一种新型静态气液混合器的制作方法

1.本发明属于工业烟气处理技术领域，特别是涉及一种新型静态气液混合器。


背景技术：

2.静态混合是相对于动态混合而言的。静态混合器是指管道内没有运动部件，通过其内部放置的具有特殊结构的元件，使不同流体充分混合的装置。静态混合器的原理在于不同流体在流经静态混合器时，受混合元件自身结构的约束，产生分流、合流、旋转、变向，使流体得到充分的混合。静态混合器在上世纪70～80年代开始蓬勃发展，是一种先进混合单元设备，由于该设备具有混合效果好、能耗低、投资小、易维修等特点。因其具有结构简单、制造安装方便、压降较小、能耗较低、混合传热效果好等优点，其应用的领域及范围不断扩大。在工业烟气处理领域，特别是scr脱硝系统中，脱硝反应器前液体还原剂与烟气的混合均匀程度会影响到scr脱硝系统的效率，单纯依靠喷嘴雾化还原剂，还原剂与烟气不易混合均匀，会严重影响烟气净化的效率。因此，反应器前有必要安装静态混合器，以实现还原剂与烟气的均匀混合。还原剂与烟气的流量相差很大，一般二者的比例小于1/100，在这种比例下，气液两相混合难以进行。现有的静态混合器在待混合流体比例相差不大时有较好的混合效果，而待混合流体比例相差悬殊时，混合效果则较差。若要达到较好的混合效果，就需要延长混合器的长度，既占据了较大的设备空间，又产生了较高的压力损失。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种新型静态气液混合器，可在较短的管道空间内完成气液两相的混合操作，克服了现有技术存在的气流阻力大、设备复杂、混合时间长等缺点。在现有技术进行改进的，结构型式简单，能够实现气液两相的快速混合，可有效节约投资成本的一种新型静态气液混合器。该装置适用于液体与烟气两相流的混合过程。
4.一种新型静态气液混合器包括液体喷洒结构和气液混合结构；气液混合结构安装在液体喷洒结构的上方；液体喷洒结构由一个或多个喷液管并行排列组成；气液混合结构由多层分流器排列组成；
5.喷液管由入口法兰1、入口管2、喷口3和挡流板4组成，分流器由折流板5和整流板6组成；
6.所述的入口法兰1与入口管2相连接，入口管2上开有喷口3；入口法兰1焊接有挡流板4，挡流板4大于或等于入口管2的长度，挡流板4与入口管2之间不相连接；折流板5中心位置整流板6下端焊接，形成分流器；气体管道7位于挡流板4下方。
7.所述的挡流板4截面为半圆型。
8.所述的喷口3在入管口2均匀分布。
9.所述的分流器由折流板5与整流板6组成的锚式结构。
10.所述的气液混合结构为分流器采取多层交错布置组成。
11.所述的喷口3在入管口2同一截面上分布为4个，采用90度均匀分布。
12.所述的分流器采用两层交错布置组成一个混合单元，一个或多个混合单元组成气液混合结构。
13.所述的交错布置为底层分流器排列与顶层分流器排列为90度交错关系。
14.本发明的优点在于，与其他静态气液混合器相比，在不增加设备制造成本和制造难度的前提下，可显著减少气液混合段的长度，是一种结构简单、经济合理、安全稳定、性能优良的混合装置。应用于含气液两相流体的混合过程中，可以有效节约设备的制造、操作、维护等相关费用。
附图说明
15.图1为本新型静态气液混合器结构示意图；
16.图2为本新型静态气液混合器结构剖视图；
17.图3为本新型静态气液混合器喷头布置大样图；
18.图4为本新型静态气液混合器折流板和整流板大样图；
19.图1和图2中：入口法兰1、入口管2、喷口3、挡流板4、折流板5、整流板6、气体管道7。
具体实施方式
20.在图1和图2所示新型静态气液混合器结构示意图中，工业烟气进入气体管道7进入管道内，首先通过挡流板4进行气体分割，再通过由入口法兰1、入口管2、喷口3组成的液体喷洒段，最后经过由若干分隔和交叉布置的、由折流板5、整流板6组成的锚式气体混合结构完成气液混合操作，再进入到下一步反应空间。
21.在图2中，入口法兰1、入口管2的间隔为200mm，其数量应根据气体管道7的净空大小来进行确定，本图只示意了矩形管道的布置，对于圆形管道也可按本方法执行；
22.在图2中，喷口3的间隔为100mm，其排数也由气体管道7的净空大小来进行确定；
23.在图3中，每排的喷口3的数量为4个，采用90度均匀布置，其中下喷的喷头将液体喷洒到挡流板4的背面，冲击壁面后返回，上喷的喷头直接喷洒到气相空间，两股液体流的混合方式不同，增加了液相的湍动程度，可更好的进行气液两相的混合。
24.在图4中，由折流板5、整流板6组成的锚式气体混合结构，折流板5的内径采用100mm，整流板6的长度为150mm，锚式气体混合结构采用两层交错布置组成一个混合单元，每个锚式混合结构竖向定位和横向定位均为100mm混合单元之间采用90度交错布置。
25.本发明所述的气液混合器将气液两相流动机理、设备结构优化等技术有机的结合起来，实现了液体和气体在较小管道空间中完成气液混合，保证工业烟气有害物质的脱除效率，能够满足环保排放要求，降低设备投资成本。
26.与其它静态气液混合器相比，是一种结构简单、经济合理、安全稳定、性能优良的静态混合装置。应用于工业烟气净化过程中，可以有效节约设备的制造、操作、维护等相关费用。
27.本发明已通过实例进行了描述，未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行改动或适当变更与组合得到其它实例。因此，本发明的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。


