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公開番号2024153289
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2023067088
出願日2023-04-17
発明の名称スラグ流の発生装置
出願人マックエンジニアリング株式会社
代理人弁理士法人森特許事務所
主分類B01F 23/45 20220101AFI20241022BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】複数の混合流路を単一の装置として取り扱うことができ、かつ、スラグ流を利用した反応のスケールアップを可能にするスラグ流の発生装置を提供する。
【解決手段】互いに交じり合わない、第1の液体と第2の液体とを混合して、スラグ流を発生させる装置であり、第1の液体を流入させる第1流入口111と、第2の液体を流入させる第2流入口112と、第1流路131、第2流路132、及び第3流路133を含む複数の混合流路134と、前記第1流入口と複数の前記第1流路とを連通する第1分配流路と、前記第2流入口と複数の前記第2流路とを連通する第2分配流路と、前記複数の混合流路の第3流路と連通する排出口141とを備えており、前記複数の混合流路は、第1流路と第2流路と第3流路とが連通し、第1流路を搬送された第1の液体と、第2流路を搬送された第2の液体とが混合されて、第3流路に混合液体が排出される、スラグ流の発生装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに交じり合わない、第１の液体と第２の液体とを混合して、スラグ流を発生させる装置であり、
当該装置は、第１の液体を流入させる第１流入口と、
第２の液体を流入させる第２流入口と、
第１流路、第２流路、及び第３流路を含む複数の混合流路と、
前記第１流入口と複数の前記第１流路と連通する第１分配流路と、
前記第２流入口と複数の前記第２流路と連通する第２分配流路と、
前記混合流路の第３流路と連通する排出口とを備えており、
前記複数の混合流路は、第１流路と第２流路と第３流路とが連通し、第１流路を搬送された第１の液体と、第２流路を搬送された第２の液体とを混合し、混合された液体を第３流路へ排出する形状であり、
前記第１分配流路、前記第２分配流路、及び前記複数の混合流路は複数の基材に形成された流路であり、前記複数の基材は固定され一体化された形状であり、
前記第１分配流路により、第１流入口から供給された第１の液体が複数の前記第１流路へ分配され、
前記第２分配流路により、第２流入口から供給された第２の液体が複数の前記第２流路に分配されるスラグ流の発生装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記排出口は、複数個であり、
複数の排出口には、それぞれスラグ流を通過させる流路が着脱可能な状態で接続される請求項１に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項３】
前記第１分配流路及び前記第２分配流路は、円形状である請求項１又は２に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項４】
前記第１分配流路及び前記第２分配流路は、径が異なる円形状であり、前記第１分配流路及び前記第２分配流路のうちの一方が他方に内包されるように配置される請求項３に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項５】
複数の第１流路の端部は第１分配流路の円周上に配置され、
複数の第２流路の端部は第２分配流路の円周上に配置される請求項３に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項６】
前記第１流入口と前記第１分配流路とを連通させる第４流路と、
前記第２流入口と前記第２分配流路とを連通させる第５流路とをさらに備える請求項１又は２に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項７】
前記第４流路は、第１流入口から流入した液体を分岐させて、第１分配流路の対向する位置で、第１分配流路内に流入させる形状であり、
前記第５流路は、第２流入口から流入した液体を分岐させて、第２分配流路の対向する位置で、第２分配流路内に流入させる形状である、請求項６に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項８】
前記複数の基材の間に、前記混合流路、前記第１分配流路、又は前記第２分配流路が設けられた請求項１又は２に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項９】
前記複数の基材の間に、前記第４流路、前記第５流路が設けられた請求項６に記載のスラグ流の発生装置。
【請求項１０】
