JPS5831209B2 - 乳化装置 - Google Patents
乳化装置Info
- Publication number
- JPS5831209B2 JPS5831209B2 JP55122115A JP12211580A JPS5831209B2 JP S5831209 B2 JPS5831209 B2 JP S5831209B2 JP 55122115 A JP55122115 A JP 55122115A JP 12211580 A JP12211580 A JP 12211580A JP S5831209 B2 JPS5831209 B2 JP S5831209B2
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- JP
- Japan
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- concentric
- emulsion
- cylinder
- water
- rotating
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
- B01F27/2711—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator provided with intermeshing elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
- B01F2025/912—Radial flow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、化合することのない、例えば油と水のよう
な２液を混合して、微細な分散による乳化液を得る乳化
装置に関する。
な２液を混合して、微細な分散による乳化液を得る乳化
装置に関する。
主として重油と水を混合して燃料用の乳化液を得ること
を目的とするものであるが、その他、化学品、食品加工
、塗料製造等の分野で乳化液を必要とする場合が多く、
各方面にわたって利用されるものである。
を目的とするものであるが、その他、化学品、食品加工
、塗料製造等の分野で乳化液を必要とする場合が多く、
各方面にわたって利用されるものである。
従来乳化液を得るには、一般に利用されている撹拌機を
使用していたが、撹拌のみでは乳化が不十分であるため
、最近槽内で数枚の多孔円板を回転させて液体を剪断す
るようにした乳化装置が開発されて、或程度の成果を見
ているが、未だ比重の小さい油等では完全な乳化を果し
得ないため、界面活性剤等の乳化安定剤を混入して、乳
化状態を保つことが多く用いられている。
使用していたが、撹拌のみでは乳化が不十分であるため
、最近槽内で数枚の多孔円板を回転させて液体を剪断す
るようにした乳化装置が開発されて、或程度の成果を見
ているが、未だ比重の小さい油等では完全な乳化を果し
得ないため、界面活性剤等の乳化安定剤を混入して、乳
化状態を保つことが多く用いられている。
しかし界面活性剤を用いると、乳化剤のコストが高くな
ることも大きな欠点であるが、界面活性剤が乳化液の性
状に変化を及ぼすことがしばしばあり、−例を挙げれば
、本発明の主目的である重油に水を混合してボイラーの
燃料として使用すると、燃料節約、公害防止上有効であ
ることが確認され、最近注目を集めているが、この場合
に界面活性剤を用いた乳化重油を使用すると、界面活性
剤がスラッジ発生の原因となってバーナーの目詰りを起
したり、炉内壁に煤付着の原因となを等の悪影響が多か
った。
ることも大きな欠点であるが、界面活性剤が乳化液の性
状に変化を及ぼすことがしばしばあり、−例を挙げれば
、本発明の主目的である重油に水を混合してボイラーの
燃料として使用すると、燃料節約、公害防止上有効であ
ることが確認され、最近注目を集めているが、この場合
に界面活性剤を用いた乳化重油を使用すると、界面活性
剤がスラッジ発生の原因となってバーナーの目詰りを起
したり、炉内壁に煤付着の原因となを等の悪影響が多か
った。
この発明は、極めて微細にして均一な分散混合を果すこ
とを可能にして、比重の小さいＡ重油やＢ重油について
も、界面活性剤の如き乳化安定剤を添加する必要なく、
乳化状態を長期に安定を保つことのできる高性能な乳化
装置を得ようとするもので、以下、実施例図示によって
詳しく述べる。
とを可能にして、比重の小さいＡ重油やＢ重油について
も、界面活性剤の如き乳化安定剤を添加する必要なく、
乳化状態を長期に安定を保つことのできる高性能な乳化
装置を得ようとするもので、以下、実施例図示によって
詳しく述べる。
１は円筒槽、２は上蓋で、円筒槽１の下側を塞ぐ基板３
の中央に給液口４を設け、円筒槽内に向って３層の同心
固定円筒５，５ａ、５ｂを突設し、この同心固定円筒の
周面には、多数の孔６，６ａ。
の中央に給液口４を設け、円筒槽内に向って３層の同心
固定円筒５，５ａ、５ｂを突設し、この同心固定円筒の
周面には、多数の孔６，６ａ。
６ｂを設ける。
一方上蓋２に支承された回転軸７を有する回転円板８に
、前記同心固定円筒５ 、５ａ。
、前記同心固定円筒５ 、５ａ。
５ｂの各層の間と外側に嵌り合う３槽の同心回転円筒９
．９ａ 、９ｂを突設し、この同心回転円筒にも同様に
、周面に多数の孔１０，１０ａ、１０ｂを設ける。
