ES2593805T3 - Dispositivo de aerosol - Google Patents

Abstract

Dispositivo de formación de aerosol (1) del tipo atomizador eyector vortiginoso, donde el dispositivo incluye un contenedor cilíndrico (10) para un líquido que se va a atomizar, donde uno o varios atomizadores eyectores (9) están dispuestos sobre la superficie líquida, de tal manera que puedan rotar en un plano horizontal, cada atomizador (9) comprende una cámara (23) que dispone de una boquilla (25) y en cuya cámara hay introducidas unas tuberías de derivación (26, 24) para el suministro del material líquido y aire que se va a atomizar, y cada atomizador (9) está dispuesto de tal manera que un chorro de aire que sale desde él está orientado a lo largo de una cuerda con respecto a la pared (10) del contenedor cilíndrico y, de esta manera, una proyección de un eje central del pulverizador aerosol en las paredes cilíndricas no cruza el borde superior de las paredes del contenedor durante al menos una revolución de las partículas del pulverizador de aerosol, caracterizado por el hecho de que cada tubo de derivación de suministro de aire (24) está dispuesto tangencialmente en la cámara y los tamaños de las aberturas del tubo de derivación y de la boquilla (25) están relacionados por la ecuación Do>=(0.5÷0.7)D2c/Dk, donde Do es el diámetro de tubo de derivación de suministro de líquido (24), Dc es el diámetro de la boquilla de salida (25) y Dk es el diámetro de un canal de entrada de aire proporcionado por el tubo de suministro de aire (24).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

DESCRIPCION

Dispositivo de aerosol Campo de la invencion

[0001] La invencion se refiere al campo de los dispositivos destinados a la atomizacion de liquidos con el proposito de obtener aerosoles de buena calidad.

Antecedentes de la invencion

[0002] Para obtener aerosoles de buena calidad, se utilizan hoy en dia diferentes dispositivos, que funcionan ambos con aire comprimido y basandose en otros principios de la disolucion de gotitas de liquido.

[0003] Se conocen los atomizadores que consisten en una tuberla conectada a una fuente de suministro de liquido, con las boquillas atomizadoras dispuestas a lo largo de la tuberla.

Estos atomizadores aseguran la posibilidad del tratamiento de grandes zonas (la longitud de los pulverizadores habituales es de aproximadamente 1-6 metros). (ver Jesuya. Spraying of crude and residual oil products. Energy machines. 1979; v.101, No.2, p.44-51 y Kim K.V., Marshall W.R. Droplet-size distributions from pneumatic atomizers. A.I.Ch.Journal, 1971, v.17, No.3, p.575-584). Sin embargo, debido a mala calidad de la pulverizacion (el diametro de la gotita de los atomizadores hidraulicos se encuentra entre los limites 200-500 pm) y a la posibilidad de bloqueo de la boquilla atomizadora en el proceso de atomizacion de composiciones de mezcla, su aplicacion es mas bien restringida.

[0004] Se consiguen mejores resultados utilizando atomizadores de mezcla interna, que consisten en una tuberla, con tuberias de derivacion para liquidos y suministro de aire comprimido, asi como canales de salida dispuestos en su pared (ver SU 1248671,1984).

[0005] La desventaja de este atomizador es el factor de baja eficiencia del proceso de dispersion, que esta provocado por un aumento de perdidas de friccion durante el movimiento del liquido y el aire de la tuberla curvilinea, al igual que la inestabilidad del flujo de mezcla de aire liquido.

[0006] Se conocen los atomizadores neumaticos aplicados para obtener el aerosol y consisten en una boquilla de chorro recto conectada a una fuente de suministro de gas y un tubo de derivacion de suministro de liquido dispuesto coaxialmente (ver Kim K.V., Marshall W.R. Drope-size distributi-ons from pneumatic atomizers. A.I.Ch. Journal, 1971; v.17, No.3, p.575-584). Estos atomizadores se caracterizan por su alta productividad, pero crean un pulverizador muy largo y estrecho, que restringe la distribucion uniforme del aerosol en el espacio tratado.

Durante la atomizacion del liquido existe la posibilidad de que se bloquee la boquilla con mezclas tipicas debida a su pequena area de flujo.

