DE3032132A1

DE3032132A1 - Verfahren und einrichtung zur statischen mischung von mitteln

Info

Publication number: DE3032132A1
Application number: DE19803032132
Authority: DE
Inventors: Jenö Baratossy; Tibor Blickle; Oszkar Budapest Borlai; György Balatonalmadi Bucsky; Pal Veszprem Mercsönyi; Jenö Budapest Nemeth; Gyula Mosonmagyarova Odor; Jozsef Balatonfüred Pazmany; Kazmer Budapest Puskas; Aurel Veszprem Ujhidy
Original assignee: MTA MUESZAKI KEMIAI KUTATO INTEZET; Mta Mueszaki Kemiai Kutato Intezet Veszprem; Magyar Tudomanyos Akademia Muszaki Kemiai Kutato Intezete
Current assignee: MTA MUESZAKI KEMIAI KUTATO INTEZET; Mta Mueszaki Kemiai Kutato Intezet Veszprem; Magyar Tudomanyos Akademia Muszaki Kemiai Kutato Intezete
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1981-03-19
Also published as: GB2057282A; GB2057282B; YU209780A; CH653567A5; DE3032132C2; HU179046B

Description

HOFFMANN · SJTTr-E .& PARTNER 3032132

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - DIPL.-I NG. W. EITLE · O R. R ER. N AT. K. H O FFMAN N . D I PL.-1 N G. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4 · D-8000 MO NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

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MTA Müszaki Kemiai Kutato Intezet, Veszprem Ungarn

Verfahren und Einrichtung zur statischen Mischung von Mitteln

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur statischen Mischung von in gleicher Richtung strömenden Mitteln in einem durch Trennwände und Begrenzungswände aufgeteilten Raum.

Bei der statischen Mischung stehen die das Mischen bewirkenden Elemente, während die Mittel strömen. Zur Realisierung der statischen Mischung sind mehrere Verfahren und Einrichtungen vorbekannt.

Nach der US-PS 2 847 6 49 wird in einem zylindrischen Raum ein schraubenförmiges Element angeordnet, das ein Mischeffekt ausübt. Nach der US-PS 2 847 196 wird eine Doppelschraube angewendet.

Nach der US-PS 3 286 992 wird die in einem Rohr der Einrichtung strömende Flüssigkeit durch in dem Rohr nacheinander angeordnete, das Rohr in Richtung der Achse in zv,^Te± Teile aufteilende, nacheinander gegensinnig verdrehte

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schraubenförmige Trennwände senkrecht zur Rohrachse zur radialen Bewegung gezwungen. Die Kanten der einander berührenden gegensinnigen schraubenförmigen Trennwände sind zueinander unter einem Winkel angeordnet und das Rohr wird jeweils durch eine Reihe von Trennwänden in zwei Kanäle mit gleichem Querschnitt aufgeteilt.

Nach den US-Patentschriften 3 871 62 4 und 3 918 6 88 strömen zwei B'asen in gegebenen parallelen, durch Trennwände gleicher Länge erzeugten Kanälen gleichbleibenden Querschnittes, wobei die Kanäle in Längsrichtung des Rohres aufeinander senkrecht und zueinander verschoben angeordnet sind. Dieses Kanalensystem zerlegt das Mittel ständig in Teile und das Mittel wird dadurch gemischt.

Bei allen erwähnten Verfahren ist der abgegrenzte Raum, z. B. ein Rohr, in dem die Mittel strömen, durch eine mit der Rohrachse parallele Trennwand bzw. Trennwände in Räume mit stets gleichbleibendem Querschnitt aufgeteilt. Der Mischeffekt wird dabei durch in Richtung der Achse senkrechtes Zwangsströmen, sowie durch weiteres Zerlegen der Mittel erreicht. Die Trennwand bzw. die Trennwände sind aus miteinander in Berührung stehenden, in Längsrichtung des Rohres angeordneten Stücken gebildet.

