RU214406U1 - Device for mixing and homogenizing single-walled carbon nanotubes - Google Patents
Device for mixing and homogenizing single-walled carbon nanotubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU214406U1 RU214406U1 RU2022119440U RU2022119440U RU214406U1 RU 214406 U1 RU214406 U1 RU 214406U1 RU 2022119440 U RU2022119440 U RU 2022119440U RU 2022119440 U RU2022119440 U RU 2022119440U RU 214406 U1 RU214406 U1 RU 214406U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- wall
- mixing
- carbon nanotubes
- ratio
- Prior art date
Links
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000011068 load Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 abstract description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000004482 other powder Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам смешения и гомогенизации порошковых материалов, а именно к пневматическим смесителям и гомогенизаторам, а именно - к пневматическим смесителям и гомогенизаторам одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ).The utility model relates to devices for mixing and homogenizing powder materials, namely to pneumatic mixers and homogenizers, namely to pneumatic mixers and homogenizers of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs).
Предложено устройство для смешения и гомогенизации одностенных углеродных нанотрубок, стенка которого представляет собой тело вращения вокруг вертикальной оси, и характеризующееся тем, что в стенке устройства расположены сопла, причем оси двух любых сопел образуют скрещивающиеся прямые.A device for mixing and homogenizing single-walled carbon nanotubes is proposed, the wall of which is a body of revolution around a vertical axis, and characterized by the fact that nozzles are located in the device wall, and the axes of any two nozzles form crossing straight lines.
Полезная модель решает задачу смешения и гомогенизации одной или нескольких выгрузок из промышленного реактора синтеза ОУНТ с целью усреднения и выравнивания технических параметров углеродных нанотрубок и получения однородной партии материала с как можно меньшей вариацией технических характеристик в случайной выборке проб.
Description
ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬTECHNICAL AREA
Данная полезная модель относится к устройствам смешения и гомогенизации порошковых материалов, а именно к пневматическим смесителям и гомогенизаторам, а именно - к пневматическим смесителям и гомогенизаторам одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Задачей полезной модели является смешение и гомогенизация одной или нескольких выгрузок из промышленного реактора синтеза ОУНТ с целью усреднения и выравнивания технических параметров углеродных нанотрубок и получения однородной партии материала с как можно меньшей вариацией технических характеристик в случайной выборке проб.This utility model relates to devices for mixing and homogenizing powder materials, namely to pneumatic mixers and homogenizers, namely to pneumatic mixers and homogenizers of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The objective of the utility model is to mix and homogenize one or more discharges from an industrial SWCNT synthesis reactor in order to average and equalize the technical parameters of carbon nanotubes and obtain a homogeneous batch of material with the smallest possible variation in technical characteristics in a random sample.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART
Технические характеристики, размах вариации и коэффициент вариации которых могут быть использованы для оценки однородности партии ОУНТ, включают в себя, но не ограничиваются следующими величинами: средним диаметром ОУНТ, соотношением интенсивности линий G/D в спектре комбинационного рассеяния (Рамановского рассеяния) света с длиной волны 532 нм, удельной площадью поверхности по методу БЭТ, влажностью, содержанием минеральных примесей и другими техническими характеристиками. Целью гомогенизации является обеспечение коэффициента осцилляции (относительного размаха вариации) и коэффициента вариации в выборке проб, взятых из материала не более значений, указанных в Таблице 1.Specifications whose range and coefficient of variation can be used to evaluate the homogeneity of a batch of SWCNTs include, but are not limited to, the average SWCNT diameter, the intensity ratio of the G/D lines in the Raman spectrum (Raman scattering) of light with wavelength 532 nm, BET specific surface area, humidity, mineral content and other technical characteristics. The purpose of homogenization is to ensure that the coefficient of oscillation (relative range of variation) and the coefficient of variation in a sample of samples taken from the material do not exceed the values indicated in Table 1.
Среди известных методов смешения и гомогенизации порошковых материалов одним из наиболее эффективных является пневматическое смешение. Этот метод, в котором перемешивающим телом является поток газа (например, воздуха), выгодно отличается от других методов отсутствием движущихся элементов (мешалок) и значительно меньшей опасностью загрязнения гомогенизируемого (смешиваемого) материала частицами, образовавшимися в результате абразивного износа движущихся частей. Пневматические смесители и гомогенизаторы известны и широко используются в промышленности. Among the known methods of mixing and homogenization of powder materials, one of the most effective is pneumatic mixing. This method, in which the mixing body is a gas flow (for example, air), compares favorably with other methods by the absence of moving elements (mixers) and a much lower risk of contamination of the homogenized (mixed) material with particles formed as a result of abrasive wear of moving parts. Pneumatic mixers and homogenizers are known and widely used in the industry.
