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撹拌装置内の現象とスケールアップの考え方

9月開催 化学系セミナー  更新日:2019年8月 1日
 セミナー番号【910223】10/21 講師1名
★均相系、固液系撹拌のスケールアップとその留意点

撹拌装置内の現象とスケールアップの考え方


■ 講師
横浜国立大学 大学院工学研究院 機能の創生部門 准教授 三角 隆太 氏

■ 開催要領
日 時 :
2019年10月21日(月) 10:00~17:00

会 場 : [東京・五反田] 技術情報協会 セミナールーム
聴講料 :
1名につき 50,000円(消費税抜、昼食・資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき45,000円〕

   
※定員になり次第、お申込みは締切となります。


プログラム

【習得できる知識】
・撹拌槽内のフローパターンと撹拌羽根の分類
・撹拌操作に関連する諸量(レイノルズ数、撹拌所要動力、混合達成時間、吐出流量)の意味
・撹拌羽根周りの流れ
・固液系撹拌、気液系撹拌の基礎
・撹拌所要動力を基準としたスケールアップ則の考え方

【講座の趣旨】
撹拌装置は、通常金属で製作されているため、その中の現象を観ることができない。撹拌装置内で起きる現象の多くは流体現象であることから、その可視化技術が非常に重要となる。本講座では、透明撹拌槽を用いた各種の実験動画を紹介して、撹拌槽内の現象を目で見て実感するとともに、その現象を数値で整理する方法について概説する。製造現場の技術者はもとより撹拌装置のCFD解析を実施する際にも念頭におきたい基本事項について講義する。

1.均相系撹拌の基礎と諸量
(1)均相系撹拌の目的と装置の基本構成
(2)撹拌槽内のフローパターンと撹拌羽根の分類
(3)撹拌操作に関する諸量と無次元数
  a.撹拌翼回転数 N と羽根先端速度 vtip
  b.撹拌レイノルズ数 ReM
  c.撹拌所要動力 P 、動力数 Np と 単位体積あたりの所要動力 Pv
  d. 永田らの式
  e. 亀井・平岡の式
  f.混合達成時間 tm と無次元混合(達成)時間 N tm
  g.吐出流量 qd と 吐出流量数 Nqd
(4) 撹拌羽根周りの流速分布(乱流、層流、遷移域流)

2.固液系撹拌の基礎
(1)固液撹拌操作の基礎
  a.粒子径分布と代表粒径
  b.固体粒子の沈降速度の推算
  c.固液撹拌で汎用される撹拌翼とフロ-パターン
(2)槽底からの固体粒子の浮遊・分散
  a.粒子分散状態の分類(完全浮遊化状態)
  b.Zwiteringの完全浮遊化回転数の相関式と所要動力
  c.槽底からの粒子浮遊のラグランジアン解析事例
(3)槽全体での固体粒子の分散と濃度分布

3.気液系撹拌の基礎
(1)ガス吸収の基礎
  a.ヘンリーの法則
  b.二重境膜説と液側物質移動係数
(2) 気液撹拌操作の基礎
  a.通気撹拌動力と通気動力
  b.通気数と通気動力線図

4.撹拌装置のスケールアップの考え方
(1)熱伝達係数
(2)乱流均相系撹拌の場合
(3)乱流固液系撹拌の場合と注意を要するケース
(4)層流ニュートン流体の場合

5.質疑応答