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JP2001070776A - 撹拌装置 - Google Patents

撹拌装置

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Publication number
JP2001070776A
JP2001070776A JP24692899A JP24692899A JP2001070776A JP 2001070776 A JP2001070776 A JP 2001070776A JP 24692899 A JP24692899 A JP 24692899A JP 24692899 A JP24692899 A JP 24692899A JP 2001070776 A JP2001070776 A JP 2001070776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
stirring
spiral
reaction
stirring blade
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
Application number
JP24692899A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Motohiro
誠二 本廣
Shigeo Karasuda
重雄 烏田
Yasunari Sase
康成 佐世
Michio Suzuki
宙夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Mechanics Co Ld
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Kasado Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Kasado Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP24692899A priority Critical patent/JP2001070776A/ja
Publication of JP2001070776A publication Critical patent/JP2001070776A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】撹拌混合操作により化学反応を行わせ、反応副
生物を系外へ排出することによって、逆反応を抑制し、
正反応が促進される処理液を撹拌処理する場合、従来の
撹拌装置では処理液張込量当たりの気液界面積及び伝熱
面積が小さいため、反応に要する時間が長くなる。この
問題は、撹拌装置が大型化するにつれて顕著に現れてく
る。 【解決手段】水平に設置された両端の内径が異なるテー
パ形状の長円もしくは円筒状容器と、この容器内の長手
方向に、容器の内径よりも小さな外径でスパイラル状に
連続的に巻かれた部材と更に、この部材の外周に容器壁
面と微小な隙間を保ちながら、上記第1のスパイラル状
部材より巻ピッチを広くしてスパイラル状に不連続に巻
かれた複数の部材とで構成される二重スパイラル構造の
撹拌翼を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は撹拌混合により化学
反応を行わせ、反応副生物を系外へ排出することによっ
て、逆反応を抑制し、正反応が促進される反応系に用い
られる回分式撹拌装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、撹拌混合用回分式撹拌装置として
は、立形円筒状の容器内にヘリカルリボン翼などの撹拌
翼を有する撹拌装置が用いられている。この種の関連技
術としては例えば、特開平2−262524号公報が挙
げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の撹拌装置におい
て、1回分当たりの処理量が増えていくと、スケールア
ップする上で、以下のような課題があった。
【0004】(1)反応により生じる副生物は容器内の
気液界面を通じてガス化し系外へ排出されるが、スケー
ルアップ比が大きくなるにつれて、処理液張込量に対す
る気液界面積が小さくなり副生物の排出性が悪くなる。
その結果、逆反応が促進され、正反応に要する時間が長
くなってしまう。
【0005】(2)副生物が系外へ排出される際には、
反応系の温度を保持するために外部から蒸発潜熱分の熱
量を反応系に与えなければならない。従来の撹拌装置で
は、加熱面はジャケット面だけであり、スケールアップ
比が大きくなるにつれて、処理液張込量に対する加熱面
積が小さくなる。その結果、加熱に要する時間が長くな
り、1会当たりの運転時間も長くなってしまう。
【0006】(3)撹拌装置が大きくなるにつれて、撹
拌動力も増え、その撹拌熱が外部への除熱量よりも大き
いと、処理液の温度が上昇してしまう。その温度上昇に
より、処理液の品質に影響を与えてしまう。
【0007】本発明の目的は、スケールアップする上で
の上記(1)〜(3)の課題を解決し、1バッチ当たり
の処理時間を従来装置と同等以下にすることができ、そ
