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ES2977588T3 - Un conducto mezclador mejorado y un proceso para usarlo - Google Patents

Un conducto mezclador mejorado y un proceso para usarlo Download PDF

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ES2977588T3
ES2977588T3 ES18796458T ES18796458T ES2977588T3 ES 2977588 T3 ES2977588 T3 ES 2977588T3 ES 18796458 T ES18796458 T ES 18796458T ES 18796458 T ES18796458 T ES 18796458T ES 2977588 T3 ES2977588 T3 ES 2977588T3
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English (en)
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Sebastian Hirschberg
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Sulzer Management AG
Original Assignee
Sulzer Management AG
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Abstract

Un conducto de mezcla (1) para mezclar un flujo turbulento que tiene una entrada (10) y una salida (15), que contiene al menos un elemento mezclador estático (50) que comprende al menos dos segmentos en forma de placa al menos sustancialmente coplanares (70).) y (70'), en donde se forma un espacio sustancialmente longitudinal (80) entre los segmentos (70) y (70'), en donde cada segmento (70) y (70') está unido a la pared del conducto (5) y comprende al menos dos bordes libres (72) y (72'), en donde un borde libre (72) es el borde anterior (74) y el otro borde libre (72') es adyacente al espacio longitudinal (80), y en donde los al menos dos segmentos (70) y (70') están inclinados con respecto al eje del conducto (2) de modo que el borde de ataque (74) está orientado aguas arriba en el conducto (1) y sustancialmente perpendicular a la dirección de un flujo de fluido principal (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un conducto mezclador mejorado y un proceso para usarlo
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un conducto mezclador mejorado. La presente invención también se refiere a un proceso para usar dicho conducto mezclador.
Los mezcladores estáticos son de interés para todas las industrias relacionadas con la mezcla y dispersión, el contacto gas-líquido o aplicaciones de mezcla turbulenta. Los mezcladores estáticos son generalmente elementos internos tubulares que producen los efectos de mezcla y dispersión deseados mientras el fluido fluye alrededor de partes del mezclador sin movimiento. El flujo de fluido se proporciona mediante bombeo. Los mezcladores estáticos presentan ventajas frente a otros sistemas de mezcla, ya que solo requieren volúmenes pequeños, poco mantenimiento, y su instalación y limpieza son sencillas, además de ofrecer una confiabilidad excelente.
Un mezclador estático típico se divulga en US6830370B1. Este documento divulga un mezclador estático que consiste en un par de paletas semielípticas dispuestas entrecruzadas entre sí en una inclinación dentro de un conducto. Cada par de paletas genera así un gran vórtice o movimiento de remolino dentro del conducto. Otros tipos representativos de mezcladores estáticos son conocidos a través de Sulzer Chemtech, tales como los divulgados en EP0800857A1. Tales mezcladores estáticos comprenden placas paralelas inclinadas que proporcionan pasajes estrechos abiertos que incluyen una región de espacio que va de pared a pared a través del eje de conducto. Se divulga otro mezclador estático similar en US4758098 que tiene al menos tres bandas espaciadas de manera transversal. Las bandas están espaciadas transversalmente entre sí para proporcionar espacios a través de los cuales puede pasar un fluido durante la mezcla. Además, cada banda, aunque está asegurada a la tubería de revestimiento en los extremos superiores con respecto a un flujo descendente, tiene extremos terminales inferiores que están espaciados de la tubería de revestimiento para proporcionar espacios adicionales a través de los cuales puede pasar el líquido durante un descenso hacia abajo.
Los mezcladores descritos anteriormente pueden ser a menudo eficaces y suficientes siempre que haya suficiente longitud de mezcla disponible dentro del conducto, así como suficiente cabezal de presión. Sin embargo, en ciertas aplicaciones puede no haber suficiente longitud disponible o cabezal de presión para su óptimo rendimiento. Por lo tanto, sería conveniente tener mezcladores estáticos mejorados que proporcionen un rendimiento de mezcla suficiente en condiciones tan rigurosas. Por ejemplo, al dosificar un aditivo dentro del conducto de mezcla, puede ser muy importante homogeneizar rápidamente la concentración de aditivo dentro del fluido. Esto puede ser bastante crítico al agregar aditivos que son bastante reactivos, lo que puede llevar a problemas de seguridad o calidad si el aditivo no se distribuye rápidamente y de manera homogénea dentro del fluido. En otros casos, puede ser importante tener una distribución homogénea de un aditivo reactivo con la estequiometría de reacción adecuada antes de que el fluido ingrese en un reactor posterior.
WO 2012/095623 A1 divulga un aparato para mezclar fluidos que fluyen a través de una tubería, en donde el conducto mezclador contiene un elemento mezclador estático que comprende seis segmentos, en donde se forma un espacio longitudinal entre los segmentos y en donde los segmentos están unidos a la pared de tubería. Los segmentos del primer par de segmentos forman en sección transversal un triángulo, en donde cada uno de los segmentos comprende bordes libres.
Síntesis de la invención
A partir de este estado de la técnica, un primer objetivo de la invención es proporcionar un conducto mezclador mejorado para la mezcla de un flujo turbulento para proporcionar un rendimiento de mezcla suficiente en condiciones rigurosas, tales como una longitud de mezcla disponible corta o un cabezal de presión disponible limitado.
Un segundo objetivo de la invención incluye proporcionar un conducto mezclador mejorado tanto para mezclar un flujo turbulento como para dosificar un aditivo y homogeneizar rápidamente la concentración de aditivo dentro del fluido, por ejemplo, al agregar aditivos que son bastante reactivos o para proporcionar una distribución homogénea de un aditivo reactivo con la estequiometría de reacción adecuada antes de que el fluido ingrese en un reactor posterior. Aun otros objetivos adicionales de la invención son proporcionar un proceso para mezclar un fluido principal, opcionalmente con un aditivo agregado, y aprovechar las propiedades favorables de mezcla mencionadas anteriormente del conducto mezclador mejorado para la mezcla de un flujo turbulento.
De acuerdo con la invención, el primer objetivo se logra mediante un conducto mezclador para flujo turbulento de acuerdo con la reivindicación 1.
