静态混合器简介及选用
在混合、吸收、萃取、反应、传热等化工单元操作中,都需要不同流体之间的均匀分散和充分混合,为
达此目的, 经典的工程操作之一是搅拌混合操作。
经过长期的发展,搅拌装置已经有了很大的改进,但
仍存在着一定的缺陷, 如轴封部件泄漏、存在死区、
混合均匀度不高、不能连续化生产以及装置的动力
消耗大等。
静态混合器是相对于动态搅拌器而言的。所谓
“静态”是指混合器内没有运动部件, 依靠组装在管
内的混合单元,使不互溶的流体在混合器内流动时,
受混合单元的作用,发生分流、合流、旋转等运动,促
使每种流体都达到良好的分散, 流体间达到良好的
混合。
根据组装在管内的不同单元结构, 其作用主要
分为3 类:
(1) 单元对流体起切割作用; (2) 单元使流道形
状和截面发生变化, 产生剪切作用; (3) 单元使流体
旋转,起到自行搅拌作用。
1 产品类型及特性
根据混合单元不同的结构特点, 目前国内生产
的静态混合器主要类型见表1。
2 设计选用时各主要工艺参数的确定
211 流速的确定
根据不同的物流特性和混合要求, 流速的取值
范围不同,一般可分为以下几种情况:
(1) 中、高粘度流体的混合、传热、慢化学反应,
适宜于层流条件操作, 流速约在011～013 m/ s (以
空管内径计算值) 。
(2) 低、中粘度流体的混合、萃取、传热、中速反
应, 适宜于过渡流到湍流条件下操作, 流速约在
013～018 m/ s 。
(3) 低粘度难混合流体的混合、快速反应、预反
应, 适宜于湍流条件下操作, 流速约在018～112
m/ s 。
(4) 气- 气、液- 气的混合、萃取、吸收、强化传
热,以气体的表观流速112～114 m/ s 的完全湍流条
件下操作。
(5) 液- 固混合、萃取,适宜于湍流条件下操作,
原则上掌握流速大于固体颗粒在液体中的沉降速
度。
颗粒在液体中的沉降速度可用stoke 定律来计
算:
W 颗粒= d 2g ( ( r 颗粒- 1) / r 液) / 18u 1/ 2 (1)
212 静态混合器压力降的计算
对于系统压力较高的工艺过程, 静态混合器产
生的压力降相对还是比较小的, 对工艺本身不会构
成主要矛盾。而对于系统压力较低的工艺过程, 则
要进行计算,以适应工艺要求。
21211 SV 型、SX 型、SL 型压力降的计算
这3 种型号静态混合器压力降的计算是以水力
直径为基准, 并考虑空隙率和摩擦系数的影响。计
算式如下:
ΔP = f
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