BRPI0714841A2 - aparelho e processo de mistura contÍnua, semicontÍnua ou em batelada - Google Patents

aparelho e processo de mistura contÍnua, semicontÍnua ou em batelada Download PDF

Info

Publication number
BRPI0714841A2
BRPI0714841A2 BRPI0714841-0A BRPI0714841A BRPI0714841A2 BR PI0714841 A2 BRPI0714841 A2 BR PI0714841A2 BR PI0714841 A BRPI0714841 A BR PI0714841A BR PI0714841 A2 BRPI0714841 A2 BR PI0714841A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
tubular vessel
substance
flow
vessel
tubular
Prior art date
Application number
BRPI0714841-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Xiongwei Ni
Andrew Fitch
Ian Laird
Original Assignee
Nitech Solutions Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitech Solutions Ltd filed Critical Nitech Solutions Ltd
Publication of BRPI0714841A2 publication Critical patent/BRPI0714841A2/pt
Publication of BRPI0714841B1 publication Critical patent/BRPI0714841B1/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/45Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4521Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/006Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/45Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415Tubular reactors
    • B01J19/2435Loop-type reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

APARELHO E PROCESSO DE MISTURA CONTINUA, SEMICONTINUA OU EM BATELADA. Um aparelho e processo de mistura contínua, semicontínua ou em batelada para produzir e manter uma substância consistentemente misturada usa um vaso tubular (1) equipado com uma pluralidade de defletores anulares (4) configurada para iniciar e manter mistura uniforme e dispersão eficaz da substância no vaso tubular, com uma bomba (9) para conferir movimento linear unidirecional e movimento não-oscilatório à substância no vaso tubular, promovendo e mantendo, desse modo, misturauniforme e dispersão eficaz da substância.