Proporcionar dos segmentos inclinados con respecto al eje de conducto de modo que el borde delantero esté orientado corriente arriba en el conducto tiene el efecto técnico de que cada segmento produce un vórtice. Cada segmento se fija a lo largo de la pared de conducto desde la porción corriente arriba hasta la porción corriente abajo del segmento, en donde el borde delantero es un borde libre ubicado sustancialmente perpendicular a la dirección del flujo de fluido. El efecto del borde libre delantero sustancialmente perpendicular del segmento es que el fluido se desvía posteriormente por el segmento, lo que produce una mayor subpresión a lo largo del lado corriente abajo del segmento y una mayor sobrepresión a lo largo del lado corriente arriba del segmento, lo que contribuye al desarrollo de vórtices de gran escala en el fluido. Los mezcladores estáticos convencionales carecen de este efecto técnico y, por lo tanto, producen subpresiones menores y vórtices menos intensos. Una persona del oficio de nivel medio entenderá que el proceso para usar este conducto mezclador para mezclar un fluido principal con el fin de homogeneizar una característica del fluido principal compartirá estas mismas ventajas recién analizadas.
En una forma de realización del conducto mezclador de la presente invención, al menos un segmento, preferentemente los dos segmentos, comprenden adicionalmente al menos un tercer borde libre. La provisión de un tercer borde libre permite de manera ventajosa que el mezclador sea más corto en longitud, lo que ahorra material y longitud y peso de instalación. Este tercer borde libre por lo general se proporcionará en el extremo corriente abajo del segmento. Los vórtices responsables de la mezcla se generan principalmente en la porción corriente arriba del segmento y, por lo tanto, la porción corriente abajo del segmento puede acortarse, lo que proporciona un tercer borde libre, sin afectar significativamente el rendimiento de mezcla. La cantidad de bordes libres no está específicamente limitada en la presente invención y dependerá en gran medida de la simplicidad o complejidad de la forma de los segmentos del elemento mezclador estático.
En otra forma de realización alternativa, ninguno de los dos segmentos comprende adicionalmente un tercer borde libre.
Unir la porción corriente abajo del segmento a la pared de conducto evita homogeneidades en la distribución de flujo a través del conducto, ya que el área abierta adyacente a través de un tercer borde libre permitiría el libre flujo de fluido a través del conducto allí.
De acuerdo con la presente invención, cada uno del al menos un elemento mezclador estático comprende exactamente dos segmentos similares a placas sustancialmente coplanares y ningún segmento adicional además de estos.
De acuerdo con la presente invención, el segundo objetivo se logra en una forma de realización al proporcionar al conducto al menos una entrada lateral adicional ubicada sustancialmente corriente arriba del elemento mezclador estático, preferentemente el borde delantero, incorporada para la adición de un aditivo. Alimentar el aditivo de esta manera corriente arriba del elemento mezclador estático permite que el proceso de mezcla y homogeneización aproveche los vórtices de gran escala generados por los segmentos. Además, alimentar los aditivos sustancialmente corriente arriba permite una predistribución del aditivo a través de la sección transversal de conducto que permite una homogeneización eficaz por parte de los segmentos posteriores. Una persona del oficio de nivel medio entenderá que el proceso para usar este conducto mezclador para mezclar un fluido principal y un aditivo con el fin de homogeneizar la composición del fluido principal y el aditivo compartirá estas mismas ventajas recién analizadas.
En una forma de realización más específica del conducto mezclador que cumple con el segundo objetivo, el conducto comprende adicionalmente un blindaje de desviación, que tiene un ancho (W), en donde el blindaje de desviación está ubicado sustancialmente paralelo al eje de entrada lateral y sustancialmente perpendicular al eje de conducto, en donde el ancho (W) es al menos tan grande en magnitud como el diámetro de entrada lateral, y el blindaje de desviación está sustancialmente ubicado corriente arriba de la entrada lateral, y el blindaje de desviación está incorporado de manera que no bloquee sustancialmente la entrada de conducto de la entrada lateral y para permitir simultáneamente que el aditivo se propague hacia la región central del conducto mezclador sin ser desviado por el flujo de fluido principal a través del conducto del mezclador. El blindaje de desviación actúa para bloquear el flujo de fluido principal a través del conducto en la región cerca de la entrada lateral, de modo que se permite ventajosamente que el aditivo que ingresa a través de la entrada lateral se propague más lejos hacia el interior del conducto antes de encontrarse con el flujo principal. Sin la provisión del blindaje de desviación, el aditivo simplemente fluiría a lo largo de la pared de conducto adyacente a la entrada lateral, particularmente en el caso de aditivos con bajo impulso.
En otra forma de realización más específica del conducto mezclador que cumple con el segundo objetivo, una placa antisalpicaduras está ubicada sustancialmente en la región central del conducto mezclador, en donde la placa antisalpicaduras está orientada sustancialmente paralela al eje de conducto para no aumentar sustancialmente la resistencia del flujo de fluido principal a través del conducto mezclador, y en donde la placa antisalpicaduras está ubicada simultáneamente sustancialmente perpendicular al eje de entrada lateral y la sección transversal de placa antisalpicaduras se superpone sustancialmente a la sección transversal de entrada lateral cuando se ve a lo largo del eje de entrada lateral. La provisión de una placa antisalpicaduras limita ventajosamente la propagación del aditivo a través de la sección transversal del conducto. Esto es importante en el caso de aditivos que tienen un alto impulso, ya que el riesgo sería que la mayor parte del aditivo llegue a la pared de conducto opuesta a la entrada lateral, lo que dificultaría una mezcla eficaz con el flujo de fluido principal a través de la sección transversal del tubo.
De acuerdo con la invención, el segundo objetivo se logra en una forma de realización alternativa al equipar el conducto mezclador con un tubo de inyección de aditivo que tiene al menos una salida de tubo de inyección, en donde el tubo de inyección de aditivo está incorporado para inyectar un aditivo en el conducto mezclador sustancialmente corriente arriba del elemento mezclador estático en una región sustancialmente adyacente a al menos un borde delantero, preferentemente equidistante de ambos bordes delanteros de los dos segmentos, y en donde la al menos una salida de tubo de inyección está incorporada para dirigir el aditivo a uno o ambos bordes delanteros, preferentemente en donde cada una de dos salidas de tubo de inyección está ubicada equidistante de un borde delantero. Esta forma de realización alternativa que tiene un tubo de inyección de aditivo es particularmente ventajosa para agregar aditivos a conductos de mezcla en forma de un canal abierto. En el caso de canales abiertos, las entradas laterales no son fáciles de realizar porque puede ser necesario ubicar la entrada lateral debajo de la superficie adyacente al canal, por ejemplo, bajo tierra. Además, la profundidad del líquido en un canal abierto puede variar durante la operación; por lo tanto, cualquier entrada lateral quedaría parcial o incluso completamente expuesta. Por lo tanto, se puede construir fácilmente un tubo de inyección de aditivo con su salida ubicada cerca de la parte inferior del canal abierto. En los casos de canales abiertos, los bordes delanteros de los segmentos también se ubicarán ventajosamente cerca de la parte inferior del canal abierto. Una persona del oficio de nivel medio entenderá que el proceso para usar este conducto mezclador para mezclar un fluido principal y un aditivo con el fin de homogeneizar la composición del fluido principal y el aditivo compartirá estas mismas ventajas recién analizadas.
