DD204623A1 - DEVICE FOR MIXING OR DISPERSING GASFOERMIGER AND FLUIDER MEDIA - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen oder Dispergieren fluider Medien in allen Verfahren, in denen Produktstroeme kontinuierlich kontaktiert werden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, in der das Mischen oder Dispergieren in einem weiten Konsistenzbereich bei geringem Druckverlust und Verschmutzungsneigung erfolgt, deren Herstellung einfach ist und sich an verschiedenen Stroemungs- und Mischungstechnologien anpassen laesst. Die Vorrichtung besteht aus einem zylinderischen Rohr,in dem ein oder mehrere Mischersegmente angeordnet sind und die sich Mischerelementen aufbauen. Die Mischerelemente koennen sowohl aus Streckmetallblech als auch aus einer Kombination von Streckmetallblech und glatten Blech bestehen. Die Mischerelemente werden so aneinandergereiht, dass die Winkelstellungen der Stege des Streckmetallbleches voneinander abweichen. Die Vorrichtung findet vor allem Anwendung in der chemischen Industrie und Wasserwirtschaft.The invention relates to a device for mixing or dispersing fluid media in all processes in which product streams are contacted continuously. The object of the invention is to develop a device in which the mixing or dispersion takes place in a wide consistency range with low pressure loss and tendency to fouling, the production of which is simple and can be adapted to different flow and mixing technologies. The device consists of a cylindrical tube in which one or more mixer segments are arranged and which build up mixer elements. The mixer elements can consist both of expanded metal sheet and of a combination of expanded metal sheet and smooth sheet metal. The mixer elements are lined up in such a way that the angular positions of the webs of the expanded metal sheet differ from one another. The device is mainly used in the chemical industry and water management.
Description
Vorrichtung zum Mischen oder Diapergieren gasförmiger und fluider MedienDevice for mixing or draining gaseous and fluid media
IPK: B 01 F 3/00IPK: B 01 F 3/00
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen oder Dispergieren fluider Medien, fluider und gasförmiger Medien und gasförmiger Medien untereinander in allen Verfahren, in denen Produktströme kontinuierlich kontaktiert werden, vor allem in der chemischen Industrie und Wasserwirtschaft.The invention relates to a device for mixing or dispersing fluid media, fluid and gaseous media and gaseous media with each other in all processes in which product streams are contacted continuously, especially in the chemical and water industries.
Mischvorrichtungen in Form von statischen Mischern erfahren gegenwärtig eine weite Verbreitung, da sie eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweisen, indem keine Energiezufuhr für elektische Antriebe notwendig ist, wartungsarm, variabel einsetzbar sind und sich durch hohe Intensität auszeichnen.Mixing devices in the form of static mixers are currently gaining widespread use because they have a high level of economic efficiency in that no power supply is required for electric drives, they are low-maintenance, can be used variably and are characterized by high intensity.
Die Weiterentwicklung der statischen Mischer zielt vor allem in der Senkung des Droickverlustes über die Länge der Mischstrecke und in der Erweiterung der Anwendungsbereiche in Bezug auf die physikalischen Eigenschaften der in Kontakt zu bringenden Medien.The further development of the static mixers is aimed primarily at reducing the drop in drug losses over the length of the mixing section and at expanding the application ranges with regard to the physical properties of the media to be contacted.
In der DE-OS 22 02 635 wird ein statischer Mischer zur Herstellung von Dispersionen beschrieben. In einem Rohr befindet sich eine Vielzahl gewundener blattähnlicher Elemente aus flachem Blech.In DE-OS 22 02 635 a static mixer for the preparation of dispersions is described. In a tube is a variety of spiral sheet-like elements made of flat sheet metal.