Description

"APARELHO E PROCESSO DE MISTURA CONTINUA, SEMICONTINUA OU EM BATELADA" Campo tecnico
A presente invengao refere-se a um aparelho e processo de mistura para manter materials consistentemente misturados. Em particular, a presente ίηνβηςείο refere-se a um aparelho e metodo aperfeigoados para ο transporte de suspensoes e dispersoes incorporando solidos, liquidos e/ou gases com mistura consistente. Tecnica anterior
Tecnologias existentes para transporte e mistura de materials
incluem reatores tubulares, de circuito ou em tubula^ao (como ο Flex-Reactor de BHR Group Limited). Entretanto, ο uso de tais reatores no transporte de materials misturados consistentemente tem varias limitagdes e desvantagens. Em particular, alguma forma de interrup9ao do fluxo e freqiientemente usada para assegurar que a mistura eficaz seja mantida. A interrup9ao do fluxo introduz um element。extra de complexidade, e impede ο progresso do transporte da mistura.
r
E conhecido ο uso de aparelho com defletores oscilatorios para executar rea?5es, enquanto transporta simultaneamente a mistura de reagSo. Por exemplo, a patente europeia EP 1.076.597 revela ο uso de um aparelho e metodo para sintese de fases separadas, na qual a midia aquosa e continuamente suprida atraves de um vaso de reator, reagindo com uma fase de liquid。organico para prover a sintese de fases separadas de particulados de uma maneira continua, a pressao ambiental e temperaturas elevadas. Reatores com defletores oscilatorios como este ja comprovaram ser muito eficazes para mistura.
Entretanto, ο uso de reatores com defletores oscilatorios exige a introdu9ao de um meio para produgSo de oscilagdes. Isto muitas vezes
complica ο desenho do equipamento e, por seu turno, ο desenho de qualquer planta na qual ο equipamento deve ser usado. Em particular, ha muitos desafios tecnicos que tem que ser superados ao redor do arranjo de oscila^So e veda9ao.
Por conseguinte, e um objetivo da presente ϊηνεηςδο eliminar ou mitigar pelo menos algumas das desvantagens associadas a tecnica anterior.
Outros objetivos e metas da inven^ao se tornarao aparentes pela leitura da descri^o a seguir. Descriyao da inven9ao De acordo com um primeiro aspecto da presente invengao, e
provido um aparelho de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase, ο aparelho compreendendo: um vaso tubular;
pelo menos um meio de suprimento operacionalmente conectado ao vaso tubular para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases;
uma pluralidade de defletores anulares configurados para iniciar e manter mistura uniforme e dispersao eficaz da substancia no vaso tubular, os defletores anulares sendo afastados de uma maneira substancialmente equidistante e arranjados substancialmente em paralelo, de modo que se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso tubular; e
meios de controle de fluxo configurados para conferir
movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular;
onde os meios de controle de fluxo sao configurados para sustentar um fluxo da substancia a uma vazao suficiente, de modo que a
mistura uniforme e dispersao eficaz das primeira e segunda fases sejam produzidas e mantidas.
A substancia pode ser uma mistura de fluidos misciveis ou imisciveis; uma mistura de reagao de uma reagao quimica; uma dispersao, suspensao, emulsao ou microemulsao: ou qualquer outro material adequado com pelo menos algumas propriedades de fluido.
As fases podem ser fluidos (ou seja, liquidos ou gases) ou podem ser solidos em forma fluida, por exemplo, particulados como contas de monomero, pequenos agregados, granulos, cristais, pos etc.
O espa?amento dos defletores e ο controle da vazao e eficaz na produ^ao e manuten^ao de mistura de uniforme e dispersao eficaz de uma substancia escoando no valvulas. Uma vez que esta mistura e atingida sem oscilagao, muito da complexidade envolvida no desenho do aparelho e planta associada e removida. Em particular, ο aparelho da presente ΐηνεηςδο requer menos partes do que ο aparelho oscilatorio e elimina os desafios tecnicos consideraveis associados a transmissao de oscila9ao a um sistema vedado. Os defletores tambem auxiliam a forma9ao de fluxo turbulent。a vazoes menores do que aquelas necessarias ao usar reatores de circuit。ou tubula9ao tradicionais.
A pluralidade de defletores anulares e unida entre si por trilhos e de uma maneira substancialmente equidistante, e arranjada substancialmente em paralelo, de modo que os defletores se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso.
Opcionalmente, ο aparelho compreende ainda um segundo meio de suprimento para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases ao vaso tubular.
De preferencia, a distancia entre os defletores anulares fica entre Id e 2d, onde d e ο diametro do vaso tubular.
Os defletores anulares podem ser substancialmente placas
planas compreendendo um orificio localizado, aproximadamente, centralmente na mencionada placa.
O orificio e adaptado para conferir uma quantidade substancial de instabilidade ao fluxo da substancia.
Opcionalmente, ο vaso tubular compreende ainda meios de altera9ao de pressao para mudar a pressao no vaso tubular.
Os meios de altera?So de pressao podem alterar a pressao ente ο vacuo e 30MPa.
Opcionalmente, pelo menos uma porta de acesso e provida para a introdu9ao de outras fases ou especies no vaso tubular. De preferencia, os meios de controle de fluxo compreendem
uma bomba configurada para conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular.
O movimento linear unidirecional e, substancialmente nao-