[0007] Se conoce un dispositivo de aerosol, que consiste en un ensamblaje del suministro del agente de atomizacion (aire comprimido), un ensamblaje de atomizacion en base a un eyector y un contenedor hermetico para la solucion atomizada, con un tubo dispuesto para conectar este con el ensamblaje de atomizacion (ver RU 2060840,1992).

La desventaja del dispositivo es su productividad relativamente baja con aerosoles de buena calidad.

[0008] Se conoce un dispositivo para la desinfeccion de construcciones de conducto de agua (ver RU 2258116, 2004), para el que se recomienda usar una boquilla pulverizadora como el generador de aerosol.

Es posible utilizar la boquilla pulverizadora para obtener solo un aerosol grande y disperso con los tamanos de particula

de 70-80 pm.

[0009] La desventaja de este dispositivo es la imposibilidad de obtener un aerosol de buena calidad en estas condiciones, lo que aseguraria un tratamiento fiable de las superficies.

[0010] Se conocen los generadores de aerosol por centrifugacion (ver RU 2148414,1998; y RU 2258116, 2004), donde la dispersion se consigue durante el suministro de liquido a un disco generador, rotando con una velocidad de al menos 20000 rotaciones/minuto.

Normalmente, se suele ejecutar la atomizacion con la ayuda de un atomizador de disco (p. ej. RU 2180273, 2000) sin mezclar un aerosol con aire.

La ventaja de estos dispositivos es la posibilidad de minimizar la influencia negativa de aire cuando se forma en el aerosol activo.

Sin embargo, para la formacion de gotitas con un tamano inferior a 10 pm, el grosor de la pelicula, que se vierte en la superficie de rotacion, debe ser de varios pm.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

El dispositivo se usa en la dispersion de soluciones de agua para formar aerosoles con tamanos de particuia de aproximadamente 100 pm (ver V.F.Dumski, N.V.Nikitin, M.S.Sokolov. Pesticide aerosols. - M.

Nauka (Science), 1982. - p.287).

[0011] La desventaja de tales dispositivos es la productividad relativamente pobre, (ya que son varios ml por minuto), la informalidad mecanica, al igual que su inaplicabilidad para la atomizacion de liquidos con alta viscosidad, asl como de mezclas heterogeneas.

[0012] Los atomizadores tambien se utilizan para obtener aerosoles donde la dispersion de liquidos se efectua con la ayuda de ultrasonido (ver V.F.Dumski, N.V.Nikitin, M.S.Sokolov. Pesticide aerosols. - M. Nauka (Science), 1982. - 287p.). La ventaja de tales dispositivos es la generacion suficientemente productiva de un aerosol de buena calidad con unos tamanos de la gotita de aproximadamente varios pm.

La desventaja de esta tecnologla es la imposibilidad de usarla para la dispersion de liquidos no acuosos o soluciones con una mayor viscosidad, asi como de mezclas heterogeneas (ver K. Nikander. Drug delivery systems. J. Aerosol. Med.,1994;7 (Suppl.1 ):519-524).

[0013] De RU 61986 U se conoce un dispositivo de formacion del aerosol que tiene las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 1.

Esencia de la invencion

[0014] El problema tecnico que se debe resolver es la creacion de un dispositivo universal para la formacion de un aerosol capaz de funcionar con practicamente todos los liquidos, incluyendo soluciones, suspensiones y emulsiones, y permitir la creacion de aerosoles de buena calidad concentrados, que tengan en sus contenidos particulas de aerosol con un tamano de 1 pm o menos y que mantengan la calidad de una solucion atomizada durante un periodo de tiempo relativamente largo.

[0015] La solucion a dicho problema se consigue como resultado de la creacion de un dispositivo para obtener un aerosol de buena calidad, en el que se ejecute la dispersion en dos etapas, en cuya primera etapa se mezclan gotitas de sustancia atomizada con un chorro de aire turbulento y estan expuestas a la deshumidificacion previa y, en la segunda fase, se produce una deshidratacion adicional y una separacion de las gotitas y, como resultado, se forma un aerosol con una fraccion enriquecida de particulas de unas dimensiones de aproximadamente 1 pm o menos.

