CZ34865U1 - Static mixer, especially into a plate reactor chamber - Google Patents
Static mixer, especially into a plate reactor chamber Download PDFInfo
- Publication number
- CZ34865U1 CZ34865U1 CZ202138478U CZ202138478U CZ34865U1 CZ 34865 U1 CZ34865 U1 CZ 34865U1 CZ 202138478 U CZ202138478 U CZ 202138478U CZ 202138478 U CZ202138478 U CZ 202138478U CZ 34865 U1 CZ34865 U1 CZ 34865U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- static mixer
- plate reactor
- plate
- chamber
- blades
- Prior art date
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims description 37
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
- B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
- B01F25/43161—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod composed of consecutive sections of flat pieces of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/0066—Stirrers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/04—Flat or tray type, drawers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
- C12M27/20—Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
- B01J2208/00823—Mixing elements
- B01J2208/00831—Stationary elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
- B01J2219/2402—Monolithic-type reactors
- B01J2219/2422—Mixing means, e.g. fins or baffles attached to the monolith or placed in the channel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
- B01J2219/245—Plate-type reactors
- B01J2219/2474—Mixing means, e.g. fins or baffles attached to the plates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
Statický směšovač, zejména do komory deskového reaktoruStatic mixer, especially into the plate reactor chamber
Oblast technikyField of technology
Technické řešení se týká použití statického směšovače pro intenzifikaci promíchávání a homogenizaci zpracovávaného média zejména v deskových reaktorech. Při zvětšování měřítka deskových reaktorů je potřeba zajistit homogenizaci zpracovávaného média. Například v případě ozařovaných fotobioreaktorů může s narůstající tloušťkou vrstvy kultivačního média docházet k nedostatečnému osvětlování buněk mikrořas. Ve větších objemech kultivačního média může docházet k tvorbě tepelných gradientů a k neefektivnímu využívání živin. Častým problémem je také sedimentace vyprodukovaných buněk mikrořas, které se zachytávají na transparentních plochách deskového fotobioreaktorů a dále tak zabraňují prozařování vrstvy kultivačního média. Tyto parametry jsou ovlivněny hydrodynamikou kultivačního média. Z tohoto důvodu je důležité zajistit dostatečné promíchávání kultivačního média tak, aby byly buňky mikrořas rovnoměrné ozařovány a zároveň došlo k intenzifikaci přestupu hmoty. Intenzifikací promíchávání v oblasti transparentních ploch může docházet také k eliminaci tvorby nebo k narušení stability vytvořené vrstvy zachycených buněk mikrořas.The technical solution concerns the use of a static mixer for the intensification of mixing and homogenization of the processed medium, especially in plate reactors. When scaling up plate reactors, it is necessary to ensure the homogenization of the processed medium. For example, in the case of irradiated photobioreactors, as the thickness of the culture medium layer increases, there may be insufficient illumination of the microalgal cells. In larger volumes of culture medium, thermal gradients and inefficient use of nutrients can occur. A common problem is also the sedimentation of the produced microalgal cells, which are trapped on the transparent surfaces of the plate photobioreactors and thus prevent the irradiation of the culture medium layer. These parameters are influenced by the hydrodynamics of the culture medium. For this reason, it is important to ensure sufficient mixing of the culture medium so that the microalgal cells are irradiated evenly and at the same time the mass transfer is intensified. By intensifying the agitation in the area of the transparent surfaces, the formation or disruption of the stability of the formed layer of trapped microalgal cells can also be eliminated.
Dosavadní stav technikyPrior art
Deskové reaktory jsou jedním ze základních zástupců uzavřených systémů, které jsou často využívány v chemickém či farmaceutickém průmyslu. Typickým příkladem využití průmyslových deskových reaktorů je v biotechnologiích například při produkci mikrořas, které mohou být dále využívány v potravinářském, farmaceutické či kosmetickém průmyslu. Deskové fotobioreaktory jsou také využívány v systémech zpracovávající odpadní vodu nebo v biorafinériích zahrnujících výrobu biopaliv a produktů s vyšší přidanou hodnotou.Plate reactors are one of the basic representatives of closed systems, which are often used in the chemical or pharmaceutical industry. A typical example of the use of industrial plate reactors is in biotechnologies, for example in the production of microalgae, which can be further used in the food, pharmaceutical or cosmetic industries. Plate photobioreactors are also used in wastewater treatment systems or in biorefineries involving the production of biofuels and higher value-added products.
