FI84787C - Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. - Google Patents
Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. Download PDFInfo
- Publication number
- FI84787C FI84787C FI901693A FI901693A FI84787C FI 84787 C FI84787 C FI 84787C FI 901693 A FI901693 A FI 901693A FI 901693 A FI901693 A FI 901693A FI 84787 C FI84787 C FI 84787C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- liquid
- reactor
- diameter
- stirrer
- installation according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1868—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
- B01J19/1875—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upwards stream is separated physically from the downwards stream(s)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/92—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws
- B01F27/921—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws with helices centrally mounted in the receptacle
- B01F27/9214—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws with helices centrally mounted in the receptacle with additional mixing elements other than helices; having inner and outer helices; with helices surrounding a guiding tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/50—Mixing receptacles
- B01F35/53—Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
- B01F35/531—Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/00768—Baffles attached to the reactor wall vertical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
1 84787 TAPA SEKOITTAA KAHTA NESTETTÄ TAI NESTETTÄ JA KIINTOAINETTA KESKENÄÄN, SEKÄ EROTTAA NESTEESTÄ
SAMANAIKAISESTI TOISTA NESTETTÄ TAI KIINTOAINETTA
Tämä keksintö kohdistuu tapaan ylläpitää yli koko reaktoritilavuuden poikkipinnan ulottuva jatkuva sekoitus nesteessä, ja samanaikaisesti erottaa nesteestä joko toista nestettä, kiintoainetta tai mahdollisesti kaasua. Keksintö kohdistuu myös laitteistoon, jonka avulla sekoitus ylläpidetään ja samalla poistetaan toista faasia sekoitettavasta nesteestä.
Sekoitukseen käytetään varsin yleisesti erityyppisiä lapasekoittimia, ja useaan sekoitustarpeeseen ne riittävätkin. Kuitenkin, jos on tarpeen, että sekoitus ulottuu yli koko nestetilavuuden, tähän tarkoitukseen sopivien sekoitinmallien määrä on varsin rajallinen. US patenttijulkaisussa 4 648 973 on kuvattu laitteisto, joka muodostuu kahdesta sisäkkäisestä putkesta. Sekoitettava neste virtaa sisemmässä putkessa alaspäin, ja tähän putkeen on myös sijoitettu lapasekoitin. Nesteeseen johdetaan kaasua sisempään putkeen venturien kautta, ja tämä saa aikaan sekoittumista. Laitteen alaosassa nesteen suunta käännetään ja se virtaa ulommassa putkessa ylöspäin ja kiertää jälleen sisäputkeen. Käytännössä on todettu, että tällä laitteella saadaan aikaan yli koko nestepinnan ulottuva sekoitus, mutta koska sekoituksen yhteydessä tapahtuvien reaktioiden kannalta on tärkeää, että tämä laitteisto rakennetaan varsin korkeaksi, se asettaa rajoituksia laitteiston käytölle. Jos on vielä tarkoituksena erottaa nesteestä jotain toista nestettä tai kiintoainetta, on edellä kuvattu laite käytännössä vaikeasti sovellettavissa tähän tarkoitukseen.
Varsin hyvä, yli koko nestepinnan ulottuva sekoitus saadaan aikaan myös erilaisilla spiraalisekoittimilla.
2 84787
Spiraalisekoittimia käytetään usein korkean viskositeetin omaavien nesteiden sekoittamiseen. Tällöin useimmiten on päädytty ratkaisuun, jossa sekoittimen halkaisija on vähintään 0.9 kertaa reaktorin halkaisija. Tällaista sekoitinta on kuvattu mm. US patenttijulkaisussa 4 022 438, jossa on kuvattu kahdesta lattaraudasta muodostettua spiraalisekoitinta. Sekoittimet voivat olla myös yhdestä putkesta tai latasta muodostettuja. Koska sekoitin jo täyttää lähes koko reaktoripoikkipinnan, ei reaktoreissa ole enää virtaushaittoja. Yleensä latan leveys on 10 % spiraalisekoittimen halkaisijasta. Spiraalisekoittimet on tavallisesti asennettu pyörimään niin, että niiden muodostama virtauskuvio on reunoilta alaspäin ja keskeltä ylöspäin.
Tämän keksinnön mukaisella tavalla nestettä sekoitetaan reaktioastiassa ja samanaikaisesti siitä erotetaan joko toista nestettä tai kiintoainetta, jota poistetaan reaktiotilan alaosasta. Reaktiotila on muotoiltu tätä tarkoitusta varten samoin kuin myös sekoitukseen käytettävä spiraalisekoitin. Reaktiotila voidaan jakaa kolmeen eri vyöhykkeeseen, joista ylinnä on lieriömäinen reaktiovyöhyke, jossa on voimakas sekoitus. Tämän alapuolella on kartiomainen laskeutusalue, jossa toisen nesteen pisarat tai kiintoainepartikkelit kasvavat ja alkavat laskeutua alaspäin. Alinna on keräilytila, johon erottuneet pisarat laskeutuvat.