[0016] El resultado tecnico se consigue por el hecho de que se usa al menos un atomizador eyector, que contiene una camara de mezcla interna, donde para atomizar una sustancia y tangencialmente con respecto a las paredes de la camara interna, se suministra aire y la proporcion de los valores de las secciones transversales de las tuberias de derivacion de aire de alimentacion, suministro de liquido y la abertura de salida de la boquilla eyectora se seleccionan de tal manera para satisfacer:

imagen1

donde Do es el diametro del tubo de derivacion de suministro de liquido, Dc es el diametro de la abertura de salida de la boquilla de eyeccion, Dk es el diametro de un canal de entrada de aire de alimentacion y los mismos atomizadores eyectores estan dispuestos en el contenedor cilindrico, de manera que la salida del chorro de aire esta orientada desde ahi a lo largo de una cuerda, con respecto a las paredes del contenedor cilindrico y que una proyeccion del eje central del pulverizador de aerosol en las paredes del cilindro no cruza el borde superior de las paredes durante al menos una vuelta, de forma que asegura que las particulas de aerosol giren en el contenedor al menos una vuelta.

[0017] Como resultado de usar estas condiciones, en la primera fase es posible asegurar un movimiento vortiginoso tangencial en la camara atomizadora que lleva a una distribucion uniforme de las particulas de aerosol deshechas por los flujos vortiginosos, la filtracion de aire externo mas seco en la parte central de la camara, deshidratacion parcial y reduccion del tamano de particulas de aerosol por el proceso de contacto de las gotas de liquido y aire seco.

[0018] Durante la salida del chorro de aire por la boquilla de eyeccion se deshidratan de nuevo las gotas de aerosol.

La estructura del atomizador permite obtener ya en la salida de la boquilla un aerosol con un tamano medio de las particulas de 8-10 pm.

Mientras las gotas permanecen en el contenedor del generador estan expuestas a una deshidratacion adicional y a verse reducidas de tamano, como resultado del intercambio de masa con el aire.

Simultaneamente, debido a la orientacion en el sentido de la cuerda de la pulverizacion de la boquilla, con respecto a la pared del contenedor generador, las gotas mas grandes de aerosol caen en la pared del contenedor durante su

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

movimiento circular dentro del contenedor y fluyen hacia abajo a lo largo de este, de manera que aseguran un ascenso adicional de la fraccion de contenidos de buena calidad en la salida del aerosol del generador.

[0019] El angulo de inclinacion de los eyectores (y, por consiguiente, el tiempo que permanecen las gotas del aerosol en el contenedor) normalmente se selecciona para asegurar al menos una vuelta de movimiento circular de las particulas dentro del contenedor.

Como resultado se produce una reduccion adicional del tamano de las particulas de entre 3-5 pm.

[0020] El angulo de inclinacion del atomizador eyector se selecciona experimentalmente segun las tareas a resolver con la ayuda del dispositivo.

Un aumento del tiempo que permanece el aerosol en el contenedor reduce la eficiencia del dispositivo, al reducir simultaneamente el tamano de las gotas de aerosol.

Por el contrario, la reduccion del tiempo que permanece el aerosol en el contenedor aumenta la eficiencia del dispositivo y hace simultaneamente que el aerosol sea mas altamente disperso.

El dispositivo contiene de uno a varios eyectores dispuestos sobre la superficie liquida con la capacidad de girar con respecto a un plano horizontal.

[0021] Para una mejor separacion de las particulas de aerosol altamente dispersadas, un reflector (realizado en forma de una placa horizontal) puede estar dispuesto dentro del contenedor.

Normalmente, el contenedor se hace abierto.

Sin embargo, si es necesario, por ejemplo, para el transporte de aerosol, puede estar provisto adicionalmente de un difusor con un tubo de derivacion.

Breve descripcion de las Figuras dibujadas

[0022]

Figura 1 muestra el esquema general del dispositivo de aerosol.

Figura 2 muestra el esquema basico del generador de aerosol.

Figura 3 muestra el esquema del atomizador eyector.

Figura 4 muestra el esquema del generador de aerosol en una variante con una cubierta.

[0023] En los dibujos se usan las siguientes designaciones:

1- Generador de aerosol vortiginoso (VAG)

2- Contenedor para material para ser dispersado.

