JPS60122037A - 触媒反応装置 - Google Patents
触媒反応装置Info
- Publication number
- JPS60122037A JPS60122037A JP22703783A JP22703783A JPS60122037A JP S60122037 A JPS60122037 A JP S60122037A JP 22703783 A JP22703783 A JP 22703783A JP 22703783 A JP22703783 A JP 22703783A JP S60122037 A JPS60122037 A JP S60122037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical body
- catalytic reaction
- bodies
- cylindrical
- reaction device
- 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.)
- Pending
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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
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
- B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、1種もしくは2種以上の流体を攪拌、混合
させつつ、化学的、生物学的反応を進行、促進させる触
媒反応装置に関する。 従来、1種もしくは2種以上の流体を攪拌、混合させる
反応装置と
させつつ、化学的、生物学的反応を進行、促進させる触
媒反応装置に関する。 従来、1種もしくは2種以上の流体を攪拌、混合させる
反応装置と
【−では、中空の円筒形管内に多数の屈曲し
たシート様エレメントが点接触して複数個直列に通路管
内に挿入、配列してなる混合用具(特公昭44−829
0号)又は筒状の通路管内に通路管と一体成形により設
けられこの通路管の内側部分を仕切って複数個の流体通
路を形成する螺旋状の羽根とを夫々有する複数個のミキ
シングエレメントを所定の角度をなすように配置して万
る流体混合器(特開昭58−128134号)等が「静
止型管内混合器」として知られている。 この発明は斯かる技術的背景のもとになさitfcもの
であって、ミキシングエレメントに触媒を担持させて、
攪拌、混合プロセスと触媒反応プロセスを同−装着内で
瞬時に行う、構造が簡素で製造が容易であり、連続的に
均一混合、均一反応が達成出来る化学的、生物学的反応
の各種工学に応用可能な新規な触媒反応装置を提供する
ことを目的とする。 この発明に係る触媒反応装置は、気相、液相の均一反応
、気−液相、気−固相、気−液一固相などの1種もしく
は2種以」二の流体の触媒反応に利用可能である。 この発明に係る触媒反応装置は、触媒作用を有する筒状
体をその受手方向に複数個配設した通路管と、各筒状体
内に設けられ夫々筒状体の長手方向に螺旋状にねじられ
た複数個の羽根体とを有し、隣り合う羽根体の端縁どお
しを交差させて配置したことを1時徽とするものでろる
。 以下、添付図面を参照して、この発明の実施例につき5
.(へ体的に説明する。第1図乃至第4図は、触媒反応
装置の筒状体と羽根体とを一体成形したニレメン)9示
す。第1図に示す9c0右回転壓エレメント1は、円筒
状の筒状体5と、その内部に設けられその長手方向に螺
旋状にねじられた羽根体6とを有する。羽根体6は筒状
体5の内側の半径方向断面を2分割し、筒状体5の長手
方向に時計方向に90°だけ回転している。第2図には
90°左回転型エレメント2が示されている。このエレ
メント2は、円筒状の筒状体7と、その内部に設けられ
その長手方向に反時計方向に900だけ螺旋状にねじら
れた羽根体8とを有する。第3図に示す180°右回転
型エレメント3及び第4図に示すIJ30°左回転型エ
レメント4は、夫々筒状体9及び】1と、その内部に設
けられた羽根体10及び12とを有する。羽根体1o及
び12は、筒状体9及び11の長手方向に螺旋状((ね
じられており、羽根体10及び12は夫々時ff1方向
及び反時計方向に回転している。これらのエレメント1
〜4においては、筒状体と羽根体とは一体成形により形
成されており、例えば射出成形法、押出成形法、ロスト
ワックス成形法又は粉末成形焼結法などにより、容易に
製造することができる。 各エレメント1〜4は、ステンレス等の金属材料、プラ
スグーツク拐料、セラミック拐料、ガラス、炭素繊組、