．９ａ 、９ｂを突設し、この同心回転円筒にも同様に
、周面に多数の孔１０，１０ａ、１０ｂを設ける。
１１は円柱で、回転円板８の中心で同心回転円筒９の中
心に突設して先端を円錐状としである。
心に突設して先端を円錐状としである。
こうして回転軸７と回転円板８と同心回転円筒９，９ａ
、９ｂおよび円柱１１が一体となって回転体を構成する
。
、９ｂおよび円柱１１が一体となって回転体を構成する
。
１２は乳化液の流出管、１３はガス抜管、１４はベアリ
ング、１５はシールを示す。
ング、１５はシールを示す。
以上の構造において、同心固定円筒５ 、５ａ 。
５ｂおよび同心回転円筒９，９ａ、９ｂの間隔と、孔の
形状や数は、乳化条件を左右する重要な要素であるが、
所望する乳化液の用途目的によって最適な条件を選べば
よく、孔の形状もまた丸孔に限定されることなく、角孔
とか長孔等自由に選択可能である。
形状や数は、乳化条件を左右する重要な要素であるが、
所望する乳化液の用途目的によって最適な条件を選べば
よく、孔の形状もまた丸孔に限定されることなく、角孔
とか長孔等自由に選択可能である。
用途目的によると言うことは、乳化液の種類、乳化の難
易度、必要とする乳化分子の微細度、乳化装置の容量等
を指すものである。
易度、必要とする乳化分子の微細度、乳化装置の容量等
を指すものである。
図示の例では、同心固定円筒および同心回転円筒は、そ
れぞれ３層のものを示したが、層数は多い程より微細な
分子の均等分散された良質の乳化液を得られるものであ
る。
れぞれ３層のものを示したが、層数は多い程より微細な
分子の均等分散された良質の乳化液を得られるものであ
る。
次に本発明の作用を実験例を示しながら説明する。
比較的乳化の困難なり重油に水を２０％混入して、予備
撹拌したものを、ギヤーポンプによって図面に示す本発
明装置の給液口４より送り込む。
撹拌したものを、ギヤーポンプによって図面に示す本発
明装置の給液口４より送り込む。
送り込まれた２液は円筒槽１の中心に入って、先ず回転
している円柱１１によって液を遠心力で外方へ飛散させ
ながら回転方向の旋回流を与える。
している円柱１１によって液を遠心力で外方へ飛散させ
ながら回転方向の旋回流を与える。
そして最も中心に近い同心固定円筒５の孔６を通って外
側に押出される。
側に押出される。
そうすると次の同心回転円筒９の孔１０を通って更に外
方に押出されるが、この時同心回転円筒９は高速回転し
ているから、液が孔１０を通過する時、第１回目の剪断
が行われて拡散する。
方に押出されるが、この時同心回転円筒９は高速回転し
ているから、液が孔１０を通過する時、第１回目の剪断
が行われて拡散する。
続いて同じように次の同心固定円筒５ａの孔６ａを通っ
て同心回転円筒９ａの孔１０ａを通る時、２回目の剪断
が行われ拡散する。
て同心回転円筒９ａの孔１０ａを通る時、２回目の剪断
が行われ拡散する。
さらに同心固定円筒５ｂの孔６ａを通過して同心回転円
筒９ｂの孔１０ｂを通る時、３回目の剪断と拡散が行わ
れ、円筒槽１の内周辺に出て流出管脣％１２より取出さ
れるのであるが、液が中心から外方へ流れるのに従って
面積は拡大されるから流速は減少し、同心回転円筒は最
小径の９より外方の９ａ 、９ｂに至るに従って径が大
きく、周速が犬となるので、剪断力も拡散速度も比例し
て大きくなって、第１回目より第２回目、第３回目と、
より微細な分子となり、より均等に拡散されて良質の乳
化液となる。
筒９ｂの孔１０ｂを通る時、３回目の剪断と拡散が行わ
れ、円筒槽１の内周辺に出て流出管脣％１２より取出さ
れるのであるが、液が中心から外方へ流れるのに従って
面積は拡大されるから流速は減少し、同心回転円筒は最
小径の９より外方の９ａ 、９ｂに至るに従って径が大
きく、周速が犬となるので、剪断力も拡散速度も比例し
て大きくなって、第１回目より第２回目、第３回目と、
より微細な分子となり、より均等に拡散されて良質の乳
化液となる。
以上の実験により得た乳化液の安定性を試験した結果、
次の通り従来に見られない極めて良好な成績を得られた
。
次の通り従来に見られない極めて良好な成績を得られた
。
静止安定性・・・３６０日を経過して変化なし。
振動安定性・・・７２０時間を経過して変化なし。
冷凍解熱安定性・・・７２０時間を経過して変化なし。
加圧安定性・・・７２０時間を経過して変化なし。
以上の数値は、ここまでの試験を実施した結果異状が認
められなかったことを示すもので、実用上これ以上の試
験継続の必要がないと判断して試験を打切ったもので、
引続いて試験を続行すれば、性状持続時間はさらに伸び
ることが予測される。
められなかったことを示すもので、実用上これ以上の試
験継続の必要がないと判断して試験を打切ったもので、
引続いて試験を続行すれば、性状持続時間はさらに伸び
ることが予測される。
さらにこの乳化液を５００倍顕微鏡写真により観察する
と、水滴は１〜４μに微細化され、均一に分散されてい
ることが判明した。
と、水滴は１〜４μに微細化され、均一に分散されてい
ることが判明した。
また本発明装置と従来の乳化装置によって得られた乳化
Ｃ重油を、ボイラー用燃料として同一条件で使用した場
合の排ガスを、ＪＩＳＫＩ Ｏ３およ１０４によって測
定した結果は次の通りであった。
Ｃ重油を、ボイラー用燃料として同一条件で使用した場
合の排ガスを、ＪＩＳＫＩ Ｏ３およ１０４によって測
