Смешение в статических смесителях

Для смешения потоков жидкостей различного состава в последнее время нача ш применять статические смесители - устройства, не содержащие подвижных частей и устанавливаемые непосредственно [c.160]

Статические смесители широко используются при переработке нефти и газа, в нефтехимии, при производстве и переработке пластмасс, очистке отходящих газов, питьевой и сточных вод, в производстве синтетических волокон и т.д. Высокая эффективность смешения, низкие капитальные и эксплуатационные затраты, малое потребление энергии, небольшие размеры, отсутствие движущихся деталей — все это выгодно отличает статические смесители от других способов перемешивания. [c.452]

Ускорить смешение потоков (примеры приведены на рис. 2.77) возможно профилированием газохода в месте ввода потока (труба Вентури - рис. 2.11,а), инжекцией одного скоростного потока в другой (рис. 2.11,6), установкой специальных устройств для энергичного, например в вихревом потоке, перемешивания (рис. 2.11,в,г), подачей встречных потоков (рис. 2.11,д). Хорошие результаты дают так называемые статические смесители (рис. 2.11,е). В последнем примере в трубе установлены в ряд [c.160]

Название статические смесители связано с тем, что в устройствах этого типа отсутствуют какие-либо движущиеся части. Однако конструктивные особенности смесителя позволяют так перестраивать поле скоростей и изменять направление линий тока, что площадь поверхности раздела существенно увеличивается и жидкая смесь все время проходит через каждый из повторяющихся элементов статического смесителя. Хотя для каждого типа статических смесителей характерна своя картина смешения, тем не менее общим является то, что увеличение поверхности раздела между компонентами смеси достигается двумя способами за счет сдвигового или экстенсивного течения и за счет расщепления и перестраивания потоков жидкости. В обоих случаях необходим перепад давления. Это и определяет число элементов смешения в статическом смесителе, а следовательно, и качество смешения. [c.395]

Выше (на рис. 7.1, б) была приведена схема упорядоченного распределительного смешения. Такой тип смешения осуществляется на практике в различного рода статических смесителях при комбинировании распределительного и ламинарного смешения. Подробнее этот процесс будет описан в гл. II. При упорядоченном смешении процесс перемешивания и качество смеси достаточно хорошо харак- [c.199]

В разд. 11.7 описан еще один тип смесителей — так называемые статические смесители [7], лишенные каких-либо движущихся частей. Процесс смешения в таких смесителях поддается теоретическому анализу, и результат смешения предсказуем. Механизм смешения представляет собой комбинацию ламинарного смешения и упорядоченного распределения компонентов. [c.371]

Таким образом, механизм диспергирующего смешения высоковязких жидкостей в каналах статических смесителей заключается в уменьшении толщины полос диспергируемого компонента в ходе последовательных актов деления потока на торцевых гранях винтовых элементов, чередующихся с действием деформации сдвига в пределах одного смесительного элемента. Число таких воздействий определяется количеством смесительных элементов. [c.64]

Рассмотрим возможности гидродинамического подхода для решения задачи о нахождении величины смесительного воздействия в статических смесителях с винтовыми элементами при смешении сред, различающихся по вязкости и концентрациям. [c.90]

Существует большое количество конструкций статических смесителей (с винтовыми элементами, промежуточными камерами, пластинчатыми и гофрированными элементами и т. п.). Для каждого из типов статических смесителей характерна своя картина смешения, однако общим является то, что увеличение поверхности раздела между компонентами смеси достигается двумя способами за счет сдвигового течения и за счет расщепления и переориентации потоков жидкости [6]. [c.11]

Запросы различных отраслей промышленности постоянно опережают внедрение в практику эффективного смесительного оборудования. Во многом это объясняется тем, что изменились представления о возможностях самого процесса смешения, который становится способом получения материалов с комплексом требуемых свойств. При таком подходе конечная цель смешения не ограничивается лишь достижением однородности физикохимических характеристик в любом элементарном объеме получаемого материала, а определяется как обеспечение максимально возможного проявления заложенных в его составе ценных свойств. Все чаще процесс смешения рассматривают как целостную химико-технологическую систему, в которой оборудование является центральным звеном [1]. К такому оборудованию предъявляются требования обеспечения непрерывности технологического процесса, регулирования параметров смешения в широком диапазоне, простоты и надежности аппаратурного оформления. Среди перспективных смесителей особо следует выделить статические смесители, роторно-пульсационные аппараты (РПА) и смесители, действие которых основано на использовании электрогидравлического эффекта. Они не только отвечают перечисленным требованиям, но, как правило, имеют небольшие габариты при высокой производительности. Отличительные особенности данных смесителей — это возможность реализации значительных величин деформаций и напряжений сдвига и обеспечение их однородности в рабочем объеме, что обусловливает высокое качество смешения. [c.4]

