將靜態(tài)混合器作為管道反應(yīng)器用于各種反應(yīng)系統(tǒng), 是目前正在研究的課題, 其成果正在不斷地顯現(xiàn)出來。將靜態(tài)管道混合器作為管道反應(yīng)器使用, 能夠獲得過去的管道反應(yīng)器所達(dá)不到的效果:采用靜態(tài)管道混合器, 可使參加反應(yīng)的流體迅速地進(jìn)行混合、分散, 以致反應(yīng)各組分及溫度能夠均勻化; 與中空管相比, 因為流體接近塞流, 所以減少了流體的異常滯留,可獲得質(zhì)量均一的反應(yīng)物另外的中和反應(yīng)、凝集處理等多種反應(yīng)體系, 其應(yīng)用的領(lǐng)域正在不斷拓展。
因為聚合反應(yīng)一般都產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱, 而且流體的粘度高、傳熱速度慢, 所以常有局部過熱現(xiàn)象, 致使反應(yīng)生成物的質(zhì)量較差。對于這種聚合反應(yīng)體系, 為防止產(chǎn)生局部過熱, 可在反應(yīng)器內(nèi)安裝攪拌器或設(shè)置折流板等, 以促進(jìn)流體均勻混合。但是, 即使采用這種方法, 反應(yīng)器內(nèi)的流體溫度分布不均及流體的異常滯留還是時有發(fā)生。
若在聚合反應(yīng)體系中應(yīng)用靜態(tài)混合器, 就可使管內(nèi)流體溫度分布均勻、異常滯留減少、反應(yīng)生成物質(zhì)量及其收率得到提高。關(guān)于靜態(tài)管道混合器使管內(nèi)流體溫度分布均勻的顯著效果, 以及將靜態(tài)混合器作為熱交換器使用的情況, 已有報道。根據(jù)這些報道,流體的溫差可控制3~4℃;另外在聚苯乙烯、硅酮、聚丙烯、低密度聚乙烯等裝置中也使用過或正在使用靜態(tài)管道混合器。
在中和反應(yīng)中應(yīng)用靜態(tài)管道混合器的典型例子是pH 值的調(diào)節(jié), 可用來連續(xù)地混合及中和廢水或化工過程生產(chǎn)中的流體。目前因pH值的調(diào)節(jié)幾乎都采用間歇式處理方法,故需設(shè)置較大的儲液池等, 因而占地面積較大。有效地使用靜態(tài)混合器, 可使pH 調(diào)節(jié)裝置既緊湊又能實現(xiàn)操作連續(xù)化, 因而提高效率。
采用此法時, 首先測定被處理液的pH 值, 然后添加同設(shè)定值的偏差剛好相抵的調(diào)節(jié)劑, 其次利用靜態(tài)混合器將調(diào)節(jié)劑和處理液體在瞬時內(nèi)連續(xù)進(jìn)行混合pH值。采用這pH 調(diào)節(jié)裝置,可實現(xiàn)廢水和生產(chǎn)過程中的pH 調(diào)節(jié)的合理化、省力化。未處理的廢水被送入該裝置后, 通過截留機(jī)構(gòu)、靜態(tài)混合器進(jìn)入緩沖罐, 然后經(jīng)pH信號發(fā)生器, 被處理液的pH 值即接近設(shè)定值。 |