Bei den oben erwähnten Einrichtungen und Mischverfahren ist nachteilig, daß die zur Mischung ausgenutzte Energie verhältnismäßig gering ist, der nötige Wert von L/D (Länge/ Durchmesser) folglich relativ groß ist, so daß die Mischung mehr einer "Stopfenströmung" als einer laminaren Strömung in einem leeren Rohr ähnlich, jedoch davon abweichend ist. Die auftretende Scherwirkung ist relativ klein, weshalb

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viele Einheiten nacheinander angeordnet werden müssen, um den nötigen Mischeffekt zu erzielen. Bei einer Steigerung der Abmessungen ist die nötige productionstechnologische Modifizierung beträchtlich, um eine gute statische Mischung herstellen zu können. In einer gegebenen Einrichtung kann die relative Einspeisegeschwindigkeit der Fasen nur innerhalb .enger Grenzen verändert werden. Die Einrichtung nach der US-PS 3 871 624 neigt besonders zur Verunreinigung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und sowie einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei für die Mischung von Mitteln im Gas-Flüssigkeitszustand bei geringer Länge eine bessere Mischwirkung erreicht werden soll und die Herstellung von Einsatzelementen einfacher und kostensparend ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur statischen Mischung von Mitteln in einem durch eine oder mehrere Wände begrenzten und durch mindestens eine Trennwand aufgeteilten Raum dadurch erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit von einem oder mehreren, parallel in der gleichen Richtung strömenden Mitteln variiert gegensinnig verändert wird, wobei in gegebenen Intervallen der Geschwindigkeitsänderung mindestens zwei, in einem durch eine Trennwand abgetrennten Raum strömende Mittel miteinander in Berührung gebracht werden und gegebenenfalls ein oder mehrere Mittel durch Strömen eines anderen Mittels oder mehrer anderer Mittel in Strömung gebracht werden oder die Strömungsgeschwindigkeit und/oder deren Richtung verändert werden.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 8.

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Die Lösung der gesetzten Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß die Mischwirkung der vorbekannten Verfahren und Einrichtungen beträchtlich erweitert werden kann, wenn die Strömung der durch die Trennwände abgetrennten, parallelen, aber abgetrennt strömenden Mittel durch Schrägstellen der Trennwände unter variiert gegensinnigem Winkel zur Rohrachse variiert gegensinnig verändert wird, wobei das strömende Mittel großer Geschwindigkeit im Bereich der Diskontinuität der Trennwände oder durch diese mit dem strömenden Mittel kleiner Geschwindigkeit in Verbindung gebracht wird. Durch diese einfache Anordnung wird die Mischi

wirkung infolge der Saugwirkung des mit größerer Geschwindigkeit strömenden Mittels beträchtlich verbessert. Hierbei entsteht eine große lokale Turbulenz - auch dann, wenn die Strömung der Mittel laminar ist. Erfindungsgemäß wurde weiter erkannt, daß die Saugwirkung des Mittels größerer Geschwindigkeit derart beträchtlich ist, daß überraschenderweise auch dann eine gesteigerte Saugwirkung beobachtet werden kann, wenn die zur Rohrachse schräg aufgestellten Trennwände einfach aus ebenen Platten gefertigt werden.

Weiter wurde erkannt, daß durch eine variiert gegensinnige Geschwindigkeitsänderung eines einzigen Mittels (durch dessen Beschleunigung und Verzögern) auch ein anderes Mittel in Strömung gebracht oder dessen Strömungsgeschwindigkeit verändert werden kann. Andererseits bedeutet das, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Mittel auch in einer gegebenen Einrichtung zwischen weiten Grenzen verändert werden kann.

Erfindungsgemäß reicht es aus, daß in einem durch einen Mantel begrenzten Raum, z. B. einem Rohr, zwei Mittel mit Hilfe einer aus einer Reihe von geeignet angeordneten Platten ausgebildeten Trennwand so in Strömung zu bringen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des einen Mittels abwechselnd vergrößert oder verkleinert wird und die Mittel im Bereich der Diskontinuität der Reihe der nacheinander folgenden Platten oder durch diese mit dem anderen Mittel in Verbindung gebracht werden.

