撹拌翼の枚数や形状、回転速などの最適設定は?
高粘度材料の撹拌をスケールアップするには?

セミナー講師

1.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
 【化学工学会 ミキシング技術分科会 幹事、化学工学会 熱物質流体工学分科会 副代表】

2.佐竹化学機械工業(株) 撹拌技術研究所応用研究チーム 主任研究員 吾郷 健一 氏

セミナー受講料

1名につき55,000円(税込、資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき49,500円〕

受講について

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セミナープログラム

【10:00-14:45】(途中、お昼休憩含む)
1.撹拌のメカニズムと装置内の流体現象
横浜国立大学 三角 隆太 氏

【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、吐出流量など)の意味
・撹拌羽根周りの流れ
・固液系撹拌の基礎
・スケールアップの基礎

【講座の趣旨】
工業規模での撹拌装置は、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。そのため透明槽を用いたラボ実験による流体現象の可視化・計測技術と、現象を簡単化したモデルと実験相関式に基づいて諸現象を数値化する化学工学的なアプローチを両輪として組み合わせること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。

【プログラム】
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. 邪魔板の役割
 e. 永田らの式
 f. 亀井・平岡の式
 g.混合達成時間 tm と無次元混合(達成)時間 N tm
 h.吐出流量 qd と 吐出流量数 Nqd
(4)撹拌槽内の実験的可視化手法
(5)撹拌羽根の回転領域内の流速分布(乱流、層流、遷移域流)
   PIVによる実測データとCFDによる解析データを交えて。

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
(4)非ニュートン性固体粒子スラリーの取り扱い
 a.レオロジー曲線
 b.Metzner-Ottoの手法による撹拌動力の取り扱い

3.撹拌装置のスケールアップの基礎
(1)小型装置と大型装置で何を合わせるのか?

【質疑応答】


【15:00-17:00】
2.撹拌機の条件設定とスケールアップ
佐竹化学機械工業(株) 吾郷 健一 氏

【習得できる知識】
・撹拌の基礎知識が学べる。
・撹拌装置の選定・設計手法が学べる。
・スケールアップの考え方が学べる。

【講座の趣旨】
各種製造プロセスや処理プロセスにおいて,撹拌工程は何処かに組み込まれており,生産対象物の生産量や品質,あるいは処理能力に大きく作用します。本講習においては,撹拌装置を選定あるいは設計する際の基本的な考え方を説明します。

【プログラム】
1.流動解析手法
 1-1 簡易的な手法
 1-2 その他の手法
 1-3 CFDシミュレーション
2.撹拌機の選定および基本設計
 2-1 撹拌装置の構成
 2-2 撹拌翼の選定
 2-3 モーター選定
 2-4 撹拌軸およびその他設備
3.スケールアップ手法
 3-1 スケールアップファクターの検討
 3-2 高粘度流体における検討
 3-3 CFDの利用
4.撹拌操作における注意事項
 4-1 撹拌不良
 4-2 起動トルク
 4-3 振動・異音
5.最新の開発事例

【質疑応答】