FI81274C - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM. - Google Patents

FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM. Download PDF

Info

Publication number
FI81274C
FI81274C FI863190A FI863190A FI81274C FI 81274 C FI81274 C FI 81274C FI 863190 A FI863190 A FI 863190A FI 863190 A FI863190 A FI 863190A FI 81274 C FI81274 C FI 81274C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rod
mixing
housing
rods
plates
Prior art date
Application number
FI863190A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI863190A (en
FI863190A0 (en
FI81274B (en
Inventor
Jury Ivanovich Kipriyanov
Evgeny Kuzmich Poluyanchenko
Viktor Mironovich Fridman
Vladimir Mikhailovich Semenov
Anatoly Stepanovich Bobkov
Stanislav Konstantinov Ushanov
Alexandr Ivanovich Tolochmanov
Nina Borisovna Remizove
Galina Alexandrovna Sapogova
Tamara Borisovna Chernomaz
Felix Arshakovich Siukaev
Felix Ivanovich Kabanov
Anatoly Sergeevich Polyakov
Valery Anatolievich Ivanov
Avgust Vasilievich Osipov
Original Assignee
Osipov Avgust V
Jury Ivanovich Kipriyanov
Evgeny Kuzmich Poluyanchenko
Viktor Mironovich Fridman
Vladimir Mikhailovich Semenov
Anatoly Stepanovich Bobkov
Stanislav Konstantinov Ushanov
Alexandr Ivanovich Tolochmanov
Nina Borisovna Remizove
Galina Alexandrovna Sapogova
Tamara Borisovna Chernomaz
Felix Arshakovich Siukaev
Felix Ivanovich Kabanov
Anatoly Sergeevich Polyakov
Valery Anatolievich Ivanov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osipov Avgust V, Jury Ivanovich Kipriyanov, Evgeny Kuzmich Poluyanchenko, Viktor Mironovich Fridman, Vladimir Mikhailovich Semenov, Anatoly Stepanovich Bobkov, Stanislav Konstantinov Ushanov, Alexandr Ivanovich Tolochmanov, Nina Borisovna Remizove, Galina Alexandrovna Sapogova, Tamara Borisovna Chernomaz, Felix Arshakovich Siukaev, Felix Ivanovich Kabanov, Anatoly Sergeevich Polyakov, Valery Anatolievich Ivanov filed Critical Osipov Avgust V
Priority to FI863190A priority Critical patent/FI81274C/en
Publication of FI863190A0 publication Critical patent/FI863190A0/en
Publication of FI863190A publication Critical patent/FI863190A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI81274B publication Critical patent/FI81274B/en
Publication of FI81274C publication Critical patent/FI81274C/en

Links

Landscapes

  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

! 81274! 81274

Menetelmä ja laite heterogeenisen väliaineen sekoittamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää heterogeenisen aineen sekoittamista varten ja laitetta tämän menetelmän sovelta-5 miseksi.The present invention relates to a method for mixing a heterogeneous medium and to an apparatus for applying this method.

Keksintöä voidaan soveltaa kemianteollisuudessa, esimerkiksi mineraalilannoitteita valmistettaessa, mikrobiologiassa hiivatuotteita valmistettaessa, petrokemiallisessa teollisuudessa, lääketieteessä ja muualla.The invention can be applied in the chemical industry, for example in the production of mineral fertilizers, in microbiology in the production of yeast products, in the petrochemical industry, in medicine and elsewhere.

10 Heterogeenisten aineiden sekoittamista varten tunne taan jo ennestään laitteita, esimerkiksi sekoittimilla varustettuja laitteita (vertaa F. Streng "Peremeshivanie i apparaty s meshalkami", venäjäksi, Khimia-kustantamo, Leningrad, 1975, s. 384) .10 Equipment for mixing heterogeneous substances is already known, for example equipment with agitators (cf. F. Streng, "Peremeshivanie i apparaty s meshalkami", in Russian, Khimia Publishing House, Leningrad, 1975, p. 384).

15 Tällaisessa laitteessa on kotelo, jossa on nipat aine- faasien syöttämistä ja purkamista varten, ja kotelon sisäosa muodostaa astian, jossa on akseli ja sekoitin. Akseli on yhdistetty alennusvaihteella sähkömoottoriin, joka pyörittää sitä. Siihen kohtaan, jossa akseli tulee koteloon, on järjestet- 20 ty laippatiiviste.Such a device has a housing with nipples for feeding and discharging the material phases, and the inner part of the housing forms a vessel with a shaft and a mixer. The shaft is connected in a reduction gear to an electric motor which rotates it. A flange seal is provided at the point where the shaft enters the housing.

Sekoittimen käsittävä akseli pyörii alennusvaihteen välityksellä moottorin avulla. Heterogeeninen aine sekoitetaan tällä tavoin, jolloin lämmön- ja massansiirtoprosessi faasin rajapinnan läpi nopeutuu.The shaft comprising the agitator rotates via a reduction gear by means of a motor. The heterogeneous substance is mixed in this way, whereby the heat and mass transfer process through the phase interface is accelerated.

25 Edellä mainittua tyyppiä olevalla laitteella ei saa da kuitenkaan riittävää lämmön- ja massansiirtonopeutta heterogeenisiin aineisiin, ja lisäksi ne kuluttavat liikaa käyt-töenergiaa, mikä alentaa taas niiden tehoa.However, a device of the above-mentioned type may not provide a sufficient rate of heat and mass transfer to heterogeneous materials, and in addition they consume too much operating energy, which in turn reduces their efficiency.

Myös helposti vahingoittuvat osat, kuten alennusvaih- 30 de ja laippatiivisteet, vähentävät laitteen luotettavuutta.Vulnerable parts, such as the reduction gear and flange seals, also reduce the reliability of the device.

Lisäksi tällaista laitetta ei saa riittävän painetiiviiksi eikä steriiliksi, joten sen käyttö teollisuudessa on rajoitettu .In addition, such a device cannot be made sufficiently pressure-tight or sterile, so its use in industry is limited.

2 812742 81274

Lisäksi tunnetaan sellainen heterogeenisen aineen sekoitusmenetelmä, johon kuuluu aineen sekoittaminen ja sen paneminen ajoittaisiin, taajuudeltaan vaihteleviin värähte-lyihin (vertaa keksijän todistusta SU nro 508 400, IPC B 01 F 5 11/00, julkaistu 1971).In addition, a method of mixing a heterogeneous substance is known, which involves mixing the substance and subjecting it to intermittent oscillations of varying frequency (cf. the inventor's certificate SU No. 508,400, IPC B 01 F 5 11/00, published 1971).

Tämä menetelmä on myös epäedullinen, koska sillä ei saada nopeaa lämmön- ja massansiirtoa, ja se tarvitsee sekoittamiseen paljon tehoa.This method is also disadvantageous because it does not provide rapid heat and mass transfer and requires a lot of power for mixing.

Lisäksi tunnetaan tärinänpoistin (vertaa keksijän 10 todistusta SU nro 697 139, Int. Cl. B 01 D 11/00, julkaistu 15. marraskuuta 1979), jossa on nippelit käsittävä kotelo nestefaasien syöttämistä ja poistamista varten ja astia, jossa on levyelementtejä käsittävä tanko, joka on yhdistetty värähtelykäyttölaitteeseen ja varustettu hajotuslaitteella. 15 Levyt käsittävät tanko liikkuu edestakaisin värähtely- käyttölaitteen avulla ja sekoittaa heterogeenisen aineen.Also known is a vibration remover (cf. the inventor's 10 certificate SU No. 697 139, Int. Cl. B 01 D 11/00, published November 15, 1979), which has a housing comprising nipples for feeding and removing liquid phases and a vessel with a rod comprising plate elements, connected to the vibration drive and equipped with a disintegration device. 15 The plates comprising the rod move back and forth by means of a vibration drive and mix the heterogeneous substance.