Keksintö kohdistuu myös tähän laitteistoon, joka muodostuu lähinnä toisen nesteen tai kiintoaineen erotusta ja laskeutusta varten muotoillusta, yläosastaan lieriömäisestä ja alaosastaan kartiomaisesta ja keräysosaan päättyvästä reaktorista, reaktoriin sijoitetuista virtaushaitoista sekä varsinaisesta kierukkasekoittimesta. Keräilytilan halkaisija on olennaisesti pienempi kuin reaktorin lieriömäisen osan 3 84787 halkaisija. Muodoltaan keräilytila on edullisesti lieriömäinen, mutta se voi olla muunkin muotoinen. Kierukka- eli spiraalisekoittimelle on olennaista, että sen halkaisija on alueella 0,50 - 0,75 kertaa reaktorin halkaisija. Kierukkasekoittimen alaosaan on sijoitettu kartio, joka estää reaktorin keräilytilaan laskeutuneen materiaalin nousemisen takaisin sekoitinkiertoon. Sekoittimeen asetetun suojakartion ja virtaushaittojen ansiosta muodostuu reaktorissa sekoitettavan nesteen virtauskuvio keskeltä alaspäin painavaksi ja reaktorin sivulta ylöspäin nousevaksi, jolloin muodostuva virtauskuvio edesauttaa nesteestä erottuvien toisen nesteen pisaroiden tai kiintoainepartikkelien laskeutusta. Reaktorissa muodostuva nestevirtaus on siten nouseva alueella, joka on enemmän kuin 0,7 kertaa reaktorin lieriömäisen osan poikkipinnan säde, ja laskeva tämän alueen sisäpuolella. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista patenttivaatimuksista.
Prosesseissa, mihin keksintömme erityisesti soveltuu, on tärkeää, että liuoksessa pieninä pisaroina oleva toinen neste saadaan ensin yhtymään suuremmiksi pisaroiksi, jotka sitten laskeutuvat reaktorin alaosaan. Toinen prosessille tärkeä seikka on, että jo muodostuneet pisarat saadaan pysymään keräilytilassa, eivätkä ne lähde uudelleen mukaan liuoskiertoon. Eräs tällainen prosessi on mm. elohopean nesteytys vesiliuoksesta.
Pienten pisaroiden yhtyminen perustuu törmäystoden-näköisyyteen, joka puolestaan perustuu sekoituksen tehostuessa nopeuserojen kasvuun. Tehostunut sekoitus on saatu aikaan juuri keksinnön mukaisella kierukka-rakenteella ja reaktoriin sijoitetuilla virtaushaitoilla, joiden avulla sekoitus saadaan ulottumaan koko reaktoritilavuuden alueelle. Jos keksinnön mukaista 4 84787 keksinnön raukaista laitteistoa verrataan esimerkiksi saraan ulottuvuuden antavaan, tekniikan tason mukaiseen sekoittimeen, joudutaan itse sekoitin tekemään niin suureksi (0,9 kertaa reaktorin halkaisija), että sen tasapainottaminen on jo mahdotonta, erityisesti, kun reaktorikoko kasvaa halkaisijaltaan luokkaan 8 - 10 m tai yli.
Reaktiotilassa kasvatettujen ja laskeutusosasta keräilytilaan laskeutuneiden pisaroiden pysyminen keräilytilassa on otettu huomioon keksintömme eräässä oleellisessa osassa, sekoittiroen alaosaan kiinnitetyssä, alaspäin laajenevassa suojakartiossa. Suojakartion tarkoituksena on estää reaktiotilassa muodostuvien, pisaroita ylöspäin imevien pyörrevirtausten pääseminen keräilytilaan. Tällaiset imuvirtaukset muodostavat helposti pisaroiden laskeutumista estävän kentän keräilytilan yläpuolelle ja imevät myös jo laskeutuneet pisarat uudelleen reaktiotilaan. Tämän lisäksi suojakartio ohjaa oikein suunniteltuna virtausta reaktorin alaosassa. Keräilytilan halkaisija on edullisesti 0,8 - 1, 2 kertaa suojakartion alaosan halkaisija.
Sekoittimena käytetään edullisesti kahdesta pyöreästä putkikierukasta muodostettua spiraalisekoitinta, jonka alaosaan on kiinnitetty suojakartio. Kierukoilla on lähinnä vakionousu, ja kierukat lähtevät akselin vastakkaisilta suunnilta, jolloin ne tasapainottavat sekoittimen. Kierukat on kiinnitetty akseliin tukien avulla, jotka ovat samalla osa sekoitusmekanismia, ja siten niiden sijoitus ja määrä on oleellinen osa sekoittimen mitoitusta. Pyöreästä putkesta valmistettujen sekoittimen etuina lattaraudasta valmistettuihin nähden voidaan pitää seuraavia seikkoja: - Pyöreästä putkesta tehty kierukkasekoitin on helppo 5 84787 valmistaa, ja se on tukeva ja luja.