En una forma de realización más específica de la forma de realización alternativa anterior, el conducto mezclador está en forma de un canal abierto, preferentemente que tiene una pared de separación, en donde el tubo de inyección de aditivo preferentemente tiene al menos una segunda salida de tubo de inyección y el canal abierto preferentemente tiene al menos un segundo elemento mezclador estático ubicado adyacente a dicho elemento mezclador estático. Esta forma de realización es particularmente ventajosa cuando el canal abierto es relativamente ancho con respecto a su profundidad, por ejemplo, dos veces más ancho que profundo o más. Los vórtices generados son más eficaces en la presente invención cuando la sección transversal del conducto es aproximadamente cuadrada. Por lo tanto, los canales abiertos más anchos se pueden dividir de manera eficaz en secciones transversales más pequeñas y aproximadamente cuadradas por medio una o más paredes divisorias. Cada una de estas secciones divididas creadas de este modo del conducto luego puede ser alimentada convenientemente por salidas de tubo de inyección de aditivo adicionales ubicadas delante o dentro de cada una de estas secciones. Alternativamente, cada una o varias secciones podrían ser alimentadas por medio de un único tubo de inyección de aditivo y sus salidas.
Otra forma de realización general del conducto mezclador de la presente invención contiene elementos mezcladores estáticos adicionales, preferentemente de uno a tres elementos mezcladores estáticos adicionales, con mayor preferencia uno o dos elementos mezcladores estáticos adicionales y con máxima preferencia un elemento mezclador estático adicional, en donde los elementos mezcladores estáticos están dispuestos vistos en la dirección longitudinal del conducto mezclador espacialmente separados entre sí uno después del otro. Dos o más elementos mezcladores estáticos dispuestos espacialmente separados entre sí uno después del otro generan una excelente capacidad de mezcla particular. Se prefiere, en esta forma de realización, que los mezcladores estáticos se hagan girar progresivamente entre alrededor de 70 a alrededor de 110, preferentemente de alrededor de 80 a alrededor de 100, con mayor preferencia alrededor de 90 grados entre sí alrededor del eje de conducto en una dirección corriente abajo. Esta forma de realización tiene la ventaja de que la orientación de la estructura de los vórtices generados dentro del conducto mezclador no permanece constante a lo largo de la longitud del conducto mezclador y, en cambio, se hace girar sistémicamente a lo largo de la longitud del conducto mezclador, lo que promueve una mezcla más rápida y más homogénea dentro del conducto mezclador.
En una forma de realización general alternativa del conducto mezclador de la presente invención, el conducto mezclador está en forma de un canal abierto que contiene elementos mezcladores estáticos adicionales, preferentemente de uno a tres elementos mezcladores estáticos adicionales, con mayor preferencia uno o dos elementos mezcladores estáticos adicionales, en donde los mezcladores estáticos no están sustancialmente girados entre sí de modo que sus secciones transversales se superponen sustancialmente cuando se ven a lo largo del eje de canal abierto. En canales abiertos, la profundidad del líquido quizá no sea constante y, en particular, quizá no llene completamente el canal. Por lo tanto, ciertas orientaciones de los elementos mezcladores estáticos podrían resultar ineficaces. En un conducto mezclador de canal abierto, el nivel del líquido no está definido y puede variar, por lo que no es posible posicionar adecuadamente el segmento similar a placas al menos sustancialmente coplanar a lo largo de la parte superior del canal abierto, ya que este puede estar expuesto a niveles variables de líquidos. Por esta razón, en los conductos mezcladores de canal abierto se prefiere que los segmentos similares a placas al menos sustancialmente coplanares estén ubicados a lo largo de las paredes laterales verticales.
Una persona del oficio de nivel medio entenderá que la combinación de los objetos de las diversas reivindicaciones y formas de realización de la invención es posible sin limitación en la invención en la medida en que tales combinaciones sean técnicamente factibles. En esta combinación, el objeto de cualquiera de las reivindicaciones puede combinarse con el objeto de una o más de las otras reivindicaciones. En esta combinación de objetos, el objeto de cualquier reivindicación de conducto mezclador puede combinarse con el objeto de una o más reivindicaciones de conducto mezclador o el objeto de una o más reivindicaciones de proceso o el objeto de una mezcla de una o más reivindicaciones de conducto mezclador y reivindicaciones de proceso. Por analogía, el objeto de cualquier reivindicación de proceso puede combinarse con el objeto de otra u otras reivindicaciones de proceso o con el objeto de otra u otras reivindicaciones de conducto mezclador.
Breve descripción de los dibujos
La invención se explicará con más detalle a continuación, con referencia a diversas formas de realización de la invención, así como a los dibujos. Los dibujos esquemáticos muestran:
La Figura 1 (a) muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador de acuerdo con la presente invención que tiene un mezclador estático, (b) muestra una vista esquemática de uno de los vórtices generados por el conducto mezclador mostrado en la Figura 1(a).
La Figura 2 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador que tiene una entrada lateral.
La Figura 3 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador que tiene una entrada lateral y un blindaje de desviación, y dos mezcladores estáticos, en donde cada uno tiene un tercer borde libre.
La Figura 4 (a) muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador que tiene una entrada lateral, un blindaje de desviación, una placa antisalpicaduras y tres mezcladores estáticos, cada uno sin un tercer borde libre, (b) muestra una vista superior parcial esquemática de esta forma de realización que ilustra una placa antisalpicaduras que tiene una sección transversal que se superpone sustancialmente a la sección transversal de entrada lateral.
La Figura 5 (a) muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador en forma de un canal abierto y que tiene un tubo de inyección de aditivo y dos mezcladores estáticos, (b) muestra una vista ampliada de la región cerca del tubo de inyección de aditivo, (c) muestra una forma de realización alternativa de un tubo de inyección de aditivo que tiene múltiples salidas, y (d) muestra una forma de realización alternativa con múltiples tubos de inyección de aditivo.
