DE4235979A1

DE4235979A1 - Polymer soln. mixing - by feeding through a tube with inserted perforated plates with non aligned perforations between the successive plates

Info

Publication number: DE4235979A1
Application number: DE4235979A
Authority: DE
Inventors: Reiner Prof Dr Thiele
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1992-10-24
Filing date: 1992-10-24
Publication date: 1994-04-28

Abstract

To mix a polymer soln. through shear forces, the soln. is fed through a tube (1) with a number of spaced and successive inserted perforated plates (2, 3, 4). Each plate has a pattern of double-cone drillings which, when inserted, are not aligned with each other between the plates. USE/ADVANTAGE - The method is for mixing polymer solns. The mixing action is stable and efficient in a static mixer action, with low pressure loss.

Description

Das Vermischen von Flüssigkeiten mit anderen Bestandteilen in Mischvorrichtungen ohne bewegliche Teile (sog. statischen Mischen) ist bekannt. Die älteste Form einer solchen Vor richtung ist die unregelmäßig mit Füllkörpern versehene Rohrstrecke, die jedoch weniger geeignet ist zum Mischen viskoser Flüssigkeiten mit anderen, i.a. ebenfalls flüssigen Bestandteilen, und wegen des erheblichen Druckverlustes, den sie hervorruft, hauptsächlich zum Mischen von (niedervisko sen) Flüssigkeiten mit Gasen dient.Mixing liquids with other ingredients in mixing devices without moving parts (so-called static Mixing) is known. The oldest form of such a pre direction is the irregularly filled Pipe section, which is however less suitable for mixing viscous liquids with others, i.a. also liquid Ingredients, and because of the significant pressure loss that it evokes, mainly for mixing (low viscosity sen) serves liquids with gases.

Geordnete Systeme von Füllkörpern sind ebenfalls bekannt und werden als Packungen bezeichnet. Es handelt sich um i.a. zy lindrische Systeme miteinander verbundener Blechstreifen, die ein mehr oder weniger regelmäßiges dreidimensionales Netzwerk bilden (vgl. z. B. Firmenschrift Sulzer AG, CH-8401 Winterthur, Schweiz - TMV/0480 Mischverfahren) . Für das Mischen hochviskoser Lösungen, also insbesondere von Po lymerlösungen, wie sie bei der Lösungspolymerisation von z. B. Styrol anfallen, sind aber solche Packungen ebenfalls ungeeignet, weil sie mechanisch nicht ausreichend stabil sind und wiederum einen erheblichen Strömungswiderstand bil den, also Druckverlust hervorrufen.Orderly systems of packing are also known and are called packs. It is generally zy Lindric systems of interconnected sheet metal strips, which is a more or less regular three-dimensional Form a network (see e.g. Sulzer AG company lettering, CH-8401 Winterthur, Switzerland - TMV / 0480 mixing method). For the mixing of highly viscous solutions, in particular of buttocks polymer solutions as used in the solution polymerization of e.g. B. styrene, but such packs are also unsuitable because they are not mechanically stable enough are and again a considerable flow resistance bil cause, that is, pressure loss.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mechanisch stabilen, effizienten und wenig Druckverlust erzeugenden statischen Mischers.The object of the invention is to create a mechanical stable, efficient and low pressure loss static mixer.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vor richtung zum Mischen von insbesondere Polymerlösungen, be stehend im wesentlichen aus einem Rohrabschnitt, der mehrere gelochte, im Abstand quer eingebaute Platten aufweist, wobei jede Platte mit einem Muster von doppelkonischen Bohrungen versehen ist, derart, daß die Bohrungen aufeinanderfolgender Platten nicht fluchten.According to the invention, this object is achieved by a pre direction for mixing in particular polymer solutions, be essentially consisting of a pipe section that has several perforated, spaced panels installed in the distance, wherein each plate with a pattern of double conical holes is provided such that the holes are successive Do not align plates.