定した結果は次の通りであった。
使用ボイラー 川崎Ｂ５１４０型蒸発量１４ｔ／Ｈ油種
Ｃ重油 加水率 １５係。
Ｃ重油 加水率 １５係。
上表によると、ＳＯＸ、ＮＯｘ、ＣＯ２に関しては１０
〜１５％の範囲で差は認められるが、特に顕著な相異は
バイジン濃度に現れて、従来装置によるものよりも３．
４分の１に減少している。
〜１５％の範囲で差は認められるが、特に顕著な相異は
バイジン濃度に現れて、従来装置によるものよりも３．
４分の１に減少している。
このことは従来装置によるものに比べて、本発明装置に
よるものの方がより完全に近い燃焼をしていることを和
実に物語っており、完全燃焼が得られることは、すなわ
ち分子が極めて微細で均等に分散していることを示すも
ので、燃焼中に極微細な水の粒子が瞬時に爆発気化し、
蒸気が付近の油微粒子に衝突することによって、いわゆ
るボブコーン現象を誘発して、さらに多数の微粒子に分
解するため、燃焼に好都合な状態を得られるものである
。
よるものの方がより完全に近い燃焼をしていることを和
実に物語っており、完全燃焼が得られることは、すなわ
ち分子が極めて微細で均等に分散していることを示すも
ので、燃焼中に極微細な水の粒子が瞬時に爆発気化し、
蒸気が付近の油微粒子に衝突することによって、いわゆ
るボブコーン現象を誘発して、さらに多数の微粒子に分
解するため、燃焼に好都合な状態を得られるものである
。
このバイジン濃度が低いということは、公害防止上特筆
されるべき事柄であり、また燃料消費率が、加水率にも
よるが、普通重油の燃焼に比べ１０〜２０％低減するこ
とは既に知られている通りである。
されるべき事柄であり、また燃料消費率が、加水率にも
よるが、普通重油の燃焼に比べ１０〜２０％低減するこ
とは既に知られている通りである。
以上の状態からも知られる如く、乳化装置の機能は性能
の異なった２液を如何に微細に均等分散混合するかにか
かつており、またこの微細分散ができるほど加水率も向
上するもので、従来の装置では２０％が限度であったが
、本発明装置では実験の結果、４０φまで加水したもの
が燃焼可能であった。
の異なった２液を如何に微細に均等分散混合するかにか
かつており、またこの微細分散ができるほど加水率も向
上するもので、従来の装置では２０％が限度であったが
、本発明装置では実験の結果、４０φまで加水したもの
が燃焼可能であった。
また取出された乳化液の加水率は、重油と水の夫々の温
度変化等によって流量が変ること等に起因して相当のバ
ラツキがあるものであって、流出する乳化液を５分間隔
で採取して加水率を調べた結果、従来の乳化装置による
ものが１５０；ｂ前後のバラツキがあったが、本発明装
置では５多以内のバラツキに納まった。
度変化等によって流量が変ること等に起因して相当のバ
ラツキがあるものであって、流出する乳化液を５分間隔
で採取して加水率を調べた結果、従来の乳化装置による
ものが１５０；ｂ前後のバラツキがあったが、本発明装
置では５多以内のバラツキに納まった。
このことからも本発明装置が優れていることが知り得る
ものである。
ものである。
本発明は以上述べた如く、簡単な構造をもって極めて微
細な分散と、均一拡散が得られる装置を、小型軽量にし
て高性能を発揮し、異種２液の混合割合の巾を拡げ、か
つ種々な禁書をもたらす界面活性剤等の乳化安定剤を添
加する必要もなく、さらに従来装置では小型のものは性
能が十分発揮できなかったが、本発明によれば、容量１
１／分程の小型のものでも充分に機能を果すことが可能
であり、長期に安定した乳化液を得られ、省エネルギー
と公害防止上、大きな効果を有する乳化液を得られる高
性能な乳化装置を提供し得るものである。
細な分散と、均一拡散が得られる装置を、小型軽量にし
て高性能を発揮し、異種２液の混合割合の巾を拡げ、か
つ種々な禁書をもたらす界面活性剤等の乳化安定剤を添
加する必要もなく、さらに従来装置では小型のものは性
能が十分発揮できなかったが、本発明によれば、容量１
１／分程の小型のものでも充分に機能を果すことが可能
であり、長期に安定した乳化液を得られ、省エネルギー
と公害防止上、大きな効果を有する乳化液を得られる高
性能な乳化装置を提供し得るものである。
添付図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は住
所側面図、第２図は第１図Ａ−Ｂ線における切断平面図
である。 １・・・・・・円筒槽、２・・・・・・上蓋、３・・・
・・・基板、４・・・・・・給液口、５，５ａ’、５ｂ
・・・・・・同心固定円筒、６ ｔ ６ａ 、 ６ｂ・
・・・・・孔、７・・・・・・回転軸、８・・・・・・
回転円板、９ 、９ａ 、 ９ｂ・・・・・・同心回転
円筒、１０゜１０ ａ ） １０ ｂ・・・・・・孔、
１１・・・・・・円柱、１２・・・・・・流出管、１３
・・・・・・ガス抜管、１４・・・・・・ベアリング、
１５・・・・・・シール。
所側面図、第２図は第１図Ａ−Ｂ線における切断平面図
である。 １・・・・・・円筒槽、２・・・・・・上蓋、３・・・
・・・基板、４・・・・・・給液口、５，５ａ’、５ｂ
・・・・・・同心固定円筒、６ ｔ ６ａ 、 ６ｂ・
・・・・・孔、７・・・・・・回転軸、８・・・・・・
回転円板、９ 、９ａ 、 ９ｂ・・・・・・同心回転
円筒、１０゜１０ ａ ） １０ ｂ・・・・・・孔、
１１・・・・・・円柱、１２・・・・・・流出管、１３
