CN1917937A - 混搅部件以及使用混搅部件的静止型流体混合器 - Google Patents

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Abstract

提供一种低成本且具有高混合搅拌效果的、容易实现大型化的混搅部件以及使用混搅部件的静止型流体混合器。此外，提供一种具有高处理能力的气液处理装置。混搅部件(1)具有供流体流通的筒状的通路管(2)以及设置在该通路管(2)内的由多个螺旋状多孔体形成的右旋转型第1叶片体(3)，在该第1叶片体(3)的内侧设置有筒状的第1内筒管(5)，该内筒管(5)内设有多个螺旋状的右旋转型叶片体(6)，在该第2叶片体(6)的轴心部位形成有开口部(9)。至少使用一个以上的该混搅部件(1)来形成静止型流体混合器。

Description

混搅部件以及使用混搅部件的静止型流体混合器
技术领域
本发明涉及不具有机械可动部分而能够将一种或两种以上的流体(液体、气体、固体或它们的混合物)混合的静止型流体混合器中所使用的混搅部件的改进。
这种静止型流体混合器被用来进行混合、搅拌、提取、蒸馏、气体的吸收、溶解、解吸、乳化、热交换、弥散、粉状物的混合等。
此外，静止型流体混合器在化学工业、纸浆工业、石化工业、制药工业、半导体工业、光纤制造工业、能源产业、环境相关产业等许多领域得到使用。
例如，被作为通过气液接触对废气中的Hcl、NH3、NOx、SOx、Sicl4、SiHcl3、SiF4、CO2、Hg、二恶英等有害物质进行处理的吸收塔式废气处理装置或者对废气中的SiO2、煤尘等微粒或粉尘进行捕捉和回收的除尘装置和蒸馏装置的填充物使用。除此之外，还被作为通过废水的解吸处理将有机氯类化合物、氨(NH4 +)等去除和回收的装置使用。
背景技术
现有的混搅部件以及使用混搅部件的静止型流体混合器，是本发明人曾申请的发明，以通路管内具有两片至四片的右扭转或左扭转的螺旋状的叶片体而构成，而且中心部位具有开口部，右扭转叶片体和左扭转叶片体的叶片体端缘之间是中间衬着间隔部相互垂直地交替设置的。此外，叶片体的扭转角度是90°、180°、270°。再有，其制作方法是，将通路管在长度方向上分割成多个，通过使两片至四片的叶片体接合在该分割的通路管的内壁上以及使该通路管的分割面之间接合的工序制成物质移动装置。
(特开平5-168882号)
其次，另一种混搅部件具有设置在筒状通路管的内侧而形成多个流体通路的叶片体，流体通路之间经开口部彼此连通。其制造方法是分别制造出通路管和叶片体后再将它们接合在一起而制成混搅部件。混搅部件的扭转角度是90°、180°、270°、360°。(特开平7-284642号)此外，又一种混搅部件由设置在通路管内的螺旋状的多个叶片体形成，叶片体在通路管的中心部位空缺，为了提高该空缺部的机械强度，而将内筒管间断设置。叶片体的旋转角度是90°、180°、或30°、45°、135°。(特开2001-170476号)
还有一种混搅部件具有外筒管和设置在该外筒管内的叶片和为了将该叶片装配在外筒管内而间断设置的内筒管。(特开2001-187313号)
现有的混搅部件，随着供流体流通的通路管的内径增大其制造越发困难，因而必须加大开口部(中心部位)的截面面积即直径。因此，存在着流体从开口部流通即发生短路而导致混合·搅拌效果降低的缺点。此外，为了对降低的混合·搅拌效果进行补偿，必须设置多个混搅部件，这将导致设备费用增加。
此外，在制造大口径(内径1000mm以上)混搅部件的场合，制造变得不可能，而且还存在着混合·搅拌效果大幅度降低的缺点。除此之外，由于部件太大因而无法作为填充物装设到已有的蒸馏塔内。
再有，制造和使用小旋转角度(例如约10°)的混搅部件，能够将其作为填充物装设到已有的蒸馏塔内，不仅能够实现高性能化而且还能够大大提高生产能力。
[专利文献1]特开昭58-128134号公报
[专利文献2]特开平5-168882号公报
[专利文献3]特开平7-80279号公报
[专利文献4]特开平7-284642号公报
[专利文献5]特开2001-170476号公报
[专利文献6]特开2001-187313号公报
[专利文献7]欧洲专利0678329号
[专利文献8]美国专利5605400号
[专利文献9]美国专利6431528号
[非专利文献1]S.J.チエン等，《静止型混合器手册》，综合化学研究所，1973年6月发行
[非专利文献2]松村辉一郎，森岛泰等，《静止型混合器-基础与应用-》，日刊工业新闻社，1981年9月30日发行
现有的混搅部件及使用混搅部件的静止型流体混合器会随着混搅部件直径的增大其混合·搅拌效率降低，因而必须增加流体与流体混合·搅拌的时间。因此，其设备费用增加。此外，随着口径加大其制造·组装变得困难，模具费用也增加。再有，从部件的大小和性能方面来说，无法在已有的蒸馏塔内作为填充物使用。此外，因上述同样的原因，无法在进行大风量处理的已有的吸收塔内作为填充物使用。