技术特征：
1.一种新型静态气液混合器，其特征在于：混合器包括液体喷洒结构和气液混合结构；气液混合结构安装在液体喷洒结构的上方；液体喷洒结构由一个或多个喷液管并行排列组成；气液混合结构由多层分流器排列组成；喷液管由入口法兰(1)、入口管(2)、喷口(3)和挡流板(4)组成，分流器由折流板(5)和整流板(6)组成；所述的入口法兰(1)与入口管(2)相连接，入口管(2)上开有喷口(3)；入口法兰(1)焊接有挡流板(4)，挡流板(4)大于或等于入口管(2)的长度，挡流板(4)与入口管(2)之间不相连接；折流板(5)中心位置整流板(6)下端焊接，形成分流器；气体管道(7)位于挡流板(4)下方。2.如权利要求1所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的挡流板(4)截面为半圆型。3.如权利要求1所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的喷口(3)在入管口(2)均匀分布。4.如权利要求1所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的分流器由折流板(5)与整流板(6)组成的锚式结构。5.如权利要求1所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的气液混合结构为分流器采取多层交错布置组成。6.如权利要求3所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的喷口(3)在入管口(2)同一截面上分布为4个，采用90度均匀分布。7.如权利要求5所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的分流器采用两层交错布置组成一个混合单元，一个或多个混合单元组成气液混合结构。8.如权利要求7所述的静态气液混合器，其特征在于：所述的交错布置为底层分流器排列与顶层分流器排列为90度交错关系。

技术总结
一种新型静态气液混合器，工业烟气处理技术领域。本发明的目的在于提供一种可在较短的管道空间内完成气液两相的混合操作的混合器。在现有技术进行改进的，结构型式简单，能够实现气液两相的快速混合，可有效节约投资成本的一种新型静态气液混合器。本发明采用半圆形挡板和和液体喷头进行组合，避免了气体流动对液体喷头的干扰，在气液混合段，采用类似锚式形状的导流分隔板交叉布置，以加强气液混合强度，在较短的混合长度实现气液均匀混合。克服了现有技术存在的气流阻力大、设备复杂、混合时间长等缺点。时间长等缺点。时间长等缺点。


技术研发人员：穆传冰 朱灿朋 李义超
受保护的技术使用者：北京首钢国际工程技术有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2021/12/7