La Figura 6 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador en forma de un canal abierto y que tiene una pared de separación, un tubo de inyección de aditivo con múltiples salidas y dos mezcladores estáticos ubicados adyacentes entre sí.
La Figura 7 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador en una aplicación de desnitrificación de gas de combustión (DeNox).
Descripción detallada de las definiciones de la invención
Como se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones de la presente solicitud, se deben aplicar las siguientes definiciones: "un", "una" y "el/la" como antecedente se puede referir al singular o al plural, a menos que el contexto indique lo contrario.
"Conducto" como en "conducto mezclador" en la presente solicitud se refiere a cualquier conducto adecuado para transportar un fluido que puede contener uno o más elementos mezcladores estáticos. Los conductos típicos pueden ser conductos cerrados, tales como una tubería que tiene una sección transversal sustancialmente circular o un conducto que tiene otras secciones transversales geométricas, tales como cuadradas o rectangulares. Otros conductos adecuados para la presente invención pueden estar en forma de canales abiertos, tales como aquellos que tienen una parte inferior y dos paredes laterales sustancialmente verticales. El "diámetro" en la presente solicitud se refiere al diámetro hidráulico (ver, por ejemplo, https://en.wikipe dia.org/wiki/Hydraulic_diameter) para un conducto no circular.
"Elemento mezclador estático" en la presente solicitud se refiere a un tipo de mezclador estático basado en dos segmentos similares a placas al menos sustancialmente coplanares, tales como los divulgados en US 4.758.098 y US 4.019.719. Estos segmentos pueden estar no unidos entre sí o parcialmente unidos, como en un elemento mezclador estático sustancialmente en forma de U.
De acuerdo con la presente invención, "segmentos similares a placas al menos sustancialmente coplanares" significa que los segmentos similares a placas están inclinados entre sí con respecto al plano longitudinal de la pared de conducto exterior o en no más de 10°, preferentemente en no más de 5°, con mayor preferencia en no más de 2,5° y con máxima preferencia en no más de 1°.
"Segmentos" en la presente solicitud se refiere a una placa sustancialmente plana que tiene al menos dos bordes libres. En una forma de realización, es una placa plana.
"Borde libre" en la presente solicitud se refiere a un borde del segmento que no está unido a algo, por ejemplo, no está unido al conducto mezclador, en particular a la pared de conducto mezclador.
"Borde delantero" en la presente solicitud se refiere a un borde libre, que está orientado sustancialmente corriente arriba, por lo tanto, hacia la fuente del flujo de fluido. Se observa que no es necesario que el borde delantero sea un único borde recto, sino que puede ser curvo, redondeado o comprender múltiples bordes parciales, como el borde de un poliedro. Es importante que la mayor parte del borde delantero sea sustancialmente perpendicular a la dirección del flujo de fluido.
"Borde delantero sustancialmente perpendicular a la dirección de un flujo de fluido principal" significa, de acuerdo con la presente invención, que los bordes delanteros están inclinados con respecto al plano perpendicular a la dirección del eje longitudinal de la pared de conducto exterior en no más de 20°, preferentemente en no más de 10°, con mayor preferencia en no más de 5° y con máxima preferencia en no más de 2°.
Generalmente, "sustancialmente perpendicular" significa que la parte a la que se hace referencia está inclinada con respecto al plano respectivo, al que es sustancialmente perpendicular, en 70 a 110°, preferentemente en 80 a 100°, con mayor preferencia en 85 a 95° y con máxima preferencia en más de 88 a 92°.
"Sustancialmente paralelo" significa que una de las partes a la que se hace referencia se extiende con una desviación de como máximo 20 %, preferentemente de como máximo 10 %, con mayor preferencia de como máximo 5 % y con máxima preferencia de como máximo 2 % paralela a la otra parte.
"Región central del conducto" en la presente solicitud se refiere a la región del conducto ubicada más cerca del centro de gravedad del conducto que de una pared de conducto. En una forma de realización, se trata del núcleo central del conducto ubicado a una distancia de la mitad del radio para un conducto circular o un cuarto del diámetro hidráulico para un conducto no circular.
"Espacio longitudinal" en la presente solicitud se refiere al espacio abierto entre los dos segmentos similares a placas al menos sustancialmente coplanares. Este espacio abierto puede tener o no un ancho uniforme entre los segmentos, y puede abarcar toda la longitud del segmento en el caso de segmentos que no están unidos entre sí. O bien puede ser una longitud parcial para dos segmentos similares a placas al menos sustancialmente coplanares, que están parcialmente unidos entre sí, por ejemplo, en el caso de un elemento mezclador estático sustancialmente en forma de U. "Espacio sustancialmente longitudinal" significa en este contexto que la longitud del espacio es mayor que el ancho del espacio. Si la longitud del espacio no es igual al ancho del espacio y/o el ancho del espacio no es igual a la longitud del espacio, entonces la longitud promedio del espacio es mayor que el ancho promedio del espacio.
"Entrada lateral" en la presente solicitud se refiere a una entrada a través de la pared del conducto, por ejemplo, para la alimentación de un fluido, tal como un aditivo. La sección transversal de la entrada lateral no está específicamente limitada, pero generalmente será sustancialmente circular, como en el caso de una tubería para alimentar un fluido a través de la entrada lateral.
"Tubo de inyección de aditivo" en la presente solicitud se refiere a un tubo de sección transversal circular o de otro tipo para agregar un fluido, tal como un aditivo, en una porción interior del conducto mezclador. En algunas formas de realización, será en forma de un rociador. En algunas formas de realización, puede tener más de una salida en el conducto mezclador para mejorar la predistribución del aditivo a medida que ingresa en el conducto mezclador.
Los valores numéricos en la presente solicitud se refieren a valores promedio. Además, a menos que se indique lo contrario, debe entenderse que los valores numéricos incluyen valores numéricos que son iguales cuando se reducen a la misma cantidad de cifras significativas y valores numéricos que difieren del valor indicado en menos del error experimental de la técnica de medición convencional del tipo descrito en la presente solicitud para determinar el valor.
La Figura 1 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador, que en su conjunto está etiquetado con el número de referencia 1. El conducto mezclador 1 no está específicamente limitado en cuanto a forma, construcción o composición, a menos que se indique específicamente lo contrario. Cualquier material adecuado que se pueda fabricar puede convertirse en un conducto mezclador.
1. Por razones de economía, tales sistemas 1 suelen estar hechos de acero inoxidable u otro material indicado para la solicitud específica.