Koska kaikki levyt on kiinnitetty tankoon, ne kohdistavat värähtelyjä heterogeeniseen aineeseen yhdessä faasissa. Tämän vuoksi värähtelynpoistimen koteloon kohdistuu huo-20 mättäviä dynaamisia kuormituksia, jotka aiheuttavat tuntuvia värähtelyjä.Because all the plates are attached to the rod, they apply vibrations to the heterogeneous material in one phase. Therefore, the housing of the vibration remover is subjected to appreciable dynamic loads, which cause appreciable vibrations.

Kahden vierekkäisen levyn väliin syntyy yli- ja alipai-nevyöhykkeitä, jotka heikentävät toisiaan, mistä on seurauksena lämmön- ja massansiirtonopeuden vähneminen heterogeeni-25 sessa aineessa.Overpressure and underpressure zones are created between two adjacent plates, which weaken each other, resulting in a decrease in the rate of heat and mass transfer in the heterogeneous material.

Vielä erästä laitetta, joka on tarkoitettu heterogeenisen aineen sekoittamiseen, selostetaan keksijän todistuksessa SU 401 385, Int. Cl. B 01 F 11/00. Tämä laite käsittää kotelon, jossa on nipat ainefaasien syöttämistä ja pur-30 kamista varten ja astia, jossa on sekoituselementit käsittä vä tanko ja tiivisteyksikkö kotelon ja tangon välissä. Sekoituselementit ovat kuperankoveria tappeja. Koteloon on kiinnitetty sähkömagneettinen värähtelijä, jossa on käämi, jonka vaippa on yhdistetty tankoon ja liikuttaa sitä 35 aksiaalisesti kotelossa.Another device for mixing a heterogeneous substance is described in the inventor's certificate SU 401 385, Int. Cl. B 01 F 11/00. This device comprises a housing with nipples for feeding and discharging the substance phases and a vessel with a rod comprising mixing elements and a sealing unit between the housing and the rod. The mixing elements are convex concave pins. Attached to the housing is an electromagnetic vibrator having a coil whose sheath is connected to the rod and moves it 35 axially in the housing.

n 3 81274n 3 81274

Laite toimii seuraavalla tavalla.The device works as follows.

Vaippa ja näin ollen myös sekoitusosat käsittävä tanko suorittaa edestakaisia liikkeitä vuorottelevan sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta etukäteen määrätyllä taa-5 juudella. Sekoituselementtien edestakaiset liikkeet panevat heterogeenisen aineen liikkeeseen, niin että siihen kohdistuu ajoittaisia mekaanisia värähtelyjä yhtenä vaiheena.The rod and thus also the rod comprising the mixing parts perform reciprocating movements under the action of an alternating electromagnetic field at a predetermined frequency. The reciprocating movements of the mixing elements mobilize the heterogeneous substance so that it is subjected to intermittent mechanical vibrations in one step.

Tällaisen laitteen ja sen käyttöön liittyvän sekoitus-menetelmän eräänä epäkohtana on sen pieni lämmön- ja massan-10 siirtonopeus, mikä johtuu siitä, että heterogeeniseen ai neeseen kohdistetaan mekaanisia yksivaihevärähtelyjä. Laitteella ei saada aikaan sellaisia olosuhteita, jotka ovat edullisia kotelon astiassa olevan heterogeenisen aineen ho-mogenoimiseksi. Laitteeseen kohdistuu myös huomattavia vä-15 rähtelyjä.One of the disadvantages of such a device and the mixing method associated with its use is its low heat and mass transfer rate due to the application of mechanical single-phase vibrations to the heterogeneous material. The device does not provide conditions that are favorable for homogenizing the heterogeneous material in the housing container. The device is also subject to significant vibrations.

Lisäksi tiivisteyksikkö ei pysty suojaamaan sähkömagneettisen värähtelijän sisäosaa sekoitettavan heterogeenisen aineen kaasuilta ja höyryiltä.In addition, the sealing unit is not able to protect the inside of the electromagnetic vibrator from gases and vapors of the heterogeneous substance to be mixed.

Tämänkertainen keksintö koskee sellaista heterogee-20 nisen aineen sekoitusmenetelmää, jolla saadaan aikaan sopivat olosuhteet aineen sekoittamiseksi ja ajoittaisen mekaanisen värähtelyn kohdistamiseksi siihen sekä laitteen kehittämiseksi niin, että menetelmää voidaan soveltaa siten, että sen sähkömagneettiseen värähtelijään järjestetään lisäele-25 mentit, jotka on tarkoitettu helpottamaan lämmön- ja massan- siirtoprosessia ja vähentämään sen käyttöön kulutettavaa tehoa ja vähentämään samanaikaisesti laitteen kotelon värähtelyjä.The present invention relates to a method of mixing a heterogeneous substance which provides suitable conditions for mixing the substance and subjecting it to intermittent mechanical vibration and to developing the device so that the method can be applied by providing additional elements in its electromagnetic vibrator to facilitate heat and mass transfer process and to reduce the power consumed for its use and at the same time reduce the vibrations of the device housing.

Tämä probleema ratkaistaan heterogeenisen aineen se-30 koitusmenetelmällä panemalla aine liikkeeseen ja kohdista malla siihen ajoittaisia mekaanisia värähtelyjä, jolloin keksinnön mukaan ajoittaiset mekaaniset värähtelyt suunnataan heterogeeniseen aineeseen kahdella tällaisten värähtelyjen vierekkäisellä lähteellä vastavaiheena 0,5 - 10,0 mm 35 amplitudilla.This problem is solved by a method of mixing a heterogeneous substance by mobilizing the substance and applying intermittent mechanical vibrations to it, wherein according to the invention intermittent mechanical vibrations are directed to the heterogeneous substance by two adjacent sources of such vibrations in a phase of 0.5 to 10.0 mm.

4 81274 Tässä ehdotetussa menetelmässä heterogeeniseen aineeseen kohdistuvat voimakkaat mekaaniset värähtelyt saavat aikaan fysikaalisen vaikutuksen, jonka tämän keksinnön tekijät ovat todenneet ja jonka nimenä on "Nesteeseen hajotettujen 5 hiukkasten keskinäisen liikenopeuden värähtelyn lisäys". Tämä vaikutus hyödynnetään täysin ehdotetussa menetelmässä, jolla edistetään lämmön- ja massansiirtoprosessia faasin rajapinnan läpi ja hajotetut hiukkaset saadaan jakautumaan yh-tenäisemmin laitteen astiaan.4,81274 In the present method, strong mechanical vibrations on a heterogeneous substance produce a physical effect, as noted by the present inventors, entitled "Increasing the mutual velocity vibration of the particles dispersed in a liquid". This effect is fully utilized in the proposed method, which promotes the process of heat and mass transfer through the phase interface and causes the decomposed particles to be distributed more uniformly in the vessel of the device.

10 Voimakkaammalla sekoitusprosessilla varmistetaan myös raaka-aineen tehokkaampi hyödyntäminen, parannetaan tuotteen laatua ja vähennetään tuntuvasti prosessiin käytetyn tehon määrää.10 A stronger mixing process also ensures a more efficient use of the raw material, improves the quality of the product and significantly reduces the amount of power used in the process.

Sekoittamisen tehostamiseksi ainetta sekoitetaan mie-15 luimmin niin, että sen keskimääräinen virtausnopeus on 1- - 4-kertainen hajotettujen hiukkasten laskeutumisnopeu-teen nähden.In order to enhance the mixing, the substance is mixed with the average so that its average flow rate is 1- to 4 times the settling rate of the disintegrated particles.