对于使用填充物的蒸馏塔，人们要求其具有大的气液接触界面、高性能的液流分配功能、在较小压力损失下有很大的运行操作范围。(特开平7-080279号)随着焚烧炉、船舶和发电厂等所产生的废气的处理风量的大容量化，人们要求废气处理装置中所使用的吸收塔实现高性能化、空间节省化、节能化、低价格化。
发明内容
作为旨在实现上述任务的本发明的混搅部件，其特征是，内设供流体流通的筒状的通路管、以及、设置在所说通路管内的右旋转(顺时针方向)或左旋转(逆时针方向)的螺旋状的第1叶片体，第1内筒管设置在所说第1叶片体的轴心部，所说第1内筒管内设置有右旋转或左旋转的螺旋状的第2叶片体，第2内筒管设置在所说第2叶片体的轴心部。根据本发明，可提供一种混合效率高、制造简单且制造费用低廉的混搅部件。此外，可提供一种可应用于大口径(1m以上)蒸馏塔式或吸收塔式气液接触装置中的混搅部件。
根据本发明的混搅部件，混合·搅拌效率提高因而可以缩短气液接触时间。此外，由于制造变得容易因而制造费用也降低。还可以使大口径蒸馏塔、吸收塔的制造变得容易。
附图说明
图1是本发明实施例所涉及的90°右旋转型混搅部件的立体图。
图2是该混搅部件的仰视图。
图3是该混搅部件的局部放大立体图。
图4是本发明实施例所涉及的由右旋转型第1叶片体和左旋转型第2叶片体构成的混搅部件的立体图。
图5是本发明实施例所涉及的90°左旋转型混搅部件的立体图。
图6是本发明实施例所涉及的由左旋转型第1叶片体和右旋转型第2叶片体构成的混搅部件的立体图。
图7是对本发明实施例所涉及的右旋转型混搅部件的截面进行展示的说明图。
图8是本发明实施例所涉及的15°右旋转型混搅部件的立体图。
图9是本发明实施例所涉及的由15°右旋转型叶片体构成的混搅部件分4层设置的混搅部件的立体图。
图10是本发明实施例所涉及的30°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图。
图11是本发明实施例所涉及的60°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图。
图12是本发明实施例所涉及的90°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图。
图13是使用本发明实施例所涉及的混搅部件的静止型流体混合器的概略侧视剖视图。
图14是该静止型流体混合器的局部的概略侧视剖视图。
图15是该静止型混合器的局部的概略侧视剖视图。
图16是本发明所涉及的静止型流体混合器的概略纵剖立体图。
图17是对本发明所涉及的混搅部件应用于蒸馏塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图。
图18是对本发明所涉及的混搅部件应用于吸收塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图。
附图标记的说明
1，10，20，29，38，47，54a，54b，54c，54d，63，64，64a，64b，64c，73，73a，73b，73c，82，82a，82b，82c，93，94，103，113，122，123，141a，141b，141c，141d，146a，146b，146c，146d：混搅部件
2，11，21，30，39，48，55，65，74，83，125，134：通路管
3，12，22，49，56，66，75，84，96，104，114，126：右旋转型第1叶片体
6，16，43，51，59，69，78，87，98，106，129：右旋转型第2叶片体
31，40，135：左旋转型第1叶片体
25，34，116，138：左旋转型第2叶片体
5，14，24，33，42，50，58，68，77，86，97，105，115，128，137：第1内筒管
8，18，27，36，45，52，61，71，80，89，99，107，117，131：第2内筒管
4，7，13，15，17，19，23，26，32，35，41，44，57，60，67，70，76，79，85，88，127，130，132，136：孔
9，28，37，46，53，62，72，81，90，100，108，118，133：开口部
91，101，111，121：静止型流体混合器
92，102，112，140，145：外壳
95，110，120，124：间隔件
109，119：空间部
139：蒸馏塔
144：吸收塔
142，147：支撑件
143，148：维修口
具体实施方式
