CS197487B1 - Způsob výroby jemně disperzních sraženin při iontových reakcích a zařízeni k prováděni způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby jemně disperzních sraženin při iontových reakcích a zařízení k prováděni způsobu.

Při srážecích reakcích způsobuji přirozené se vyskytující nadměrně vysoké koncentrace velké reakční rychlosti. Na základě spontánní reakce mezi použitými roztoky dochází na fázovém rozhráni k tvoření aglomerátů výsledného reakčního produktu. I při intenzívni turbulenci v reakČních nádobách, vyvolávané např. mícháním, nelze tomoto tvoření aglomerátů při vtoku srážecího činidla tak docela zabránit. U viskózních roztoků, v nichž nesmějí být obsaženy vzduchové bublinky, se vylučuje intenzívní míchání, takže se tam nezískávají žádné jemně disperzní sraženiny.

Práco s ochrannými koloidy přináší v těchto případech úspěch jedině tenkrát, je-li rychlost tvoření ochranných koléidů větší než rychlost iontové reakce.

V proudovém reaktoru jsou tyto posiupy extrémnější, protože reakční prostor jo soustředěn na úzce omezenou oblast kolem mista vstřiku a v makroskopické oblasti so vyskytuji stabilní podmínky. To má za následek, žo na vstřikové trysce, na plooháeh fázového rozhraní dochází mezí reagujícími roztoky k narůstání krystalů, jež jsouli částečně porušovány vlivem proudění představují určitý podlí hrubých krystalů

197 487

197 487 v krystalických suspenaíeb.

Je také známo zařízení, jež narůstání krystalů na okrajích vstřikové trysky zabraňuje tím, že se mezi reakčními partnery dává netečné médium. Vlivem narůstání na vyložení trubek, vznikajícího následkem turbulence, je tu za prvé nebezpečí ucpání a za druhé se tím narušují podmínky proudění. *

Účelem vynálezu je vyrábět jemně disperzní sraženiny i při iontových reakcích v plynule pracujícím, automatizovaném postupu.

Úkolem vynálezu je místně ovládat nadněrně vysokou koncentraci, jež zejména v ^r uzavřené reaktorové soustavě přináší vlivem velkých reakčních rychlosti přídavné nesnáze.

Úkol se řeší způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se nejprve do laminárně proudícího reakčního roztoku zavádí laminárně při Re<1800 se stejně velkou rychlostí prouděni reakční složka, jež je trubkovitě obklopena médiem obsahujícím ochranný koloid a neúčastnícím se reakce, potom se zvýšením Reynoldsova Čísla následkem redhkee průřezu proudění vyvolává slabá turbulence při Re 1800 až

Z

2800 a v dalším průběhu proudění se stupňuje stejným způsobem na silnou turbulenci při Re > 2800.

Zařízeni k prováděni způsobu podle vynálezu je charakterizováno tím, že v trubkovém reaktoru je zabudováno v jeho směru proudění proudnicově vytvořené tryskové těleso, na němž je souose s trubkovým prouděním umístěna válcovitá tryska, kolem níž jsou uspořádány jedna hebo několik vstřikových trubek, přičemž kombinace vstřikové trysky se vstřikovými trubkami je sestrojena alespoň v desetinásobné délce průměru hlavního proudění se štíhle vybíhajícími trubkovými konci.

Podle vynálezu zařazuje se při iontových reakcích do celkového reakčního mechanismu konstrukční prvek, který podstatně ovlivňuje reakční rychlost. Fluidní médium, neúčastnicí se na reakci, proudí přibližně stejnou rychlostí mezi laminárně proudícími reakčními partneéy. Tím se vytváří mezi reakčním roztokem a reagujíc! složkou difúzní dráha, v níž se zabraňuje koncentracím reakčních partnerů a prodlužuje se jejich časové setkání. V trubkovém prouděni se přitom vyskytuji stabilní reakční pásma s malou koncentrací, jež umožňuji plynulý průběh reakce a současně vytvářejí příznivé reakční podmínky ve smyslu zlepšení granulometrického stavu. Když se naskýtá v popsané dtfúzní dráze dostatečný počet zárodků, vytváří se zapínáním turbulence proudění složek takovým cpůsobem, že dochází k dokonalé reakci reakčních partnerů, počínajíc od vnitřku prouděni.

Způsob podle vynálezu se provádí v trubkovém reaktoru. V trubkovém reaktoru je zamontováno tryskové těleso, jehož radiálně zaústěné přívody jsou vytvořeny proudnicově· Tryskové těleso nese souose v trubkovém prouděni položenou válcovitou vstřikovou

197 487 trysku pro zavádění druhého reakčního partnera. Kolem vstřikové trysky jsou uspořádány na tryskovém tělese jedna nebo několik vstřikovacích trubek pro přívod netečného fluidnlho média a popřípadě další reakční partnejfcy, jako např* tvořiče ochranných koloidů. K nastavení laminárního proudění jsou tyto trubky vytvořeny se štíhle vybíhajícími konci. Jejich délka se rovná alespoň desetinásobnému prů_T měru hlavního proudění v trubkovém reaktoru.