- Pyöreä putki leikkaa sekoitettavaa nestettä aina samalla tavoin, jolloin vastus on joka kohdassa sama; lattarautaa käytettäessä leikkaustapahtuma riippuu kohtauskulmasta, ja koska vastus tällöin vaihtelee, se voi aiheuttaa epätasapainoa sekoittimen toiminnassa.
- Putken kautta voidaan tarpeen vaatiessa syöttää kaasua tai nestettä putken välittömään läheisyyteen joko reaktioden tai esim. voitelun takia. Etuna on, että lisäaine näin tulee joka paikkaan ja juuri voimakkaimman sekoituksen alueelle.
Yleisenä mitoitussääntönä on, että sekoittimeen käytetyn lattaraudan leveys on 10 % sekoittimen halkaisijasta. Tehdyissä kokeissa on nyt havaittu, että putkikierukkaa käytettäessä päästään samaan sekoitustulokseen, kun putkikierukan halkaisija on noin 3 % sekoittimen halkaisijasta. On selvää, että tämä vaikuttaa myös tehonkulutukseen.
Elohopeapisaroiden erotuksen lisäksi keksintömme mukainen tapa ja laitteisto soveltuu myös prosessiteollisuuden muihin vastaavanlaisiin erotusehtäviin tapauksissa, joissa pyrkimyksenä on hallitusti sekoittaa nestefaasia ja samalla erottaa tästä toinen, läsnäoleva tai siihen muodostuva faasi, joka voi olla toinen nestefaasi, kiintoainefaasi tai näitä molempia. Kyseessä on yleensä laatua parantava ja tasoittava toimenpide, joka on tarkoituksenmukaista suorittaa keksinnön mukaisella tavalla. Koska tällä tavoin voidaan hallitusti sekoittaa isoja tilavuuksia, on mahdollista käyttää keksinnön mukaista laitteistoa varastosäiliöissä. Juohearakenteisen sekoittimen pyörimisnopeus voidaan sovittaa alueelle, joka aikaansaa hitaan pystykierron läpi koko säiliön lukuunottamatta sekoittimen alaosassa sijaitsevan suojakartion alapuolista reaktorin keräilytilaa. Sekoitusolosuhteet on valittava sellaisiksi, että 6 84787 varastosäiliön kautta kulkeva materiaalivirtaus saa yhtenäisen käsittelyn ja tämän seurauksena erilliseksi faasiksi erkautuneet pisarat ja/tai kiintoainehiukkaset saadaan erotettua säiliön keräilyosaan. Kyseiseen käsittelyyn voi liittyä kemikaalien annostusta, joka edesauttaa haluttua erotusta. Tasaiset sekoitusolosuhteet vaikuttavat suotuisasti erotettavan faasin muodostumiseen sekä mahdollisten kemiallisten reaktioiden että mekaanisten pisara- tai hiukkastörmäysten kannalta.
Suojakartiolla varustettu keksinnön mukainen sekoitin saa aikaan keskustaa pitkin alaspäinsuuntautuvan virtauksen, joka suojakartion vaikutuksesta kääntyy pohjan yläpuolella kohti laitoja. Käännös edesauttaa liuosta raskaamman pisara- tai kiintoainefaasin erottumista kyseisestä kiertoliuoksesta. Täten erotettava aine vähitellen kertyy suojakartion alapuolella olevaan keräilyosaan, josta se poistetaan tarpeen vaatiessa.
Veden erottaminen raaka-öljystä ja vastaavien "vesi-öljyssä"-emulsioitten destabilointi on eräs esimerkki tämän keksinnön käyttömahdollisuuksista, öljy saatetaan varastosäiliössä hitaaseen pystykiertoon keksinnön mukaisella tekniikalla. Vesipisarat kasvavat erotettavissa olevaan kokoon pelkästään vesipisaroitten välisten törmäysten vaikutuksesta tai myös lisättyjen emulsiota purkavien ns. destabilointikemikaalien vaikutuksesta, öljystä erottunut vesi on laskettavissa säiliöstä suojakartion välittömään läheisyyteen sijoitetusta yhteestä.
