[发明专利]经改进的混合器管道及使用其的过程

说明书

一种用于湍流的混合的混合管道（1），其具有入口（10）和出口（15），其包含至少一个静态混合器元件（50），所述至少一个静态混合器元件（50）包括至少两个至少大致共面的板状部段（70）和（70'），其中大致纵向间隙（80）形成在所述部段（70）和（70'）之间，其中每一部段（70）和（70'）附接到管道壁（5）并且包括至少两个自由边缘（72）和（72'），其中一个自由边缘（72）是前缘（74），并且另一个自由边缘（72'）相邻于所述纵向间隙（80），并且其中所述至少两个部段（70）和（70'）相对于管道轴线（2）倾斜，使得所述前缘（74）在所述管道（1）中向上游并且大致垂直于主要流体流（30）的方向取向。

技术领域

本发明涉及一种经改进的混合器管道。本发明还涉及一种用于使用所述混合器管道的过程。

背景技术

静态混合器对于与混合和散布、气液接触或湍流混合应用有关的所有行业来说是受到关注的。静态混合器通常是管状内部部件，当流体在静止混合器部件周围流动时，其产生所期望的混合和散布效果。所述流体流动通过泵送提供。静态混合器具有胜于其它混合系统的优点，因为其仅需要小体积、低维护费用，并且其具有简单的安装和清洁以及极佳的可靠性。

在US6830370B1中公开典型的静态混合器。此文献公开一种由一对半椭圆形叶片构成的静态混合器，所述半椭圆形叶片在管道内的倾斜部处彼此交叉安置。因此，每一对叶片在管道内产生大旋涡或涡旋运动。从Sulzer Chemtech已知其它代表性类型的静态混合器，例如在EP0800857A1中公开的那些。此类静态混合器包括倾斜平行板，所述倾斜平行板提供开放窄通路，所述开放窄通路包括穿过管道轴线从壁延伸到壁的间隙区域。在US4758098中公开另一类似的静态混合器，其具有至少三个横向隔开的腹板。所述腹板彼此横向隔开以提供在混合期间流体可以通过的间隙。另外，每一腹板在相对于向下流在上端处固定到壳体时具有下终止端部，所述下终止端部与壳体隔开以提供在向下下降期间液体可以通过的其它间隙。

只要在管道内可获得足够的混合长度以及足够的压头，上述混合器便通常是有效和充分的。然而，在某些应用中，针对其最佳性能，可能存在不足的可用长度或压头。因此，将期望具有可用于在此类严格条件下提供足够混合性能的经改进的静态混合器。例如，当在混合管道内投配添加剂时，使流体内的添加剂浓度迅速均匀化可能相当重要。当添加反应性很强的添加剂时，这可能相当关键，如果添加剂未在流体内迅速且均匀地分布，则可能导致安全或质量问题。在其它情况下，在流体进入后续反应器之前通过适当反应化学计量而具有反应性添加剂的均匀分布可能很重要。

发明内容

从现有技术出发，本发明的第一目的是提供一种用于湍流的混合的经改进的混合器管道，以便在严格条件（例如短的可用混合长度或有限的可用压头）下提供足够的混合性能。

本发明的第二目的包括提供一种经改进的混合器管道，以用于湍流的混合并且用于投配添加剂并且例如在添加反应性很强的添加剂时使流体内的添加剂浓度迅速均匀化或者在流体进入后续反应器之前通过适当反应化学计量提供反应性添加剂的均匀分布。本发明的仍另外的额外目的是提供一种用于可选地通过添加的添加剂混合主要流体的过程，其利用用于湍流的混合的经改进的混合器管道的上述有利混合性质的有利性质。

根据本发明，第一目的通过一种用于湍流的混合器管道来实现，所述混合器管道具有入口和出口，

其包含至少一个静态混合器元件，所述至少一个静态混合器元件包括两个至少大致共面的板状部段，

其中大致纵向间隙形成在所述部段之间，

其中每一部段附接到管道壁，并且包括至少两个自由边缘，

其中一个边缘是前缘，并且另一个边缘相邻于纵向间隙，其中这两个部段相对于管道轴线倾斜，使得前缘在管道中向上游并且大致垂直于流体流的方向取向。