静态混合器在混合、吸收、萃取、反应、传热等化工单元操作中,都需要不同流体之间的均匀分散和充分混合,为达此目的,经典的工程操作之一是搅拌混合操作。经过长期的发展,搅拌装置已经有了很大的改进,但仍存在着一定的缺陷,如轴封部件泄漏、存在死区、混合均匀度不高、不能连续化生产以及装置的动力消耗大等。
静态混合器是相对于动态搅拌器面言的。所谓“静态”是指混合器内没有运动部件,依靠组装在管内的混合单元,使不互溶的流体在混合器内流动时,受混合单元的作用,发生分流、合流、旋转等运动,促使每种流体都达到良好的分散,流体间达到良好的混合。根据组装在管内的不同单元结构,其作用主要分为3类:
(1)单元对流体起切割作用;
(2)单元使流道形状和截面发生变化,产生剪切作用;
(3)单元使流体旋转,起到自行搅拌作用。
设计选用时各主要工艺参数的确定流速的确定
根据不同的物流特性和混合要求,流速的取值范围不同,一般可分为以下几种情况:
(1)中、高糖度流体的混合、传热、慢化学反应适宜于层流条件操作,流速约在0.1~0.3m/s(以空管内径计算值);
(2)低、中粘康流体的混合,茶取、传热、中速反应,适宜于过渡流到湍流条件下操作,流速约在0.3~0.8 m/s;
(3)低粘度难混合流体的混合、快速反应、预反应,适宜于湍流条件下操作,流速约在0.8~1.2 m/s;
(4)气-气、液-气的混合、琴职、吸收、强化传热,以气体的表观流速1.2~1.4m/s的完全流条件下操作;
(5)液-固混合、萃取,适宜于流条件下操作原则上掌握流速大于固体颗粒在波体中的沉降速度。
根据以上不同情况,在选择静态混合器也就有了方向。