Tämä probleema ratkaistaan myös sellaisella heterogeenisen aineen sekoituslaitteella, jossa on kotelo, joka on 20 varustettu nipoilla ainefaasien syöttämistä ja purkamista varten, ja astia, jossa on sekoituselementeillä varustettu tanko, joka menee koteloon ja jonka tiivistysyksikkö sulkee, ja lisäksi koteloon kiinnitetty sähkömagneettinen värähtelijä, jossa on käämi, jonka vaippa on yhdistetty jäy-25 kasti tankoon ja liikkuu tangossa kotelon pitkittäisakse-lissa, mainitun laitteen altaan käsittäessä ainakin yhden sekoituselementit käsittävän lisätangon, kun taas sähkömagneettinen värähtelijä on varustettu ainakin yhdellä li-säkäämillä, jonka vaippa on yhdistetty jäykästi toiseen 30 tankoon varmistamaan sen liike ensimmäisen tangon liikesuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan, käämien ollessa järjestetty sama-akselisesti yhteiselle alustalle sen vastakkaisille puolille ja sähkökytketty vastaavasti.This problem is also solved by a heterogeneous substance mixing device with a housing provided with nipples for feeding and discharging the substance phases, and a vessel with a rod with mixing elements which enters the housing and is closed by a sealing unit, and an electromagnetic vibrator mounted in the housing. a coil having a jacket connected to a rigid box rod and moving in the rod on the longitudinal axis of the housing, said device basin comprising at least one additional rod comprising mixing elements, while the electromagnetic oscillator is provided with at least one additional winding rigidly connected to the other rod 30 its movement in a direction opposite to the direction of movement of the first rod, the windings being arranged coaxially on a common base on its opposite sides and electrically connected accordingly.

5 812745,81274

Laitteen tällaisesta järjestelystä johtuen pystytään käyttämään käytännöllisesti katsoen kaikkia värähtely-nopeuksia ja kiihdytyksiä, jotka tarvitaan tehostamisproses-seissa, kun niin sanottuja vahingoittavia värähtelyjä ei ole.Due to such an arrangement of the device, it is possible to use practically all the vibration speeds and accelerations required in the intensification processes when there are no so-called damaging vibrations.

5 Sen vuoksi ehdotettu laite onkin tehokkaampi ja luotettavampi, koska siinä ei ole pyöriviä eikä hankaavia osia.5 Therefore, the proposed device is more efficient and reliable, as it has no rotating or abrasive parts.

Sekoitusprosessin tehostamiseksi laite on mieluimmin varustettu kahdella tangolla, joista toinen on ontto, järjestettyinä sama-akselisesti astiaan, tai vaihtoehtoises-10 ti kolmella tangolla, joista kaksi on järjestetty astiaan ensimmäisen tangon vastakkaisille puolille ja yhdistetty jäykästi toiseen vaippaan.To streamline the mixing process, the device is preferably provided with two rods, one of which is hollow, arranged coaxially in the vessel, or alternatively three rods, two of which are arranged in the vessel on opposite sides of the first rod and rigidly connected to the second jacket.

Vaahdonmuodostuksen aiheuttamien sekoitusprosessien toteuttamiseksi suositetaan, että laite varustetaan vaah-15 donestolevyillä, jotka on kiinnitetty tukevasti tankoihin.In order to carry out the mixing processes caused by the formation of foam, it is recommended that the device be provided with foam barrier plates which are firmly attached to the rods.

On edullista, että laitteen työastian täydellisen painetiiviyden varmistamiseksi tiivistysyksikkö on varustettu ainakin yhdellä joustavalla elementillä, joka on tehty pyöreäksi levyksi, jossa on läpimenevät, kaarevat aukot, jot-20 ka on järjestetty samankeskisesti, ja reiät, joissa on tanko.It is preferred that the sealing unit is provided with at least one resilient element made of a circular plate with through-going, curved openings arranged concentrically and holes with a rod in order to ensure complete pressure tightness of the working vessel of the device.

Työsastian luotettavamman painetiiviyden varmistamiseksi suurpaineilla tiivistysyksikkö on varustettu mieluimmin kahdella joustavalla elementillä, jotka on muotoiltu pyöreik-si levyiksi, jotka on kiinnitetty niin, että niiden reiät 25 siirtyvät toisiinsa nähden.In order to ensure a more reliable pressure tightness of the work vessel at high pressures, the sealing unit is preferably provided with two flexible elements shaped as round plates fixed so that their holes 25 move relative to each other.

Sekoitusprosessien tehostamiseksi sekoituselementti on mieluimmin levy, jossa on suuttimet, jotka on muotoiltu katkaistuiksi kartioiksi, joiden pienempi kanta suuntautuu levyjen päälle.To streamline the mixing processes, the mixing element is preferably a plate with nozzles shaped into truncated cones with a smaller base facing the plates.

30 Ehdotettu menetelmä heterogeenisen aineen sekoitta miseksi perustuu siihen, että aine sekoitetaan sen homogenisoimista varten optimaalisten edellytysten varmistamiseksi. Tällaisen sekoittamisen aikana nesteen etenemisliikkeen vaikutuksesta kiinteät hiukkaset jäävät kellumaan. Samanai-35 kaisesti tällä tavoin liikkuvaan nesteeseen kohdistetaan 6 81274 ajoittaisia mekaanisia värähtelyjä tällaisten värähtelyjen kahdesta vierekkäisestä lähteestä vastavaiheena niiden amplitudin ollessa 0,5 - 10 mm. Värähtelyt saavat aikaan neste-hiukkasten värähtelyliikkeen. Sellaisen nesteen värähtely-5 liikkeessä, jossa on nesteen tiheydestä poikkeavan tiheyden omaavia kiinteitä hiukkasia, nämä kiinteät hiukkaset joutuvat liikkeeseen nesteeseen nähden, jossa ne ovat, inertiavoimien vuoksi. Kiinteiden aineiden liike nesteeseen nähden edistää taas peräkkäistä diffuusiota faasin rajapinnan 10 läpi, mikä saa aikaan tehostuneet lämmön- ja massansiirto-prosessit .30 The proposed method for mixing a heterogeneous substance is based on mixing the substance to homogenize it to ensure optimal conditions. During such mixing, the solid particles remain floating due to the movement of the liquid. At the same time, 6,81274 intermittent mechanical oscillations are applied to the fluid moving in this way from two adjacent sources of such oscillations in opposite phases with an amplitude of 0.5 to 10 mm. The vibrations cause the vibration motion of the liquid particles. In the motion of a vibration-5 of a liquid having solid particles having a density different from the density of the liquid, these solid particles are in motion with respect to the liquid in which they are due to inertial forces. The movement of solids relative to the liquid again promotes sequential diffusion through the phase interface 10, resulting in enhanced heat and mass transfer processes.

Pyörrevirtauksen nestemäisten pisaroiden ja kuplien värähtelyliike vastaa edellä selostettua.The oscillating motion of the liquid droplets and bubbles in the eddy flow corresponds to that described above.

Kun värähtelyjä sovelletaan alle 0,5 mm:n amplitudilla la, heterogeenista ainetta ei saada riittävän homogeeniseksi, kun taas tällä amplitudilla, joka on suurempi kuin 10 mm, kuluu huomattavasti suurempi määrä tehoa prosessia varten, ja sekoitusprosessi tehostuu vain vähän.When the oscillations are applied with an amplitude Ia of less than 0.5 mm, the heterogeneous material is not made sufficiently homogeneous, whereas with this amplitude greater than 10 mm, a significantly higher amount of power is consumed for the process and the mixing process is only slightly more efficient.

