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JPS60227820A - 二流体の迅速インラン混合装置 - Google Patents

二流体の迅速インラン混合装置

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Publication number
JPS60227820A
JPS60227820A JP60071851A JP7185185A JPS60227820A JP S60227820 A JPS60227820 A JP S60227820A JP 60071851 A JP60071851 A JP 60071851A JP 7185185 A JP7185185 A JP 7185185A JP S60227820 A JPS60227820 A JP S60227820A
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JP
Japan
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nozzle
fluid
conduit
outlet
additive
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Granted
Application number
JP60071851A
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ロベール　ルウブタン
ヴアンサン　サヴアル
パトリツク　ヴイオン
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Suez International SAS
Original Assignee
Degremont SA
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Publication date
Application filed by Degremont SA filed Critical Degremont SA
Publication of JPS60227820A publication Critical patent/JPS60227820A/ja
Publication of JPH0142733B2 publication Critical patent/JPH0142733B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
    • B01F25/441—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4521—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through orifices in elements, e.g. flat plates or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87571—Multiple inlet with single outlet
    • Y10T137/87587—Combining by aspiration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及用辺背Ｉ この発明は、噴出を起こさせそして処理すべき水を、例
えばポリマー、酸、塩基等の反応物質と”インライン”
混合させろ水処理作業に特に適している、２つの流体を
迅速に混合させる、又は凝固のようなもっと複雑な反応
を実行する装置に関する。
水処理作業においては、反応物質の流量が処理すべき水
の流量より少なく、それもしばしば１％以下であるので
、反応物質の濃縮溶液を処理すべき水の中へ噴出してか
かる水と混合させることがしばしば必要である。
過去においてこの型式のインライン混合を得ることので
きる種々の機器、例えば、噴出管、バッフル又はフィン
装置、イジェクタ等が記述されてきている。しかしなが
ら、これらそれぞれの装置は種々の欠点を有している。
このため、噴出管又は管とダイヤフラムを組み合わせた
装置を用いる時は、混合は、例えば処理すべき水を運ぶ
導管の直径の３乃至１００倍の長さにも達する非常に長
い長さの導管にわたって行なわれ、このことは比較的混
合度が劣っていることを示している。フィン、管又はラ
メラシステム或いはイジェクタを用いると、混合流体の
質は良好であるが、混合は、処理すべき水が通る導管の
直径の２乃至６倍の、なおも比較的長い導管の長さにわ
たって生じている。これに加えて、かかる装置ではｌ乃
至７ｍの水柱にわたる比較的高い摩擦又は圧力損失が生
じる。その上、どのような公知の装置でも、もし流体の
一方の流量が他方の流量よりもずっと少ないと；例えば
０．０１％未満であると２つの流体を直接に混合させる
ことができない。
北用曵央詐 以上の議論を念頭におくと、本発明の目的は、２つの流
体を、即ち添加流体を一次流体と迅速にインライン混合
させる装置を提供することであり、これによって上記の
及びその他の従来技術のもつ欠点を克服するのが可能と
なる。
本発明のさらに別の目的は、反応物質の濃縮溶液の処理
すべき水との瞬間的に且つ均質な混合を同時に得ること
を可能にし、その場合反応物質は処理すべき水の流量よ
りも少ないｆ＆量で噴出される装置を提供することであ
る。
本発明のさらにまた別の目的は、非常に大きい速度勾配
に対して比較的低い摩擦損失つまり圧力損失で作動可能
であるような装置を提供することであり、この場合速度
勾配は流体内で消費される動力と：混合の領域の容積と
流体の粘性との積と；の商の平方根として定義される・ これら及び他の目的は本発明によれば、添加流体の一次
流体との迅速インライン混合装置であって、−次流体を
流れの方向に中を通す導管、該導管内に位置すると共に
流出口を有するノズル、添加流体がノズルの流出口を通
って一次流体の中に噴出されるように、添加流体を前記
ノズルに供給する導管手段からなっていて、前記ノズル
は、添加流体を、前記流出口から概して半径方向に向か
う流体流れとなるように外方に迅速に拡散させ、そして
それによって前記流出口から流れ方向に測って、導管の
制限された長さを占める領域内で一次流体と混合させる
手段を含んでいる前記装置によって達成される。拡散を
