端の近くにある開口部
   が、間隔を持ってあけられている請求項 1 に記載の装
   置。
5. 【請求項５】 混合しようとする第一流体を供給するた
   めの一本以上の導管、前記各導管は、その導管の長さに
   わたって一個或いは複数の開口部を定め、 第一端及び第二端を持つミキサー本体、そのミキサー本
   体は、その第一端及び第二端の間が液体供給導管と液体
   が行き来する、通常囲まれた中空空間になっていて、そ
   の第一端及び第二端には、そこを通して開口部保有導管
   を受け入れる開口部がそれぞれ一つずつあり、そのた
   め、混合しようとする第一流体を供給する導管の開口部
   は、中空空間と液体が行き来する場所に設けられてい
   る、を含む剪断混合装置。
6. 【請求項６】 開口部保有導管が、それを通しているミ
   キサー本体の第一端及び第二端の開口部と実質的に漏れ
   止めシールを形成している請求項 5 に記載の装置。
7. 【請求項７】 各開口部保有導管の開口部が、間隔を持
   ってあけられている請求項 6 に記載の装置。
8. 【請求項８】 中空の気体及び液体受容サブアセンブ
   リ、及び泡発生サブアセンブリを含み、さらに任意で、
   気体及び液体受容サブアセンブリを泡発生サブアセンブ
   リと作動連結させて、流体が行き来するようにするため
   のハンドルを含む剪断混合装置。
9. 【請求項９】 気体及び液体受容サブアセンブリが、 液体を受け入れるための開口した入口と、泡発生サブア
   センブリと液体が行き来する出口とを持つ中心導管、及
   び泡発生サブアセンブリへの気体の通路を定めるよう
   に、通常中心導管の回りにあり、そしてその導管から離
   れて位置する気体受容ハウジング、そのハウジングは、
   気体がそこを通って入ってきて、そこを通って泡発生サ
   ブアセンブリと行き来する少なくとも一つの気体受容通
   路を含んでおり、この気体受容ハウジングは、その一端
   が中心導管の出口よりはむしろ入口に近い場所でその導
   管と気密に連結している、を含んでいる請求項 8 に記
   載の装置。
10. 【請求項１０】 泡発生サブアセンブリが、中心導管の
    出口付近に気密に連結しているベースプレート、気体受
    容ハウジング、及び中心導管からそれぞれ入ってきた気
    体及び液体を受容して分配するための、ベースプレート
    とは気密に連結している気体及び液体分配ハウジング、
    及び気体及び液体分配ハウジングと次に気密に連結して
    いるカバープレートを含み、さらに気体及び液体分配ハ
    ウジングは、中央に漏斗状の流体膨張ハウジングを有
    し、これがベース及びカバープレートによって泡発生サ
    ブアセンブリを上部の液体膨張チャンバー、及び下部の
    気体膨張チャンバーへ分配しており、さらにこの漏斗状
    の流体膨張ハウジングには、中心導管の出口付近部分に
    通常気密なシールで取り付けられている中空のステムが
    あって、このステムから外側へ突出した周辺延長部に
    は、気体膨張チャンバーと流体が行き来するようにする
    複数の開口部と、液体膨張チャンバーと流体が行き来す
    るようにする複数の開口部とがあり、さらに流体チャン
    ネルと流体が行き来するようにする開口部があって、気
    体及び液体はそこを通って運ばれて来て混合されるよう
    なっている請求項 9 に記載の装置。
11. 【請求項１１】 流体チャンネルが、前記中空ステムか
    ら外側へ突出した周辺延長部にある流体ディバーターに
    よって分けられている請求項 10 に記載の装置。
12. 【請求項１２】 a．気体を液体から分離する部材、或
    いは要素の内の少なくとも一つの開口部を通して気体を
    液体へ導入する際、気泡を発生させるに十分な圧力下に
    気体を置くこと； b．望みの泡径を持つ泡を液体中に発生させるため、液
    体を、ウェーバー数がその気体と液体との臨界ウェーバ
    ー数を上回るように選択した線流れ速度で、開口部を通
    して流すことを含む液体中への気泡の発生方法。
13. 【請求項１３】 気体が、液体或いは液体に含まれてい
    る成分と反応性を持つ請求項 12 に記載の方法。
14. 【請求項１４】 反応性気体が、塩素、臭素、ヨウ素、
    酸素或いは酸素含有気体の内の少なくとも一つである請
    求項 13 に記載の方法。
15. 【請求項１５】 酸素含有気体が空気である請求項 14
    に記載の方法。
16. 【請求項１６】 気体が液体と混和性であるか、或いは
    混和性の気体を少なくとも一つ含んでいる請求項 12 に
