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技術計算：反応器設計

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反応器の分類

表：反応器形式の分類
気相 液相 気－固 液－固 気－液 気－液－固
固定層 － － ● ● － ●
移動層 － － －
流動層 － － ● ● － ●
撹拌槽 － ● － ● ● ●
気泡塔 － － － － ● ●
（多）管型 ● ● ●
塔型 － ● － ●
特殊型 ● ● ● ●

撹拌槽型反応器

表：撹拌槽で使われる設計パラメータ
パラメータ 説明
\( \displaystyle {n} \) 撹拌速度（撹拌回転数）
\( \displaystyle {u_{tip} \propto nd} \) 翼先端速度
\( \displaystyle {P=N_p \, \rho n^3d^5} \) 撹拌動力
\( \displaystyle {P_V \equiv \frac PV} \) 液容積あたりの撹拌動力
\( \displaystyle {\rm Re}=\frac{nd^2\rho}{\mu} \) 撹拌レイノルズ数
\( \displaystyle {Q_d=N_{qd} \, nd^3} \) 吐出流量
\( \displaystyle {Q_c=N_{qc} \, nd^3} \) 循環流量
\( \displaystyle {Q_V \equiv \frac QV} \) 液容積あたりの吐出流量、循環流量
\( \displaystyle {t_c = \frac 1{Q_V}} \) 平均循環時間=1/Qv
\( \displaystyle {\rm Fr}=\frac {n^2d}{g} \) 撹拌フルード数
\( \displaystyle {\rm Nu}= \frac {hD}{\lambda} \) ヌッセルト数
\( \displaystyle {\rm Pr}=\frac {\mu c_p}{\lambda} \) プラントル数

ここでdは翼径、D槽径

表：撹拌槽のスケールアップ基準
スケールアップ基準 解説
\( nd^2 = 一定 \) 撹拌レイノルズ数一定
\( nd = 一定 \) 翼先端速度一定
\( nd^{0.75 \sim 0.85} = 一定 \) 固体粒子の完全浮遊条件一定
\( nd^{2/3} = 一定 \) Pv一定、気液系の物質移動容量係数が一定、液液系では液滴径一定
\( nd^{1/2} = 一定 \) 撹拌フルード数一定、自由表面形状一定
\( nd^0 = 一定 \) 撹拌回転数一定、Qv一定、混合時間一定

参考ライブラリ

は、ここで取り扱っています。

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