Das sich hieraus ergebende Verfahren zum Mischen insbeson dere hochviskoser Lösungen besteht im gemeinsamen Durchlei ten der Lösung und der bereits vorgemischten Mischungspart ner durch die Vorrichtung, wobei ein makrovermischter Zulauf in einen mikrovermischten Ablauf umgewandelt wird.The resulting mixing process in particular Their highly viscous solutions consist of a common lead ten of the solution and the pre-mixed part ner through the device, being a macro-mixed feed is converted into a micro-mixed process.

Die Vorrichtung nach der beigefügten Zeichnung (vgl. Fig. 1) weist im Rohrquerschnitt (1) angeordnete Platten (2, 3, 4, 5 . . . ) mit Bohrungen auf, die mindestens im Oberflä chenbereich der Platte konisch aufgeweitet sind. Bei ver setzter, genügend dichter Anordnung der Bohrungen aufeinan derfolgender Platten genügt es im allgemeinen, die Platten orientiert aufeinander zu legen, wobei die - in Strömungs richtung - letzte Platte auf einem Randwulst oder Ring des Rohres aufliegt. Die Anzahl der Platten richtet sich nach den Bedürfnissen und kann z. B. mindestens zwei bis zehn oder mehr Platten betragen.The device according to the accompanying drawing (see FIG. 1) has plates ( 2 , 3 , 4 , 5 ...) Arranged in the tube cross section ( 1 ) with bores which are conically widened at least in the surface area of the plate. When ver, sufficiently dense arrangement of the holes aufeinan der following plates, it is generally sufficient to lay the plates oriented on each other, the - in the direction of flow - the last plate rests on an edge bead or ring of the tube. The number of plates depends on the needs and z. B. be at least two to ten or more plates.

Die Gestaltung der Plattenbohrungen ergibt sich ebenfalls aus der beigefügten Zeichnung. Danach sind zylindrische Boh rungen (z. B. 2a) vorgesehen, die von der Oberfläche her ko nisch (2b) aufgeweitet sind. Die Konustiefe richtet sich u. a. nach der Plattendicke; der Konusrand soll nur einen ge ringen Bereich der ursprünglichen Plattenoberfläche frei las sen, d. h. die Ränder benachbarter Bohrungen sollen sich bei günstiger Gestaltung annähernd berühren, jedoch nicht über schneiden. Bei versetzt angeordneten Bohrungen liegen dann jeweils die Zwickel einer Platte mittig über den Bohrungen der benachbarten Platte(n). Die Platten stützen sich gegen einander über die Bohrungsränder ab. Die Tiefe eines Konus kann je nach Plattendicke bis zum Grunde der Bohrung reichen oder einen zylindrischen Bohrungsabschnitt übriglassen. Der Übergang vom konischen in den gegebenenfalls verbleibenden zylindrischen Abschnitt oder unmittelbar in den Gegenkonus kann scharf oder abgerundet sein. Bevorzugt ist der Übergang scharf.The design of the plate holes is also shown in the attached drawing. Then cylindrical bores (z. B. 2 a) are provided, which are from the surface of African ( 2 b) widened. The depth of the cone depends, among other things, on the plate thickness; the conical edge should only leave a small area of the original plate surface free, ie the edges of adjacent holes should touch each other with a favorable design, but not overlap. In the case of staggered bores, the gussets of one plate then lie centrally above the bores of the adjacent plate (s). The plates are supported against each other over the edges of the holes. Depending on the plate thickness, the depth of a cone can extend to the bottom of the hole or leave a cylindrical section of the hole. The transition from the conical into the possibly remaining cylindrical section or directly into the counter cone can be sharp or rounded. The transition is preferably sharp.

Claims

1. A method for mixing a polymer solution by Einwir ken shear forces, characterized in that the solution is conveyed through a tube ( 1 ), the internals in the form of perforated plates arranged transversely to the flow direction at a distance from one another ( 2 , 3 , 4 ) , wherein each perforated plate has a pattern of double-conical holes, such that in the installed state, the holes of successive plates do not curse.

2. Device for mixing in particular polymer solution gene consisting essentially of a pipe section the several perforated plates, built in at a distance across each plate with a pattern of dop peltconical holes is provided such that the Do not align holes in successive plates.