В непрерывном процессе заданное качество смеси достигается за один проход смеси через рабочую полость смесителя и обычно все компоненты непрерывно загружают на входе в смеситель. По схеме непрерывного смешения работают различные экструзионные смесители, так называемые статические смесители и т. п. [c.6]

Технологические режимы и аппаратурное оформление процесса. Для разработки рекомендаций по технологии ведения процесса приготовления эпоксидных компаундов в статических смесителях прежде всего проанализируем влияние отдельных технологических параметров на физико-механические и эксплуатационные свойства получаемых композиций. Как было показано ран е, механизм смешения заключается в увеличении удельной межфазной поверхности раздела до определенного значения, которое зависит от конструктивных особенностей используемого оборудования. Естественным является рост степени отверждения композиции (что во многом определяет ее свойства) по мере увеличения поверхности раздела связующего и отвердителя. Так, на рис. 5.1 приведена корреляционная зависимость между удельной межфазной поверхностью и процентным содержанием нерастворимого осадка в отвержденной смоле, указывающая на прямо пропорциональную зависимость между этими величинами. Рис. 5.2 иллюстрирует зависимость ряда свойств отвержденных композиций на основе смолы ЭД-20 и отвердителя полиэтилен-полиамина от числа винтовых элементов смесителя (или, что аналогично, от деформации сдвига, сообщенной материалу), что указывает на возможность существенного повышения стабиль- [c.121]

Одной из наиболее слол-сных задач в теории ламинарного смешения является разработка методов теоретической оценки смесительного воздействия на обрабатываемый материал. В настоящее время разработаны методы расчета смесительного воздействия применительно к процессам переработки термопластов в одночервячных [13], двухчервячных [14] и дисковых экструдерах [15], реактопластов в статических смесителях [16], резни в валковых [17, 18], роторных [19] и червячных смесителях с переменной нарезкой червяка и корпуса [20]. [c.9]

Данный механизм характерен для смешения компонентов, незначительно отличающихся по вязкости и концентрациям. Процесс приготовления эпоксидных компаундов, для которого статические смесители являются особо эффективными, характеризуется тем, что смешивают компоненты, вязкость которых [c.64]

Перспективным направлением развития процессов приготовления различных композиций в химической, нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности является использование в качестве основного смесительного оборудования статических смесителей, позволяющих вести смешение по непрерывному циклу с высокой производительностью при малой рабочей емкости. Экономическая эффективность их применения обусловливается снижением металлоемкости оборудования, сокращением производственных площадей, уменьшением капитальных затрат на строительство помещений и трудозатрат по обслуживанию и уходу по сравнению с емкостной перемешивающей аппаратурой большой емкости. [c.11]

Сравнение конструкций описанных установок позволяет сделать вывод, что центральным, основным узлом, определяющим их тип и возможности, является смеситель — аппарат той или иной конструкции, выбор которого чрезвычайно важен. Смесители, применяемые в настоящее время в промышленности для совмещения эпоксидной смолы с отвердителем, как правило, представляют собой проточные устройства, смешение в которых осуществляется в результате передачи энергии от вращающихся элементов к жидкости. Наряду со сложностью разборки и чистки таких смесителей постоянной проблемой является обеспечение надежности валов привода. Потребность промышленности в быстродействующих непрерывных смесителях, лишенных этих недостатков, и привела к созданию статических смесителей, рабочими органами которых служат неподвижные вставные элементы. [c.13]

Анализ теоретических зависимостей, полученных для расчета основных параметров статических смесителей, указывает, в частности, на существенное влияние величины деформации сдвига в достижении требуемого качества смешения. Так, рис. 5.3 иллюстрирует влияние числа смесительных элементов на значение ширины полос при различных величинах деформации сдвига, сообщаемой материалу при прохождении смесительного элемента. Естественным является уменьшение требуемого числа смесительных элементов при увеличении деформации сдвига в пределах одного элемента. [c.123]