下面，就本发明的实施例参照附图进行详细说明。图1是本发明第1实施例所涉及的90°右旋转型混搅部件的立体图，图2是第1实施例所涉及的90°右旋转型混搅部件的仰视图，图3是第2实施例所涉及的90°右旋转型混搅部件的局部放大立体图，图4是本发明第3实施例所涉及的由右旋转型第1叶片体和左旋转型第2叶片体构成的混搅部件的立体图，图5是本发明第4实施例所涉及的左旋转型混搅部件的立体图，图6是本发明第5实施例所涉及的由左旋转型第1叶片体和右旋转型第2叶片体构成的混搅部件的立体图，图7是对本发明第1实施例所涉及的右旋转型混搅部件的径向截面进行展示的说明图，图8是本发明第6实施例所涉及的15°右旋转型混搅部件的立体图，图9是本发明第6实施例的15°右旋转型混搅部件分4层设置的混搅部件的立体图，图10是本发明第7实施例的30°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图，图11是本发明第8实施例的60°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图，图12是本发明第9实施例的90°右旋转型混搅部件分3层设置的混搅部件的立体图，图13是使用本发明的混搅部件的第1实施例所涉及的静止型流体混合器的概略侧视剖视图，图14是使用本发明的混搅部件的第2实施例所涉及的静止型流体混合器的局部的概略侧视剖视图，图15是本发明第3实施例所涉及的静止型流体混合器的局部的概略侧视剖视图，图16是图13所示本发明实施例所涉及的静止型体混合器的概略纵剖立体图，图17是对本发明的混搅部件应用于蒸塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图，图18是对本发明的混搅部件应用于吸收塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图。
(实施例1)
图1是对本发明所涉及的第1实施例进行展示的90°右旋转型(顺时针方向)混搅部件的立体图，图2是该混搅部件的仰视图。混搅部件1具有筒状的通路管2以及设置在该通路管2内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体3。该第1叶片体3由具有多个通孔4的多孔体形成。在该第1叶片体3的内侧设置有筒状的第1内筒管5。该第1内筒管5在第1叶片体3的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该第1内筒管5内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体6，该叶片体6由具有多个通孔7的多孔体形成。在该第2叶片体6的内侧设置有筒状的第2内筒管8，并形成有开口部9。该第2内筒管8是为了相对于第2叶片体6的扭转应力增加机械强度而设置的。该第2内筒管8根据需要在第2叶片体6的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。第1叶片体3的一端连接在第1内筒管5的外周面上，并且朝向通路管2的内周面向顺时针方向(右旋转)呈螺旋状扭转后另一端连接在通路管2的内周面上。
同样地，第2叶片体6的一端连接在第2内筒管8的外周面上，并且朝向第1内筒管5的内周面向顺时针方向(右旋转)呈螺旋状扭转后另一端连接在第1内筒管5的内周面上。由于第2内筒管8的中心部位是开口的，因而在第2内筒管8的轴心部位不存在第2叶片体6，这个部分是中空的。这样，如图1和图2所示，在第2内筒管8的轴心部位形成了不存在叶片体的开口部9。
叶片体3和6的旋转角度(扭转角度)不限于90°，最好是根据混搅部件1的内径在大约5°～270°的范围内，若在大约10°～90°的范围内则更好。此外，关于内筒管的设置数量，可以根据混搅部件1的内径设置诸如第3、第4、第5、第n内筒管以使得开口部9的直径最小达到例如50mm以下，即适当进行增减而至少使用一个以上的内筒管。同样地，叶片体也可以适当设置。此外，叶片体3和6的内设数量并不限于12片和6片而可以适当增减。
(实施例2)
图3是对本发明所涉及的第2实施例进行展示的90°右旋转型混搅部件的局部放大立体图。
与图1和图2所示的混搅部件1同样，混搅部件10具有筒状的通路管11以及设置在该通路管11内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体12。该叶片体12由具有多个通孔13的多孔体形成。在该叶片体12的内侧设置有筒状的第1内筒管14，叶片体12的一端连接在该内筒管14的外周部上。该内筒管14由具有多个通孔15的多孔体形成。该内筒管14内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体16，该叶片体16由具有多个通孔17的多孔体形成。在该叶片体16的内侧设置有筒状的第2内筒管18。该内筒管8由具有多个通孔19的多孔体形成。
第1内筒管14和第2内筒管18由具有多个通孔15和19的多孔体形成，可使得在混搅部件10内的轴向(长度方向)上流通的流体的混合效果进一步提高。孔15和19的形状可以是三角形、四边形、椭圆形或狭缝状，可根据需要适当选择。该孔15和19的开孔率可在大约5％～95％的范围内适当选择。
(实施例3)