En esta figura, se muestra que un fluido principal 20 ingresa en el conducto mezclador 1 por medio de la entrada de conducto mezclador 10 y fluye a través del conducto mezclador en la dirección del flujo de fluido principal 30, que es generalmente paralelo al eje de conducto mezclador 2. El flujo de fluido principal 30 se encuentra a continuación con un elemento mezclador estático 50 que comprende dos segmentos similares a placas coplanares 70. Los segmentos 70 tienen un espacio sustancialmente longitudinal 80 entre ellos, y cada segmento 70 está unido a la pared de conducto mezclador 5 y comprende al menos dos bordes libres 72, 72'. Un borde libre es el borde delantero 74 y el otro borde libre 72' es adyacente al espacio longitudinal 80. Se muestra que los dos segmentos 70, 70' están inclinados con respecto al eje de conducto
2, de modo que el borde delantero 74 está orientado corriente arriba en el conducto 1 y sustancialmente perpendicular a la dirección de un flujo de fluido principal 30. Cabe señalar que los segmentos 70 y 70' del elemento mezclador estático 50 en esta forma de realización carecen ambos de un tercer borde libre 72". Después de encontrar el elemento mezclador estático 50, el fluido principal homogeneizado 20' se propaga adicionalmente a través del conducto mezclador 1 y sale por medio de la salida de conducto mezclador 15.
Los segmentos 70 y 70' en la presente invención se pueden unir parcialmente de manera algo similar como en el mezclador estático mostrado en la Figura 1 de EP0800857 (A1). Sin embargo, en tales formas de realización de la presente invención, la unión parcial de los segmentos 70 y 70' estará en la porción corriente abajo del elemento mezclador estático 50 y, por lo tanto, no será adyacente al borde delantero 74.
El ángulo de inclinación por lo general está preferentemente entre alrededor de 20 y alrededor de 50 grados, y generalmente los segmentos 70 y 70' son sustancialmente paralelos entre sí y, por lo tanto, tienen sustancialmente el mismo ángulo de inclinación con respecto al eje de conducto 2. La longitud de los segmentos 70 y 70' por lo general está entre alrededor de la mitad y el doble del ancho o diámetro promedio del conducto mezclador 1. La forma de los segmentos 70 y 70' no está específicamente limitada y puede ser semicircular para conductos mezcladores 1 sustancialmente redondos, como se muestra en la Figura 1. Por lo general, el ancho del espacio longitudinal 80 puede estar entre alrededor de 40 y alrededor de 70 % del diámetro o ancho promedio del conducto mezclador 1. La forma de los bordes libres internos 72 de los segmentos 70 y 70' que definen el espacio sustancialmente longitudinal 80 entre ellos no está específicamente limitada y puede ser sustancialmente recta, curva, biselada, doblada y puede comprender una o más discontinuidades, curvas, dobleces o ángulos.
La Figura 1(b) muestra una vista esquemática de uno de los vórtices generados por uno de los segmentos 70 en el conducto mezclador 1 mostrado en la Figura 1(a). En esta figura, se muestran líneas de corriente que se originan en una región directamente corriente arriba del borde delantero 74. Se muestra que el vórtice se forma a lo largo del lado posterior o corriente abajo del segmento 70 y su borde libre 72' adyacente al espacio longitudinal 80. Posteriormente, el vórtice se propaga adicionalmente a través del conducto mezclador 1 junto con el fluido principal 20 en la dirección del flujo de fluido principal 30.
La Figura 2 muestra una forma de realización de un conducto mezclador 1 que tiene un elemento mezclador estático 50 hecho de dos segmentos 70, 70' con un espacio intermedio 80 y ambos carecen de un tercer borde libre 72" como en la Figura 1. Esta forma de realización comprende adicionalmente una entrada lateral adicional 100 ubicada sustancialmente corriente arriba del elemento mezclador estático 50 incorporada para la adición de un aditivo 120. Como se muestra y se prefiere, la entrada lateral 100 está ubicada sustancialmente corriente arriba del borde delantero 74, por lo general entre alrededor de 50 % y alrededor de 200 % del conducto mezclador 1. En algunas formas de realización, se puede usar más de una entrada lateral 100, por ejemplo, para la inyección o introducción de más de un aditivo.
La Figura 3 muestra una forma de realización adicional de un conducto mezclador 1 que tiene dos elementos mezcladores estáticos 50 y 50' y una entrada lateral 100 con un diámetro 104 y que tiene un blindaje de desviación 200 ubicado sustancialmente paralelo al eje de entrada lateral 102 y sustancialmente perpendicular al eje de conducto 2. El blindaje de desviación 200 está sustancialmente ubicado corriente arriba de la entrada lateral 100. El blindaje de desviación 200 está incorporado de manera que no bloquee sustancialmente la entrada de conducto 106 de la entrada lateral 100. Por lo tanto, el blindaje de desviación 200 permite simultáneamente que el aditivo 120 se propague hacia la región central 40 del conducto mezclador 1 sin ser desviado por el flujo de fluido principal a través del conducto mezclador 1. El diseño del blindaje de desviación 200 no está específicamente limitado y puede ser redondo, en forma de V como en la Figura 3, en forma de U, y la sección transversal puede ser generalmente, por ejemplo, rectangular, semicircular. La longitud del blindaje de desviación 200 en una dirección perpendicular al eje de conducto 2 y paralela al eje de entrada lateral estará generalmente entre alrededor de 20 % y alrededor de 60 % del diámetro del conducto 1.
Cabe señalar que los segmentos 70 de los elementos mezcladores estáticos 50 y 50' en esta forma de realización tienen ambos un tercer borde libre 72". De manera similar a la forma de los segmentos 70 y 70' analizados en relación con la Figura 1, los bordes libres 72' que definen el espacio sustancialmente longitudinal 80 tampoco están específicamente limitados, y los bordes libres pueden ser sustancialmente paralelos o no paralelos entre sí. En una forma de realización, el ángulo entre ellos puede ser de hasta ± 15°. La construcción y sujeción del blindaje de desviación 200 no está específicamente limitada, y este puede simplemente soldarse o pegarse al conducto 1 según los materiales de construcción, o puede montarse opcionalmente por medio de soportes, por ejemplo, para instalaciones a mayor escala.