活性炭等、又はこれら拐料の複合材料等から製造される
。さらに、各エレメントは好ましくは多孔性物質で形成
さ〕1でいるのがよいが、多孔性物質でなくてもよい。 用途に応じて適宜選択可能である。各エレメントに相持
さJする触媒としては、例えば白金旭の貴金属単体ま7
cはアリカリ金属塩、アルカリ土類金属基、モリブ戸ン
酸塩も]7〈は錯塩等の金属塩、希土類元素+71可溶
性塩などが使用される。これCつの金属塩(・1 )+
5富水溶液と【7て用いらむ、こJl、ら触姑;4υ持
溶゛液にnレノンif所ソyiLIl数【2(バし乾燥
し、にのち、または所要)、1溶液をスプレーなどKよ
りニレメントドこ塗布し乾燥しl、:のち、焼成するこ
とによツーc 41コ持さハる。 あるいけ、金属羽料を加熱、蒸発、凝固させて金に微粒
子を担持してもよい。才たは、触媒作用をイ、−する酵
紫、微tL物などを4η持も【2〈に固定化し−(使用
レーしも上い。こび)楊合姓−1多孔性物質で形成され
たエレメントはあらかじめ製造されている微生物中に浸
しつつ微生物を吸着させたり、反応のスタートする植菌
段階から微生物とエレメントとを接触させ、培養の進行
とともに吸着させることも可能である。第5図て一例と
して、エレメント1の拡大斜視図を示す如く、これらの
各エレメントの筒状体5等の端縁には、一方の端縁に外
側の環状突起13が、また他方の端縁に内側の環状突起
14が形成されている。そして、外側の環状突起13を
内側の環状突起14に嵌合させることにより、エレメン
トをその長手方向に連結することができ、これにより、
内側に羽根体を有する通路管が構成される。なお、エレ
メントの連結点においては、筒状体とおしを溶接又は接
着等により固定してもよいが、各エレメントをバイブの
中に嵌め込んで固定してもよい。 次に、このようなエレメントを組み合わせて構成される
触媒反応装置について説明する。第6図は、900右回
転型エレメント1と、90°左回転型エレメント2とを
組み合わせた触媒反応装置15を示す。この触媒反応装
ぢ1゛は、エレメント1とエレメント2とを交互に配置
し、その羽根体6及び8の端縁どおしを(ft父させた
ものである。このような触媒反応効果聞15σ)長手方
向を流体源に向Uて股1i4t−J−ると、流体がtl
)状体5父柑7内の羽根体6又は8により仕切られfc
通路を螺旋状に通7M、 L、各エレメントの連結点に
おいて流体は2分割されながら、通路管中央付近の流体
は)111路管壁へ、通路管vX、Xティの流体は血路
中央へと交互に層が転位しつつ他方の通路を通流してき
た流体と混合される。而して、流体が、11路を通流−
Tる間に、螺旋状の羽根体の而に沿って回転する流体は
各エレメントの触媒作用によって反応が促進さtする3
、このようにして、流体が必旋状の羽根体により仕切C
)t’+た通路を11B流し、合θ1τ1、分割作用を
ダニ0て帝ゼi′混合な]、2ながら触媒反応が均一に
効率よく行わiLる。各エレメントの組み合わせは種々
設定すると、とがEiJ能であるが、その代表例を第7
図から第9図に示す。第7図の触媒反応装@16は、1
80゜回転型のエレメント3及び4を交互に配置し、そ
の羽根体10及び12の端縁どおしを直交させたもので
ある。この外にも、例えば右回転型エレメントのみを連
結するとか、又は左回転型エレメントのみを連結する等
の組合せ態様が考えられるが、第8図に示す如く、エレ
メント1又は2と、エレメント1又は2との間に、筒状
体5及び7と同一の内外周直径を有する円筒状のスペー
サ18を介装してもよい。この場合に、スペーサは触媒
を押持しているの゛が好ましい。また、第9図に示す如
く、末広がるの円錐台状のニレメン) 21a、21b
、21c、・・をその長手方向に連結して触媒反応装置
20を組み立てることもできる。この場合に、触媒反応
装置20の通路断面債が不尽い側の端部を流体源に向け
るのが好ましい。なお、とわらの各触媒反応装置におけ
る触媒反応効果を一層高めるために、第10図に示す如
く、例えば触媒反応装置15をその半径方向に多数並貿
して束状に構成すればよい。との場合に、各触媒反応装
置15間の隙間は、各エレメントの構成材料又は接着剤
等で充填させてもよいOさらに、より一層効果的に反応
促進のために、第11図に示した如く、円柱状の多孔質
体22Dその長手方向に1松歇の1バ]路孔を没けて、
これら通路孔に各エレメントを配IN(、で構成し、て
もよい。 il J7、多孔質体は円柱状であるが、木兄明触ta
r J=、y応装置f%−の適1F4個所に応じて、仔
々な形状、例えば、直方体、三角形状、六角形状等の形
状を採用するCと1′、lL′1丁能−CあZ)。寸た