В случае смешения материалов с различающимися диэлектрическими проницаемостями, что имеет место в таких технологически важных процессах, как, например, приготовление эпоксидных компаундов в статических смесителях, возможно использование ДЭ-методов. [c.25]

На рис. 1.7 показаны зависимости изменения диэлектрической проницаемости (Де), толщины полос смешиваемых компонентов (/ ) и среднеквадратического отклонения микротвердости (5т) отвержденных образцов эпоксидного компаунда, полученного в статическом смесителе, от числа винтовых элементов т (или, что аналогично, от величины сообщенной материалу деформации сдвига). Сравнение характера зависимостей указывает на полное соответствие между данными, полученными различными методами оценки. качества смешения. Так, величины смесительного воздействия, сообщенной материалу при прохождении им 25 винтовых элементов, оказывается достаточным, чтобы добиться максимально возможной для данной конструкции смесителя степени однородности, о чем свидетельствует прекращение изменения величины диэлектрической проницаемости и независящего от нее критерия — толщины полос. [c.34]

СМЕШЕНИЕ В СТАТИЧЕСКИХ СМЕСИТЕЛЯХ [c.61]

Учитывая целесообразность использования статических смесителей с винтовыми элементами для получения композиций из вязких, химически взаимодействующих компонентов, рассмотрим механизм процесса смешения в ламинарном режиме на примере компонентов эпоксидных компаундов. [c.62]

Подобный характер процесса смешения сохраняется, при различных скоростях объемной подачи компонентов это подтверждает имеющиеся в литературе [16] предположения о том, что энергия, затрачиваемая на смешение в статических смесителях с винтовыми элементами, зависит не от скорости движения частиц материала, а от геометрических характеристик отдельных элементов. [c.64]

Переход от периодического процесса смешения в емкости с мешалкой к непрерывному процессу с использованием статического смесителя-реактора позволяет повысить безопасность производства, существенно уменьшить габаритные размеры реактора и снизить потребление энергии. На рис. XVII-10 смеситель-реактор показан в момент установки статического смесителя. Статические смесители в таких реакторах играют роль теплообменных поверхностей и выполнены из труб, внутри которых циркулирует теплоноситель. Подобным образом удается реализовать реакторы вытеснения с заранее заданным профилем температуры по длине аппарата. [c.455]

Отличительной особенностью установки является объединение статического смесителя с устройством для регулирования качества смешения 5. Относительный поворот гильз смесителя осуществляется в зависимости от сигнала диэлектрического датчика контроля качества смешения 6 (см. разд. 1.3). Сигнал датчика усиливается в приемнике 7 и поступает в следящее устройство 8, которое дае г команду устройству, подобному сельсину, поворачивающему гильзы с элементами на необходимый угол. [c.127]

Статические смесители, представляющие собой каналы сложной формы, предназначенные для смешения за счет столкновения потоков, менее эффективны. Для препаративной работы требуются смесители со значительно большей вместимостью, рассчитанные на работу с большими подачами растворителей. Для микроколоночной ВЭЖХ с градиентом растворителя необходим микросмеситель вместимостью менее 100 мкл попытка использовать смеситель на 1—1,5 мл приводит к сильному искажению [c.145]

Значительно лучший термический к.п.д. достигается в конструкциях трубчатых смесителей, обогреваемых или охлаждаемых как изнутри, так и снаружи. Примеры таких аппаратов представлены на рис. 7.3. Эти статические смесители предназначены для смешения и нагрева компонентов фотоэмульсии. На рисунке черными стрелками показана трасса приготовляемого [c.170]

Эксплуатация установок динамической отбелки с хлорированием при средней концентрации массы свидетельствует о том, что статические смесители, предназначенные для смешения целлюлозы с хлором, очень чувствительны к изменению расхода хлора. При пониженных расходах хлора эффективность перемешивания резко ухудшается, в результате чего мелкие пузырьки газа проходят через смеситель, объединяются в более крупные агрегаты и, проникая в башню для отбелки, образуют в массе трудноустранимые газовые каналы . Это явление усугубляется при снижении концентрации и повышении температуры массы. Пузырьки газа нарушают работу оптических датчиков и тем самым ухудшают управление процессом отбелки. Эти проблемы были решены путем уменьшения диаметра статического смесителя, реконструкции крыльчатки насосов и т. д. [c.179]

