Mengprincipe van een spiraalvormig helicoidally mixer element

Menging van gassen en vloeistoffen zonder bewegende delen vindt plaats in continue of semi-batch processen binnen onder meer de chemische, proces-, voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie. De standaard bekende laminaire of turbulente stromingsprofielen worden door middel van een aantal in de stroming geplaatste elementen doelbewust verstoord.

Werkingsprincipe statische menger 

Deze gewijzigde stroming van gassen en/of vloeistoffen zijn, door met name de vorm en de wijze van plaatsing van deze spiraalvormige mengelementen, dusdanig gecontroleerd dat wij vooraf de graad van menging kunnen bepalen. Mate van menging wordt uitgedrukt met de term homogeniteit. Vanzelfsprekend bevinden zich in statische mengers geen bewegende delen.

 

mengelementenstrengMengelementenstreng bepaald het stromingspatroon binnen statische menger

De soorten mengelementen in een statische menger hebben een aantal overeenkomstige eigenschappen. Het aantal elementen van een statische menger zal minimaal twee stuks bedragen en deze zijn achterelkaar als streng geplaatst. De mengelementenstreng die zo wordt opgebouwd geeft een axiale verdraaiing aan het stromingsprofiel, per opvolgend element is dat afwisselend een linker en een rechter verdraaiing. Daarnaast is elk opvolgend element 90 graden verdraaid geplaatst ten opzichte van zijn voorganger.

 

Statische menging met laminaire stroming

Statische menging met laminaire stroming

In een statische menger volgens het laminaire principe wordt de stroom herhaald gesplitst in substromen welke vervolgens weer worden samengevoegd. Met een juiste pitch ontstaat er een gebalanceerde stroom van buiten naar binnen en andersom. Hiermee wordt het te mixen medium gemengd in een groot aantal zeer dunne lagen en is het aantal gecreëerde lagen bepalend voor de mate van menging.

 

Statische menging met turbulente stroming

Bij een statische menger volgens het turbulente mengprincipe wordt het mengeffect voornamelijk bereikt door interne rotatie en het afschuiven van de lagen binnen de vloeistof. Dit gebeurt op het punt waar de draairichting wordt omgekeerd. Als kleine percentages afschuiving vereist zijn kan de pitch, tussen twee rotaties, hier nauwkeurig op worden afgestemd. Met deze pitch, wordt het rotatie proces vertraagd, wat extra menging tot gevolg heeft. Hierna zal omgekeerde rotatie ook langzamer beginnen.

 

Homogeniteit van het mengsel

De homogeniteit van het mengsel is het beste meetbaar door het bepalen van de temperatuursafwijking of het concentratieverschil achter de PRIMIX statische menger. Dit wordt in de waarschijnlijkheidsleer uitgedrukt in de standaarddeviatie, getoetst aan het gemiddelde. In de onderstaande grafiek is duidelijk zichtbaar wanneer het medium homogeen is.

temperatuursafwijking of het concentratieverschil statische menger 

Drukval over de statische menger

Voor de bepaling van de drukval over de PRIMIX statische menger wordt gebruik gemaakt van een frictiefactor. Deze factor geeft informatie over de drukval in relatie tot een lege pijp. Net zoals bij de homogeniteit hebben wij ook hiervoor een grafiek samengesteld, zodat met behulp van de drukval over een lege pijp eenvoudig de drukval over de statische menger kan worden bepaald. Voor de keuze van de doorlaat zijn zowel de drukval als de lengte bepalend voor de homogeniteit.

 

Dispersie binnen de statische menger

In de PRIMIX statische menger kunnen dispersies en emulsies worden gevormd op het scheidingsvlak van twee elementen, waar de draairichting verandert. De oppervlakte-spanning wordt gebroken en diffusie van de ene fase in de andere kan plaatsvinden. Bij afnemende diameter en toenemende snelheid wordt de deeltjesgrootte kleiner.

Bekijk de statische menger oplossingen van PRIMIX

Statische mengers