JPS58101729A - 流体混合装置 - Google Patents

流体混合装置

Info

Publication number
JPS58101729A
JPS58101729A JP56198464A JP19846481A JPS58101729A JP S58101729 A JPS58101729 A JP S58101729A JP 56198464 A JP56198464 A JP 56198464A JP 19846481 A JP19846481 A JP 19846481A JP S58101729 A JPS58101729 A JP S58101729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
elements
mixing
static
sectional area
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.)
Granted
Application number
JP56198464A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS626844B2 (ja
Inventor
Yuzuru Ishida
石田 襄
Noribumi Ito
伊藤 紀文
Kozo Ichikawa
市川 功三
Masahiro Taketatsu
昌弘 竹立
Yutaka Iio
飯尾 豊
Tetsuo Maeda
前田 徹男
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.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Toyo Engineering Corp
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 Mitsui Toatsu Chemicals Inc, Toyo Engineering Corp filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP56198464A priority Critical patent/JPS58101729A/ja
Publication of JPS58101729A publication Critical patent/JPS58101729A/ja
Publication of JPS626844B2 publication Critical patent/JPS626844B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/47Mixing liquids with liquids; Emulsifying involving high-viscosity liquids, e.g. asphalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4312Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor having different kinds of baffles, e.g. plates alternating with screens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体混合装置に関し、詳しくは静止型流体混合
器要素と多孔板とから成る流体混合装置に関する。
従来、流体混合装置としては攪拌機、押出機、ポンプ等
の動型混合器、駆動部分を持たない静止型混合器又はそ
れらの組合せが一般に知られており、工業的にも広く利
用されている。流体混合装置は、混合される物質の物理
的性質、化学的性質及び混合の目的に応じて適宜選択さ
れる。混合の目的は、流体の均一化、分散、化学反応、
抽出、吸収、溶解などの物質移動あるいは伝熱の促進な
ど広範囲であり、従って流体混合装置の種類も多岐にわ
たっている。
これらの混合目的を達成するために、動型混合器では、
装置構造並びに回転数などの混合条件が種々工夫されて
いる。一方、静止型混合器では、粘度が互いに大きく異
彦るもの同志の混合は一般に難しいとされており、その
解決方法は今のところ、静止型流体混合器要素数を増加
するかあるいは静止型混合器と動型混合器とを組合わせ
る方法しかなく、所期の混合目的を達成するのに過大な
装置を必要とし、建設コストも膨大なものとなり、静止
型混合器の特長を用途面で充分生かしきる上で大きな障
害になっている。とシわけ高粘性物質の混合においては
、静止型流体混合器要素数が増加すると混合装置内の圧
力損失が著しく増加し、装置強度並びに操作上の限界を
生じ、実質的に末だに有効な混合改良方法は提供されて
いない。
本発明者らはこの問題について鋭意努力した結果、静止
型流体混合器要素と多孔板を組合せることにより解決で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、流体の流れる管内に静止型流体混合器
要素と多孔板とを配設した流体混合装置に於いて、静止
型流体混合器要素数(ホ)が4≦m≦10である一連の
静止型流体混合器要素と全孔断面積の和と板断面積との
比が0.55以下である多孔板とを流体の流れ方向に沿
って順次配設して々る混合単位を、該混合単位の数が3
以下となるよう配設し、かつ静止型混合器要素数(m′
)が5≦m′≦30である一連の静止型混合器要素を前
記管の流体出口に臨んで配設してなることを特徴とする
