攪拌機の最適選定およびトラブル事例と必須計算の理解

従来から主に経験によって行われ、難解とされている撹拌装置の選定と設計の方法を体系的にまとめ、一部動画 (槽内の流動状態、混合時間の可視化) も含め、初心者にも明快にわかるよう解説します。 　特に本講座では、多くの方々から要望の強い撹拌動力計算を含む様々な撹拌に関わる計算とスケールアップについては、時間を掛け例題を解きながらの解説をおこないます。
また、トラブルや失敗のない撹拌機の選定と設計を目指して頂くために、実際に発生したトラブルの事とその解決策についても述べることにします。
なお、各計算については予習をして頂くことにで、より理解を深めることができますので、テキストは事前配布とします。

Ⅰ.撹拌概説

1. 撹拌とは
2. 撹拌の形態と目的
3. 撹拌機の主たる適応分野と応用例
4. 撹拌槽内の流動形態 (フローパターン)
5. 撹拌の作用
6. 撹拌装置の分類

Ⅱ.撹拌機の最適選定

1. 撹拌機の選定手順
2. 撹拌機の選定 STEP-1 「撹拌条件の設定」
3. 撹拌機の選定 STEP-2 「撹拌翼の選定」
   1. おもな撹拌翼の種類と特長
   2. 撹拌翼の設計ポイント
4. 撹拌機の選定 STEP-3 「翼径及び回転数の決定」
5. 撹拌機の選定 STEP-4 「撹拌動力の算出」
6. 撹拌機の選定 STEP-5 「撹拌装置の選定と設計」
   1. 電動機の選定
   2. インバータの使用について
   3. 減速機および変速機について
   4. 軸封部について
   5. 撹拌機本体及び撹拌軸
   6. 撹拌翼
   7. 撹拌槽及び付帯設備

Ⅲ.撹拌にかかわる計算とスケールアップ

1. 撹拌レイノルズ数
2. 撹拌動力の計算
   • 動力計算例 (永田式により撹拌動力を計算する)
   • 動力計算のケーススタディー
     1. 永田式と他式との比較 (翼幅を変えた場合の違い)
     2. 邪魔板条件を変えた場合の動力数
     3. 角型槽および蛇管 (伝熱コイル) 入り撹拌槽の動力数
     4. 非ニュートン流体の動力計算例
3. 吐出量、循環量の計算
   • 吐出量・循環量計算例
4. 撹拌操作のおけるスケールアップ
   1. 撹拌装置のスケールアップ概説
   2. 撹拌機のスケールアップ方法
      • スケールアップ計算例
   3. P/V一定のスケールアップの問題点
   4. P/V一定で発生する問題解決の一例
   5. 各撹拌目的とスケールアップ
      1. 液-液系撹拌における均一混合 (混合時間について)
         • 混合時間計算例
      2. 液-液系撹拌における分散目的 (生成液滴径について)
      3. 固-液系撹拌における沈降防止 (浮遊限界速度について)
         • 浮遊限界速度計算例
      4. 固-液系撹拌における溶解 (固体の溶解速度について)
      5. 気-液系撹拌における気体分散 (気体のホールドアップ量と気泡径について
      6. 気-液系撹拌における反応 (気液物質移動係数について)

Ⅳ.撹拌装置のトラブル事例

1. 撹拌操作に関わるトラブル事例
   1. 撹拌不良の事例
      1. 液-液系撹拌における撹拌不良の事例
      2. 液-固系撹拌における撹拌不良の事例
      3. 反応を伴う撹拌の撹拌不良の事例
   2. その他の撹拌操作からくる問題点
      1. 連続流出入方式に伴う問題
      2. 付着の問題
      3. 発泡の問題
2. 各構成要素のトラブル事例
   1. 変速と撹拌動力のトラブル
   2. 変速と危険回転数のトラブル
   3. 槽内液の溢流と揺動