の結果、従来と同等以上の品質の製品が得られる撹拌装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の撹拌装置は、上
記目的を達成するため、以下のような装置構造を有する
ことを特徴とする。
【0009】(1)水平に設置された両端の内径が異な
るテーパ形状の長円もしくは円筒状容器と、この容器内
の長手方向に、容器の内径よりも小さな外径でスパイラ
ル状に連続的に巻かれた第1のスパイラル状部材と、こ
の部材の外周に容器壁面と微小な隙間を保ちながら、上
記第1のスパイラル状部材より巻ピッチを広くしてスパ
イラル状に不連続に巻かれた複数の第2のスパイラル状
部材とで構成される二重スパイラル構造の撹拌翼と、こ
の撹拌翼を上記容器の両端で回転可能に支持する回転耳
軸とから構成される。
【0010】(2)両端の内径が異なる同形状の2つの
テーパ形状の長円もしくは円筒をその内径が同じ端面同
士を突き合わせた容器と、この容器内の長手方向に、請
求項1記載の撹拌翼において容器突き合わせ部から一端
側と他端側とで互いに逆巻である撹拌翼とから構成され
る。
【0011】(3)容器を覆うジャケットに加えて、撹
拌翼を構成する狭い巻ピッチでスパイラル状に連続的に
巻かれた部材に中空部材を用いることにより、中空部に
容器外部からの熱媒体供給装置により加熱された熱媒体
を内部に流すことが可能となり、張込量当たりの伝熱面
積が増え、処理液の加熱時間が短縮される。
【0012】(4)上記撹拌翼部材に冷却用の熱媒体を
流すことにより、張込量当たりの除熱面積が増え、撹拌
による過熱量分を適切に除去することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1、図2に
より説明する。本実施例は、撹拌混合操作により化学反
応を行わせ、反応副生物を系外へ排出することによっ
て、逆反応を抑制し、正反応が促進される反応系に本撹
拌装置を適用したものである。
【0014】図1、図2は本実施例の構成を示す正面図
及び側面図である。本実施例に係る撹拌装置は大きく分
けて、撹拌槽、撹拌翼及び駆動装置により構成される。
【0015】撹拌槽は、両端の内径が異なるテーパ形状
の長円もしくは円筒状の槽壁1、側壁2により構成され
る。この撹拌槽上部には、処理液投入ノズル3及び副生
物排気用ノズル4が、また、撹拌槽下部には処理液排出
ノズル5が取付けてある。
【0016】撹拌翼は、上記撹拌槽長手方向の両端に設
置された回転耳軸6の間に取付けられた棒状の枠部材7
と枠部材にスパイラル状に連続的に巻かれたコイル状部
材8及び、この部材の外周に容器壁面と微小な隙間を保
ちながら、上記スパイラル状部材より巻ピッチを広くし
てスパイラル状に不連続に巻かれた複数の翼部材9とか
ら構成される。また、撹拌翼は、回転耳軸6を介して軸
受10により支持されている。更に、撹拌翼及び槽壁1
の製作公差により生じる槽壁1と撹拌翼部材9との隙間
を一定とするため、撹拌翼部材9の外周寸法を調節して
取付ける。
【0017】撹拌翼を駆動するための駆動装置11は回
転耳軸6の一端に設置してある。
【0018】更に、反駆動側の回転耳軸6には、コイル
状部材8の内部に、加熱冷却用媒体供給装置13により
加熱または冷却された熱媒体を循環させるための二重管
式回転継手12が設置されている。
【0019】次に、上記のように構成した撹拌装置の動
作について説明する。処理液は、処理液投入ノズル3に
より容器内に投入され、液面位置が回転耳軸6付近まで
張込まれる(全容量に対する張込率50〜65%)。撹拌
中、コイル状部材8及び撹拌翼部材9に付着した処理液
20(図3)は、撹拌翼の回転に伴い、撹拌軸6以上ま
で持ち上げられた後、自由落下により垂れ落ち、コイル
状部材8の各ピッチごとに図3に示すような薄い液膜の
蒸発表面21(図3)を形成する。撹拌中、反応により
生じた副生物はこの蒸発表面21からガス化し、効率良
く蒸発される。その後、副生物は副生物排気用ノズル4
を通って撹拌装置外へ排出される。また、撹拌中、処理
液にはコイル状部材8及び撹拌翼部材9の送り作用によ
り、容器内径が小なる端面側へ送られる作用が働くた
め、容器全体としては図4に示すような処理液流れ22
が生じ、処理液は均一に混合される。反応中、副生物の
蒸発に必要な熱量は、撹拌熱の他に処理液よりも高い温
度の加熱用流体を加熱冷却用媒体供給装置13→二重管
式回転継手12→回転耳軸6→コイル用部材8→枠部材
7→回転耳軸6→二重管式回転継手12→加熱冷却用媒
体供給装置13の経路で循環させることによって外部よ
り吸熱される。また、高粘度処理液撹拌中に生じる不要
な撹拌熱は、処理液よりも低い温度の冷却用流体を同上
経路に循環させることにより除熱される。反応が完了し
た処理液は、容器下部に複数個取付けられた処理液排出
ノズル5より排出される。
【0020】図5に本発明の他の実施例を示す。本実施
例は、両端の内径が異なる同形状の2つのテーパ形状の
長円もしくは円筒をその内径が同じ端面同士を突き合わ
せた容器の長手方向に、上記実施例の撹拌翼において容
器突き合わせ部から一端側と他端側とで互いに逆巻であ
る撹拌翼とから構成される。本実施例の動作について
は、上記実施例と同じであるが、本実施例においては、
撹拌翼の回転に伴い、図6に示す処理液流れが生じる。
【0021】以上より、本発明の撹拌装置は、同じ張込
量の従来形回分式撹拌装置と比較して、蒸発表面積及び
伝熱面積が大きくなるため、従来装置と比べ1回分当た