流体混合装置である。
本発明において用いられる多孔板は全孔断面積の和と板
断面積との比が0.55以下であり、かつ一つの孔断面
積と全孔断面積の和との比が0.005以下であること
が好ましく、また、静止型流体混合器要素は高粘性流体
と低粘性流体とを混合するものであり、配設要素総数が
40以下であることが好ましい。
上記した本発明の流体混合装置は、混合が実施される温
度において、剪断速度が1 sec  における粘度が
s、 o o o〜300. OOOポイズの範囲であ
る高粘性流体と、20℃における粘度又は20℃におい
て固体である物質の場合にはその融点より5℃高い温度
において測定される粘度が0.2〜500センチボイズ
の範囲の低粘性流体とを混合するのに特に適している。
本発明に使用される静止型混合器要素は、駆動部分を有
さない混合器であり、例えば[化学装置21(3)20
 (] 979)Jに例示されている商品名スタティッ
クミキサー(ケエックス社製)、同スタティックぐキシ
ングエレメント(スルザー社製)、同ロスISOミキサ
ー、同ロスLPDミキサー(チャールズロス社製)、同
スクウエアーミキサー(桜製作所製)、同ノ・ニカムミ
キサー、同イムスタットミキサー(巽工業製)、シマザ
キパイプミキサー(見立工業製)、同ハイミキサー(東
し製)等の混合器要素を挙げることができる。
これらの混合器要素は、通常、管内における混合流体の
流れ方向に複数個設置して使用される。
本発明に用いられる多孔板は、独立した細孔を有し、任
意の断面積と厚さを有する板であり、管内に挿入もしく
は管と一体のものとしであるいは静止型流体混合器要素
と一体のものとして設置される。ここで言う細孔とは製
造方法の如何によらず、流体の通過する流路のことであ
り、板形状は板面上に凹凸があってもかまわない。また
例えば゛、多管式(シェルアンドチューブ型)熱交換器
のような細孔を細管で連結した形状も多孔板として使用
することが可能である。
多孔板における細孔形状は任意であるが、全細孔断面積
の和と板断面積の比(以下開孔比と略記する。)が0.
55以下であることを要し、また一つの細孔断面積と全
細孔断面積の和との比(以下分配比と略記する。)が0
.005以下であることが好ましい二開孔比は0.1〜
0.35の範囲が最適であり、0.55より大になると
多孔板上における細孔間隔が小さくなり、高粘度流体に
対して非相溶性の低粘度流体などを混合する場合には、
多孔板細孔で一旦分散されるが、多孔板出口部分で再凝
集が生じ本発明の混合改良効果が達せられない。
また分配比は0.001以下であることがより好酸しく
、o、oosより大である場合には混合改良効果は乏し
くなる。
本発明の流体混合装置における静止型流体混合器要素と
多孔板との配置は静止型流体混合器要素数(ハ)が4≦
m≦10である一連の静止型流体混合器要素(以下静止
型流体混合器ブロックと略記する。)と1個以上の多孔
板を流体の流れる管内の上流側より下流側に向かい静止
型流体混合器プロラミー多孔板となるように配列するこ
とを要し、被混合流体を静止型流体混合器ブロックで予
備混合した後多孔板へ供給することにより多孔板での混
合効果は一層顕著に々る。−ブロック当シの静止型流体
混合器要素数と予備混合性能の関係は、要素数を増加し
ていくと要素数10tでは混合性能の改善は著しいが、
それ以上では混合性能の向上は微少になり、予備混合性
能を更に増加するには、上記静止型流体混合器ブロック
−多孔板の組合わせ(以下混合単位と略記する。)を繰
り返し設置するのが好ましい。混合単位の繰り返し数は
3以下とするのが好ましく、繰り返し数を3にすれば全
ての高粘性流体と低粘性流体の予備混合に充分である。
本発明の混合効果を顕著にするために、静止型流体混合
器ブロックと多孔板が交互に配列(例えば静止型流体混
合器ブロック−多孔板−静止型流体混合器ブロック−多
孔板のような配列)することが好ましい。−ブロック当
シの静止型流体混合器要素数が3以下の場合は多孔板の
混合効果が充分発現されない。
本発明流体混合装置においては前記、混合単位の下流側
でかつ本流体混合装置の出口に臨んで5≦m≦30の要
素数の静止型流体混合器要素が配設されており、ここで
仕上げ混合が行なわれる。
この要素数が4以下の場合は仕上げ混合の効果は乏しく
、一方30を越えても、仕上げ混合の効果は変らない。
混合単位での静止型流体混合器要素数と仕上げ混合域の
要素数との和(以下配設要素総数と略記する。)が40
以下であることが好ましく、40を越える場合は圧力損
失が過大になり実用に供されない。
本発明の混合装置に使用するのに適した高粘性流体は、
その粘度が混合が実施される温度に於て、剪断速度がt
、sec  で5.000ボイズ以上であれば良く、好
ましくはi o、 o o oポイズ以上である。
これらの高粘性流体としては、例えばポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリスチレン、耐衝撃゛ポリスチレン、
AS樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリイミド
、ポリアミド、ポリエーテルスルフォンなどの熱可塑性
樹脂、水飴、水ガラス等及びこれらの溶液があげられる
。高粘性流体が5.000ポイズより低い粘度を示す流
体の場合には、多孔板設置の効果はみるべLものがなく
、又300.000ポイズを越える粘度を示す流体の混
合は工業的には実質上行なわれていない。
一方、本発明の混合装置に使用するのに適した低粘性流
体は、その粘度が混合が実施される温度に於て、0.2
センチポイズから500センチボイズの範囲にあること
