这是工业中最常用的静态混合器。混合两种或多种均相流体，或混合反应混合物，以消除在空管中发生反应时产生的浓度梯度。当需要径向和切向混合以及平推流反应环境时，静态混合器是有用的。静态混合器取代或补充了传统的搅拌容器和机械驱动的内联混合器（Reeder，1998）。它们已针对层流进行了优化，可替代单螺杆和双螺杆挤出机用于某些聚合物应用。它们在混合粘度显著不同的流体时仍有一定的局限性。在湍流中，静态混合器通常用于工艺强化。也就是说，它们允许用较小的，过程中投入的操作。三个重要的应用是湍流或层流状态下的气体混合、湍流状态下的水溶液混合（特别是水处理）以及层流状态下聚合物熔体或溶液的混合。它们也被用作反应器，特别是聚合反应器。
1.1层流中的均质化
增塑剂和内部润滑剂、稳定剂、着色剂、填料和阻燃剂等添加剂通常混入聚合物熔体中。齿轮泵和静态混合器的典型组合取代了聚合线末端的挤出机。Jurkowski和Olkhov（1997）研究了如何使用静态混合器改善几乎不混溶的聚合物（聚酰胺-6和低密度聚乙烯）的共混。这种操作与热均化的应用密切相关，因为同一设备将同时均化浓度和温度。无运动混合器也用于处理胶水（Schneider等人，1988），一种常见的家庭应用是使用一次性静态混合器混合两部分环氧树脂。
静态混合器在食品工业中的应用很多，但在文献中出现的频率较低。食品通常具有高粘性和非牛顿性（Holdsworth，1993），通常在层流状态下加工。Cybulski和Werner（1986）报道了静态混合器用于混合食品配方中的酸、果汁、油、饮料、牛奶饮料或酱汁。Baker（1991）报道了一种应用于融化巧克力的方法。
1.2气体混合
静态混合器是在反应之前混合气体和预汽化液体燃料的好工具。事实上，这是首次记录使用静态混合器（Sutherland，1874）。尽管气体的扩散率很高，但混合物不会立即达到均匀性，可能需要额外的混合以实现良好的燃烧。在气体一起计量后增加停留时间可完成必要的混合，但这也会增加过程中的滞留量，并可能在回火时导致安全问题。因此，需要额外的主动混合。静态混合器通常用于预反应器进料混合以提高反应产率。Baker（1991）讨论了它们在硝酸生产中的应用。放置在反应器上游的静态混合器将空气与氨混合，使硝酸产率提高了近1%，并消除了可能损坏昂贵铂催化剂的热点。贝克称，反应器入口处氨浓度的变化减少了30倍，催化剂寿命延长了20%，从而降低了催化剂周转频率和生产成本。使用静态混合器可以改善许多涉及气体的化学反应，例如用于制造氯乙烯、二氯乙烯、苯乙烯、二甲苯和马来酸酐的反应（Baker，1991）。据报道，静态混合器在减少燃烧器中的尾气排放方面具有巨大潜力（Braun等人，1998）。在核工业中发现了静态混合器的一种不太传统的应用，用于改进气流中污染物的采样和分析（McFarland等人，1999）。
1.3水净化和污泥处理
饮用水中的浑浊是由低浓度的悬浮固体颗粒引起的。静态混合器作为澄清的第一步用于分散絮凝剂，如藻酸盐。水流处于湍流状态，但机械搅拌导致的过度剪切可能会损坏絮凝物，导致絮凝剂的消耗增加。Baker（1991）报道了美国和加拿大的工厂在该应用中使用静态混合器。还报告了超滤（Derradji等人，2000年）、超絮凝和湍流微生物站（Rulyov，1999年）的最新应用。水处理中的一个重要操作是消毒，该操作需要混合和界面生成，消毒剂（通常是氯或臭氧）作为气体引入。尽管氯溶解是一项容易的任务，但有效使用臭氧需要在将臭氧溶液混合到主流之前在水中进行初步溶解（Baker，1991；Clancy等人，1996）。在这种情况下，静态混合器也可以发挥积极作用。静态混合器在水处理中的另一个应用是脱氯。工厂废水在排放前可能需要脱氯步骤，以避免形成致癌的三卤甲烷化合物（Baker，1991）。
污泥脱水过程开始于添加聚合物明矾或氯化铁作为助凝剂。与净水过程一样，必须尽量减少剪切，以避免破坏凝结的固体。静态混合器能够降低添加剂要求（Baker，1991）。Procelli等人（1993）称，使用静态混合器，氯化铁消耗量减少10%，固体含量略有增加。他们估计，从1989年12月到1990年11月，为美国密歇根州安娜堡市服务的废水处理厂节省了约35000美元。该过程需要良好的pH控制，因为活性剂仅在有限的pH范围内起作用。静态混合器能够在短停留时间内产生均匀流动。因此，它们是水处理厂中化学添加自适应控制的有用工具（Lee和Choi，2000；Galey等人，2000），但它们对改善控制的适用性不限于水处理。