图4是对本发明所涉及的第3实施例进行展示的混搅部件的立体图。混搅部件20具有筒状的通路管21以及设置在该通路管21内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体22。该叶片体22由具有多个通孔23的多孔体形成。在该叶片体22的内侧设置有筒状的第1内筒管24。该内筒管24内具有多个螺旋状的左旋转型第2叶片体25，该叶片体25由具有多个通孔26的多孔体形成。在该叶片体25的内侧设置有筒状的第2内筒管27，并形成有开口部28。
即，混搅部件20内设置有右旋转(顺时针方向)的第1叶片体22和左旋转(逆时针方向)的第2叶片体25。这样，在混搅部件20内流通的右旋转及左旋转的流体在混搅部件20内的径向上形成相反的涡流从而产生强大的剪切力，混合效率进一步提高。内筒管24和内筒管27由多孔体形成，可使得混合效率进一步提高。
(实施例4)
图5是对本发明所涉及的第4实施例进行展示的90°左旋转型(逆时针方向)混搅部件的立体图。混搅部件29具有筒状的通路管30以及设置在该通路管30内的多个螺旋状的左旋转型第1叶片体31。该第1叶片体31由具有多个通孔32的多孔体形成。在该第1叶片体31的内侧设置有筒状的第1内筒管33。该第1内筒管33在第1叶片体31的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该第1内筒管33内具有多个螺旋状的左旋转型第2叶片体34，该叶片体34由具有多个通孔35的多孔体形成。在该第2叶片体34的内侧设置有筒状的第2内筒管36，并形成有开口部37。与前面说明的一样，该第2内筒管36是为了相对于第2叶片体34的扭转应力增加机械强度而设置的。该第2内筒管36根据需要在第2叶片体34的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。第1叶片体31的一端连接在第1内筒管33的外周面上，并且朝向通路管30的内周面呈螺旋状向逆时针针方向(左旋转)扭转后另一端连接在通路管30的内周面上。
同样地，第2叶片体34的一端连接在第2内筒管36的外周面上，并且朝向第1内筒管33的内周面呈螺旋状向逆时针方向(左旋转)扭转后另一端连接在第1内筒管33的内周面上。由于第2内筒管36的中心部位是开口的，因而在第2内筒管36的轴心部位不存在第2叶片体34，这个部分是中空的。
与前面说明的一样，叶片体31和34的旋转角度(扭转角度)不限于90°，最好是根据混搅部件29的内径在大约5°～180°的范围内，若在大约10°～90°的范围内则更好。此外，关于内筒管的设置数量，可以根据混搅部件29的内径适当进行增减而至少使用一个以上。此外，叶片体31和34的内设数量并不限于12片和6片而可以在能够进行制造的范围内适当进行增减。
(实施例5)
图6是对本发明所涉及的第5实施例进行展示的混搅部件的立体图，混搅部件38具有筒状的通路管39以及设置在该通路管39内的多个螺旋状的左旋转型第1叶片体40。该第1叶片体40由具有多个通孔41的多孔体形成。在该叶片体40的内侧设置有筒状的第1内筒管42。该内筒管42内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体43，由具有多个通孔44的多孔体形成。在该叶片体43的内侧设置有筒状的第2内筒管45，并形成有开口部46。
与前面的说明一样，即，混搅部件38内设置有左旋转(逆时针方向)的叶片体40和右旋转(顺时针方向)的叶片体43。这样，在混搅部件38内流通的右旋转及左旋转的流体在混搅部件38内的径向上形成相反的涡流从而产生强大的剪切力，混合效率进一步提高。另外，内筒管42和内筒管45由多孔体形成，可使混合效率进一步提高。
图7是关于本发明所涉及的混搅部件的通路管和内筒管的径向尺寸(长度)的说明图。如前面以图1、2、3进行的说明，混搅部件47由通路管48、第1叶片体49、第1内筒管50、第2叶片体51、第2内筒管52构成，并形成有开口部53。关于混搅部件47的通路管和内筒管的直径尺寸比，若设通路管48的直径为φD、内筒管50的直径为φd，则最好是φd在φD的大约1％～95％的范围内。若在10％～60％的范围则更好。此外，最好是开口部53的直径为小口径例如在50mm以下，在第1内筒管50的直径φd的大约5％～50％的范围内。若在大约10％～30％的范围则更好。通路管和内筒管的尺寸比，可根据通路管的尺寸适当选择。此外，并不限于第1内筒管和第2内筒管，例如可以朝向通路管的中心部位适当顺序设置第3、第4、第5内筒管乃至第n内筒管，并同样地设置叶片体。
(实施例6)
