本發(fā)明專利技術(shù)提供一種混合系統(tǒng)，包括下述：A）至少一個(gè)拉伸流動混合器，混合器包括：大致開口并中空的主體，主體具有波狀起伏的外表面并具有單一入口和單一出口；用于壓縮的裝置；B）流動導(dǎo)向件；和C）主添加劑流注入器，其中當(dāng)松散材料流流過大致開口并中空的流動混合器主體時(shí)，主添加劑流注射器沿著流動方向?qū)⑻砑觿┝髯⑷氲搅鲃踊旌掀鞯膬?nèi)部，以允許在拉伸流動混合器中將松散材料流和添加劑流壓縮和擴(kuò)寬，從而促使松散材料流和主添加劑流在拉伸流動混合器的出口處混合；和其中拉伸流動混合器后接D）至少一個(gè)螺旋的靜止混合元件，混合元件位于拉伸流動混合器的出口下游的至少半個(gè)“流動導(dǎo)向件直徑（D1）”處。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】包括拉伸流動混合器的混合系統(tǒng)相關(guān)申請交叉引用本申請是非臨時(shí)申請，要求2010年I月22日提交、題為“MIXING SYSTEM COMPRISING AN EXTENSIONAL FLOWMIXER” 的美國國家專利申請No. 12/692, 009的優(yōu)先權(quán)，該申請的教導(dǎo)通過引用包含在本文中，就好像在以下內(nèi)容中完整復(fù)述。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)一般涉及靜止混合器，更具體地說，涉及后接螺旋型混合元件的拉伸流動混合器，優(yōu)選還后接高剪切、高壓降的靜止混合元件，該混合器將在管件中流動的兩種或更多種流體流混合。通常希望在管件中混合粘性不同的流體。在湍流中，由于引入湍流而使混合更快速地發(fā)生。在層流中，混合流體流更為困難。在一些聚合方案中，例如，經(jīng)常希望將粘性相對較高的松散材料流，諸如聚合物溶體與粘性相對較低的液體添加劑流混合。液體添加劑、催化劑、液體單體和溶劑通常添加到聚合物溶體中，以實(shí)現(xiàn)其他聚合物產(chǎn)物。但是，由于促使混合所需的剪切力較高，所以高粘性的松散材料流和低粘性的添加劑流基本上保持分離，導(dǎo)致添加劑流包含到松散材料流中的速率較低。在層流中，通過將一種流擴(kuò)散到另一種流而發(fā)生混合，這通常是一個(gè)緩慢的過程。當(dāng)需要更快速的混合時(shí)間以用于分散時(shí)，緩慢擴(kuò)散不可接受。通常，當(dāng)添加劑流注入到松散材料流時(shí)，添加劑流將基本保持原封不動并且通過松散材料流管送，而不會有所述流的明顯交界混合。這種低混合速率部分原因是因?yàn)樗缮⒉牧狭骱吞砑觿┝髦g的表面積接觸較低。為了應(yīng)對這一結(jié)果，具有優(yōu)勢地是讓添加劑流從添加劑流原有的柱狀形狀變形成表面積更大的相對平坦的片狀。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過增大其縱橫比，即寬度與高度的比率，而使添加劑流變形，增大其表面積并因此增大其潛在的交界混合面積。表面積增大還有利于在傳統(tǒng)靜止混合器中切割、劃分和重組所述流的戰(zhàn)略。將添加劑流分布成薄片，也提高了可能存在的跟隨在拉伸流動混合·器之后的靜止混合元件的混合效率。已經(jīng)知道若干種類型的結(jié)構(gòu)來促使松散材料流與添加劑流混合，包括擋板結(jié)構(gòu)和剪切混合器。授予King的美國專利No. 4，808，007公開了一種雙粘性混合器，該混合器通過混合器內(nèi)的入口將添加劑流引入到松散材料流中，以產(chǎn)生添加劑流的細(xì)長平坦平面。但是，利用這種和其他混合結(jié)構(gòu)，遇到了一些問題。例如，在聚合應(yīng)用中，在添加劑流注入器和松散材料流聚合物之間的接觸點(diǎn)處觀察到了聚合物積累。當(dāng)添加劑流從靜止混合器內(nèi)注入時(shí)，經(jīng)常發(fā)生這種積累。聚合物積累問題本身惡化，直到最終堵塞或完全閉合添加劑注入器，導(dǎo)致靜止混合器中流動分布不勻。此外，當(dāng)添加劑流，諸如催化劑，接觸擋板或者其他固體接觸面或壁板時(shí)，發(fā)生催化劑浸濕所述表面，由此降低催化劑與松散材料流的總體混合效率。在那些存在重度角區(qū)域或者臺階狀特征的混合器中，松散材料流和添加劑流，雖然從這些特征流出，但是可能發(fā)展出回流區(qū)和渦流，這降低了混合器的總體混合效率。另一個(gè)問題是流線經(jīng)過混合器時(shí)損失流體壓力。其他可用的雙粘性混合器具有相對較高的壓降，因?yàn)榱骶€在進(jìn)入和離開混合器之間損失流體壓力。國際公開No. W000/21650公開了一種用于混合松散材料流和添加劑流的拉伸流動混合器。兩個(gè)拉伸混合器可以串列布置，帶有大約流動導(dǎo)向件的直徑的間隙，以提高額外的混合能力。拉伸混合器可以用于層流、過渡流和湍流條件。