RU2093050C1 - Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials - Google Patents
Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2093050C1 RU2093050C1 SU5045987A RU2093050C1 RU 2093050 C1 RU2093050 C1 RU 2093050C1 SU 5045987 A SU5045987 A SU 5045987A RU 2093050 C1 RU2093050 C1 RU 2093050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- homogenization
- machine
- machine according
- drum
- substances
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой, химической, нефтехимической промышленности, строительству, энергетике и к транспорту и может быть использовано при производстве консервов и других пищевых продуктов, в том числе и концентрированных, при получении новых веществ и материалов, в том числе химическими методами, включающими синтез или деструкцию, при разложении нефти с целью повышения выхода моторного топлива и уменьшения отходов, при утилизации нефтяных остатков и разлитых нефтепродуктов, при получении новых видов топлива, для сокращения энергозатрат и времени разгрузки мазута и т.п. веществ, для расширения применения трубопроводного транспорта, для снижения расхода топлива в двигателях, для упрочнения материалов и создания новых строительных материалов, при производстве разного рода растворов, суспензий и эмульсий, т.е. везде, где при сохранении окружающей среды требуется дешевый, экономичный гомогенизатор. The invention relates to food, chemical, petrochemical industry, construction, energy and transport and can be used in the production of canned food and other food products, including concentrated ones, in the preparation of new substances and materials, including chemical methods, including synthesis or destruction, during the decomposition of oil in order to increase the yield of motor fuel and reduce waste, during the utilization of oil residues and spilled oil products, upon receipt of new types of fuel, to reduce e ergozatrat and unloading time of fuel oil, etc. substances to expand the use of pipeline transport, to reduce fuel consumption in engines, to harden materials and create new building materials, in the production of various kinds of solutions, suspensions and emulsions, i.e. wherever, while preserving the environment, a cheap, economical homogenizer is required.
В основу изобретения поставлена задача создания протирочной машины и способа ее использования, в которой совмещаются процессы протирания и гомогенизации, а также смешения, растворения, химического реагирования, деструкции или синтеза, эмульгирования и отделения твердых включений, что обеспечивает минимальные энергозатраты и отходы, за счет чего снижается себестоимость продукции. Существенное увеличение скорости протирания и сопровождающих его динамических явлений приводит не только к эффективному измельчению, но и разрушению структуры частиц, т.е. гомогенизации продукта, обеспечивающей эти эффекты. The basis of the invention is the task of creating a wiping machine and method of its use, which combines the processes of wiping and homogenization, as well as mixing, dissolving, chemical reaction, destruction or synthesis, emulsification and separation of solid inclusions, which ensures minimal energy consumption and waste, due to which the cost of production is reduced. A significant increase in the rate of rubbing and the accompanying dynamic phenomena leads not only to effective grinding, but also to destruction of the particle structure, i.e. homogenization of the product providing these effects.
Поставленная задача решается тем, что в протирочной машине, содержащей привод, корпус с линиями ввода сырья и вывода продукта, в котором установлены с возможностью вращения перфорированный барабан и бичи, согласно изобретению бичи и барабан установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях посредством привода, а корпус выполнен герметичным. The problem is solved in that in a washing machine containing a drive, a housing with feed and product output lines in which the perforated drum and scourges are mounted for rotation, according to the invention, the whips and the drum are mounted for rotation in opposite directions by the drive, and the housing made airtight.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению поверхности бичей и барабана либо выполнены из веществ, являющихся катализаторами реакций, либо покрыты этими веществами. A wiper, in which, according to the invention, the surfaces of the scourges and the drum are either made of materials that are reaction catalysts or are coated with these materials.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению вещества выбраны из класса алюмосиликатов. Wiping machine in which according to the invention the substances are selected from the class of aluminosilicates.
Протирочная машина, которая согласно изобретению дополнительно снабжена соплом и не менее чем одним регулятором расхода. Wiping machine, which according to the invention is additionally equipped with a nozzle and at least one flow regulator.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению сопло не пересекает перфорацию барабана. Wiping machine, in which according to the invention the nozzle does not cross the perforation of the drum.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению сопло установлено соосно барабану, а расстояние между отверстием сопла и бичами минимально. A washing machine in which, according to the invention, the nozzle is mounted coaxially with the drum, and the distance between the nozzle opening and the scourges is minimal.
Протирочная машина, которая согласно изобретению дополнительно содержит не менее одного затвора. A wiping machine, which according to the invention further comprises at least one shutter.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению затвор выполнен в виде регулятора уровня и расположен на линии вывода продукта ниже перфорации барабана. Wiping machine, in which according to the invention the shutter is made in the form of a level controller and is located on the output line of the product below the perforation of the drum.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению регулятор уровня выполнен в виде поплавкового клапана. Wiping machine, in which according to the invention the level control is made in the form of a float valve.
Протирочная машина, которая согласно изобретению дополнительно содержит источник тепла и устройство для отвода паров, причем источник тепла установлен в корпусе, а устройство отвода паров трубопроводом соединено с верхней частью корпуса. A wiping machine, which according to the invention further comprises a heat source and a vapor recovery device, the heat source being installed in the housing, and the vapor recovery device being connected by a pipe to the upper part of the housing.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению перед устройством отвода паров в корпусе установлен сепаратор. Wiping machine, in which, according to the invention, a separator is installed in the housing in front of the vapor recovery device.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению обрез трубопровода для отвода паров соосен барабану. Wiping machine, in which according to the invention a cutaway pipe for exhaust vapor coaxial to the drum.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению барабан выполнен из колец с каналами и щелями, стянутыми стяжками, причем каналы или щели выполнены в секторах, расположенных между стяжками. A washing machine in which, according to the invention, the drum is made of rings with channels and slots pulled together by screeds, the channels or slots being made in sectors located between the screeds.
