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基礎知識

撹拌操作におけるトラブルと解決法:撹拌の基礎知識6

撹拌操作におけるトラブルと解決法:撹拌の基礎知識6

今回は、最終回です。撹拌操作における代表的なトラブルと解決法を紹介します。撹拌操作では多くのトラブルが起こります。トラブルの解決は論理的でなければなりません。ひらめいたアイディアでトラブルが解決したとしても、今後のことを考え、何をどのように変えたらどんな変化が起こったか、またなぜトラブルが解決したのかなどを解析し、記録しておく必要があります。本稿では、高粘度流体、特に非ニュートン流体の場合に、槽内で均一な混合が得られないトラブルなどについて詳しく解説します。また、スケールアップして運転したものの、要求される製品が得られなかった場合の対策も紹介します。

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撹拌装置のスケールアップ:撹拌の基礎知識5

撹拌装置のスケールアップ:撹拌の基礎知識5

今回は、撹拌装置のスケールアップについて解説します。スケールアップとは、プロセスの開発において、実験室規模の小さいスケールで達成された状態を、工業化プラントの大きなスケールでも達成できるようにすることです。ただし、考え方としては外挿(既知の数値データを基に、その範囲外で予測される数値を求めること)なので、相似的にサイズを大きくしたからといって、実験室規模のスケールで得られた結果と同じ結果が得られるとは限りません。そこに難しさがあります。本稿では、スケールアップの手法、および流動解析を使ったスケールアップを紹介します。

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撹拌装置の設計:撹拌の基礎知識4

撹拌装置の設計:撹拌の基礎知識4

今回は、撹拌装置の設計手順と設計時に留意すべきことを解説します。撹拌速度を決めるには、撹拌槽内で起きる現象を考える必要があります。撹拌槽内で起こっている反応、物質移動、熱移動、分散が最適になる撹拌速度を決めなければなりません。撹拌の目的にかなった最適な設計は、どのように進めたらよいかということについて解説します。

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撹拌翼の選定:撹拌の基礎知識2

撹拌翼の選定:撹拌の基礎知識2

今回は、撹拌翼の選定基準について解説します。撹拌槽の設計において最も重要なのは、撹拌翼の選定です。撹拌翼には多くの種類があり、その中から、混合の目的にかなった流動(吐出流力)と剪(せん)断力を作り出すものを選定しなければなりません。そのためには、撹拌翼が作り出す流動と剪断力の特徴を十分に理解する必要があります。

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撹拌装置の基本構成:撹拌の基礎知識1

撹拌装置の基本構成:撹拌の基礎知識1

撹拌装置の設計で最も重要なのは、最適な撹拌翼の選定と、運転条件である撹拌速度の決定です。最適な撹拌翼の選定は非常に難しい問題です。類似したプロセスで使われていた撹拌翼を参考にできればよいですが、参考にできるプロセスがない場合、選定は特に困難です。実際のプロセスで使われている撹拌翼の情報は、非常に限られています。実際には、かなり特殊な撹拌翼が使われている場合も多く、それらが選定された理由はほとんど公開されていません。そのため、最適な撹拌装置の設計とスケールアップには、技術者の実力が問われます。本連載では6回にわたり、技術者に求められる撹拌の基礎知識を紹介します。第1回は、撹拌装置を取り上げます。

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