靜態(tài)混合器簡介及選用

石大留戀

在混合、吸收、萃取、反應(yīng)、傳熱等化工單元操作
中,都需要不同流體之間的均勻分散和充分混合,為
達(dá)此目的, 經(jīng)典的工程操作之一是攪拌混合操作。
經(jīng)過長期的發(fā)展,攪拌裝置已經(jīng)有了很大的改進(jìn),但
仍存在著一定的缺陷, 如軸封部件泄漏、存在死區(qū)、
混合均勻度不高、不能連續(xù)化生產(chǎn)以及裝置的動(dòng)力
消耗大等。
靜態(tài)混合器是相對于動(dòng)態(tài)攪拌器而言的。所謂
“靜態(tài)”是指混合器內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)部件, 依靠組裝在管
內(nèi)的混合單元,使不互溶的流體在混合器內(nèi)流動(dòng)時(shí),
受混合單元的作用,發(fā)生分流、合流、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng),促
使每種流體都達(dá)到良好的分散, 流體間達(dá)到良好的
混合。
根據(jù)組裝在管內(nèi)的不同單元結(jié)構(gòu), 其作用主要
分為3 類:
(1) 單元對流體起切割作用; (2) 單元使流道形
狀和截面發(fā)生變化, 產(chǎn)生剪切作用; (3) 單元使流體
旋轉(zhuǎn),起到自行攪拌作用。
1 產(chǎn)品類型及特性
根據(jù)混合單元不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 目前國內(nèi)生產(chǎn)
的靜態(tài)混合器主要類型見表1。
2 設(shè)計(jì)選用時(shí)各主要工藝參數(shù)的確定
211 流速的確定
根據(jù)不同的物流特性和混合要求, 流速的取值
范圍不同,一般可分為以下幾種情況:
(1) 中、高粘度流體的混合、傳熱、慢化學(xué)反應(yīng),
適宜于層流條件操作, 流速約在011～013 m/ s (以
空管內(nèi)徑計(jì)算值) 。
(2) 低、中粘度流體的混合、萃取、傳熱、中速反
應(yīng), 適宜于過渡流到湍流條件下操作, 流速約在
013～018 m/ s 。
(3) 低粘度難混合流體的混合、快速反應(yīng)、預(yù)反
應(yīng), 適宜于湍流條件下操作, 流速約在018～112
m/ s 。
(4) 氣- 氣、液- 氣的混合、萃取、吸收、強(qiáng)化傳
熱,以氣體的表觀流速112～114 m/ s 的完全湍流條
件下操作。
(5) 液- 固混合、萃取,適宜于湍流條件下操作,
原則上掌握流速大于固體顆粒在液體中的沉降速
度。
顆粒在液體中的沉降速度可用stoke 定律來計(jì)
算:
W 顆粒= d 2g ( ( r 顆粒- 1) / r 液) / 18u 1/ 2 (1)
212 靜態(tài)混合器壓力降的計(jì)算
對于系統(tǒng)壓力較高的工藝過程, 靜態(tài)混合器產(chǎn)
生的壓力降相對還是比較小的, 對工藝本身不會(huì)構(gòu)
成主要矛盾。而對于系統(tǒng)壓力較低的工藝過程, 則
要進(jìn)行計(jì)算,以適應(yīng)工藝要求。
21211 SV 型、SX 型、SL 型壓力降的計(jì)算
這3 種型號靜態(tài)混合器壓力降的計(jì)算是以水力
直徑為基準(zhǔn), 并考慮空隙率和摩擦系數(shù)的影響。計(jì)
算式如下:
ΔP = f

動(dòng)力火車

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