一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)就已經(jīng)知道通過(guò)靜態(tài)混合器來(lái)混合兩種物質(zhì)，大部分靜態(tài)混合器包括如在本發(fā)明申請(qǐng)人的US-A-5 609 271中所述的螺旋混合元件。在這種原理中，兩種物質(zhì)通過(guò)重復(fù)的移動(dòng)而彼此混合。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的混合，混合器的不同參數(shù)以多種方式來(lái)確定，例如混合元件的幾何形狀、混合元件的數(shù)目和混合器直徑。在靜態(tài)類型的混合器中，層流通常用于具有中粘性到高粘性的介質(zhì)。這同樣適用于具有例如1-2_的非常小直徑的混合器以及具有低粘性的成分。
[0003]特別地，如果待混合量非常小，例如在逐滴分配的情形中，使用具有傳統(tǒng)混合元件的混合器是有問(wèn)題的，因?yàn)樘貏e是對(duì)于具有不同粘性及相應(yīng)的表面張力的成分而言，不再能夠獲得足夠徹底的混合效果。特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域，這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0004]而且，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的是具有帶一個(gè)或多個(gè)孔的盤(pán)狀混合元件的混合器。
[0005]GB-A-1 188 516公開(kāi)了一種具有一疊盤(pán)的混合器，這些盤(pán)設(shè)置在混合器殼體中并具有相應(yīng)的孔，這些盤(pán)設(shè)置為使得這些孔互相之間轉(zhuǎn)動(dòng)偏移了 180°。
[0006]US-A-2 125 245公開(kāi)了一種具有板的乳劑裝置，這些板設(shè)置在殼體中并且每個(gè)板具有多個(gè)小開(kāi)口或者一個(gè)較大開(kāi)口。
[0007]US-A-5 968 018公開(kāi)了一種具有一疊盤(pán)的細(xì)胞分離設(shè)備，這些盤(pán)每個(gè)具有一個(gè)孔，這些盤(pán)設(shè)置為使得這些孔互相之間轉(zhuǎn)動(dòng)偏移180°。
[0008]US-A1-2003/0179648公開(kāi)了一種具有混合室的混合器，在混合室之間可設(shè)置傳統(tǒng)的混合螺旋等。
[0009]US-A-4 068 830公開(kāi)了一種帶有混合螺旋的傳統(tǒng)的混合器，在混合螺旋之間設(shè)置有穿孔板。
[0010]從根據(jù)EP-A-918146的現(xiàn)有技術(shù)中已知的是在混合器殼體提供安裝件以擴(kuò)大作為擴(kuò)散器。這些安裝件由截頭圓錐形同心套表面構(gòu)成。圓錐形尖頭布置在至少大致位于一點(diǎn)并且安裝件的進(jìn)口橫截面各自形成一表面，它們的邊緣具有逆流動(dòng)方向傾斜的形狀。流過(guò)擴(kuò)散器的氣體(在EP-A 918146中是污染物)通過(guò)安裝件更均勻地導(dǎo)通到下游催化劑內(nèi)。
[0011]在用于降低根據(jù)EP-A 918146的污染物的裝置中，通常所稱的邊緣效應(yīng)，也被稱為溝道效應(yīng)發(fā)生在氣體通道上。通過(guò)流動(dòng)相對(duì)于中心變緩的邊緣流動(dòng)導(dǎo)致這些邊緣效應(yīng)。這些邊緣流動(dòng)主要通過(guò)擴(kuò)散器內(nèi)壁處的摩擦效應(yīng)引起。在對(duì)圓錐形進(jìn)行加寬時(shí)，由于通過(guò)上述摩擦效應(yīng)引起的制動(dòng)效應(yīng)，因此在靠近壁的區(qū)域會(huì)發(fā)生速度降低，這樣甚至?xí)?dǎo)致的問(wèn)題是相應(yīng)的滴狀或泡狀相也就是分散相，尤其是液體成分本身不能再利用連續(xù)相尤其是氣體保持懸浮并分離。
[0012]這種氣-液混合物例如用作LNG(液化天然氣)加工過(guò)程中的冷卻劑。該冷卻劑包括不同的氣態(tài)和液態(tài)成分，尤其是包括非常易揮發(fā)的脂肪族烴、優(yōu)選甲烷、乙烷、丙烷和/或丁烷的部分。為了冷卻，冷卻劑被導(dǎo)入通常被設(shè)計(jì)為管束熱交換器的熱交換器內(nèi)。該熱交換器被設(shè)計(jì)成具有要求均勻冷卻劑混合物的冷卻能力，否則冷卻能夠不能被用于實(shí)現(xiàn)最佳。如果因而發(fā)生冷卻混合物的分離，則可能不再達(dá)到所需的冷卻能力并且不能保持所要求的能力。因此之前必須使熱交換器相應(yīng)具有過(guò)大尺寸。
[0013]靜態(tài)混合器所存在的問(wèn)題之前的解決方式是常規(guī)靜態(tài)混合器不適用于基本上連續(xù)擴(kuò)大的管路部件。
[0014]已經(jīng)提出的解決辦法是采用具有兩個(gè)圓柱形混合構(gòu)件的靜態(tài)混合器，這些混合構(gòu)件中的一個(gè)相應(yīng)具有供給管路也就是管的直徑，并且第二混合構(gòu)件具有熱交換器入口的直徑。在這種靜態(tài)混合器上采取的措施已經(jīng)顯示在這種情況下氣態(tài)和液態(tài)成分不能得到均勻分布。為實(shí)現(xiàn)這一目的的混合距離太短；另外，利用這種混合器結(jié)構(gòu)，在具有供給管路直徑的圓柱形混合構(gòu)件靠近具有熱交換器入口的直徑的混合構(gòu)件的點(diǎn)上存在急劇變化。在當(dāng)前情況下，兩個(gè)混合構(gòu)件優(yōu)選制成相同長(zhǎng)度，使得變化位于中心。