雖然現(xiàn)有技術(shù)公開了混合松散材料流和添加劑流的混合器，但是仍然需要一種混合系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過增大添加劑流在松散材料流中的分散度來提高松散材料流與添加劑流的混合度，分散度增大進(jìn)一步增大了兩種流之間的交界面積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種混合系統(tǒng)，包括下述 A)至少一個(gè)拉伸流動混合器，所述混合器包括大致開口并中空的主體，所述主體具有波狀起伏的外表面并具有單一入口和單一出口 ；用于壓縮沿著流動方向通過大致開口并中空主體流動的松散材料流以及沿著流動方向在單一入口引入的至少一種注入添加劑流的裝置；和用于擴(kuò)寬所述松散材料流和所述至少一種注入添加劑流的裝置，以使所述松散材料流和所述至少一種注入添加劑流之間的交界面積隨著所述松散材料流和所述至少一種注入添加劑流通過所述大致開口并中空主體沿著流動方向流動而增大，以促使所述松散材料流與所述至少一種注入添加劑流混合；B)具有軸線和具有固定于其中的大致開口并中空的流動混合器主體的流動導(dǎo)向件；和C)定位于所述大致開口并中空的流動混合器主體的所述入口的主添加劑流注入器，其中當(dāng)所述松散材料流過所述大致開口并中空的流動混合器主體時(shí),所述主添加劑流注入器沿著流動方向?qū)⑻砑觿┝髯⑷氲剿隽鲃踊旌掀鞯膬?nèi)部，以允許在所述拉伸流動混合器中將所述松散材料流和所述添加劑流壓縮和擴(kuò)寬，從而促使所述松散材料流和所述主添加劑流在所述拉伸流動混合器的出口處混合；和其中所述拉伸流動混合器后接D)至少一個(gè)螺旋的靜止混合元件，所述混合O元件位于所述拉伸流動混合器的出口下游的至少半個(gè)“流動導(dǎo)向件直徑(DP”處。附圖說明圖I是本專利技術(shù)拉伸流動混合器的一種實(shí)施例的透視圖，具有單一添加劑流注入器；圖2是沿著圖I中的線2-2截取、向下游觀察的拉伸流動混合器的正視圖，示出了拉伸流動混合器固定在流動導(dǎo)向件的一部分內(nèi)；圖3是向上游觀察的圖2的拉伸流動混合器的后視圖；圖4是根據(jù)本專利技術(shù)的拉伸流動混合器的側(cè)視圖，固定在分段的流動導(dǎo)向件內(nèi)；圖5是根據(jù)本專利技術(shù)，沿著圖I中的線5-5截取的，拉伸流動混合器的側(cè)視截面圖，示出了壓縮區(qū)域；圖6是根據(jù)本專利技術(shù)，沿著圖I中的線6-6截取的，拉伸流動混合器的俯視截面圖，示出了擴(kuò)寬區(qū)域；圖7是透視圖，示出了主添加劑流注入器，加上指向根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)方面的拉伸流動混合器的外部的兩個(gè)額外的添加劑注入流的優(yōu)選位置；圖8是沿著圖7中的 線8-8截取的正視圖，示出了主添加劑流注入器，加上根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)方面的兩個(gè)額外的添加劑流注入器的優(yōu)選位置；圖9是帶有主添加劑流注入器的本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的透視圖；圖10是沿著圖9中的線10-10截取的、向下游觀察的本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的正視圖；圖11是向上游觀察的圖9實(shí)施例每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的后視圖；圖12是圖9中本專利技術(shù)實(shí)施例的3個(gè)凸耳的側(cè)視圖；圖13是在圖12上方60度觀察，示出本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的平面圖；圖14是帶有主添加劑流注入器和輔助添加劑流注入器的優(yōu)選位置的本專利技術(shù)實(shí)施例每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的透視圖；圖15是沿著圖14中的線15-15截取的、向下游觀察的本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域3個(gè)凸耳的正視圖；圖16是帶有主添加劑流注入器的本專利技術(shù)實(shí)施例每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的透視圖；圖17是沿著圖16中的線17-17截取的、向下游觀察的本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的正視圖；圖18是向上游觀察的圖16實(shí)施例每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的后視圖；圖19是圖16中本專利技術(shù)實(shí)施例每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的側(cè)視圖；圖20是在圖19上方45度觀察，示出本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的平面圖；圖21是帶有主添加劑流注入器和輔助添加劑流注入器的優(yōu)選位置的本專利技術(shù)實(shí)施例每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的透視圖；圖22是沿著圖21中的線22-22截取的、向下游觀察的本專利技術(shù)實(shí)施例的每個(gè)區(qū)域4個(gè)凸耳的正視圖；圖23是針對本專利技術(shù)和比較例，以每百萬體積的份數(shù)計(jì)，容器的蒸汽空間中酸濃度的統(tǒng)計(jì)分析；圖24是針對本專利技術(shù)和比較例的仿真變異系數(shù)；圖25是本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M波拉德，S斯特蘭德，D埃弗斯迪克，M謝弗，
申請(專利權(quán))人：陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：
國別省市：
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