Протирочная машина, которая согласно изобретению дополнительно содержит цилиндр с внутренним выступом, связанный с бичем, установленный с малым зазором внутри барабана. A wiper, which according to the invention further comprises a cylinder with an inner protrusion connected to the scourge, installed with a small gap inside the drum.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению цилиндр расположен таким образом, что между бичем и барабаном образован узкий сквозной канал со стороны набегания бича на барабан. A washing machine in which, according to the invention, the cylinder is positioned so that a narrow through channel is formed between the scourge and the drum on the side of the scourge on the drum.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению на части цилиндра выполнены узкие сквозные каналы. Wiping machine, in which according to the invention narrow through channels are made on the cylinder part.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению цилиндр выполнен перфорированным. Wiping machine, in which according to the invention the cylinder is made perforated.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению выступ цилиндра прижат к торцу бича. Wiping machine, in which according to the invention the protrusion of the cylinder is pressed against the end of the scourge.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению детали выполнены из материалов, не взаимодействующих с перерабатываемым сырьем и продуктами переработки. Wiping machine, in which according to the invention the parts are made of materials that do not interact with the processed raw materials and processed products.
Протирочная машина, у которой согласно изобретению бич состоит не менее чем из одной пары пластин, центр тяжести каждой из которых смещен с оси в разные стороны. A washing machine in which, according to the invention, the scourge consists of at least one pair of plates, the center of gravity of each of which is offset from the axis in different directions.
Протирочная машина, которая согласно изобретению дополнительно снабжена узлом предварительного протирания, кинематически связанного с приводом протирочной машины. A wiping machine, which according to the invention is additionally equipped with a pre-wiping unit kinematically connected to the drive of the wiping machine.
Для решения поставленной задачи реализуется способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, включающий их и рабочих органов взаимное перемещение, согласно изобретению гомогенизацию проводят при встречном движении рабочих органов при скорости протирания свыше 1,5 м/с. To solve this problem, a method of homogenizing products, substances and materials, including their mutual movement and working bodies, is implemented; according to the invention, homogenization is carried out with oncoming movement of the working bodies at a wiping speed of more than 1.5 m / s.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при гомогенизации проводят смешение компонентов. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, during homogenization, the components are mixed.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению компоненты, имеющие большую плотность, подают ближе к оси вращения рабочих органов. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, components having a high density, served closer to the axis of rotation of the working bodies.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при фракционировании гомогенизацию проводят с выделением фракций после гомогенизации. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention during fractionation, homogenization is carried out with the separation of fractions after homogenization.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению фракции пропускают через циркуляционный контур, содержащий протирочную машину и часть ректификационной колонны. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention, the fractions are passed through a circulation loop containing a wiper and a part of the distillation column.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению циркуляционный контур содержит не менее одного теплообменника. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, the circulation circuit contains at least one heat exchanger.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению хотя бы один теплообменник связан с источником холода. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, at least one heat exchanger is associated with a source of cold.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению хотя бы один теплообменник связан с источником тепла. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, at least one heat exchanger is associated with a heat source.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению в протирочную машину дополнительно подают исходные материалы. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention additionally serves the raw materials to the wiping machine.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению исходные материалы вводят в циркулярный контур между ректификационной колонной и протирочной машиной через теплообменник. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention, the starting materials are introduced into the circular circuit between the distillation column and the washing machine through a heat exchanger.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению выделение фракционированных веществ проводят после прохождения ими теплообменника. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, the separation of fractionated substances is carried out after they pass the heat exchanger.
Способ гомогенизации веществ и материалов, согласно изобретению при синтезе или деструкции химического сырья гомогенизацию проводят в присутствии катализаторов с выделением продуктов реакции после гомогенизации. The method of homogenization of substances and materials according to the invention in the synthesis or destruction of chemical raw materials, homogenization is carried out in the presence of catalysts with the release of reaction products after homogenization.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению перед гомогенизацией поступающий из ректификационной колонны продукт дополнительно сжимают, а после гомогенизации дросселируют и вводят в ректификационную колонну, причем осадок отделяют до или после дросселирования. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention before further homogenization, the product coming from the distillation column is further compressed, and after homogenization, it is throttled and introduced into the distillation column, whereupon the precipitate is separated before or after throttling.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению продукт после сжатия охлаждают. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, the product is cooled after compression.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению после дросселирования продукт проходит через теплообменник, отбирая тепло, в частности, у сжимаемого продукта. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention, after throttling, the product passes through a heat exchanger, taking away heat, in particular, from the compressible product.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при гомогенизации жидкости ее насыщают газом. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention during the homogenization of a liquid, it is saturated with gas.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению перед гомогенизацией и насыщением газом жидкость охлаждают. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention, before the homogenization and gas saturation, the liquid is cooled.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению в сливаемую из ректификационной колонны тяжелую фракцию, например мазут, подают газ из верхней части ректификационной колонны. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention into the heavy fraction, for example fuel oil, discharged from the distillation column, gas is supplied from the upper part of the distillation column.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при гомогенизации нефтепродуктов их смешивают с горючими газами. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention during the homogenization of petroleum products they are mixed with combustible gases.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при утилизации нефтяных остатков перед гомогенизацией их нагревают до температуры свыше 50oC.The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention when disposing of oil residues before homogenization, they are heated to a temperature above 50 o C.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению в процессе гомогенизации насыщают горючим газом или низкокипящей горючей жидкостью, причем гомогенизацию проводят не менее чем в одной протирочной машине. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention during the homogenization process is saturated with a combustible gas or low boiling fuel liquid, and the homogenization is carried out in at least one wiper machine.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при подготовке жидкости к транспортировке гомогенизацию проводят перед загрузкой жидкости в емкости. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention in preparing the liquid for transportation, the homogenization is carried out before loading the liquid into the container.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при получении суспензий твердую фазу измельчают до размеров частиц менее минимального размера отверстия в барабане. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention, when receiving suspensions, the solid phase is crushed to particle sizes less than the minimum hole size in the drum.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению гомогенизируют твердые частицы, сохраняя неизменными более прочные частицы примесей с последующим их отделением. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention homogenize solid particles, keeping the stronger particles of impurities unchanged, followed by their separation.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при насыщении горючего водой гомогенизацию проводят, подавая воду в количестве не свыше 25% от массы горючего. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, when fuel is saturated with water, homogenization is carried out by supplying water in an amount of not more than 25% by weight of fuel.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению для улучшения структуры и характеристик материал в жидком виде гомогенизируют. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention to improve the structure and characteristics of the material in liquid form is homogenized.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при изготовлении высокопрочного кирпича гомогенизированный глинистый раствор смешивают с глиной и наполнителем при необходимости. The method of homogenizing the products, substances and materials according to the invention in the manufacture of high-strength bricks homogenized clay solution is mixed with clay and filler, if necessary.
