PT94265A - Aparelho para misturar materiais viscosos - Google Patents

Description

ϊ

Ο presente invento diz respeito a uai aparelho próprio pera misturar umas com as outras no seio de uma solução várias substâncias que sSo ou qus5 sob α efeito da cperaçlo de mistura* t@m tendência para se tornarem viscosas * e ma is particularmente a um aparelho própria para misturar um pó constituído por uma substância sólida fínamente dividida sob a forma de partículas ínfimas na seio de um solvente próprio para dissolver essa mesma substSncia sólida e para depois agitar a soluçlo resultante que tem tentifncia a tornar—se fortemente viscosa * ou para misturar dois ou roais líquidos viscosos5 pelo menos um dos quais é forte-mente viscosa.

BASES DO INVENTO A operação ds formação ds uma solução de uma substância bastante viscosa através da dissolução de uns pó constituído por essa mesma substância sólida fínamente dividida sob a forma de partículas ínfimas no seio ds um solvente* agitando-se depois fortemente a mistura resultante até que □ pó se dissolva* ao mesmo tempo que a solução se vai tornando fortemente viscosa* tero-ss revelado como bastante difícil ds realizar« Muitos dos rotores disponíveis no mercado próprios para a realização dessa operação ds agitação ttm sido experimentados em reservatórios ds mistura e não se ttm mostrado eficazes devido a uma ou roais das razões que ss apresentam a seguirs 1= Todo o escoamento de fluido a partir do rotor ê radial* o que vai fazer com que no interior do reservatório se và verificar a criação de zonas de escoamento de líquido separadas* entre as quais se vai estabelecer um grau ds mistura mínimo* 1 ί

2« Produção da casadas e zonas da estagnação na seio da liquido sra consequência da forma especial d® concepção das pás do ratar, 3= Deficiente acçlo de corte produzida pelo rotor no saio do liquido, o que resulta numa ineficaz dissolução cia substância finamente dividida sob a forma de partículas ínfimas na saia d® um solvente» 4» fi scçao do rotor no que ais respeito á bomhagem de liquido circularmsnis na interior da recipiente é muita fraca para que seja capaz de promover de uma maneira eficaz a mistura de dois componentes reactivas líquidos, que dia origem â produção de uma soluçlo viscosa* num período de tempo dentro do qual os dois componentes via reagir, 5» Excesso de turbulência do líquido provocada pelo ratar* com a subsequente produção de vórtices e arrastamento de gás para o seio da soluçlo» A fim de minimizar a turbulência do liquido viscoso quando este está a ser misturado, foi proposto colocar dentro do rasarvstório de mistura uns dsflectores constituídos por umas pa.lhetas achatadas» No entanto, quando se efectuam experiências destinadas a verificar o comportamento dessas palhetas verifica— —se que apesar de haver uma diminuição na formação de vórtices e de turbulência no seio do liquido, se via formar zonas de estagnação directamente na parte de trás desses dsflectores ss consequência da natureza fortemente viscosa do líquida e da resultante forma de escoamento»

OBJECTIVOS E BREVE SUMÁRIO DO INVENTO

Um dos objectivcs da presente invento à aquele que consiste em proporcionar um aparelho próprio para dissolver um pó constituído por uma substância sólida.· tal cama par exemplo um polímero, finamente dividida sob a forma de partículas ínfimas no seio d© um solvente próprio para dissolver essa mesma substância sólida e para depois agitar eficazmente a solução resultante, que vai tornar-se fortemente viscosa;, ou para agitar de uma maneira eficaz dois ou mais líquidos viscosos, pelo menos um dos quais ê fortemente viscoso, a fim de que estes se vão misturar um com o outro»

Outro objsctivo do presente invento é aquele que consiste em proporcionar um aparelho do tipo snteriormsnts referido, mas que seja capaz de eliminar os inconvenientes da técnica anterior e tíe misturar uma substância sólida finsmsnte dividida sob a forma de partículas ínfimas no seio de um solvente próprio para dissolver essa. mesma substância sólida, ou de mistura'-·· dois ou mais líquidos viscosos, pelo menos um dos quais é fortemente viscoso, sem que se verifique a formação de uma excessiva turbullncis» de uma sucessiva quantidade de vórtices e um subsequente arrastamento de gás para o seio da mistura, assim como de promover uma adequada arção de corte própria para fazer com que as substâncias sólidas se vlo dissolver no seio do solvente de uma maneira controlada e de acordo com aquilo que se pretende ou de agitar de uma maneira eficaz os líquidos viscosos»