1.4含反应的混合过程
长期以来，人们一直建议将静态混合器应用于聚合反应（Grace，1971），但在工业规模上实施的似乎相对较少。Sulzer(苏尔寿)设计了一种聚苯乙烯工艺，大量使用静态混合器，特别是SMR型混合器，并且在日本建立了一个商业规模的工厂。Tein等人（1985）报告了这个过程的一些细节。静态混合器也用于后反应器和其他聚苯乙烯工艺中的脱挥预热器（其中发生反应）。Yoon和Choi（1996）报道了在静态混合反应器中进行苯乙烯聚合的学术研究。Fleury等人（1992年）研究了甲基丙烯酸甲酯的聚合，而Schott等人（1975年）、Khac Tien等人（1990年）、Baker（1991年）和Myers等人（1997年）描述了使用静态混合器制备聚苯乙烯、尼龙、聚氨酯和磺化化合物。Myers等人(1997)对聚苯乙烯加工过程中的静态和动态混合进行了讨论。
静态混合器最建议的应用是高度放热聚合。然而，最多的工业装置是用于反应放热适中的聚氨酯的反应注塑成型（RIM）。商业RIM机器使用冲击混合器，然后使用静态混合器快速混合反应性组分（Kolodziej等人，1982）。混合性能由条纹厚度分布表征。Hoefsloot等人（2001）的一项学术研究在静态混合反应器中处理了聚丙烯降解。
其他类型的化学反应也可受益于静态混合器的使用。可以使用静态混合器改进乙二醇葡萄糖苷合成的反应挤出工艺（Subramanian和Hann，1996）。已报道应用于全乳清的乳糖酶处理（Fauquex等人，1984年；Metzdorf等人，1985年）。Lammers和Beenackers（1994）研究了静态混合反应器生产淀粉醚的情况，如用于食品、纸浆和造纸工业的羟丙基淀粉。Grafelman和Meagher（1995）报道了使用单螺杆挤出机和后挤出静态混合反应器进行淀粉液化。Junker等人（1994）描述了在钛合金静态混合器中培养减毒的甲型肝炎病毒抗原。建议重油和原油的裂解（Jurkias，1998）或胰蛋白酶控制水解乳清蛋白使用静态混合器（Margot等人，1998）。
静态混合器不限于连续流动系统。图12说明了它们如何用于连续流动、分批进料和间歇反应。苯酚烷基化的一种半间歇工艺类似于图12（c）所示，但取消了反应容器中的搅拌器，并使用专用喷嘴（一种静态混合器）将新鲜烯烃混合到循环流中（Nauman，2002，第389页）。这是一个系统的例子，它在平衡时是可混合的，但在引入点是两相的。
资料来源：https://www.chemdodgen.com
1.1层流中的均质化
增塑剂和内部润滑剂、稳定剂、着色剂、填料和阻燃剂等添加剂通常混入聚合物熔体中。齿轮泵和静态混合器的典型组合取代了聚合线末端的挤出机。Jurkowski和Olkhov（1997）研究了如何使用静态混合器改善几乎不混溶的聚合物（聚酰胺-6和低密度聚乙烯）的共混。这种操作与热均化的应用密切相关，因为同一设备将同时均化浓度和温度。无运动混合器也用于处理胶水（Schneider等人，1988），一种常见的家庭应用是使用一次性静态混合器混合两部分环氧树脂。
静态混合器在食品工业中的应用很多，但在文献中出现的频率较低。食品通常具有高粘性和非牛顿性（Holdsworth，1993），通常在层流状态下加工。Cybulski和Werner（1986）报道了静态混合器用于混合食品配方中的酸、果汁、油、饮料、牛奶饮料或酱汁。Baker（1991）报道了一种应用于融化巧克力的方法。
1.2气体混合
静态混合器是在反应之前混合气体和预汽化液体燃料的好工具。事实上，这是首次记录使用静态混合器（Sutherland，1874）。尽管气体的扩散率很高，但混合物不会立即达到均匀性，可能需要额外的混合以实现良好的燃烧。在气体一起计量后增加停留时间可完成必要的混合，但这也会增加过程中的滞留量，并可能在回火时导致安全问题。因此，需要额外的主动混合。静态混合器通常用于预反应器进料混合以提高反应产率。Baker（1991）讨论了它们在硝酸生产中的应用。放置在反应器上游的静态混合器将空气与氨混合，使硝酸产率提高了近1%，并消除了可能损坏昂贵铂催化剂的热点。贝克称，反应器入口处氨浓度的变化减少了30倍，催化剂寿命延长了20%，从而降低了催化剂周转频率和生产成本。使用静态混合器可以改善许多涉及气体的化学反应，例如用于制造氯乙烯、二氯乙烯、苯乙烯、二甲苯和马来酸酐的反应（Baker，1991）。据报道，静态混合器在减少燃烧器中的尾气排放方面具有巨大潜力（Braun等人，1998）。在核工业中发现了静态混合器的一种不太传统的应用，用于改进气流中污染物的采样和分析（McFarland等人，1999）。