Jedes Element ist so verdreht, daß seine Ober- und Unterkanten sich in einem Winkel von 60 ° bis 210 zueinanderEach element is twisted so that its upper and lower edges are at an angle of 60 ° to 210 to each other
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befinden. Die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit muß ,ausreichen, um eine bestimmte Dispersion zu erzeugen. Die Mindßstanzahl der Elemente, bei der ein Gleichgewicht zwischen Tropfenerzeugung und Koaleszenz erreicht wird, liegt bei apnähernd 12. Die Ausführung dieses statischen Mischers iat aehr einfach, hat aber die Nachteile, daß die Mischstrecke sehr lang sein muß, um die gewünschte Dispergierung zu erzeugen und nur Medien mit geringen Konsistenzunterschieden verwendbar sind»are located. The flow rate of the liquid must be sufficient to produce a particular dispersion. The minimum number of elements that achieves a balance between drop generation and coalescence is close to 12. The design of this static mixer is quite simple, but has the disadvantages that the mixing distance must be very long to produce the desired dispersion and only media with low consistency differences can be used »
In der DE-OS 15 57 118, wird ein statischer Mischer vom gleichen Grundtyp beschrieben, auch hier ergibt sich eine relativ hohe Anzahl an Mischelementen zum Erhalten einer hohen Mischintensität. Weiterhin sind Perforationen in den glatten Blechen vorgesehen, die aber nur eine geringe Wirkung auf das Mischen viskoser Flüssigkeiten bei geringen linearen Geschwindigkeiten haben. Es gibt darüber hinaus eine Vielzahl von Varianten, in denen sich die Mischelemente unterscheiden, die Nachteile der Wendelmischer aber erhalten bleiben. Ein weiteres Beispiel für Mischelemente ist in der DE-OS 24 59 355 beschrieben. Nachteilig ist der relativ hohe Druckverlust durch die glatten Blechteile, an denen die Strömung abgelenkt wird.In DE-OS 15 57 118, a static mixer of the same basic type is described, also here results in a relatively high number of mixing elements to obtain a high mixing intensity. Furthermore, perforations are provided in the smooth sheets, but have little effect on the mixing of viscous liquids at low linear velocities. In addition, there are a large number of variants in which the mixing elements differ, but the disadvantages of the spiral mixers are retained. Another example of mixing elements is described in DE-OS 24 59 355. A disadvantage is the relatively high pressure loss through the smooth sheet metal parts, where the flow is deflected.
Packungsmischer können einen hohen Druckverlust erzeugen und ihre Herstellung ist sehr aufwendig, da jedes Mischelement aus Flächengebilden aufgebaut ist, die so angeordnet sind, daß sich offene, sich kreuzende Kanäle ergeben.Packing mixers can produce a high pressure loss and their manufacture is very expensive, since each mixing element is made up of sheets which are arranged so that open, intersecting channels result.
Im DD-Patent 137 406 wird ein statischer Mischer beschrieben, dessen Mischelemente durch spiralförmiges Aufwickeln von Flächen hergestellt werden und dafür Streckmaterial oder Streckformstoff verwendet wird.In DD patent 137 406 a static mixer is described, the mixing elements are produced by spirally winding surfaces and for stretched material or stretched material is used.