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Dabei ist es möglich, mehrere Mittel voneinander durch Trennwände abgetrennt in Strömung zu bringen und die Geschwindigkeit von mindestens einem Mittel abwechselnd zu vergrößern oder zu verkleinern.

Nach einer weiteren Erkenntnis der Erfindung wird der oben beschriebene günstige Effekt auch dann erreicht, wenn die Trennwände in gerader Linie angeordnet sind und die Begren zungswände mit verschiedenen Einbrüchen gegliedert sind und nicht die Begrenzungswände gerade und nicht die Trennwände variiert unter einem spitzen oder einem stumpfen Winkel zur Längsachse angeordnet sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit mindestens einer Begrenzungswand und mindestens einer Trennwand, welche entlang einer Längsachse angeordnet sind, dadurch erreicht, daß die Trennwand zumindest im Bereich eines Trennwandstückes, gegenüber der Längsachse und/oder einer über die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene oder den Begrenzungswänden um die Längsachse zumindest teilweise variiert einen spitzen oder einen stumpfen Winkel "einschließt und mit Räumen versehen ist, die einen in Richtung der Längsachse sich zumindest teilweise variiert ausweitenden oder einengenden Querschnitt haben.

Vorteilhafte Weiterbildungen einer derartigen Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 10 bis 18.

Die über die Längsachse gelegte Ebene muß vorher gewählt werden. Im Vergleich zu dieser Ebene muß mindestens ein Teil der Trennwände variiert unter einem spitzen oder stumpfen

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Winkel angeordnet werden. Nach Anordnen der Trennwände kann in der, Regel eine andere, über die Längsachse legbare Ebene gefunden werden, worauf die Hälfte der Trennwände, die
einen spitzen oder einen stumpfen Winkel zu der einen Ebene haben, senkrecht stehen, die andere Hälfte der Trennwände
zu dieser anderen Ebene jedoch immer einen spitzen oder
einen stumpfen Winkel aufweisen.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung stellen die Fig. 1 bis 7 Schnitte von Ausführungsformen der Erfindung dar.

In Fig. 1 hat eine um die Längsachse angeordnete Trennwand 1 einen kreisförmigen Querschnitt. Trennwände 2 schließen dabei mit der Längsachse (z. B. mit der Richtung eines Pfeiles AB) abwechselnd einen spitzen Winkel oC und einen stumpfen Winkel /5 ein. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Winkel o< und /3* Nebenwinkel.

Ein Raumteil I engt sich in Richtung Längsachse (Pfeil AB) ein. Zugleich weitet sich ein Raumteil II und ein durch die Begrenzungswand begrenzter Raumteil III hat einen konstanten Querschnitt. Der Raumteil IV wiederum weitet sich in Richtung der Längsachse. Der Raumteil V engt sich dabei ein. Somit engen und weiten sich die Raumteile abwechselnd (Raumteil I und danach Raumteile IV und VII sowie II, V, VIII usw.).

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung engen und weiten sich abwechselnd die Raumteile I, IV, VII usw., wobei die Raumteile II, V, VIII usw. einen ständigen Querschnitt haben. Die Trennwände in Fig. 2 können als eine einzige Trennwand angesehen werden, die Diskontinuitäten 5 hat. In Fig. 2 deuten ein Pfeil A das Einführen des einen Mittels, ein Pfeil B das Einführen des anderen Mittels an. Der Pfeil AB wiederum kennzeichnet das aus der Einrichtung austretende gemischte Mittel.

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Fig. 1a stellt einen Schnitt in der Ebene C-C von Fig. 1 dar. Hier ist eine einzige Trennwand 2 innerhalb der Begrenzungswand 1 angeordnet'. Dadurch ist der Raum in zwei Teile aufgeteilt. In Fig. 1b sind drei einander unter einem Winkel berührende Trennwände 2 dargestellt, wodurch der Raum innerhalb der Begrenzungswand 1 in drei Raumteile aufgeteilt ist. In Fig. 1c wird der Raum innerhalb der Begrenzungswand 1 durch sechs einander in der Achse berührende Trennwände 2 aufgeteilt.