图8是对本发明所涉及的第6实施例进行展示的15°右旋转型(顺时针方向)混搅部件的立体图。混搅部件54a具有筒状的通路管55以及设置在该通路管55内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体56。该叶片体56由具有多个通孔57的多孔体形成。在该叶片体56的内侧设置有筒状的第1内筒管58。该内筒管58在第1叶片体56的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该内筒管58内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体59，由具有多个通孔60的多孔体形成。在该叶片体59的内侧设置有筒状的第2内筒管61，并形成有开口部62。该内筒管61是为了相对于叶片体59的扭转应力增加机械强度而设置的。该第2内筒管61根据需要在第2叶片体59的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。第1叶片体56的一端连接在第1内筒管58的外周面上，并且朝向通路管55的内周面向顺时针方向(右旋转)呈螺旋状大约扭转15°后另一端连接在通路管55的内周面上。
同样地，第2叶片体59的一端连接在第2内筒管61的外周面上，并且朝向第1内筒管58的内周面向顺时针方向(右旋转)呈螺旋状扭转后另一端连接在第1内筒管58的内周面上。由于第2内筒管61的中心部位是开口的，因而在第2内筒管61的轴心部位不存在第2叶片体59，这个部分是中空的。这样，在第2内筒管61的轴心部位形成了不存在叶片体的开口部62。混搅部件54b、54c、54d与上述混搅部件54a同样地形成。
作为混搅部件54，由于第1叶片体56及第2叶片体59的旋转角度大约为15°，因而能够使叶片体56和59的设置数量的增加变得容易，混合效率进一步提高。此外，可使大口径(直径1000mm以上)的制造变得容易，制造费用也能够降低。再有，能够装配到已有的蒸馏塔、吸收塔内，现场及塔内的组装、安装作业变得容易。混搅部件54的制造方法是通路管55、叶片体56和59、内筒管58和61分别进行制造。通路管55和内筒管58、61也可以由在长度方向上至少分割为两个以上的多个部件进行制造，通过使该分割的多个部件相连接而形成筒状的通路管55以及内筒管58、61。同样地，叶片体56、59也可以分割为两个以上，使该分割的多个部件相连接而形成螺旋状的叶片体56、59。分别将通路管55内筒管58、61以及叶片体56、59通过焊接、熔融粘接、卡止等手段进行连接很容易制造出混搅部件54。
图9所示的混搅部件63，是将上述15°右旋转型混搅部件54a、54b、54c、54d分4层设置而以叶片体56的旋转角度(扭转角度)大约成60°的状态连接而成的。即，将相邻的第1叶片体56之间接合，便可形成具有呈15°+15°+15°+15°＝60°角度的叶片体的混搅部件63。
通过如上所述设置必要层数的混搅部件54，很容易制造出具有大约180°、大约270°、大约360°等任意旋转角度的混搅部件。
相邻叶片体56的端缘之间并不限于在既定位置接合，也可以设置在任意位置加以使用。此外，混搅部件并不限于只使用右旋转型叶片体，也可根据需要适当选择形成图3、图4、图5、图6所示混搅部件10、20、29、38的叶片体的旋转方向的组合。
(实施例7)
图10是对本发明所涉及的第7实施例进行展示的30°右旋转型(顺时针方向)混搅部件的立体图。与图8所示的混搅部件同样，混搅部件64具有筒状的通路管65以及设置在该通路管65内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体66。该第1叶片体66由具有多个通孔67的多孔体形成。在该第1叶片体66的内侧设置有筒状的第1内筒管68。该内筒管68在叶片体66的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该内筒管68内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体69，由具有多个通孔70的多孔体形成。在该叶片体69的内侧设置有筒状的第2内筒管71，并形成有开口部72。该内筒管71是为了相对于叶片体69的扭转应力增加机械强度而设置的。该内筒管71根据需要在叶片体69的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。
除此之外，与图8所示的混搅部件相同因而将详细说明省略。
图10所示的混搅部件64是将大约30°右旋转型混搅部件64a、64b、64c分3层设置而以叶片体66的旋转角度大约成90°的状态连接而成的。与图9所示的混搅部件63同样地形成了具有呈30°+30°+30°＝90°角度的叶片体的混搅部件64。
(实施例8)