Principem deskového fotobioreaktorů je umožnit dostatečné ozařování buněk mikrořas a zajistit přísun živin, které mikrořasy potřebují ke svému růstu. Huang J. a kol. ve své práci Novel Flatplate Photobioreactors for Microalgae Cultivation with Special Mixers to Promote Mixing Along the Light Gradient, Bioresource Technology, 2014, popisuje důležitost zajištění dostatečného promíchávání kultivačního média v systémech pro průmyslové využití.The principle of plate photobioreactors is to enable sufficient irradiation of microalgae cells and to ensure the supply of nutrients that microalgae need for their growth. Huang J. et al. In his work Novel Flatplate Photobioreactors for Microalgae Cultivation with Special Mixers to Promote Mixing Along the Light Gradient, Bioresource Technology, 2014, describes the importance of ensuring sufficient mixing of the culture medium in systems for industrial use.
Intenzivnějšího promíchávání a prodloužení doby zdržení v ozářeném prostoru fotobioreaktorů zde docílili instalací přepážek, které svou geometrii prodlužují dráhu proudění buněk mikrořas mezi vstupem a výstupem z komory deskového fotobioreaktorů. Degen J. a kol. v práci A Novel Airlift Photobioreactor with Baffles for Improved Light Utilization Through the Flashing Light Effect, Journal of Biotechnology, 2001, popisuje vliv intenzifikace promíchávání na produkci biomasy z mikrořas. Instalací přepážek, které jsou paralelně přichyceny na transparentní plochy deskového fotobioreaktorů, dochází k promíchávání kultivačního média za jednotlivými přepážkami. Wang L., Tao Y., Mao X. v práci A Novel Fiat Plate Algal Bioreactor with Horizontal Baffles: Structural Optimization and Cultivation Performance, Bioresource Technology, 2014, optimalizoval konstrukci přepážek v transparentní komoře deskového fotobioreaktorů za účelem navýšení produkce biomasy z mikrořas.More intensive mixing and prolongation of the residence time in the irradiated space of the photobioreactors was achieved here by installing baffles which, by their geometry, extend the flow path of the microalgal cells between the inlet and outlet of the plate photobioreactor chamber. Degen J. et al. in A Novel Airlift Photobioreactor with Baffles for Improved Light Utilization Through the Flashing Light Effect, Journal of Biotechnology, 2001, describes the effect of intensification of agitation on biomass production from microalgae. By installing baffles, which are attached in parallel to the transparent surfaces of the plate photobioreactors, the culture medium is mixed behind the individual baffles. Wang L., Tao Y., Mao X. in A Novel Fiat Plate Algal Bioreactor with Horizontal Baffles: Structural Optimization and Cultivation Performance, Bioresource Technology, 2014, optimized the design of baffles in the transparent chamber of plate photobioreactors to increase biomass production from microalgae.
Publikované návrhy vestaveb rozdělují ozařovaný prostor deskového fotobioreaktorů do jednotlivých komor, které lokálně promíchávají zpracovávané kultivační médium a prodlužují dobu zdržení.Published built-in designs divide the irradiated space of the plate photobioreactors into individual chambers, which locally mix the processed culture medium and prolong the residence time.
Stávající řešení jsou poměrně finančně náročné a jejich konstrukce je složitá.Existing solutions are relatively expensive and their construction is complex.
-1 CZ 34865 UI-1 CZ 34865 UI
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Výše uvedené nedostatky a problémy spojené se zvětšováním měřítka deskového reaktoru jsou do značné míry odstraněny instalací statického směšovače v pracovním prostoru komory reaktoru podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že statický směšovač obsahuje alespoň jeden segment tvořený dvěma lopatkami umístěnými v kolmém směru k transparentní ploše deskového reaktoru, které jsou natočeny navzájem pod úhlem 30 až 150° a další lopatkou skloněnou pod úhlem 30 až 60° k transparentní ploše deskového reaktoru.The above-mentioned shortcomings and problems associated with scaling up a plate reactor are largely eliminated by installing a static mixer in the working space of the reactor chamber according to this technical solution. Its essence is that the static mixer comprises at least one segment formed by two blades located perpendicular to the transparent surface of the plate reactor, which are rotated at an angle of 30 to 150 ° to each other and another blade inclined at an angle of 30 to 60 ° to the transparent surface of the plate reactor. .