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Nachteilig bei diesem statischen Mischer ist der hohe Dmckverlust, der nur zum Teil durch die geringe Mischerlänge ausgeglichen werden kann, der hohe Materialaufwand und die starke Verschmutzungsgefahr, wodurch sich der Druckverlust zusätzlich erhöht und der Wirkungsgrad kleiner wird.A disadvantage of this static mixer is the high Dmckverlust that can be compensated only in part by the small mixer length, the high cost of materials and the strong risk of contamination, which further increases the pressure loss and the efficiency is smaller.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die das Mischen oder Dispergieren von Medien in einem weiten Konsistenzbereich in Mischern einfacher Bauart und hoher Wirtschaftlichkeit ermöglicht.The object of the invention is to develop a device which allows the mixing or dispersion of media in a wide consistency range in mixers of simple construction and high efficiency.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen oder Dispergieren von Medien zu schaffen, die eine hohe Effektivität bei geringem Druckverlust und geringe Verschmutzungsneigung besitzt, deren Herstellungsverfahren einfach ist und die sich ohne Probleme an verschiedene Strömungs- und Mischungstechnologien anpassen läßt.The invention has for its object to provide a device for mixing or dispersing media, which has a high efficiency with low pressure drop and low tendency to fouling, their manufacturing process is simple and can be adapted without problems to different flow and mixing technologies.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Rohr oder länglichen Kanälen, in dem ein oder mehrere Mischersegmente, die aus Mischerelementen aufgebaut sind, angeordnet sind. Die Mischerelemente bestehen bevorzugt aus Streckmetallblech. Durch die Stege des Streckmetallbleches wird die Strömungsrichtung der Medien gegenüber der Rohrachse verändert und die Strömung in eine Vielzahl von Teilströmen zerlegt. Es ist vorteilhaft, das Streckmetallblech so anzuwenden, daß der Winkel der Ablenkung der Strömung gegenüber der Rohrachse in Strömungsrichtung nicht größer als 90 ° ist.The device according to the invention consists of a cylindrical tube or elongated channels, in which one or more mixer segments, which are constructed from mixer elements, are arranged. The mixer elements are preferably made of expanded metal sheet. By the webs of the expanded metal sheet, the flow direction of the media is changed relative to the tube axis and the flow decomposed into a plurality of partial streams. It is advantageous to use the expanded metal sheet so that the angle of deflection of the flow with respect to the tube axis in the flow direction is not greater than 90 °.
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Der Winkel der Ablenkung der Strömimg wird durch die Winkelstellung der Stege des Streckmetallbleches bestimmt, Die Mischerelemente werden so aneinandergereiht, daß die Winkelstellung der Stege des Streckmetallbleches voneinander abweicht. Durch die Ablenkung der Strömung an den Stegen des Streckmetallbleches wird eine intensive Mischung oder Dispergierung gewährleistet. Die Mischerelemente können in beliebiger Anzahl aneinandergereiht werden, wodurch Mischersegmente entstehen. Mischersegmente können auch aus einer Kombination von Streckmetallblech und glatten Blech bestehen und ihre Anordnung im zylindrischen Rohr erfolgt vorrangig im Wechsel.The angle of deflection of the Strömimg is determined by the angular position of the webs of the expanded metal sheet, the mixer elements are strung together so that the angular position of the webs of the expanded metal sheet from each other. By deflecting the flow at the webs of the expanded metal sheet, an intensive mixing or dispersion is ensured. The mixer elements can be strung together in any number, resulting in mixer segments. Mixer segments may also consist of a combination of expanded metal sheet and smooth sheet metal and their arrangement in the cylindrical tube takes place primarily in alternation.
Der Zuschnitt der Mischerelemente kann sowohl eckig als auch oval oder rund sein oder aus einer Kombination dieser Formen bestehen.The blank of the mixer elements can be both angular and oval or round or consist of a combination of these forms.
Die Mischerelemente sind gegen die Rohrlängsachse geneigt oder um die Rohrlängsachse verdreht. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß durch die Anordnung der Mischerelemente eine geringe Anzahl von Miachersegmenten für eine intensive Mischung oder Dispergierung benötigt wird, der Rohrraum nicht vollständig ausgefüllt werden muß, wodurch 'der Druckverlust gering gehalten wird, wenig Material zum Einsatz kommt und einer Verschmutzung verbunden mit Druckverlusterhöhung entgegengewirkt wird.The mixer elements are inclined against the tube longitudinal axis or twisted around the tube longitudinal axis. The advantage of the device according to the invention is that a small number of Miachersegmenten for intensive mixing or dispersion is required by the arrangement of the mixer elements, the tube space does not have to be completely filled, whereby 'the pressure loss is kept low, little material is used and Pollution associated with pressure loss increase is counteracted.
Der Einsatz von Streckmetallblech kombiniert mit glattem Blech senkt weiterhin den Druckverlust und die Verschmutzungsgefahr.The use of expanded metal sheet combined with smooth sheet metal further reduces the pressure loss and the risk of contamination.
Durch die so erzielte große Variationsbreite ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit hoher Wirtschaftlichkeit jeder Technologie anpaßbar.Due to the wide variation width thus achieved, the device according to the invention can be adapted to any technology with high efficiency.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to Figures 1 to 3.