、多孔質体の利ネ」は(、工し・メント)構成材料と同
様のd−のが好−井(、い。 1扶ヒ詳細+c fil!明し、た如く、この発明に、
r盪ば、(71拌混合効宋をイTL−1反応効果が17
°・、 < t’弓/ljプに容易′Cある触媒反応装
置を得ることができる。各工1.−ノットの内径及び長
さ等の寸法(r、r任1?’lに設定−プ−るとどがで
き、流体の種竹目でより適切なイσ)を選択i(J介装
、J ′7−)ある。−士た、エレメントけ上記り7
L17・2例の如く2分v111.’白路型のもσ)に
田6らす、例え:弓′羽根体がi’、’:i伏体の内π
11jを3分割し、長手方向に60′)だtj螺旋回転
−ノ”る型式のものを使用することも’i’ ftl’
:であり、こJlにJ、す1ソ一応効果を一層高めるこ
とができる。な、r・・、)二組実施例においてd、羽
根体と(ぢ1状体とを一体成形により形成することと[
7だが、これらを別体で形成しておいて、羽根体を筒状
体内に嵌入し、その長手方向に連結することとしてもよ
い。また、羽根体は半径方向で分割しに分割板状素子を
複数枚を積層して形成してもよい。
たシート様エレメントが点接触して複数個直列に通路管
内に挿入、配列してなる混合用具(特公昭44−829
0号)又は筒状の通路管内に通路管と一体成形により設
けられこの通路管の内側部分を仕切って複数個の流体通
路を形成する螺旋状の羽根とを夫々有する複数個のミキ
シングエレメントを所定の角度をなすように配置して万
る流体混合器(特開昭58−128134号)等が「静
止型管内混合器」として知られている。 この発明は斯かる技術的背景のもとになさitfcもの
であって、ミキシングエレメントに触媒を担持させて、
攪拌、混合プロセスと触媒反応プロセスを同−装着内で
瞬時に行う、構造が簡素で製造が容易であり、連続的に
均一混合、均一反応が達成出来る化学的、生物学的反応
の各種工学に応用可能な新規な触媒反応装置を提供する
ことを目的とする。 この発明に係る触媒反応装置は、気相、液相の均一反応
、気−液相、気−固相、気−液一固相などの1種もしく
は2種以」二の流体の触媒反応に利用可能である。 この発明に係る触媒反応装置は、触媒作用を有する筒状
体をその受手方向に複数個配設した通路管と、各筒状体
内に設けられ夫々筒状体の長手方向に螺旋状にねじられ
た複数個の羽根体とを有し、隣り合う羽根体の端縁どお
しを交差させて配置したことを1時徽とするものでろる
。 以下、添付図面を参照して、この発明の実施例につき5
.(へ体的に説明する。第1図乃至第4図は、触媒反応
装置の筒状体と羽根体とを一体成形したニレメン)9示
す。第1図に示す9c0右回転壓エレメント1は、円筒
状の筒状体5と、その内部に設けられその長手方向に螺
旋状にねじられた羽根体6とを有する。羽根体6は筒状
体5の内側の半径方向断面を2分割し、筒状体5の長手
方向に時計方向に90°だけ回転している。第2図には
90°左回転型エレメント2が示されている。このエレ
メント2は、円筒状の筒状体7と、その内部に設けられ
その長手方向に反時計方向に900だけ螺旋状にねじら
れた羽根体8とを有する。第3図に示す180°右回転
型エレメント3及び第4図に示すIJ30°左回転型エ
レメント4は、夫々筒状体9及び】1と、その内部に設
けられた羽根体10及び12とを有する。羽根体1o及
び12は、筒状体9及び11の長手方向に螺旋状((ね
じられており、羽根体10及び12は夫々時ff1方向
及び反時計方向に回転している。これらのエレメント1
〜4においては、筒状体と羽根体とは一体成形により形
成されており、例えば射出成形法、押出成形法、ロスト
ワックス成形法又は粉末成形焼結法などにより、容易に
製造することができる。 各エレメント1〜4は、ステンレス等の金属材料、プラ
スグーツク拐料、セラミック拐料、ガラス、炭素繊組、
活性炭等、又はこれら拐料の複合材料等から製造される
。さらに、各エレメントは好ましくは多孔性物質で形成
さ〕1でいるのがよいが、多孔性物質でなくてもよい。 用途に応じて適宜選択可能である。各エレメントに相持
さJする触媒としては、例えば白金旭の貴金属単体ま7
cはアリカリ金属塩、アルカリ土類金属基、モリブ戸ン
酸塩も]7〈は錯塩等の金属塩、希土類元素+71可溶
性塩などが使用される。これCつの金属塩(・1 )+
5富水溶液と【7て用いらむ、こJl、ら触姑;4υ持
溶゛液にnレノンif所ソyiLIl数【2(バし乾燥
し、にのち、または所要)、1溶液をスプレーなどKよ
りニレメントドこ塗布し乾燥しl、:のち、焼成するこ
とによツーc 41コ持さハる。 あるいけ、金属羽料を加熱、蒸発、凝固させて金に微粒
子を担持してもよい。才たは、触媒作用をイ、−する酵