りの処理時間を同等以下にすることができ、その結果、
従来形と同様以上の品質の製品が得ることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、撹拌混合操作により化
学反応を行わせ、反応副生物をガス化させ系外へ排出す
ることによって、逆反応を抑制し、正反応が促進される
反応系について、同じ張込量の従来形回分式撹拌装置と
比較して、1回分当たりの処理時間を同等以下にするこ
とができ、その結果、従来形と同等以上の品質の製品を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による撹拌装置の一実施例を示す正面図
である。
【図2】本発明による撹拌装置の一実施例を示す側面図
である。
【図3】図1及び図2の撹拌装置において、撹拌中に形
成される蒸発表面を示す図である。
【図4】図1及び図2の撹拌装置において、撹拌中に形
成される処理液の流れ方向を示す図である。
【図5】本発明による撹拌装置の他の実施例を示す正面
図である。
【図6】図5の撹拌装置において、撹拌中に形成される
処理液の流れ方向を示す図である。
【符号の説明】
1…槽壁、2…側壁、3…処理液投入ノズル、4…副生
物排気用ノズル、5…処理液排出ノズル、6…回転耳
軸、7…枠部材、8…コイル部材、9撹拌翼部材、10
…軸受、11…駆動装置、12…二重管式回転継手、1
3…加熱冷却用媒体供給装置、20…処理液、21…蒸
発表面、22…処理液流れ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 烏田 重雄 山口県下松市大字東豊井794番地 日立笠 戸エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 佐世 康成 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 鈴木 宙夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Fターム(参考) 4G037 CA05 EA03 4G078 AA04 BA01 CA01 DA14 DC08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水平に設置された両端の内径が異なるテー
    パ形状の長円もしくは円筒状容器と、この容器内の長手
    方向に、容器の内径よりも小さな外径でスパイラル状に
    連続的に巻かれた第1のスパイラル状部材と、この部材
    の外周に容器壁面と微小な隙間を保ちながら、上記第1
    のスパイラル状部材より巻ピッチを広くしてスパイラル
    状に不連続に巻かれた複数の第2のスパイラル状部材と
    で構成される二重スパイラル構造の撹拌翼と、この撹拌
    翼を上記容器の両端で回転可能に支持する回転耳軸とか
    ら構成されることを特徴とする撹拌装置。
  2. 【請求項2】両端の内径が異なる同形状の2つのテーパ
    形状の長円もしくは円筒をその内径が同じ端面同士を突
    き合わせた容器と、この容器内の長手方向に配置された
    請求項1記載の撹拌翼とからなり、この撹拌翼のスパイ
    ラル状部材の巻方向が上記容器の突き合わせ位置から一
    端側と他端側とで互いに逆巻であることを特徴とする撹
    拌装置。
  3. 【請求項3】上記撹拌翼において、狭い巻ピッチでスパ
    イラル状に連続的に巻かれた部材を中空部材とし、この
    中空部材の内部に加熱または冷却用の熱媒体を流せるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の撹拌装置。
  4. 【請求項4】テーパ形状容器の内径が大である部分の下
    部に抜き出し用ノズルを有することを特徴とする請求項
    1、2または3記載の撹拌装置。
JP24692899A 1999-09-01 1999-09-01 撹拌装置 Pending JP2001070776A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752530B2 (en) * 2000-04-06 2004-06-22 Seko Spa Mixer with helical feeder and recirculation scroll for preparing material for animal feeding
JP2006095384A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Asahi Glass Co Ltd 気液混合装置および気液混合方法、重合体およびその製造方法
CN107583587A (zh) * 2017-10-13 2018-01-16 上海米益实业有限公司 一种基于对流技术的改性沥青反应釜

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Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060512

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060512

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060823