Jednotlivé segmenty jsou s výhodou složeny do alespoň jedné řady.The individual segments are preferably arranged in at least one row.
Statický směšovač ve výhodném provedení obsahuje alespoň dvě řady segmentů v paralelním uspořádání a/nebo obsahuje alespoň dvě řady segmentů, které jsou navzájem umístěny pod úhlem 5 až 60° v pootočené konfiguraci.In a preferred embodiment, the static mixer comprises at least two rows of segments in a parallel arrangement and / or comprises at least two rows of segments which are arranged at an angle of 5 to 60 ° to each other in a rotated configuration.
Cílem konstrukce statického směšovače je intenzifikace promíchávání a homogenizace proudění zpracovávaného média. Geometrie statického směšovače je navržena tak, aby docházelo k rozdělení vstupního proudu média do několika jednotlivých proudů, které se budou vzájemně promíchávat. Geometrie je dále uzpůsobena tak, aby docházelo k tvorbě úplavu za lopatkami statického směšovače. Tvorbou úplavů dochází k víření média a vzájemnému prolínání jednotlivých úplavů v 3D prostoru.The aim of the construction of the static mixer is to intensify the mixing and to homogenize the flow of the processed medium. The geometry of the static mixer is designed to divide the input stream of medium into several individual streams that will mix with each other. The geometry is further adapted to create flooding behind the blades of the static mixer. The creation of floods causes the medium to swirl and the individual floods in 3D space to intertwine with each other.
Návrh statického směšovače umožňuje intenzifikaci promíchávání v celém průřezu komory deskového reaktoru. Statický směšovač zároveň distribuuje proud zpracovávaného média po celém průřezu komory, což má za následek rovnoměrné doby zdržení zpracovávaného média v pracovním prostoru reaktoru. Instalace statického směšovače v komoře deskového reaktoru prokázala zkrácení doby potřebné pro homogenizaci zpracovávaného média.The design of the static mixer allows the intensification of mixing in the entire cross-section of the plate reactor chamber. At the same time, the static mixer distributes the stream of process medium over the entire cross section of the chamber, which results in uniform residence times of the process medium in the working space of the reactor. The installation of a static mixer in the plate reactor chamber has shown a reduction in the time required to homogenize the medium to be treated.
Instalací segmentů statických směšovačů dochází k homogenizaci proudícího média v celé komoře deskového reaktoru. Pomocí navržené geometrie statického směšovače dochází k intenzivnějšímu promíchávání zpracovávaného média.By installing the segments of the static mixers, the flowing medium is homogenized in the entire chamber of the plate reactor. With the help of the designed geometry of the static mixer, the processed medium is more intensively mixed.
Vlivem geometrie lopatek statického směšovače dochází k lokálnímu nárůstu rychlosti proudění a rovněž vlivem geometrie lopatek statického směšovače dochází k rozdělení vstupního proudu média na jednotlivé proudy, které se vzájemně promíchávají v celém objemu zpracovávaného média. Lopatky statického směšovače umožňují, aby docházelo v prostoru za lopatkami k tvorbě úplavů, které způsobují víření zpracovávaného média a jeho intenzivnější promíchávání.Due to the geometry of the blades of the static mixer, there is a local increase in flow rate and also due to the geometry of the blades of the static mixer, the input stream of medium is divided into individual streams, which mix with each other in the entire volume of processed medium. The blades of the static mixer allow the formation of floods in the space behind the blades, which cause the swirling of the processed medium and its more intensive mixing.