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公開番号2025087810
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2025034595,2023530390
出願日2025-03-05,2022-06-15
発明の名称反応装置、ビニル系重合体の製造方法、制御装置、及び、攪拌装置
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類C08F 2/01 20060101AFI20250603BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】フィッシュアイの発生やスケールの付着が抑制される、ビニル重合体の製造に用いられる反応装置を提供する。
【解決手段】直胴部を有する反応器、攪拌軸及び攪拌翼を備える反応装置において、直胴部の寸法と、攪拌翼の寸法と、攪拌軸の回転数の設定値とが、N(b/d)(L/D)/n≦6.0で示される関係を満たす。Nは、複数の攪拌翼の個数を示し、bは、複数の攪拌翼の翼幅の最大値[m]を示し、dは、複数の攪拌翼の翼径の最大値[m]を示し、Lは、直胴部の延伸方向の長さ[m]を示しDは、直胴部の延伸方向に略垂直な平面であって、複数の攪拌翼のそれぞれの取り付け位置を通る複数の平面で直胴部を切断した場合に、複数の平面による断面のそれぞれにおいて直胴部に略内接する複数の内接円の直径の最大値[m]を示し、nは、攪拌軸の回転数[rps]の設定値を示す。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筒状の直胴部を有する反応器と、
その一部が前記直胴部の内部に配され、回転可能に構成される攪拌軸と、
前記攪拌軸の延伸方向の異なる位置に取り付けられる複数の攪拌翼と、
を備え、
前記複数の攪拌翼のそれぞれは、前記攪拌軸の延伸方向の異なる位置に取り付けられ、
前記直胴部の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の冷却配管をさらに備え、
前記複数の冷却配管の少なくとも２つは、前記直胴部の内壁面からの距離が異なり、
前記直胴部の寸法と、前記複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、前記攪拌軸の回転数の設定値とが、下記の数式１に示される関係を満たし、
（数式１）
０．１５≦Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦５．５
（数式１において、
Ｎは、前記複数の攪拌翼の個数を示し、
ｂは、前記複数の攪拌翼の翼幅の最大値［ｍ］を示し、
ｄは、前記複数の攪拌翼の翼径の最大値［ｍ］を示し、
Ｌは、前記直胴部の延伸方向の長さ[ｍ]を示し
Ｄは、前記直胴部の前記延伸方向に略垂直な平面であって、前記複数の攪拌翼のそれぞれの取り付け位置を通る複数の平面で前記直胴部を切断した場合に、前記複数の平面による断面のそれぞれにおいて前記直胴部に略内接する複数の内接円の直径の最大値[ｍ]を示し、
ｎは、前記攪拌軸の回転数［ｒｐｓ］の前記設定値を示す。）
前記反応器の内容積は、４０～３００ｍ
３
であり、
前記複数の内接円の直径の最大値Ｄに対する前記直胴部の延伸方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）は、１．０～３．０であり、
ビニル重合体の製造に用いられる、
反応装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記直胴部の寸法と、前記複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、前記攪拌軸の回転数の設定値とが、下記の数式２に示される関係を満たす、
（数式２）
０．３≦Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦３．０
（数式２において、Ｎ、ｂ、ｄ、Ｌ、Ｄ及びｎの定義は、数式１と同様である。）
請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記複数の冷却配管のそれぞれは、繰り返し屈曲しながら延伸する蛇行部を有し、
前記蛇行部は、
直線状に延伸する又は湾曲して延伸する複数の延伸部と、
前記複数の延伸部のうち、隣接する２つの延伸部の端部を連結する複数の屈曲部と
を含む、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項４】
前記直胴部の延伸方向の長さに対する、前記隣接する２つの延伸部の間の距離の最大値の割合は、０．５～１５％である、
請求項３に記載の反応装置。
【請求項５】
前記直胴部の内径に対する、前記複数の冷却配管及び前記直胴部の内壁面の距離の最小値の割合は、０．５～１０％であり、
前記直胴部の内径に対する、前記複数の冷却配管及び前記直胴部の内壁面の距離の最大値の割合は、１～３０％である、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項６】
前記攪拌軸は、前記攪拌軸の延伸方向と前記直胴部の延伸方向とが略一致するように、前記反応器に取り付けられ、
前記攪拌軸における前記複数の攪拌翼の取付位置と、前記攪拌軸における前記直胴部の一端に対応する位置との距離の最小値は、前記直胴部の延伸方向の長さＬの０．１～０．４５倍である、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項７】
前記直胴部の一端は、前記直胴部の上端であり、
前記攪拌軸における前記複数の攪拌翼のうち最も下方に取り付けられる攪拌翼の取付位置は、前記攪拌軸の第１位置及び第２位置の間に配され、
前記第１位置は、前記攪拌軸が前記直胴部に取り付けられた場合に、前記第２位置よりも上方に位置し、
前記第１位置と、前記攪拌軸における前記直胴部の下端に対応する位置との距離は、前記複数の内接円の直径の最大値Ｄの０．２５倍以下であり、