紫、微tL物などを4η持も【2〈に固定化し−(使用
レーしも上い。こび)楊合姓−1多孔性物質で形成され
たエレメントはあらかじめ製造されている微生物中に浸
しつつ微生物を吸着させたり、反応のスタートする植菌
段階から微生物とエレメントとを接触させ、培養の進行
とともに吸着させることも可能である。第5図て一例と
して、エレメント1の拡大斜視図を示す如く、これらの
各エレメントの筒状体5等の端縁には、一方の端縁に外
側の環状突起13が、また他方の端縁に内側の環状突起
14が形成されている。そして、外側の環状突起13を
内側の環状突起14に嵌合させることにより、エレメン
トをその長手方向に連結することができ、これにより、
内側に羽根体を有する通路管が構成される。なお、エレ
メントの連結点においては、筒状体とおしを溶接又は接
着等により固定してもよいが、各エレメントをバイブの
中に嵌め込んで固定してもよい。 次に、このようなエレメントを組み合わせて構成される
触媒反応装置について説明する。第6図は、900右回
転型エレメント1と、90°左回転型エレメント2とを
組み合わせた触媒反応装置15を示す。この触媒反応装
ぢ1゛は、エレメント1とエレメント2とを交互に配置
し、その羽根体6及び8の端縁どおしを(ft父させた
ものである。このような触媒反応効果聞15σ)長手方
向を流体源に向Uて股1i4t−J−ると、流体がtl
)状体5父柑7内の羽根体6又は8により仕切られfc
通路を螺旋状に通7M、 L、各エレメントの連結点に
おいて流体は2分割されながら、通路管中央付近の流体
は)111路管壁へ、通路管vX、Xティの流体は血路
中央へと交互に層が転位しつつ他方の通路を通流してき
た流体と混合される。而して、流体が、11路を通流−
Tる間に、螺旋状の羽根体の而に沿って回転する流体は
各エレメントの触媒作用によって反応が促進さtする3
、このようにして、流体が必旋状の羽根体により仕切C
)t’+た通路を11B流し、合θ1τ1、分割作用を
ダニ0て帝ゼi′混合な]、2ながら触媒反応が均一に
効率よく行わiLる。各エレメントの組み合わせは種々
設定すると、とがEiJ能であるが、その代表例を第7
図から第9図に示す。第7図の触媒反応装@16は、1
80゜回転型のエレメント3及び4を交互に配置し、そ
の羽根体10及び12の端縁どおしを直交させたもので
ある。この外にも、例えば右回転型エレメントのみを連
結するとか、又は左回転型エレメントのみを連結する等
の組合せ態様が考えられるが、第8図に示す如く、エレ
メント1又は2と、エレメント1又は2との間に、筒状
体5及び7と同一の内外周直径を有する円筒状のスペー
サ18を介装してもよい。この場合に、スペーサは触媒
を押持しているの゛が好ましい。また、第9図に示す如
く、末広がるの円錐台状のニレメン) 21a、21b
、21c、・・をその長手方向に連結して触媒反応装置
20を組み立てることもできる。この場合に、触媒反応
装置20の通路断面債が不尽い側の端部を流体源に向け
るのが好ましい。なお、とわらの各触媒反応装置におけ
る触媒反応効果を一層高めるために、第10図に示す如
く、例えば触媒反応装置15をその半径方向に多数並貿
して束状に構成すればよい。との場合に、各触媒反応装
置15間の隙間は、各エレメントの構成材料又は接着剤
等で充填させてもよいOさらに、より一層効果的に反応
促進のために、第11図に示した如く、円柱状の多孔質
体22Dその長手方向に1松歇の1バ]路孔を没けて、
これら通路孔に各エレメントを配IN(、で構成し、て
もよい。 il J7、多孔質体は円柱状であるが、木兄明触ta
r J=、y応装置f%−の適1F4個所に応じて、仔
々な形状、例えば、直方体、三角形状、六角形状等の形
状を採用するCと1′、lL′1丁能−CあZ)。寸た
、多孔質体の利ネ」は(、工し・メント)構成材料と同
様のd−のが好−井(、い。 1扶ヒ詳細+c fil!明し、た如く、この発明に、
r盪ば、(71拌混合効宋をイTL−1反応効果が17
°・、 < t’弓/ljプに容易′Cある触媒反応装
置を得ることができる。各工1.−ノットの内径及び長
さ等の寸法(r、r任1?’lに設定−プ−るとどがで
き、流体の種竹目でより適切なイσ)を選択i(J介装
、J ′7−)ある。−士た、エレメントけ上記り7
L17・2例の如く2分v111.’白路型のもσ)に
田6らす、例え:弓′羽根体がi’、’:i伏体の内π
11jを3分割し、長手方向に60′)だtj螺旋回転
−ノ”る型式のものを使用することも’i’ ftl’
:であり、こJlにJ、す1ソ一応効果を一層高めるこ
とができる。な、r・・、)二組実施例においてd、羽
根体と(ぢ1状体とを一体成形により形成することと[
7だが、これらを別体で形成しておいて、羽根体を筒状
体内に嵌入し、その長手方向に連結することとしてもよ
い。また、羽根体は半径方向で分割しに分割板状素子を
複数枚を積層して形成してもよい。
@1図乃至第4図はエレメントの斜視図、第5図iJ:
記1図に示すエレメントの拡大詳細図、第6図乃至第
9図は触媒反応装置の模式図、第10図乃至第11図は
触媒反応装置の適用例を示ず換式%式% ) 第614 19 第9図 第10図 第11図
記1図に示すエレメントの拡大詳細図、第6図乃至第
9図は触媒反応装置の模式図、第10図乃至第11図は
触媒反応装置の適用例を示ず換式%式% ) 第614 19 第9図 第10図 第11図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 触媒作用を有する筒状体をその長手方向に複数個
配設した通路管と、各筒状体内に設けられ夫々筒状体の
長手方向に螺旋状にねじられたa数個の羽根体とを有し
、隣り合う羽根体の端縁どおしを交差させて配置したこ
とを特徴とする触媒反応装置。 2 前記筒状体は円柱状をなすことを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の触媒反応装置丸、。 3 前記通路管はその生得方向にa数個配設されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第21)1に記載の触
媒反応装置。 4、 前記羽根体は筒状体の長手方向に90°だけねじ
られ、筒状体の内)11Sを2分割していることを特徴
とする特『′1請求の範囲第2項乃至第:3項のいずれ
か1項に記載q)触媒反応装置。 5、 前記羽根体は筒状体の長手方向に60°だけねじ
られ、筒状体の内部を3分割していることを特徴とする
特許請求の範囲第2項乃至第3項のいずれか1項に記載
の触媒反応装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22703783A JPS60122037A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 触媒反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22703783A JPS60122037A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 触媒反応装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60122037A true JPS60122037A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16854536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22703783A Pending JPS60122037A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 触媒反応装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60122037A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107081121A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-22 | 山东诺为制药流体系统有限公司 | 一种多功能连续流反应系统 |
WO2022149532A1 (ja) * | 2021-01-06 | 2022-07-14 | 国立大学法人弘前大学 | リグニン分解用触媒及びその製造方法、リグニンの分解方法並びにリグニン分解用触媒の再生方法 |
-
1983
- 1983-12-02 JP JP22703783A patent/JPS60122037A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107081121A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-22 | 山东诺为制药流体系统有限公司 | 一种多功能连续流反应系统 |
WO2022149532A1 (ja) * | 2021-01-06 | 2022-07-14 | 国立大学法人弘前大学 | リグニン分解用触媒及びその製造方法、リグニンの分解方法並びにリグニン分解用触媒の再生方法 |
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