Способ гомогенизации продуктов, веществ и материалов, согласно изобретению при получении высокопрочного бетона и железобетона предварительно раствор связующего фильтруют, затем гомогенизируют, смешивают с осадком фильтра и заливают в формы с арматурой. The method of homogenization of products, substances and materials according to the invention, upon receipt of high-strength concrete and reinforced concrete, is pre-filtered with a binder solution, then homogenized, mixed with a filter cake and poured into molds with reinforcement.
Простота и низкая энергоемкость машины, в которой совмещаются процессы измельчения, гомогенизации и перемешивания, позволяет ей найти применение в производствах, где гомогенизация в технологических процессах до настоящего времени не использовалась. The simplicity and low energy consumption of the machine, which combines the processes of grinding, homogenization and mixing, allows it to find application in industries where homogenization in technological processes has not yet been used.
На фиг. 1 показан общий вид протирочной машины (продольный разрез), на фиг. 2 исполнение машины для вакуум-сушки и концентрирования, на фиг. 3 - фрагмент кольца, разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4, 5 и 6 исполнение для маловязкой жидкости, на фиг. 7 показана машина для двухступенчатого сжатия. In FIG. 1 shows a general view of a washing machine (longitudinal section), FIG. 2 embodiment of a machine for vacuum drying and concentration, in FIG. 3 is a fragment of a ring, section AA in FIG. 2, in FIG. 4, 5 and 6 design for low viscosity fluid, in FIG. 7 shows a machine for two-stage compression.
Герметический корпус 1 связан с приводом (не показан), который обеспечивает вращение в разные стороны планшайбы 2 и вала 3. На планшайбе 2 закреплены при помощи стяжек 4 перфорированный барабан 5, составленный из фланцев 6, стягивающих щелевые кольца 7. На валу 3 установлен бич 8. Зазор между бичем 8 и кольцами 7 минимальный. Соосно бичу 8 в крышке 9 помещено сопло 10 с регулятором расхода 11. На крышке 9 установлен регулятор расхода 12. Корпус 1 связан с затвором 13, на выходе из которого установлен запорный орган 14. Затвор 13 может быть выполнен в виде поплавкового клапана. Ниже фланцев 6 в корпусе 1 образована камера 15, в которую частично заходит бич 8. Над камерой 15 стенка корпуса 1 имеет малый зазор 16 с фланцем 6. Под камерой 15 установлены затвор 17 и запорный орган 18. На планшайбе 2 закреплен шкив 19, связанный с приводом гибким тяговым органом 20. На валу 3 имеется шкив 21, связанный гибким тяговым органом 22 с приводом. Вал 3 и планшайба 2 установлены на жестко связанной с корпусом 1 станине 23 так, что зазор 24 между соплом 10 и бичем 8 минимальный. Сопло 10 может быть многоканальным с несколькими ругуляторами расхода 11 и установлено выше перфорации барабана 5. The
На фиг. 2 показано исполнение машины для сушки и концентрирования продукта. Корпус 1 выполнен достаточных размеров, чтобы во время падения частицы обеспечивалось заданное ее обезвоживание. Для привода вала 3 бича 8 установлен двигатель 25, для привода планшайбы 2 и барабана 5 двигатель 26. Можно, используя кинематические передачи, обеспечить привод машины от одного двигателя. Сепаратор 27 установлен в непосредственной близости от торца бича 8 перед трубопроводом 28, через который происходит удаление паров. Сепаратор 27 может быть связан с бичем 8, что позволяет использовать центробежные силы для отделения капель и предотвращения уноса. Трубопровод 28 выводят из верхней точки корпуса 1. Если в корпусе 1 поддерживается вакуум, то трубопровод 28 может соединяться с конденсатором или с барометрической трубкой и устройством для вакуумирования (устройства для вакуумирования не показаны). Подвод продукта осуществляется по трубопроводу 29. В нижней части корпуса 1 установлен источник тепла 30 и затвор 31 для выдачи обезвоженного продукта. Верхняя часть внутренней поверхности корпуса 1 отполирована. In FIG. 2 shows the design of a machine for drying and concentrating the product. The
На фиг. 3 показана в сечении А-А (фиг. 2) часть кольца 7, составляющего барабан 5, у которого отсутствуют щели против стяжки 4. In FIG. 3 shows in section aa (Fig. 2) a part of the
На фиг. 4 изображен продольный разрез машины, выполненной для маловязкой жидкости. Справа от оси показано исполнение машины, у которой бич проходит сквозь цилиндр и без зазора скользит по барабану, как показано на фиг. 5. Слева короткий цилиндр с внутренним выступом крепится непосредственно к торцу бича. Далее это исполнение не описывается как очевидное. На фиг. 6 показана конструкция, когда бич находится внутри цилиндра. Сечения на фиг. 5 и 6 проходят по стыку колец, составляющих барабан. In FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a machine made for low viscosity fluid. To the right of the axis is shown the design of the machine, in which the scourge passes through the cylinder and glides along the drum without a gap, as shown in FIG. 5. On the left, a short cylinder with an internal protrusion is attached directly to the end of the scourge. Further, this performance is not described as obvious. In FIG. 6 shows the design when the scourge is inside the cylinder. The sections in FIG. 5 and 6 pass along the junction of the rings making up the drum.
