【粉体】粉体シミュレーションの解析事例vol.11 　コンテナブレンダーの解析事例

2021年08月05日

今回はコンテナブレンダーの運転条件の検討事例をご紹介させていただきます。

混合プロセスの解析事例

背景
コンテナブレンダーの課題のご相談が増えているため、コンテナブレンダーの事例をご紹介いたします。一般的には、装置のメーカーより推奨した運転条件で混合プロセス実施されていると思います。しかし、取り扱っている材料に対して、その運転条件は本当に適切でしょうか。このような疑問を持っている方がいると思いますので、シミュレーションでこの様な疑問を解消することができると思います。

適切な運転条件を確認するため、各運転条件の影響を理解する必要があります。今回は、仕込み量による混合均一性への影響を確認します。稼働中の状況を可視化して、混合均一性を定量的に確認することができます。

目的
コンテナブレンダーにおける、仕込み量の影響を確認します。

解析モデル
下記のモデルで、30％の仕込み量と60％の仕込み量の解析を実施しました。仕込み量以外は同じ条件を使用します。

正面	等角投影

解析結果および考察

各ケースの粉体挙動結果は以下になります。

こちらの動画結果を確認すると、仕込み量が30％の方がはやめに混合されたことが分かります。

各ケースのLacey’s Mixing Index（混合度）は以下になります。

縦軸がMixing Indexで横軸が時間になります。Mixing Indexは0から1の値を取り、0の場合には全く混合されておらず、1の場合に完全に混合されている状態を示します。
上記の動画で確認した通り、仕込み量が30％の方が仕込み量が60％よりはやめに混合されます。

下記の様に同じ時刻の結果も確認しました。

仕込み量60％	仕込み量30％

材料毎の界面を確認すると、仕込み量が60％の粉体はまだ材料毎で分けている状態になっています。しかし、仕込み量が30％の方が巻き込む作用が強いため、粉体材料の界面がよく混ざることが分かります。そのため、仕込み量が30％の混合が速めに進められたと思います。

コンテナブレンダーが稼働中の粉体挙動や混合の仕方を確認することができました。

[From L. Chiew]

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