一種用于兩種液態成分靜態混合的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于兩種液態成分靜態混合的方法。
【背景技術】
[0002]很長時間以來就已經知道通過靜態混合器來混合兩種物質，大部分靜態混合器包括如在本發明申請人的US-A-5 609 271中所述的螺旋混合元件。在這種原理中，兩種物質通過重復的移動而彼此混合。為了實現高質量的混合，混合器的不同參數以多種方式來確定，例如混合元件的幾何形狀、混合元件的數目和混合器直徑。在靜態類型的混合器中，層流通常用于具有中粘性到高粘性的介質。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，使用具有傳統混合元件的混合器是有問題的，因為特別是對于具有不同粘性及相應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。特別是在醫藥領域，這可能會導致嚴重的問題。
[0004]而且，在現有技術中已知的是具有帶一個或多個孔的盤狀混合元件的混合器。
[0005]GB-A-1 188 516公開了一種具有一疊盤的混合器，這些盤設置在混合器殼體中并具有相應的孔，這些盤設置為使得這些孔互相之間轉動偏移了 180°。
[0006]US-A-2 125 245公開了一種具有板的乳劑裝置，這些板設置在殼體中并且每個板具有多個小開口或者一個較大開口。
[0007]US-A-5 968 018公開了一種具有一疊盤的細胞分離設備，這些盤每個具有一個孔，這些盤設置為使得這些孔互相之間轉動偏移180°。
[0008]US-A1-2003/0179648公開了一種具有混合室的混合器，在混合室之間可設置傳統的混合螺旋等。
[0009]US-A-4 068 830公開了一種帶有混合螺旋的傳統的混合器，在混合螺旋之間設置有穿孔板。
[0010]從根據EP-A-918146的現有技術中已知的是在混合器殼體提供安裝件以擴大作為擴散器。這些安裝件由截頭圓錐形同心套表面構成。圓錐形尖頭布置在至少大致位于一點并且安裝件的進口橫截面各自形成一表面，它們的邊緣具有逆流動方向傾斜的形狀。流過擴散器的氣體(在EP-A 918146中是污染物)通過安裝件更均勻地導通到下游催化劑內。
[0011]在用于降低根據EP-A 918146的污染物的裝置中，通常所稱的邊緣效應，也被稱為溝道效應發生在氣體通道上。通過流動相對于中心變緩的邊緣流動導致這些邊緣效應。這些邊緣流動主要通過擴散器內壁處的摩擦效應引起。在對圓錐形進行加寬時，由于通過上述摩擦效應引起的制動效應，因此在靠近壁的區域會發生速度降低，這樣甚至會導致的問題是相應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)加工過程中的冷卻劑。該冷卻劑包括不同的氣態和液態成分，尤其是包括非常易揮發的脂肪族烴、優選甲烷、乙烷、丙烷和/或丁烷的部分。為了冷卻，冷卻劑被導入通常被設計為管束熱交換器的熱交換器內。該熱交換器被設計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現最佳。如果因而發生冷卻混合物的分離，則可能不再達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具有過大尺寸。
[0013]靜態混合器所存在的問題之前的解決方式是常規靜態混合器不適用于基本上連續擴大的管路部件。
[0014]已經提出的解決辦法是采用具有兩個圓柱形混合構件的靜態混合器，這些混合構件中的一個相應具有供給管路也就是管的直徑，并且第二混合構件具有熱交換器入口的直徑。在這種靜態混合器上采取的措施已經顯示在這種情況下氣態和液態成分不能得到均勻分布。為實現這一目的的混合距離太短；另外，利用這種混合器結構，在具有供給管路直徑的圓柱形混合構件靠近具有熱交換器入口的直徑的混合構件的點上存在急劇變化。在當前情況下，兩個混合構件優選制成相同長度，使得變化位于中心。
[0015]在XPS擠塑行業當中用于流體狀物料的混合均化二氧化碳組合發泡劑是由兩組分以上的化學物質構成，是以二氧化碳與醇類或烷類做發泡劑配比而成。而在以往生產工藝中，在以二氧化碳組合發泡劑為發泡劑時，無法使在發泡劑注入物料前使其完全均勻混合，從而產生了板材泡孔大小不一、抗壓強度下降等現象。
【發明內容】
[0016]本發明的目的在于提出一種用于兩種液態成分靜態混合的方法。
[0017]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0018]一種用于兩種液態成分靜態混合的方法:
[0019](I)、將兩種不同的液態成分分別由兩個入口進入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設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不同的混合單元；
[0020](2)、兩種液態流體進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成，在該單元中，兩種液態成分進行初步混合；
[0021](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進入第二混合單元，所述第二混合單元由多個盤形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個盤具有至少兩個個通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉動偏移一個轉動偏移角度；初步混合流體在該單元中進一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉動偏移角度為180° ;
[0022](4)、所述二次混合流體進入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 0.1 -1mnin
[0023]本發明兩組份以上液體用靜態混合器設計合理，結構緊湊，是一種沒有運動部件的高效混合設備，其基本工作機理是利用固定在管內的各個單一部件的獨特結構來改變流體在管內的流動方向，以達到不同流體之間良好分散和充分混合的目的。