    記載の方法。
17. 【請求項１７】 液体が塩化メチレンで、気体がホスゲ
    ンを含んでいる請求項 16 に記載の方法。
18. 【請求項１８】 液体が非融合液体である請求項 12 に
    記載の方法。
19. 【請求項１９】 非融合液体が廃棄塩水である請求項 1
    8 に記載の方法。
20. 【請求項２０】 液体が廃水流で、気体が酸素、空気或
    いは酸素の豊富な空気である請求項 19 に記載の方法。
21. 【請求項２１】 流れている液体の流速が、最低秒速約
    20 フィートである請求項 12 に記載の方法。
22. 【請求項２２】 液体が、酸素によって活性化される重
    合防止剤を含むモノマー流体で、気体が酸素或いは酸素
    の豊富な気体混合物である請求項 12 に記載の方法。
23. 【請求項２３】 液体の線流れ速度を、その中に発生し
    た泡の平均直径が約0.5 mm未満となるように選択する請
    求項 12 に記載の方法。
24. 【請求項２４】 液体の線流れ速度を、その中に発生し
    た泡の平均直径が約0.1 mm未満となるように選択する請
    求項 23 に記載の方法。
25. 【請求項２５】 液体が、低塩化物次亜塩素酸水溶液、
    次亜塩素酸塩水溶液、或いは塩素を溶解した水溶液で、
    気体は不飽和有機化合物を含んでおり、その化合物が、
    その液体の一つ以上の成分との混合条件下に反応性で、
    オレフィンクロロヒドリン生成物を含む反応生成物とな
    る請求項 12 に記載の方法。
26. 【請求項２６】 不飽和有機化合物が、プロピレン、ブ
    チレン、及び塩化アリルより成る群から選ばれる請求項
    25 に記載の方法。
27. 【請求項２７】 不飽和有機化合物がプロピレン、或い
    は塩化アリルである請求項 26 に記載の方法。
28. 【請求項２８】 不飽和有機化合物がプロピレンで、そ
    れから生成するそのオレフィンクロロヒドリンがプロピ
    レンクロロヒドリンである請求項 27 に記載の方法。
29. 【請求項２９】 液体が、水中に約 2 から 7 重量％の
    ＨＯＣlを含む低塩化物次亜塩素酸水溶液である請求項
    28 に記載の方法。
30. 【請求項３０】 ＨＯＣlの水中濃度が約 7 重量％であ
    る請求項 29 に記載の方法。
31. 【請求項３１】 液体が、水中に約 2 から 7 重量％の
    ＨＯＣlを含む低塩化物次亜塩素酸水溶液である請求項
    28 に記載の方法。
32. 【請求項３２】 ＨＯＣlの水中濃度が約 7 重量％であ
    る請求項 29 に記載の方法。
33. 【請求項３３】 請求項 1 の装置を用い、液体がその
    装置の制限オリフィスを通って流れることによってでき
    た剪断域に気体を通すこと、制限オリフィスを通過する
    際の圧力低下が約 49,000パスカル未満になるような方
    法で液体を流すこと、及び導管とそれに対応する制限オ
    リフィスとの間の圧力低下が約 35,000パスカル未満と
    なるのに十分な速度で気体を流すことを含む、液体中に
    平均直径が約 0.5 mm未満の気泡を発生させる方法。
34. 【請求項３４】 気相中の不飽和有機化合物を、低塩化
    物の液体である次亜塩素酸水溶液とオレフィンクロロヒ
    ドリンを生成するのに適した条件下、バックミックスタ
    イプの反応器中で合わせることによるオレフィンクロロ
    ヒドリンの生成法において、その不飽和有機化合物を、
    平均直径が約 0.5 mm未満の小泡として次亜塩素酸水溶
    液中に供給することにより、気相から液体である次亜塩
    素酸水溶液への不飽和有機化合物の物質移動を増大させ
    る改良法。
35. 【請求項３５】 不飽和有機化合物を、平均直径が約
    0.1 mm未満の小泡として供給する請求項 34 に記載の方
    法。
36. 【請求項３６】 ジヒドロキシ化合物と炭酸誘導体と
    を、水層と有機層とを合わせ持つ反応混合物中で反応さ
    せるポリカーボネートの界面製法（ここでのポリカーボ
    ネート生成物は有機層に溶けて蓄積され、さらに炭酸誘
    導体は、少なくとも一部が気体として反応混合物中に供
    給されている）において、気体の炭酸誘導体を、平均直
    径が約 0.5 mm未満の小泡として反応系に供給すること
    を含む改良法。
37. 【請求項３７】 その気体の炭酸誘導体が、平均直径約
    0.1 mm未満の小泡として供給される請求項 36 の方
    法。