CS216149B1 - Cela pro kontaktování kapalin s plyny - Google Patents

Abstract

Vynález se týká cely pro kontaktování kapalin a plyny podle tohoto vynálezu složená, z kontaktovaeího válce s perforovaným dnem, spojeného hnací hřídelí se zdrojem vibrací a z membrány, která je středem připojena k perforovanému dnu kontaktovacího válce a přiléhá k jeho obvodové hraně. Cela je vhodná zejména pro práci s koncentrovanými suspenzemi a jinými pseudoplastlckýml kapalinami.

Description

Vynález se týká cely pro kontaktováni kapalin s plyny.

Rozpustnost, difuzivitu, popřípadě i kinetiku chemických reakcí při rozpouštění plyaa v kapalině je v zásadě možno stanovit jediným neustáleným experimentem, při kterém se dané množství kapaliny sytí plynem za definovaných hydrodynamických podmínek a sleduje se úbytek plynné fáze. Na zařízení pro kontaktování kapaliny β plynem je věak kladena řada požadavků, které lze eouěasně jen s obtížemi uspokojit. Na jedné straně je požadována dostatečně vysoká intenzita procesu, zaručující dostatečně krátké trvání experimentu. Na druhé straně nutným předpokladem je možnost přesného měření a kontrolovatelného nastavení základních hydrodynamických parametrů, jako je velikost mezifázové plochy, penetrační tloušťka, doba kontaktu • a atp. Pro nízkoviekózní kapaliny lze tyto protichůdné požadavky uspokojit vhodným zařízením s vytékajícím paprskem nebo s filmem stékajícím po zkrápěné stěně, popsaných např. v monografii Ρ. V. Danckwerts: Reakoe v soustavě plyn-kapalina, SNTL Praha 1975» jestliže je vhodným čerpadlem zajištěna recirkulace a míchání recirkulující kapaliny bez kavitačního uvolňování pohlceného plynu. Pro případy, kdy kapalná fáze je vysoce konzistentní, nebo dokonce vykazuje nenewtonské pseudoplastické chování, nebylo vhodné kontaktovaci zařízení, zaručující dostatečně vysokou intenzitu procesu při definované hydrodynamice toku kapalné fáze, dosud popsáno. Mezi typické obtíže spojené s používáním těchto zařízení, které se dosud nedařilo překonat, patří tvorba pěny, zadržování bublin plynu v kapalině, nerovnoměrné promíchávání kapalné fáze a nízké intenzity přestupu na jednotkový objem kapaliny.

Otyto obtíže lze řešit použitím cely pro kontaktování kapalin s plyny podle vynálezu, která se skládá z kontaktovacího válce s perforovaným dnem, spojeného hnací hřídelí se zdrojem vibrací a z membrány, která je pevným středovým připojením k perforovanému dnu kontaktovacího válce přitlačována k jeho obvodové hraně.

Pružná membrána vhodné tuhosti funguje při oscilacích jako zpětné klapka, kapalina je proto účinkem oscilací vyčerpávána k hornímu okraji kontaktovacího válce a vlastní tíží stéká nazpět po jeho druhé straně ve formě rovnoměrného filmu, jehož povrch je uváděn do styku a atmosférou rozpouštěného plynu. Kapalina mimo objem stékajícího filmu je účinkem oscilací kontaktovacího válce intenzívně promíchávána. Kontaktovaci válec tak splňuje současně tři funkce - je čerpadlům, míchadlem a současně zkrápěnou stěnou.

Umožňuje konstruovat kompaktní cely s malým celkovým objemem kapalné vsádky a vysokými intenzitami přestupu při pevně nastavitelné mezifázové ploše i době kontaktu na jeden průchod filmu a při dokonalém promíchávání kapalné vsádky. Tato zařízení jsou použitelná pro současné stanovení rozpustnosti a difuzity plynu v kapalinách, zvláěť výhodné jsou pro práci s koncentrovanými suspenzemi a jinými pseudoplaatickými kapalinami, neboť oscilace kontaktovacího válce silně snižují jejich zdánlivou viskozitu.

Podstatou vynálezu je tedy cela pro kontaktování kapalin s plyny, která se skládá z kontaktovacího válce s perforovaným dnem, spojeného hnací hřídelí se zdrojem vibrací a z membrány, která je středem připojena k perforovanému dnu kontaktovacího válce a přiléhá k jeho obvodové hraně.

Na připojených výkresech jsou znázorněny dva příklady uspořádání cely podle vynalezu, kde na obr. 1 je znázorněna recirkulaSní cela pro současné měření difuzity a rozpustnosti s filmem vytvořeným na vnitřní stěně kontaktovacího válce a na obr. 2 je znázorněna průchodová cela s filmem vytvářeným na vnějěí stěně kontaktovacího válce, uváděného do oscilací elektrodynamlckým pohonem.

Membrána 1 je pevně spojena s kontaktovacím válcem 2 přitažením k osovému náboji v jeho perforovaném dně a vlastním pnutím přiléhá k obvodu perforovaného dna kontaktovacího válce 2. Vestavba 2· která usměrňuje tok kapaliny a snižuje objem plynu v cele, je pevně spojena s kontaktovacím válcem 2a s hnací hřídelí £· Objem rozpouštěného plynu je vymezen pláštěm 2 a víkem 6 cely, které je opatřeno přívodní trubkou £ plynu. Na obr. 1 je membrána 1 připojena na vnějěí straně kontaktovacího válce 2 a hnací hřídel £, procházející víkem 6 přes pružný uzávěr 8, je opatřena přívodní trubkou 17 pjynu a připojena ke zdroji oscilací 9. Na obr. 2 je membrána 1 připojena na vnitřní straně kontaktovacího válce 2, plášť 2 °^βλ7 je opatřen perforací pro odtok jednorázově prošlé kapaliny pod vnější hladinu kapaliny, nasávané do cely zdola, a zdrojem oscilací £ je solenoid pevně spojený s hnací hřídelí £, umístěný v poli magnetu 10 a buzený střídavým proudem, přičemž pružný uzávěr 8 nese celou váhu kontaktního válce 2 s příslušenstvím a při vhaině zvolené tuhosti s výhodou zaručuje dosažení podmínek rezonance oscilující části zařízení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Cela pro kontaktování kapalin s plyny, vyznačená tím, že se skládá z kontaktovacího válce (2) s perforovaným anem, spojeného hnací hřídelí (4) se zdrojem vibrací (9) a z membrány (1), která je středem připojena k perforovanému dnu kontaktovacího válce (2) a přiléhá k jeho obvodové hraně.