Keksinnön tekijät ovat todenneet, että nesteeseen ha-20 jonneiden hiukkasten suhteellisen liikenopeuden värähtelyn lisääntymisen vaikutusta hyödynnetään täysin ehdotetussa sekoitusmenetelmässä. Tämä vaikutus helpottaa lämmön- ja massan-siirtoprosesseja minimillä energiankulutuksella.The inventors have found that the effect of the increase in the vibration of the relative velocity of the particles dispersed in the liquid is fully utilized in the proposed mixing method. This effect facilitates heat and mass transfer processes with minimal energy consumption.

Ajoittaisten mekaanisten värähtelyjen soveltaminen mah-25 dollistaa heterogeenisen aineen sekoittamisen sekoitusproses- siin kuluvan tehon jäädessä minimaaliseksi. Sekoittaminen voi jatkua keskimääräisellä virtausnopeudella, joka on 1-4 kertaa hajonneiden hiukkasten laskeutumisnopeus.The application of intermittent mechanical vibrations allows the mixing of the heterogeneous substance in the mixing process with a minimum of power. Stirring can continue at an average flow rate of 1 to 4 times the settling rate of the decomposed particles.

Seuraavassa selostetaan erikoisesimerkkeinä keksinnön 30 mukaisen menetelmän soveltamista.The application of the method according to the invention 30 will be described below as specific examples.

li 7 8Ί274li 7 8Ί274

Esimerkki 1Example 1

Laitteessa, jossa on tilavuudeltaan 1 m^:n suuruinen työastia, suoritetaan kuparin sähkökemiallinen pelkistyspro-sessi rikkihappoliuoksessa sinkkijauheella sekoitettavan he-5 terogeenisen aineen fysikaalisten ominaisuuksien ollessa seu- 3 raavat: nesteen tiheys 1000 kg/m , nesteen viskositeetti -3 3 10 kg/(ms), kiinteiden hiukkasten tiheys 2000 kg/m , kiinteiden hiukkasten halkaisija 0,1 mm. Revitettyjä levyjä käytetään sekoittamaan aine ja kohdistamaan siihen mekaanisia 10 värähtelyjä. Jokainen levypari suorittaa värähtelyjä vasta-vaiheena .In an apparatus with a work vessel of 1 m 2, an electrochemical reduction process of copper is carried out in a sulfuric acid solution with the following physical properties of the heterogeneous substance to be mixed with zinc powder: liquid density 1000 kg / m, liquid viscosity -3 3 10 kg / (ms), density of solid particles 2000 kg / m, diameter of solid particles 0.1 mm. The torn plates are used to mix the substance and subject it to mechanical vibrations. Each pair of plates performs oscillations as a counter-phase.

Alla oleva taulukko 1 esittää ehdotetun menetelmän ja keksijän todistuksen SU nro 508 400 mukaisen menetelmän prosessiparametrejä.Table 1 below shows the process parameters of the proposed method and the method according to the inventor's certificate SU No. 508 400.

15 Taulukko 115 Table 1

Prosessiparametrit Ehdotettu käsiteltävän Keksijän todistuk- keksinnön mukaan_ sen SU nro 508 400 mukaan_ 20 Värähtelyjen taajuus, Hz 50 8Process parameters Proposed according to the present inventor's certificate - according to its SU No. 508 400_ 20 Frequency of oscillations, Hz 50 8

Levyn värähtelyjen amplitudi, mm 2 30Amplitude of plate vibrations, mm 2 30

Levyn kuluttama 25 teho, kW 1 425 power consumed by the plate, kW 1 4

Hiukkasten laskeutu- misnopeus, m/s 0,1 0,1Particle settling rate, m / s 0.1 0.1

Keskimääräinen virtausnopeus, m/s 0,35 0,35 30 Prosessin nopeus, kg/(m3s) 16,7-10-3 16,5-10-3Average flow rate, m / s 0.35 0.35 30 Process speed, kg / (m3s) 16.7-10-3 16.5-10-3

Tehon erityiskulu-tus kuparin pelkistystä varten, J/kg 0,6-10** 2.4* 10** β 81274Specific power consumption for copper reduction, J / kg 0.6-10 ** 2.4 * 10 ** β 81274

Esimerkki 2Example 2

Laitteessa, jossa on tilavuudeltaan 1 m^:n suuruinen työastia, suoritetaan hapettamisprosessi vesipitoiselle nat-riumsulfiittiliuokselle ilman hapen avulla sekoitettavan he-5 terogeenisen aineen fysikaalisten ominaisuuksien ollessa seu- 3 raavat: nesteen tiheys 1000 kg/m , nesteen viskositeetti -3 3 10 kg/(ms), ilman tiheys 1,29 kg/m .In an apparatus with a working vessel of 1 m 2 volume, an oxidation process is carried out on an aqueous sodium sulfite solution without the oxygen-miscible heterogeneous substance having the following physical properties: liquid density 1000 kg / m, liquid viscosity -3 3 10 kg / (ms), air density 1.29 kg / m.

Heterogeeninen aine sekoitetaan syöttämällä paineilmaa diffuusorin läpi, kun taas jaksottaiset mekaaniset vä-10 rähtelyt saadaan aikaan rei'itetyillä levyillä. Jokainen le-vypari värähtelee vastavaiheena.The heterogeneous material is mixed by feeding compressed air through a diffuser, while intermittent mechanical oscillations are produced by perforated plates. Each pair of plates vibrates in the opposite phase.

Alla oleva taulukko 2 esittää ehdotetun menetelmän ja keksijän todistuksen SU nro 508 400 mukaisia prosessi-parametrejä.Table 2 below shows the process parameters according to the proposed method and the inventor's certificate SU No. 508,400.

15 Taulukko 215 Table 2

Nrot Prosessiparametrit MenetelmäNo. Process parameters Method

Ehdotettu käsi- Keksijän todis- teltävän keksin- tukseri SU nro _nön mukaan_508 400 mukaan 20 J___2_3__4_ 1 Värähtelyjen taajuus, Hz 10 8 2 Värähtelyjen amplitudi, mm 10 30 3 Levyn kuluttama teho, kW 0,7 3,5 4 Ilman kulutus, m^/s 1,66*10 ^ 1,66*10 ^ 25 5 Kuplan kellumisnopeus, m/s 0,19 0,19 6 Keskimääräinen virtausnopeus , m/s 0,58 1,16 7 Hapetusnopeus, m^C^/(m3s) 23,5*10 4 23,5’10 4 8 Tehon erityiskulutus hape- 30 tusta varten, J/m^ 0,5*10® 1,48*10®Proposed Inventor of the Inventor's Proof According to SU No. _508 400 20 J___2_3__4_ 1 Frequency of oscillations, Hz 10 8 2 Amplitude of oscillations, mm 10 30 3 Power consumed by the plate, kW 0.7 3.5 4 Air consumption, m ^ / s 1.66 * 10 ^ 1.66 * 10 ^ 25 5 Bubble buoyancy rate, m / s 0.19 0.19 6 Average flow rate, m / s 0.58 1.16 7 Oxidation rate, m ^ C ^ / ( m3s) 23.5 * 10 4 23.5'10 4 8 Specific power consumption for oxidation, J / m ^ 0.5 * 10® 1.48 * 10®

Esimerkki 3 3Example 3 3

Laitteessa, jossa on tilavuudeltaan 1 m :n suuruinen työastia, suoritetaan vesipitoisen natriumsulfaattiliuoksen hapettamisprosessi ilman hapella sekoitettavan heterogeeni- 35 Sen aineen fysikaalisten ominaisuuksien ollessa seuraavat: 3 -3 nesteen tiheys 1000 kg/m , nesteen viskositeetti 10 kg/(ms), 3 ilman tiheys 1,29 kg/m .In an apparatus with a work vessel of 1 m capacity, the oxidation process of the aqueous sodium sulphate solution is carried out without the oxygen-miscible heterogeneous material. The physical properties of the substance are as follows: 3 -3 liquid density 1000 kg / m, liquid viscosity 10 kg / (ms), 3 air density 1.29 kg / m.