[0024]本發明可以降低壓力損失，還可以在流動關系在管路中占主導的各個混合構件之間設置間隔。各個混合構件之間的短距離不會引起任何顯而易見的分層。
[0025]本發明在非常小分配體積時同樣確保兩種物質徹底混合。根據本發明的用于兩種成分的靜態混合器包括:具有入口部分的殼體和設置在所述殼體中的混合元件。其中至少一個混合元件是混合螺旋，并且額外地設置有至少一組包括至少兩個盤形剪切板形式的混合元件。
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]混合裝置包括一殼體，所述殼體的一端具有兩個液體入口，殼體為管狀，入口端設置有螺旋狀混合元件構成的第一混合單元，該單元具有兩個混合元件，并且它們順序放置；第二混合單元由4個盤形剪切板形式的混合元件構成；第三混合由圓柱形混合元件構成；并且該單元連接混合裝置的出口。
[0028]使用過程中:高粘度流體(I)、將兩種不同的液態成分分別由兩個入口進入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設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不同的混合單元；
[0029](2)、兩種液態流體進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成，在該單元中，兩種液態成分進行初步混合；
[0030](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進入第二混合單元，所述第二混合單元由多個盤形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個盤具有至少兩個個通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉動偏移一個轉動偏移角度；初步混合流體在該單元中進一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉動偏移角度為180° ;
[0031](4)、所述二次混合流體進入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 Imm0
[0032]實施例2
[0033]混合裝置包括一殼體，所述殼體的一端具有兩個液體入口，殼體為管狀，入口端設置有螺旋狀混合元件構成的第一混合單元，該單元具有4個混合元件，并且它們順序放置；第二混合單元由6個盤形剪切板形式的混合元件構成；第三混合由圓柱形混合元件構成；并且該單元連接混合裝置的出口。
[0034]使用過程中:高粘度流體(I)、將兩種不同的液態成分分別由兩個入口進入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設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不同的混合單元；
[0035](2)、兩種液態流體進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成，在該單元中，兩種液態成分進行初步混合；
[0036](3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進入第二混合單元，所述第二混合單元由多個盤形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個盤具有至少兩個個通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉動偏移一個轉動偏移角度；初步混合流體在該單元中進一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉動偏移角度為180° ;
[0037](4)、所述二次混合流體進入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為 0.1mm0
【主權項】
1.一種用于兩種液態成分靜態混合的方法，其特征在于: (1)、將兩種不同的液態成分分別由兩個入口進入混合裝置；所述混合裝置包括殼體和設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不同的混合單元; (2)、兩種液態流體進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成，在該單元中，兩種液態成分進行初步混合； (3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進入第二混合單元，所述第二混合單元由多個盤形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每個盤具有至少兩個個通道，其中相繼的剪切板的通道相互轉動偏移一個轉動偏移角度；初步混合流體在該單元中進一步混合均勻；得到二次混合流體；所述轉動偏移角度為180° ; (4)、所述二次混合流體進入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對所述混合裝置的出口 ；所述通孔的直徑為.0.1-1mm0
【專利摘要】本發明公開了一種用于兩種液態成分靜態混合的方法：(1)、將兩種不同的液態成分分別由兩個入口進入混合裝置；(2)、兩種液態流體進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成，在該單元中，兩種液態成分進行初步混合；(3)、由第一混合單元流出的初步混合流體，進入第二混合單元，所述第二混合單元由多個盤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入第三混合單元，第三混合由圓柱形混合元件構成，所述圓柱形混合元件中間具有通孔，通孔的出口正對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
【公開號】CN104548988
【申請號】CN201410612897
【發明人】華文蔚
【申請人】華文蔚
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月4日