ポリマー生産量 （（学籍番号下２桁）*５）＋1000 kg/hr
転化率 第１槽に送入したモノマーのうち第４槽出口でxe
まで重合する
xe
=（(学籍番号下２桁)*0.001 + 0.75 ）
第１槽に送入される反応液：
組成 スチレンモノマー 88wt%，溶媒（トルエン）
12wt%
モノマー分子量 M=104.2
kg/kmol
物性値（140℃）：密度 ρ=
850kg/m3，粘度 μ=
0.03kg/(m･s) = 108kg/(m･hr)
熱容量 Cp=
0.49kcal/(kg･K)，熱伝導度λ＝0.10kcal/(m･hr･K)，
反応速度定数 k= 0.26 hr-1, 反応熱 Q=17.7x103kcal/kmol
第１槽の操作条件： 撹拌回転数 N=
180rpm = 3s-1
熱媒体側伝熱係数 h0=
1000kcal/(m2･hr･K)，両側の汚れ係数 fc=
0.0008m2･hr･K/kcal
槽壁厚み l =
10mm，槽壁熱伝導度 λs=
14kcal/(m･hr･K)
重合槽容積・寸法の計算流通式反応器の基礎
反応速度式（一次） r =-k
[M ] (1)
([M ]:ﾓﾉﾏｰ濃度[mol/l])
物質収支式 F [M]i
+ rV = F [M]
(2)
(F:流量[m3/hr], V :槽容積[m3])
(第１槽) (第２槽)
(第３槽) (第４槽)
式(4.1)〜(4.4)よりV1=V2=V3=V4=V
としてx1,x2,x3を消去すると，
xe=？ (5)
(ヒント:
)
重合槽形状
標準形状 (H/D)=1.5
(6)
V' =(π/4)D3((H/D)+0.068)
(7)
V =0.8V' (8)
伝熱面積 S =πD2((H/D)+0.268)
(9)
撹拌撹拌羽根はd :l
:b =20:5:4の
標準平板４枚羽根タービン型（右図）
d/D=1/3 (10)
取り付け位置は槽底から(1/3)H
邪魔板の寸法
完全邪魔板条件 (w/D)nB=0.5
(11)
(w:邪魔板の幅, nB:枚数) wは通常w≒0.1Dなのでこの程度になるようnB(偶数),wを決める
撹拌所要動力
P =NpρN
3d 5 (12)
P:所要動力[W],Np:動力数[-],ρ:液比重[kg/m3],N :回転数[s-1]
Re=d 2Nρ/μ
(13)
槽冷却
槽内の伝熱係数 hj
反応により発生する熱量 qr=(反応モル数)xQ
(16)
原料は100℃で供給されるので，この温度上昇(100℃→140℃)に必要な熱量： qf = FCp(t-ti)
(17)
除熱量qc qc=qr-qf
(18)
冷却媒体温度tc qc=US(t-tc)
(19)
学籍番号 氏名
１.生産量
ポリマー生産量 （（学籍番号下２桁）*５）＋1000
＝ kg/hr
第一槽モノマー送入量R= kg/hr
第一槽全供給液量（モノマー＋溶媒） F=
m3/hr=
kg/hr
２.第一重合槽容積・寸法
各槽出口転化率 x1= ,x2= ,x3= ,
x4=xe= （(学籍番号下２桁)*0.001
+ 0.75 ）
反応槽容積V = m3, 反応槽容積V
' = m3
槽径 D= m, 胴長H=
m
伝熱面積 S=
m2
３.撹拌
羽根形状 d= m, l
= m, b = m
邪魔板 数 nB=
枚, 幅 w =
m
撹拌レイノルズ数 Re=
,動力数 N p=
所要動力 P [W=kg･m2/s3]=N
p*ρ[kg/m3]*(N [s-1])3*(d
[m])5= kW
４.槽冷却
槽内伝熱係数 hj=
kcal/(m2･hr･K)
プラントル数 Pr=
総括伝熱係数 U=
kcal/(m2･hr･K)
反応により発生する熱量 qr=((ﾓﾉﾏｰ送入量)*x1/(ﾓﾉﾏｰ分子量))*Q
= kcal/hr
供給液の温度上昇に要する熱量 qf=
kcal/hr
除熱量 =伝熱量 qc=
kcal/hr
冷却媒体温度 tc= ℃