[发明专利]静态式混合元件

说明书

本申请是申请日为2008年6月10日、申请号为200880021521.8、发明名称为“静态式混合元件”的原申请的分案申请。

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的静态式(statisches)混合元件(Mischelemement)。本发明还涉及一种包含此类混合元件的静态式混合器(Mischer)。

由根据文件CH 642 564的现有技术可知一种静态式混合装置(Mischvorrichtung)，其包括管状的壳体且包含至少一个布置在其中的混合元件。该混合元件由相互交叉的(kreuzenden)、相对于管轴线具有一定角度的接片(Stegen)构成。混合元件的接片分至少两组地布置。一组的接片大致上平行地定向。一组的接片与另一组的接片相交叉。

文件DE 44 28 813示出了一种静态式混合装置，不同于文件CH642 564，其具有这样的交叉的接片，这些交叉的接片在交叉点的区域中重叠(ueberlappen)。接片(其在文件DE 44 28 813中构造成钢板条)的局部的加宽部(Verbreiterung)用于加固和/或形成相邻的接片的形状配合的(formschluessigen)连接。加宽部中切割出槽，该槽容纳相邻的钢板条。

文件EP 0 856 353 A1示出了一种模块，其为静态式混合设备的一部分，该静态式混合设备被设置用于停留时间紧要的、可塑性流动的混合物(Mischgut)。该设备包括管状的壳体，在其中布置有接片。接片相对壳体的纵轴线倾斜；它们大致上在垂直于纵轴线的直线上交叉。该模块包括可插入到壳体中的套筒(Huelse)。静态式混合设备的引导该混合物的内壁由套筒的内侧形成。接片构造成棘状(dornartig)，各带有对着混合物的运动方向而指向的顶部和固定在套筒内侧处的基部。每个顶部相对于设备的内壁形成间隙。

根据1979年的文件CH 642 564的混合器的开发描述了用于层状地流动的(laminar stroemende)介质的静态式混合技术的出乎意料的改进。从那时起，这种混合器经受住了考验，并且，其在非常广的带有绝大多数为高粘性的介质的应用的领域中成功地被使用。在随后的将近30年中，总试图改进这种混合器。尽管花费巨大，但仅有微小的改进可被获得。例如，在文件US 6 467 949 B1中保护了一种带有经更改的凹形的接片横截面的、经修改的混合器。独立的测量(M.Heniche，P.A.Tanguy，M.F.Reeder，J.B.Fasano，AIChE杂志，51卷，2005年一月)得出了针对这种经修改的静态式混合器相对于现有技术的、在压力损失(Druckverlust)和混合效率(Mischeffizienz)方面的仅较轻微的区别。在另一篇最近发表的作品中(S.Liu，博士论文，McMaster大学，2005年)研究了大量的、根据文件CH 642 564的现有技术的、用于借助于不同的技术来改善混合效率和压差的修改。在该作品中，同样测量了根据文件US 6 467 949 B1的混合元件。Liu在相同的或略差的混合效率下获得了减小了15％的压差。此外，通过接片横截面的进一步的改变，Liu在降低了7.5％的压力损失的情形下实现了与根据文件CH 642564的混合器相比略微更好的混合效率。关于与根据文件CH 642 564的混合器相类似地构建成的静态式混合器的混合特性的改进和研究的作品中的这些例子表明，至今未能在层流式(laminarer)混合器的混合效率和压差方面实现显著的改进。

令人惊讶地发现了这样的静态式混合元件——对于其而言，上述结论并不适用，甚至，相反的结论是合乎实际情况的。在通过根据本发明的混合元件而获得的近似的或改善的混合效率下，利用根据本发明的混合元件观察到的显著的压差的降低是一种技术的突破。

本发明的目的在于，对于所提及的静态式混合器作出改进，以此可在可比的或改善的混合效率下实现更小的压力损失。

该目的通过在下面被定义的静态式混合元件来实现。