Metallurgisissa prosesseissa on tapauksia, joissa keksinnön mukaista tekniikkaa voidaan käyttää varastosäiliön kautta pumpattavien liuosten puhdistamiseksi. Eräänä esimerkkinä ovat happo- tai emäsiiuotuksella aikaansaadut metal1iliuokset, joita 7 84787 voidaan puhdistaa sellaisista epäpuhtauksista kuten rauta, alumiini, kromi, antimoni, fosfori, arseeni ja pii käyttämällä pH-säätöistä viivesaostusta keksinnön mukaisessa laitteistossa. Koska puhdistustulos on yleensä sitä parempi mitä pitempi on käsittelyaika ja mitä enemmän säiliössä on saostuvaa ainetta, on keksinnön mukainen tekniikka hyvin sopivaa kyseiseen tarkoitukseen. Kookkaat säiliöt varustetaan keksinnön mukaisilla virtaushaitoilla ja sekoittimilla. Kun sekoitin vielä varustetaan suojakartiolla, tämä nostaa kiintoaine-pitoisuutta säiliön alaosassa, mikä puolestaan tehostaa itse puhdistus- tai kiteytystapahtumaa.
Koska keksinnön mukainen laitteisto on lujarakenteinen, se soveltuu myös paksujen lietteiden ja tiksotrooppisten seosten sekoittamiseen. Voidaan myös todeta, että keksinnön mukainen sekoitus nostaa varastoitavan lietteen lämpötilaa vähemmän kuin muu sekoitus. Esim. eristetyissä pigmenttilietevarastosäiliöissä tämä seikka on ratkaisevan tärkeä.
Keksintöä kuvataan vielä oheisten piirustusten avulla, jossa kuva 1 esittää pystyleikkauksena keksinnön mukaista laitteistoa, ja kuva 2 on osittain auki leikattu pystykuvanto eräästä toisesta keksinnön mukaisesta laitteiston sovellutusmuodosta.
Kuten kuvasta 1 nähdään, reaktori 1 muodostuu yläosastaan lieriömäisestä reaktiovyöhykkeestä 2, kartiomaisesta laskeutusvyöhykkeestä 3 sekä keräilytilasta 4. Reaktorin reunoille on sijoitettu virtaushaitat 5. Virtaushaitat ovat normaalirakenteiset ja estävät vaakatasossa tapahtuvaa pyörimisliikettä ja vortexin muodostumista. Virtaushaittoja käyttämällä pystytään suurissakin 8 84787 reaktoreissa ylläpitämään riitävä sekoitus yli koko reaktorin poikkipinnan, vaikka sekoittixnen halkaisija jää olennaisesti alle normaalisti kierukkasekoittimissa käytetyn halkaisijan. Kierukkasekoitin 6 on edullisesti muodostettu akselin 7 ympärille kiinnitetystä vähintään kahdesta putkimaisesta kierukasta 8 ja 9 sekä näiden ylemmistä tukivarsista 10 ja 11 ja alemmista tukivarsista 12 ja 13. Sekoittimen halkaisija edullisesti pienenee reaktorin kartio-osassa ja sekoittimen alapäähän on kiinnitetty ylöspäin kapeneva kartiomainen suojakartio 14. Käsiteltävien nesteiden seos tai neste ja kiintoaine syötetään reaktoriin nuolen 15 mukaisesti reaktorin yläosaan ja suurimman tilavuuden omaava neste, kuten vesi veden ja elohopean seoksessa, poistetaan nuolen 16 mukaisesti yleensä reaktiovyöhykkeen alaosasta. Seoksesta erottunut neste, kuten elohopea tai seoksessa ollut kiintoaine poistetaan ajoittain keräilytilan alaosasta nuolen 17 mukaisesti.
Sekoittimen spiraalit tekevät edullisesti noin kaksi kierrosta akselin ympäri ja niiden noususuunta on vastakkainen sekoittimen pyörimissuuntaan nähden. Spiraalin tukivarret ovat yleensä samaa materiaalia kuin spiraalit. Tukivarret ovat sekoittimen toiminnalle oleellisia, sillä ne aiheuttavat säteensuuntaista sekoittumista. Alimmat tukivarret on kuvan mukaisesti sijoitettu vaakasuoraan spiraalien päihin. Sekoittimen keskellä olevat tuet, jotka eivät näy kuvassa, kohtaavat akselin kulmassa 60°. Ylimmät tuet ovat akselia kohti laskevia, jolloin ne lähtevät 45° kulmassa spiraalien yläpäästä kohti akselia. Näin sijoitettuina ylimmät tuet eivät riko nesteen pintaa eivätkä siten aiheuta ilman sekoittumista nesteeseen.
Keksinnön mukainen sekoitustekniikka soveltuu käytettäväksi myös bioteknisissä sovellutuskohteissa.