La Figura 4 (a) muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador 1 que tiene una entrada lateral 100, un blindaje de desviación 200, una placa antisalpicaduras 300 y tres mezcladores estáticos 50, 50' y 50", cada uno sin un tercer borde libre 72". La placa antisalpicaduras 300 está ubicada sustancialmente en la región central 40 del conducto mezclador 1, y la placa antisalpicaduras 300 está orientada sustancialmente paralela al eje de conducto 2 para no aumentar sustancialmente la resistencia del flujo de fluido principal a través del conducto mezclador 1. La placa antisalpicaduras 300 está ubicada simultáneamente sustancialmente perpendicular al eje de entrada lateral 102 para limitar ventajosamente la propagación del aditivo a través de la sección transversal del conducto 1, como se describió anteriormente.
La Figura 4 (b) muestra una vista superior parcial esquemática de la forma de realización de la Figura 4 (a) que ilustra una placa antisalpicaduras 300 que tiene una sección transversal 305 que se superpone sustancialmente a la sección transversal de entrada lateral 105 cuando se ve a lo largo del eje de entrada lateral 102. Como se muestra aquí, el ancho W del blindaje de desviación 200 es al menos tan grande en magnitud como el diámetro de entrada lateral 104.
La construcción y sujeción de la placa antisalpicaduras 300 no está específicamente limitada, y este puede simplemente soldarse o pegarse al conducto 1 según los materiales de construcción, o puede montarse opcionalmente por medio de soportes, por ejemplo, para instalaciones a mayor escala. El diseño de la placa antisalpicaduras 300 no está específicamente limitado y puede ser redonda, en forma de V, en forma de U como en la Figura 4 (a), y la sección transversal puede ser generalmente, por ejemplo, rectangular, semicircular. La longitud de la placa antisalpicaduras 300 en la dirección del eje de conducto 2 será generalmente mayor que el diámetro de entrada lateral 104 y puede extenderse hasta uno o dos diámetros del conducto 1.
La Figura 5 (a) muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador 1 en forma de un canal abierto 1'' que tiene una pared de conducto mezclador 5, una entrada de conducto mezclador 10 y que tiene un tubo de inyección de aditivo 400 y dos mezcladores estáticos 50 y 50'. Como se muestra aquí, los mezcladores estáticos 50 y 50' no están sustancialmente girados entre sí de modo que, en cambio, sus secciones transversales se superponen sustancialmente cuando se ven a lo largo del eje de canal abierto 2". El tubo de inyección de aditivo 400 generalmente estará ubicado sustancialmente corriente arriba de los siguientes mezcladores estáticos 50 o 50' más cercanos, por lo general a una distancia de entre alrededor de 5 % y alrededor de 200 % con respecto al ancho o profundidad del conducto 1". Se puede usar más de un tubo de inyección de aditivo 400 en diversas formas de realización, por ejemplo, para la introducción de más de un aditivo o para introducir un aditivo a diferentes alturas o profundidades debajo de la superficie del fluido principal 20 dentro del conducto de canal abierto 1". Además, los segmentos 70 y 70' tienen tres bordes libres 72, 72' y 72" en esta forma de realización de canal abierto. Como se ve aquí, los segmentos 70 y 70' pueden emerger del fluido principal 20 según el nivel del fluido principal 20 en el canal abierto 1".
La Figura 5 (b) muestra una vista ampliada de la región cerca del tubo de inyección de aditivo 400, en la que se puede ver que cada una de las dos salidas de tubo de inyección, 402 y 402', está ubicada sustancialmente equidistante de un borde delantero 74. Las Figuras 5 (c) y (d) muestran formas de realización alternativas de tubos de inyección de aditivo 400 que tienen múltiples salidas 402 y 402', en el caso de la Figura 5 (c) las múltiples salidas 402 y 402' están distribuidas sustancialmente de manera horizontal, y en la Figura 5 (d) están distribuidas sustancialmente de manera vertical, en este caso sobre múltiples tubos de inyección de aditivo 400, 400' y 400". Preferentemente, en ambos casos, tales como en las Figuras 5 (c) y (d), están distribuidas sustancialmente de manera homogénea con un espaciado sustancialmente regular. En otras formas de realización, las múltiples salidas 402 y 402' pueden estar distribuidas tanto horizontal como verticalmente sobre el mismo tubo de inyección de aditivo o múltiples tubos de inyección de aditivo 400, como se ve en la Figura 5 (d), además de estar distribuidas sobre la sección transversal, opcionalmente la región central 40, del conducto mezclador de canal abierto 1". Una persona del oficio de nivel medio entenderá que también se pueden emplear tubos de inyección de aditivo 400 análogos que tienen múltiples salidas 402 y 402' en el caso de otros conductos mezcladores 1 de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un conducto mezclador de canal abierto 1" que tiene una pared de separación 420, un tubo de inyección de aditivo 400 con múltiples salidas de tubo de inyección 402 y 402' y dos mezcladores estáticos 50 y 50' ubicados adyacentes entre sí. Puede verse que las múltiples salidas de tubo de inyección 402 y 402' y los dos mezcladores estáticos 50 y 50' están distribuidos sustancialmente de manera homogénea sobre los dos subcanales abiertos creados por la pared de separación 420. La pared de separación 420 generalmente separará o dividirá todo el flujo del fluido principal 20 a través del conducto abierto 1'' y, por lo tanto, generalmente se extenderá desde sustancialmente el piso inferior hasta el nivel superior del fluido principal 20 durante la operación. En algunas formas de realización, la altura de la pared de separación 420 será sustancialmente la misma que la altura de las paredes de conducto mezclador 5. La pared de separación 420 generalmente se extenderá más allá de cualesquier mezcladores estáticos 50 y 50' presentes en el conducto abierto 1", opcionalmente más allá de los primeros mezcladores estáticos 50 y 50' horizontalmente adyacentes, por ejemplo, en una distancia equivalente a 1x, 2x o 3x, la longitud máxima de los mezcladores estáticos 50 y 50'. Tales formas de realización de conducto mezclador de canal abierto 1" que presentan una pared de separación 420 se emplearán por lo general cuando el conducto abierto 1" tiene un ancho que es sustancialmente mayor en longitud que la longitud de la altura del conducto abierto 1". Una persona del oficio de nivel medio entenderá que, para el caso de conductos abiertos 1" relativamente anchos, se pueden usar múltiples paredes de separación 420 y 420' y múltiples mezcladores estáticos 50, 50' y 50'' horizontalmente adyacentes.