oscilatorio.
De preferencia, os meios de controle de fluxo sao configurados
para conferir uma vazao que resulte em um niimero de Reynolds maior do que 500 a substancia no vaso tubular.
O fluxo da substancia no vaso tubular e fluxo laminar. De acordo com um segundo aspecto da presente inven9ao, e provido um processo continuo, semicontinuo ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase, ο processo compreendendo as etapas de:
prover um suprimento de pelo menos uma das primeira e segunda fases a um vaso tubular;
iniciar e manter mistura uniforme e dispersao eficaz da substancia no vaso tubular, usando uma pluralidade de defletores anulares, os defletores anulares sendo espa^ados de uma maneira substancialmente
equidistante, e arranjados substancialmente em paralelo, de modo que eles se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso tubular; e
conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular usando meios de controle de fluxo;
onde ο movimento linear unidirecional e conferido pelo uso dos meios de controle de fluxo para sustentar um fluxo da substancia a uma vazao suficiente, de modo que mistura uniforme e dispersao eficaz das primeira e segunda fases sejam produzidas e mantidas.
Opcionalmente, ο processo compreende ainda a provisao de um segundo meio de suprimento para suprir pelo menos uma das primeira e
segunda fases ao vaso tubular.
Opcionalmente, ο processo compreende ainda a alteragSo de pressao no vaso tubular.
Opcionalmente, ο processo compreende ainda a altera9ao da pressao entre vacuo e 30MPa.
Opcionalmente, ο processo compreende ainda a provisao de
outras fases ou especies ao vaso tubular atraves de pelo menos uma porta de acesso.
De preferencia, ο movimento linear unidirecional e um movimento nao-oscilatorio.
De preferencia, uma vazao que resulta em um niimero de
Reynolds maior do que 500 a substancia no vaso tubular e conferida pelos meios de controle de fluxo.
De preferencia, ο fluxo da substancia no vaso tubular e fluxo
laminar.
De acordo com um terceiro aspecto da presente invengao,e
provido um processo de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma mistura de polissacarideo consistentemente misturada, ο processo compreendendo as etapas de:
prover um suprimento de um solvente e um suprimento de polissacarideo a um vaso tubular;
iniciar e manter mistura uniforme e dispersao eficaz do polissacarideo e solvente no vaso tubular, usando uma pluralidade de defletores anulares, os defletores anulares sendo afastados de uma maneira substancialmente equidistante, e arranjados substancialmente em paralelo, de modo que eles se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso tubular; e
conferir movimento linear unidirecional ao polissacarideo e solvente no vaso tubular usando meios de controle de fluxo; onde ο movimento linear unidirecional e conferido pelo uso de
meios de controle de fluxo para sustentar um fluxo do polissacarideo e solvente a uma vazao suficiente para produzir e manter uma mistura de polissacarideo misturada uniformemente e dispersa eficazmente. Breve descri9ao dos desenhos A presente inver^So sera agora descrita por meio de exemplo
ilustrativo apenas, com referencia ao desenho em anexo, no qual a iinica figura mostra uma vista em sepao esquematica de um vaso tubular de acordo com a presente inver^ao. Modos para executar a inven碑ο Com referencia a fig. 1, um vaso tubular com defletores esta
ilustrado de modo geral por 1 e compreende membros tubulares 2 conectados por dobras em U 3. Isto forma um sistema de fluxo continuo para midia fluida. Estendendo-se radialmente para dentro a partir do Iado do vaso, ha um niimero de defletores anulares 4. Os defletores sao um tipo de placa com orificios. Os defletores anulares 4 sao unidos um ao outro por trilhos nao mostrados na fig. 1) de uma maneira substancialmente equidistante, e sao arranjados substancialmente em paralelo. Os defletores anulares 4 sao providos dentro do trajeto de fluxo formado pelos membros tubulares 2.
Para conferir movimento aos conteudos do vaso 1, ο vaso pode receber e descarregar fluidos, e tem entradas 5 e 6 e uma saida 7. O aparelho 1 tambem compreende um tanque de suprimento 8 conectado fluidicamente ao vaso 1 via a entrada 5. Localizados entre ο tanque de suprimento 8 e a entrada 5, ha uma bomba de suprimento 9 e uma valvula de controle 10 para controlar a entrada de fluidos ao vaso 1. Localizado em uma extremidade distante do vaso ha um tanque de produto 11, conectado fluidicamente ao vaso 1 pela saida 7.
O aparelho 1 contem tambem uma bainha 12 para controlar e manter uma temperatura consistente ou um gradiente consistente de perfll de temperatura no vaso 1, usando um resfriador/aquecedor (nao mostrado na fig. 1). Os blocos de conexao 13 ao longo do vaso tubular 1 podem ser usados para adi^So, remogao de produto, sangramento, amostragem, monitoragSo, sondagem e qualquer outro controle de processo.
O vaso tubular pode ser pressurizado pelo uso, por exemplo, de nitrogenio, e a pressao pode variar do vacuo ate 30MPa. Exemplo 1 de processo
O uso do sistema da fig. 1 sera agora descrito com referenda ao transporte de uma suspensao de carboidrato com mistura consistente.
O tanque de suprimento 8 e carregado com uma suspensao de carboidrato. O tanque de suporte e, entao, agitado com ο uso de um conjunto de defletores moveis (nao mostrado na fig. 1) por certa quantidade de tempo e a valvula 10 e aberta para permitir que ο suprimento seja adicionado ao vaso tubular 1 ate um nivel predeterminado.
