Mischer-Wärmetauscher

Statische Mischer-Wärmetauscher können Verfahren für hoch- und niederviskose Flüssigkeiten mit Grundoperationen wie Mischen, Wärme- und Stoffaustausch oder in der chemischen Reaktionstechnik kontinuierlich durchführen.

Aufbau und Funktionsweise[Bearbeiten]

Mischer-Wärmetauscher sind Vorrichtungen mit Einbauten, bei denen der Wärmeübergang sowohl an der Rohrwand als auch bei den Einbauten stattfinden kann. Die Einbauten, auch als Einsatz bezeichnet, besitzen einerseits die Eigenschaften eines statischen Mischers, anderseits aber auch die Eigenschaften eines Wärmetauschers. Die Einbauten weisen Hohlräume oder Rohre auf, welche mit einem Wärmeträgermedium durchflossen werden. Dies erhöht zusätzlich die Wärmeübertragungsfläche, so dass es möglich wird, bei vergleichbaren Volumen eine deutlich höhere spezifische Wärmeübertragung zu erreichen. Diese Art von Mischer- und Wärmetauscher-Konstruktion wird als «statischer Mischer-Wärmetauscher» bezeichnet.

Dank statischen Mischer-Wärmetauschern können Fluide, wie beispielsweise Gase, Dispersionen, Suspensionen, Emulsionen und nieder- und hochviskose Flüssigkeiten, mit Grundoperationen wie Mischen und Wärme- und Stoffaustausch gleichzeitig kontinuierlich verarbeitet werden. Das hohe Wärmeübertragungsvermögen von statischen Mischer-Wärmetauschern sowie die ausgezeichnete Mischleistung erlauben den Einsatz als Wärmetauscher oder Reaktor.

Einsatzbereiche[Bearbeiten]

Der Mischer-Wärmetauscher wird für folgende Anwendungen eingesetzt:

Heizen und Kühlen im laminaren Strömungsbereich.
Für Gas-Flüssig Reaktionen, wo neben einer gewünschten feinen Blasenverteilung Wärme zu- oder abgeführt werden muss.
Für Reaktionen mit Wärmetönung von nieder- und hochviskosen Flüssigkeiten.
Polymerisationen, wo neben hoher Mischeffizienz und enger Verweilzeitverteilung auch Wärme zu- oder abgeführt werden muss.
Als allgemeiner Plug-Flow- und Loop-Reaktor in den unterschiedlichsten, sehr oft vertraulichen High-chem-Prozessen.
Als kontinuierlicher Reaktionsapparat für streng definierte Reaktionszeiten.

Literatur[Bearbeiten]

Alain Georg und Martin B. Däscher: Chemische Reaktionen in Rohrreaktoren und statischen Mischern - Homogenität, Verweilzeitverhalten, Wärmeabfuhr, Auslegung, Anwendungsbeispiele. Chemie Ingenieur Technik, Volume 77, Issue 6, pages 681–693, June, 2005 Auflage. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2005.
Patentanmeldung EP 1 067 352, Vorrichtung für den Wärmetausch, Angemeldet am 29.6.2000, Anmelder: Fluitec Invest AG, Erfinder: Alain Georg u. a. (Online auf epo.org).
Patentanmeldung WO 2008/141472, Strömungskanal für einen Mischer-Wärmetauscher, Angemeldet am 20.5.2008, Anmelder: Atlas Holding AG, Erfinder: Martin Schöchlin, Alain Georg u. a. (Online auf epo.org).
Patentanmeldung WO 2017/129768, Hohlraum X-Mischer-Wärmetauscher, Angemeldet am 27.1.2016, Anmelder: BASF AG, Erfinder: El-Toufailli Faissal-Ali, Kerner Cornelia, Mueller-Weitzel Cecile, Fond Gledson.
Patentanmeldung WO 2017/129768, Kleeblatt Mischer-Wärmetauscher, Angemeldet am 29.1.2017, Anmelder: BASF AG, Erfinder: El-Toufailli Faissal-Ali, Kerner Cornelia, Mueller-Weitzel Cecile, Fond Gledson.