9 84787 Tällöin reaktori voi muodostua useammasta päällekkäin sijoitetusta sekoitusvyöhykkeestä. Eri sekoitusvyö-hykkeissä voidaan ylläpitää toisistaan poikkeavia mikro-organismikulttuureja säätämällä näiden kasvuolosuhteita kullekin edulliseksi. Tällöin voidaan käyttää hyväksi myös kuvan 2 raukaista ratkaisua, jossa reaktoriin on sijoitettu edellä kuvattujen virtaushaittojen 5 ja kierukkasekoittimen 6 lisäksi reaktorin yläosaan, sen reunatilaan profiilirengas 18 sekä sekoittimen yläosaan, sen akseliin virtauskääntäjä 19. Profiilirenkaan ja virtauskääntäjän avulla virtaus käännetään reunoilta keskustaan ja edelleen estetään vortexin syntymistä. Nämä myöskin estävät ilman sekoittumista nesteeseen. Näitä voidaan käyttää myös erottamaan eri vyöhykkeitä toisistaan. Bioteknisiin reaktoreihin liittyy myös kaasunpoisto, joka voidaan hoitaa tunnetulla tekniikalla.
Keksintöä kuvataan vielä seuraavien esimerkkien avulla:
Esimerkki 1.
Pasutuskaasuista poistettiin elohopeaa käyttämällä sulfatointia väkevällä rikkihappoliuoksella.
Välituotteena saadaan elohopeapitoinen sakka, josta elohopea voidaan höyrystää kuumentamalla sitä kalkkineutraloinnin jälkeen. Saatu kaasu nesteytetään jäähdyttämällä, jolloin muodostuu veden ja nestemäisen elohopean seos, joka lisäksi sisältää kiinteitä yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat esimerkiksi elohopeaselenidejä elohopeapisaroiden pinnalla, ja ne estävät pisaroita yhtymästä, jolloin elohopean nesteytys jää epätäydelliseksi.
Elohopeapisaroitten yhtymistä pyrittiin edesauttamaan käyttämällä Rushton-tyyppistä sekoitinta nesteyttäjässä, 10 84 787 jonka tilavuus oli 3 m3. Osa elohopeasta jäi pysyvästi nesteytymättä, vaikka elohopea pyrittiin vapauttamaan selenideistä eri hapettimien avulla.
Rushton-turbiinin tilalle asennettiin keksinnön mukainen laiteratkaisu, jolloin reaktoriin kuului lieriöminen reaktio-osa, kartiomainen alaosa ja keräilyosa, reaktorin laidoille oli sijoitettu virtaushaitat. Sekoitin oli edelläkuvattu spiraalisekoitin, jonka alaosa oli varustettu suojakartiolla. Suojakartion vaikutuksesta sekoittimen synnyttämä, reaktorin keskiosasta alaspäin suuntautuva virtaus ohjautui sivulle ja siten reunoille päin ja auttoi siten elohopean erottumista. Jo erottunut elohopea oli virtauskatveessa eikä sekoittunut uudelleen kiertovirtaukseen. Sekoittimen halkaisija oli 0,7 kertaa reaktorin halkaisija, joka puolestaan oli 1500 mm. Keksinnön mukaista laiteratkaisua käyttäen onnistuttiin kaikki elohopea nesteyttämään, kun käytettiin samaa kemiallista hapetusta kuin Rushton-turbiinilla sekoitettaessa.
Esimerkki 2.
Keksinnön mukaista laiteratkaisua verrattiin laboratoriomittakaavassa Rushton-tyyppiseen turbiiniin. Kokeessa käytettiin astiaa, jonka halkaisija oli 194 mm ja korkeus 194 mm. Astiaan laitettiin 5,0 1 Shellsol D 70-tyyppistä alifaattista hiilivetyä ja 0,5 1 vettä, joka sisälsi 1,0 g Na2S04.
Astiaan laitettiin sekoittimeksi suoralapainen Rushton-tyyppinen turbiini, jonka halkaisija oli 80 mm. Turbiini asennettiin keskelle astiaa ja pyöritettiin 10 min kierrosluvulla 700 kierr/min. Tuloksena oli pienistä vesipisaroista samea hiilivetyfaasi, joka sisälsi 1800 ppm vettä.
Π 84787
Rushton-turbiinin tilalle vaihdettiin keksinnön mukainen spiraalisekoitin, jonka halkaisija oli 137 mm ja nousu 65,5 mm. Tukivarret oli asennettu akseliin nähden 60° kulmaan ja ne oli porrastettu toisiinsa nähden 225°. Tukivarret ja kaksoisspiraali oli tehty putkesta, jonka halkaisija oli 8,0 mm. Suojakartion halkaisija oli 67 mm. Spiraalisekoitinta pyöritettiin 60 min kierrosluvulla 180 kierr/min. Tämän sekoituksen aikana hiilivetyfaasin sameus väheni selvästi. Mittauksen mukaan hiilivetyfaasin vesipitoisuus oli enää 530 ppm.