9 812749 81274

Heterogeeninen aine sekoitetaan syöttämällä paineilmaa diffuusorin läpi, kun taas ajoittaiset värähtelyt saadaan aikaan rei'itetyillä levyillä. Jokainen levypari vä-rähtelee vastavaiheena.The heterogeneous material is mixed by feeding compressed air through a diffuser, while intermittent oscillations are provided by perforated plates. Each pair of plates oscillates in phase.

5 Alla oleva taulukko 3 esittää ehdotetun menetelmän ja keksijän todistuksen SU nro 508 400 mukaisen menetelmän prosessiparametrejä.5 Table 3 below shows the process parameters of the proposed method and the method according to the inventor's certificate SU No. 508 400.

Taulukko 3Table 3

Prosessiparametrit MenetelmäProcess parameters Method

Ehdotettu käsitel- Keksijän todistuksen tävän keksinnön mu- SU nro 508 400 mu-_kaan_kaan_ Värähtelyjen taajuus, Hz 600 8 Värähtelyjen amp- 15 litudi, mm 0,5 30According to the invention of the inventor's certificate, the frequency of the oscillations, Hz 600 8, the amplitude of the oscillations, mm 0.5 30

Levyn kuluttama teho, kW 1,2 3,5Power consumed by the plate, kW 1.2 3.5

Ilman kulutus, m3/s 1,66*10 ^ 1,66*10 3Air consumption, m3 / s 1.66 * 10 ^ 1.66 * 10 3

Kuplan kellumisno- 20 peus, m/s 0,19 0,19Bubble floating speed, m / s 0.19 0.19

Keskimääräinen virtausnopeus, m/s 0,70 1,16Average flow rate, m / s 0.70 1.16

Hapetusnopeus, m302/m3s 23,5-10-4 23,5-10-4 25 Tehon erityiskulutus hapetusta varten, J/m3 0,5-106 1,48*106Oxidation rate, m302 / m3s 23.5-10-4 23.5-10-4 25 Specific power consumption for oxidation, J / m3 0.5-106 1.48 * 106

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla ehdotetun laitteen erikoisrakenteisiin, jotka esitetään 30 oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 on pituusleikkaus ehdotetusta laitteesta he-terogeenisän laitteen sekoittamiseksi, kahdella tangolla varustettuna, kuvio 2 on pituusleikkaus ehdotetun laitteen toises-35 ta muunnelmasta, 10 81 274 kuvio 3 on suurennettu pituusleikkaus levysuutti- mesta, kuvio 4 on suurennettu leikkaus tiivisteyksiköstä, ja kuvio 5 on suurennettu tasokuva keksinnön mukaisen 5 laitteen jousto-osasta.The invention will be described in detail with reference to the special structures of the proposed device shown in the accompanying drawings, in which Figure 1 is a longitudinal section of a proposed device for mixing a heterogeneous device with two rods, Figure 2 is a longitudinal section of a second variant of the proposed device; longitudinal section of the plate nozzle, Fig. 4 is an enlarged section of the sealing unit, and Fig. 5 is an enlarged plan view of the elastic part of the device 5 according to the invention.

Seuraavassa selostetaan ehdotetun menetelmän soveltamiseen käytettävää laitetta.The following describes the apparatus used to apply the proposed method.

Ehdotettu laite heterogeenisen aineen sekoittamiseksi (kuvio 1) käsittää kotelon 1, jossa on vastaavasti yhteet 10 2 ja yhde 3 ainefaasien syöttämistä ja purkamista varten. Ko telossa 1 on astia 4, jossa on tangot 5 ja 6, joista tanko 5 on ontto, mainittujen tankojen ollessa järjestettynä sama-ak-selisesti.The proposed device for mixing a heterogeneous substance (Fig. 1) comprises a housing 1 with connections 10 2 and a connection 3 for feeding and discharging the substance phases, respectively. The assembly 1 has a container 4 with rods 5 and 6, of which rod 5 is hollow, said rods being arranged coaxially.

Sekoituselementit käsittävien tankojen lukumäärä määräy-15 tyy sekoitusprosessin parametrien mukaan. Normaalisti kaksi tankoa 5 ja 6 käsittävässä laitteessa on tilavuudeltaan pieni astia 4, jota käytetään laboratorioissa ja pienissä laitoksissa.The number of bars comprising the mixing elements is determined by the parameters of the mixing process. Normally, a device comprising two rods 5 and 6 has a small-volume vessel 4 which is used in laboratories and small establishments.

Tilavuudeltaan suuremman astian 4 käsittävässä laittees-20 sa voi olla kolme tankoa 7, 8, 9 (kuvio 2), joista tangot 7 ja 9 on järjestetty mieluimmin tangon 8 sivuille. Tällaista laitetta suositetaan mieluimmin tuotannoltaan suuriin laitoksiin.The device-20 having a container 4 with a larger volume may have three rods 7, 8, 9 (Fig. 2), of which the rods 7 and 9 are preferably arranged on the sides of the rod 8. Such a device is preferably recommended for large production plants.

Koteloon 1 on asennettu sähkömagneettinen värähtelijä, 25 jossa on ainakin kaksi käämiä 10 ja 11, joissa on ankkurit 12 ja 13. Käämit 10 ja 11 on järjestetty sama-akselisesti yhteiselle alustalle 14 sen vastakkaisille puolille ja yhdistetty vastaavasti. Käämien lukumäärä määrää etukäteen valitun sähkömagneettisen värähtelijän tehon tarvittavasta sekoitus-30 tehosta riippuen. Yleensä tilavuudeltaan pieniä astioita varten käytetään kahta käämiä 10 ja 11. Ankkuri 12 on kiinnitetty jäykästi kiinnityslevyyn 15, kun taas ankkuri 13 on kiinnitetty vastaavasti kiinnityslevyyn 16. Levyjen 15 ja 16 ja yhteisen alustan 14 väliin on järjestetty jousto-osat, esi-35 merkiksi jouset 17.Mounted in the housing 1 is an electromagnetic vibrator 25 having at least two windings 10 and 11 with anchors 12 and 13. The windings 10 and 11 are coaxially arranged on a common base 14 on opposite sides thereof and connected accordingly. The number of windings determines the power of the preselected electromagnetic oscillator depending on the required stirring power. Generally, for small containers, two coils 10 and 11 are used. The anchor 12 is rigidly attached to the mounting plate 15, while the anchor 13 is fixed to the mounting plate 16, respectively. Elastic parts are arranged between the plates 15 and 16 and the common base 14, e.g. 17.

