一种用于两种液态成分静态混合的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于两种液态成分静态混合的方法。
【背景技术】
[0002]很长时间以来就已经知道通过静态混合器来混合两种物质，大部分静态混合器包括如在本发明申请人的US-A-5 609 271中所述的螺旋混合元件。在这种原理中，两种物质通过重复的移动而彼此混合。为了实现高质量的混合，混合器的不同参数以多种方式来确定，例如混合元件的几何形状、混合元件的数目和混合器直径。在静态类型的混合器中，层流通常用于具有中粘性到高粘性的介质。这同样适用于具有例如1-2_的非常小直径的混合器以及具有低粘性的成分。
[0003]特别地，如果待混合量非常小，例如在逐滴分配的情形中，使用具有传统混合元件的混合器是有问题的，因为特别是对于具有不同粘性及相应的表面张力的成分而言，不再能够获得足够彻底的混合效果。特别是在医药领域，这可能会导致严重的问题。
[0004]而且，在现有技术中已知的是具有带一个或多个孔的盘状混合元件的混合器。
[0005]GB-A-1 188 516公开了一种具有一叠盘的混合器，这些盘设置在混合器壳体中并具有相应的孔，这些盘设置为使得这些孔互相之间转动偏移了 180°。
[0006]US-A-2 125 245公开了一种具有板的乳剂装置，这些板设置在壳体中并且每个板具有多个小开口或者一个较大开口。
[0007]US-A-5 968 018公开了一种具有一叠盘的细胞分离设备，这些盘每个具有一个孔，这些盘设置为使得这些孔互相之间转动偏移180°。
[0008]US-A1-2003/0179648公开了一种具有混合室的混合器，在混合室之间可设置传统的混合螺旋等。
[0009]US-A-4 068 830公开了一种带有混合螺旋的传统的混合器，在混合螺旋之间设置有穿孔板。
[0010]从根据EP-A-918146的现有技术中已知的是在混合器壳体提供安装件以扩大作为扩散器。这些安装件由截头圆锥形同心套表面构成。圆锥形尖头布置在至少大致位于一点并且安装件的进口横截面各自形成一表面，它们的边缘具有逆流动方向倾斜的形状。流过扩散器的气体(在EP-A 918146中是污染物)通过安装件更均匀地导通到下游催化剂内。
[0011]在用于降低根据EP-A 918146的污染物的装置中，通常所称的边缘效应，也被称为沟道效应发生在气体通道上。通过流动相对于中心变缓的边缘流动导致这些边缘效应。这些边缘流动主要通过扩散器内壁处的摩擦效应引起。在对圆锥形进行加宽时，由于通过上述摩擦效应引起的制动效应，因此在靠近壁的区域会发生速度降低，这样甚至会导致的问题是相应的滴状或泡状相也就是分散相，尤其是液体成分本身不能再利用连续相尤其是气体保持悬浮并分离。
[0012]这种气-液混合物例如用作LNG(液化天然气)加工过程中的冷却剂。该冷却剂包括不同的气态和液态成分，尤其是包括非常易挥发的脂肪族烃、优选甲烷、乙烷、丙烷和/或丁烷的部分。为了冷却，冷却剂被导入通常被设计为管束热交换器的热交换器内。该热交换器被设计成具有要求均匀冷却剂混合物的冷却能力，否则冷却能够不能被用于实现最佳。如果因而发生冷却混合物的分离，则可能不再达到所需的冷却能力并且不能保持所要求的能力。因此之前必须使热交换器相应具有过大尺寸。
[0013]静态混合器所存在的问题之前的解决方式是常规静态混合器不适用于基本上连续扩大的管路部件。
[0014]已经提出的解决办法是采用具有两个圆柱形混合构件的静态混合器，这些混合构件中的一个相应具有供给管路也就是管的直径，并且第二混合构件具有热交换器入口的直径。在这种静态混合器上采取的措施已经显示在这种情况下气态和液态成分不能得到均匀分布。为实现这一目的的混合距离太短；另外，利用这种混合器结构，在具有供给管路直径的圆柱形混合构件靠近具有热交换器入口的直径的混合构件的点上存在急剧变化。在当前情况下，两个混合构件优选制成相同长度，使得变化位于中心。
[0015]在XPS挤塑行业当中用于流体状物料的混合均化二氧化碳组合发泡剂是由两组分以上的化学物质构成，是以二氧化碳与醇类或烷类做发泡剂配比而成。而在以往生产工艺中，在以二氧化碳组合发泡剂为发泡剂时，无法使在发泡剂注入物料前使其完全均匀混合，从而产生了板材泡孔大小不一、抗压强度下降等现象。
【发明内容】
[0016]本发明的目的在于提出一种用于两种液态成分静态混合的方法。
[0017]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0018]一种用于两种液态成分静态混合的方法:
[0019](I)、将两种不同的液态成分分别由两个入口进入混合装置；所述混合装置包括壳体和设置在所述壳体中的混合元件；所述的混合元件在壳体中顺序放置形成多个不同的混合单元；
[0020](2)、两种液态流体进入位于壳体中由混合元件形成的第一混合单元，该单元由螺旋状的混合元件构成，在该单元中，两种液态成分进行初步混合；
[0021](3)、由第一混合单元流出的初步混合流体，进入第二混合单元，所述第二混合单元由多个盘形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每个盘具有至少两个个通道，其中相继的剪切板的通道相互转动偏移一个转动偏移角度；初步混合流体在该单元中进一步混合均匀；得到二次混合流体；所述转动偏移角度为180° ;
[0022](4)、所述二次混合流体进入第三混合单元，第三混合由圆柱形混合元件构成，所述圆柱形混合元件中间具有通孔，通孔的出口正对所述混合装置的出口 ；所述通孔的直径为 0.1 -1mnin