Известны смесители, представляющие собой цилиндрическую емкость со сферическим или коническим дном, в котором расположены одно или несколько сопел, через которые подается поток или импульсы сжатого газа (воздуха), который, протекая через слой порошка или зернистого материала, осуществляет движение материала и его перемешивание. Известны смесители, имеющие пористое плоское дно и воздушную камеру под ним, обеспеченную соединительными средствами для подачи воздуха под давлением в указанную камеру. Один из вариантов такого смесителя описан, например, в [SU 1421388 A1, Пневматический смеситель, МПК: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40]. Пневматический смеситель содержит корпус с коническим днищем и пористыми газораспределителями, один из которых установлен по оси корпуса, а другие - в коническом днище. Газораспределители выполнены в виде дисков из пористого материала, образованных концентрично расположенными секциями с размером пор, уменьшающимся от периферии диска к его центру.Mixers are known, which are a cylindrical container with a spherical or conical bottom, in which one or more nozzles are located, through which a stream or pulses of compressed gas (air) is supplied, which, flowing through a layer of powder or granular material, moves the material and mixes it. Known mixers having a porous flat bottom and an air chamber below it, provided with connecting means for supplying air under pressure into the specified chamber. One of the variants of such a mixer is described, for example, in [SU 1421388 A1, Pneumatic mixer, IPC: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40]. SUBSTANCE: pneumatic mixer contains a housing with a conical bottom and porous gas distributors, one of which is installed along the axis of the housing, and the others - in the conical bottom. The gas distributors are made in the form of discs made of porous material, formed by concentrically located sections with pore size decreasing from the periphery of the disc to its center.
Качество и скорость смешения в таких простых устройствах для большинства сыпучих материалов не достаточны, поэтому во многих изобретениях в устройства смешения вводят дополнительные элементы. Так известно устройство [US 3073576 A, Pneumatic mixer for pulverulent or fine-granular material, МПК: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40], в котором в ёмкости, имеющей пористое дно и воздушную камеру, расположенную под нижней частью и следующую с нижней частью, и обеспеченную соединительными средствами для подачи воздуха под давлением в указанную камеру, установлено множество рядов камерных конструкций, установленных вертикально друг к другу, и множество линий подачи воздуха, каждая из которых соединена с камерными конструкциями одного из указанных рядов, при этом каждая из линий подачи воздуха имеет запорные средства для попеременного открытия и закрытия подачи воздуха, а каждая из указанных камерных конструкций содержит две полых цилиндрических и концентрических воздухопроницаемых частей, образующих кольцевое пространство с пористыми стенками, соединяющееся с одной из указанных линий подачи воздуха. The quality and speed of mixing in such simple devices for most bulk materials is not sufficient, therefore, in many inventions, additional elements are introduced into mixing devices. So known device [US 3073576 A, Pneumatic mixer for pulverulent or fine-granular material, IPC: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40], in which in a container with a porous bottom and an air chamber located under the lower part and following with the lower part, and provided with connecting means for supplying air under pressure to the specified chamber, a plurality of rows of chamber structures are installed vertically to each other, and a plurality of air supply lines, each of which is connected to the chamber structures of one of the specified rows , wherein each of the air supply lines has shut-off means for alternately opening and closing the air supply, and each of these chamber structures contains two hollow cylindrical and concentric air-permeable parts forming an annular space with porous walls, connected to one of the said air supply lines.