il n 81274il n 81274

Vaippa 12 on yhdistetty jäykästi tankoon 5 asennus-levyllä 15 sen aksiaalisen liikkeen varmistamiseksi koteloon 1 nähden. Ankkuri 13 on yhdistetty jäykästi asennuslevyllä 16 tankoon 6 sen liikkeen varmistamiseksi aksiaalisesti ko-5 teloon 1 nähden tangon liikesuuntaan nähden vastakkaisessa suunnassa. Kuitenkin, kuten kuviossa 2 esitetään, ankkuri 13 voidaan yhdistää asennuslevyllä 16 jäykästi kahteen tankoon 7 ja 9 niiden liikkeen varmistamiseksi aksiaalisesti koteloon 1 nähden tangon 8 liikkeeseen nähden vastakkaisessa suunnassa. 10 Tällä järjestelyllä pystytään nopeuttamaan sekoitusprosessia ja lisäämään siten laitteen tehoa. Tangot 7, 8 ja 9 on yhdistetty jäykästi sekoituselementteihin, jotka ovat muodoltaan revitettyjä levyjä 18. Sekoittamisen tehostamiseksi suutti-mia 19 voidaan sijoittaa levyjen 18 reikiin. Jokainen tällai-15 nen suutin 19 on muotoiltu katkaistuksi kartioksi, ja sen pienempi kanta menee levyn 18 päälle. Ehdotettua laitetta voidaankin tämän vuoksi käyttää edullisesti sellaisissa prosesseissa, joihin liittyy pysyvän vaahdon muodostuminen, kuten mikrobiologiassa. Tätä varten tangot 7, 8 ja 9 (kuvio 2) on 20 sijoitettu huomattavasti sekoitettavan heterogeenisen aineen yläpuolelle vaahdonmuodostusvyöhykkeeseen kahdella revitetyllä levyllä 20. Vaahto laskee, kun se pannaan kosketukseen levyn 20 värähtelevän pinnan kanssa ja puristuu levyjen väliseen tilaan.The jacket 12 is rigidly connected to the rod 5 by a mounting plate 15 to ensure its axial movement relative to the housing 1. The anchor 13 is rigidly connected by a mounting plate 16 to the rod 6 to ensure its movement axially with respect to the co-roll 1 in a direction opposite to the direction of movement of the rod. However, as shown in Fig. 2, the anchor 13 can be rigidly connected by the mounting plate 16 to the two rods 7 and 9 to ensure their movement axially with respect to the housing 1 in the opposite direction to the movement of the rod 8. 10 This arrangement makes it possible to speed up the mixing process and thus increase the efficiency of the device. The rods 7, 8 and 9 are rigidly connected to the mixing elements, which are in the form of torn plates 18. In order to improve the mixing, the nozzles 19 can be placed in the holes of the plates 18. Each such nozzle 19 is formed into a truncated cone, and its smaller base goes over the plate 18. The proposed device can therefore be used advantageously in processes involving the formation of a permanent foam, such as in microbiology. To this end, the rods 7, 8 and 9 (Fig. 2) 20 are placed considerably above the heterogeneous substance to be mixed in the foaming zone with two torn plates 20. The foam falls when it is brought into contact with the vibrating surface of the plate 20 and compresses the space between the plates.

25 Siihen kohtaan, jossa tangot menevät laitteen koteloon, on sijoitettu tiivisteyksikkö, jossa on ainakin yksi elastinen ja yksi taipuisa elementti 21, 22 (kuvio 4). Nämä kaksi elementtiä varmistavat kotelon 1 painetiiviyden. Elastinen elementti 21 on tehty yhtenä kappaleena ja valmistettu fluo-30 rimuovista, kumista tai metallista prosessiolosuhteista riippuen. Tämä elementti 21 on puristettu tiiviisti koteloon 1 ja tankoon 5 taipuisalla elementillä 22. Elastinen elementti 21 ja taipuisa elementti 22 sijoitetaan tangon 5 kaulukseen 23 ja kiinnitetään ylhäältä mutterilla 24; muut tangot 35 7, 8 ja 9 puristustiivistetään samalla tavalla. Taipuisa ele- 12 81 274 mentti 22 on tehty jousiteräksestä ja se on muodollaan pyöreä levy, jossa on läpimenevät, kaarevat, samankeskiset aukot 25 (kuvio 5). Aukot 25 takaavat sen kiinteyden, kun taas sen keskiosa voi liikkua pystysuoraan sen kehään näh-5 den. Joustavassa osassa 22 on tietty jäykkyys, ja tällais ten käytettävien elementtien lukumäärä riippuu kotelon 1 astiassa 4 olevasta ylipaineesta. Jokaisen taipuisia elementtejä 22 käsittävän parin väliin on sijoitettu elastinen elementti 21. Jos tiivistysyksikössä on useita taipuisia element-10 tejä 22, yhden taipuisan elementin aukot 25 on siirretty toi sen elementin aukkoihin 25 nähden. Tällainen taipuisien elementtien 22 järjestely tiivistysyksikössä takaa astian 4 luotettavan painetiiviyden paineiden ollessa huomattavia. Ehdotetun laitteen kotelossa 1 voi olla yhde 26 sekoitusproses-15 sin aikana muodostuneiden kaasujen poistamiseksi.At the point where the rods enter the housing of the device, a sealing unit with at least one elastic and one flexible element 21, 22 is placed (Fig. 4). These two elements ensure the pressure tightness of the housing 1. The elastic element 21 is made in one piece and made of fluoro-30 plastic, rubber or metal depending on the process conditions. This element 21 is tightly pressed into the housing 1 and the rod 5 by a flexible element 22. The elastic element 21 and the flexible element 22 are placed in the collar 23 of the rod 5 and fastened from above by a nut 24; the other bars 35 7, 8 and 9 are press-sealed in the same way. The flexible element 22 81 274 is made of spring steel and is in the form of a round plate with through, curved, concentric openings 25 (Fig. 5). The openings 25 ensure its rigidity, while its central part can move vertically to its circumference. The flexible part 22 has a certain rigidity, and the number of such elements to be used depends on the overpressure in the container 4 of the housing 1. An elastic element 21 is interposed between each pair of flexible elements 22. If the sealing unit has a plurality of flexible elements 22, the openings 25 of one flexible element are offset relative to the openings 25 of the other element. Such an arrangement of the flexible elements 22 in the sealing unit guarantees a reliable pressure tightness of the container 4 when the pressures are considerable. The housing 1 of the proposed device may have one 26 for removing gases formed during the mixing process.

Keksinnön mukainen laite toimii seuraavasti: Heterogeeninen aine syötetään yhteen 2 kautta kotelon I astiaan 4. Sähkömagneettisen värähtelijän käämit 10 ja 11 on yhdistetty yhtäpitävällä tavalla. Tätä varten siihen syö- 20 tetään pääjohdosta vaihtojännite. Käämin virta saa aikaan vastaavasti ankkurien 12, 13 ja käämien 10 ja 11 keskinäisen vetovoimasysäyksen, vetää ne yhteen ja muuttaa jousien 17 muotoa. Päinvastainen liike saadaan aikaan jousien 17 eteenpäin suuntautuvan liikkeen aikana varastoimalla potentiaali-25 energialla. Tämän jälkeen sykli toistuu. Kuitenkin vaihetoi-minnon aikana sähkömagneettisen värähtelijän ankkurit 12, 13 liikkuvat vastakkaisiin suuntiin, mikä määräytyy käämien 10, II sijoituksella. Ankkuri 12 takaa tangon 5 tai 8 liikkeen sekoituslevyjen 18 kanssa kotelon 1 pituussuunnassa, kun 30 taas ankkuri 13 siirtää tangon 6 (tai 7, 9) sekoituslevyjen 18 kanssa tangon 5 (tai 8) liikeradan kanssa vastakkaiseen suuntaan. Levyt 18 pannaan suorittamaan edestakaisia liikkeitä, niin että heterogeeniselle aineelle saadaan etenevä ja värähtelevä liike, mikä edistää virtausta. Keskimääräinen 35 virtausnopeus saatetaan tasolle, joka on 1- - 4-kertainen ha- li 13 81 274 jotettujen hiukkasten laskeutumisnopeuteen nähden. Samanaikaisesti virtaukseen kohdistetaan ajoittaisia mekaanisia värähtelyjä, joiden amplitudi on 0,5 - 10 mm.The device according to the invention operates as follows: The heterogeneous substance is fed together via 2 into the container 4 of the housing I. The windings 10 and 11 of the electromagnetic oscillator are connected in a uniform manner. To do this, an AC voltage is applied to the mains. The current of the coil causes the mutual attraction of the anchors 12, 13 and the coils 10 and 11, respectively, to pull them together and change the shape of the springs 17. The opposite movement is effected during the forward movement of the springs 17 by storing the potential-25 with energy. After this, the cycle repeats. However, during the phase operation, the anchors 12, 13 of the electromagnetic oscillator move in opposite directions, which is determined by the placement of the windings 10, II. The anchor 12 ensures the movement of the rod 5 or 8 with the mixing plates 18 in the longitudinal direction of the housing 1, while the anchor 13 moves the rod 6 (or 7, 9) with the mixing plates 18 in the opposite direction to the movement path of the rod 5 (or 8). The plates 18 are made to perform reciprocating motions so as to provide a progressive and oscillating motion to the heterogeneous material, which promotes flow. The average flow rate 35 is brought to a level that is 1 to 4 times the settling rate of the halide 13 81 274 particles. At the same time, intermittent mechanical vibrations with an amplitude of 0.5 to 10 mm are applied to the flow.