Una persona del oficio de nivel medio entenderá que, más allá de los múltiples mezcladores estáticos 50, 50' y opcionalmente 50'', etc. adyacentes distribuidos horizontalmente a lo largo del eje de conducto 2'', como por ejemplo en la Figura 5, o distribuidos horizontalmente a lo largo del ancho del conducto de canal abierto 1", como en la Figura 6, en cambio, los múltiples mezcladores estáticos 50, 50' y opcionalmente 50", etc. adyacentes pueden estar distribuidos sustancialmente de manera vertical (a lo largo de la altura) dentro del conducto abierto 1". De esta manera, se puede lograr una mayor generación de vórtice y, por lo tanto, una mejor mezcla dentro de un conducto mezclador 1" de longitud más corto a lo largo del eje de conducto 2", lo que facilitaría beneficiosamente un conducto mezclador 1" más compacto. Una persona del oficio de nivel medio entenderá que se pueden emplear formas de realización y configuraciones similares de múltiples mezcladores estáticos 50, 50' y opcionalmente 50", etc. para otros conductos mezcladores 1 de acuerdo con la presente invención.
Los fluidos principales 20 adecuados en la presente invención no están específicamente limitados y pueden estar en forma líquida o gaseosa. Por lo tanto, en muchas formas de realización, la entrada de conducto mezclador 10 estará en comunicación fluida con una fuente de un flujo de líquido o gas. Las aplicaciones típicas del conducto mezclador 1 incluyen la mezcla de reactivos delante de un reactor químico, la homogeneización de temperatura de fluidos después de una fuente de calentamiento o enfriamiento, para la homogeneización de fluidos con aditivos, por ejemplo, en plantas químicas. Por lo tanto, en algunas formas de realización, la entrada de conducto mezclador 10 estará en comunicación fluida con una o más fuentes de reactivos líquidos y/o gaseosos, una fuente de calentamiento o enfriamiento de líquidos y/o gases, o fuentes de un fluido y uno o más aditivos. En algunas formas de realización, el conducto mezclador 1 y estas fuentes de fluido formarán parte de una planta química que los comprende. Otras formas de realización del conducto mezclador 1 pueden encontrar uso en refinerías y plantas petroquímicas para la mezcla de diversos grados de petróleo crudo u otros productos petroquímicos con el fin de elaborar un producto de grado definido. Por lo tanto, en algunas formas de realización, la entrada de conducto mezclador 10 estará en comunicación fluida con una fuente de petróleo crudo y/o grados de petróleo crudo y/u otros productos petroquímicos. En algunas formas de realización, el conducto mezclador 1 y estas diversas fuentes de petróleo y productos petroquímicos formarán parte de una planta petroquímica o refinería que los comprende. Las formas de realización tanto del conducto mezclador 1 como del conducto mezclador de canal abierto 1" pueden encontrar aplicación en el tratamiento de agua, por ejemplo, para el control del pH y/o la mezcla de floculantes y/o biocidas. Por lo tanto, en muchas formas de realización, la entrada de conducto mezclador 10 del conducto mezclador 1 o del conducto mezclador de canal abierto 1" estará en comunicación fluida con una fuente de agua, por ejemplo, agua residual o de proceso y, opcionalmente, fuentes de una o más aditivos. En algunas formas de realización, el conducto mezclador 1 o el conducto mezclador de canal abierto 1" y estas fuentes de agua formarán parte de una planta de tratamiento de agua o agua residual que los comprende.
Una persona del oficio de nivel medio entenderá que los conductos 1 y 1'' analizados anteriormente, sus fuentes y plantas también se aplicarán a las formas de realización y reivindicaciones de procesos o métodos.
La Figura 7 muestra una forma de realización específica de un conducto mezclador 1 con una sección transversal rectangular para un gas como el fluido principal 20. En esta forma de realización, el fluido principal 20 es un gas de combustión, por ejemplo, de un quemador industrial. En un reactor de reacción catalítica selectiva (SCR) 500, que está en comunicación fluida con la salida de conducto mezclador 15, tiene lugar una reacción en la que los óxidos de nitrógeno (NOx) se convierten en agua y nitrógeno. Para permitir esta reacción, es necesario agregar amoníaco (aditivo 120) al gas de combustión (fluido principal 20) y mezclar bien para obtener un fluido principal homogeneizado 20' que tenga la mezcla estequiométrica correcta de amoníaco y NOX requerida para esta reacción en el reactor de SCR 500 posterior. Por lo tanto, como se muestra en esta figura, el gas de combustión no tratado ingresa en la entrada de conducto mezclador 10 y fluye hacia arriba hacia la entrada del reactor de SCR 500. Se ve que el conducto mezclador 1 está dividido en subcanales rectangulares cerrados paralelos por medio de paredes de separación 420. A continuación, se agrega amoníaco al gas de combustión cerca de la entrada a los subcanales por medio de los tubos de inyección de aditivo 400 y sus salidas 402. Una persona del oficio de nivel medio entenderá que, alternativamente, se puede agregar amoníaco dentro de los subcanales. Posteriormente, el amoníaco y el gas de combustión se mezclan bien mediante los elementos mezcladores estáticos 50 antes de que ingresen en el reactor de SCR 500. Con este proceso no solo se mezclan bien el amoníaco y el gas de combustión, sino que también se homogeneizan simultáneamente y de manera beneficiosa el perfil de concentración del NOx y el perfil de temperatura de la mezcla.
Como se muestra en la Figura 7, los dos segmentos 70 en cada subcanal en esta forma de realización no están unidos entre sí, pero están unidos a las paredes de separación 420 y/o a la pared de conducto mezclador 5. El espacio longitudinal entre ellos también es sustancialmente recto y recorre toda la longitud del segmento. Se muestra que el ángulo de inclinación de los segmentos 70 es sustancialmente el mismo, ya que los segmentos 70 son sustancialmente paralelos entre sí dentro del mismo plano.
Si bien se establecieron diversas formas de realización con fines ilustrativos, las descripciones anteriores no deben considerarse una limitación del alcance de la presente.