Во внутрь барабана 5 и крышки 9 с малым зазором 33 помещен тонкостенный цилиндр 34. В крышке 9 цилиндр 34 имеет уплотнение 35 и бурт 36 на внутренней поверхности. Между соплом 10 и буртом 36 остается кольцевой проход 37. Цилиндр 34 крепится к валу 3 спицами 38. На нижней части цилиндра 34 имеется бурт 39. Цилиндр 34 выполнен в виде стакана с отверстиями, расположенными ниже бурта 39 на цилиндрической поверхности 40 и на торце 41. Если машина предназначена для безотходного протирания, то отверстия 41 и соответственно затвор 17 и запорный орган 18 не выполняют. Бич 8, изображенный на фиг. 5, состоит из не менее чем одной пары пластин, центр тяжести каждой из которых смещен с оси в разные стороны. Смещение центра тяжести пластин достигается наличием отверстий 42, которые расположены не на оси. С противоположной отверстиям 42 стороны каждая пластина, составляющая бич 8, прижимается к кольцам 7 практически без зазора по поверхности 44. Между бичем 8 и цилиндром 34 со стороны набегания бича 8 на барабан 5 остается узкий сквозной канал 43. Составной бич 8 на фиг. 5 свободно размещен в прорези вала 3 и вставляется в него сквозь канал 43 в цилиндре 34. Составных бичей 8 и соответственно прорезей может быть несколько. На фиг. 6 бич 8 закреплен жестко на валу 3, а размер его выполнен так, чтобы он свободно проходил внутри бурта 36 при сборке. A thin-
На фиг. 7 ступень предварительного протирания 45 приводится от двигателя 46. Передачей 22 двигатель 46 связан со шкивом 21 протирочной машины. Другой двигатель 47 передачей 20 осуществляет вращение в противоположном направлении. Двигатель 46 связан со ступенью предварительного протирания 45 передачей 48. Привод машины может быть выполнен от одного двигателя с использованием кинематических передач. Ступеней предварительного протирания может быть несколько. In FIG. The 7th stage of the preliminary wiping 45 is provided from the
Описание работы протирочной машины приведено в примерах реализации способа в различных технологиях. A description of the operation of the wiper machine is given in examples of the method in various technologies.
Пример использования способа при получении протертых гомогенизированных пищевых продуктов. An example of the use of the method in the preparation of rubbed homogenized food products.
Промытые, инспектированные томаты дробят, для удаления остатков стеблей и семян и подают в ступень предварительного протирания 45 на сита 3 мм и 1,2 мм. Далее полуфабрикат протирается с гомогенизацией при относительной друг к другу окружной скорости рабочих органов, превышающей 1,5 м/с. Бич 8 разгоняет частицы, центробежная сила прижимает их к щелям 32 в кольцах 7, составляющих барабан 5, и они уменьшаются в размерах, истираясь как на терке. Попадающие в щели 32 осколки за очень короткий промежуток времени изменяют направление движения на противоположное и испытывают при этом значительные динамические воздействия. Вследствие этого удара нарушается структура клетчатки осколков, и происходит гомогенизация. Washed, inspected tomatoes are crushed to remove residual stems and seeds and fed to the
При получении кабачковой икры сырье дробят и подают в машину (фиг. 1) через регулятор расхода 11. Через регулятор расхода 12 подают растительное масло с тонко размолотыми специями и вкусовыми добавками. Так как масло имеет меньшую плотность, чем кабачок, его подают дальше от оси вращения, и оно равномерно перемешивается с кабачковой массой. Герметизация корпуса 1 предохраняет продукт от аэрации. Upon receipt of zucchini caviar, the raw materials are crushed and fed into the machine (Fig. 1) through the
Пример использования способа при растворении веществ и получении эмульсий. An example of using the method for dissolving substances and obtaining emulsions.
