RU2083490C1 - Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии - Google Patents
Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083490C1 RU2083490C1 RU95105400A RU95105400A RU2083490C1 RU 2083490 C1 RU2083490 C1 RU 2083490C1 RU 95105400 A RU95105400 A RU 95105400A RU 95105400 A RU95105400 A RU 95105400A RU 2083490 C1 RU2083490 C1 RU 2083490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- inert
- udd
- layer
- aqueous suspension
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способам выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии путем ее распыления в фонтанирующем слое нагретой инертной насадки с помощью пневматической форсунки высокого давления, установленной в основании слоя, и отделения сухого продукта от газообразного теплоносителя. Температуру в слое инертной насадки поддерживают в диапазоне 100 - 140oC, а число фонтанирования N равно 1,5 - 3,0. В качестве материала инертной насадки используют фторопласт. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике выделения дисперсных материалов из суспензии, конкретно к способам получения сухого ультрадисперсного алмазного порошка (УДА) из его водной суспензии.
Синтетический УДА, получаемый в результате детонационного синтеза и последующей химической очистки алмазсодержащей шихты, используется современной промышленностью в качестве модификатора трения в смазочных материалах, эффективного активатора спекания порошков, а также как компонент шлифовальных порошков и паст. До последнего времени материал находил практическое применение в виде водной суспензии. Вместе с тем возникает потребность в получении сухого порошка УДА с эквивалентным размером частиц не более 0,5•10-5 м.
Ближайшим аналогом заявляемого объекта является способ выделения ультрадисперсных алмазов из устойчивых водных суспензий. Согласно описанию, способ заключается в обработке устойчивых водных суспензий УДА под давлением 49 120 кПа при температуре 81 190oC в течение 5 15 мин. За указанное время происходит полная коагуляция ультрадисперсных частиц алмаза, при этом исключается загрязнение продукта и упрощается процесс коагуляции. Исходная суспензия после отстаивания разделяется на концентрированный осадок и осветленную жидкость (воду).
Основным недостатком способа является то, что с помощью его невозможно выделить сухой УДА с эквивалентным размером частиц не более 0,5•10-5м непосредственно из водной суспензии.
Задачей способа является получение сухого однородного порошка УДА с эквивалентным размером частиц не более 0,5•10-5м непосредственно из водной суспензии.
Поставленная задача достигается тем, что водную суспензию УДА распыливают с помощью пневматической форсунки высокого давления в фонтанирующем слое нагретой инертной насадки, после чего сухой УДА выводят из аппарата с потоком отработанного теплоносителя и отделяют от последнего в циклоне и рукавном фильтре, при этом температуру в слое инертной насадки поддерживают в диапазоне 100-140oC, а число фонтанирования N 1,5 3,0.
В качестве материала инертной насадки используют гидрофобный материал - фторопласт.
Сравнение предлагаемого способа с ближайшим аналогом показывает, что он отличается от последнего принципиально иной технологией выделения сухого порошка УДА его водной суспензии (распылительная сушка в фонтанирующем слое инертной насадки). Таким образом предлагемый способ обладает новизной.
Известны способы сушки суспензий в фонтанирующем слое инертного материала (П.Г. Романкова и Н.Б. Рашковской. Сушка во взвешенном состоянии. Л. Химия, 1979 г. с. 222 239). Однако ни один из них не может быть использован для сушки водной суспензии УДА с получением требуемого технологического эффекта. Предлагаемый способ включает в себя такую совокупность приемов и технологических режимов, которые позволяют получать сухой порошок УДА с эквивалентным размером частиц не более 0,5•10-5м.
Это дает основание считать данное техническое решение обладающим существенными отличиями от известных объектов.
Cпособ осуществляется на установке, схема которой представлена на чертеже.
В состав установки входит сушилка 1 с фонтанирующим слоем инертной насадки, снабженная пневматической форсункой 2 для тонкого диспергирования суспензии и контрольной сеткой для предотвращения выноса инертной насадки в пылеулавливающую аппаратуру. Подвергаемую сушке суспензию УДА готовят в реакторе 3 с перемешивающим устройством и с помощью шестеренчатого насоса 4 подают в форсунку 2, где происходит диспергирование суспензии сжатым воздухом. Перемешивание инертной насадки в режиме фонтанирующегося осуществляют потоком нагретого воздуха, создаваемого с помощью воздуходувки 5 и калорифера 6.
