液-液混合器工藝设计.docVIP

1 总则 本标准适用于炼油厂常用液-液混合器的工艺设计。常用液-液混合器包括喷射式混合器和静态混合器。 1.1 喷射式混合器的适用范围 喷射式混合器借助主流在混合器喷嘴产生压力降，抽进次流，既实现主流、次流的液-液混合，又可使混合后的液体压力高于次流。喷射式混合器在油品的酸碱洗涤以及酸碱液的配制过程中使用较为普遍。 2 喷射式混合器 2.1 喷射式混合器的结构及基本应用流程 喷射混合器主要由喷嘴、接受室、混合室和扩散室等组成，如图2.1-1所示。 用于酸碱洗涤过程中通常有两种基本流程，如图2.1-2 a)和b)所示。图2.1-2 a)为循环流程，图2.1-2 b)为一次通过流程。炼油厂在油品的碱洗过程中，采用循环流程较多。 图2.1-1 喷射混合器结构示意图 a) 循环流程 b) 一次通过流程 图2.1-2 酸碱洗涤流程示意图 2.2 喷射式混合器尺寸的确定 2.2.1 混合器压力降和混合器进出口压力的确定 混合器的压力降△P（主流在混合器入口处压力与混合器出口处压力差）关系到混合均匀的程度。不同油品精制（酸碱洗涤）时，对混合器的压力降要求不同，对于碱洗、水洗过程，△P可取0.03~0.1MPa；对于酸洗过程，△P可取0.1~0.15MPa。 循环流程的示意图见图2.2.1。 图2.2.1 循环流程示意图 在循环流程中，次流在混合器入口处的压力PS可按式2.2.1-1计算。 PS＝Pd-△P1+10-6×H×ρcp×g (2.2.1-1) 混合器出口处的压力可按式2.2.1-2计算： Pm＝Pd+△P2+10-6×H×ρm×g (2.2.1-2) 式中： PS――次流在混合器入口处的压力，MPa； Pd―－沉降罐的操作压力，MPa； Pm――混合器出口处的压力，MPa； △P1――次流入口管系压力降，MPa； △P2――混合器出口至沉降罐入口管系压力降，MPa； ρm――输送温度下的混合液体密度，kg/m3； H――沉降罐入口与混合器出口标高差，m； ρcp――输送温度下的平均密度，kg/m3。Hρcp＝h1?ρ1+ h2?ρ2，（ρ1、ρ2近似为输送温度下的主流、次流密度），为简便，建议取ρcp≈ρm， g――重力加速度，9.81m/s2。 在主流、次流混合比给定后可按式2.2.1-3计算混合液体重度ρm： (2.2.1-3) (2.2.1-4) 式中： ρm――输送温度下的混合液体密度，kg/m3； ρP――输送温度下的主流密度，kg/m3； ρS――输送温度下的次流密度，kg/m3； GP――主流质量流量，kg/s； GS――次流质量流量，kg/s； u――混合比。 主流在混合器入口处的压力PP可按式2.2.1-5计算： PP＝Pm+△P (2.2.1-5) 式中： PP――混合器入口处的压力，MPa； Pm――混合器出口处的压力，MPa； △P――混合器的压力降，MPa。 主流与次流的压差可近似按式2.2.1-6计算： △PP＝PP-PS＝Pm+△P-PS＝△P1+△P2+△P (2.2.1-6) 式中： △PP――主流与次流压差，MPa； △P1――次流入口管系压力降，MPa； △P2――混合器出口至沉降罐入口管系压力降，MPa； △P――混合器的压力降，MPa。 2.2.2 喷嘴出口截面积和直径 喷嘴出口截面积可按下列近似公式计算： (2.2.2-1) 式中： An――喷嘴出口截面积，m2； GP――主流质量流量，kg/s； φ1――主流通过喷嘴处的流量系数，取0.95； ρP――输送温度下主流密度，kg/m3； △PP――主流与次流压差，MPa。 喷嘴直径dn按式2.2.2-2计算： (m) (2.2.2-2) 2.2.3 圆柱形混合室截面积、直径的计算 当给定混合比后，圆柱形混合室截面积可按下式计算： (2.2.3-1) a=-[0.975+1.19??(1+u)2-0.78??u2] (2.2.3-2) b=1.19??(1+u)2 (2.2.3-3) 式中： At――圆柱形混合室截面积，m2； An――喷嘴出口截面积，m2； ρP