Рассмотрим применение протирочной машины, изображенной на фиг. 4, 5 и 6, например, при растворении краски. Концентрат подают через регулятор расхода 11 и сопло 10. Растворитель через регулятор 12 поступает под крышку 9, проходит через проход 37 внутрь цилиндра 34, далее свободно падает сквозь спицы 38. Струя концентрата, выходящая из сопла 10, разбивается на мелкие капельки в малом зазоре 24 быстро вращающимся бичем 8. Растворитель и концентрат, перемешиваясь, отбрасываются на внутреннюю поверхность цилиндра 34 и под действием бича 8 вращаются, растекаясь по нему вверх до бурта 36 и вниз до бурта 39, и поступают в узкий сквозной канал 43. Так как скорость бича 8 велика, то на жидкость в канале 43 действует значительная центробежная сила, разгоняющая ее. Когда против канала 43 находится щель 32 в кольце 7, жидкость, продолжая разгоняться, влетает в щель 43. При этом она подвергается интенсивному динамическому воздействию вследствие изменения на противоположное направления тангенциальной составляющей скорости потока. Но уже через очень короткое время против канала 43 оказывается тело кольца 7, и радиальная составляющая скорости резко исчезает. Вследствие внезапной остановки возникает гидравлический удар, характеризующийся резким скачком давления. Картина осложняется скачками давления вследствие "схлопывания" кавитационных коверн в пульсирующей жидкости. В результате резких изменений скорости и давления создаются оптимальные условия для растворения или получения эмульсий. Consider the use of the wiper machine shown in FIG. 4, 5 and 6, for example, when dissolving paint. The concentrate is fed through the
Исполнение машины так, как показано на фиг. 5, имеет преимущество в том, что бич 8 движется по барабану 5 практически без зазора независимо от износа рабочих органов. В этом случае динамические явления протекают гораздо резче, чем при наличии зазора, в котором возможно растекание, смягчающее изменение скорости. Однако из-за сложности изготовления затруднительно выполнение большого количества бичей 8. Исполнение, показанное на фиг. 6, позволяет выполнять в цилиндре много каналов, но повышаются требования к точности изготовления. The design of the machine as shown in FIG. 5, has the advantage that the
Пример использования способа в нефтехимических и химических технологиях. An example of the use of the method in petrochemical and chemical technologies.
В протирочной машине переход вещества с бича 8 на движущийся навстречу с относительной скоростью выше 1,5 м/с барабан 5 сопровождается ударом и кавитацией. Возникают условия, способствующие разрушению крупных молекул, ассоциаций молекул, сгустков, слизи и других крупных образований. Малый размер щелей 32 в кольцах 7 барабана 5 не позволяет крупным молекулам пройти сквозь перфорацию. Разрушение их происходит, во-первых, в результате протирания (состругивания, механического измельчения на кромке щели 32, взаимодействующей с кромкой бича 8 подобно ножницам), во-вторых, вследствие локальных гидравлических ударов и "схлопывания" кавитационных каверн, в-третьих, из-за интенсивного перемешивания и трения больших образований в присутствии катализатора, причем малые молекулы выходят из барабана, не смягчая взаимодействия крупных образований. Эти обстоятельства выгодно отличают способ от крекинга и пиролиза нефти. Измельчение продолжается до разрушения органических образований, размеры которых превышают размеры щелей 32. Песок и камешки выводятся через затвор 17. Подбирая ширину щели 32 и скорость взаимодействия, катализатор, температуру и давление, добавляя другие вещества, можно оптимизировать процесс. In the washing machine, the transition of the substance from the
Конкретно, при разложении нефти ширина щели 32 в пределах 0,02 0,05 мм и менее, на бич 8 и кольца 7 нанесено алюмосиликатное или другое каталитическое покрытие. Тяжелую фракцию подают в машину из низа ректификационной колонны и возвращают на вышележащую тарелку, на которой жидкая фаза близка к полученной после протирания, образуя циркуляционный контур. Для нефти с высоким содержанием сернистых и смолистых веществ в машину дополнительно подают водород и подбирают катализатор. Specifically, when oil is decomposed,
Энергия "схлопывания" кавитационных каверн тем больше, чем более понижена температура жидкости относительно температуры кипения при данном давлении. Но из ректификационной колонны жидкость выходит в состоянии кипения. Для повышения энергии ударов, сопровождающих кавитацию при гомогенизации, жидкость должна быть охлаждена в теплообменнике. Образующиеся фракции целесообразно подогреть перед возвратом в ректификационную колонну. Эта задача решается применением рекуперативного теплообменника, в котором процессы подогрева и охлаждения протекают одновременно. Каждый теплообменник характеризуется недорекуперацией, продукт охлаждается перед поступлением в машину, тепло сообщается продукту в процессе протирания и имеют место теплопритоки из окружающей среды. Так как соотношение этих потоков различно, в циркуляционный контур возможна установка еще одного теплообменника, связанного с источником тепла или холода. Потребное количество "холода" может быть внесено с подмешиваемым веществом, например с водородом, подаваемым в машину при разложении сернистой нефти. The energy of "collapse" of cavitation cavities is greater, the lower the temperature of the liquid relative to the boiling point at a given pressure. But the liquid leaves the distillation column in a state of boiling. To increase the energy of shocks accompanying cavitation during homogenization, the liquid must be cooled in a heat exchanger. It is advisable to heat up the resulting fractions before returning to the distillation column. This problem is solved by the use of a regenerative heat exchanger, in which the processes of heating and cooling occur simultaneously. Each heat exchanger is characterized by under-recovery, the product is cooled before entering the machine, heat is transferred to the product during wiping, and heat inflows from the environment take place. Since the ratio of these flows is different, it is possible to install another heat exchanger connected to a heat or cold source in the circulation circuit. The required amount of “cold” can be introduced with a mixed substance, for example, with hydrogen supplied to the machine during the decomposition of sulfur dioxide.