起こさせる手段は、ノズルの流出口において半径方向に
向いた流体流れを生じさせて２つの流体を非常に小さい
空間で迅速に混合することのできるように配列され、且
つ寸法の決められたダイヤフラムのような部材の形態を
しているのが好ましい。
本発明の好ましい形態によれば、ノズルはその内部にお
いて添加流体と一次流体の一部との両方を受け入れて、
２つの流体の初期混合がノズル内で生じるようになって
いる。変形例では、添加流体のみがノズルを通るように
される。
本発明によれば、拡散を起こさせる手段はノズルから外
方に伸びてそして外周部を処理すべき水が通る導管の内
面から離れるようにしたリングの形としてよい。別の構
造では、拡散を生じさせる手段はノズルから導管へと外
方に伸びるプレートであって、−次流体即ち処理される
水が通るオリフィスを貫通して有するプレートの形とし
てよい。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照し
ているが、限定するものではない例としてのみ与えられ
ている以下の本発明の好ましい実施例についての詳細な
説明から明らかになるであろう。
−の・　な當 第１図には、処理すべき水のような、−次流体Ａが所定
の流量で中を通って流れる導管１が図示されている。二
次又は添加流体Ｂは導管又は管２によって導管ｌ内に位
置するノズル３内へ導入されるので、添加流体Ｂはノズ
ル３の流出口を通って一次流体Ａ内へ噴出する。
ノズル３の外部から１例えばノズル３の流入端において
概して半径方向外方にはリング４が伸びており、該リン
グ４は導管ｌに向って伸びているが導管ｌからは離れて
いてリング４と導管１との間には一次流体Ａが通過でき
る環状間隙が形成されている。第３図に示されているよ
うに、リング４は、その半径方向外縁がノズル３の外面
から、ノズル３の直径りの少なくとも０．３倍に等しい
距＃ｄだけ離れることになる寸法を有している。第４図
には、ノズル３は、リング４の代わりに、ノズルから導
管ｌへと外側へ伸びるプレート５をまわりに有している
変形例が示されている。プレート５は、−次流体Ａが通
るオリフィス５ａを内部に右している。各オリフィス５
ａは、ノズル３の直径りの少なくとも０．３倍に等しい
距＃ｄだけノズル３の外面から離れた半径方向内縁を有
している。この期係はオリフィス５ａの形状及び数に関
係なく生じている。
第・１図に示されているように、ノズル３は一次流体Ａ
の流れに対して開いた流入端を有しているので、−次流
体の一部ｋがノズルの流入端に入って、パイプ２によっ
て流入口に供給された添加流体Ｂとノズル３内で混合す
る。換言すると、ノズル９を通る流れは、−次流体Ａの
一部にと添加流体Ｂとの混合流体ｋＡ十Ｂである。流体
Ｂの流量が流体Ａの流量に比べて比較的小さいが、流体
Ａの流量の少なくとも０．０００５％に等しい時に、こ
の構造は有利である。ノズル３は、一部ｋが流体Ａの１
乃至１５％に等しいように寸法が定められている。組立
体の摩擦又は圧力損失はノズルを通る流体Ａ及びＢの相
対流量を決定するであろう、これらの条件の下で、２つ
の流体の２段階の混合、即ち、ノズル３内で行なわれる
第１段階とノズルの流出口において行なわれる第２段階
とが得られるが、その態様は以下により詳細に記載され
る。
第２図には、流体Ｂの流量が比較的高い、例えば流体Ａ
の流量の１％以上である時に特に有利な変形実施例が図
示されている。この実施例においては、ノズル３は流体
Ｂを供給するための管２の端部分を形成しており、そし
てノズル３の流入端は流体Ａに対しては閉じられている
。従って、流体Ｂのみがノズル３を通ることができる。
本発明の全ての実施例においては、リング４又はプレー
ト５を設けたので、ノズル３のまわりにおいて、リング
４又はプレート５とノズルの端部部分との間には、減圧
領域が生じることになり、この減圧領域は流体Ｂ又はｋ
Ａ＋Ｂを流出口から概して半径方向に向いた流体流れ６
に沿って外方に向って迅速に拡散させることになる。こ
のように拡散が生じると、−次及び添加流体は、ノズル
の流出口から流れの方向に測って、導管の制限された長
さＬを占める領域内において迅速に混合することになる
。即ち１本発明の構成では、ノズル３の流出口において
、ノズルの流出口から放出された流体が外に向かう事実
上真近で且つ瞬間的な拡散を得るような平担で、概して
円錐状の流れを生じることになる。その結果、導管ｌの
直径のｌＯ乃至２０％にすぎない長さ又は距離り内で迅
速な混合が生じる０本発明の構造上の配列のために、流
体Ｂ又はｋＡ＋Ｂの一次流体Ａ内へのこのような迅速な
半径方向への拡散は、要素４，５の形態、系の全体的な
摩擦又は圧力損失、及び導管ｌ内での一次流体Ａの流量
又は流速とに依存していない、混合が行なわれる速度の
ために、この混合は、比較的低い摩擦又は圧力損失で、
大きな速度勾配でもって達成される。
次の例では、本発明の装置によって優秀な結果が得られ
ることが示される。このため、本発明による装置は、直
径１４２ｍｍの導管ｌ内を５０乃至１５０ｗａ３／　ｈ
の流量で流れる水流に対して７５文／ｈの流量の反応物
質Ｂを混合するのに採用された。この装置は、５４ｍｍ
の直径りを有するノズル３を含んでいて、リング４の形
をした要素又はダイヤフラムを具備し、ノズルの外面と
リング４の外縁との間の距離ｄは２０乃至３０ｍｍであ
った。
このような構成をとった結果、２０履の導管長さＬにわ
たって０．０５乃至０．１５秒で反応物質Ｂが水Ａの中
に混合され、摩擦又は圧力損失は０．２０乃至５鵬■で
ありそして速度勾配（上に定義された）は２゜あった。
従って、非常に大きな速度勾配であっても比較的低い摩
擦又は圧力損失でもって非常に、短い導管長さの間で混
合が著しく速い速度で生じることになる。
好ましい特徴に関して本発明を記述しそして説明したけ
れども、特別に記述しそして説明された特徴に対しては
本発明の範囲から逸脱しなければ種々の修正や変更がな
し得ることを理解すべきである。特に、当分野で通常の
知識を有する者であれば、本発明によってどのような流
体を混合することができ、そして２つの流体に対しては
どのような流量が期待されるかを知っていることは明ら
かである。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の実施例の概略的縦断面図で
あり：そして 第３図及び第４図は本発明の装置の実施例の寸法上の関
係を示す概略的な端部又は横断断面図である。 Ａ・・・−次流体、Ｂの会・二次流体、ｌ・・・導管、
２・拳・管、 ３拳舎・ノズル、４・・・リング、