1.3水净化和污泥处理
饮用水中的浑浊是由低浓度的悬浮固体颗粒引起的。静态混合器作为澄清的第一步用于分散絮凝剂，如藻酸盐。水流处于湍流状态，但机械搅拌导致的过度剪切可能会损坏絮凝物，导致絮凝剂的消耗增加。Baker（1991）报道了美国和加拿大的工厂在该应用中使用静态混合器。还报告了超滤（Derradji等人，2000年）、超絮凝和湍流微生物站（Rulyov，1999年）的最新应用。水处理中的一个重要操作是消毒，该操作需要混合和界面生成，消毒剂（通常是氯或臭氧）作为气体引入。尽管氯溶解是一项容易的任务，但有效使用臭氧需要在将臭氧溶液混合到主流之前在水中进行初步溶解（Baker，1991；Clancy等人，1996）。在这种情况下，静态混合器也可以发挥积极作用。静态混合器在水处理中的另一个应用是脱氯。工厂废水在排放前可能需要脱氯步骤，以避免形成致癌的三卤甲烷化合物（Baker，1991）。
污泥脱水过程开始于添加聚合物明矾或氯化铁作为助凝剂。与净水过程一样，必须尽量减少剪切，以避免破坏凝结的固体。静态混合器能够降低添加剂要求（Baker，1991）。Procelli等人（1993）称，使用静态混合器，氯化铁消耗量减少10%，固体含量略有增加。他们估计，从1989年12月到1990年11月，为美国密歇根州安娜堡市服务的废水处理厂节省了约35000美元。该过程需要良好的pH控制，因为活性剂仅在有限的pH范围内起作用。静态混合器能够在短停留时间内产生均匀流动。因此，它们是水处理厂中化学添加自适应控制的有用工具（Lee和Choi，2000；Galey等人，2000），但它们对改善控制的适用性不限于水处理。
1.4含反应的混合过程
长期以来，人们一直建议将静态混合器应用于聚合反应（Grace，1971），但在工业规模上实施的似乎相对较少。Sulzer(苏尔寿)设计了一种聚苯乙烯工艺，大量使用静态混合器，特别是SMR型混合器，并且在日本建立了一个商业规模的工厂。Tein等人（1985）报告了这个过程的一些细节。静态混合器也用于后反应器和其他聚苯乙烯工艺中的脱挥预热器（其中发生反应）。Yoon和Choi（1996）报道了在静态混合反应器中进行苯乙烯聚合的学术研究。Fleury等人（1992年）研究了甲基丙烯酸甲酯的聚合，而Schott等人（1975年）、Khac Tien等人（1990年）、Baker（1991年）和Myers等人（1997年）描述了使用静态混合器制备聚苯乙烯、尼龙、聚氨酯和磺化化合物。Myers等人(1997)对聚苯乙烯加工过程中的静态和动态混合进行了讨论。
静态混合器最建议的应用是高度放热聚合。然而，最多的工业装置是用于反应放热适中的聚氨酯的反应注塑成型（RIM）。商业RIM机器使用冲击混合器，然后使用静态混合器快速混合反应性组分（Kolodziej等人，1982）。混合性能由条纹厚度分布表征。Hoefsloot等人（2001）的一项学术研究在静态混合反应器中处理了聚丙烯降解。
其他类型的化学反应也可受益于静态混合器的使用。可以使用静态混合器改进乙二醇葡萄糖苷合成的反应挤出工艺（Subramanian和Hann，1996）。已报道应用于全乳清的乳糖酶处理（Fauquex等人，1984年；Metzdorf等人，1985年）。Lammers和Beenackers（1994）研究了静态混合反应器生产淀粉醚的情况，如用于食品、纸浆和造纸工业的羟丙基淀粉。Grafelman和Meagher（1995）报道了使用单螺杆挤出机和后挤出静态混合反应器进行淀粉液化。Junker等人（1994）描述了在钛合金静态混合器中培养减毒的甲型肝炎病毒抗原。建议重油和原油的裂解（Jurkias，1998）或胰蛋白酶控制水解乳清蛋白使用静态混合器（Margot等人，1998）。
静态混合器不限于连续流动系统。图12说明了它们如何用于连续流动、分批进料和间歇反应。苯酚烷基化的一种半间歇工艺类似于图12（c）所示，但取消了反应容器中的搅拌器，并使用专用喷嘴（一种静态混合器）将新鲜烯烃混合到循环流中（Nauman，2002，第389页）。这是一个系统的例子，它在平衡时是可混合的，但在引入点是两相的。
资料来源：https://www.chemdodgen.com