Согласно исследованиям размер протертых органических частиц меньше ширины щели 32, а более половины числа частиц меньше в 2 раза. According to studies, the size of the rubbed organic particles is less than the width of the
Процессы, подобные описанным, могут быть использованы в химических технологиях. Подбором исходных и подмешиваемых веществ, катализаторов, температур и давлений в протирочной машине может решаться задача деструкции или синтеза химического сырья при меньших давлениях, чем обычно. Высокие пульсирующие давления, разрывы химических связей, механические нарушения структуры, приводящие к гомогенизации, резкие изменения направления потоков при интенсивном перемешивании обусловливают возникновение локально в очень малых объемах оптимальных для прохождения химической реакции условий. Отпадает необходимость сооружения толстостенных, зачастую изготовленных из дефицитных материалов реакторов и машинного оборудования для создания давления и перемешивания. И здесь целесообразно создать циркуляционный контур, подобный ранее описанным, с применением теплообменников. В машину можно подать несколько потоков реагирующих веществ. Processes similar to those described can be used in chemical technology. The selection of the starting and mixed substances, catalysts, temperatures and pressures in the washing machine can solve the problem of destruction or synthesis of chemical raw materials at lower pressures than usual. High pulsating pressures, ruptures of chemical bonds, mechanical structural disturbances leading to homogenization, sharp changes in the direction of flows with vigorous stirring give rise to locally optimal conditions for the passage of a chemical reaction in very small volumes. There is no need to build thick-walled, often made from scarce materials, reactors and machinery to create pressure and mixing. And here it is advisable to create a circulation circuit, similar to the previously described, using heat exchangers. Several streams of reacting substances can be fed into the machine.
В некоторых случаях целесообразно производить протирание при более высокой, чем на тарелке ректификационной колонны, температуре. Это позволяет испарить легкокипящую фракцию. Газ свободно проходит через машину, и она воздействует только на тяжелые фракции. В этом случае необходим теплообменник-нагреватель. In some cases, it is advisable to wipe at a higher temperature than on the plate of the distillation column. This allows you to evaporate the boiling fraction. Gas flows freely through the machine, and it acts only on heavy fractions. In this case, a heat exchanger-heater is required.
Если в результате синтеза в протирочной машине получают вещество в твердой фазе, то перед теплообменником необходимо устанавливать устройство для его выведения. Можно компенсировать тепловыделения установкой теплообменника, в который подавать извне холод или тепло. Для более полного улавливания таких веществ за протирочной машиной может быть установлен еще один теплообменник, на выходе из которого поддерживать низкую температуру, при которой выпадает вся твердая фаза. Не выпавшая в осадок часть поступает на разделение. Можно организовать обмен теплом в регенеративном или рекуперативном теплообменниках и установку нескольких устройств для протирания и выделения веществ на разных температурных уровнях в ректификационных колоннах и вне их. If, as a result of synthesis, a substance in the solid phase is obtained in the washing machine, then a device for its removal must be installed in front of the heat exchanger. You can compensate for heat by installing a heat exchanger into which to supply cold or heat from the outside. For a more complete capture of such substances, another heat exchanger can be installed behind the wiper, at the outlet of which a low temperature is maintained at which the entire solid phase precipitates. The non-precipitated portion is sent to separation. It is possible to organize heat exchange in regenerative or regenerative heat exchangers and the installation of several devices for wiping and releasing substances at different temperature levels in and without distillation columns.
Энергия "схлопывания" кавитационных каверн возрастает при увеличении давления. Для интенсификации химических реакций в протирочной машине целесообразна установка перед ней нагнетателей, а после нее дросселя для снижения давления и обеспечения в ней необходимого подпора. Дроссель может быть установлен до или после теплообменников или другого оборудования для выделения продуктов реакции. Несколько взаимосвязанных колонн, нагнетателей, теплообменников и протирочных машин могут обеспечить получение различных продуктов. The energy of "collapse" of cavitation cavities increases with increasing pressure. To intensify chemical reactions in the washing machine, it is advisable to install superchargers in front of it, and after it a throttle to reduce pressure and provide the necessary back pressure in it. The choke can be installed before or after heat exchangers or other equipment to isolate reaction products. Several interconnected columns, blowers, heat exchangers and wipers can provide different products.
Пример использования способа при утилизации нефтяных остатков и разливах нефтепродуктов. An example of the use of the method for the disposal of oil residues and oil spills.
При переработке некоторых сортов нефти остаются горючие отходы. Теплотворная способность их невысока, и поэтому они не используются в качестве топлива. Эти осадки составляют целые озера возле некоторых нефтехимических производств и представляют все увеличивающуюся опасность загрязнения окружающей среды, увеличивают пожарную опасность, выводят из оборота прилегающие земли. При разливах теряется большое количество нефти и нефтепродуктов, которые из-за смешивания с грунтом и водой не могут быть использованы. In the processing of certain grades of oil, combustible waste remains. Their calorific value is low, and therefore they are not used as fuel. These sediments make up whole lakes near some petrochemical plants and represent an ever increasing danger of environmental pollution, increase the fire hazard, and remove adjacent lands from circulation. During spills, a large amount of oil and oil products are lost, which cannot be used due to mixing with soil and water.
Использование разливов и остатков возможно, если отделить в машине примеси и разрушить крупные органические образования. Можно насытить их горючим газом или легкокипящей жидкостью. Все эти процессы реализуются в протирочной машине, причем для отделения крупных кусков может быть использована ступень предварительного протирания 45. Для снижения вязкости нефтяные остатки подогреть до температур свыше 50oC. После гомогенизации топливо легче и эффективней сгорает.The use of spills and residues is possible if the impurities are separated in the machine and large organic formations are destroyed. You can saturate them with flammable gas or low boiling liquid. All these processes are carried out in a washing machine, and a pre-wiping stage of 45 can be used to separate large pieces. To reduce the viscosity, oil residues are heated to temperatures above 50 o C. After homogenization, the fuel burns out more easily and efficiently.