Para esse efeito, d invento a que o presente pedido de patente diz respeito consiste num aparelho próprio para misturar umas com as outras no seio de uma solução várias substâncias qys são ou que, sob o efeito da operação de mistura, ttm iendtncia

para se tornarem viscosas3 que compreende um recipiente de forma su.bsta.nc ia 1 mente cilíndrica^ de eixo de simetria orientado segundo uma direcçSo vertical3 que apresenta a sua extremidade superior aberta e que se acha equipado com uma tampa que se acha montada de forma amovível no recipiente e que é própria para fechar a referida extremidade superior aberta» sendo o recipiente próprio para conter no seu interior um liquido viscoso que se destina a ser misturado» com a superfície livre do referido liquido situada a um nível de mistura no interior do recipiente» No interior do recipiente encontra-se montado ds forma rotativa um rotor que apresenta um veio vertical que se acha montado de forma rotativa e coaxial com d eixo cilíndrico do recipiente^ havendo uma pluralidade de pás inferiores que se acham montadas no veio a intervalos regulares em torno do referido vsíov sendo as referidas pás inferiores umas pás planas & substancialmente rsctangularss que se acham inclinadas em relação ã vertical a cujos bordos inferiores se encontram situadas acima e apenas ligeiramsnte afastados do fundo do recipiente5 e pelo menos uma pluralidade de pàs superiores que se acham mantatías no veio a intervalos regulares em torno do referido veio e substancialmente a meia distância entre as posições circunferenciais das pés inferiores» As pás superiores slo de igual forma umas pás planas s substancialmente rsctangulares que se acham inclinadas em relaçao à vertical no mesmo sentido que as pás inferiores,. mas com um ângulo de inclinação maior do que o destas últimas e cujos bordos inferiores se encontram afastados dos bordos superiores das pás inferiores e situados acima desses mesmos bordos superiores das pás inferiores e cujos bordos superiores se acham situa- dos abaixo do nível de mistura» As extremidades radialmente exteriores das pás inferiores e superiores encontram-se afastadas tía superfície periférica interior do recipiente uma distancia própria para determinar a formaçlo de um espaço destinado a receber um dsflector» Ao veie? do rotor encontra-se ligado um

sistema de accionamento que é próprio para transmitir ao veio do rotor um movimento da rotação que ê realizado num sentido em qus os bordos superiores das pás vão ser os bordos de ataque e os bordos inferiores os bordos ae fuga. Mo interior do recipiente encontra-se colocada uma plural.idade de dsflec:toros que se acham distribuídos intervaladamente em torno da superfície periférica interior do recipiente no referido espaçc? destinado a receber um deflectar? sendo os referidos deflectores constituídos por uns elementos em forma de varão que se estendem segundo uma direcçlo vertical e cujas extremidades superiores se acham situadas acima do nível de mistura e cujas extremidades inferiores se encontram situadas acima e apenas ligeiramente afastadas do fundo do recipiente* Estes dsflectores apresentam também uma superfície plana no lado apontado no sentido oposto ao sentido de rotação do veio do rotor e uma superfície que se acha apontada no mesmo sentido em qus è realizado o movimento de rotação do veio do rotor e que quando vista em corte segundo um plano horizontal apresenta a forma de substancia1mente metade de uma elipse com o seu eixo maior dirigido segundo uma direcção circunferencial. Entre os dsflectores e a superfície periférica interior do recipiente? - um nível situado acima do nível de mistura, acha-se ligado um sistema de montagem dos deflectores que s que á próprio para a montagem dos deflectores no recipiente* Entre os deflectores vão-se estender uns elementos de travamento que são próprios para travar os deflectores de maneira a impedir que estes se possam deslocar? e desse modo sair da sua posição vertical«

Com este apareiho, o rotor vai fazer com que o escoamento do líquido se faça mais segundo uma direcção axial do qus segundo uma direcção radial= 0 escoamento axial vai produzir no interior do reservatório uma forma global de escoamento de líquido que vai varrer a totalidade da distância vertical do líquido com um escoamento ascendente na zona das paredes do »

reservatório s coro um um escoamento descendente na zona do veia do rotor. Graças a este aparelho é possível realizar—s© uma eficaz e eficiente mistura da substância sólida, constituída por exemplo por um polímero, finamente dividida sob a forma de partículas ínfimas no seio tis um solvente s depois uma eficaz agitação da solução resultante, ou uma eficaz mistura de dois ou mais líquidos viscosos, ou de um líquido fortemente viscoso s de um líquido de viscosidade mais baiKa, um com o outro»

BREVE DESCRIçSQ DOS DESENHOS

Estes e outros objectivos do invento tornar-se-So evidentes a partir da descrição pormenorizada do invento que irá ser apresentada a seguir e que ê feita em conjunção com os desenhos anexos nos quaist a Fig» 1 é uma vista em corte s em alçada de um modela de rsalizaçSo preferencial da aparelha de mistura de acordo ccm o presente invento, tendo d corte sido feito segundo a linha 1-1 da Fig* 3jj a Fig» 2 é uma vista em alçado da parte do rotor que se acha representado na Fig» 1 que é a parte onde se acham situadas as pás, tendo a vista sido feita segundo uma direcção perpendicular á direcçlo segundo a qual foi feita a vista da Fig» 1 § ® s Fig» 3 é uma vista em corte e em planta, tendo o corta sido feito segunda a linha 3-3 da Fig» 1=