Wach Figur 1 sind in einem zylindrischen Rohr 1 Mischerelemente 2 angeordnet, die aus Streckmetallblech bestehen, deren Zuschnitt ein Rechteck bilden und die in sich in einem Winkel von 180 um die Rohrlängsachse verdreht sind. Die Mischerelemente sind in einem Winkel von 90° gegeneinander verdreht und wechselseitig links- und rechtsdrehend aneinandergereiht. Es wurde Streckmetall in der AusführungWach Figure 1 are arranged in a cylindrical tube 1 mixer elements 2, which consist of expanded metal sheet, the blank form a rectangle and are twisted in at an angle of 180 about the tube longitudinal axis. The mixer elements are rotated at an angle of 90 ° to each other and alternately lined up left and right. It was expanded metal in the execution
6,3x2,5x1,0x0,5 verwendet.6.3x2.5x1.0x0.5 used.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde n-Paraffin in Wasser im Verhältnis 1 : 3 dispergiert. Bei Einsatz eines Mischersegmentes von 1 m Länge, bestehend aus 17 Mischerelementen, wurde eine Dispersion mit einer Tropfengröße von 0,08 bis 0,5 mm erzeugt, dabei lagen 80 % der Tropfen in diesem Bereich.With the device according to the invention n-paraffin was dispersed in water in a ratio of 1: 3. When using a mixer segment of 1 m length, consisting of 17 mixer elements, a dispersion was produced with a drop size of 0.08 to 0.5 mm, while 80 % of the drops were in this area.
Die Mischerelemente 2 sind in einem zylindrischen Rohr entsprechend Figur 2 angeordnet.The mixer elements 2 are arranged in a cylindrical tube according to FIG.
Es wurde das gleiche Streckmetallblech 3 wie im Beispiel 1 eingesetzt.The same expanded metal sheet 3 was used as in Example 1.
Die Länge eines Mischerelementes betrug 1,5 d.The length of a mixer element was 1.5 d.
Für das System n-Paraffin/Wasser wurde der Zustand einer Emulsion erreicht.For the n-paraffin / water system, the state of an emulsion was reached.
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Im Beispiel 3 wurde das gleiche Stoffsystem wie in den Beispielen 1 und 2 eingesetzt.In Example 3, the same material system as in Examples 1 and 2 was used.
Die Anordnung der Mischerelemente zeigt Figur Bei Einsatz von Streckmetallblech 3 der Abmessungen 10,0 χ 4,0 χ 1,0 χ 0,5 gegenüber Streckmetallblech 3 der AbmessungenThe arrangement of the mixer elements is shown in FIG. When using expanded metal sheet 3 with the dimensions 10.0 χ 4.0 χ 1.0 χ 0.5 compared to expanded metal sheet 3 of the dimensions
6,3 χ 2,5 x 1,0 χ 0,5 wurde der Druckverlust um 18 % gesenkt.6.3 χ 2.5 x 1.0 χ 0.5, the pressure loss was reduced by 18%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23709982A DD204623A1 (en) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | DEVICE FOR MIXING OR DISPERSING GASFOERMIGER AND FLUIDER MEDIA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23709982A DD204623A1 (en) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | DEVICE FOR MIXING OR DISPERSING GASFOERMIGER AND FLUIDER MEDIA |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD204623A1 true DD204623A1 (en) | 1983-12-07 |
Family
ID=5536481
Family Applications (1)
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| DD23709982A DD204623A1 (en) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | DEVICE FOR MIXING OR DISPERSING GASFOERMIGER AND FLUIDER MEDIA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD204623A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0283247A2 (en) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Exxon Chemical Patents Inc. | Dispersions and emulsions |
-
1982
- 1982-02-01 DD DD23709982A patent/DD204623A1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0283247A2 (en) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Exxon Chemical Patents Inc. | Dispersions and emulsions |
| EP0283247A3 (en) * | 1987-03-16 | 1989-10-25 | Exxon Chemical Patents Inc. | Dispersions and emulsions |
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