前記混合流路、前記第１分配流路、又は前記第２分配流路は、前記複数の基材の間に設けられた凹溝、又はスリット状の貫通孔である請求項１又は２に記載のスラグ流の発生装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラグ流の発生装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
互いに溶けあわない液体を混合して、スラグ流を発生させる技術が知られている。スラグ流では、互いに交じり合わない一方の液体と、他方の液体との間に界面が形成される。特許文献１においては、一方の液体、及び他方の液体の内部に循環流が形成され、前記循環流によって、前記界面における一方の液体と他方の液体とが連続的に更新されるとされている。これにより、一方の液体に含まれる対象成分が、他方の液体へ移行しやすくなるとされている。また、特許文献２には、スラグ流を利用して、固形の合成樹脂を合成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－３２３４６号公報
特開２０２１－１５５４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スラグ流を利用すれば、一方の液体と他方の液体とが接触する効率が上昇するため、所望の化学反応を効率的に生じさせることができる。
【０００５】
スラグ流は内径が小さい管内で生じる。このため、化学反応をラージスケール化する目的でスラグ流を発生させる流路の内径を拡大して流量を稼ごうとした場合、かえってスラグ流が形成されにくくなることがある。
【０００６】
ラージスケール化を行う場合、例えば、特許文献１に記載されているような、第１液体を搬送する第１流路と、第２液体を搬送する第２流路と、第１流路と第２流路とを接続するＴ字状の合流部と、当該合流部から排出される混合液を排出する第３流路とを備える装置を、複数用意して、所望の化学反応を実施する方法もあり得る。しかしながら、第１流路、第２流路、合流部、及び第３流路を一つの装置とした場合、当該装置が複数必要となり煩雑である。例えば、化学反応に先立って複数の装置を組み上げる際に、装置の数が多いと煩雑である。また、例えば、使用後には装置を洗浄する。このとき装置の数が多いと煩雑である。
【０００７】
本発明は、複数の基材を固定して一体化した装置に複数の混合流路を設けることにより、複数の混合流路を単一の装置として取り扱うことができるスラグ流の発生装置であり、かつ、スラグ流を利用した反応のスケールアップを可能にするスラグ流の発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
互いに交じり合わない、第１の液体と第２の液体とを混合して、スラグ流を発生させる装置であり、当該装置は、第１の液体を流入させる第１流入口と、第２の液体を流入させる第２流入口と、第１流路、第２流路、及び第３流路を含む複数の混合流路と、前記第１流入口と複数の前記第１流路と連通する第１分配流路と、前記第２流入口と複数の前記第２流路と連通する第２分配流路と、前記混合流路の第３流路と連通する排出口とを備えており、前記複数の混合流路は、第１流路と第２流路と第３流路とが連通し、第１流路を搬送された第１の液体と、第２流路を搬送された第２の液体とを混合し、混合された液体を第３流路へ排出する形状であり、前記第１分配流路、前記第２分配流路、及び前記複数の混合流路は複数の基材に形成された流路であり、前記複数の基材は固定され一体化された形状であり、前記第１分配流路により、第１流入口から供給された第１の液体が複数の前記第１流路へ分配され、前記第２分配流路により、第２流入口から供給された第２の液体が複数の前記第２流路に分配されるスラグ流の発生装置により、上記の課題を解決する。前記装置は、複数の基材を固定して一体化した装置に複数の混合流路を設けているため、第１分配流路、第２分配流路、及び複数の混合流路を一つの塊として取り扱うことができる。装置で反応を行うに先立って、装置を準備するのが容易であるし、反応を行った後の始末も容易である。また、複数の混合流路によってスラグ流を発生させることができるので、スラグ流の流量を増大させてラージスケール化を図ることが可能である。
【０００９】
前記装置において、前記排出口は、複数個であり、複数の排出口には、それぞれスラグ流を通過させる流路が着脱可能な状態で接続される構成とすることができる。この構成によれば、例えば、長さの短い第４流路から長さの長い第４流路に付け替えることにより、混合液が第４流路中でスラグ流として存在する時間の長さを調節することができる。
【００１０】
前記装置において、前記第１分配流路及び前記第２分配流路は円形状にすることができる。第１分配流路、及び第２分配流路を円形にすることにより、角部がなくなり、第１の液体、及び第２の液体を搬送する際に乱流が生じにくくなり、乱流の発生による圧力損失を低減することができる。これにより、流量の制御、流速の制御が容易になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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