DESCRIÇÃO PORSIENORIZADA DO INVENTO

Ng caso de um modele de realização preferencial5 o aparelho caracteristico do presente invento compreende um reci piante (1@> ? cujo corpo (11) tem uma forma substancialmente idtniies á de um cilindro recto de base circular, de ei«o de simetria orientado segundo uma dirscçSo vertical, que apresenta a sua extremidade superior aberta, s uma tampa que se acha montada ds forma amovível no recipiente e que é própria para fechar a referida extremidade superior aberta. A tampa pode ser fixada por meio ds quaisquer sistemas de fecho convencionais, como por exempla grampos, parafusas, ou outros sistemas semelhantes, que, devido ao facto ds serem convencionais, nlo são representados» O recipiente é própria para conter no seu interior uma massa de liquido, que pode ser uma massa de solvente no seio do qual uma -substância sólida, constituída par exemplo por um polímera, finamente dividida sob a forma de partículas ínfimas, se destina a ser dissolvida de maneira a produzir um liquido viscoso, ou uma massa de líquido viscoso que ê composto por dois ou mais líquidos ds diferentes viscosidades, pelo menos um das quais é fortemente viscoso» destinados a serem misturados um com o outro» 0 recipiente é próprio para conter no seu interior esta massa de liquidei cosa a superfície livre do referido líquido situada a um nível ds mistura ÍL5 no interior do recipiente» Q termo "forma substanc ialmen te idfntica è. de um cilindro rec to de base circular" ê aqui utilizado para designar uma forma geométrica que se aproxima da forma de um cilindro recto de base circular, designa-damsnte uma forma cuja secçSío transversal apresente a forma ds um hexágono, ou de uma figura geométrica com mais lados do que um hexágono»

0 carpa < 11) da recipiente <10) encontra-se equipada na zona do fundo com um dreno convencional {13) no qual ss acha montada uma válvula <14) própria para controlar o escoamento da liquido que sai para fora do recipiente»

Em torna do recipiente encontra—ss aplicada uma camisa íi5> para fluidos que apresenta uma abertura de d esc areja C 15a) com válvula na sua extremidade superior e uma abertura de admissão (15b) com válvula na sua extremidade inferior* para conduzir um fluido? tal como por exemplo água* através da camisa (15) a fim de se controlar a temperatura no interior do corpo (11) do recipiente (l@>. Por exemplo* no caso de se pretender aquecer o fluido no interior do corpo do recipiente faz-se passar um fluido aquecido através da camisa í15)* ao passo que no caso de se pretender aquecer c fluido faz-se passar um fluido frio através da camisa <15)=.

No interior do recipiente ίΐθ) encontra-se colocado um rotor que é genericamente designado pelo número de referencia <21) s que é constituído por um veio vertical (22) cuja extremidade inferior se acha apoiada numa chumaceira (22a) que se acha situada no fundo do recipiente* e cuja extremidade superior vai passar através de uma chumaceira <12a) que se acha montada na tampa (12) e através da tampa <12)* para o lado de fora do recipiente» Apesar de a chumaceira <22a) que se acha situada no fundo do recipiente ser representada sob a forma de uma simples chumaceira de impulso inteiriça* eia pode* mediante alterações estruturais * ser convertida numa unidade combinada composta por uma chumaceira e por uma válvula de drenagem que vai substituir a conduta de descarga (13) e a válvula (Í4>»

No veio (22) encontra-se montada uma pluralidade de pés inferiores (24) que se acham colocadas a intervalos regulares em V. torno da referido veio» No caso do modelo de realização preferencial o intervalo é de 180o» fts pás inferiores (24) sSo umas pás planas s substancialmente rectangu1ares, conforme se acha representado na Fig= 2? que se acham inclinadas em relação à vertical segunda um ângulo a de valor compreendido entre 25 e 35°. Os bardos inferiores destas pás encontram-se situados acima e apenas 1 içeiramenie afastados do fundo do recipiente de uma distância ds vaiar compreendida entre 1/2 e 1 cm» O rotor também compreende uma pluralidade de pás superioras (25)= No caso do modelo de realização preferencial existe apenas uma pluralidade destas pás superiores» Estas pás encontram-se igualmente montadas no veio (22) a intervalos regularas em torno do referido veio? e no casa do modelo de realização preferencial existem duas dessas pás montadas com um intervalo de i8®° uma em relação à outra» Além disso estas pás encontram-se colocadas substancialmente a meia distância entre as posiçSes circunferenciais das pás inferiores <24)= As pás superiores (25) também se acham inclinadas em relação à vertical no mesmo sentido que as pás inferiores (24) s segundo um ângulo β que é maior do que o ângulo <s9 e cujo valor poda estar compreendido entre 25 e 45o» Apesar de no caso do modelo de realização preferencial o número tíe pás superiores ser um numero igual a dois» a número das referidas pás superiores pode ser igual a qualquer número igual ou inferior a seis. A largura das pás superiores (25) é aprox imadamente igual a um quinto da largura das pás inferiores (24)? devendo esta largura ser medida segunda uma direcçlo transversal à direcção do comprimento da face das pâs e paralelamente à face9 e a dimensão radial das pás superiores é igual à dimensão radial das pás inferiores»

No caso do modelo ds realização preferencial? as pás inferiares encontram-se ligadas ao veio num ponto situado ligei-ramente mais próximo do respectivo bordo inferior <24b) do que o ponto central da largura da pá» As pás superiores encontram-se ligadas aa veio num ponto central em relação à largura das referidas páss e este ponto encontra—se afastado do fundo do recipiente uma distância trâs veses superior aquela a que se acha afastado desse mesmo fundo o ponto de montagem das pás inferiores