が望ましい。これらの低粘性流体としては、例えばミネ
ラルオイル高級アルコール類、高級脂肪酸類及びその溶
液、水、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、
スチレン、エチルベンゼン、アクリロニトリルなど、の
有機溶剤類、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパ
ーオキサイドなどの有機過酸化物及びその溶液、酸化防
止剤、帯電防止剤、染料、可塑剤及びこれらの溶液等が
挙げられる。
20℃、又は20℃で固体である物質の場合にはその融
点より5℃高い温度に於て、0.2センチポイズ以下の
粘度を呈する流体は気体を除けば、前記高粘性流体と混
合することは工業的にあり得ない。気体と高粘性流体の
混合には動型混合器又は動型混合器と静止型混合器を組
合わせた混合装置で行なわれるのが普通であり、この場
合には多孔板を設置しても顕著な効果は認められ々い。
また低粘性流体の粘度が500センチポイズを越えた場
合には、多孔板設置による混合性能は、混合装置内の圧
力損失が多孔板を設置した場合と同じになるよう静止型
混合器要素数を増加させる場合と同じになり、多孔板設
置による効果が認められない。
次に本発明を実施するのに適した多孔板、及び静止型流
体混合器要素と多孔板の配置について、第1図及び第2
図を参照しつつ説明する。
第1図は、細孔2を有する本発明に使用する多孔板1を
示し、各細孔2は互いに適当な距離を有して多孔板1上
に配列され、各細孔2内を被混合流体が通過する。細孔
2の形状は任意であり、適当な形状を選ぶことができる
。多孔板の厚さは、混合時の圧力、圧損等を考慮し、適
宜選定される。
第2図は、静止型流体混合器要素3間に多孔板1を設置
した本発明混合装置の一例を示す模式図である。
静止型流体混合器要素3と多孔板1とは、管4内に適当
な方法で設置され、被混合流体は入口部5から流入し、
各静止型流体混合器要素3と多孔板1とを通過する間に
混合を受け、出口部6へ到る。
本発明の装置によれば、静止型混合器のみの場合に比し
混合性能が飛躍的に改良されるため、静止型流体混合器
要素数を著しく減少させることができ、とりわけ高粘性
物質の混合において、従来の欠点である静止型流体混合
器要素数の増加と装置内圧力損失増加による装置、操作
上の制限を解決することができる。この点は従来技術か
らは全く予測できない程に著しいものであり、省エネル
ギーに寄与する静止型混合器の用途を飛躍的に拡大する
画期的なものである。
次に実施例によシ本発明を具体的に説明する。
実施例1〜4.比較例1〜5 内径5211sの管内に第1表に示した多孔板(直径5
2朋、厚み3uL)及び静止型流体混合器要素として、
スルザー社製、商品名スタティックミキシングエレメン
ト(SMX型)を第2表に示した配列様式に従って種々
配設した流体混合装置を使用して、ポリスチレン樹脂と
鉱油の混合溶解を行った。混合装置は外套を付し、熱媒
にて220℃に保持した。このポリスチレン樹脂は22
0℃。
剪断速度I Bee  で50.000ポイズの粘度を
有し、いずれも220℃に保持してギヤーポンプで混合
装置へ10に9/hの速度で供給した。一方、鉱油は2
0°Cで100センチポイズであり、混合装置入口部に
導入された細管にて定量ポンプで0、2 K9/hの速
度で混合装置内に注入した。
混合溶解程度の判定は、混合装置出口より取り出したポ
リスチレン樹脂と鉱油の混合体5 K9を厚さ1mの薄
い板状に引き伸し、倍率100倍の光4・・・管   
    5・・・混合装置入口部6・・・混合装置出口
部 特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、流体の流れる管内に静止型流体混合器要素と多孔板
    とを配設した流体混合装置に於いて、静止型流体混合器
    要素数(ホ)が4≦m≦10である一連の静11−1型
    流体混合器要素と全孔断面積の和と板断面積との比が0
    .55以下である多孔板とを流体の流れ方向に沿って順
    次配設してなる混合単位を、該混合単位の数が3以下と
    なるよう配設し、かつ静止型混合器要素数(m′)が5
    ≦m′≦30である一連の静止型混合器要素を前記管の
    流体出口に臨んで配設してなることを特徴とする流体混
    合装置。 2、 前記多孔板の一つの孔断面積と全孔断面積との和
    との比が0.005以下である特許請求の範囲第1項記
    載の流体混合装置。 3、 前記静止型流体混合器要素の配設総数が40以下
    である特許請求の範囲第1項記載の流体混合装置。、
JP56198464A 1981-12-11 1981-12-11 流体混合装置 Granted JPS58101729A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56198464A JPS58101729A (ja) 1981-12-11 1981-12-11 流体混合装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56198464A JPS58101729A (ja) 1981-12-11 1981-12-11 流体混合装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58101729A true JPS58101729A (ja) 1983-06-17
JPS626844B2 JPS626844B2 (ja) 1987-02-13