In Fig. 2 hat die Begrenzungswand 1 einen quadratischen Querschnitt. Die Trennwände 2, 3, 4 haben bei diesem Ausführungsbeispiel verschiedene Längen. Die Trennwand 3 reicht mit einer Seite bis zu der Begrenzungswand 1. Dadurch wird eine Seiteneinführung des Mittels B ermöglicht. Durch Trennwände 2 und 4 wird eine zusammenhängende, einzige Trennwand ausgebildet, die eine Diskontinuität 5 hat. In Fig. 2 ist die Diskontinuität 5 durch perforierte Löcher oder durch ein Siebgewebe gebildet, c( und ß sind hier keine Nebenwinkel.

In den Fig. 3a und 3b ist die Trennwand 2 wechselweise unter einem spitzen oder stumpfen Winkel gegenüber einer über die Längsachse gelegten Ebene a-b angeordnet. In Fig. 3a steht die ausgewählte Ebene a-b senkrecht zur Ebene der Zeichnung. Die Trennwände 2 schließen mit dieser Ebene abwechselnd einen spitzen oder stumpfen Winkel ein. Sie weisen gleichzeitig auch einen spitzen oder stumpfen Winkel zur Längsachse auf. In Fig. 3b ist ein Extremfall der obigen Anordnung dargestellt, wobei die ausgewählte Ebene a-b einen beliebigen Winkel mit der Ebene der Zeichnung einschließt · und die Trennwände 2 abwechselnd einen spitzen oder stumpfen Winkel zu der Ebene a-b aufweisen. Da die Ebene a-b in die Ebene der Zeichnung gedreht ist, steht die Hälfte der Trennwände 2 senkrecht zur gedrehten Ebene a-b.

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In Fig. 4 sind die Trennwände 2 in einer Ebene angeordnet. Sie können als.eine einzige Trennwand 2 angesehen werden, die Diskontinuitäten aufweist. In der Begrenzungswand 1, die im vorliegenden Beispiel einen quadratischen Querschnitt hat, werden durch eckige Einbuchtungen 6 und kreisförmige Einbuchtungen 7 Verengungen erzeugt. Die Verengungen bilden zusammen mit der Trennwand 2 einen zuerst sich einengenden und dann erweiternden Raum in Richtung der Strömung. In Fig. 5 ist eine Einrichtung dargestellt, die durch zwei zueinander senkrechte Trennwände 2 in vier Raumteile aufgeteilt ist. -..__·

In Fig. 6 sind die Trennwände 2 in einer Schraabenform angeordnet, deren Achse einen bestimmten Winkel mit der Längsachse einschließt. So haben die Trennwände 2 zu einer über die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene a-b einen ständig ändernden Winkel. Die aufeinander folgenden Trennwände 2 haben eine gegensinnige Schraubenform. Die Enden der Trennwände 2 sind mit einem vorgegebenen Winkel gegenüber dem Beginn der nächsten Trennwand 2 verdreht angeordnet.

In Fig. 7 sind in sich schließende Trennwände 8 dargestellt, die durch die Trennwände 2 gehen und einengende oder sich erweiternde Raumteile bilden. Diese Trennwände 8 sind im Gegensatz zu den Trennwänden 2 unter einem spitzen oder einem stumpfen Winkel angeordnet.

Bei der Arbeit der Einrichtung bewegen sich die Elemente und die Einrichtung selbst nicht. In der Einrichtung strömen mindestens zwei Mittel. Diese zwei Mittel können aus dem gleichen Material sein. Sie haben in diesem Falle in irgendeinem physischen Kennwert einen Unterschied (z. B. in Bezug auf die Temperatur). In der Zeichnung sind meistens zwei Mittel dargestellt und mit A und B gekennzeichnet. Die Mittel A und B strömen in die Einrichtung - wie durch die Pfeile gezeigt - hinein. Am anderen Ende der Einrichtung tritt ein vollkommen durchgemischtes Mittel AB aus.