As extremidades radialmente exteriores das pás inferiores (24) a superiores (25) terminam num ponto que se encontra afastado da superfície periférica interior do corpo (11) do recipiente (I®) uma distância própria para determinar a formação de um espaço destinado a receber um deflector. 0 veio (22) prolonga-se para o lado tís cima da parte superior da tampa (12)s e nesse local encontra-se ligado ao veio um sistema de accionamento (23) próprio para transmitir um movimento de rotação ao veio do rotor. Este sistema de aceiona— mento pode ser um motor eléctrico cujo veio de saída se acha direcfamenie ligado ao veio de accionamento (22) 3 s um sistema próprio para controlar a velocidade do referido motor3 ou então pode ser um motor eléctrico que se acha indirectament® ligado ao veio (22) por intermédio de um sistema de transmisslos havendo um sistema próprio para controlar a relação de transmissão e/ou a velocidade do motor. Este sistema de accionamento á uns sistema con.yencional * não fazendo parte do presente invento, e por esse motivo não será aqui objecto de uma descrição ma is pormenorizada, 0 sistema de accionamento vai transmitir ao veio do referido rotor um movimento de rotação que é realizada num sentido em que os bordos superiores C24a) s (25a) das pás (24) e (25) vão ser os bordos de ataque e os bordos inferiores (24b) s (25b) os bordos de ftiga. 0 sistema de accionamento vai fazer com que o rotor và rodar a uma velocidade suficientemente elevada para fazer com que o número de Reynolds do rotor vá apresentar ura valor compreendido entre 1Θ ® 10,000,, sendo •7 K| r’\ ~'rΓ“ί W„ » —£ em que Da è o diâmetro do rotor, H ê a velocidade H& μ ' de rotaçlo em rpe? p é a densidade do liquido e μ é a viseositía-eis.

Existe uma pluralidade de deflectorss (17) que se acham colocados no interior do corpo (11) do recipiente <i®> s que se acham distribuídos intervaladamente em torno da superfície periférica interior do referido recipiente e no espaço (85 destinado a receber um deílector, 0 número de deflsetores está direct amente relacionado com as dimensões do recipiente* sendo um menor número de deflectores adequado para para um recipiente mais pequeno e um maior número de deflectorss adequado para para um recipiente de maiores dimensões, encontrando-se estes deflectorss radialmente afastados no sentido de fora para dentro da superfície periférica interior do recipiente uma distância de cerca de 1/2(5 do diâmetro do referido recipiente, Na superfície periférica interior do recipiente5 numa posição situada acima do nível de mistura CL) s encontram-se montados uns apoios (1.8) de suporte dos deflectores que são constituídos por uns elementos com a forma genérica de um U a que sla próprias para receber uns suportas <!7a> que vSo engatar nos apoios (18) e que se projectam radial-mente no sentido da dentro para fora a partir dos deflectorss C17) =

Os deflectores 5S0 constituídos por uns elementos em forma de vsrSo que se estendem segunde? uma direcçso vertical e cujas extremidades superiores se acham situadas acima do nível da mistura (L) s cujas extremidades inferiores se encontram situadas acima e apenas liçeiramente afastadas do fundo do recipiente. Cada um dos defIsetores apresenta uma superfície plana (17c) no lado apontado no sentido oposto ao sentido de rotação ao veio

(22) da rotors a uma superfície íi7d) no lado de trás da deflec~ tor3 isto é, no lado que se acha apontado no mesmo sentido em que é realizado o jy*o vi mento de rotação do veio do rotor. A superfície í17d) quando vista em corte segundo um qualquer plano horizontal apresenta uma forma substancialmenfce idêntica à de metade de uma elipse3 com o eixo maior da elipse orientado segundo uma direcçlo perpendicular á superfície dianteira Ci7c5= 0 comprimento de metade do eixo maior da elipse é de preferência igual a i/Ξ® do diâmetro interior do recipiente. A largura da face <17c) do deflectors isto é? a dimensão segundo a direcçSo radial do recipiente, é aproximadamente igual a 1/2® do diâmetro do corpo íll) do recipiente.

As extremidades radialmente exteriores das pàs (24) e <2S> encontram-se afastadas dos bordos interiores dos defiectorss uma distância aproximadamente igual a 1/2® do diâmetro do corpo do recipiente Cl®).

No caso do modelo de realização preferencial, os defieeiores slo ligados entre si por meio de um conjunto d© elementos de travamento Í2@) que se estendem geralmente segundo a direcçlo da circunferência do corpo (11) do recipiente e que s© acham ligados às respectivas superfícies dos deflectores que lhes ficam circunfersncialmente adjacentes. Ncs caso do modelo d© realização preferencial, os elementos de travamento sao dobrados para fora até ficarem com uma curvatura concêntrica com a curvatura da superfície periférica interior do corpo do recipiente, e sSo constituídos por varões de sseçSo transversal de forma circular« No entanto, os elementos de travamento podem ter uma secçlo transversal com uma forma diferente da forma circular., e podem, em vez de serem dobrados concentricaments, ser rectilí-nsosj ou dobrados com um raio de curvatura menor do que aquele que seria necessário para ficarem dobrados concentricaments. Να caso da modelo de realização preferencial * é proporcionada a sKistfncia de pelo menos um outro conjunto de elementos de travamento <2©s> que se acham situadas a uma certa distância abaixo dos elementos de travamento (2©) © que correspondem em configuração aos elementos de travamento <2β>= A extremidade inferior ds qualquer um desses elementos de travamento adicionais encontra-ss posicionada acima do nivel ds mistura <L)« Além disso os deflectores (17) podem encontrar-se dotados de uns suportes (17b) que vão encostar contra as paredes do recipiente s que se estendem radialmente no sentido de dentro para fora a partir dos deflectores s que vão encostar contra a superfície periférica interior do recipiente. Estes suportes que vão encostar contra as paredes do recipiente encontram-se situados de prafertncia ao mesmo nivel a que se acham situados os elementos de travamento adicionais <2©a>= Os ©1ementem ds travamento <20) e <2©s> s as suportes adicionais (17b) vão travar os deflectores (17) de maneira a impedir que estes se possam deslocar* e desse modo sair da sua posição vertical» No entanto* se os deflectores (17) forem suficientemente rígidos* os elementos ds travamento . podem ser omitidos»