Воздуходувкой 7 обеспечивают транспортирование сухого УДА в потоке воздуха в систему пылеочистки, состоящую из циклона 8 и рукавного фильтра 9. Кроме того, с помощью воздуходувки 7 поддерживают небольшое разрежение в сушильной камере. Сухой продукт непрерывно выгружают через шлюзовые затворы 10 в приемный бункер 11.
Собственно способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии заключается в следующем. В рабочую камеру сушилки 1 воздуходувкой 5 подают нагретый в калорифере 6 воздух, который переводит находящуюся в ней инертную насадку в состояние фонтанирующего слоя. Перемешивание насадкии происходит в диапазоне чисел фонтанирования N 1,5 3,0. В качестве инертной насадки используют цилиндры из фторопласта 4 диаметром 3•10-3м и высотой 3•10-3м.
Диспергирование исходной суспензии УДА концентрацией 2 6% в слой инертной насадки начинают при достижении последним температуры 100 -140oC. Суспензию из реактора 3 подают с помощью шестеренчатого насоса 4 в форсунку высокого давления 2, которая установлена в основании фонтанирующего слоя. Высушиваемый материал равномерно напыляют на поверхность инертных частиц и он практически мгновенно высыхает. Вследствие интенсивных соударений частиц в ядре фонтанирующего слоя и обдува их высокотемпературным теплоносителем происходит отделение продукта от частиц насадки и измельчение. В потоке отработанного теплоносителя сухой порошок УДА выносится в циклон 8 и через шлюзовой затвор 10 выгружается в приемный бункер 11. Окончательную очистку воздуха производят в рукавном фильтре 9, из которого сухой УДА шлюзовым затвором 10 выгружают в приемный бункер 11, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.
Распыливание суспензии УДА осуществляют при помощи пневматической форсунки высокого давления, что обеспечивает высокое качество диспергирования и отсутствие в факеле распыла крупных капель, которые по мере высыхания могут являться центрами образования агломератов частиц. Установка форсунки в основании фонтанирующего слоя обеспечивает введение факела распыливаемой суспензии непосредственно в зону максимальной турбулизации насадки, характеризуемую экстремальными значениями температур, скоростей контактирующих фаз и механических воздействий. Отмеченные факторы в комплексе обеспечивают эффективное высушивание капель суспензии и удаление сухого порошка УДА с поверхности насадки.
Температуру в слое инертной насадки поддерживают в диапазоне 100 - 140oC, что обеспечивает как тепловую, так и гидродинамическую устойчивость процесса сушки. Сдвиг температурного режима в область более низких температур ведет к нарушению гидродинамической обстановки в слое, снижению подвижности насадки и ее агломерации. В результате снижается производительность установки и ухудшается качество готового продукта.
Увеличение температуры слоя более 140oC не оказывает заметного влияния на производительность процесса, однако ухудшает отделение порошка УДА от инертной насадки, что,по-видимому, объясняется электростатическими эффектами в фонтанирующем слое.
Диапазон чисел фонтанирования N 1,5 3,0 обеспечивает в комплексе с вышеназванным температурным диапазоном устойчивый режим перемешивания инертной насадки. Изменение числа фонтанирования ниже указанного диапазона ухудшает перемешивание в слое и не обеспечивает получение продукта требуемого качества. Увеличение числа фонтанирования ниже указанного диапазона ухудшает перемешивание в слое и не обеспечивает получение продукта требуемого качества. Увеличение числа фонтанирования более 3,0 ведет к нерациональному использованию сушильного агента и усиливает нежелательные эффекты, связанные с электризацией сухого УДА.
Использование в качестве материала инертной насадки фторопласта 4 объясняется прежде всего гидрофобными, антиадгезионными свойствами его поверхности. Благодаря этому обеспечивается гарантированное отделение сухого порошка УДА и постоянное обновление рабочей поверхности насадки. Применение в качестве насадки других материалов с низкоэнергетической поверхностью, например полиолефинов, полиамидов, проблематично главным образом из-за низкой термостойкости последних.