图11是对本发明所涉及的第8实施例进行展示的60°右旋转型(顺时针方向)混搅部件的立体图。混搅部件73具有筒状的通路管74以及设置在该通路管74内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体75。该叶片体75由具有多个通孔76的多孔体形成。在该第1叶片体75的内侧设置有筒状的第1内筒管77。该内筒管77在叶片体75的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该内筒管77内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体78，由具有多个通孔79的多孔体形成。在该叶片体78的内侧设置有筒状的第2内筒管80，并形成有开口部81。该内筒管80是为了相对于叶片体78的扭转应力增加机械强度而设置的。该内筒管80根据需要在叶片体78的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。
除此之外，与图8所示的混搅部件相同因而将详细说明省略。
图11所示的混搅部件73是将大约60°右旋转型混搅部件73a、73b、73c分3层设置而以叶片体75的旋转角度大约成180°的状态连接而成的。与图9所示的混搅部件63同样地形成了具有呈60°+60°+60°＝180°角度的叶片体的混搅部件73。
(实施例9)
图12是对本发明所涉及的第9实施例进行展示的90°右旋转型(顺时针方向)混搅部件的立体图。混搅部件82具有筒状的通路管83以及设置在该通路管83内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体84。该叶片体84由具有多个通孔85的多孔体形成。在该叶片体84的内侧设置有筒状的第1内筒管86。该内筒管86在叶片体84的连接部上沿轴向(长度方向)设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。该内筒管86内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体87，由具有多个通孔88的多孔体形成。在该叶片体87的内侧设置有筒状的第2内筒管89，并形成有开口部90。该内筒管89是为了相对于叶片体87的扭转应力增加机械强度而设置的。该内筒管89根据需要在叶片体87的连接部上设置必要的长度，在除此之外的部位未设置。除此之外，与图8所示的混搅部件相同因而将详细说明省略。
图12所示的混搅部件82是将大约90°右旋转型混搅部件82a、82b、82c分3层设置而以叶片体84的旋转角度大约成270°的状态连接而成的。与图9所示的混搅部件63同样地形成了具有呈90°+90°+90°＝270°角度的叶片体的混搅部件82。
(实施例10)
图13是使用本发明的混搅部件的第1实施例所涉及的静止型流体混合器的概略侧视剖视图。筒状的静止型流体混合器91是在筒状的外壳92内中间衬着直径与混搅部件93、94相同的间隔件95交替设置右旋转型混搅部件93和左旋转型混搅部件94而形成。此外，右旋转型第2叶片体98在右旋转型第1叶片体96的全长上设置。再有，混搅部件93和94分别设置图1和图5所示的第1内筒管97和第2内筒管99而形成。最好是，开口部100以小口径(直径50mm以下)形成。另外，也可以不设置上述筒状的间隔件95而将混搅部件93、94交替设置在外壳92内而形成静止型流体混合器。此外，也可以使混搅部件93、94的端缘之间接合而形成静止型流体混合器。
在两种流体FA、FB在如上构成的静止型流体混合器91内流通期间，在流体的一部分呈螺旋状沿着叶片体的旋转角度旋转而形成顺时针方向的旋流，一部分从叶片体的通孔中通过而被切断，还有一部分从内筒管的通孔中通过而被切断之后汇流，进而翻滚并被分割。上述旋转、通过、切断、汇流、翻转、分割的重复进行，可使两种流体FA、FB混合在一起。
(实施例11)
图14是使用本发明的混搅部件的第2实施例所涉及的静止型流体混合器的局部的概略侧视剖视图。筒状的静止型流体混合器101是在筒状的外壳102内设置右旋转型混搅部件103以及具有相同直径的筒状的间隔件110而形成。设置在该混搅部件103内的右旋转型第1叶片体104与图13所示的混搅部件93相同，但右旋转型第2叶片体106是中间隔着空间部109设置在第1内筒管105的轴向(长度方向)长度的必要部位上的，并具有开口部108形成混搅部件103。通过如上所述在第1内筒管105内形成空缺第2叶片体106的空间部109而获得流体径向汇流效果，可使混合效率进一步提高。
(实施例12)
图15是使用本发明的混搅部件的第3实施例所涉及的静止型流体混合器的局部的概略侧视剖视图。筒状的静止型流体混合器111在筒状的外壳112内设置右旋转型混搅部件113以及具有相同直径的筒状的间隔件120而形成。设置在该混搅部件113内的右旋转型第1叶片体114与图13所示的混搅部件93相同，但是设置在第1内筒管115内的第2叶片体116是左旋转型的。此外，与图14所示混搅部件103同样，左旋转型第2叶片体116是中间隔着空间部119设置而形成混搅部件113的。此外，与图13同样，形成有第2内筒管117、开口部118。
如上构成的静止型流体混合器111靠产生右旋转和左旋转的旋流使混合效率得到进一步的提高。
