静态混合器在合成橡胶中的应用(全文)

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摘　要：近年来，由于静态混合器在合成橡胶中具有独特的优点，如：合成橡胶中静态混合器能够使装置小型化、连续化、高效化、节能化混合效果进一步得到提高等，实际应用范围逐渐扩大，其自身技术也在应用中不断得到完善。本文根据本人工作经验，首先简要介绍了静态混合器的概况，其次重点阐述了静态混合器在合成橡胶中的应用，并给出了静态混合器的设计计算过程。

关键词：合成橡胶　静态混合器　装置小型化

一、前言

在化工及其它工业生产过程中，长期以来一直采用在流体管路中设置折流板或缩扩管来达到物料的物料的混合效果。但由于这些装置过于简单，对于粘度范围很宽的液体，很难达到有效的混合效果。另外依靠机械传动驱动的混合机构，已难以满足近年来对生产工艺的连续化、高效化、节能化、装置小型化的要求。

静态混合器是一种新型先进的化工单元设备，自70年代开始应用后，迅速在国内各个领域得到推广应用。

二、静态混合器概述

静态混合器主要包含SV型、SX型、SL型、SH型和SK型五大类型。由于混合器单元内件结构各有不同，应用场合和效果亦各有差异，选用时应根据不同应用场合和技术要求进行选择。静态混合器由外壳、混合单元内件和连接法兰三部分组成。静态混合器是依靠组装在混合管内的混合单元，使互不相溶的流体在混合管内流动时，流体受混合单元的约束，发生分流、合流、旋转等运动，促使每种流体都达到良好的分散，流体间达到良好的混合，具有分散效果好，能耗省，体积小，见效快，处理量大，放大容易和易于实现连续混合工艺。

三、静态混合器在合成橡胶中的应用

在橡胶合成过程中需要多种化工介质的混合，有时介质的流量、粘度相差极大，要混合均匀具有相当大的难度。一般采用机械搅拌的方法，但往往因为混合不均匀而影响效果。现我公司采用静态混合器实例应用：胶液和水的混合。

某公司10万吨/年高顺式顺丁橡胶生产装置中，已知胶液处理量12.5m3/h，操作温度82.5℃，操作压力1.0MPaG, 密度740kg/m3 ,粘度5000cP，加入热水30m3/h，热水操作温度105℃，操作压力0.2MPaG, 密度960kg/m3 ,粘度0.3cP。如采用机械混合设备复杂，装置大，不能连续工作，

四、静态混合器的设计计算

我们考虑采用静态混合器设计原理如下；混合的均匀程度可用不均匀度系数来衡量，不均匀系数越小，混合程度越均匀。工程上不均匀系数小于5%则认为混合已基本均匀。混合的均匀程度与混合器的单元结构、流速和混合长度有相当大的关系。由HG/T20570.20-95《静态混合器的设置》规范查询，此混合器宜采用SK型，混合器操作流速适宜于0.3～0.8m/s之间。总体体积流量42.5m3/h，初选静态混合器管径200mm，流体流速u为：

u=（12.5+30）/（3600×0.0314）=0.376m/s

混合器的混合长度去L/D=10

混合器型号规格定为：SK-100/200-1.6-2000BB

压力降验算：

雷诺数 Re=Dρu/μ=0.2×960×0.376/0.0003=240640

由HG/T20570.20-95《静态混合器的设置》查表2.0.3-2得：摩

擦系数f=2.53

压降：ΔP=f（ρ/2）u2 （L/D）=2.53×480×0.141×10=1712.3Pa

经检验符合一般静态混合器的压降要求，因此采用如图1，SK-100/200-1.6-2000BB静态混合器。

L-混合管长度，m

D-管内径，m

u-混合介质流速，m/s

μ- 流体粘度，Pa·S

ρ- 密度，kg/m3

五、结束语

静态混合器在合成橡胶中的应用使物料的混合具有分散效果好，能耗省，体积小，见效快，处理量大，放大容易和易于实现连续混合工艺。得到了客户的一致好评，使化工和石化行业大大提高了生产效率和生产成本。本文中的部分观点希望能为同行业相关人员提供参考。

参考文献

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静态混合器在合成橡胶中的应用

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