Claims (10)
1. Tapa ylläpitää yli koko reaktoritilavuuden ulottuva jatkuva sekoitus nesteessä ja samanaikaisesti erottaa nesteestä joko toista nestettä tai kiintoainetta, tunnettu siitä, että nesteen täyttämä reaktoritilavuus jakaantuu kolmeen vyöhykkeeseen, joista ylinnä on reaktiovyöhyke (2) kahden eri nesteen tai nesteen ja kiintoaineen sekoittamiseksi toisiinsa, laskeutusvyöhyke (3) toisen nesteen pisaroiden tai kiintoainehiukkasten kasvattamiseksi ja laskeuttamiseksi sekä keräilytila (4) laskeutuneiden pisaroiden ja kiintoainehiukkasten keräämiseksi; reaktiovyöhykkeessä (2) ja laskeutusvyö-hykkeessä (3) oleva neste saatetaan tasaisen, yli koko reaktiotilavuuden ulottuvan sekoituksen alaiseksi kierukkasekoittimen (6) ja reaktoritilan reunoille sijoitettujen virtaushaittojen (5) avulla, jolloin sekoittimen (6) ja virtaushaittojen (5) ‘avulla saadaan reaktorissa aikaan pystykierto, jossa reaktoritilassa oleva neste kiertää keskeltä alaspäin ja reunoilta ylöspäin, ja keräilytilaan (6) laskeutuneen nesteen tai kiintoaineen - palautuminen nestekiertoon estetään sekoittimen alaosaan . .·. sijoitetun suojakartion (14) avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu ;;; siitä että sekoituksen pystykierron lisäksi nesteelle aiheutetaan säteensuuntaista sekoittumista.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että nesteen virtaus on nouseva alueella, joka enemmän kuin 0,7 kertaa reaktoritilan lieriömäisen --- poikkipinnan säde, ja laskeva tämän alueen sisäpuolella.
...* 4. Laitteisto jatkuvan sekoituksen ylläpitämiseksi | V nesteessä yli koko reaktoritilavuuden ja toisen nesteen 13 84787 tai kiintoaineen samanaikaiseksi erottamiseksi nesteestä, tunnettu siitä, että laitteisto muodostuu reaktorista (1), reaktorin sisäpuolelle, sen reunoille sijoitetuista virtaushaitoista (5) sekä vähintään kahdesta, akselin (7) ympärille kiinnitetystä, spiraalimaisesta putkesta (8,9) muodostetusta kierukkasekoit-timesta (6) , joka on alaosastaan varustettu suojakar-tiolla (14); reaktorin ylin osa on muodostettu lieriömäiseksi (2) , sen alapuolelle on kiinnitetty kartiomainen osa (3) sekä kartiomaisen osan alapuolelle, sen keskiosaan on sijoitettu keräilyosa (4) , jonka halkaisija on olennaisesti pienempi kuin reaktorin lieriömäisen (2) osan halkaisija.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kierukkasekoittimen (6) halkaisija on 0,5 - 0,75 kertaa reaktorin (1) halkaisija.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suojakartio (14) on ylöspäin kapeneva.
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kierukkasekoitin (6) muodostuu kahdesta, akselin (7) ympärille toisiaan vastapäätä sijoitetusta putkikierukasta (8,9), jotka on kiinnitetty akseliin tukivarsien (10,11,12,13) välityksellä sekä sekoittimen alapäähän sijoitetusta suojakartiosta (14).
8. Patenttivaatimusten 4-7 mukainen laitteisto, tun nettu siitä, että kierukkasekoittimen (6) halkaisija pienenee reaktorin kartiomaisessa osassa (3).