Kun samanlaiset massat on yhdistetty vaippoihin ja kun 5 neste kohdistaa levyjen 18 liikkeeseen nähden samanlaiset vastusarvot (tämä tekijä on näistä kahdesta tärkeämpi), vaipat 12, 13 ja näin ollen levyt 18 värähtelevät vastakkaisiin suuntiin samanlaisilla amplitudeilla. Yhteinen alusta 14 ja sähkömagneettisen värähtelijän käämit 10, 11 eivät värähtele. 10 Edellä selostetut liikkeet tasapainottuvat keskenään vastakkaisiin suuntiin vaikuttavien sähkömagneettisten voimien samanlaisuudesta johtuen.When similar masses are connected to the sheaths and when the liquid applies similar resistance values to the movement of the plates 18 (this factor is more important of the two), the sheaths 12, 13 and thus the plates 18 oscillate in opposite directions with similar amplitudes. The common base 14 and the coils 10, 11 of the electromagnetic oscillator do not oscillate. 10 The movements described above are balanced due to the similarity of the electromagnetic forces acting in opposite directions.

Edellä esitetyn pohjalta voidaan todeta, että sähkömagneettinen värähtelijä on konstruoitu niin, että se pa-15 nee vain ankkurien 12, 13 aktiiviset massat värähtelemään tankojen 5, 6 tai 7, 8, 9 ja levyjen 18 kanssa, jolloin reaktiivisia massoja ei tarvita. Tästä syystä sähkömagneettinen värähtelijä on pienikokoinen ja kevyt, kun taas jouset 17 venyvät vain aktiivisten massojen värähtelyjen amp-20 litudia vastaavasti. Jousien käyttöikä on sen vuoksi riittävän pitkä, joten ne kestävät useita vuosia jatkuvassa käytössä.On the basis of the above, it can be stated that the electromagnetic oscillator is designed so that it can only vibrate the active masses of the anchors 12, 13 with the rods 5, 6 or 7, 8, 9 and the plates 18, whereby reactive masses are not required. For this reason, the electromagnetic oscillator is compact and light, while the springs 17 stretch only according to the amplitude of the oscillations amp-20 of the active masses. The springs therefore have a sufficiently long service life, so that they last for several years in continuous use.

Heterogeeninen aine, joka on syötetty yhteen 2 läpi kotelon 1 astiaan 4, tulee ensin vastakkaisiin suuntiin vä-25 rähtelevien sekoituslevyjen 18 ensimmäisen parin työalueel le. Kun sekoitettava aine on mennyt useita kertoja ensimmäisen levyparin 18 kiertopiirin läpi, aine työntyy progressiivisesti ulos heterogeenisen aineen tulovirtauksen avulla ja tulee sekoituslevyjen 18 toisten parien työalueille. Kun 30 heterogeeninen aine on vastaavasti kiertänyt näillä alueilla, se poistuu nipan 3 kautta kotelon 1 astiasta 4. Sekoi-. . tuslevyt 18, jotka värähtelevät vastakkaisiin suuntiin, ovat edullisempia hydrodynaamisesti verrattaessa niitä niihin levyihin, jotka värähtelevät vain yhteen suuntaan (ni-• 35 mittäin, kun ne ovat vain yhdessä tangossa), koska kahden 14 81 274 levyn väliset painekentät on yhdistetty, niin että levyjen 18 suuttimien 19 läpi menevä nestevirtaus saadaan lisääntymään. Sekoittaminen tehostuu vielä lisää suuttimien 19 erikoisesta muodosta johtuen.The heterogeneous material fed together 2 through the housing 1 into the vessel 4 first enters the working area of the first pair of mixing plates 18 oscillating in opposite directions. After the substance to be mixed has passed several times through the circulation circuit of the first pair of plates 18, the substance is progressively ejected by the inflow of heterogeneous substance and enters the working areas of the second pairs of mixing plates 18. Once the heterogeneous substance has circulated in these regions, it leaves the vessel 4 of the housing 1 via the nipple 3. . plates 18 which oscillate in opposite directions are more advantageous hydrodynamically than those plates which oscillate in only one direction (namely, when they are in only one rod) because the pressure fields between the two 14 81 274 plates are combined so that the plates 18 The flow of liquid through the nozzles 19 is increased. Mixing is further enhanced due to the special shape of the nozzles 19.

5 Kun sekoittamisen jälkeen alkaa muodostua vaahtoa, tä mä pyrkii kellumaan pinnalla ja kerääntymään heterogeenisen aineen pintaan, toisin sanoen levyt 20 tukkivan vaahdon työalueelle. Tällöin puolijakson aikana, kun parina olevat levyt 20 irtoavat toisistaan, muodostuu tietty alipaine levy-10 jen väliseen tilaan kotelossa 1 olevaan työpaineeseen nähden, jolloin vaahtoa imeytyy sisään levyjen väliseen tilaan levyjen 20 rei'istä ja niiden välissä olevista sivuaukoista. Näin ollen levyjen 20 siirtyessä takaisin seuraavan puolijakson aikana levyjen välinen tila pienenee, ja puristuksen aikana 15 vaahto särkyy. Neste virtaa alaspäin, kun taas kaasu virtaa ylöspäin ja tulee ulos yhteestä 26. Sen jälkeen sykli toistuu.5 When, after mixing, foam begins to form, this tends to float on the surface and accumulate on the surface of the heterogeneous substance, i.e. the plates 20 in the working area of the blocking foam. In this case, during the half-cycle, when the paired plates 20 detach from each other, a certain vacuum is created in the space between the plates 10 with respect to the working pressure in the housing 1, whereby foam is absorbed into the space between the plates by the holes in the plates 20 and the side openings between them. Thus, as the plates 20 move back during the next half cycle, the space between the plates decreases, and during compression 15, the foam breaks. The liquid flows downwards, while the gas flows upwards and comes out of the joint 26. The cycle then repeats.

On selvää, että osa vaahtoa siirtyy puristuksen aikana takaisin levyn reikien ja sivuaukon läpi.It is clear that some of the foam passes back through the holes and the side opening of the plate during compression.

Kokemus on kuitenkin osoittanut, että tällaisissa pi-20 kavirtausprosesseissa, kuten hävitettäessä vaahtoa värähtelyjen avulla, ulos työnnettävän vaahdon tilavuusosa on mitätön.However, experience has shown that in such pi-20 flow processes, such as the removal of foam by vibrations, the volume fraction of the foam expelled is negligible.

