靜態混合器簡介及選用

石大留戀

在混合、吸收、萃取、反應、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
達此目的, 經典的工程操作之一是攪拌混合操作。
經過長期的發展,攪拌裝置已經有了很大的改進,但
仍存在著一定的缺陷, 如軸封部件泄漏、存在死區、
混合均勻度不高、不能連續化生產以及裝置的動力
消耗大等。
靜態混合器是相對于動態攪拌器而言的。所謂
“靜態”是指混合器內沒有運動部件, 依靠組裝在管
內的混合單元,使不互溶的流體在混合器內流動時,
受混合單元的作用,發生分流、合流、旋轉等運動,促
使每種流體都達到良好的分散, 流體間達到良好的
混合。
根據組裝在管內的不同單元結構, 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
狀和截面發生變化, 產生剪切作用; (3) 單元使流體
旋轉,起到自行攪拌作用。
1 產品類型及特性
根據混合單元不同的結構特點, 目前國內生產
的靜態混合器主要類型見表1。
2 設計選用時各主要工藝參數的確定
211 流速的確定
根據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、慢化學反應,
適宜于層流條件操作, 流速約在011～013 m/ s (以
空管內徑計算值) 。
(2) 低、中粘度流體的混合、萃取、傳熱、中速反
應, 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、預反
應, 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
算:
W 顆粒= d 2g ( ( r 顆粒- 1) / r 液) / 18u 1/ 2 (1)
212 靜態混合器壓力降的計算
對于系統壓力較高的工藝過程, 靜態混合器產
生的壓力降相對還是比較小的, 對工藝本身不會構
成主要矛盾。而對于系統壓力較低的工藝過程, 則
要進行計算,以適應工藝要求。
21211 SV 型、SX 型、SL 型壓力降的計算
這3 種型號靜態混合器壓力降的計算是以水力
直徑為基準, 并考慮空隙率和摩擦系數的影響。計
算式如下:
ΔP = f

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