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Die Anwendung des Verfahrens und der Einrichtung wird im folgenden durch Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

In die Einrichtung werden Luft mit einem Ammonia-GehaIt von 4 Vol.-% und einer Temperatur von 25 C und eine Ammoniak-

3 flüssigkeit mit einer Konzentration von 0,05 Kmol/m und einer Temperatur von 20°C unter atmosphärischem Druck eingeführt. Der Einrichtung können dann Luft mit einem Ammoniakgehalt von 0,8 Vol.-% und ein Salmiakgeist mit einer Konzentration von 0,25 Kmol/m entnommen werden.

Die Menge 1 der in die Einrichtung eintretenden wäßrigen Lösung entspricht dem 1,3-fachen des prinzipiellen Wertes 1 . nach der Materialbilanz. Die mittlere Treibkraft beträgt c = 2 100 P . Die Materialübergabekonstante hat

bei einer Gasgeschwindigkeit von ν = 2 m/s einen Wert von

2
1,7 - 1,75 Kmol/m h. Das Austrittsgas hat eine Temperatur von 25°C und das Austrittswasser eine Temperatur von 21°C.

In einer Raschig-Ring-Füllung sind unter den gleichen Umständen die Menge der Eintrittslösung 1 = 2,17 1 . , die mittlere Treibkraft c = 1400 P , die Materialübergabekonstante bei

a /^o

einer Gasgeschwindigkeit von ν = 2 m/s /& = 0,9 - 1 Kmol/m h, und die Temperatur des Austrittsgases 32 C.

In einer Einrichtung mit Sulzer-Einsatz unter noch immer gleichen Umständen: 1=1-6 l_min t c = 1700 P , fi> - 1,2 Kmol/m²h, t_ . ... _ = 31 - 32°C.

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Bei konstanten Fördermengen von Lösung-Gas-Mischung ist der Wert des Absorbtionsfaktors bei Eintrittskonzentrationen, Temperatur und Druck wie oben, wie folgt:

bei Raschig-Ring-Füllung <-f = 75 - 76 %

bei Sulzer-Einsatz V= 84 - 85 %

bei der Erfindung . V⁵ = 91 - 92 %.■

Beispiel 2

Die Homogenisierung von Zylinderölen aus zwei Behältern mit einer Dichte von ^= 920 -9 40 kg/m , einer Viskosität von οη = 17 - 18 kp/mp wird in einer Einrichtung nach der Erfindung gemäß den Fig. 1, 2 oder 4 ausgeführt, wobei die Anordnung der Trennwände den Fig. 1a oder 1b entspricht. Zum Erreichen einer vorgegebenen Homogenität wird bei einer Mischung in einem leeren Rohr eine Leistung von 5 W pro 1 m Rohrlänge, in der statischen Mischeinrichtung gemäß der US-PS 3 286 992 1 bis 1,1 W, in der Einrichtung nach der Erfindung jedoch nur 0,7 W für eine bestimmte Stoffmenge benötigt.

Zur Herstellung eines Schönheitsmittels wird eine stabile Emulsion aus einem wäßrigen Mittel mit einer Viskosität von ¹Ti - 1,1 cp und einer Temperatur von 30 C₁ aus einem anderen Fettmittel mit einer Viskosität von ^= 70 cp und einer Temperatur von 70 C und aus einem Zuschlagstoff im auf Raumtemperatur Festzustand gebildet. Die Viskosität der Lösung beträgt bei dieser Temperatur 138 cp.

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Die Emulsion wird in einer Einrichtung hergestellt, die ζ. B. gemäß Fig. 6 ausgebildet ist. Die Anordnung der Trennwände entspricht z. B. der Ausbildung in Fig. 1c. Den Mengenverhältnissen entsprechend v/erden die wäßrige Fase, in den ersten, dritten und fünften Sektor, die Fottfase in den zweiten, vierten und sechsten Sektor eingeführt Zur Erzielung einer Emulsion mit gleicher Homogenität und Stabilität müssen in einem 4 m langen leeren Rohr Re = 1000 erreicht werden. In einer Einrichtung gemäß US-PS 3 871 624 genügen bei der gleichen Rohrenlänge Re = 10 -20. In der erfindungsgemäßen Einrichtung muß der Re-Wert nur 6-10 betragen.