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Statický směšovač do komory deskového reaktoru podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsán na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. laje zobrazen nárys, na obr. 1b půdorys a na obr. 1c bokorys příkladného segmentu statického směšovače. Na obr. 2 je zobrazen izometrický pohled příkladného segmentu statického směšovače. Na obr. 3a je pomocí proudnic zobrazeno proudění za lopatkami kolmými ke stěně deskového reaktoru. Na obr. 3b je zobrazeno proudění za dalšími lopatkami skloněnými pod úhlem ke stěně deskového reaktoru. Na obr. 4a jsou znázorněny v půdorysném zobrazení příkladné statické směšovače tvořené jednotlivými segmenty složenými do řady, která je instalována v komoře deskového reaktoru. Na obr. 4b je zobrazeno paralelní zapojení řad segmentů v částečném řezu v půdorysném zobrazení a na obr. 4c v částečném řezu v izometrickém pohledu. Na obr. 5a a obr. 5b je znázorněno umístění řad statických směšovačů ve vzájemně pootočených konfiguracích v půdorysném zobrazení. Na obr. 6a je zobrazeno porovnání proudnic v prázdné komoře deskového reaktoru a v komoře s jedním celkem statických směšovačů. Na obr. 6b jeThe static mixer for the plate reactor chamber according to this technical solution will be described in more detail in specific exemplary embodiments with the aid of the accompanying drawings, in which FIG. Fig. 2 is an isometric view of an exemplary segment of a static mixer. Fig. 3a shows the flow behind the blades perpendicular to the wall of the plate reactor by means of jets. Fig. 3b shows the flow behind the other blades inclined at an angle to the wall of the plate reactor. Fig. 4a shows a plan view of an exemplary static mixer formed by individual segments arranged in a row which is installed in a plate reactor chamber. Fig. 4b shows a parallel connection of rows of segments in partial section in a plan view and Fig. 4c in partial section in an isometric view. Figures 5a and 5b show the placement of rows of static mixers in mutually rotated configurations in a plan view. Fig. 6a shows a comparison of the streams in the empty chamber of the plate reactor and in the chamber with one total of static mixers. Fig. 6b is
- 2 CZ 34865 UI zobrazena distribuce rychlosti proudění v prázdné komoře a v komoře s jedním instalovaným celkem statických směšovačů.- 2 CZ 34865 UI shows the flow velocity distribution in an empty chamber and in a chamber with one total of static mixers installed.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solution
Příkladný statický směšovač do komory deskového reaktoru obsahuje alespoň jeden segment tvořený dvěma lopatkami 1 umístěnými kolmo k transparentní ploše deskového reaktoru, které jsou natočeny navzájem pod úhlem 90° a další lopatkou 2 skloněnou pod úhlem 45° k transparentní ploše deskového reaktoru.An exemplary static mixer in a plate reactor chamber comprises at least one segment formed by two blades 1 located perpendicular to the transparent surface of the plate reactor, which are rotated at an angle of 90 ° to each other and another blade 2 inclined at an angle of 45 ° to the transparent surface of the plate reactor.
Dvojice lopatek 1 kolmých ke stěně deskového reaktoru usměrňují proud zpracovávaného média na stranu komory deskového reaktoru. Změnou směru proudění dochází k prolínání s proudem, který je usměrněný pomocí další lopatky 2 skloněné pod úhlem ke stěně deskového reaktoru.A pair of vanes 1 perpendicular to the wall of the plate reactor direct the flow of the medium to be treated to the side of the plate reactor chamber. By changing the flow direction, it merges with the flow, which is directed by means of another vane 2 inclined at an angle to the wall of the plate reactor.
Zmenšením průtočného průřezu mezi lopatkami 1 a průtočného průřezu mezi dalším lopatkami 2 a stěnou deskového reaktoru dochází k lokálnímu nárůstu rychlosti proudění. Za lopatkami 1 a dalšími lopatkami 2 statického směšovače dochází k tvorbě úplavů, což má za následek tvorbu víření a s tím spojenou intenzifikaci promíchávání.By reducing the flow cross-section between the vanes 1 and the flow cross-section between the other vanes 2 and the wall of the plate reactor, there is a local increase in the flow rate. Behind the blades 1 and the other blades 2 of the static mixer, the formation of floods occurs, which results in the formation of vortices and the associated intensification of mixing.
Na obr. 3a je pomocí proudnic zobrazeno proudění za lopatkami 1 kolmými ke stěně deskového reaktoru. Na obr. 3b je zobrazeno proudění za dalšími lopatkami 2 skloněnými pod úhlem ke stěně deskového reaktoru.Fig. 3a shows the flow behind the blades 1 perpendicular to the wall of the plate reactor by means of jets. Fig. 3b shows the flow behind the other blades 2 inclined at an angle to the wall of the plate reactor.
