静态混合器结构示意图及工作原理
一 产品简介
静态混合器是一种没有运动部件的混合设备，复合JBT 7660-2106《静态混合器标准》，国外有人把静态混合器定义为“借助流体管路的不同结构，得以在很宽的范围内使流体混合，而没有机械转动的流体管路结构体”，其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。该设备应用广泛，可以拆卸更换内芯。
静态混合器是一种先进的单元设备，和搅拌器不同的是，它的内部没有运动部件，主要运用流体流动和内部单元实现各种流体的混合。静态混合器中，流体的运动遵循着“分割-移位-重叠”的规律，混合过程的中起主要作用的是移位。移位的方式可分为两大类：同一截面流速分布引起的相对移位和多通道相对移位，不同型号混合器的移位方式也有所不同。静态混合器不仅应用于混合过程，还可以应用于与混合-传递有关的过程，包括气/气混合、液/液萃取、气/液反应、强化传热及液/液反应等过程。
静态混合器是国内外正在大力推广应用的一种结构简单而紧凑的节能设备。流体流经静态混合器比流经动态混合器的压降要大，可以说，静态混合器是靠消耗动力来提高混合效率的。根据波兰学者Streiff的定义，可以推导出静态混合器的能耗系数W比动态混合器小一个数量级。所以我们说，静态混合器是一种节能设备。
二 工作原理
静态混合器的工作原理，就是让流体在管线中流动冲击各种类型板元件,增加流体层流运动的速度梯度或形成湍流,层流时是“分割-位置移动-重新汇合”，湍流时，流体除上述三种情况外，还会在断面方向产生剧烈的涡流，有很强的剪切力作用于流体，使流体进一步分割混合，进而混合形成所需要的乳状液。之所以称之为“静态”混合器，是指管道内没有运动部件，只有静止元件。
静态混合器的混合过程是由一系列安装在空心管道中的不同规格的混合单元进行的。由于混合单元的作用，使流体时而左旋，时而右转旋，不断改变流动混合机方向，不仅将中间流体推向周边，而且将周边流体推向中间，从而造成良好的径向混合效果。与此同时，流体自身的旋转作用在相邻组件连接处的接口上亦会发生，这种完善的径向环流混合作用，使物料获得混合均匀的目的。静态混合器是一种没有运动的混合设备，通过固定在管内的混合单元内件，使二股或多股流体产生分流、合流、旋转，达到流体之间良好分散和充分混合的目的。
压力：PN2.5~PN160，Class150~Class900；
尺寸：DN10~DN1000
材质：不锈钢，碳钢，PVC塑料，聚四氟乙烯
三 类型分类
根据混合单元的不同结构，混合器分为5种形式，见表1
■ SV型静态混合器
SV型单元，采用薄钢板或钢带轧制成波纹片，组合成圆柱形单元。技术特性：Max分散程度为：1-2μm，液液相及气气相不均匀度系数为：s X≤1～5%。适用于粘度≤102厘泊的液-液、液-气、气-气的混合，乳化，反应、吸收、萃取、强化传热过程。dh≤3.5适用于粘度≤102厘泊清洁介质，dn≥5应用介质可伴有少量非沾结性杂质。
■ SK型静态混合器
SK型单元，由单孔道左、右扭转180°的螺旋片按照90°交叉焊接而成。技术特性：Max分散程度≤10um，液－液、液－固相不均匀度系数s X≤5%。适用于化工、石油、制药、食品、精细加工、塑料、环保、合成纤维、矿治等部门的混合、反应、萃取、吸收、注塑、配色传热等过程。对较小流量并拌有杂质或粘度≤106厘泊的高粘性介质成为适用。
■ SX型静态混合器
SX型单元，采用相互交叉90°的横条单元片按一定规律（组合时相邻两单元90°交叉）焊接而成X型单元。技术特性：混合不均匀度数为s X≤1～5%。适用于粘度≤104厘泊的中高粘度液—液反应、混合、吸收过程或生产高聚物流体的混合、反应过程，处理量较大时使用效果更佳。
■ SL型静态混合器
SL型单元，由相互交叉60°的横条单元片按一定规律（组合时相邻两单元90°交叉）焊接而成X形单元。技术特性：液－液、液－固相混合，不均匀度系数s X≤5%。适用于化工、石油、油脂等行业粘度量≤106厘泊或伴有高聚物介质的混合，同时进行传热、混合和传热反应的热交换器、加热或冷却粘性产品等单元操作。
■ SH型静态混合器
SH型单元，采用双孔道单元组成，孔道内放置螺旋片，相邻单元双孔道装入左、右扭转180°的螺旋片，单元之间设有流体再分配室。技术特性：Max分散程度为：1-2mm，液－液相的不均匀度为：sX≤1～5%。适用于精细加工、塑料、合成纤维、矿治等部门的混合、乳化、配色、注塑纺丝、传热等过程，对流量小、混合要求高的中高粘度（≤106厘泊）的清洁介质尤为适合。