3- Flujometro liquido

4- Compresor con motor

5- Reductor de presion

6- M an o metro

7- Filtro

8- Camara con material tratado

9- Atomizador eyector vortiginoso

10- Cuerpo de contenedor

11- Salida

12- Distribuidor

1 3- Soporte

14- Ajuste para suministro del agente de atomizacion

15- T uberias de conexion

16- Ajuste para la entrada del producto que se va a atomizar

17- Anillo fijo

18- Revestimiento

19- Tuerca

20- Insercion

21- Tapon

22- Reflector

23- Camara atomizadora

24- Canales tangenciales de suministro de gas comprimido

25- Boquilla de salida del atomizador

26- Tubo de derivacion de suministro de liquido

27- Cubierta

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

28- Tubo de derivacion de salida

29- Tuerca de mariposa

30- Revestimiento

La mejor variante de realizacion

[0024] El dispositivo de aerosol (Fig.1) consiste en un generador de aerosol 1 y conectado a este: una linea suministro de agente atomizado.

La linea del suministro de agente atomizado consiste en un contenedor 2 con material para atomizar, provisto de un flujometro liquido 3 y una linea de provision de agente de atomizacion, incluyendo el compresor 4 con motor, conectado por orden, un reductor de presion 6 con un manometro 7 y un filtro 5.

El dispositivo puede incluir adicionalmente una camara 8 para reunir el material tratado, conectado con una tuberia para el transporte del aerosol del generador 1.

[0025] El generador de aerosol 1 (Fig.2) consiste en atomizadores eyectores vortiginosos 9, dispuestos dentro de un cuerpo cilindrico del contenedor 10, de manera que un chorro de aerosol (pulverizacion) en el contenedor se orienta sobre sus paredes a lo largo de una cuerda.

El numero de atomizadores 9 depende de los requisitos de la tarea prevista.

Si es necesario, se desmontan una proporcion de atomizadores 9 y se instalan los tapones 21 en vez de estos.

Para asegurar la capacidad de funcionamiento en modos diferentes, los atomizadores eyectores estan dispuestos con la posibilidad rotar con respecto a un plano horizontal, que lleva a cambiar la orientacion de la pulverizacion de liquido atomizado.

Para obtener una dispersion del liquido con un tamano de particula minimo, los atomizadores normalmente estan dispuestos de tal manera, que la proyeccion del eje central de la pulverizacion del aerosol sobre las paredes cilindricas no cruza el borde superior de las paredes durante al menos una vuelta.

Este proceso asegura que el movimiento circular de las particulas de aerosol en el contenedor sea de al menos una vuelta.

[0026] Los atomizadores 9 se fijan a las salidas 11 del distribuidor 12 con la posibilidad de una rotacion fija dentro del cuerpo 10.

Las salidas 11 se fijan en la barra enroscada de un distribuidor 12, el extremo inferior del cual se atornilla en el soporte 13 y se conecta con el ajuste 14 para el suministro del agente de atomizacion.

[0027] Los atomizadores 9 estan conectados mediante tuberias de cloruro de polivinilo 15 con los accesorios 16 del producto atomizado.

Las tuberias se fijan con la ayuda del anillo 17, el revestimiento 18 y las tuercas 19 para asegurar la impermeabilidad del contenedor del cuerpo 10.

Con la ayuda de la insercion 20 es posible cambiar la ubicacion de los atomizadores 9 con respecto a la altura del cuerpo 10.

[0028] La placa horizontal, reflector 22, se fija horizontalmente, usando una barra enroscada del distribuidor 12 con la ayuda de la tuerca 19.

La altura de instalacion con la que el reflector se puede regular por el movimiento a lo largo del distribuidor 12.

[0029] Si es necesario, se monta un difusor en el cuerpo del contenedor 10.

El difusor puede ser desmontable, conectado por la tuberia con el sistema de ventilacion para la realizacion de la tarea de desinfeccion de los filtros de este sistema o con la camara 8, donde la camara esta localizada para tratarse con material de aerosol.

[0030] Los atomizadores eyectores vortiginosos 9 (Fig. 3) contienen una camara cilindrica 23 con canales tangenciales 24 para el suministro de gas comprimido y con una boquilla de salida axial 25.

Un tubo de derivacion de suministro de liquido 26 esta dispuesto coaxialmente con la boquilla 25 en la camara 23.