图16是图13所示的本发明实施例所涉及的静止型流体混合器沿轴向(长度方向)剖开的概略纵剖立体图。筒状的静止型流体混合器121是中间衬着筒状的间隔件124交替设置筒状的右旋转型混搅部件122和筒状的左旋转型混搅部件123而形成。
右旋转型混搅部件122具有筒状的通路管125以及设置在该通路管125内的多个螺旋状的右旋转型第1叶片体126。该叶片体126由具有多个通孔127的多孔体形成。在该叶片体126的内侧(中心部位)，在第1叶片体126的全长上设置有筒状的具有通孔的第1内筒管128。该内筒管128内具有多个螺旋状的右旋转型第2叶片体129，由具有多个通孔130的多孔体形成。在该叶片体129的内侧(中心部位)设置有筒状的第2内筒管131，并形成有开口部133。该内筒管131与第1内筒管128同样具有多个通孔132而形成。具有与混搅部件122相同直径的筒状的间隔件124的一端与混搅部件122的端缘接合在一起。最好是，该间隔件124的轴向(长度方向)上的长度相对于混搅部件122的全长在0.1倍到10倍的范围内。间隔件124的全长不限于在该范围内而可以适当选择。
左旋转型混搅部件123的一端与间隔件124的另一端接合在一起。该左旋转型混搅部件123与上述右旋转型混搅部件122相同，故详细说明省略，但具有筒状的通路管134以及设置在该通路管134内的多个螺旋状的左旋转型第1叶片体135。该叶片体135由具有多个通孔136的多孔体形成。在该叶片体135的内侧(中心部位)，与图3同样地在第1叶片体135的全长上设置有具有通孔的筒状的第1内筒管137。该内筒管137内具有多个螺旋状的左旋转型第2叶片体138，由具有多个通孔的多孔体形成。在该叶片体138的内侧(中心部位)设置有筒状的第2内筒管，并形成有开口部133。该内筒管与第1内筒管137同样具有多个通孔而形成。该左旋转型混搅部件123的另一端和与上述同样的间隔件124接合在一起，并且中间衬着该间隔件与和上述同样的右旋转型混搅部件122接合在一起，从而形成静止型流体混合器121。虽说该静止型流体混合器121由两个混搅部件122和一个混搅部件123构成，但并不限于此，也可以至少使用一个以上的混搅部件来形成静止型流体混合器。混搅部件的设置数量、旋转角度、旋转方向以及叶片体的设置数量可根据用途适当进行选择。
(实施例13)
图17是对本发明实施例所涉及的混搅部件应用于蒸馏塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图。蒸馏塔139由筒状的外壳140以及设置在该外壳140内的混搅部件141a、141b、141c、141d形成。该混搅部件141a、141b、141c、141d靠设置在外壳140内的混搅部件支撑件142卡止在既定位置上。维修口143以相对于外壳140作业人员能够将混搅部件的构件送入送出的结构及尺寸形成。
如上构成的蒸馏塔139，可使得在蒸馏塔139内上升的气体(FA)和下降的液体(FB)在混搅部件141内相向流动，从而将气体和液体搅拌混合在一起，实现气液的充分接触。将该蒸馏塔139应用于诸如闪蒸蒸馏及蒸汽蒸馏时，可实现液体中异种物质的分离、精制以及回收。
通过将本发明所提供的混搅部件作为蒸馏塔的填充物加以使用，可在蒸馏塔内气体速度与使用现有填充物相比在1.5～5倍范围的气体速度下进行处理，使设备费用降低。此外，气液接触效率的提高可使塔高降低，能够在较小的压力损失下运行，蒸汽供给量也可以减少。此外，由于运行操作范围变宽因而运行管理也变得容易。再有，与已有蒸馏塔的填充物进行更换，便能够很容易地使生产能力得到提高。而且，经由维修口也可容易地进行填充物的更换作业。并且，与使用现有的静止型流体混合器的蒸馏塔相比，混搅部件的开口部的直径可以达到最小(例如50mm以下)，使气液接触效率得到进一步的提高，并且混搅部件的制造变得容易，能够在狭小的蒸馏塔内进行制造和安装。此外，大口径(1m以上)蒸馏塔的制造变得容易，能够实现大容量处理。
(实施例14)
图18是对本发明实施例所涉及的混搅部件应用于吸收塔式气液接触装置中的实施例进行展示的局部的概略纵剖侧视图。吸收塔144由筒状的外壳145以及设置在该外壳145内的混搅部件146a、146b、146c、146d形成。该混搅部件146a、146b、146c、146d靠设置在外壳145内的混搅部件支撑件147卡止在既定位置上。维修口148是以相对于外壳145能够将混搅部件的构件送入送出以及作业人员能够进出的结构及尺寸形成。
如上构成的吸收塔144，可使得在吸收塔144内下降的气体(FA)和液体(FB)在混搅部件146内并行流动，从而将气体和液体搅拌混合在一起，实现气液的充分接触。将该吸收塔144应用于诸如气体的吸收、气体的冷却、除尘操作时，可实现气体中异种物质的分离、精制、回收以及有害物质的去除。