Пример использования способа при перевозке загустевающих и дающих осадок веществ, например мазута и подсолнечного масла. An example of the use of the method in the transportation of thickening and precipitating substances, for example fuel oil and sunflower oil.
При низких температурах мазут склонен к загустеванию, частичному замерзанию и выпадению осадка. Разгрузка мазута из транспортных емкостей связана с большими трудовыми и энергетическими затратами и приводит зачастую к загрязнению окружающей среды. At low temperatures, fuel oil is prone to thickening, partial freezing and precipitation. Unloading fuel oil from transport tanks is associated with high labor and energy costs and often leads to environmental pollution.
Гомогенизация мазута в протирочной машине уменьшает размеры крупных молекул и ассоциаций молекул. Чем меньше размер молекул нефтепродукта, тем более он жидкотекуч. Уменьшение вязкости и понижение температуры замерзания мазута может быть достигнуто в большей мере, если при гомогенизации растворять в мазуте горючий газ или отделяющиеся из верха ректификацйионной колонны газы. Так как растворимость газов увеличивается с понижением температуры, то перед машиной нужно устанавливать теплообменник и охлаждать мазут, чтобы его температура не превышала 140oC. Возможно сочетание протирочных машин, когда через одну из них организуют циркуляцию части тяжелых фракций с целью разрушения крупных молекул, как было описано ранее, а через другую пропускают выдаваемый на хранение мазут. Мазут должен быть очищен от песка, разрушающего рабочие органы машины. Хранение насыщенного газом мазута целесообразно производить в герметичных емкостях. Не улетучиваются легкокипящие компоненты, и в емкость не подсасывается влага при изменении атмосферного давления, что особенно важно при перевозке.Homogenization of fuel oil in a wiper reduces the size of large molecules and molecular associations. The smaller the size of the oil molecules, the more fluid it is. A decrease in viscosity and lowering the freezing point of fuel oil can be achieved to a greater extent if, during homogenization, dissolving combustible gas or gases released from the top of the distillation column. Since the solubility of gases increases with decreasing temperature, it is necessary to install a heat exchanger in front of the machine and cool the fuel oil so that its temperature does not exceed 140 o C. A combination of wiping machines is possible when part of the heavy fractions is circulated through one of them in order to destroy large molecules, such as It was described earlier, and the fuel oil being stored is passed through another. Fuel oil must be cleaned of sand that destroys the working parts of the machine. Storage of gas-saturated fuel oil should be carried out in sealed containers. Low-boiling components do not evaporate, and moisture is not absorbed into the container when atmospheric pressure changes, which is especially important during transportation.
При хранении подсолнечного масла наблюдаются выделение осадка и оседание слизи. При гомогенизации в протирочной машине разбивается структура частиц, вызывающих загрязнения. Жидкость не расслаивается и практически не дает осадка. When storing sunflower oil, precipitation and sedimentation of mucus are observed. During homogenization in a wiper, the structure of particles causing contamination is broken. The liquid does not exfoliate and practically does not precipitate.
Пример использования способа при получении суспензий, например, новых видов топлива. An example of the use of the method in the preparation of suspensions, for example, new fuels.
Самым дешевым видом транспорта является трубопроводный. Наилучшие условия горения топлива обеспечиваются при тонком измельчении. Гомогенизация при скорости протирания свыше 1,5 м/с измельченного угля позволяет изготавливать водно-угольную, водно-мазутно-угольную, водно-нефте-угольную, мазутно-угольную с насыщением горючими газами, нефте-угольную и т.д. суспензию, которая может перекачиваться по трубопроводам. Измельчение производить до размера частиц, меньших щели 32 в кольце 7, и отделение песка производить после машины. Возможно измельчение кусков угля непосредственно в протирочной машине и удаление более прочных кусков породы через затвор 17. При невысоких давлениях в применении затвора 17 нет необходимости. Удаление прошедших через перфорацию барабана тонких частиц породы производить в отстойниках, гидроциклонах и т.д. Получаемая суспензия не загрязняет окружающую среду, исключает самовозгорание, самопроизвольное окисление и обеспечивает наилучшие условия работы топочных устройств. The cheapest form of transport is piping. The best fuel combustion conditions are ensured by fine grinding. Homogenization at a wipe speed of more than 1.5 m / s of crushed coal allows the production of water-coal, water-oil-coal, water-oil-coal, oil-coal with saturation with combustible gases, oil-coal, etc. suspension that can be pumped through pipelines. Grinding to produce to a particle size smaller than the
Пример использования способа при насыщении горючего водой. An example of using the method for saturation of fuel with water.
При работе на топливоводных эмульсиях улучшаются характеристики двигателей. Увеличивается октановое число бензина. Уменьшаются вредные вещества в выхлопе. Использование этих эффектов сдерживалось угрозой расслоения при хранении и большими затратами. В протирочной машине можно проводить гомогенизацию при скорости рабочих органов, превышающей 1,5 м/с, непосредственно перед подачей смеси топлива и воды в двигатели или при выдаче из хранилища. Отпадает угроза коррозии хранилищ и перекачивающих устройств, и появляется возможность легко регулировать количество подаваемой в горючее воды в зависимости от режима работы. Вода тяжелее горючего и должна подаваться в сопло 10 в количествах, не превышающих 25% от массы горючего. When working on fuel emulsions, engine performance improves. The octane number of gasoline is increasing. The harmful substances in the exhaust are reduced. The use of these effects was restrained by the threat of delamination during storage and high costs. In the washing machine, homogenization can be carried out at a speed of working bodies exceeding 1.5 m / s, immediately before the mixture of fuel and water is fed into the engines or when discharged from the storage. There is no risk of corrosion of storage facilities and pumping devices, and it becomes possible to easily adjust the amount of water supplied to the fuel, depending on the operating mode. Water is heavier than fuel and must be supplied to
Пример использования способа при получении высокопрочных изделий и материалов. An example of the use of the method in obtaining high-strength products and materials.