[0015]在XPS擠塑行業(yè)當(dāng)中用于流體狀物料的混合均化二氧化碳組合發(fā)泡劑是由兩組分以上的化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成，是以二氧化碳與醇類或烷類做發(fā)泡劑配比而成。而在以往生產(chǎn)工藝中，在以二氧化碳組合發(fā)泡劑為發(fā)泡劑時(shí)，無(wú)法使在發(fā)泡劑注入物料前使其完全均勻混合，從而產(chǎn)生了板材泡孔大小不一、抗壓強(qiáng)度下降等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于提出一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法。
[0017]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0018]一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法:
[0019](I)、將兩種不同的液態(tài)成分分別由兩個(gè)入口進(jìn)入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設(shè)置在所述殼體中的混合元件；所述的混合元件在殼體中順序放置形成多個(gè)不同的混合單元；
[0020](2)、兩種液態(tài)流體進(jìn)入位于殼體中由混合元件形成的第一混合單元，該單元由螺旋狀的混合元件構(gòu)成，在該單元中，兩種液態(tài)成分進(jìn)行初步混合；
[0021](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進(jìn)入第二混合單元，所述第二混合單元由多個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個(gè)盤(pán)具有至少兩個(gè)個(gè)通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉(zhuǎn)動(dòng)偏移一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度；初步混合流體在該單元中進(jìn)一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度為180° ;
[0022](4)、所述二次混合流體進(jìn)入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對(duì)所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 0.1 -1mnin
[0023]本發(fā)明兩組份以上液體用靜態(tài)混合器設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，是一種沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的高效混合設(shè)備，其基本工作機(jī)理是利用固定在管內(nèi)的各個(gè)單一部件的獨(dú)特結(jié)構(gòu)來(lái)改變流體在管內(nèi)的流動(dòng)方向，以達(dá)到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。
[0024]本發(fā)明可以降低壓力損失，還可以在流動(dòng)關(guān)系在管路中占主導(dǎo)的各個(gè)混合構(gòu)件之間設(shè)置間隔。各個(gè)混合構(gòu)件之間的短距離不會(huì)引起任何顯而易見(jiàn)的分層。
[0025]本發(fā)明在非常小分配體積時(shí)同樣確保兩種物質(zhì)徹底混合。根據(jù)本發(fā)明的用于兩種成分的靜態(tài)混合器包括:具有入口部分的殼體和設(shè)置在所述殼體中的混合元件。其中至少一個(gè)混合元件是混合螺旋，并且額外地設(shè)置有至少一組包括至少兩個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1
[0027]混合裝置包括一殼體，所述殼體的一端具有兩個(gè)液體入口，殼體為管狀，入口端設(shè)置有螺旋狀混合元件構(gòu)成的第一混合單元，該單元具有兩個(gè)混合元件，并且它們順序放置；第二混合單元由4個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件構(gòu)成；第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成；并且該單元連接混合裝置的出口。
[0028]使用過(guò)程中:高粘度流體(I)、將兩種不同的液態(tài)成分分別由兩個(gè)入口進(jìn)入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設(shè)置在所述殼體中的混合元件；所述的混合元件在殼體中順序放置形成多個(gè)不同的混合單元；
[0029](2)、兩種液態(tài)流體進(jìn)入位于殼體中由混合元件形成的第一混合單元，該單元由螺旋狀的混合元件構(gòu)成，在該單元中，兩種液態(tài)成分進(jìn)行初步混合；
[0030](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進(jìn)入第二混合單元，所述第二混合單元由多個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個(gè)盤(pán)具有至少兩個(gè)個(gè)通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉(zhuǎn)動(dòng)偏移一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度；初步混合流體在該單元中進(jìn)一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度為180° ;