Quando o aparelho se encontra em funeionamsnto„ a fim ds ss realizar a operação de mistura de uma substância finamante dividida sob a forma da partículas Ínfimas no seio de um solvente © depois a operação ds agitação da mistura resultante que vai fazer com que a solução se vá tornar εκtr©mamente viscosa» o recipiente (1Θ) vai ser em primeiro lugar cheio com um solvente atá porto do nivel de mistura CD* © depois a substância finamsn-ts? dividida sob a forma de partículas Ínfimas vai sendo gradual-mente adicionada ao mesmo tempo que o sistema de accionamsnto (23) vai sccicnando o veio (22) de ínaneira a fazer rodar as pás (24) s (25) no sentido indicado pela seta na Fig = 3, A localização da bordo inferior (24b) das pás inferiores junto ao funde? do

recipiente vai fazer com qus as pás vão exercer uma forte acção de bombaqssi sobre a solução de maneira a obrigar essa mesma solução a circular no sentido descendente, segundo uma dirscção circunferencial e no sentido de dentro para fora, s depois no sentido ascendente ao longo da superfície interior das paredes do corpo (11) do recipiente C10K Também ê produzido um forte efeito tíe corte no seio da solução. As pás superiores (25) vão funcionar de maneira a bombearem o liquido na zona superior do recipiente no sentido descendente, Estas pás são necessárias devido ao facto de durante a realização dos trabalhos experimentais que deram origem ao presente invento se ter descoberto qus as pâs inferiores (24) nao tinham por si só capacidade suficiente para obrigar o liquido a realizar um movimento descendente no interior do recipiente de maneira a fazer com que o terço superior do líquido se mantenha sempre em movimento,: A acçlo desenvolvida pelas pás superiores (25) vai produzir nio apenas uma acçlo descendente sobre as partículas que podem estar a flutuar à superfície do liquido ou situadas na vizinhança da superfície do líquido, como também uma acçlo de abastecimento das pás inferiores do rotor com liquido e com partículas a fim de fazer com que estas possam funcionar de uma maneira eficaz,, Além disso as pás superiores vão fazer com que o líquido que se dirige da parte superior do recipiente para a parte inferior desse mesma recipiente vá exercer uma contra-pressão sobre a face posterior das pás inferiores (245, que tem por efeito impedir a volátilizaçSo os quaisquer substâncias liquidas que possam estar presentes no seio da soiuçSo teriam tendência para sofrer devido aos baixos valores qus a pressão qus reina ao longo da face posterior das pás inferiores apresenta em consequência do movimento tíe rotação das pás inferiores através do liquido. Em consequência disso, a combinação do movimento de rotação que é transmitido ao fluido segundo a dirscção circunfersncia1 do corpo (11) do recipiente s do movimento axial que também ê transmitido ac? fluido a qus vai

produzir uma corrente de escoamento ascendente ao longo das paredes do recipiente e uma corrente de escoamento descendente junto ao veio do rotor,, vai dar origem a uma eficaz acçlo de mistura das partículas no seio do solvente e vai fazer com que o liquido viscoso se vá manter tanto bem misturada como em circulação no interior do corpo (li) do recipiente í1®)»

Os trabalhos experimentais que foram entretanto realizados com d aparelho característico do invento mostraram que o aparelho pode produzir correctas formas de escoamento de fluido e uma acção de mistura suficiente para se poder trabalhar com soluçSes de viscosidades que podem ir até aos 5*©ΘΘ cPs s que contenham um componente volátil» Descobriu-se que os operadores eram capazes de fazer uma fase de dissolução e reacções químicas com o mesmo aparelho» Registou-se um mínimo de turbulência no seio do liquido e? por outro lado,, não se produziram vértices capazes de provocar o indesejável fenómeno que consiste na vibração de bolhas de gás no seio da solução»

No caso de ser preciso misturar dois ou atais líquidos fortemente viscosos» ou, um líquido de baixa viscosidade coo um liquido cfs grande viscosidade,, enche-se o recipiente (10) com um dos líquidos até um nível correspondente ao da proporção que o referido líquido deve ter na mistura total,, indo depois o recipiente acabar de ser cheio com oCs) restante(s) liquidoCs? até que o nível da mistura atinja o nível de mistura CL) * ao mesmo tempo que o rotor (21) vai rodando» Numa operação de mistura deste tipo obtém-se as mesmas formas de escoamento de liquido s a mesma eficaz mistura de líquidos* e o aparelho funciona de uma maneira tão eficaz como no caso em que ê utilizado para realizar a mistura de uma substância firtaroente dividida sob a forma de partículas ínfimas no ssio de um solvente»