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　−次流体を流れの方向に中を通す導管；該導管
    内に位置すると共に流出口を有するノズル；添加流体が
    前記流出口を通って一次流体の中に噴出されるように、
    添加流体を前記ノズルに供給する導管手段；　からなっ
    ていて、前記ノズルは、添加流体を、前記流出口から概
    して半径方向に向かう流体流れとなるように外方に迅速
    に拡散させ、そしてそれによって前記流出口から前記方
    向に測って、前記導管の制限された長さを占める領域内
    で一次流体と混合させる手段を含んでいる。 添加流体の一次流体との迅速インライン混合装置。
  2. （２）　前記拡散を起こさせる手段は前記ノズルから外
    方に伸びるリングからなっている特許請求の範囲第１項
    に記載の装置。
  3. （３）　前記ノズルの直径なりとして、前記リングの外
    縁が前記ノズルの外面から少なくとも０．３Ｄに等しい
    距離ｄだけ離れている特許請求の範囲第２項に記載の装
    置。
  4. （４）　前記拡散を起こさせる手段は前記ノズルから前
    記導管に向って外方に伸びるプレートからなり、該プレ
    ートは一次流体が通るオリフィスを貫通させて有してい
    る特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  5. （５）　前記ノズルの直径なりとして、各々の前記オリ
    フィスの半径方向内縁は、少なくとも０．３０に等しい
    距＃ｄだけ前記ノズルの外面から離れている特許請求の
    範囲第４項に記載の装置。
  6. （６）　前記ノズルは、前記流れの方向とは反対方向に
    面すると共に一次流体に対して開いた流入口を有してい
    て、−次流体の一部が前記流入口に入って前記ノズル内
    で前記導管手段によって前記流入口に供給される添加流
    体と混合する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  7. （７）　前記導管手段は前記ノズルの流入端部内へ伸び
    る管からなっており、前記ノズルは前記管の流出端部を
    形成し、そして前記ノズルの前記流入端部は一次流体に
    対して閉じられていて、添加流体のみが前記ノズルを通
    過する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  8. （８）　前記制限された長さは前記導管の直径のｌＯ乃
    至２０％である特許請求の範囲第１項に記載の装置。 （８）　前記拡散を起こさせる手段は前記ノズルの流入
    端部から外方に伸びる部材からなる特許請求の範囲第１
    項に記載の装置。
JP60071851A 1984-04-06 1985-04-04 二流体の迅速インラン混合装置 Granted JPS60227820A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8405496A FR2562439B1 (fr) 1984-04-06 1984-04-06 Appareil pour le melange rapide de deux fluides
FR8405496 1984-04-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60227820A true JPS60227820A (ja) 1985-11-13
JPH0142733B2 JPH0142733B2 (ja) 1989-09-14

Family

ID=9302936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60071851A Granted JPS60227820A (ja) 1984-04-06 1985-04-04 二流体の迅速インラン混合装置

Country Status (8)

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US (1) US4633909A (ja)
EP (1) EP0157696A1 (ja)
JP (1) JPS60227820A (ja)
CA (1) CA1251780A (ja)
DE (1) DE157696T1 (ja)
ES (1) ES295120Y (ja)
FR (1) FR2562439B1 (ja)
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