Statiske mixere – Procedurer for dimensionering og anvendelsesområder
En Statiflo statisk mixer er en simpel rørledningskomponent, som i mange tilfælde kan betragtes som et moderne alternativ til en tank med traditionel mekanisk omrører. Statiflo mixeren monteres normal i proceslinien som en rørstykke med flange- eller gevindtilslutninger, hvor den så kontinuerligt og effektivt blander alle kombinationer af væsker, gasser, faststoffer og opslæmninger, som passerer den.
De patenterede Statiflo mixerelementer sidder fikseret i røret og det er således kun produktet i rørstrækningen, som bevæger sig. Blandingsintensiteten kan fastsættes ved at variere antal, type og størrelse af mixerelementer for derved at opnå den nødvendige blanding, opholdstid eller grad af stempelstrømning (plug flow). Den eneste krav til at den statiske mixer fungerer er at mediet/medierne kan pumpes gennem mixeren. Der kan håndteres medier med viskositeter fra 0,01 til 11 millioner mPas. Mixere kan udføres i rørstørrelser med diameter fra 5 mm op til 3000 mm i alle tilgængelige materialer og i henhold til alle Internationale standarder og kvalitetssikringssystemer.
Turbulent Blanding:
Dette er den mest almindelige applikation, hvor to eller flere strømme blandes sammen. For at opnå turbulent strømning skal Reynolds tal (som hovedsageligt er en funktion af viskositeten) ligge over 2000. Mixerelementerne skaber cirkulære og radiale flowmønstre som skifter retning ved passage af hvert mixerelement.
Laminar Blanding:
Laminare flow forekommer når Reynolds talligger under 500-750. Formålet med mixerelementet er at dele og lag-dele væsken til udefinerbare tynde lag for derved at producere et ensartet og homogent produkt.
Væske-Væske:
Ikke blandbare væsker kan dispergeres/blandes i en Statiflo statisk mixer hvis der opereres med turbulent flow. Dette skaber en opløsning af små dråber af den dispergerede fase ind i den kontinuerlige hovedstrøm. Dispergering kan betragtes som blanding af to eller flere ikke blandbare væsker til en pseudo-homogen masse. Små dråber med ens dråbediameter skabes for at opnå kontakt mellem de 2 faser. Formålet med dette kan være at ekstrahere et opløsningsmiddel, at fjerne eller klare farver, at tilføre eller fjerne varme, eller at påvirke massetransporthastigheden. Normale applikationer kan være at blande vand og kulbrinter eller blande sureeller basiske væsker med organiske væsker.
Gas-Væske:
Gasser kan dispergeres ind i en kontinuerlig væskefase ved de skærekræfter (shear forces) som dannes i mixeren. Disse kræfter opdeler gasfasen i fine bobler, hvor overfladearealet konstant skifter ved sammensmeltning og gendannelse af bobler.
Typiske applikationer er øget hastighedfor hydrogenering, oxidation, klorering og carbonisering samt indblanding af oxygen og ozon ved vandbehandling.
Opvarmning – Afkøling:
Statiske mixere udstyret med varme/kølekappe sikrer forbedret varmeoverførsel. Mixerelementerne eliminerer temperaturgradienter og sikrer høj hastighed ved rørvæggen. Dette sikrer ensartet temperaturprofil over hele mixerens tværsnit og resulterer i en mere effektiv varmeovergang.
Rørdimensionen kan designes til at give en ønsket opholdstid og samtidig bibeholde en høj termisk virkningsgrad.
Regulering af opholdstid:
Den parabolske hastighedsprofil som opstår i rørstrømninger (specielt ved laminare flow) kan elimineres ved brug af statiske mixere. Det resulterende ”plug flow” som skabes af mixer-elementerne vil forbedre reaktioner i processen, reducere radiale temperaturgradienter og generere ensartet opholdstid