[0031](4)、所述二次混合流體進(jìn)入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對(duì)所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 Imm0
[0032]實(shí)施例2
[0033]混合裝置包括一殼體，所述殼體的一端具有兩個(gè)液體入口，殼體為管狀，入口端設(shè)置有螺旋狀混合元件構(gòu)成的第一混合單元，該單元具有4個(gè)混合元件，并且它們順序放置；第二混合單元由6個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件構(gòu)成；第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成；并且該單元連接混合裝置的出口。
[0034]使用過(guò)程中:高粘度流體(I)、將兩種不同的液態(tài)成分分別由兩個(gè)入口進(jìn)入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設(shè)置在所述殼體中的混合元件；所述的混合元件在殼體中順序放置形成多個(gè)不同的混合單元；
[0035](2)、兩種液態(tài)流體進(jìn)入位于殼體中由混合元件形成的第一混合單元，該單元由螺旋狀的混合元件構(gòu)成，在該單元中，兩種液態(tài)成分進(jìn)行初步混合；
[0036](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進(jìn)入第二混合單元，所述第二混合單元由多個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個(gè)盤(pán)具有至少兩個(gè)個(gè)通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉(zhuǎn)動(dòng)偏移一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度；初步混合流體在該單元中進(jìn)一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度為180° ;
[0037](4)、所述二次混合流體進(jìn)入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對(duì)所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 0.1mm0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法，其特征在于: (1)、將兩種不同的液態(tài)成分分別由兩個(gè)入口進(jìn)入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設(shè)置在所述殼體中的混合元件；所述的混合元件在殼體中順序放置形成多個(gè)不同的混合單元; (2)、兩種液態(tài)流體進(jìn)入位于殼體中由混合元件形成的第一混合單元，該單元由螺旋狀的混合元件構(gòu)成，在該單元中，兩種液態(tài)成分進(jìn)行初步混合； (3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進(jìn)入第二混合單元，所述第二混合單元由多個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個(gè)盤(pán)具有至少兩個(gè)個(gè)通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉(zhuǎn)動(dòng)偏移一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度；初步混合流體在該單元中進(jìn)一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉(zhuǎn)動(dòng)偏移角度為180° ; (4)、所述二次混合流體進(jìn)入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對(duì)所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為.0.1-1mm0
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于兩種液態(tài)成分靜態(tài)混合的方法：(1)、將兩種不同的液態(tài)成分分別由兩個(gè)入口進(jìn)入混合裝置；(2)、兩種液態(tài)流體進(jìn)入位于殼體中由混合元件形成的第一混合單元，該單元由螺旋狀的混合元件構(gòu)成，在該單元中，兩種液態(tài)成分進(jìn)行初步混合；(3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進(jìn)入第二混合單元，所述第二混合單元由多個(gè)盤(pán)形剪切板形式的混合元件，得到二次混合流體；(4)、所述二次混合流體進(jìn)入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構(gòu)成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對(duì)所述混合裝置的出口；所述通孔的直徑為0.1-1mm。
【IPC分類】B01F3-08, B01F5-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104548988
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410612897
【發(fā)明人】華文蔚
【申請(qǐng)人】華文蔚
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月4日