Em seguida, movimento e conferido aos conteiidos do vaso tubular pelo uso da bomba 9. A bomba confere movimento aos constituintes de um modo nao-oscilatorio. Alem disso, neste exemplo, a bomba e adaptada para conferir uma vazao que resulta em um numero de Reynolds maior do que 500 aos conteudos do vaso tubular, e ο fluxo dos conteudos ou substancia no
vaso tubular e fluxo laminar. Os conteiidos sao, entao, transportados, como a manuten9ao de mistura consistente, ao longo da extensao do vaso tubular. A mistura pode ser extraida a por uma porta de saida adequada.
Os membros tubulares 2 podem ter uma conflgura9ao de unico tubo reto; e podem ser, alternativamente, posicionados e montados pelo uso de conectores em forma de C para prover uma configura^So substancialmente em forma de S, onde os membros tubulares sao mais compactamente montados, alternativamente, convergindo e divergindo em vez de ficarem paralelos.
O processo da presente invenfao sera agora ilustrado em relagao a produ9ao de biodiesel. O subproduto glicerol, juntamente com catalisador basico e excesso de metanol nao usado, e separado do produto principal, biodiesel, na produ9ao. De modo a purificar ο glicerol para maior valor de mercado, ο catalisador tem, primeiro que ser removido, e ο metanol excessivo ser destilado. O reator com defletores tubular 1 e usado para remover ο catalisador do glicerol. A corrente "de rejeito" contendo glicerol, catalisador basico e ο excesso de metanol e armazenada no tanque de suprimento 8 e, depois, bombeada para ο reator com defletores tubular 1 na entrada 5 a uma dada vazao que assegure que ο niimero de Reynolds de fluxo liquido seja maior do que 500. Enquanto ο reator com defletores tubular e aquecido para uma temperatura de reagSo, a corrente de rejeito e recirculada dentro do vaso 1. Uma vez que a temperatura de rea?ao tenha sido atingida, gas CO2 e introduzido no vaso 1 pela entrada 6, e a rea9ao de 2NaOH (liquido) + CO2 (gas) = Na2CO3 (solido) + H2O ocorre entao ao longo do reator com defletores tubular 1. Apos um tempo completo de residencia de uns poucos minutos, ο produto e agua sao direcionados ao tanque de produto 11, onde os solidos de Na2CC^ sao removidos por filtragem. Neste processo, a vazao adequada juntamente com a presen9a das placas defletoras assegura tamanhos de bolhas pequenos e uniformes, excelente dispersao de gas CO2 na
mistura de glicerol, e rea^ao completa. Exemplo 2 de processo
Embora ο Exemplo 1 acima envolva uma mistura liquido-gas, ο vaso com defletores tubular 1 e tambem ύίΐΐ para nitragSo de tolueno, que e uma rea9ao do tipo liquido-liquido. Nesta opera?ao, a mistura de acidos principalmente acido nitrico e acido sulfurico) e pre-misturada no tanque de suprimento 8 e bombeada para ο vaso com defletores tubular 1 via a bomba dosadora 9 e valvula de controle 10 a uma vazao de modo que ο niimero de Reynolds de fluxo liquido exceda 500. Os acidos misturados sao recirculados, enquanto ο vaso com defletores tubular 1 e aquecido ate a temperatura de rea9ao de 130oC. Uma vez que a temperatura tenha sido atingida, tolueno a certa temperatura (temperatura ambiente ou pre-aquecida) e introduzido no vaso 1 em um ponto de entrada 6. A vazao suficiente juntamente com a presenpa de placas defletoras assegura dispersao mais eficaz de tolueno, possibilitando a forma^So de pequenas e uniformes goticulas de tolueno na corrente de acido misturada ao longo do vaso 1. A reagao de nitragao ocorre, e ο produto de nitrotolueno e continuamente gerado e redirecionado para ο tanque de produto 11. Exemplo 3 de processo
O uso de vaso com defletores tubular adequado para processos de solido-liquido sera descrito agora com referencia a um processo de modifica^ao de carboidrato. Uma lama pastosa ou amido-agua e bombeado para ο vaso 1 continuamente via a bomba dosadora 9 e a valvula de controle a certa velocidade, de modo que ο niimero de Reynolds de fluxo liquido seja maior do que 500. Ao mesmo tempo, ο vaso 1 e aquecido ate certa temperatura de reafao usando a instala9ao de jaqueta 12. Quando a temperatura de rea^ao e atingida, anidrido acetico e adicionado ao ponto de entrada 6, e a rea^ao de acetila^o ocorre ao longo do vaso. Pelo controle do pH ao longo do vaso com defletores tubular 1 pela adi?ao de base em 13, ο
produto do amido modificado e continuamente coletado no tanque de produto 11. Neste process。,particulas solidas de amido com concentragdes de solidos de ate 55% sao uniformemente suspensas na fase liquida devido a mistura uniforme e condi^Ses de fluxo proximo ao tampao obtida pela combinagSo da vazao e das placas defletoras, enquanto ma ausencia de unidade de oscila^So de fluido. Vantagens
A presente invenfao possibilita transporte mais eficiente de materials misturados, evitando a forma9ao de precipitados e bloqueios, devido a mistura uniforme, dispersao eficaz e taxas de transferencia de massa aumentadas. Aparelho e adequado para transporte de misturas de regentes e/ou produtos, suspensSes, emulsoes e dispers5es compreendendo solidos, liquidos e gases. No presente processo, usando uma soluyao de amido, um solido e suspenso em uma fase liquida. E adi9ao, outros modos de realizagao da presente ϊηνεηςδο sao previstos, onde ο uso de melhor mistura facilita rea9oes quimicas rea^adas e a cristaliza^So seletiva de materials. Variacoes no uso e modos de realizagao alternativos.
O aparelho descrito pode ser usado como um aparelho de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase. O aparelho tem um vaso tubular e pelo menos um meio de suprimento operacionalmente conectado ao vaso tubular para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases. A conexao operacional pode ser um suprimento de gas, materials liquidos e solidos ou suas misturas. Acoplada ao Iado interno do vaso tubular, ha uma pluralidade