V dalším příkladu provedení jsou jednotlivé segmenty složeny do řad 3, které jsou následně instalovány v komoře deskového reaktoru dle obr. 4a. Paralelní uspořádání 4 řad 3 segmentů statického směšovače je zobrazeno na obr. 4b v částečném řezu v půdorysném zobrazení a na obr. 4c v částečném řezu v izometrickém pohledu. Dle požadavků na intenzitu promíchávání a homogenizaci proudění je možné volit vzájemnou vzdálenost paralelně instalovaných řad 3 statických směšovačů či jejich vzájemné pootočení. Dle způsobu nátoku zpracovávaného média do komory deskového reaktoru je možné instalovat řady 3 statických směšovačů ve vzájemně pootočených konfiguracích 5 dle obr. 5a a obr. 5b v půdorysném zobrazení.In another exemplary embodiment, the individual segments are folded into rows 3, which are subsequently installed in the plate reactor chamber according to FIG. 4a. The parallel arrangement of 4 rows of 3 segments of the static mixer is shown in Fig. 4b in partial section in plan view and in Fig. 4c in partial section in isometric view. According to the requirements for mixing intensity and flow homogenization, it is possible to choose the mutual distance of parallel installed rows of 3 static mixers or their mutual rotation. According to the method of inflow of the processed medium into the chamber of the plate reactor, it is possible to install rows of 3 static mixers in mutually rotated configurations 5 according to Fig. 5a and Fig. 5b in a plan view.
Na obr. 6a je zobrazeno porovnání proudnic v prázdné komoře 6 deskového reaktoru a v komoře 6 s jednou řadou 3 statických směšovačů. V prázdné komoře 6 dochází k tvorbě cirkulační smyčky, která má za následek nerovnoměrné zdržení zpracovávaného média v komoře 6 deskového reaktoru a tvorbu mrtvých zón. V komoře 6 s instalovanou jednou řadou 3 statických směšovačů dochází k usměrnění a celkové homogenizaci proudění v celém průřezu komory 6 reaktoru. Na obr. 6b je zobrazena distribuce rychlosti proudění v prázdné komoře 6 a v komoře 6 s jednou řadou 3 instalovaných statických směšovačů. Z porovnání je možné pozorovat rovnoměrnější distribuci rychlosti proudění v komoře 6 s instalovanou jednou řadou 3 statických směšovačů.Fig. 6a shows a comparison of the streams in the empty chamber 6 of the plate reactor and in the chamber 6 with one row 3 of static mixers. A circulation loop is formed in the empty chamber 6, which results in an uneven retention of the process medium in the plate reactor chamber 6 and the formation of dead zones. In the chamber 6 with one row 3 of static mixers installed, the flow is rectified and completely homogenized in the entire cross section of the reactor chamber 6. Fig. 6b shows the distribution of the flow velocity in the empty chamber 6 and in the chamber 6 with one row 3 of installed static mixers. From the comparison, it is possible to observe a more even distribution of the flow velocity in the chamber 6 with one row 3 of static mixers installed.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Statický směšovač nalezne použití zejména při intenzifikaci promíchávání a homogenizaci zpracovávaného média v deskových reaktorech.The static mixer finds use especially in the intensification of mixing and homogenization of the processed medium in plate reactors.
Claims (3)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138478U CZ34865U1 (en) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | Static mixer, especially into a plate reactor chamber |
| PCT/IB2021/058296 WO2022079508A1 (en) | 2021-01-21 | 2021-09-13 | Static mixers for flat panel reactors and bioreactors |
| EP21879608.4A EP4329928A4 (en) | 2021-01-21 | 2021-09-13 | Static mixers for flat panel reactors and bioreactors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138478U CZ34865U1 (en) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | Static mixer, especially into a plate reactor chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ34865U1 true CZ34865U1 (en) | 2021-02-23 |
Family
ID=74678818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202138478U CZ34865U1 (en) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | Static mixer, especially into a plate reactor chamber |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4329928A4 (en) |
| CZ (1) | CZ34865U1 (en) |
| WO (1) | WO2022079508A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022079508A1 (en) * | 2021-01-21 | 2022-04-21 | Ceske Vysoke Uceni Technicke V Praze | Static mixers for flat panel reactors and bioreactors |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3620506A (en) * | 1970-07-07 | 1971-11-16 | Fmc Corp | Fluid-mixing device |
| DE4313393C2 (en) * | 1993-04-07 | 2003-06-26 | Siemens Ag | Static mixer |