La proporcion de los tamanos de los elementos se determina segun la siguiente formula:

imagen2

donde Do es el diametro del tubo de derivacion 26, Dc es el diametro de la boquilla 25 y Dk es el diametro del canal de entrada 24.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

[0031] En caso de necesidad para otro transporte de aerosol, se instala una cubierta 27 con un tubo de derivacion 28 y un revestimiento 30 en el cuerpo 10 y se fija con la tuerca de mariposa 29 (Fig.4).

[0032] El dispositivo de aerosol funciona de la siguiente manera.

Dependiendo de la tarea que se vaya a resolver, el numero necesario de atomizadores 9 esta dispuesto en las salidas 11 del distribuidor 12.

Durante realizacion la tarea de atomizacion del liquido en un espacio o en la camara 8, el accesorio 14 esta conectado al compresor 4 mediante un conducto flexible.

El liquido se suministra del contenedor 2 al cuerpo 10.

Despues, el compresor 4 se conecta a la red de suministro de electricidad y se encienda.

Con la ayuda del reductor 5, se ajusta la presion en el conducto de entrada al generador.

La presion se regula mediante el manometro 6.

El aire de atomizacion entra por el filtro 7 al generador 1, a traves del ajuste 14, ademas el aire entra en el atomizador eyector 9 a traves del canal interno del soporte 13 por el distribuidor 12.

[0033] La entrada tangencial de aire por el canal 24 en la camara vortiginosa 23 del atomizador 9 forma un flujo de espiral, despues de que el aire salga por la boquilla 25.

Las velocidades perifericas maximas de gas se consiguen cerca de la superficie del tubo de derivacion 26.

A lo largo del eje de la camara 23 se crea una rarefaccion de hasta 0.03 MPa y un flujo invertido de gas.

Tras la introduccion de aire del compresor a la camara 23, disminuye su presion, por lo que su contenido en agua se reduce hasta un 15-20 %.

[0034] Un liquido entra en la camara 23 por las tuberias 15 y el tubo de derivacion 26 de la parte inferior del cuerpo 10 con una velocidad lineal de suministro de 0.15-0.6 m/seg.

El liquido queda atrapado por un flujo de gas inverso establecido en la zona de las velocidades perifericas maximas de gas y se quiebra mediante las fuerzas centrifugas.

De esta manera, el liquido disperso, que se distribuye en el aire seco, se expone a una deshidratacion parcial.

[0035] El aerosol formado entra en el contenedor 10 por la boquilla 25.

Como la presion de aire se reduce, este proceso lleva a expandirse y a una reduccion de la humedad relativa.

Lo que, a su vez, lleva a otra deshidratacion y a una reduccion de los tamanos de la gotita liquida.

[0036] La disposicion de sentido de la cuerda de los atomizadores asegura que se remueva el flujo bifasico dentro del cuerpo 10, de modo que las gotitas grandes precipitan en las paredes del contenedor y el reflector 22, y despues fluyen hacia abajo sobre el fondo del contenedor. Las gotitas pequenas salen hacia fuera por la corriente de aire tangencial, que hace, al menos, se produzca una vuelta dentro del cuerpo.

El flujo tangencial crea una rarefaccion a lo largo del eje del contenedor 10, que provoca una entrada de flujo en el contenedor de aire seco de la camara, otra deshidratacion y que se reduzca el tamano de la gotita, lo que lleva a un enriquecimiento de la proporcion de aerosol con tamanos de particulas de aproximadamente 1 pm.

El aerosol obtenido entra en la camara o por el tubo de derivacion 28 y la tuberia entra en la camara 8, donde entra el flujo sobre el material que se va a tratar.

Ya que las gotas de aerosol llegan a la camara cercada por un «amortiguador» de aire, moviendose con la misma velocidad, alli no se produciria una «colision frontal» con aire ambiente, que prevenga la posible desactivacion de liquidos labiles.

Aplicacion industrial

Ejemplo 1. El estudio de influencia del modo de trabajo del VAG en su eficiencia y el tamano de las particulas de aerosol.

[0037] Las pruebas se guiaron utilizando un VAG con cuatro atomizadores eyectores vortiginosos activos a una presion de aire suministrado de 0.25 MPa y un indice de consumo de 300 l/min.