de defletores anulares configurados para iniciar e manter mistura uniforme e dispersao eficaz da substancia no vaso tubular. Os defletores anulares sao afastados de uma maneira substancialmente equidistante, e arranjados
substancialmente em paralelo, de modo que eles se estendam radialmente para dentro a partir do alem disso, do vaso tubular. Os defletores anulares podem ser placas substancialmente planas compreendendo um orificio localizado, aproximadamente, centralmente na mencionada placa. O orificio pode ser adaptado para conferir uma quantidade substancial de instabilidade no fluxo a substancia no vaso tubular.
O aparelho tem um trajeto de fluxo atraves do qual a substancia pode fluir. Um meio de controle de fluxo, como uma bomba que supre um liquido, e configurado ou ajustado para conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular. A bomba e configurada para sustentar um fluxo da substancia a uma vazao suficiente de modo que mistura uniforme e dispersao eficaz das primeira e segunda fases sejam produzidas e mantidas. O movimento linear unidirecional conferido pode ser movimento nao-oscilatorio.
O trajeto de fluxo pode ser formado por uma configurafao de tubo ύηϊοο reto: ou, em modos de realiza^a。alternatives, ele pas do estator ser formado, pelo menos parcialmente por componentes tubulares curvos para acomodar um trajeto de fluxo em um volume compact。. Desse modo, em uma forma, ο trajeto de fluxo pode compreender um conjunto de tubos com defletores usando conectores de mudanfa de diregSo, por exemplo, conectores U para acomodar uma pluralidade de tubos justapostos paralelos, ou conectores para prover uma configuragao substancialmente em forma de S, onde ο trajeto de fluxo e mais compactamente formado, de modo que a pluralidade de tubos forme limbos configurados em um arranjo alternativamente divergente V e convergente A.
O process。,como descrito, pode ser usado como um processo de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase. O processo envolve prover um suprimento de pelo menos uma das primeira e segunda fases a um vaso tubular e iniciar e manter mistura uniforme e dispersao eficaz da substancia no vaso tubular, usando uma pluralidade de defletores anulares como descrito acima.
O processo envolve tambem conferir movimento linear
unidirecional a substancia no vaso tubular usando meios de controle de fluxo, como uma bomba. O movimento linear unidirecional e conferido usando a bomba para sustentar um fluxo da substancia a uma vazao suficiente de modo que a mistura uniforme e dispersao eficaz das primeira e segunda fases sejam produzidas e mantidas. O movimento linear unidirecional e movimento nao- oscilatorio.
Os processos descritos envolvem aplicar uma vazao que resulta um numero de Reynolds maior que 500 a substancia no vaso tubular, e ο fluxo da substancia no vaso tubular e fluxo laminar. O processo descrito aqui pode ser usado para produzir uma
mistura de polissacarideo consistentemente misturada de uma maneira continua, semicontinua ou em batelada. Tal processo envolveria prover um suprimento de solvente e um suprimento de polissacarideo a um vaso tubular, e iniciar e manter mistura uniforme dispersao eficaz do polissacarideo e solvente no vaso tubular, usando uma pluralidade de defletores anulares.
O processo envolveria tambem conferir pluralidade ao polissacarideo e solvente no vaso tubular usando uma bomba, ou outros meios de controle de fluxo, para sustentar um fluxo do polissacarideo e solvente a uma vazao suficiente para produzir e manter precipitado de polissacarideos uniformemente misturados e eficazmente dispersos.
O aparelho e processo da presente invengao demonstram muitas vantagens sobre a tecnica anterior. Por exemplo, por adquirir mistura eficaz sem usar oscilagao, ο processo e simpliflcado e muita da complexidade
envoivida no projeto do aparelho e planta associada e removida. Em particular, ο aparelho da presente invengao exige menos partes do que ο aparelho oscilatorio e elimina os desafios tecnicos consideraveis associados a conferir oscilafao a um sistema vedado.
Outros dispositivos da tecnica anterior incluem reatores tubulares, de circuito ou de tubulagao incorporando insertos de misturador estaticos. Entretanto, os defletores da presente invengao ajudam na produ9ao de fluxo turbulento e, assim da mistura, a uma vazao reduzida em comparagao a estes aparelhos da tecnica anterior. De modo importante, os sistema com defletores tubular da presente inven^ao e excelente com processos contendo solidos, em contraste com dispositivos da tecnica anterior usando insertos de misturador estaticos. Aplicacao industrial
O aparelho e processo da presente invengSo produzem boa suspensao de solidos, dispersao consistente e eficaz de liquidos dentro de liquidos, e ο transporte eficaz de um gas disperso, incluindo transferencia de massa eficaz. Boa suspensao de particulas e demonstrada pela distribui9ao consistente de tamanhos de particulas que sao medidas ao final do processo, e dispersao consistente e eficaz de liquidos em liquidos e ilustrada pela consistencia de tamanho de goticulas.
O transporte de especies como este nao foi previamente obtido sem ο uso de movimento oscilatorio sobre os constituintes.
Aperfei^oamentos e modifica9oes podem ser incorporados aqui sem se desviar do escopo da inven9ao, como definido pelas
reivindica9oes.