Bei einem Wert von Re = 1000 ist nach der Erfindung schon eine Rohrenlänge von 0,8 - 1m ausreichend. Mit der Einrichtung nach der Erfindung kann die gleiche Wirkung mit 8-10 Elementen erreicht werden. Bei der Einrichtung nach der US-PS 3 918'688 werden 10 - 12 Elemente benötigt.

Bei einem Wert von Re = 1000 ist die für die Wärmeübergabα charakteristische Nu-Zahl in einem leeren Rohr Nu =6-7, bei den vorbekannten statischen Mischern Nu = 30, bei der erfindungsgemäßen Einrichtung Nu = 36 - 40.

Beispiel 4

Aus einem 50 %-Azeton wird das Azeton durch Chlorbenzol extrahiert (z. B. mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 3 oder 7 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 - 1,3 cm/s). Die Austrittskonzentration des Azeton beträgt 20 %.

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In einer mit Raschig-Ringen gefüllten Säule beträgt der Wert der Materialübergabekonstante 0,5 - 1,0 cm/s. In der erfindungsgemäßen Einrichtung beträgt dieser Wert 2,2-5,6. 10 cm/s. Dieser Wert kann z. B. mit einer Einrichtung nach Fig. 7 erreicht werden.

Beispiel 5

In einer erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 5 strömt Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,5-2 m/s. In einem in Fig. 5 nicht gezeigten äußeren Mantel wird Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit von 5-10 cm/s eingeleitet. Mit dem konventionellen Rohr-im-Rohr-System kann lediglich eine Wärmeübergabekonstante von K = 200 - 600 Kcal/m hC° erzielt werden. Mit den vorbekannten statischen Mischern wird K = 1000 - 1200 Kcal/m²hC° erreicht. Mit der Einrichtung gemäß Fig. 5 werden dagegen K = 1200 - 1500 Kcal/m hC° erreicht.

In einen Rippenwärmeaustauscher wird Wasserdampf in einen äußeren Mantel Luft eingeleitet. Mit einer derartigen Anordnung wird eine Wärmeübergabekonstante von 10-50 Kcal/m hC erreicht. Mit den vorbekannten statischen Mischanlagen wird K= 80 - 150 Kcal/m hC°erreicht. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird dagegen ein K = 80-225 Kcal/m hC° erzielt.

Mit Hilfe der Beispiele wurde die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung näher erläutert. Wie daraus hervorgeht, kann die Anwendung sehr vielfältig sein und eine Vielzahl von Gebieten betreffen, d. h. nicht nur in den als Beispiele erwähnten Fällen angewendet v/erden. Erfin-

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dungsgemäß v/erden wegen der größeren Berührungsfläche, der gesteigerten Wärmeübergabe und der verbesserten Scherwirkung günstigere Betriebsparameter als bei vorbekannten Einrichtungen erreicht. Für ein gleiches Ergebnis genügt erfindungsgemäß eine erheblich kleinere Rohrlänge. An den Begrenzungs- und Trennwänden bildet sich erheblich weniger Absatz.

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Claims

HOFFMANN - KITIJE: Λ* :FA RTJN ER 3032132 PAT Ii N TAN W ALT E DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D ! C L-! N G. W. EITL E · D R. R E R. N AT. K. H O FFMAN N · D I PL.-1 N G. W. LEHN DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 - D-8000 M D N C H E N 31 . TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) 849 MTA Müszaki Kemiai Kutato Intezet, Veszprem Ungarn Verfahren und Einrichtung zur statischen Mischung von Mitteln Patentansprüche