Símbolos de referencia
1 conducto mezclador
1" conducto mezclador de canal abierto
2 eje de conducto
5 pared de conducto mezclador
10 entrada de conducto mezclador
15 salida de conducto mezclador
20 fluido principal
20' fluido principal homogeneizado
30 dirección del flujo de fluido principal
40 región central del conducto
50 elemento mezclador estático
70 y 70' segmentos
72, 72', 72" bordes libres
74 borde delantero
80 espacio
100 entrada lateral
102 eje de entrada lateral
104 diámetro de entrada lateral
105 sección transversal de entrada lateral
106 entrada de conducto de la entrada lateral
120 aditivo
200 blindaje de desviación
W ancho del blindaje de desviación
300 placa antisalpicaduras
305 sección transversal de placa antisalpicaduras
400 tubo de inyección de aditivo
402 salida de tubo de inyección
420 pared de separación
500 reactor de reacción catalítica selectiva (SCR)

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un conducto mezclador (1) para la mezcla de un flujo turbulento que tiene una entrada (10) y una salida (15), que contiene al menos un elemento mezclador estático (50) que consiste en dos segmentos similares a placas (70, 70') al menos sustancialmente coplanares, lo que significa que los segmentos similares a placas (70, 70') están inclinados entre sí con respecto al plano longitudinal de la pared de conducto exterior (5) en no más de 10°, en donde cada uno del al menos un elemento mezclador estático consiste en exactamente dos segmentos similares a placas (70, 70') sustancialmente coplanares y no contiene ningún segmento adicional además de estos, en donde se forma un espacio sustancialmente longitudinal (80) entre los segmentos (70, 70'), en donde cada segmento (70,70') está unido a la pared de conducto (5) y comprende al menos dos bordes libres (72, 72'), en donde un borde libre (72) es el borde delantero (74) y el otro borde libre (72') es adyacente al espacio longitudinal (80), en donde los dos segmentos (70, 70') están inclinados con respecto al eje de conducto (2), de modo que su borde delantero (74) está orientado corriente arriba en el conducto (1) y sustancialmente perpendicular a la dirección de un flujo de fluido principal (30).
2. El conducto mezclador (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos un segmento (70), preferentemente los dos segmentos (70, 70'), comprende adicionalmente un tercer borde libre (72").
3. El conducto mezclador (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde ninguno de los dos segmentos (70, 70') comprende adicionalmente al menos un tercer borde libre (72").
4. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conducto mezclador (1) comprende adicionalmente al menos una entrada lateral adicional (100) ubicada corriente arriba del elemento mezclador estático (50) incorporada para la adición de un aditivo (120).
5. El conducto mezclador (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en donde un blindaje de desviación (200), que tiene un ancho (W), en donde el blindaje de desviación (200) está ubicado sustancialmente paralelo al eje de entrada lateral (102) y sustancialmente perpendicular al eje de conducto (2), en donde el ancho (W) es al menos tan grande en magnitud como el diámetro de entrada lateral (104), y el blindaje de desviación (200) está ubicado corriente arriba de la entrada lateral (100), y el blindaje de desviación (200) está incorporado de manera que no bloquee la entrada de conducto (106) de la entrada lateral (100) y para permitir simultáneamente que el aditivo (120) se propague hacia la región central (40) del conducto mezclador (1) sin ser desviado por el flujo de fluido principal a través del conducto mezclador (1).
6. El mezclador de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en donde una placa antisalpicaduras (300) está ubicada en la región central (40) del conducto mezclador (1), en donde la placa antisalpicaduras (300) está orientada sustancialmente paralela al eje de conducto (2) para no aumentar la resistencia del flujo de fluido principal a través del conducto mezclador (1), y en donde la placa antisalpicaduras (300) está ubicada simultáneamente sustancialmente perpendicular al eje de entrada lateral (102) y la sección transversal de placa antisalpicaduras (305) se superpone a la sección transversal de entrada lateral (105) cuando se ve a lo largo del eje de entrada lateral (102).
7. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el conducto mezclador (1) comprende un tubo de inyección de aditivo (400) que tiene al menos una salida de tubo de inyección (402), en donde el tubo de inyección de aditivo (400) está incorporado para inyectar un aditivo en el conducto mezclador corriente arriba del elemento mezclador estático (50) en una región adyacente a al menos un borde delantero (74), en donde la al menos una salida de tubo de inyección (402) está incorporada para dirigir el aditivo a un borde delantero (74) o ambos bordes delanteros (74, 74').
8. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el conducto mezclador (1) contiene elementos mezcladores estáticos (50') adicionales, en donde los elementos mezcladores estáticos (50 y 50') se hacen girar progresivamente entre alrededor de 70 a alrededor de 110 grados entre sí alrededor del eje de conducto (2) avanzando en una dirección corriente abajo.
9. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la entrada de conducto mezclador (10) está en comunicación fluida con una fuente de un flujo de líquido o gas; de calentamiento o enfriamiento de líquidos y/o gases, un fluido y uno o más aditivos, petróleo crudo y/o grados de petróleo crudo y/u otros productos petroquímicos, agua.
10. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el conducto mezclador (1) está en forma de un canal abierto (1"), y el canal abierto (1") contiene elementos mezcladores estáticos (50') adicionales, en donde los elementos mezcladores estáticos (50 y 50') no están girados entre sí de modo que sus secciones transversales se superponen cuando se ven a lo largo del eje de canal abierto (2").
11. El conducto mezclador (1) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el conducto mezclador está en forma de un canal abierto (1") que tiene una pared de separación (420), en donde el tubo de inyección de aditivo (400) tiene al menos una segunda salida de tubo de inyección (402') y el canal abierto (1") tiene al menos al menos un segundo elemento mezclador estático (50') ubicado adyacente a dicho elemento mezclador estático (50).
12. El conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en donde la entrada de conducto mezclador (10) está en comunicación fluida con una fuente de un flujo de líquido o gas.
13. Una planta química, planta petroquímica, refinería o planta de tratamiento de agua que comprende el conducto mezclador (1) y la fuente de acuerdo con la reivindicación.
14. Una planta de tratamiento de agua que comprende el conducto mezclador y la fuente de acuerdo con la reivindicación 12.
15. Un proceso para mezclar un fluido principal (20) en el conducto mezclador (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para homogeneizar una característica del fluido principal (20), en donde el proceso comprende las etapas de:
alimentar el fluido principal (20) que se va a homogeneizar a la entrada de conducto mezclador (10),
retirar un fluido homogeneizado (20') del conducto mezclador (1) por medio de la salida de conducto mezclador (15).
16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la homogeneización de una característica del fluido principal (20) comprende mezclar el fluido principal (20) y un aditivo (120) en el conducto mezclador (1) para homogeneizar la composición
del fluido principal (20) y el aditivo (120), en donde el proceso comprende adicionalmente las etapas de:
- alimentar el aditivo (120) al conducto mezclador (1) por medio de una entrada lateral (100) o un tubo de inyección de aditivo (400),
- mezclar el aditivo (120) en el fluido principal (20) dentro del conducto mezclador (1),
- retirar una composición homogeneizada que comprende el fluido principal (20) y el aditivo (120) del conducto mezclador (1) por medio de la salida de conducto mezclador (15).
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