Пример 1. Проводили сушку водной суспензии УДА с концентрацией твердой фазы 2% Температура сушильного агента (воздух) на входе в аппарат равна 130oC. Температура слоя инертной насадки -115oC. Рабочее значение числа фонтанирования N 2,0. Влажность полученного порошка УДА 2,5% Фракционный состав полученного порошка УДА:
d4≅0,5•10-6м 69,0%
0,5•10-6<d4<0,5•10-5 м 31,0%
Пример 2. Проводили сушку водной суспензии УДА с концентрацией твердой фазы 5,5% Температура сушильного агента (воздух) на входе в аппарат равна 150oC. Температура слоя инертной насадки -130oC. Рабочее значение числа фонтанирования N 3,0. Влажность полученного порошка УДА 1,8% Фракционный состав полученного порошка УДА:
d4≅0,5•10-6м 74%
0,5•10-6<d4<0,5•10-5м 26%
d4≅0,5•10-6м 69,0%
0,5•10-6<d4<0,5•10-5 м 31,0%
Пример 2. Проводили сушку водной суспензии УДА с концентрацией твердой фазы 5,5% Температура сушильного агента (воздух) на входе в аппарат равна 150oC. Температура слоя инертной насадки -130oC. Рабочее значение числа фонтанирования N 3,0. Влажность полученного порошка УДА 1,8% Фракционный состав полученного порошка УДА:
d4≅0,5•10-6м 74%
0,5•10-6<d4<0,5•10-5м 26%
Claims (2)
1. Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии, отличающийся тем, что суспензию распыляют в фонтанирующем слое нагретой инертной насадки с помощью пневматической форсунки высокого давления, установленной в основании слоя, и отделяют сухой продукт от газообразного теплоносителя, при этом температуру в слое инертной насадки поддерживают в диапазоне 100 140oС, а число фонтанирования равно 1,5 3,0.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала инертной насадки используют фторопласт.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105400A RU2083490C1 (ru) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105400A RU2083490C1 (ru) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95105400A RU95105400A (ru) | 1997-04-27 |
RU2083490C1 true RU2083490C1 (ru) | 1997-07-10 |
Family
ID=20166590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95105400A RU2083490C1 (ru) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2083490C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008143554A2 (fr) | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Restricted Liability Society 'ckh' | Matériau à base de nano-diamants et procédé et dispositif de purification et de modification de nano-diamants |
-
1995
- 1995-04-10 RU RU95105400A patent/RU2083490C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1792915, кл. C 01 B 31/06, 1993. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008143554A2 (fr) | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Restricted Liability Society 'ckh' | Matériau à base de nano-diamants et procédé et dispositif de purification et de modification de nano-diamants |
WO2008143554A3 (fr) * | 2007-05-21 | 2009-02-12 | Restricted Liability Soc Ckh | Matériau à base de nano-diamants et procédé et dispositif de purification et de modification de nano-diamants |
US8389584B2 (en) | 2007-05-21 | 2013-03-05 | International Technology Center | Nanodiamond material, method and device for purifying and modifying a nanodiamond |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95105400A (ru) | 1997-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4052255A (en) | Spray dryer discharge system | |
JPH0375211B2 (ru) | ||
US20080067137A1 (en) | Fluid bed filter-dryer apparatus | |
JPS59166229A (ja) | 熱煙道ガスから硫黄酸化物を除去する方法と装置 | |
JP2003501231A (ja) | 噴霧乾燥の方法及びその装置 | |
JPH0226536B2 (ru) | ||
CS245755B2 (en) | Method of continual fluid drying of chemical products | |
US4422900A (en) | Spray drying apparatus for available chlorine-containing compounds | |
JPWO2018079556A1 (ja) | ハロイサイト粉末およびハロイサイト粉末の製造方法 | |
EP0681155B1 (en) | Drying suspensions of materials | |
US2698815A (en) | Drying method and apparatus | |
JP5086365B2 (ja) | 粉末状の材料を製造しかつ/または状態調節するための方法および装置 | |
EA012789B1 (ru) | Установка для транспортировки мелкозернистых твердых частиц | |
CA1172837A (en) | Process for the production of sintered bauxite spheres | |
KR0149875B1 (ko) | 고무를 냉각시키기 위한 2단 공기 운반 방법 | |
RU2083490C1 (ru) | Способ выделения ультрадисперсных алмазов из водной суспензии | |
AU1194295A (en) | Process and apparatus for drying liquid-borne solid material | |
WO1995024599A1 (en) | Spray drying device | |
AU683514B2 (en) | A process for production of ceramic powders by spray drying | |
US4412978A (en) | Method and apparatus for manufacturing improved puffed borax | |
US20210261421A1 (en) | Metahalloysite powder and metahalloysite powder production method | |
JPH05261301A (ja) | 流動床触媒の製造法 | |
RU2802778C1 (ru) | Способ получения глинопорошка и песка из сапонитового шлама | |
US3717451A (en) | Fluidized bed treatment of phosphorus-containing precipitator dust | |
US3185301A (en) | Process of centrifugally separating minute porous particles |