MODO DE FUNCIONAMENTO IDEAL

Para se realicar a mistura de um polímero de álcool poliviníI.ico (PvA) no seio de um solvente próprio para dissolver esse mesmo polímero., como por exemplo o sulfóKido dimetílico í DMSQ) 5 o aparelho que se acha representado nos desenhos encontra-se dotado de um recipiente cujo corpo (li) apresenta uma altura ds 3Θ cm s um diâmetro interior de 19 cís. é proporcionada a existência de duas pás inferiores (24) que foram montadas no vaio <22) com um ângulo de inclinação ds 3®° em relação à vertical s fixadas num ponto situado 4,8 cm acima da extremidade inferior do veia.. Entre os bordas inferiores (24b) das pás inferiores e o fundo do recipiente foi deixado um espaço de -aproximadaroente 1 cro, As pás <24> apresentavam uma largura ds 11 cm e o diâmetro exterior dos dois grupos de pás era de 13 cm depois de estas terem sida fixadas ao veio»

As pás superiores <24> foram fixadas ao veio <225 a uma altura ds aproaimadamente 13 cm da extremidade inferior da veio s apresentavam numa largura de 2 cm= e com um ângulo de inclinação de 4Θ® em relação è vertical» As pás superiores apresentavam a mesma dimensão diametral que as pás inferiores (24)=

Os deflectores (17) snccntravam-se afastados da superfície periférica interior do corpo <11> do recipiente < i@) uma distância de 1 cm3 a largura cia face {17c) era aproximadaments igual a I cro5 e o comprimento de metade do eixo maior da elipse sra aproximadamente igual a i cm* As extremidades rsdialmsnts exteriores das pás encontravam-se (24) e (25) afastadas uma distância aproKissadansente igual a 1 cm dos bordos interiores das def 1 sc tores (17),. :.9

Os suportas (17a) que vIg engatar nos apoios CIE?) aprsssntavam a sua superfície de apoio a uma distância aprc-Kima-damente igual a 30 cm acima do fundo do recipiente;, e os deflec™ tora» estendiam-se desde um ponto situado a uma distância apraxi-madsmsnte igual a 1 cm acima dos referidos suportes que vão engatar nos apoios até um ponto que se acha afastado do fundo do recipiente uma distância sproxímatíamente igual a 1 cm, O veio (22) apresentava um diâmetro igual a 9,5 mm í05375 polegadas) e o sistema de accionamento foi regulado de maneira a fazer rodar o veia a uma velocidade com um valor compreendido entre 2Φ& e 30© rpm»

Fez-se funcionar d aparelho de maneira a dissolver-se aproKim&dsmente 6ΦΦ gramas de polímero PVfi no seio de um solvente constituído por DMSQp numa quantidade de 500 g, de maneira a formar uma scluçSo viscosa com uma viscosidade de valor apronima-damsnts igual a 5«&ΘΦ cP9 durante uai período aprokisnadamente igual a quatro horas a uma temperatura de 6 é fácil de constatar que o aparelho de acordo com o presente invento é capaz de sfectuar a mistura de uma substância sólida finamente dividida sob a forma de partículas ínfimas no seio tís um scílvente a fins de produzir uma solução fortemente viscosa, ou que è capaz de sfectuar a mistura de dois ou mais líquidos viscosos,. um dos quais é fortemente viscoso,, de uma maneira rápida s eficazP sem que haja uma BMcessiva formação de turbultncia e de vórtices, e sem o consequente fenómeno de arrastamento de gás. VSo ssr eliminadas as zonas de estagnação que se achavam situadas na vizinhança dos deflectores a fim da se impedir a acumulação de polímero no estado sólido contra as paredes do recipiente ou dos deflectores, e o liquido que se encontra contido dentro do recipiente vai ser obrigado a circular