Los resultados de las pruebas en la aerosolizacion de agua, donde el volumen de liquido aerosolizado por unidad de tiempo (M), el diametro medio de masa de las gotas (dmmd) y el diametro maximo de las gotas, que constituye el 95 % de la masa de aerosol generado (d95 %) se determinaron dependiendo de los modos usados, se presentan en la tabla 1.

Se usaron tres modos de realizacion del dispositivo:

A - un modo con cubierta cerrada 27 y los atomizadores 9 dispuestos en las salidas 11 con la orientacion de los pulverizadores de atomizacion liquida en el interior del cuerpo 10. Como resultado, se consigue una separacion doble de gotitas grandes y a la salida del generador 1 hay un aerosol de mejor calidad;

B - un modo con la cubierta 27 retirada y una disposicion de los atomizadores 9 con la orientacion de los

5

10

15

20

25

30

35

40

pulverizadores de liquido dispersado dentro del cuerpo 10.

El distribuidor 12 se fija en el soporte 13 sin la insercion 20 y los atomizadores 9 esta dispuestos mas bajos que el borde superior del cuerpo 10.

En el proceso de aerosolizacion se produce una separacion unica de las gotas en las paredes del cuerpo 10, que asegura una dispersividad de aerosol suficientemente alta y una eficiencia del dispositivo aumentada, en la comparacion con el modo A.

C -un modo con la cubierta 27 retirada y una disposicion de los atomizadores 9 con una orientacion de los pulverizadores de liquido dispersado fuera del cuerpo 10.

Tabla 1.-Dependencia de la eficiencia de VAG y dispersividad del aerosol generado en los modos de realizacion del generador (promedio en los resultados de tres medidas independientes).

Modo de realizacion

M, ml/min Dmmd, Pm D95 %, pm

A

5,0±0,1 3,1±0,2 6,2±0,3

B

63±1 3,6±0,3 8,8±0,5

C

360±2 8,0±0,5 21,0±0,8

[0038] De los datos presentados se deduce que con el cambio de los modos de A a B y C la eficiencia del VAG y el tamano de gotitas de aerosol de agua aumentan por orden.

Ejemplo 2. Dependencia de la eficiencia del dispositivo y el tamano de las particulas de aerosol en la ubicacion y orientacion de la boquilla de quemador vortiginosa en el cuerpo del contenedor.

[0039] Los experimentos en la aerosolizacion se produjeron en las condiciones del Ejemplo 1, el VAG realizado conforme al modo B. Se disperso un 3 % de solucion acuosa de cloruro sodico.

Los atomizadores eyectores vortiginosos se dispusieron a una altura de 40 mm del fondo del cuerpo y 20 mm de la superficie de liquido dispersado.

Se cambiaron las distancias (L) del borde externo de las boquillas a la superficie del cuerpo interno y los angulos (A) de orientacion de las boquillas con respecto a un plano horizontal.

Los resultados de las pruebas se presentan en la Tabla 2.

Tabla 2.

Dependencia de la eficiencia del generador (M) y dispersividad del aerosol generado (d) en la ubicacion y orientacion de los atomizadores eyectores.

Ubicacion de las boquillas del quemador

Resultados de las pruebas

L, mm

A, grado M, ml/min dmmd. pm

30±1

0±2 48±1 4,7±0,3

30±1

+20±2 61 ±1 4,9±0,3

30±1

+90±2* 150±1 8,0±0,3

30±1

-20±2 46±1 4,3±0,3

16±1

0±2 40±1 4,3±0,3

* El aerosol se orienta mas alla del cuerpo del VAG, a diferencia de otras orientaciones de los atomizadores.

[0040] De los datos presentados se deduce que la eficiencia del VAG y el tamano de particulas de aerosol generadas por dispersion de solucion salina inorganica no difieren considerablemente de valores analogos de dispersion de agua pura (Ejemplo 1).

El cambio de la ubicacion de los atomizadores cambia la eficiencia del VAG y los tamanos de la gotita del aerosol generado.

Retraer los atomizadores de la pared y aumentar el angulo de desviacion del eyector desde arriba en horizontal, lleva a un aumento de la eficiencia del dispositivo y al aumento simultaneo de los tamanos de particula de aerosol producidos.