Claims (15)

1. Aparelho de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase, caracterizado pelo fato de compreender: um vaso tubular tendo um trajeto de fluxo; pelo menos um meio de suprimento (8) operacionalmente conectado ao vaso tubular para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases; uma pluralidade de defletores anulares (4) na forma de placas substancialmente planas compreendendo uma abertura localizada aproximadamente centralmente em ditas placas e configuradas para misturar a substancia no vaso tubular, os defletores anulares sendo afastados de uma maneira substancialmente equidistante e arranjados substancialmente em paralelo, de modo que se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso tubular, a distancia entre os defletores anulares estando entre Id e 2d, em que e ο diametro do vaso tubular; e meios de controle de fluxo configurados para conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular; e onde os meios de controle de fluxo sao configurados para conferir uma vazao que resulta um niimero de Reynolds maior que 500 para a substancia no vaso tubular, e que a abertura nas placas substancialmente planas e adaptada para conferir uma quantidade substancial de mobilidade em fluxo sobre ο substrato.
2. Aparelho de acordo com a reivindicagSo 1, caracterizado pelo fato do aparelho compreender adicionalmente um segundo meios de suprimento (6) para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases ao vaso tubular.
3. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicates precedentes, caracterizado pelo fato do vaso tubular compreender adicionalmente meios de altera9ao de pressao para mudar a pressao no vaso tubular.
4. Aparelho de acordo com a reivindicagSo 3, caracterizado pelo fato do meio de altera^So de pressao poder alterar a pressao entre vacuo e 30MPa.
5. Aparelho de acordo com qualquer das reivindica9oes precedentes, caracterizado pelo fato de pelo menos uma porta de acesso ser provida para a introdu^ao de outras fases ou especies no vaso tubular.
6. Aparelho de acordo com qualquer das reivindica?oes precedentes, caracterizado pelo fato dos meios de controle de fluxo compreenderem uma bomba (9) configurada para conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular.
7. Aparelho de acordo com a qualquer das reivindica9oes precedentes, caracterizado pelo fato do movimento linear unidirecional ser um movimento nao-oscilatorio.
8. Processo de mistura continua, semicontinua ou em batelada para produzir e manter uma substancia consistentemente misturada, a substancia compreendendo pelo menos uma primeira fase e uma segunda fase, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: prover um suprimento de pelo menos uma das primeira e segunda fases a um vaso tubular, tendo um trajeto de fluxo misturando a substancia no vaso tubular, usando uma pluralidade de defletores anulares na forma de placas substancialmente planas compreendendo uma abertura localizada aproximadamente centralmente em ditas placas, os defletores anulares sendo afastados de uma maneira substancialmente equidistante, e arranjados substancialmente em paralelo, de modo que eles se estendam radialmente para dentro a partir do Iado do vaso tubular, a distancia entre os defletores anulares estando entre Id e 2d, em que e ο diametro do vaso tubular; e conferir movimento linear unidirecional a substancia no vaso tubular usando meios de controle de fluxo; e que uma vazao que resulta um niimero de Reynolds de fluxo liquido maior que 500 para a substancia no vaso tubular e conferida pelo meio de controle de fluxo, e que a abertura anular nas placas substancialmente planas e adaptada para conferir uma quantidade substancial de mobilidade no fluxo na substancia.
9. Processo de acordo com a reivindica?ao 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a provisao de um segundo meio de suprimento para suprir pelo menos uma das primeira e segunda fases ao vaso tubular.
10. Processo de acordo com as reivindicagdes 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a altera^So de pressao no vaso tubular.
11. Processo de acordo com a reivindica9ao 10, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a altera9ao de pressao entre vacuo e 30MPa.
12. Processo de acordo com as reivindicagdes 8 a 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a provisao de outras fases ou especies ao vaso tubular atraves de pelo menos uma porta de acesso.
13. Processo de acordo com as reivindica?5es 8 a 12, caracterizado pelo fato do movimento linear unidirecional ser movimento nao-oscilatorio.
14. Processo de acordo com as reivindicagoes 8 a 13, caracterizado pelo fato do fluxo da substancia no vaso tubular ser fluxo laminar.
15. Processo de acordo com as reivindica^es 8 a 14’ caracterizado pelo fato de compreender a etapa de prover um suprimento de polissacarideo e um solvente para ο vaso tubular.
BRPI0714841-0A 2006-07-25 2007-07-24 Aparelho e processo de mistura contínua, semicontínua ou em batelada para produzir e manter uma substância consistentemente misturada BRPI0714841B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0614810.0 2006-07-25
GBGB0614810.0A GB0614810D0 (en) 2006-07-25 2006-07-25 Improved apparatus and method for maintaining consistently mixed materials
PCT/GB2007/002808 WO2008012520A1 (en) 2006-07-25 2007-07-24 Mixing apparatus and process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0714841A2 true BRPI0714841A2 (pt) 2013-05-21
BRPI0714841B1 BRPI0714841B1 (pt) 2018-06-05