9. Patenttivaatimusten 4-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sekoittimen ylimmät tukivarret ."I (10,11) ovat akselia (7) kohti laskevia. i4 84787
10. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että keräilytilan (4) halkaisija on 0,8 - 1,2 kertaa suojakartion (14) halkaisija.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI901693A FI84787C (fi) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. |
US07/675,437 US5182087A (en) | 1990-04-04 | 1991-03-26 | Method for mixing two liquids or liquid and solid material together, and for simultaneously separating another liquid or solid from the liquid |
AU73950/91A AU640215B2 (en) | 1990-04-04 | 1991-03-28 | Method for mixing two liquids or liquid and solid material together, and for simultaneously separating another liquid or solid from the liquid |
CA002039688A CA2039688C (en) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | Method for mixing two liquids or liquid and solid material together, and for simultaneously separating another liquid or solid from the liquid |
BE9100318A BE1003886A4 (fr) | 1990-04-04 | 1991-04-04 | Procede pour melanger deux liquides ou un liquide et une matiere solide et separer simultanement un autre liquide ou solide du liquide. |
DE4110907A DE4110907C2 (de) | 1990-04-04 | 1991-04-04 | Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Mischung in einer Flüssigkeit und zum gleichzeitigen Abtrennen einer anderen Flüssigkeit und eines Feststoffes aus der Flüssigkeit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI901693 | 1990-04-04 | ||
FI901693A FI84787C (fi) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI901693A0 FI901693A0 (fi) | 1990-04-04 |
FI901693A FI901693A (fi) | 1991-10-05 |
FI84787B FI84787B (fi) | 1991-10-15 |
FI84787C true FI84787C (fi) | 1992-01-27 |
Family
ID=8530204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI901693A FI84787C (fi) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5182087A (fi) |
AU (1) | AU640215B2 (fi) |
BE (1) | BE1003886A4 (fi) |
CA (1) | CA2039688C (fi) |
DE (1) | DE4110907C2 (fi) |
FI (1) | FI84787C (fi) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102939148A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-02-20 | 奥图泰有限公司 | 用于将含铁残余物均化和稳定化的方法和装置 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9202607U1 (de) * | 1992-02-28 | 1992-05-21 | Collomix - Rühr- und Mischgeräte GmbH, 8074 Gaimersheim | Rührer |
JP2649131B2 (ja) * | 1992-11-18 | 1997-09-03 | 神鋼パンテツク株式会社 | 攪拌装置及びこれに使用するボトムリボン翼 |
US5411710A (en) * | 1993-06-30 | 1995-05-02 | E. I. Dupont De Nemours And Company | Apparatus for processing materials |
US5502154A (en) * | 1994-11-30 | 1996-03-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus for processing materials |
US6054103A (en) * | 1997-06-25 | 2000-04-25 | Ferro Corporation | Mixing system for processes using supercritical fluids |
DE10023698A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Lipp Mischtechnik Gmbh | Vertikalmischer |
FI114783B (fi) * | 2001-06-25 | 2004-12-31 | Outokumpu Oy | Menetelmä ja laite lietteen selkeyttämiseksi |
FI115699B (fi) * | 2003-04-17 | 2005-06-30 | Outokumpu Oy | Vaahtoerotusmenetelmä ja -laitteisto sekä kierukkaroottorisekoittimen käyttö |
CN1332746C (zh) * | 2003-07-31 | 2007-08-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气固反应设备 |
CN101884897B (zh) * | 2004-03-31 | 2012-05-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气体与固体颗粒反应的方法 |
CN1676206B (zh) * | 2004-03-31 | 2010-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气体与固体颗粒反应的方法 |
CN100464836C (zh) * | 2008-04-10 | 2009-03-04 | 常熟市联邦化工有限公司 | 一种反应釜 |
CA2768332C (en) * | 2009-07-23 | 2017-05-23 | N.V. Organon | Apparatus and method of preserving mucosa |
DE102010016596B4 (de) * | 2010-04-22 | 2015-10-22 | Zeppelin Reimelt Gmbh | Mischer |
CN103785198A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 北京亿维德曼科技发展有限公司 | 一种高效深锥污泥浓缩装置 |
CN104226147B (zh) * | 2014-10-15 | 2016-08-17 | 浙江辰鸿纺织品科技有限公司 | 一种用于窗布浆料高效分散混合装置 |
KR101888348B1 (ko) | 2015-03-17 | 2018-08-14 | 주식회사 엘지화학 | 중합 반응기 |
US10478791B2 (en) * | 2015-07-01 | 2019-11-19 | Sumitomo Heavy Industries Process Equipment Co., Ltd. | Stirring device |
US10486121B2 (en) * | 2016-03-04 | 2019-11-26 | Shorefield Holdings, LLC | Mixing assembly for mixing a product |
US10506897B2 (en) | 2016-03-04 | 2019-12-17 | Shorefield Holdings, LLC | Mixing assembly for mixing a product |
CN108905946B (zh) * | 2018-09-05 | 2024-01-23 | 上海世卿防滑防护科技有限公司 | 一种新型气液反应釜及其搅拌混合方法 |
CN112516832B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-08-30 | 刘虎城 | 一种可调节多功能自动生产彩色胶设备 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE153009C (fi) * | 1900-01-01 | |||
DE309629C (fi) * | 1900-01-01 | |||
US2502490A (en) * | 1944-05-08 | 1950-04-04 | Us Interior | Reaction and stratifying container |