não apenas circunfsrsncialmsnts como também segundo uma forma ds escoamento s® que vai circular no sentido ascendente ao longo das paredes da recipiente e no sentida descendente junta da veia do rotor; a fim de promover uma mistura completa das substancias na totalidade da massa de líquidos, 0 liquido é dirigido contra a parte de trás das pás inferiores de maneira a fazer com que sobre estas se vá manter sempre um& contra-pressão a fim ds impedir a volatilização de quaisquer substâncias liquidas de baixo ponto ds ebulição que passam estar presentes na seio ds soluçlas e assim evitar que no seio da massa de liquido se possam gerar bolhas de gâs. As pás realizam a operação ds mistura com um mínimo ds turbulfncia? o que vai praticamente eliminar a formação tís vértices s o aparecimento do indesejável fenómeno que consista na vibração de bolhas ds gás ηo seio tío liquido.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES IS. - Aparelho para misturar materiais viscosas, carac teri zado por compreender s um recipiente cujo corpo tem uma forma substancialmente cilíndrica* de eixo de simetria orientado segundo uma dirscção vertical, que apresenta a sua extremidade superior aberta s que se acha equipado com uma tampa que se acha montada tis forma amovível no referido recipiente s que é própria para fechar a referida extremidade superior aberta, sendo o referido recipiente próprio para conter no seu. interior um liquido viscoso qus s® destina a ser misturado, com a superfície livre do referido liquido situada a um nível de mistura no interior do referida rec ipisnts jj um rotor que se acha montado de forma rotativa no interior do referido recipiente e que apresenta um veio vertical qus ss acha montado de forma rotativa s coaxial com o eixo cilíndrico do referido recipiente, uma pluralidade de pás inferiores que se acham montadas no referido veio a intervalos regulares em torno do referida veio, sendo as referidas pás inferiores umas pás planas e substancialmerste rectangulares que se acham inclinadas em relaçSo à vertical e cujos bordos inferiores se encontram situados acima e apenas ligeiramente afastados do fundo do referido recipiente, e pelo menos uma pluralidade de pás superiores que se acham montadas no referido veio a intervalos regulares em torno do referido veio e substancialmenta a meia distância entre as posições circunferenciais das referidas pás inferiores* sendo as referidas pás superiores umas pás planas e sabstancialments rsctangulares que se acham inclinadas em relação ã vertical no mesmo sentido que as referidas pás inferiores a com um ângulo de inclinação maior do que o destas últimas ε cujos bordos inferiores se encontram afastados dos bordos superiores das referidas pás inferiores e situados acima desses mesmos bordos superiores das referidas pás inferiores e cujos bordos su.periores se acham situados abaixo do referida nívsl de mistura? encontrando-se as extremidades radialmente exteriores das referidas pás inferiores e superiores afastadas da superfície periférica interior do corpo do referido recipiente uma distância própria para determinar a formação de um espaço destinado a receber um dsf1setors um sistema de accionamento que se acha ligado ao veio do referido rotor e que é próprio para transmitir ao vaio do referido rotor um movimento de rotação que é realiçado num sentida em que os bordos superiores das referidas pás vão sar os bordos de ataque s os bordos inferiores os bordos de fugas uma pluralidade de defisetores que se acham colocadas no interior do corpo do referido recipiente distribuídos interva-ladamente em torno da superfície periférica interior do referida recipiente no referido espaço destinado a receber um deflector, senda as referidos deflectares constituídas par uns elementos em forma de varão que se estendem segundo uma direcçlo vertical e cujas extremidades superiores se acham situadas acima da referida nível de mistura s cujas extremidades inferiores se encontram situadas acima e apenas ligeiramente afastadas do fundo da referido recipiente* e que apresentam também uma superfície plana no lado apontado no sentido oposto ao sentido de rotação do veio do referido rotor e uma superfície que se acha apontada no mesmo sentido em que á realizada a movimento de rotação do veio do referido rotor s que quando vista em corte segundo um plano horizontal apresenta a forma de substancia 1 <nente metade de uma

   elipse coai a seu eisa maior dirigida segundo uma dírecção circun··· ferencial§ s um sistema de montagem dos deflectores que se acha ligado entre os referidos deflectores e a superfície periférica interior do referido recipiente* a um nível situado acima da referido nível ds mistura3 e que é próprio para a montagem dos referidos deflectores no referido recipiente» 21« " Aparelho de acordo com a reivindicação 1s csrac-ierizado por compreender também uns elementos de travamento que se estendem entre os referidos deflectores a que são próprios para travar os referidos deflectores ds maneira a impedir que estes se possam desiocar5 e desse modo sair da sua posição vertical,·. 3s« - Aparelho de acordo com a reivindicação 1s csrsc-terisadc por o número de deflectores ser um número compreendido entre tris s seis» 41» " Aparelho de acordo com a reivindicação 1» carac-iericado por o número ds pás inferiores ser igual a dois s por as referidas pás inferiores se acharem decaiadas Í6®°em torno do referido vaio» 51« - Aparelho de acordo com a reivindicação 4* carac-tsrisado por a ângulo ds inclinação das referidas pâs inferiores ser um ângulo de valor compreendido entre 25 e 35o» óã= - Aparelho de acordo com a reivindicação 4« carácter isado por cada uma das referidas pás inferiores ser substsn--cia1mente metade de um quadrado» i