IlIl

Claims (7)

1K 81274 151K 81274 15 1. Laite heterogeenisen aineen sekoittamista varten, laitteen käsittäessä kotelon (1), jossa on putkiosat 5 (2,3) ainefaasien syöttämiseksi ja purkamiseksi, astia (4), jossa on sekoituselementit käsittävä tanko (5), joka on kotelossa (1) ja ympäröity tiivisteyksiköllä, ja sähkömagneettinen värähtelijä, joka on kiinnitetty koteloon (1) ja käsittää käämin (10), jossa on tankoon (5) jäykästi 10 yhdistetty ankkuri (12) tangon (5) siirtämiseksi kotelon (1) pituusakselilla, tunnettu siitä, että astiassa (4) on ainakin yksi lisätanko (6), jossa on sekoituselementit, kun taas sähkömagneettinen värähtelijä on varustettu ainakin yhdellä lisäkäämillä (11), jonka ankkuri 15 (13) on yhdistetty jäykästi tankoon (6) ja varmistaa sen liikkeen tangon (5) liikesuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan käämien (10,11) ollessa järjestetty sama-akseli-sesti yhteiselle alustalle (14) sen vastakkaisille puolille ja kytketty sähköisesti vastaavalla tavalla.An apparatus for mixing a heterogeneous substance, the apparatus comprising a housing (1) having pipe sections 5 (2,3) for feeding and discharging the substance phases, a vessel (4) having a rod (5) comprising mixing elements in the housing (1) and surrounded by a sealing unit, and an electromagnetic oscillator attached to the housing (1) and comprising a winding (10) with an anchor (12) rigidly connected to the rod (5) for moving the rod (5) along the longitudinal axis of the housing (1), characterized in (4) has at least one additional rod (6) with mixing elements, while the electromagnetic oscillator is provided with at least one additional winding (11), the anchor 15 (13) of which is rigidly connected to the rod (6) and ensures its movement in the direction of movement of the rod (5) in the opposite direction, the windings (10, 11) being arranged coaxially on a common base (14) on opposite sides thereof and electrically connected in a corresponding manner. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että kahden tangon (5,6) tapauksessa toinen tanko (5) on ontto ja molemmat tangot on järjestetty sama-akselisesti astiaan (4).Device according to Claim 1, characterized in that, in the case of two rods (5, 6), the second rod (5) is hollow and both rods are arranged coaxially in the vessel (4). 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -25 n e t t u siitä, että kolmen tangon (7,8,9) tapauksessa kaksi tankoa (7,9) on järjestetty astiaan (4) kolmannen tangon (8) vastakkaisille puolille ja kiinnitetty jäykästi ankkuriin (13).Device according to claim 1, characterized in that in the case of three rods (7,8,9) two rods (7,9) are arranged in the container (4) on opposite sides of the third rod (8) and rigidly attached to the anchor (13). ). 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että se on varustettu tankoihin (7,8,9) jäykästi kiinnitetyillä levyillä (20) vaahdon vaimentamiseksi .Device according to Claim 3, characterized in that it is provided with plates (20) rigidly attached to the rods (7, 8, 9) for damping the foam. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tiivisteyksikkö on varustettu aina- 35 kin yhdellä taipuisalla elementillä (22), joka on tehty ie 81274 pyöreäksi levyksi, jossa on läpimeneviä, kaarevia samankeskisiä aukkoja (25), jolloin jokaisen reiän läpi kulkee tanko.Device according to claim 1, characterized in that the sealing unit is provided with at least one flexible element (22) made in the form of a circular plate 81274 with through-going, curved concentric openings (25), with a rod passing through each hole . 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, t u n - 5. e t t u siitä, että tiivisteyksikön ollessa varustettu kahdella taipuisalla elementillä (22), jotka ovat pyöreiden levyjen muodossa, ne on kiinnitetty niin, että niiden aukot (25) on siirretty toisiinsa nähden.Device according to Claim 5, characterized in that, when the sealing unit is provided with two flexible elements (22) in the form of round plates, they are fastened so that their openings (25) are displaced relative to one another. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, 10 tunnettu siitä, että sekoituselementin muodostaa levy (18), jossa on suuttimet (19), joilla on katkaistujen kartioiden muoto, joiden pienempi kanta ulottuu levyn (18) yläpuolelle. 17 81 274Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the mixing element is formed by a plate (18) with nozzles (19) having the shape of truncated cones, the smaller base of which extends above the plate (18). 17 81 274
FI863190A 1986-08-05 1986-08-05 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM. FI81274C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI863190A FI81274C (en) 1986-08-05 1986-08-05 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI863190 1986-08-05
FI863190A FI81274C (en) 1986-08-05 1986-08-05 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI863190A0 FI863190A0 (en) 1986-08-05
FI863190A FI863190A (en) 1988-02-06
FI81274B FI81274B (en) 1990-06-29
FI81274C true FI81274C (en) 1990-10-10

Family

ID=8522974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI863190A FI81274C (en) 1986-08-05 1986-08-05 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI81274C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108851145A (en) * 2018-06-29 2018-11-23 桐梓县惠农畜牧养殖专业合作社 Pannage process equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108851145A (en) * 2018-06-29 2018-11-23 桐梓县惠农畜牧养殖专业合作社 Pannage process equipment

Also Published As

Publication number Publication date
FI863190A (en) 1988-02-06
FI863190A0 (en) 1986-08-05
FI81274B (en) 1990-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7160516B2 (en) High volume ultrasonic flow cell
US2615692A (en) Device for mixing, stirring, emulsifying, etc.
KR101553420B1 (en) Ultrasonic treatment chamber having electrode properties
US3567185A (en) Fluid resonator system
US4168295A (en) Apparatus for enhancing chemical reactions
US4156593A (en) Ultrasonic wet grinding coal
KR101380585B1 (en) Ultrasonic liquid treatment system
KR101399569B1 (en) Ultrasonic treatment system and ultrasonic treatment method of using the system
EP2073919B1 (en) Ultrasonic liquid treatment system
WO2004013492A2 (en) Devices for cavitational mixing and pumping and methods of using same
US10717088B2 (en) Multifunctional hydrodynamic vortex reactor
CN107252658A (en) A kind of groove type ultrasonic ripple liquid handling device
US2559864A (en) Production of high frequency waves in a liquid medium
US4778279A (en) Sonic agitator with multi phased vibration bars
FI81274C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BLANDNING AV ETT HETEROGENT MEDIUM.
US4207007A (en) Liquid-stirring device and installation for treating loose materials
JP2817948B2 (en) Mixing device
US3410532A (en) Liquid treatment apparatus with sonic wave action
JP2885408B2 (en) Mixing device
CN107261963A (en) A kind of duct type ultrasonic liquid processing unit
CN216778645U (en) Agitating unit based on screw vibrations and vacuole principle
RU2033855C1 (en) Resonance apparatus
JPH01203029A (en) Turbidity controller
HU196320B (en) Method and apparatus for mixing heterogeneous medium
CA1142879A (en) Method for enhancing chemical reactions

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SIUKAEV, FELIX ARSHAKOVICH

Owner name: OSIPOV, AVGUST VASILIEVICH

Owner name: USHANOV, STANISLAV KONSTANTINOVICH

Owner name: TOLOCHMANOV, ALEXANDR IVANOVICH

Owner name: POLYAKOV, ANATOLY SERGEEVICH

Owner name: POLUYANCHENKO, EVGENY KUZMICH

Owner name: KABANOV, FELIX IVANOVICH

Owner name: FRIDMAN, VIKTOR MIRONOVICH

Owner name: SAPOGOVA, GALINA ALEXANDROVNA

Owner name: BOBKOV, ANATOLY STEPANOVICH

Owner name: KIPRIYANOV, JURY IVANOVICH

Owner name: CHERNOMAZ, TAMARA BORISOVNA

Owner name: SEMENOV, VLADIMIR MIKHAILOVICH

Owner name: IVANOV, VALERY ANATOLIEVICH

Owner name: REMIZOVE, NINA BORISOVNA