1. Verfahrer zur statischen Mischung von Mitteln in einem durch eir.e oder mehrere Wände begrenzten und durch mindestens eine Trennwand aufgeteilten Raum, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungsgeschwindigkeit von einem oder mehreren, parallel in der gleichen Richtung strömenden Mitteln variiert gegensinnig verändert wird, wobei in gegebenen Intervallen der Geschwindigkeitsänderung mindestens zwei, in einem durch eir.e Trennwand abgetrennten Raum strömende Mittel mi Leinander in Berührung gebracht werden und gegebenenfalls eir. oder mehrere Mittel durch Strömen eines anderen Mittels oder mehrer anderer Mittel in Strömung gebracht v/erden oder die Strömungsgeschwindigkeit und/oder deren Richtung verändert werden.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in einem oder mehreren Mitteln auch eine von der Hauptströmungsrichtung in Achsenrichtung abweichende, im Extremfall eine annähernd senkrechte Strömung mindestens im einen Teil des Intervalles der gegensinnigen Geschwindigkeitsänderung erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die von der Hauptströmungsrichtung abweichende, im Extremfall senkrechte Strömung am Ende des Intervalles der gegensinnigen Geschwindigkeitsänderung oder danach variiert erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel von der Hauptströmungsrichtung abweichend, im Extremfall senkrecht, durch eine Krümmung der aufteilenden Trennwand in Zwangsströmung gebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel in den Intervallen der Geschwindigkeitsänderung durch Diskontinuität der Trennwände miteinander in Verbindung gebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel in den Intervallen der Geschwindigkeitsänderung durch eine Siebwand in Verbindung gebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die durch die Trennwände abgetrennten,parallel strömenden Mittel im Bereich der Diskontinuität

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der Trennwände durch die Kanten der gegenüber der Strömung stehenden Trennwände gleichzeitig oder in Richtung der Strömung verschoben aufgeteilt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die parallel strömenden Mittel nach der Diskontinuität der Trennwände durch Vorbeugen der Kanten der weiterführenden., gegenüber der Strömung

' stehenden Trennwände gegenüber den vorhergehenden Trennwandungen unter einem Winkel aufgeteilt werden.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, mit mindestens einer Begrenzungswand und mindestens einer Trennwand, welche entging einer Längsachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand zumindest im Bereich eines Trennwandstückes (2), gegenüber der Längsachse und/oder einer über die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene (a-b) oder den Begrenzungswänden (1) um die Längsachse zumindest teilweise variiert einen spitzen oder einen stumpfen Winkel einschließt und mit Räumen (I bis VIII) versehen ist, die einen in Richtung der Längsachse sich zumindest teilweise variiert ausweitenden oder einengenden Querschnitt haben.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand zumindest im Bereich eines Trennwandstückes (2), gegenüber der Längsachse und/oder einer über die Längsachse gelegten,-vorgewählten Ebene (a-b) oder den Begrenzungswänden (1) um die Längsachse zumindest teilweise variiert einen spitzen oder einen stumpfen Winkel einschließt.

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11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwand bzw. die Trennwände eine Diskontinuität (5) aufweisen.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuität (5) der Trennwand bzw. Trennwände (2) in Form von perforierten Löchern ausgeführt ist.

13. Einrichtung nach Aspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Diskontinuität (5) der Trennwand bzw. Trennwände (2) in Form von Löchern eines Siebgewebes ausgeführt ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit mindestens einer schraubenförmigen Trennwand (2) versehen ist, die zur Längsachse variiert einen stumpfen oder spitzen Winkel und zu einer über die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene (a-b) einen ständig ändernden Winkel aufweist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer in entgegengesetzter Richtung gedrehten schraubenförmigen Trennwand (2) versehen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 11 oder 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit Trennwänden (2) versehen ist, die zumindest teilweise im Bereich ihres Endes unter einem vorgegebenen Winkel vorspringen.

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17. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit mindestens einer zum Teil in sich geschlossenen, jeweils einen selbständigen Raumteil abgrenzenden Trennwand (8) versehen ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit in sich geschlossenen Trennwänden (8) versehen ist, die zur Längsachse oder gegenüber einer über die Längsachse gelegenen, vorgewählten Ebene (a-b) oder "gegenüber der Begrenzungswand

(1) um die Längsachse (1) zumindest teilweise variiert und gegensinnig einen stumpfen oder spitzen Winkel einschließen und einen sich verengenden oder erweiternden Raumteil bilden.

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