На рис. 2.2 показана конструкция статического смесителя с расположенным внутри корпуса дорном. Регулировочный винт 1 изменяет проходное сечение между внутренней вставкой 3 и дорном тем самым создается дополнительное сопротивление и варьируется эффективность смешения. Зазор регулируется в [c.20]

Статические смесители компактны, просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. В них нет движущихся и уплотняющих устройств. Они характеризуются малым рабочим объемом зоны смешения и отсутствием застойных зон. [c.21]

Для одинаково расположенных и равных по размеру участков г представляет собой расстояние между соседними элементами текстуры. Числовое значение г полностью определяет качество таких регулярных смгсей. Для статического смесителя значение г обратно пропорционально числу слоев, образовавшихся в результате перемешивания. Напомним, что для простой полосатой текстуры степень разделения равна одной четверти ширины одного слоя, или 5 = г/8. Но для столь простой смеси нет необходимости использовать такую статистическую характеристику текстуры, как степень разделения. Процесс смешения ведет к уменьшению ширины полос до требуемой величины в принципе ширину полос можно уменьшить до молекулярного уровня. [c.200]

В большинстве ламинарных смесителей можно выделить элементы конструкции, обеспечивающие выполнение этих двух требований. Например, на вальцах можно достичь больших деформаций полимера, проходящего через зазор между валками, т. е. удовлетворить первому требованию эффективного смешения. Второе требование, однако, можно выполнить, только подрезая и многократно пропуская полимер через зазор вальцов. Точно так же в роторном смесителе жидкость, проходя между лопастями роторов и в зазоре между ротором и стенкой камеры смесителя, подвергается значительной деформации. Кроме того, конфигурация роторов обеспечивает осевое течение жидкости, что приводит к требуемому распределению элементов поверхности раздела внутри системы. Такой сложный процесс течения, который можно наблюдать, например, в роторных смесителях, сопровождающийся многочисленными неконтролируемыми явлениями, можно назвать псевдорандомизированным (псевдослучайным) процессом. В случаях, подобных описанному выше, выполнение второго требования равноценно достижению случайного распределения диспергируемой фазы. То же самое происходит в статических смесителях при упорядоченном, а не случайном смешении. В этих смесителях основное увеличение площади поверхности раздела достигается за счет ламинарного смешения, а перераспределение элементов поверхности раздела происходит упорядоченно. [c.372]

Из сказанного следует, что в статических смесителях расщепление и рекомбинация потоков приводят к многократному увеличению числа полос (упорядоченное распределительное смешение). Конструкция смесителя обеспечивает наиболее благоприятную ориентацию элементов поверхности раздела применительно к конкретному виду течения (ламинарное смещение) в смесителе Кеникс — перпендикулярная ориентация при доминирующем сдвиговом течении, а в смесителе Росса — параллельная ориентация при доминирующем течении при растяжении. [c.397]

I — силосы [транспортировка сыпучих материалов (гл. 8). расиределеиие давлений в бункере (8.7). гравитационные потоки (8.8), агломерация (8.3)] 2 — У-образные смесители [смешение (гл. 7.11), распределительное смешение (7.8), характеристика смесителей (7.2)] 3 — бункер [движение сыпучего материала (гл. 8), распределение давлений (8.7), гравитационное теченне в бункере (8.8)] 5 — зона плавления [нлавленне вследствие дисснпативного разогрева (9.7, 9.8, 12.2)] 6 — зона дегазации (5.1. 5.5) 4 — зона питания [движение сыпучего материала (гл. 8). установившееся движение пробки (8.13), 12.2)] 7 — зона дозирования [генерирование давления и перекачивание (гл. 10), винтовые насосы (10.3, 12.1), смешение (гл. 7,11), ламинарное, и диспергирующее смешение (7.9, 7.10, 7.13, 11.3, 11.4, 11.6, 11.10)] —статический смеситель (11.7) [c.610]