| DE10005457A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-09 | Bayer Ag | Static mixer |
| US20100279389A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | David Ziller | Modular algae culturing system and method |
| CN103361257A (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-23 | 华东理工大学 | Light direction hybrid reinforcement-based novel internal component and photobioreactor |
| CN105219616B (en) * | 2014-06-17 | 2017-11-21 | 中国科学院过程工程研究所 | A kind of board-like bioreactor of software |
| US9839883B2 (en) * | 2016-03-18 | 2017-12-12 | Komax Systems, Inc. | Channel mixing apparatus |
| CN207463021U (en) * | 2017-10-31 | 2018-06-08 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | A kind of NO_x Reduction by Effective sprays ammonia mixing arrangement |
| CZ34865U1 (en) * | 2021-01-21 | 2021-02-23 | České vysoké učení technické v Praze | Static mixer, especially into a plate reactor chamber |
-
2021
- 2021-01-21 CZ CZ202138478U patent/CZ34865U1/en active IP Right Grant
- 2021-09-13 EP EP21879608.4A patent/EP4329928A4/en active Pending
- 2021-09-13 WO PCT/IB2021/058296 patent/WO2022079508A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022079508A1 (en) * | 2021-01-21 | 2022-04-21 | Ceske Vysoke Uceni Technicke V Praze | Static mixers for flat panel reactors and bioreactors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4329928A4 (en) | 2024-05-29 |
| WO2022079508A1 (en) | 2022-04-21 |
| EP4329928A1 (en) | 2024-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Design of photobioreactors for mass cultivation of photosynthetic organisms | |
| Zhang et al. | Installation of flow deflectors and wing baffles to reduce dead zone and enhance flashing light effect in an open raceway pond | |
| Cheng et al. | Enhanced flashing light effect with up-down chute baffles to improve microalgal growth in a raceway pond | |
| Sawant et al. | Energy efficient design of high depth raceway pond using computational fluid dynamics | |
| Cheng et al. | A novel jet-aerated tangential swirling-flow plate photobioreactor generates microbubbles that enhance mass transfer and improve microalgal growth | |
| Zhao et al. | Nature inspired fractal tree-like photobioreactor via 3D printing for CO2 capture by microaglae | |
| Borys et al. | Scale-up of embryonic stem cell aggregate stirred suspension bioreactor culture enabled by computational fluid dynamics modeling | |
| Guler et al. | Computational fluid dynamics modelling of stirred tank photobioreactor for Haematococcus pluvialis production: Hydrodynamics and mixing conditions | |
| CZ34865U1 (en) | Static mixer, especially into a plate reactor chamber | |
| Bulnes‐Abundis et al. | A simple eccentric stirred tank mini‐bioreactor: Mixing characterization and mammalian cell culture experiments | |
| Qin et al. | Influence of successive and independent arrangement of Kenics mixer units on light/dark cycle and energy consumption in a tubular microalgae photobioreactor | |
| Cheng et al. | Numerical simulation on optimizing flow field and flashing-light effect in jet-aerated tangential swirling-flow plate photobioreactor to improve microalgal growth | |
| Xu et al. | Enhancing microalgal biomass productivity with an optimized flow field generated by double paddlewheels in a flat plate photoreactor with CO2 aeration based on numerical simulation | |
| Cervantes et al. | Novel bioreactor design for the culture of suspended mammalian cells. Part I: Mixing characterization | |
| Huang et al. | Design and optimization of a novel airlift-driven sloping raceway pond with numerical and practical experiments | |
| Shen et al. | Enhancing the flow field in parallel spiral-flow column photobioreactor to improve CO2 fixation with Spirulina sp. | |
| CN111511892A (en) | Photo-bioreactor | |
| Amin et al. | Computational fluid dynamics-based design of anoxic bioreactor zone in wastewater treatment plant | |
| CN102911856A (en) | Tangential casing built-in aeration photo-bioreactor applicable to micro algae high-efficiency culture | |
| CN102660449A (en) | Sleeve-type photo-bioreactor | |
| Belohlav et al. | Optimization of Hydrodynamics by Installation of Static Mixer in Flat Panel Photobioreactor | |
| Zhao et al. | Effects of bubble cutting dynamic behaviors on microalgal growth in bubble column photobioreactor with a novel aeration device | |
| Laurent et al. | High-rate algal ponds | |
| US10570358B2 (en) | Apparatus with a flow diverter and flow elements for mixing multiphase flowing particles, and a method thereof | |
| Gu et al. | Modification of impeller blades for the efficient mixing of particulate suspensions in a stirred tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210223 |