バッチ系化学工場の攪拌機では低粘度の液液撹拌が多い

撹拌化学工学

NEONEEETです。

この記事は、バッチ系化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象にしています。

この記事を読むと、バッチ系化学工場の攪拌機に求められる一般的な特徴を知ることができます。

液液撹拌が多い

撹拌機では何を撹拌するか?が第一にあります。

バッチ系化学工場では下記の4種類のどれかに該当します。

  • 均一の液体(液)
  • 不均一の液体(液液)
  • 液体と気体(気液)
  • 液体と固体(固液)

均一の液体は撹拌の必要なし

均一の液体は反応プロセスではほとんどあり得ません。

均一の液体を溜める装置として、原料タンク・回収タンクなどが該当します。

これらは反応の前後で必要な物ですね。

反応前には原料が必要、反応後には回収が必要。

そういう均一の液体には基本的には撹拌機を付けません。

不均一の液体は撹拌必須

バッチ系化学プロセスのほとんどはこれに該当します。

反応が起こると、普通は水層と油層の2層が形成されます。

そのうちの一方が目的物で、他方が不純物のケースが多いです。

反応自体で攪拌機が必要ですが、その後の洗浄処理でも攪拌機は必要です。

例えば反応後に水層と油層ができたとして、水層側が目的物で、反応後に油層を外部に排出するとしましょう。

単純に分液が終わって水層だけが残ったら、そのまま次の反応をするでしょうか?

しません。

必ずと言っていいほど、洗浄処理をします。

残った水層に、新鮮な油を投入して、撹拌機で混ぜます。

その後で、また油を分液します。

これを何回か繰り返して、所定の組成になった後で、次の反応を行います。

このため、撹拌機は反応プロセスではほぼ必須です。

大半は、標準的な撹拌機を使用します。

液体と気体の撹拌は一部の反応

液体と気体が関係する反応は、一部に該当します。

バッチ系化学反応では、反応時にガスが発生するために、ガスを排出することは話題になります。

液体と気体を接触させながら反応させる系としては、水添反応が割と多いです。

ここでは攪拌機の性能が極めて重要であり、特殊な撹拌機を使うケースがほとんどです。

液体と固体の撹拌は晶析など最終製品

液体と固体の撹拌も、バッチ系化学プロセスでは非常に多いです。

晶析で使用します。

これも攪拌機の性能が重要です。

とはいえ、撹拌機は標準的な物を使用することが多いです。

固液撹拌の晶析は、気液撹拌の特殊反応よりは、使用する数が多いです。

その晶析のために、特殊な撹拌機を使うのはリスキーです。

バッチ系化学工場では汎用性が求められます。

低粘度液が多い

バッチ系化学プロセスでは100mPa・s以下の低粘度液が多いです。

特に10mPa・s以下が多いです。

低粘度液であるというために、撹拌機に求められる性能も自然と固定化されます。

これは別のテーマとして記載します。

最後に

バッチ系化学工場では液液撹拌が多く、低粘度液がほとんどです。

そのため、数ある撹拌機の中でも、使用する型式は非常に限定的です。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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