四 订购型号方法
订购型号示例：
公称尺寸为DN50，公称压力为PN16，水力直径为2.3mm，长度为1000mm，法兰材质及管道材质均为不锈钢的SV型静态混合器，型号为：SV-2.3/50-16-1000BB，可简化标记为：SV-2.3/50。
五 基本参数尺寸
1.SV型静态混合器结构形式、基本参数、主要尺寸应符合下图1、图2所示：
2.SK型静态混合器结构形式、基本参数、主要尺寸应符合下图3、图4所示：
3.SX型静态混合器结构形式、基本参数、主要尺寸应符合下图5、图6所示：
4.SL型静态混合器结构形式、基本参数、主要尺寸应符合下图7、图8所示：
5.SH型静态混合器结构形式、基本参数、主要尺寸应符合下图9、图10所示：
六 静态混合器的应用范围
静态混合器具有良好的 向温度分布，所以，其性能有分散性和传热传质性。静态混合器可以在很宽的粘度范围内应用（~1000000mPa·s ），也可以在层流，过渡流，紊流等不同流型下操作，还可以用于间歇操作或连续操作。
应用场合包括：
1.液-液混合； 2.气-液混合； 3.气-气混合； 4.气-固混合。
由于静态混合器有以上性能，所以它应用很广泛，概括起来有以下4个方面：
1.均化作用
2.强化作用
3.传质
4.化学反应（聚合反应）
在化工及有关工业中，静态混合器应用在以下几个方面：
1.塑料和合成纤维；
2.食品工业中的混合，乳化；
3.民用化学；
4.石油化工的燃料乳化，烃类精制，原料预混合等；
5.环保污水废气处理。
七 静态混合器在石化企业应用举例
1.萃取
a.在轻质油精制中的应用
乌鲁木齐石化总厂使用静态混合器进行轻质油的精制试验，试验对象为常一线航煤，并与文丘里管进行了比较，结果是静态混合器效果更好。
b.在催化汽油脱臭装置中的应用
安庆石化总厂炼油厂在催化汽油脱臭装置中采用静态混合器后，总脱硫率为90%左右，当硫含量在40~60PPM时，能降到3~5PPM；当硫含量高达130PPM时，还能满足93#汽油的出口要求。
c.在丙烷脱沥青装置中的应用
上海高桥石化公司炼油厂丙烷脱沥青装置以减压渣油为原料，液相丙烷为溶剂，在4.0Mpa压力和70℃温度下进行液-液萃取，生产高粘度润滑油料或催化裂化原料，同时获得沥青。
该装置原使用内驱动转盘塔，效率较低，为了降低容积比，节约能耗和提高油品收率，曾试用过文丘里管进行减压渣油预释，然后进入转盘塔，但是由于混合得不均匀而效果不佳。1981年8月以静态混合器代替文丘里管，实现了良好的渣油稀释，提高了油品的收率，降低了溶剂化，节约能耗。
2.混合
上海高桥石化公司炼油厂裂化装置在1984年采用静态混合器进行油品调和，取得了良好的效果，静态混合器能耗仅是孔板混合柱的1/3左右，而静态混合器的体积仅是孔板混合柱的1/4~1/5。
3.乳化
燃料油掺水乳化以后，形成油包水i，水包油的乳化液，喷入炉内燃烧，由于水在高温下迅速汽化，造成油的二次雾化，从而使燃料油完全燃烧，这样，不仅提高了热效率，同时也减少烟气中的二氧化碳，硫化物和未燃烧的碳的含量，减少污染。用静态混合器对重油掺水乳化结果表明，热效率提高3.4%。
上述试验表明，静态混合器可以代替搅拌器，文丘里管，孔板等设备；在混合、萃取、分散、乳化、传热传质等工艺过程中得以应用。因此，静态混合器在石油化工方面是大有可为的，例如，燃料油调和，润滑油调和，催化裂化，气体分馏，聚异丁烯等装置。
八 试验
1.水压试验
混合器组装后本公司进行水压试验，其试验压力为设计压力的1.25倍，保压10min，检查无渗漏现象。试验合格后，立即将水排净吹干，当无法完全吹干排精时，对奥氏体不锈钢混合器，控制水的氯离子含量不超过25mg/L。
2.气密性试验
当工作介质易燃易爆或毒性程度较高时，混合器在水压试验后还进行气密性试验，试验采用气体为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体，试验压力等于设计压力，保压10min，涂刷
肥皂水检查有无泄漏现象。
九 订货须知
订购静态混合器，应该填写混合器技术数据表（参见附录A），对混合器有特殊要求时，应在技术数据表中予以说明。混合器的压力降计算参见附录B。