Ejemplo 3. Dependencia de la eficiencia del VAG y el diametro de masa mediana de las particulas de aerosol en la viscosidad liquida durante la dispersion de soluciones de compuestos organicos.

[0041] Las pruebas se llevaron a cabo en las condiciones del Ejemplo 1, el VAG se realizo segun el modo A (Tabla 3) y modo B (Tabla 4).

5

10

15

20

25

30

La eficiencia del VAG (M, ml/min) se midio, asl como el diametro medio de masa de las partlculas de aerosol (dmmCj) durante dispersion de liquido modelo, soluciones de agua de glicerina con una viscosidad de 1 (agua) hasta 300 (91 % solucion de glicerina) centipoise a una temperatura de 20±1 °C.

Tabla 3.

Dependencia de la eficie viscosidad del liquido dis

ncia del VAG y el tamano mediano de masa de las partlculas de aerosol en la oerso (modo A).

Concentracion de glicerina, %

Viscosidad de la solucion, cP M, ml/min dmmd, pm

0,0

1,0 12,0 4,4

4,6

1,1 11,5 3,7

10,0

1,3 10,5 3,1

23,0

1,6 8,5 2,9

46,0

3,9 8,0 2,6

84,0

100 3,0 2,1

91,0

300 2,0 1,9

Tabla 4.

Dependencia de la eficie viscosidad del liquido dis

ncia VAG y el tamano mediano de masa de las partlculas de aerosol en la oerso (modo B).

Concentracion de glicerina, %

Viscosidad de la solucion, cP M, ml/min dmmd, pm

0,0

1,0 48,0 ±0,2 6,0± 0,5

10,0

1,3 41,2 ±0,2 5,1± 0,5

25,0

2,1 34,0 ±0,3 4,1± 0,5

40,0

3,8 32,1 ±0,2 4,0± 0,5

60,0

11,0 24,0 ±0,2 3,0± 0,5

80,0

62,0 12,4 ±0,2 1,7± 0,5

91,0

300 8,4 ±0,2 1,0± 0,5

[0042] De los datos presentados se deduce que un aumento en la viscosidad de la solucion de compuesto organico reduce la eficiencia del VAG, al igual que los tamanos de las partlculas de aerosol generadas.

En todos los casos, se observo una dispersion uniforme en tiempo de soluciones con una realizacion estable del VAG. Ejemplo 4. Uso del VAG para aerosolizacion de la formacion de espuma de soluciones en el proceso de dispersion.

[0043] Las busquedas se llevaron a cabo conforme a las condiciones del Ejemplo 1 con la cubierta retirada en el modo B. Las soluciones que se iban a aerosolizar eran bovinas de albumina de suero (BSA) a una concentracion comprendida entre 2 y 20 g/l y que forman de manera intensiva un gran volumen de espuma dentro de la estructuura VAG, durante el suministro de aire comprimido y la mezcla intensiva de la solucion.

La eficiencia del VAG se midio (el volumen de liquido aerosolizado [M] y el diametro mediano de masa de las partlculas de aerosol [dmmd]).

Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 5.

Tabla 5.

Dependencia de la eficiencia VAG y el tamano mediano de masa de las partlculas de aerosol en contenidos BSA en el liquido dispersado.

Contenido en BSA, g/l

M, ml/min dmmd, pm

0

60±1 4,0±0,3

2±0,1

56±3 4,1±0,4

20,0±0,1

57±5 3,9±0,4

[0044] De los datos presentados se deduce que el VAG genera eficazmente un aerosol en presencia de un ingrediente espumoso, es decir, en condiciones dificiles para otros generadores de aerosol.

En la gama observada de concentraciones de BSA, todas las soluciones fueron dispersadas con un resultado practicamente identico.

5

10

15

20

25

30

35

40

Ejemplo 5. Aerosolizacion de soluciones mezcladas, incluyendo componentes organicos e inorganicos.

[0045] Las busquedas se llevaron a cabo en las condiciones del Ejemplo 1, el VAG realizado segun el modo B. La solucion que se iba a aerosolizar era una que contenia un 75 % por masa de agua, un 20 % por masa de glicerina y un 5 % por masa de cloruro sodico.

Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 6.

Tabla 6.

Comparacion de los resultados de aerosolizacion de agua y solucion acuosa, que contiene un 20 %

por masa de glicerina y un 5 % por masa de cloruro sodico.