   carac- 71= - Aparelho de acordo com a reivindicação 15 tsrisado por o número da pás inferiores am cada uma das referidas pluralidades ds pás inferiores ser um número compreendida entre dois e seis» 81« ” Aparelho de acordo com a reivindicação 1, carac-tsrizatía par existir uma pluralidade de pluralidades de pás superiores que se acham distribuídas intervaladament® umas em relação às outras segundo uma direcção vertical ao longo do referido veios todas colocadas abaiKO do referido nível de mistura= 9s= - Aparelho para misturar materiais viscosos, caracterizado por compreenders um recipiente ds forma substancialmsnte cilíndrica, de eiKO de simetria orientada segundo uma direcção vertical, que apresenta a sua extremidade superior aberta e que se acha equipado com uma tampa que se acha montada ds forma amovível no referido recipiente e que ê própria para fechar a referida extremidade superior aberta, sendo o referido recipiente próprio para conter no seu interior um liquido viscoso que se destina a ser misturado, com a superfície livre do referida liquida situada a um nível de mistura no interior do referido recipientey um rotor qus se acha montado ds forma rotativa no interior do referido recipiente e que apresenta um veio vertical que se acha montado de forma rotativa e coaxial com g síko cilíndrico do referido recipiente, duas pás inferiores de forma substancislments rectangular que ss acham montadas no referido veio decaladas ΙΒΘ* em torno do referido veio, sendo as referidas pás inferiores umas pás planas e substancialmente rsctangularas que ss acham inclinadas em relação è vertical com um 'ângulo de inclinação de valor compreendido entre 25 e 35 °e cujos bordos inferiores se encontram situados acima e apenas ligeiraments afastados do fundo do referido recipiente* e uma pluralidade» de númsro compreendido entre dois e seis* de pás superiores que se acham montadas no referido veio a intervalos regulares em torno do referido veio» sendo as referidas pás superiores umas pás planas e substancialmente rectangulares que se acham inclinadas sm relação â vertical no mesmo sentido que as referidas pás inferiores e com um ângulo ds inclinação maior do que o ângulo de inclinação das referidas pás inferiores* sendo o referido ângulo de inclinação das referidas pás superiores um ângulo ds valor compreendido entre 25 e 45o* e apresentando as referidas pás superiores os seus bordos inferiores afastados dos bordos superiores das referidas pás inferiores e situados acima desses mesmos bordos superiores das referidas pás inferiores s c?s seus bordos superiores situados abaixo do referido nível ds mistura* encontrando-se as extremidades radialmente exteriores das referidas pás inferiores e superiores afastadas da superfície periférica interior do referido recipiente uma distância própria para determinar a formação ds um espaço destinado a receber um dsflse-tor p um sistema ds accionamento qus se acha ligado ao veio do referido rotor e que á próprio para transmitir ao veio do referido rotor um movimento ds rotação que è realizado num sentido em que os bordos superiores das referidas pás vão ser os bordos de ataque e os bordos inferiores os bordos ds fugap uma pluralidade* ds número compreendido entre tr@s s seis* de deflectores que se acham colocados no interior do referido recipiente distribuídos interva1adamertte em torno da superfície periférica interior do referido recipiente no referido espaço destinado a receber um deflector* sendo os referidos « 26

   deflectores constituídos por uns elementos em forma de vario que se estendem segundo uma direcçSo vertical e cujas extremidades superiores se acham situadas acima do referido nível de mistura e cujas extremidades inferiores se encontram situadas acima e apenas 1igeir aroente afastadas do fundo do referido recipiente, e que no lado apontado no sentido oposto ao sentido de rotação do veio do referido rotor apresentam também uma superfície plana cuja dimensão radial é de cerca de i/2® do diâmetro do referido recipiente, e que apresentam também uma superfície que quando vista em corte segundo um plano horicontal apresenta uma forma substancialmente elíptica e que se acha apontada no mesmo sentido em que á realisado o movimento de rotação do veio do referido rotor e com metade do eixo maior da elipse medindo um valor de cerca de 1/20 do diâmetro do referido recipienteρ encontrando-se as extremidades radialmente exteriores das referidas pás afastadas dos referidos deflectores uma distância de cerca de 1/2Θ do diâmetro do referido recipientep um sistema de montagem dos deflectores que se acha ligado entre os referidos deflectores e a superfície periférica interior do referido recipiente, a um nível situado acima do referido nível de mistura, e que é próprio para a montagem dos referidos deflectores no referido recipientes s uns elementos de travamento que se acham ligados entre os referidos deflectores s que são próprios para travar os referidos deflectores de maneira a impedir que estes se · possam deslocar, e desse modo sair da sua posição vertical« í&ãv - Aparelho tíe acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os referidos elementos de travamento serem varões recfcilíneos» lis. ~ Aparelho de acordo com a reivindicação earacterizado por os referidos elementos de travamsnto serem varões curvos dobrados para fora em direcção è superfície interior do referido recipiente. 12ã. - Aparelho tíe acordo com a reivindicação 1Θ ou 11, caracierizado por existir uma pluralidade de conjuntos de elementos de iravamento que se acham afastados inisrvaladamsnie uns em relação aos outras segundo uma dirscçSo vertical no interior do referido recipiente, a reivindicação das referidas pás 131., - Aparelho de acordo com csracterizado por o ângulo ds inclinação inferiores ser um ângulo ds 3Θ°, I4ã, - Aparelho de acordo com a reivindicação 93 caracterizado por o ângulo ds inclinação das referidas pás superiores ser um ângulo de 46°, 15§« - Aparelho de acordo com a reivindicação vs caracterizado por existirem quatro deflectores. lêãs - Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as referidas pás superiores s as referidas pás inferiores se encontraram montadas no referido veio num ponto central em relação â largura das referidas pás s por a posição do ponto as montagem das referidas pàs superiores se achar afastado do fundo da veio de agitação uma distância tris vezes superior àquela a que se acha afastado desse mesmo fundo o ponto de montagem das referidas pás inferiores. 28 17ã« - Aparelho de acordo coo a reivindicações 95 carsctsrisado por a largura das referidas pás superiores ser cerca de um quinto da largura das referidas pás inferiores» Lisboas 5 de Junho ds iv9®

   J. PEREIRA DA CRUZ Agente Oficial da Prspriedade Industrie! RUA VICTOR C©Í®GN. 10-A, 1/ 1200 LK3BQÃ