撹拌・混合はあらゆる製造工程で見られる操作であるが、対象とする系によってスケールや物質が異なるため、系統立てて理論を習得することが難しい。そのため、現場での勘と経験が先行しがちであるが、的確な操作や装置で撹拌することができれば生産効率やコストの大幅な削減も可能となる。
本講演では、撹拌・混合で起きがちなトラブルやその対策、実験室と生産現場をつなぐためのスケールアップ手法について解説する。特に水のようなニュートン流体に比べてトラブルが起きやすい非ニュートン流体についても扱う。非ニュートン流体では装置内で粘度分布が生じることで混合不良や流動域の局在化が起こるが、その要因や対策例を紹介する。その過程で、近年発達が目覚ましい数値流体力学手法にも触れる。撹拌・混合の課題の要因は非常に多岐にわたるため、本講演ですべてをカバーできないが、できるだけ理論に基づくトラブル対策が行えるよう、実学的な観点で講演する。
- はじめに
- 撹拌・混合の役割
- 撹拌槽内で起こる現象
- 撹拌翼の種類
- 撹拌槽の諸特性
- 撹拌所要動力と動力数
- 混合時間
- 撹拌槽のスケールアップ
- スケールアップ基準
- スケールアップの検証例
- 非ニュートン流体
- 非ニュートン流体のレオロジー特性
- 非ニュートン流体の流動
- 非ニュートン流体流れの無次元数
- 非ニュートン流体の撹拌・混合
- 撹拌槽内の非ニュートン流体流れと課題
- 非ニュートン流体系におけるスケールアップ
- 非ニュートン流体の撹拌・混合プロセス強化
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