前記第２位置は、前記攪拌軸における前記直胴部の下端に対応する位置との距離は、複数の内接円の直径の最大値Ｄの０．１倍以下である、
請求項６に記載の反応装置。
【請求項８】
前記複数の攪拌翼のうち、最も上方に取り付けられる第１攪拌翼及び最も下方に取り付けられる第２攪拌翼を除いた（Ｎ－２）個の第３攪拌翼の取付位置と、前記第１攪拌翼の取付位置である第１取付位置及び前記第２攪拌翼の取付位置である第２取付位置の間を（Ｎ－１）個に等分して得られる（Ｎ－１）個の第３位置との間の距離の最大値は、前記複数の攪拌翼の個数Ｎに対する、複数の内接円の直径の最大値Ｄの比（Ｄ／Ｎ）の０．５倍以下である、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項９】
前記複数の攪拌翼は、パドル翼を含む、
請求項１に記載の反応装置。
【請求項１０】
前記攪拌軸の回転数が前記数式１に示される関係を満たすように、前記攪拌軸の回転数を制御する制御部をさらに備える、
請求項１に記載の反応装置。
（【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、反応装置、ビニル系重合体の製造方法、制御装置、及び、攪拌装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内部に冷媒を流通させることのできるバッフル及び蛇行配管を備えた重合装置が開示されている。特許文献２には、内部に冷媒を流通させることのできるバッフル及びコイル状冷却管を備えた重合装置が開示されている。特許文献３には、内部に熱媒体を流通させることのできるバッフルと、ヘリカルリボン翼及びアンカー翼を有する攪拌手段とを備えた樹脂合成装置が開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平７－２３３２０２号公報
［特許文献２］特開平７－２３３２０６号公報
［特許文献３］特開２０１３－１５１６２１号公報
［一般的開示］
【０００３】
本発明の第１の態様においては、反応装置が提供される。上記の反応装置は、例えば、筒状の直胴部を有する反応器を備える。上記の反応装置は、例えば、回転可能に構成される攪拌軸を備える。上記の反応装置において、攪拌軸の一部は、直胴部の内部に配される。上記の反応装置は、例えば、攪拌軸の延伸方向の異なる位置に取り付けられる複数の攪拌翼を備える。上記の反応装置において、複数の攪拌翼のそれぞれは、攪拌軸の延伸方向の異なる位置に取り付けられる。
【０００４】
上記の何れかの反応装置において、直胴部の寸法と、複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、攪拌軸の回転数の設定値とは、例えば、下記の数式１に示される関係を満たす。
（数式１）
Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦６．０
【０００５】
数式１において、Ｎは、複数の攪拌翼の個数を示す。ｂは、複数の攪拌翼の翼幅の最大値［ｍ］を示す。ｄは、複数の攪拌翼の翼径の最大値［ｍ］を示す。Ｌは、直胴部の延伸方向の長さ［ｍ］を示す。Ｄは、直胴部の延伸方向に略垂直な平面であって、複数の攪拌翼のそれぞれの取り付け位置を通る複数の平面で直胴部を切断した場合に、複数の平面による断面のそれぞれにおいて直胴部に略内接する複数の内接円の直径の最大値［ｍ］を示す。ｎは、攪拌軸の回転数［ｒｐｓ］の設定値を示す。
【０００６】
上記の何れかの反応装置において、直胴部の寸法と、複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、攪拌軸の回転数の設定値とは、下記の数式２に示される関係を満たしてよい。なお、数式２において、Ｎ、ｂ、ｄ、Ｌ、Ｄ及びｎの定義は、数式１における定義と同様である。
（数式２）
０．０５≦Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦６．０
【０００７】
上記の何れかの反応装置は、直胴部の内部に配され、冷媒を流通させるための複数の冷却配管を備えてよい。上記の複数の冷却配管の少なくとも２つは、直胴部の内壁面からの距離が異なってよい。上記の何れかの反応装置において、直胴部の寸法と、複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、攪拌軸の回転数の設定値とは、下記の数式３に示される関係を満たしてよい。なお、数式３において、Ｎ、ｂ、ｄ、Ｌ、Ｄ及びｎの定義は、数式１における定義と同様である。
（数式３）
０．１５≦Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦５．５
【０００８】
上記の何れかの反応装置において、直胴部の寸法と、複数の攪拌翼の少なくとも１つの寸法と、攪拌軸の回転数の設定値とは、下記の数式４に示される関係を満たしてよい。なお、数式４において、Ｎ、ｂ、ｄ、Ｌ、Ｄ及びｎの定義は、数式１における定義と同様である。
（数式４）
０．３≦Ｎ（ｂ／ｄ）（Ｌ／Ｄ）／ｎ≦３．０
【０００９】
上記の何れかの反応装置において、複数の冷却配管のそれぞれは、繰り返し屈曲しながら延伸する蛇行部を有してよい。上記の何れかの反応装置において、蛇行部は、直線状に延伸する又は湾曲して延伸する複数の延伸部を含んでよい。蛇行部は、複数の延伸部のうち、隣接する２つの延伸部の端部を連結する複数の屈曲部を含んでよい。上記の何れかの反応装置において、直胴部の延伸方向の長さに対する、隣接する２つの延伸部の間の距離の最大値の割合は、０．５～１５％であってよい。
【００１０】
上記の何れかの反応装置において、直胴部の内径に対する、複数の冷却配管及び直胴部の内壁面の距離の最小値の割合は、０．５～１０％であってよい。上記の何れかの反応装置において、直胴部の内径に対する、複数の冷却配管及び直胴部の内壁面の距離の最大値の割合は、１～３０％であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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