DE2907981A1

DE2907981A1 - Statische mischvorrichtung

Info

Publication number: DE2907981A1
Application number: DE19792907981
Authority: DE
Inventors: Richard F Carlson
Original assignee: Komax Systems Inc
Current assignee: Komax Systems Inc
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2419100A1; FI790616A; JPS54127064A; SE7901969L; GB2015360A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein statische Mischgeräte und insbesondere ein neues und verbessertes statisches Mischelement, bei dem ein Strömungsmittelinjektor ein integrierender Bestandteil der Struktur ist, so daß ein Gas oder eine Flüssigkeit, die durch diesen Injektor in den Mischer injiziert wird, unmittelbar Kontakt mit dem Mischerinhalt erhält, der mit dem Strömungsmittel behandelt werden soll, ohne daß dieses verschlechtert oder in anderer Weise geschwächt wird, ehe es ausreichend Kontakt mit dem Mischerinhalt erhält.

Hintergrund der Erfindung

Es ist allgemein üblich, Gase oder andere Strömungsmittel in den Prozeßstrom einer statischen Mischvorrichtung einzuführen, um das Gas oder andere Strömungsmittel mit den Materialien in der Mischvorrichtung in Kontakt zu bringen, die mit einer Flüssigkeit in einem Prozeßstrom in Längsrichtung bewegt werden. Ein typisches Beispiel, bei dem diese Praxis verwendet wird, ist die Injektion eines Chlorgases in eine Mischung von Rohpulpe, wo das Chlorgas dazu verwendet wird, den Rohstoff zu bleichen, der schließlich zur Papierherstellung verwendet wird.

Um einen guten Kontakt zwischen dem Mischerinhalt (beispielsweise Rohpulpe) und dem Gas (beispielsweise Chlor) zu erhalten, ist es erwünscht, daß das Gas viele kleine Bläschen bildet, so daß es eine große Oberfläche erhält, um einen effektiven Kontakt herzustellen. Bei bekannten Mischelementen expandiert gewöhnlich ein in den Prozeßstrom injiziertes Gas, so daß große Blasen gebildet werden, die koalieren, d.h. zusammenwachsen oder sich zu einem Ganzen vereinigen, ehe ausreichender Kontakt mit dem Mischerinhalt hergestellt ist. Das resultiert in einer Herabsetzung des Kontaktwirkungsgrades des Gases mit der Flüssigkeit oder dem Material in der statischen Mischvorrichtung. Dieses unerwünschte Resultat ergibt sich, wenn sich eine

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Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt ergibt, in dem das Sas in den Prozeßstrom eintritt, und dem Zeitpunkt, in dem es Kontakt mit dem Mischerinhalt erhält.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgrund des beschriebenen Problems, das sich ergibt, wenn ein in eine statische Mischvorrichtung injiziertes Gas nicht ausreichenden Kontakt mit dem Mischerinhalt erhält, ist es erwünscht, daß eine Einrichtung zur Verfugung steht, mit der Gas oder ein anderes Strömungsmittel in einen statischen Mischer injiziert werden kann, derart, daß das injizierte Gas unmittelbaren Kontakt mit dem Mischerinhalt erhält, ehe es durch andere Elemente im Prozeßstrom beeinträchtigt wird. Erfindungsgemäß wird deshalb ein statisches Mischelement verfügbar gemacht, das als erstes von mehreren Mischelementen in einem statischen Mischer dienen soll, und das Einrichtungen aufweist, mit denen Gas oder ein Strömungsmittel direkt in den Prozeßstrom injiziert werden kann, derart, daß das Gas unmittelbaren Kontakt mit dem Inhalt des Prozeßstroms erhält, ehe es beeinträchtigt oder in anderer Weise durch die übrigen Elemente im Prozeßstrom geschwächt wird. Dieses erste Mischelement hat als integrierenden Bestandteil seiner Struktur ein rohrförmiges Element, das an die vordere, d.h. vom Prozeßstrom zuerst angetroffene Kante des Mischelementes gebondet oder geschweißt (je nach den verwendeten Materialien) ist, und das mehrere öffnungen aufweist, die winkelmäßig längs seiner Oberseite und seiner Unterseite positioniert sind, so daß, wenn das Gas in den Prozeßstrom durch das Rohr injiziert wird, dieses unmittelbar durch die öffnungen auf alle Oberflächen des ersten Mischelementes verteilt wird, so daß es unmittelbar Kontakt mit der Flüssigkeit oder den anderen Materialien erhält, die durch den Prozeßstrom geführt werden.

Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich teilweise aus der Zeichnung und teilweise aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

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Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform aer Erfindung;

Figur 2 einen Schnitt entsprechend der Linie 2-2 in Figur 1; und

Figur 3 eine teilweise geschnittene Aufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen teilweise aufgeschnittenen Teil eines statischen Mischgerätes 1 mit einem Mischelement 3 mit Mischblättern 3a und 3b (an einem Ende des Elementes 3) und Mischblättern 3c und 3d (am anderen Ende des Elementes 3), die alle in einem Mischrohr 5 angeordnet sind. Zwischen dem Elementteil 4 und den Blättern 3a und 3b befindet sich ein rohrartiges Element 7, das sich zur Außenfläche des Mischrohrs 5 ' erstreckt und das an den Elementteil 4 gebondet ist. Das Element 7 weist eine Injektorpforte 8 auf, die sich nach außen vom Rohr 5 erstreckt, und öffnungen 7a, 7b und 7c, die im oberen Teil 9 unter einem Winkel zum restlichen Teil des Elementes 3, einschließlich der Blätter 3c und 3d, angeordnet sind. Auf der gegenüberliegenden Seite des Elementes 7 befinden sich ebenfalls öffnungen 7d, 7e und 7f (vergleiche Figur 2), die sich>ebenfalls unter einem Winkel, im restlichen Teil des Elementes 3 einschließlich der Blätter 3c und 3d befinden.

Wenn im Betrieb ein Material, wie beispielsweise Rohpulpe, durch den Prozeßstrom des statischen Mischgerätes 1 in einem Wirbelstromweg in Richtung des Pfeils 10 bewegt wird, wird ein Gas, wie Chlor, oder andere Strömungsmittel durch Pforte 8 des Elementes 7 in den Prozeßstrom des Gerätes 1 injiziert. Wenn das Gas durch Element 7 injiziert wird, wird es konstant durch die öffnungen 7a, 7b und 7c auf einer Seite des Elementes 3 und durch öffnungen 7d, 7e und 7f auf der anderen Seite des Elementes ausgesprüht. Wenn das Gas oder andere Strömungsmittel in der beschriebenen Weise aus den öffnungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e und 7f ausgesprüht wird, ergibt sich ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Gas (beispielsweise

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Chlor) und den durch den Prozeßstrom bewegten Material (wie Rohpulpe) um das Element 3. Dieser unmittelbare Kontakt zwischen dem Material und dem Strömungsmittel wie Chlor erlaubt es diesem, einen effektiven Kontakt mit dem Material im Prozeßstrom herzustellen, ehe die Strömungsmittel blasen Zeit haben, sich im Strom zu vergrößern und zu koalieren, wodurch ein unzureichender Kontakt zwischen dem behandelten Material und dem Strömungsmittel resultieren würde. Dieser unmittelbare Kontakt sorgt dafür, daß das Gas oder andere Strömungsmittel, während es noch die Form von vielen kleinen Blasen hat, effektiv das durch den Prozeßstrom wandernde Material kontaktiert. Das Gas wird auf beiden Seiten des Elementes 3 in einer solchen Richtung ausgesprüht, daß die Heftigkeit der Wirbel um das Element 3 vergrößert wird, so daß sogar für einen noch größeren und unmittelbareren Kontakt oder einer Mischung des injizierten Gases oder Strömungsmittels mit dem sich durch den Prozeßstrom bewegenden Material erfolgt. Dieses unmittelbare Injizieren und Kontaktieren des Gases mit dem Prozeßstrom erlaubt es, das Gas effektiv mit dem Material im Prozeßstrom zu mischen, ehe das Gas beeinträchtigt oder sonst durch die anderen im Strom vorhandenen Elemente kraftlos gemacht wird.

Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Figur 1. Gemäß Figur ist das Element 7 an einen Teil des Elementes 3 gebondet und weist eine Injektorpforte 8 auf, die sich zum Äußeren des Rohrs 5 erstreckt, öffnungen 7a, 7b und 7c, die auf einer Seite des Elementes 7 angeordnet sind, und öffnungen 7d, 7e und 7f, die im unteren Teil des Elementes 7 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Wie oben beschrieben, wird Gas oder ein anderes Strömungsmittel durch die Injektorpforte 8, die sich zum Rußeren des Rohres 5 erstreckt, in das Element 7 injiziert und durch die öffnungen 7a, 7b, 7c auf der einen Seite des Elementes 7 und durch die öffnungen 7d, 7e und 7f auf der gegenüberliegenden Seite des Elementes 7 verteilt, so daß das injizierte Gas das auf allen Seiten des Elementes befindliche Material kontaktiert.

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Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf das im Rohr 5 angeordnete Element 3, wobei die Blätter 3a und 3b auf einer Seite der Pforte 8 und die Blätter 3c und 3d auf der anderen Seite der Pforte 8 angeordnet sind.

Im tatsächlichen Betrieb der beschriebenen Vorrichtung ist es nicht notwendig, daß die Blätter 3a und 3b Teil des Mischelementes 3 sind, weil dadurch, daß das Gas in den Prozeßstrom in der beschriebenen Richtung (weg von den Blättern 3a und 3b) injiziert wird, der größte Teil des Mischprozesses um das erste Element um die restlichen Teile des Elementes 3 mit den Blättern 3c und 3d erfolgt. Es kann also eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung konzipiert werden, bei denen die gleichen Einrichtungen zum Injizieren eines Gases oder anderen Strömungsmittels in einem Mischerprozeßstrom vorgesehen sind, wobei das erste Mischelement Blätter aufweist, die nur auf einer Seite des Mische!ementes angeordnet sind, wo das Strömungsmittel aus dem Injektor und in den Strom injiziert wird.

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PA'ifcNTANWÄLTfc DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-1NG. KLAUS BERNHARDT

Orthstraße 12 - D-8000 München 60 · Telefon 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

K12 P2 D

KOMAX SYSTEMS, INC. Long Beach, CaI., USA

Statische Mischvorrichtung

Priorität: 6. März 1978 - USA - Ser. No. 883 403

Zusammenfassung

Bei einer statischen Mischvorrichtung ist in die Struktur des ersten von mehreren Mischelementen ein Strömungsmittel injektor integriert, mit dem Strömungsmittel an die ganze Oberfläche des ersten Mischelementes ausgegeben werden kann. Der Strömungsmittelinjektor besteht aus einem Rohr, das an das erste Mischelement gebondet ist, und'das öffnungen aufweist, die winkelmäßig auf jeder Seite des Rohres entsprechend der Oberseite und der Unterseite des Mischelementes angeordnet sind, so daß in das Rohr eingespritztes Strömungsmittel aus dem Rohr heraus freigegeben wird und mit Material oder Flüssigkeit in Kontakt kommt, das auf beiden Seiten des Mischelementes vorhanden ist.

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Claims

K12 P2 D

Patentansprüche

ff) Statische Mischvorrichtung mit wenigstens zwei Mischelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mischelement eine Strömungsmittel injektionsvorrichtung aufweist, mit der Strömungsmittel in den Prozeßstrom des Mischgerätes im Bereich der obersten und aer untersten Oberflächen des ersten Mischelementes injiziert werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionseinrichtung aus einem rohrförmigen Element mit einer Injektionspforte besteht, das an einen Teil des ersten Elementes gebondet ist und mehrere Offnungen aufweist, die winkelmäßig längs des Oberteils einer Seite des rohrförmigen Elementes angeordnet sind, und mehrere Offnungen, die winkelmäßig längs des unteren Teils der anderen Seite des rohrförmigen Elementes angeordnet sind, so daß durch die Injektionspforte in das rohrförmige Element injiziertes Strömungsmittel durch die öffnungen auf einer Seite des Elementes und auf die oberste Fläche des ersten Elementes verteilt wird und durch die öffnungen auf der anderen Seite des Elementes auf die untersten Flächen dieses ersten Elementes.

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