S pomoci vynálesu lze jednoduchým způsobem zabraňovat narůstání krystalů v reakční trubce. Tím lze uskutečňovat po delší čas plynulý průběh reakce, což bylo až dosud vlivem narůstáni krystalů v jednoduché proudové trubce, nemožné. V té míře, v níž se mění příznivým způsobem reakční podmínky, dosahuje se také ve' výsledku reakce jakostně lepších krystalických disperzí. Ve spojeni s umožněnou plynulou srážející reakci vyvstávají další výhody v technologii. Vlivem stabilních podmínek vytvářejí ae příznivější předpoklady pro předem určený granulometrický stav disperzí a dosahuje menšího rozsahu tolerance v jakostních parametrech. Uzavřenou soustavou se zabraňuje tvoření pěny a jiným nežádoucím vlivům, zejména se zmenšuje zdroj závad způsobovaným vnějšími vlivy. U krystalických disperzí citlivých na světlo je jejich výroba možná ve světlých pracovních prostorech. V celku vzato, touto technologii schopnou automatizace se dosahuje vysokého specifického vytížení zařízení a tim i vzestupu účinnosti ve výrobě krystalově disperzních produktů.

Vynález bude nyní popsán na příkladu provedeni podle výkresů, na nichž představuje obr. 1 řez trubkovým prouděním trubkového reaktoru a obr. 2 řez zařízením k vytváření prouděni v trubkách.

Jako příklad je popsaná výroba jemně disperzního bromidu stříbrného. Mezi reakčním roztokem 6, jímž je roztok bromidu draselného, proudícím v trubkovém reaktoru 1 a reagující složkou 7, jíž je roztok dusičnanu stříbrného, proudící přibližně stejnou rachlostl, je zapojeno médium 8, jímž je želatinový rpztok, proudící kruhově a neúčastnící se na reakci, Reakční partneři, ionty bromidu a stříbra, difundují přitom do želatinového roztoku, jenž působí současně jako tvořič ochranného koloidu. Vlivem slabé turbulence uvnitř želatinového roztoku a na jeho fázových rozhraních, vynucené v trubkovém reaktoru £, setkávají se reakční partneři, roztaženy od sebe místně i časově, a dostávají se spolu do reakce. Tím r-nikaji první zárodky bromidu stříbrného podle koncentračního profilu v malá koncentraci. Teprve po další době setrvání reakčního roztoku 6, reagující složky 7 a média 8 v souosém proudu trubkového reaktoru 1, dochází k výskytu dostatečného počtu zárodků. Potom se vyvolává s pomocí vestaveb v trubkovém reaktoru £ taková turbulence, aby se zbytek reakčních partnerů, při opětném časovém zpožděni, přiváděl v plné míře do reakce.

K vytváření jednotlivých dílčích proudů reakčního roztoku 6, reagující složky 7 a média 8 slouží tryskové těleso 3 vsazené mezi dvě příruby 2 v trubkovém reaktoru

1.

197 487

Tryskové těleso 3 nese na sobě v souosém uspořádání válcovitou vstřikovací trysku 4 a kolem ní jednu nebo několik vstřikovacích trubek 5, ve spojeni s vrtáním 9, 10. jimiž se dávkuji reagující složka 7 a médium 8 do proudu trubkového reaktoru 1. K stabilnímu vytvářeni soustředných kruhových proudů, zejména však pro nerušené vytvářeni difúzní vrstvy média 8, je třeba, aby jak vstřikovací trubka 4, tak i vstřikovací trubky 5 vykazovaly alespoň desetinásobnou délku ve vztahu k průměru trubkového reaktoru 1. Konce vstřikovacích trubek 5 mají z důvodl proudové techniky ětíhlý tvar. Průřezy vstřikovací trysky 4 a vstřikovacích trubek 5 jsou přizpůsobeny'dílčím proudům reagující složky 7 a média &.

Jak již zmíněno, vynález je použitelný pro iontové reakce, v nichž se vyžadují jemně disperzní sraženiny. Zejména se ho však používá v proudových reaktoroch k výrobě fotografických stříbrohalogenových emulzí.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob výroby jemně disperzních sraženin při iontových reakcích, vyznačující se tím, že se nejprve do laminárňě proudícího reakčního roztoku zavádí laminárně při Re< 1800 se stejně velkou rychlostí proudění reagující složka, jež je trubkovitě obklopena médiem, obsahujícím ochranný koloid a neúčastnícím so reakce, potom se zvýšením Reynoldsova čísla následkem redukce průřezu prouděni vyvolává slabá turbulence při Re 1800 až 2800 a v dalším průběhu prouděni se stupňuje stejným způsobem na silnou turbulenci .při Re>2800.

2. Zařízení k prováděni způsobu podle bodu 1, vyznačující se tlm, že v trubkovém reaktoru / 1 / je zabudováno v jeho směru prouděni proudnicově vytvořená tryskové těleso / 3 /, na němž je souose s prouděním v trubkách umístěna válcovitá vstřikovací tryska / 4 /, kolem niž jsou uspořádány jedna nebo několik vstřikovacích trubek / 5 /, přičemž kombinace vstřikovací trysky / 4 / se vstřikovacími trubkami / 5 / je sestrojena alespoň v desetinásobné délce průměru hlavního prouděni se štíhle vybíhajícími trubkovými konci.

2 výkresy