Liquido aerosolizado

M, ml/min dmmd, pm

Agua

49±1 4,7±0,3

Solucion acuosa de glicerina y NaCl

36±1 4,1±0,5

[0046] De los datos obtenidos se deduce que el VAG se puede aplicar con exito para la aerosolizacion de soluciones de componentes multiples.

Las diferencias de los resultados de aerosolizacion estan condicionadas por la diferencia de viscosidad de las soluciones.

Ejemplo 6. Aerosolizacion de los sistemas heterogeneos.

[0047] Las busquedas se llevaron a cabo en las condiciones del Ejemplo 1, con el generador realizado segun el modo B. La aerosolizacion se aplico a:

1. Una emulsion inversa de agua en aceite, que contenia aceite mineral con una viscosidad de 70 centipoise a 20 °C - 60 % por masa; emulsionante T-2 - 10 % por masa.; hidrosoluble 30 % por masa. (en adelante, emulsion);

2. Una suspension de carbonato calcico, obtenido mediante la mezcla de 70 ml de agua, 5 ml de un 20 % de solucion acuosa de cloruro de calcio y 80 ml de un 5 % de solucion acuosa de hidrocarbonato de sodio (en adelante, suspension);

3. Un 3 % de solucion acuosa de cloruro sodico y agua (base de comparacion).

[0048] Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 7.

Tabla 7.

Comparacion de los resultados de aerosolizacion de una solucion acuosa sistemas de cloruro sodico y de heterofase.

Liquido

M, ml/min dmmd, Mm

Agua

40±1 4,3±0,3

Solucion de NaCl

48±1 4,7±0,3

Emulsion

27±3 3,7±0,3

Suspension

51 ±2 5,9±0,3

[0049] Los resultados obtenidos son la evidencia de la posibilidad de usar el VAG para la atomizacion de suspensiones y emulsiones.

Asl, como resultado de mezcla intensa de liquido dispersado en el cuerpo VAG, esta mantiene su uniformidad en el proceso de aerosolizacion.

[0050] Los resultados presentados son la evidencia del hecho de que a diferencia de los analogos conocidos, el dispositivo declarado es mas universal y se puede usar para obtener un aerosol de buena calidad que usa practicamente todas las composiciones liquidas, incluyendo emulsiones y suspensiones.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo de formacion de aerosol (1) del tipo atomizador eyector vortiginoso, donde el dispositivo incluye un contenedor cilindrico (10) para un liquido que se va a atomizar, donde uno o varios atomizadores eyectores (9) estan

   5 dispuestos sobre la superficie liquida, de tal manera que puedan rotar en un plano horizontal, cada atomizador (9) comprende una camara (23) que dispone de una boquilla (25) y en cuya camara hay introducidas unas tuberias de derivacion (26, 24) para el suministro del material liquido y aire que se va a atomizar,

   y cada atomizador (9) esta dispuesto de tal manera que un chorro de aire que sale desde el esta orientado a lo largo de una cuerda con respecto a la pared (10) del contenedor cilindrico y, de esta manera, una proyeccion de un eje central del 10 pulverizador aerosol en las paredes cilindricas no cruza el borde superior de las paredes del contenedor durante al menos una revolucion de las particulas del pulverizador de aerosol, caracterizado por el hecho de que cada tubo de derivacion de suministro de aire (24) esta dispuesto tangencialmente en la camara y los tamanos de las aberturas del tubo de derivacion y de la boquilla (25) estan relacionados por la ecuacion Do=(0.5^0.7)D2c/Dk, donde Do es el diametro de tubo de derivacion de suministro de liquido (24), Dc es el diametro de la boquilla de salida (25) y Dk es 15 el diametro de un canal de entrada de aire proporcionado por el tubo de suministro de aire (24).
2. 2. Dispositivo, segun la reivindicacion 1, donde el contenedor esta provisto adicionalmente de una cubierta (27), provista de un tubo de derivacion (28).

   20 3. Dispositivo, segun la reivindicacion 1, donde un reflector (22) proporcionado en forma de una placa esta dispuesto

   horizontalmente dentro del contenedor a una altura superior a la superficie del liquido.
3. 4. Dispositivo, segun la reivindicacion 1, que contiene varios atomizadores eyectores (9).