通过将本发明提供的混搅部件作为吸收塔的填充物加以应用，可在吸收塔内气体速度与使用现有填充物相比在1.5～10倍范围的气体速度下进行处理，使设备费用降低。此外，气液接触效率的提高可使塔高降低、塔的直径减小，能够在较小的压力损失下运行，能够节省安装空间并节能。此外，由于运行操作范围变宽因而运行管理也变得容易。再有，与已有吸收塔的填充物进行更换，便能够很容易地使生产能力得到提高。而且，经由维修口也可容易地进行填充物的更换作业并且，与使用现有的静止型流体混合器的吸收塔相比，混搅部件的开口部的直径可以达到最小，因而气液接触效率进一步提高，而且大口径(1m以上)混搅部件的制造变得容易。进而，大口径(1m以上)吸收塔的制造变得容易，能够使大风量(30000m3/Hr以上)处理的吸收塔的成本较低。

Claims (21)

1.一种混搅部件，其特征是，内设有供流体流通的筒状的通路管、以及、设置在所说通路管内的右旋转(顺时针方向)或左旋转(逆时针方向)的螺旋状的第1叶片体，第1内筒管设置在所说第1叶片体的轴心部，所说第1内筒管内设置有右旋转或左旋转的螺旋状的第2叶片体，第2内筒管设置在所说第2叶片体的轴心部。
2.如权利要求1所说的混搅部件，其特征是，所说第1叶片体由多孔体或多孔性体形成。
3.如权利要求1至2之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第1叶片体的旋转角度约为5°～约270°。
4.如权利要求1至3之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第1内筒管由多孔体或多孔性体形成。
5.如权利要求1至4之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第1内筒管在所说第1叶片体的轴向的全长或部分长度上设置。
6.如权利要求1至5之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第2叶片体由多孔体或多孔性体形成。
7.如权利要求1至6之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第2叶片体的旋转角度约为5°～270°。
8.如权利要求1至7之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第2内筒管由多孔体或多孔性体形成。
9.如权利要求1至8之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说第2内筒管设置在所说第2叶片体的轴向的全长或部分长度上。
10.如权利要求1至9之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，在所说第2内筒管的轴心部位具有开口部。
11.如权利要求1至10之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由右旋转型第1叶片体和左旋转型第2叶片体形成。
12.如权利要求1至10之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由左旋转型第1叶片体和右旋转型第2叶片体形成。
13.如权利要求1至12之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由4个约15°右旋转或左旋转的所说混搅部件接合而成而具有约60°的旋转角度。
14.如权利要求1至12之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由3个约30°右旋转或左旋转的所说混搅部件接合而成而具有约90°的旋转角度。
15.如权利要求1至12之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由3个约60°右旋转或左旋转的所说混搅部件接合而成而具有约180°的旋转角度。
16.如权利要求1至12之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件由3个约90°右旋转或左旋转的所说混搅部件接合而成而具有约270°的旋转角度。
17.如权利要求1至16之任一权利要求所说的混搅部件，其特征是，所说混搅部件内至少设置有一个以上的所说内筒管。
18.一种静止型流体混合器，其特征是，至少设置有一个以上的所说混搅部件。
19.一种静止型流体混合器，其特征是，在筒状的外壳内中间衬着间隔件交替地设置有右旋转及左旋转的所说混搅部件。
20.一种气液接触装置，其特征是，在流体相向流通的蒸馏塔式气液接触装置内至少设置有一个以上的所说混搅部件。
21.一种气液接触装置，其特征是，在液体并行流通的吸收塔式气液接触装置内至少设置有一个以上的所说混搅部件。
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