Family

ID=37006164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0714841-0A BRPI0714841B1 (pt) 2006-07-25 2007-07-24 Aparelho e processo de mistura contínua, semicontínua ou em batelada para produzir e manter uma substância consistentemente misturada

Country Status (13)

Country Link
US (2) US8746963B2 (pt)
EP (1) EP2043770B1 (pt)
JP (1) JP5067767B2 (pt)
CN (1) CN101489659B (pt)
AT (1) ATE494948T1 (pt)
BR (1) BRPI0714841B1 (pt)
CA (1) CA2658018C (pt)
DE (1) DE602007011935D1 (pt)
GB (1) GB0614810D0 (pt)
IL (1) IL196634A0 (pt)
MY (1) MY160189A (pt)
NO (1) NO339529B1 (pt)
WO (1) WO2008012520A1 (pt)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0523245D0 (en) * 2005-11-15 2005-12-21 Nitech Solutions Ltd Improved apparatus and method for applying oscillatory motion
JP4713397B2 (ja) * 2006-01-18 2011-06-29 株式会社リコー 微小流路構造体及び微小液滴生成システム
GB0614810D0 (en) * 2006-07-25 2006-09-06 Nitech Solutions Ltd Improved apparatus and method for maintaining consistently mixed materials
US20110172137A1 (en) 2010-01-13 2011-07-14 Francesc Corominas Method Of Producing A Fabric Softening Composition
DE102010012613B4 (de) * 2010-03-24 2020-06-10 Antacor Ltd. Vorrichtung und Verwendung zur Behandlung von Fest-Flüssig-Gemischen
GB201005742D0 (en) * 2010-04-06 2010-05-19 Ashe Morris Ltd Improved tubular reactor
CN102454507B (zh) * 2012-01-04 2013-10-30 张家港富瑞特种装备股份有限公司 一种天然气发动机混合器
EP2847147B1 (en) 2012-05-11 2017-07-12 Saudi Arabian Oil Company Ethylene oligomerization process
US10155707B2 (en) 2012-09-05 2018-12-18 Saudi Arabian Oil Company Olefin hydration process using oscillatory baffled reactor
US9187388B2 (en) 2012-09-05 2015-11-17 Saudi Arabian Oil Company Olefin hydration process using oscillatory baffled reactor
CN103007843B (zh) * 2012-12-30 2014-12-10 克拉玛依市杰德科技有限责任公司 一种管道物料快速均匀混合器
GB2501625B (en) 2013-06-19 2014-04-16 Impact Lab Ltd Ultrasonic NDT inspection system
KR101816339B1 (ko) * 2014-05-13 2018-01-08 주식회사 엘지화학 연속식 관형반응기를 이용한 클로로실란가스 제조방법
GB2522599B (en) 2014-07-27 2016-01-27 Impact Lab Ltd Process for separating materials
EP3359514A1 (en) * 2015-10-09 2018-08-15 Saudi Arabian Oil Company Olefin hydration process using oscillatory baffled reactor
CN105587959B (zh) * 2016-01-18 2018-08-28 北京航空航天大学 一种控制低雷诺数u型弯管流动分离的变截面方法
CN112469501A (zh) * 2018-07-24 2021-03-09 诺拉姆国际公司 硝化反应器和方法
JP7258329B2 (ja) * 2018-09-01 2023-04-17 国立大学法人神戸大学 連続式振動流バッフル反応装置及び反応法
CN109382059B (zh) * 2018-11-27 2024-03-22 荣成腾飞橡胶科技股份有限公司 芳香族羧酸化合物在管式反应器内硝化的工艺及装置
JP6811355B1 (ja) * 2019-04-25 2021-01-13 日揮株式会社 流体混合ユニット及び流体混合方法
CN112958017B (zh) * 2021-03-15 2022-11-01 金华永和氟化工有限公司 一种连续生产六氟环氧丙烷三聚体的设备及方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2667407A (en) * 1949-02-11 1954-01-26 Standard Oil Dev Co Liquid-liquid contact method and apparatus
US3674740A (en) * 1969-04-22 1972-07-04 Bayer Ag Process of producing polycarbonate
US3701793A (en) * 1969-12-31 1972-10-31 Metallgesellschaft Ag Method of carrying out liquid gas reactions
US4000086A (en) * 1975-04-28 1976-12-28 Vish Minno-Geoloshki Institute - Nis Method of and apparatus for emulsification
GB8516344D0 (en) * 1985-06-28 1985-07-31 Brunold C R Mixing apparatus & processes
EP0366469A3 (en) * 1988-10-28 1991-01-16 Merck & Co. Inc. Phosphorus containing enzyme inhibitors
GB9306472D0 (en) * 1993-03-29 1993-05-19 Mackley Malcolm R Improvements in or relating to the processing of mixtures
SI9500109A (en) * 1995-04-05 1996-10-31 Levec Janez Dipl Ing Prof Dr Apparatus and Process for Thermal Oxidative Treatment of Waste Waters
US5749653A (en) * 1996-03-28 1998-05-12 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Continuous squeeze flow mixing process
JP3517334B2 (ja) * 1996-06-12 2004-04-12 株式会社総合開発 反応器
JPH10192846A (ja) * 1997-01-14 1998-07-28 Yusuke Inoue 溶存酸素富化水の製造装置
CA2201224C (en) * 1997-03-27 2004-12-07 Annette Lynn Burke Dual shear mixing element
ATE219701T1 (de) * 1998-04-28 2002-07-15 Univ Heriot Watt Verfahren und vorrichtung zur phasen-getrennten synthese
FR2832400B1 (fr) * 2001-11-22 2004-02-13 Herve Maurice Marcel G Brisset Procede et dispositif de traitement des boues hydrophiles par effet de turbulence hydraulique associee a une oxydation et des reactions chimiques par apport d'additifs
JP2003260344A (ja) * 2002-03-08 2003-09-16 Osaka Gas Co Ltd スタティックミキサ
US20100216631A1 (en) * 2005-06-23 2010-08-26 Ni Xiong-Wei Method and apparatus for fluid-liquid reactions
US20070022178A1 (en) 2005-07-01 2007-01-25 Lee Prescott V Systems and methods for adding media from a content input device into a loop
GB0523245D0 (en) * 2005-11-15 2005-12-21 Nitech Solutions Ltd Improved apparatus and method for applying oscillatory motion
GB0614810D0 (en) * 2006-07-25 2006-09-06 Nitech Solutions Ltd Improved apparatus and method for maintaining consistently mixed materials
US20110014487A1 (en) * 2007-12-21 2011-01-20 Dynea Oy Process for the continuous production of high efficient aqueous amino formaldehyde resin solutions
GB0900080D0 (en) * 2009-01-06 2009-02-11 Prosonix Ltd An apparatus and process for producing crystals
WO2011121124A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Dsm Ip Assets B.V. Process for continuous emulsion polymerization