Family

ID=16391536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56198464A Granted JPS58101729A (ja) 1981-12-11 1981-12-11 流体混合装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58101729A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4747697A (en) * 1985-12-20 1988-05-31 Hisao Kojima Fluid mixer
WO2003076059A1 (fr) * 2002-03-08 2003-09-18 Shuzo Nomura Melangeur de gaz, reacteur a gaz et dispositif modificateur de surface
JP2012176401A (ja) * 2012-02-21 2012-09-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 筒型容器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4747697A (en) * 1985-12-20 1988-05-31 Hisao Kojima Fluid mixer
WO2003076059A1 (fr) * 2002-03-08 2003-09-18 Shuzo Nomura Melangeur de gaz, reacteur a gaz et dispositif modificateur de surface
JP2012176401A (ja) * 2012-02-21 2012-09-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 筒型容器

Also Published As

Publication number Publication date
JPS626844B2 (ja) 1987-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0066977B2 (en) Method and apparatus for preparing thermoplastic foams
CN101873890B (zh) 过程加强的微流体装置
EP0861684A2 (en) Multi path mixing apparatus
JP3187462B2 (ja) 静的層流ミキサー装置
JP3681479B2 (ja) 低粘性流体を高粘性流体に混合する装置及び方法
CN101224405B (zh) 一种带有微筛孔结构的反应器或混合器
EP0489211B1 (en) Jet impingement reactor
EP0758918B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchführung chemischer reaktionen mittels mikrostruktur-mischung
JPH06502586A (ja) 液体中で気体を拡散するためのコンプレックスミキサー
JP4777383B2 (ja) マイクロリアクタ
KR20100017806A (ko) 미세유체 자발적 진동 혼합기 및 장치 및 이를 이용하는 방법
JPS602899B2 (ja) 混合装置
US20100284240A1 (en) Microfluidic devices and methods for immiscible liquid-liquid reactions
JPS58101729A (ja) 流体混合装置
CA2280469C (en) Static mixer
CN212942849U (zh) 一种微气泡反应发生装置
CN114749120A (zh) 连续流反应器和反应***
CN111359539B (zh) 提前进入反应准备状态的气液反应方法和气液反应装置
PT1262225E (pt) Dispositivo e processo para produzir emulsões
JP3225939U (ja) ネットワーク熱交換装置、ネットワーク熱交換方法およびその使用方法
JP3578505B2 (ja) インライン動的連続混合装置
JPS5829824A (ja) 希釈方法とその装置
CN103977720A (zh) 一种组合式层状流体配分混合装置及其应用
CN210009943U (zh) 一种连续流微反应器及***
JP2546717B2 (ja) 静止型混合装置