・・・・・・ガス抜管、１４・・・・・・ベアリング、
１５・・・・・・シール。
Claims (1)
- １ 円筒槽内に、周面に多数の孔を有する同心固定円筒
と、同心回転円筒を、交互に適宜間隔を保って複数層組
合せ、中心より乳化すべき２種類以上の液を注入し、外
周部より乳化液を取出すようにしたことを特徴とする乳
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55122115A JPS5831209B2 (ja) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | 乳化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55122115A JPS5831209B2 (ja) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | 乳化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5745331A JPS5745331A (en) | 1982-03-15 |
| JPS5831209B2 true JPS5831209B2 (ja) | 1983-07-05 |
Family
ID=14827992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55122115A Expired JPS5831209B2 (ja) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | 乳化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831209B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319508U (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-09 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100360619B1 (ko) * | 1997-12-15 | 2003-01-24 | 조병욱 | 물성이다른두액상체또는미분말체와고점성액을혼련균질화하는균질혼련기의고점도용교반부 |
| JP3792606B2 (ja) | 2002-06-05 | 2006-07-05 | 満 中野 | 撹拌装置及び該撹拌装置を用いた分散装置 |
| JP4858482B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2012-01-18 | 王子製紙株式会社 | マイクロカプセルの製造方法 |
| JP5235794B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2013-07-10 | 轟産業株式会社 | 流動体混合装置 |
| JP2016087590A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | プライミクス株式会社 | 攪拌装置 |
| JP7049793B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社明治 | 微粒化装置 |
| JP7049798B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社明治 | 微粒化装置 |
| CN113117571B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-09-05 | 财团法人工业技术研究院 | 分散装置与浆料分散系统 |
| US11534729B2 (en) | 2019-12-31 | 2022-12-27 | Industrial Technology Research Institute | Dispersion device and slurry dispersion system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5554277A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Weaving device |
-
1980
- 1980-09-02 JP JP55122115A patent/JPS5831209B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5554277A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Weaving device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319508U (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5745331A (en) | 1982-03-15 |
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