Also Published As

Publication number Publication date
CA2658018C (en) 2014-12-23
JP2009544465A (ja) 2009-12-17
DE602007011935D1 (de) 2011-02-24
US20100124145A1 (en) 2010-05-20
MY160189A (en) 2017-02-28
IL196634A0 (en) 2009-11-18
JP5067767B2 (ja) 2012-11-07
NO20090249L (no) 2009-01-16
US20140233349A1 (en) 2014-08-21
CN101489659A (zh) 2009-07-22
ATE494948T1 (de) 2011-01-15
US9295955B2 (en) 2016-03-29
BRPI0714841B1 (pt) 2018-06-05
EP2043770A1 (en) 2009-04-08
EP2043770B1 (en) 2011-01-12
CA2658018A1 (en) 2008-01-31
CN101489659B (zh) 2012-08-29
GB0614810D0 (en) 2006-09-06
WO2008012520A1 (en) 2008-01-31
US8746963B2 (en) 2014-06-10
NO339529B1 (no) 2016-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0714841A2 (pt) aparelho e processo de mistura contÍnua, semicontÍnua ou em batelada
CN108863687B (zh) 一种基于微流控技术的纳米炸药制备系统和方法
ES2561153T3 (es) Proceso y aparato para mezclar un fluido dentro de un recipiente
US10155786B2 (en) Pressure driven flow crystallizer
BRPI0516859B1 (pt) misturador de injeção de multi fluidos e montagem compreendendo um misturador de injeção de multi fluidos.
BRPI0809348B1 (pt) Dispositivo de mistura para dois gases/vapores e processo paramisturar dois gases/vapores
EP1836332A2 (en) Hydrodynamic cavitation crystallization device and process
BRPI0611709A2 (pt) método e aparelho para reações fluido-líquido
CN112206695A (zh) 一种多层次结构微通道混合器及其流体混合方法
SE439885B (sv) Sett for blandning av atminstone tva fluider samt plattblandare herfor
BR112014006123B1 (pt) Dispositivo de mistura para misturar pô aglomerante em uma suspensão
EP2196521A1 (en) Gas hydrate production apparatus
Niu et al. High-efficient crystal particle manufacture by microscale process intensification technology
JP2011509814A (ja) 不混和液の液体反応のためのマイクロ流体装置および方法
Kieffer et al. Precipitation of barium sulphate in a hollow fiber membrane contactor, Part I: Investigation of particulate fouling
CN110408374B (zh) 一种采用微流场反应技术制备纳米包覆驱油剂的方法及装置
CN110229329A (zh) 一种高聚合度半生物质基呋喃聚酰胺树脂连续生产装置及连续生产方法
CN112047791B (zh) 一种基于主动式微混合器的炸药连续制备系统及方法
He et al. Distribution-tunable growth of ZnO nanorods on the inner walls of microcapillaries from reverse micelle deriving seed patterns
Li et al. Experimental study of Taylor bubble flow in non-Newtonian liquid in a rectangular microchannel
US20070142594A1 (en) Horizontal boiling plug flow reactor
CN107837782A (zh) 一种利用多通道混配器通过沉淀法制备纳米粉体的方法
CN113694782B (zh) 基于共轴聚焦微混合器的微纳米炸药制备系统及方法
CN107855091A (zh) 一种利用单通道混配器通过沉淀法制备纳米粉体的方法
KR101132641B1 (ko) 마이크로 유체 혼합 장치

Legal Events

Date Code Title Description
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B09W Correction of the decision to grant [chapter 9.1.4 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]