JPS61283338A

JPS61283338A - 攪拌槽型反応装置

Info

Publication number: JPS61283338A
Application number: JP60125096A
Authority: JP
Inventors: Michio Watanabe; 渡辺　道夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1985-06-11
Publication date: 1986-12-13

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】［発明の技術分野］本発明は、化学反応の為に使用される攪拌槽型反応装置
に関するものであり、特に、その熱交換効率を向上させ
た反応装置に係る。

［発明の技術的背景とその問題点］化学反応を行なわせる為の装置は、その構造式によりて
、攪拌槽型、流動槽型、回転型、噴出型等に大別される
が、このうち攪拌槽型反応装置は、攪拌翼を回転させる
等して攪拌槽内を攪拌する方式であり、液体と気体、液
体同上、又は液体と固体の混合で粘度の低い場合に使用
されている。攪拌槽型反応装置としては、攪拌翼式が最
も一般的であるが、この他に、ジェット攪拌式、管路内
攪拌式、及び振動攪拌式等があり、最近では超音波攪拌
式等も開発されている。

この様な攪拌槽型反応装置においては、化学反応を促進
する為に或いは化学反応による異常高温を防止する為に
、撹拌槽内の物体を加熱又は冷却する為の熱交換装置が
設けられる。

この様な熱交換装置として、従来、攪拌槽の外部に広面
積に渡る熱交換ジャケットを取付けて、このジャケット
内に熱交換媒体を流して熱交換を行なう手段が存在して
いる。しかしながら、この様な手段によると外部からの
加熱・冷却だけでは、伝熱面積に限度がある為、速やか
な加熱・冷却ができない。

この様な点に鑑み、最近では攪拌槽内に熱交換コイルを
固定し、このコイル内に熱交換媒体を流すことで伝熱面
積を増大する様に構成したものが一般に使用されている
。しかしながら、この手段では、熱交換コイルと攪拌槽
の壁の間に攪拌力の及ばないデッドコーナーが生じ、こ
の部分の攪拌が不十分となる上、反応において重要な役
割を果す触媒等もこのデッドコーナーに停滞し、その効
力が激減する。その為、反応速度が遅くなってしまう欠
点があった。

［発明の目的］本発明は、上述の如き従来技術の欠点を解消する為に提
案されたものであり、その目的は、熱交換の為の接触面
積を大きくしながら、しかも、攪拌力の及ばないデッド
コーナーを生じない様に構成することにより、加熱・冷
却効率を向上すると共に反応速度を速くした攪拌槽型反
応装置を提供することである。

［発明の概要］本発明の攪拌槽型反応装置は、攪拌槽内に回転する熱交
換コイルを取付けたことを特徴とするものであり、この
様に構成することにより、熱交換コイルが攪拌槽内で回
転する為、熱交換の為の接触面積を大きくしながら、し
かも攪拌槽内全体に攪拌力を加えられる。

［発明の実施例］以上説明した様な本発明による攪拌槽型反応装置の一実
施例を図面を用いて具体的に説明する。

＊構成＊第１図は、本発明を攪拌翼を使用した横置型の反応装置
に適用した実施例であり、同図において、攪拌槽１内に
は、攪拌！１２が設けられ、この攪拌翼２の内周に熱交
換コイル３が配設されている。

この熱交換コイル３は、中空状に形成された攪拌翼２の
回転シャフト４をコイルの一部として兼用しており、そ
の内部を熱交換媒体が流れる様になっている。また、回
転シャフト４に対する攪拌翼２の取付けは、棒状の接続
手２ａにて行なわれている。

攪拌槽１の一端には、回転シャフト４を回転させる減速
機モータ５が設置され、他端には、回転シャフト４の回
転を吸収する為に、メカニカルシールを有するロータリ
ージヨイント６が設けられ、熱交換媒体を前記熱交換コ
イル３に送り込むと共に、これを送り出す様に構成され
ている。このロータリージヨイント６には、熱交換媒体
の導入管７ａ及び導出管７ｂが接続されている。また、
攪拌槽１の下側には、熱交換ジャケット８が装着されて
おり、このジャケット８内にも熱交換媒体が流れる様に
っている。

なお、図中９は、回転シャフト４の口出し部における攪
拌槽１のシール部であり、図中１０は、空気又は反応液
体の導入口、図中１１は攪拌槽１の本体部１ａと、モー
タ５側蓋部１ｂとの７ラ一ンジ接合部である。

また、攪拌翼２の断面形状は、第２図に示す様に、内外
に屈曲部を有する口字形とされ、回転方向側である図中
反時計方向から一定の角度だけ外周側に傾けて配設され
ており、また、内周側の屈曲部先端には、口字形内側に
向かって傾斜部が設けられている。

＊作用＊以上の様な構成を有する本発明の作用は、次の通りであ
る。

まず、熱交換手段として、熱交換ジャケット８に加えて
熱交換コイル３を設けた為、伝熱面積が拡大し、熱交換
効率を向上できる。即ち、熱交換コイル３側においては
、熱交換媒体はロータリージヨイント６を介して導入管
７ａ側から送り込まれ、熱交換コイル３内を通過し、減
速機モータ５側端部から回転シャフト４内に流れ込み：
再びロータリージヨイント６から導出管７ｂ側に送り出
される一方、熱交換ジャケット８側においても、ジャケ
ット８内に設けられたコイルにより、熱交換媒体がジャ
ケット全面を流れる。従って、熱交換が攪拌゛槽１内外
の２系統で同時に行なわれる為、熱交換効率を大幅に向
上できる。

また、熱交換コイル３を攪拌翼２の回転シャフト４と一
体に形成した為、減速機モータ５の駆動力により、熱交
換コイル３は攪拌１１２と一体に回転する。従って、熱
交換コイル３を固定した場合の様に攪拌力の及ばないデ
ッドコーナーを生ずることがなく、効率のよい攪拌を行
え、反応速度を速くできる。また、本実施例では、回転
シャフト４を熱交換コイル３の一部として兼用した為、
構成が簡略であり、経済的である。

一方、本実施例では、特に、攪拌翼２の断面形状を口字
形とした為、第３図に示す様に、反応流体中に空気を徐
々に放出すると共に、空気中から反応流体を徐々に落下
させることで攪拌効果を高めている。即ち、第３図にお
いて、攪拌翼２は、ａの位置にて空気Ａを取込み、その
内周側にこの空気Ａを保持する為、流体Ｂ中に入った後
、攪拌翼２がす、ｃ、ｄと回転し、その傾斜角が変化す
るにつれて、攪拌翼２に保持された空気Ａ＋が攪拌ｍ２
の外周側から流体Ｂ中に漸次放出され、攪拌効果が向上
する。更に、攪拌［２は、空気ＡＩの放出により、流体
Ｂを漸次取込みこれを内周側に保持する為、空気Ａ中に
おいて、攪拌１２がｅ。

ｆと移動するに従って、攪拌翼２に保持された流体Ｂ１
が攪拌１１２の外周側から下方の流体Ｂ中へ漸次落下し
、この落下刃により攪拌効果が向上する。

＊他の実施例＊なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、例えば、攪拌翼の断面形状は、屈曲部を設けるものに
限らず、第４図に示す様な湾曲部を設ける構成でもよい
。また、熱交換コイルと回転翼とを取付けてもよく、更
に、攪拌翼の回転シャフトを熱交換コイルの一部として
兼用する必要はない。また、本発明を適用する攪拌槽は
、横置型に限らず、縦置型のものでもよい。加えて、攪
拌槽としては、攪拌翼式の他にジェット攪拌式、管路内
攪拌式、及び振動攪拌式等の構成も可能であり、これら
を適宜組合せた構成も可能である。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、撹拌槽内に、回転す
る熱交換コイルを設けた構成により、接触面積を増大さ
せて、しかも攪拌力の及ばないデッドコーナーを生ずる
ことがない為、熱交換効率を向上すると共に、攪拌効率
を向上した攪拌槽型反応装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明による攪拌槽型０反応装置
の一実施例を示す軸方向断面図と軸方向から見た内部断
面図、第３図は、同実施例における攪拌翼の回転経路を
示す説明図、第４図は、攪拌翼の形状を変更した他の実
施例を示す内部断面図である。１・・・攪拌槽、２・・・攪拌翼、２ａ・・・接続手、
３・・・熱交換コイル、４・・・回転シャフト、５・・
・減速機、６・・・ロータリージヨイント、７ａ・・・
導入管、７ｂ・・・導出管、８・・・熱交換ジャケット
、９・・・シール、１０・・・導入口、１１・・・７ラ
ンジ接合部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）攪拌槽の内部に、回転する熱交換コイルを配設し
、この熱交換コイル内に熱交換媒体を流す様に構成した
ことを特徴とする攪拌槽型反応装置。
（２）攪拌槽が、攪拌翼を有し、熱交換コイルが、この
攪拌翼と一体に取付けられたものである特許請求の範囲
第１項記載の攪拌槽型反応装置。
（３）攪拌槽が、攪拌翼を有し、この攪拌翼の回転シャ
フトが熱交換コイルの一部を兼ねたものである特許請求
の範囲第１項記載の攪拌槽型反応装置。
（４）攪拌翼が、回転方向側に屈曲部又は湾曲部を有す
るものである特許請求の範囲第２項又は第３項記載の攪
拌槽型反応装置。