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静态混合器的混合形态

点击: 日期:2017-08-29 09:18:43

静态混合器的混合形态

静态混合器在基本工艺流程中的组合方法见下图所示的两种类型。在实际应用中往往将多种基本流程组合在一起使用。两种液体汇合部位的结构,应根据液体的粘度、密度、混合比、互溶性等来确定。尤其当两种液体一接触就反应或凝胶而相变时,更要注意汇合部位的结构、流速以及混合器的选择。

1层流的混合

经静态混合器混合后的流体的混合形态,与经具有传动部件的混合机或搅拌机混合的混合形态有明显的差别。图二表示采用静态混合器混合两种流体是产生的典型层流混合状态。混合状态由条带状变为连续的或不连续的线状及粒子状,而状态的变化取决于流体混合时的雷诺数和韦伯数。例如:当流速、粘度、混合器直径一定时,如果流体间表面张力大,流体的混合形态则从条带状转向线状,进而变化到粒子状。

 

混合器单元数、管径和流速的选定

混合器的单元数和直径随流体的性质(粘度、互溶性、密度)、混合比、希望达到的混合状态、接触面上液体的结构变化等而不同,可通过试验和经验来确定。通常基于雷诺数并经试验确定混合器的放大倍数。但当雷诺数Re<100(严格地说在1以下)时,混合程度、混合状态与雷诺数无关,只取决于混合器的单元数。因此,只要混合统一流体,不论其流速和混合器直径多大,经试验确定的单元数都适用。混合器管内流速越大,混合效果越好。但流速太大,压力损失增加,提高了加压泵的扬程,能耗多。因此选定流速有一个较优的范围。

 

2湍流混合

适合于湍流混合的静态混合器采用的是扭曲叶片的形式。其理由是,随着流速的增大,在流动的断面方向会产生很多激烈的涡流和很强的剪切力。由于这种强大的剪切力的存在,故可有效地发生气液、液液、固液等的分散及液液、固液的溶解。

除扭曲叶片的形式外,其它形式的静态混合器也可以进行湍流混合,但其供给流体的能量大多消耗于流体与壁面的摩擦,用于流体之间的摩擦很少。所以,从耗能的角度来看,这些结构劣于扭曲叶片的形式的混合器。

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