FR1001026A (fr) * | 1949-12-06 | 1952-02-19 | Appareil mélangeur, notamment pour provendes et tous produits pulvérulents | |
US3049413A (en) * | 1958-01-16 | 1962-08-14 | American Cyanamid Co | Polymerization apparatus |
US3226044A (en) * | 1961-10-27 | 1965-12-28 | Nisso Seiko Kabushiki Kaisha | Grinding mill |
US3762947A (en) * | 1971-10-12 | 1973-10-02 | Cpc International Inc | Crystallizer |
JPS5529725B2 (fi) * | 1974-05-13 | 1980-08-06 | ||
FI67031C (fi) * | 1983-02-24 | 1985-01-10 | Outokumpu Oy | Saett att oxidera slam innehaollande rikligt med fast materialoch en motstroemsbubbelreaktor foer utfoerande av saettet |
FI70800C (fi) * | 1983-05-12 | 1986-10-27 | Outokumpu Oy | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet |
US4472063A (en) * | 1983-07-05 | 1984-09-18 | Inri-International New Roofing Industries, Inc. | Mixer implement for liquids |
FR2568489B1 (fr) * | 1984-07-31 | 1990-03-23 | Alsthom Atlantique | Procede de clarification a deux etages pour liquide charge de matieres solides |
DE3617584A1 (de) * | 1986-05-24 | 1987-11-26 | Peter Gruenstadt Gmbh | Tank mit mischeinrichtung |
DE3710965A1 (de) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Lias Franken Leichtbau Gmbh | Vorrichtung zum mischen von stoffen |
JPS63315139A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 撹拌処理装置 |
FI86601C (fi) * | 1987-10-21 | 1992-09-25 | Outokumpu Oy | Saett att aostadkomma dubbelcirkulationsfloede och apparatur daertill. |
US4938878A (en) * | 1988-02-16 | 1990-07-03 | Halltech Inc. | Immiscible separating device |
-
1990
- 1990-04-04 FI FI901693A patent/FI84787C/fi not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-03-26 US US07/675,437 patent/US5182087A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-28 AU AU73950/91A patent/AU640215B2/en not_active Ceased
- 1991-04-03 CA CA002039688A patent/CA2039688C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-04 DE DE4110907A patent/DE4110907C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-04 BE BE9100318A patent/BE1003886A4/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102939148A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-02-20 | 奥图泰有限公司 | 用于将含铁残余物均化和稳定化的方法和装置 |
CN102939148B (zh) * | 2010-06-04 | 2015-11-25 | 奥图泰有限公司 | 用于将含铁残余物均化和稳定化的方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4110907A1 (de) | 1991-10-10 |
FI901693A0 (fi) | 1990-04-04 |
AU640215B2 (en) | 1993-08-19 |
FI901693A (fi) | 1991-10-05 |
DE4110907C2 (de) | 1998-07-09 |
US5182087A (en) | 1993-01-26 |
FI84787B (fi) | 1991-10-15 |
CA2039688A1 (en) | 1991-10-05 |
BE1003886A4 (fr) | 1992-07-07 |
CA2039688C (en) | 1994-12-06 |
AU7395091A (en) | 1991-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI84787C (fi) | Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. | |
CA2039676C (en) | Method for mixing and separating two liquid phases and an apparatus for realizing the method | |
AU2007258886B2 (en) | Autoclave with underflow dividers | |
FI86600B (fi) | Saett att blanda ihop vaetska, fastaemne och gas samt att ur vaetskan samtidigt avskilja gas eller gas och fastaemne. | |
US6146525A (en) | Apparatus and methods for separating particulates from a particulate suspension in wastewater processing and cleaning | |
EP2906315B1 (en) | A liquid-liquid extraction system and process for use thereof | |
US4221658A (en) | Effecting liquid-liquid contact | |
US20190232192A1 (en) | Static Internal, Use of One or More Static Internal, Agitated Liquid-Liquid Contactor and use of an Agitated Liquid-Liquid Contactor | |
MXPA05005650A (es) | Metodo y dispositivo de mezcla y sedimentacion en procesos de extraccion con disolventes para la recuperacion de productos de pureza elevada. | |
AU2018204101A1 (en) | A mixing method and device for solvent extraction, especially in hydrometallurgical processes | |
AU2012211392B2 (en) | Compact Separation Apparatus | |
CN105668858A (zh) | 处理压缩机排出的含油污水的方法及配套设备 | |
US3227649A (en) | Liquid-liquid contact | |
WO2003070645A1 (en) | Apparatus and method for the treatment of a contaminated fluid | |
EP0625074B1 (en) | Vortex flocculation of solids suspended in liquid | |
EP0058074B1 (en) | Liquid-liquid contacting process | |
EP2547413B1 (en) | Separation method with a coalescer device | |
JP2892604B2 (ja) | 溶解空気浮選および同様な気液接触操作の為の方法と装置 | |
EP0042296B1 (en) | Continuous method for removing copper from lead | |
FI98053C (fi) | Sekoitus | |
GB2171026A (en) | Liquid-liquid extraction | |
Hashim et al. | Mass transfer correlation in flotation of palm oil by colloidal gas aphrons | |
FI58077C (fi) | Foerfarande och anordning foer mekanisk eller kemiskmekanisk behandling av vaetskor | |
SU1012966A1 (ru) | Реактор | |
WO1997034677A1 (en) | Counter-flow liquid clarifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: OUTOKUMPU OY |