[0023]本发明两组份以上液体用静态混合器设计合理，结构紧凑，是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作机理是利用固定在管内的各个单一部件的独特结构来改变流体在管内的流动方向，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。
[0024]本发明可以降低压力损失，还可以在流动关系在管路中占主导的各个混合构件之间设置间隔。各个混合构件之间的短距离不会引起任何显而易见的分层。
[0025]本发明在非常小分配体积时同样确保两种物质彻底混合。根据本发明的用于两种成分的静态混合器包括:具有入口部分的壳体和设置在所述壳体中的混合元件。其中至少一个混合元件是混合螺旋，并且额外地设置有至少一组包括至少两个盘形剪切板形式的混合元件。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]混合装置包括一壳体，所述壳体的一端具有两个液体入口，壳体为管状，入口端设置有螺旋状混合元件构成的第一混合单元，该单元具有两个混合元件，并且它们顺序放置；第二混合单元由4个盘形剪切板形式的混合元件构成；第三混合由圆柱形混合元件构成；并且该单元连接混合装置的出口。
[0028]使用过程中:高粘度流体(I)、将两种不同的液态成分分别由两个入口进入混合装置；所述混合装置包括壳体和设置在所述壳体中的混合元件；所述的混合元件在壳体中顺序放置形成多个不同的混合单元；
[0029](2)、两种液态流体进入位于壳体中由混合元件形成的第一混合单元，该单元由螺旋状的混合元件构成，在该单元中，两种液态成分进行初步混合；
[0030](3)、由第一混合单元流出的初步混合流体，进入第二混合单元，所述第二混合单元由多个盘形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每个盘具有至少两个个通道，其中相继的剪切板的通道相互转动偏移一个转动偏移角度；初步混合流体在该单元中进一步混合均匀；得到二次混合流体；所述转动偏移角度为180° ;
[0031](4)、所述二次混合流体进入第三混合单元，第三混合由圆柱形混合元件构成，所述圆柱形混合元件中间具有通孔，通孔的出口正对所述混合装置的出口 ；所述通孔的直径为 Imm0
[0032]实施例2
[0033]混合装置包括一壳体，所述壳体的一端具有两个液体入口，壳体为管状，入口端设置有螺旋状混合元件构成的第一混合单元，该单元具有4个混合元件，并且它们顺序放置；第二混合单元由6个盘形剪切板形式的混合元件构成；第三混合由圆柱形混合元件构成；并且该单元连接混合装置的出口。
[0034]使用过程中:高粘度流体(I)、将两种不同的液态成分分别由两个入口进入混合装置；所述混合装置包括壳体和设置在所述壳体中的混合元件；所述的混合元件在壳体中顺序放置形成多个不同的混合单元；
[0035](2)、两种液态流体进入位于壳体中由混合元件形成的第一混合单元，该单元由螺旋状的混合元件构成，在该单元中，两种液态成分进行初步混合；
[0036](3)、由第一混合单元流出的初步混合流体，进入第二混合单元，所述第二混合单元由多个盘形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每个盘具有至少两个个通道，其中相继的剪切板的通道相互转动偏移一个转动偏移角度；初步混合流体在该单元中进一步混合均匀；得到二次混合流体；所述转动偏移角度为180° ;
[0037](4)、所述二次混合流体进入第三混合单元，第三混合由圆柱形混合元件构成，所述圆柱形混合元件中间具有通孔，通孔的出口正对所述混合装置的出口 ；所述通孔的直径为 0.1mm0
【主权项】
1.一种用于两种液态成分静态混合的方法，其特征在于: (1)、将两种不同的液态成分分别由两个入口进入混合装置；所述混合装置包括壳体和设置在所述壳体中的混合元件；所述的混合元件在壳体中顺序放置形成多个不同的混合单元; (2)、两种液态流体进入位于壳体中由混合元件形成的第一混合单元，该单元由螺旋状的混合元件构成，在该单元中，两种液态成分进行初步混合； (3)、由第一混合单元流出的初步混合流体，进入第二混合单元，所述第二混合单元由多个盘形剪切板形式的混合元件，所述剪切板的每个盘具有至少两个个通道，其中相继的剪切板的通道相互转动偏移一个转动偏移角度；初步混合流体在该单元中进一步混合均匀；得到二次混合流体；所述转动偏移角度为180° ; (4)、所述二次混合流体进入第三混合单元，第三混合由圆柱形混合元件构成，所述圆柱形混合元件中间具有通孔，通孔的出口正对所述混合装置的出口 ；所述通孔的直径为.0.1-1mm0
【专利摘要】本发明公开了一种用于两种液态成分静态混合的方法：(1)、将两种不同的液态成分分别由两个入口进入混合装置；(2)、两种液态流体进入位于壳体中由混合元件形成的第一混合单元，该单元由螺旋状的混合元件构成，在该单元中，两种液态成分进行初步混合；(3)、由第一混合单元流出的初步混合流体，进入第二混合单元，所述第二混合单元由多个盘形剪切板形式的混合元件，得到二次混合流体；(4)、所述二次混合流体进入第三混合单元，第三混合由圆柱形混合元件构成，所述圆柱形混合元件中间具有通孔，通孔的出口正对所述混合装置的出口；所述通孔的直径为0.1-1mm。
【IPC分类】B01F3-08, B01F5-06
【公开号】CN104548988
【申请号】CN201410612897
【发明人】华文蔚
【申请人】华文蔚
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月4日