Прочность изделий снижается из-за инородных включений в материале. Уменьшение размеров этих включений, распределение их равномерно во всем объеме материала приводит к возрастанию механических характеристик. Пропускание расплавленного материала (металла) через протирочную машину в режиме, при котором обеспечивается гомогенизация, приводит к уменьшение размеров и нарушению структуры включений и равномерному распределению в материале. После застывания прочность изделия увеличивается. The strength of the products is reduced due to foreign inclusions in the material. Reducing the size of these inclusions, distributing them uniformly throughout the volume of the material leads to an increase in mechanical characteristics. Passing the molten material (metal) through the wiper machine in a mode in which homogenization is ensured leads to a reduction in size and structural disruption of inclusions and uniform distribution in the material. After solidification, the strength of the product increases.
Прочность кирпича определяется равномерностью перемешивания и уменьшением размеров частиц глины. Этим условиям в большей мере соответствует глинистый раствор, пропущенный через описываемую протирочную машину при скорости протирания свыше 1,5 м/с. Перед формованием в раствор может быть подмешана обычная глина, песок или другой наполнитель. The strength of a brick is determined by the uniformity of mixing and a decrease in the size of clay particles. Clay solution passed through the described wiping machine at a wiping speed of more than 1.5 m / s corresponds to these conditions to a greater extent. Before molding, ordinary clay, sand or other filler may be mixed into the solution.
Пропущенный через протирочную машину цементный раствор будет представлять наиболее равномерную суспензию и обеспечивать наибольшую прочность. Технологический процесс может быть построен следующим образом: составляют смесь в заданной пропорции цемента и песка, разбавляют ее водой до жидкотекущего состояния и подают насосом через постоянно очищаемый фильтр в протирочную машину. Фильтр выполнен с сетками, размер ячеек которых уже щели 32 в кольцах 7 барабана 5. Выходящая из протирочной машины суспензия вновь направляется в фильтр, но уже с обратной стороны сетки и очищает ее. Процесс может быть построен так, что с водой смешивают только цемент, фильтруют, гомогенизируют, а потом смешивают с наполнителем. Далее смесь заливают в формы, в которые уложена арматура. The cement slurry passed through the wiper machine will represent the most uniform slurry and provide the greatest strength. The technological process can be constructed as follows: they make a mixture in a predetermined proportion of cement and sand, dilute it with water to a fluid state and pump it through a constantly cleaned filter into a wiper machine. The filter is made with grids, the mesh size of which is already slit 32 in the
Claims (49)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5045987 RU2093050C1 (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5045987 RU2093050C1 (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2093050C1 true RU2093050C1 (en) | 1997-10-20 |
Family
ID=21606114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5045987 RU2093050C1 (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2093050C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999008794A1 (en) * | 1997-08-14 | 1999-02-25 | Gennady Semenovich Vinitsky | Pulper and improvements in or relating to homogenisation |
-
1992
- 1992-06-04 RU SU5045987 patent/RU2093050C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IT, патент N 621521, кл. А 01 L, 1961. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999008794A1 (en) * | 1997-08-14 | 1999-02-25 | Gennady Semenovich Vinitsky | Pulper and improvements in or relating to homogenisation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101103433B1 (en) | Rotary annular crossflow filter, degasser, and sludge thickener | |
US6910411B2 (en) | Drilling fluid recovery and cuttings processing system | |
CA2510099C (en) | Separation and recovery of bitumen oil from tar sands | |
US6279471B1 (en) | Drilling fluid recovery defluidization system | |
US20150021281A1 (en) | Hybrid-scavenger, separator system and method | |
WO1998039368A1 (en) | Process for thermal and/or catalytic decomposition and/or depolymerization of low-grade organic substances and device for carrying out the process | |
EA025489B1 (en) | Method of removing asphaltenes from heavy crude using high shear | |
KR100937022B1 (en) | Crude oil preprocessing system for removing sludge from crude oil and the method therefor | |
US10898907B2 (en) | Method and apparatus to remove contaminants from an organics waste stream and filtering light organics from fluids | |
EP0680505B1 (en) | Treatment of waste petroleum | |
RU2093050C1 (en) | Pulping machine and method of homogenization of foodstuffs, substances and materials | |
US4897205A (en) | Method for treating waste material | |
EP3601801A1 (en) | Pumping and comminution device, method for comminuting and heating an inflow material, and use of same | |
CA3016908A1 (en) | Non-aqueous extraction of bitumen from oil sands | |
RU2474468C2 (en) | Installation, method and application of reactor for producing raw stock, combustibles and fuel from organic matter | |
RU2739189C1 (en) | Oil sludge processing method | |
KR200354155Y1 (en) | Soil washing conveyor for physical separation and remediation of polluted soil | |
CN113233725A (en) | Device and method for flotation and extraction coupling treatment of oily sludge | |
CN113443797A (en) | Pretreatment system and pretreatment method for oil-containing sludge | |
CN211159658U (en) | Heating kettle for continuously recycling and separating oil sludge | |
RU2739031C1 (en) | Oil sludge processing method | |
USRE35815E (en) | Method for treating waste material | |
US20230365867A1 (en) | Apparatus and method for removing debris and entrapped air from bitumen | |
CN217265148U (en) | Oil sludge hot cleaning system with fluidization screening pretreatment unit | |
CN213950924U (en) | Oil sludge pretreatment system |