Экстракторы различаются по способу смешения и разделения фаз, по характеру энергии, интенсифици-руюш ей контакт фаз. Существуют два основных типа экстракторов смеситель-отстойник и колонные. Смеситель-отстойник характеризуется определенным числом ступеней, в каждой из которых происходит контактирование исходных фаз и последующее разделение вновь образующихся. В целом в аппарате за счет соединения ступеней по потокам рафинатных и экстрактных растворов реализуется противоточное движение фаз. Разделение фаз осуществляется методом отстаивания или центробежным способом, премешивание фаз — при помощи механических мешалок, статических смесителей, насосов, инжекторов. Многоступенчатые экстракторы, выполненные в общем корпусе, получили название ящичных. [c.207]

В случае статических смесителей с винтовыми элементами увеличение межфазной поверхности компонентов осуществляется при прохождении ими смесительных элементов, причем эффективость процесса диспергирующего смешения по длине смесителя различна -В пределах 1-го и 2-го элементов происходит интенсивное уменьшение толщины полос диспергируемого компонента до размеров, много меньших величины проходного сечения винтовых каналов. Ввиду того, что размеры полос [c.63]

На рис. 5.6 показана схема дозирующей установки со статическим смесителем для приготовления быстротвердеющих эпоксипластов различного назначения. Установка включает в себя термостатируемые баки для хранения и подготовки компонентов — бак смолы 1 и бак отвердителя 2. Подготовка смолы и отвердителя заключается в удалении из них воздушных включений и подогреве до предусмотренной температуры. Возможно также введение в один из компонентов пластифицирующих веществ, пигментов или наполнителей. Подготовленные к смешению компоненты в заданном рецептурном соотношении дозируются в статический смеситель 3. В качестве дозатора в этой и подобной установках обычно используются плунжерные гидроцилинд-ры. Применение плунжерных дозаторов обусловлено в первую О -О- [c.125]

Конструктивное решение статических смесителей, применяемых в целлюлозно-бумажной промышленности, различно. Так, смеситель, предназначенный для разбавления массы при производстве газетной бумаги и устанавливаемый как на горизонтальных, так и на вертикальных и наклонных участках трубопровода [194], представляет собой полностью сварную конструкцию, в которой смонтированы два конусообразных эле-гмента для смешения массы с водой. [c.179]

Один из характерных примеров процесса смешения двух взаимнорастворимых низковязких компонентов в химической промыщлецности — разбавление жидкого стекла предварительно умягченной водой [204]. На ряде производств обе жидкости заливают в один резервуар и перемещивают в нем при помощи механической мещалки с последующей подачей в циркуляционный насос. Время смещения для одной партии составляет 5— 6 ч. Применение статических смесителей позволяет проводить смешение жидкостей непосредственно в потоке и сократить время смешения в среднем на 2 ч. При этом время смешения становится сравнимым с временем заполнения резервуара. Дополнительным пренмуществом является экономия затрат на оборудование— мешалку и циркуляционный насос. [c.185]

Перспективным следует считать применение малообъемных смесителей при очистке сточных вод или уменьшении замутнен-ности природной воды. Для подобных целей находят применение устройства, содержащие в качестве основного элемента статический смеситель с винтовыми элементами (Патент США № 3704006). В подобном устройстве в поток сточных вод, содержащих в растворенном виде такие, например, загрязняющие вещества, как сульфат натрия (МагЗОз), добавляется газовая смесь с большим содержанием кислорода. Для этого жидкость и газ совместно пропускаются через статический смеситель. Газовая смесь, диспергируясь на винтовых элементах смесителя, окисляет сульфат натрия и переводит его в безвредное соединение сульфит натрия (Na2S04). Схема такой очистки представлена на рис. 7.12. По трубам 1 и 2 сточная вода (А) н газовая смесь В), соответственно, подаются в статический смеситель 3 с винтовыми элементами 4, где н происходит интенсивное смешение и окисление вредных продуктов. Смешиваемые компоненты нагнетаются в смеситель с определенной регулируемой скоростью, которая выбирается в зависимости от плотности окисляемой фазы, поверхностного натяжения между фазами и внутреннего диаметра трубы смесителя. Величина скорости определяется критерием Вебера [208] [c.185]

В нижней части по высоте колонны смонтированы три секции смешения, снабженные рубашками для охлаждения. В секциях происходит диспергирование фосгена в реакционной смеси статическими смесителями и протекает реакция межфазной конденсации фосгена с раствором динатриевой соли ДФП при 25 °С. Р1ад верхней секцией имеется царга, заполненная кольцами Ра-шига для дополнительного перемешивания. Высота насадки — 500 мм. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология