攪拌槽反応器における物理混合と瞬間反応の関係についての実験的検討

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概要

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少量の液体Aを多量の液体Bに供給する実験系において物理混合と瞬間反応の両実験を乱流域で行い, 槽内の72点で局所濃度を測定することにより得られた混合特性を比較した.まず, KClトレーサーおよび生成物の濃度に関する確率密度分布を計算し時間的変化の特性を示した.次に, KClトレーサーおよび生成物の局所濃度の最終平均濃度からの偏差が±2%となるに必要な時間として定義した混合時間に関する確率密度分布を計算し, 得られた分布形状, 変動係数と平均混合時間を比較した.さらに, 瞬間反応の平均未反応率はいずれの回転数でも平均濃度で規格化した偏差度<I>Dd</I>や標準偏差度√<I>Is</I>より速く減少するが, 完全分離状態の一次濃度偏差の絶対値で規格化した偏差度<I>Dd</I>には槽内平均濃度の物質収支を精度よく測定できる時間以降一致するようになることがわかった.したがって, Käppelの理論は流体AとBの体積分率が極端に異なる系でも乱流域で成り立つと言える.
社団法人化学工学会の論文

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