Известен пневматический смеситель для сыпучих зернистых материалов [SU 1074581 A1, Пневматический смеситель, МПК: B01F 13/02, B01F 13/00, B01D 46/30, B01D, B01F 33/40], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в нижней части которого по оси установлено сопло, и соосно размещенную с ним нагнетательную трубу, снабжен установленным коаксиально корпусу цилиндром, верхний торец которого примыкает к верхней стенке корпуса, а нижний заглублен в сыпучий зернистый материал. Известно устройство [US 2723838 A, Apparatus for mixing and homogenizing pulverulent or fine-grained materials, МПК: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40], представляющее собой ёмкость с плоским пористым дном, устройство подачи сжатого воздуха под пористое дно и несколько вертикальных труб, установленных в ёмкости с конусными расширениями внизу труб выше пористого дна. Эти два устройства увеличивают эффективность пневматического смешения за счет циркуляции потока сыпучего материала вверх с потоком сжатого воздуха внутри труб (нагнетательной трубы) и возвращения его вниз снаружи труб.Known pneumatic mixer for bulk granular materials [SU 1074581 A1, Pneumatic mixer, IPC: B01F 13/02, B01F 13/00, B01D 46/30, B01D, B01F 33/40], containing a housing with inlet and outlet pipes, at the bottom part of which a nozzle is installed along the axis, and a discharge pipe coaxially placed with it, is equipped with a cylinder installed coaxially to the body, the upper end of which is adjacent to the upper wall of the body, and the lower end is buried in loose granular material. A device is known [US 2723838 A, Apparatus for mixing and homogenizing pulverulent or fine-grained materials, IPC: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40], which is a container with a flat porous bottom, a device for supplying compressed air under a porous bottom and several vertical pipes installed in a tank with conical extensions at the bottom of the pipes above the porous bottom. These two devices increase the efficiency of pneumatic mixing by circulating the flow of bulk material upwards with the compressed air flow inside the pipes (pressure pipe) and returning it down outside the pipes.
Известны устройства, в которых пневматическое смешение осуществляется потоками газа, подаваемыми через сопла, размещенные в движущихся частях устройства (то есть объединяющие пневматическое и механическое смешение), например [US 2292897 A, Method and apparatus for mixing, МПК: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40]. Эти устройства эффективны, однако, как и механические смесители, они имеют существенный недостаток - загрязнение перемешиваемого материала частицами, образовавшимися в результате абразивного износа движущихся частей.Devices are known in which pneumatic mixing is carried out by gas flows supplied through nozzles placed in the moving parts of the device (that is, combining pneumatic and mechanical mixing), for example [US 2292897 A, Method and apparatus for mixing, IPC: B01F 13/02, B01F 13/00, B01F 33/40]. These devices are effective, however, like mechanical mixers, they have a significant drawback - contamination of the mixed material with particles formed as a result of abrasive wear of moving parts.
Пневматические устройства, описанные в цитируемых изобретениях и полезных моделях, показывают высокую эффективность в перемешивании и гомогенизации сыпучих порошков или зернистых материалов. Однако мы обнаружили, что их эффективность в отношении ОУНТ, недостаточна и даже ничтожна. Это связано с высокой способностью одностенных углеродных нанотрубок к агломерации за счет сил Ван-дер-Ваальса с образованием пучков углеродных нанотрубок, которые объединяются в более толстые и, наоборот, разделяются на более тонкие. Эта способность является особенностью именно одностенных углеродных нанотрубок, и не характерна для многостенных углеродных нанотрубок и других углеродных материалов. Петли и кольца этих пучков образуют пористый материал, который на макроскопическом уровне представляет собой нечто, напоминающее куски ветоши или ваты. Другой особенностью ОУНТ является их низкая кажущаяся плотность, которая в зависимости от условий получения и хранения может варьироваться от 5 кг/м3 до 100 кг/м3, например от 5 кг/м3 до 20 кг/м3. Если в слое свободной засыпки ОУНТ пробить потоком воздуха канал или каверну, то этот канал или каверна может сохраняться в течение длительного времени после отключения потока воздуха. Поэтому ОУНТ не являются сыпучим материалом в той мере, в какой мы можем считать сыпучими другие порошковые или зернистые материалы, включая многостенные углеродные нанотрубки. Кроме того, из-за низкой кажущейся плотности ОУНТ устройство гомогенизации разумной в промышленных масштабах загрузки (например, 100 кг) должно иметь объем от 5 м3 до 20 м3, а предпочтительно, чтобы оно имело еще больший объем, например от 5 м3 до 100 м3.Pneumatic devices described in the cited inventions and utility models show high efficiency in mixing and homogenizing free-flowing powders or granular materials. However, we found that their effectiveness against SWNTs is insufficient and even negligible. This is due to the high ability of single-walled carbon nanotubes to agglomerate due to van der Waals forces with the formation of carbon nanotube bundles, which combine into thicker ones and, conversely, separate into thinner ones. This ability is a feature of single-walled carbon nanotubes, and is not characteristic of multi-walled carbon nanotubes and other carbon materials. The loops and rings of these bundles form a porous material, which at the macroscopic level is something resembling pieces of rags or cotton wool. Another feature of SWCNTs is their low apparent density, which, depending on the conditions of production and storage, can vary from 5 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , for example, from 5 kg/m 3 to 20 kg/m 3 . If a channel or cavity is pierced with an air flow in the SWCNT free-fill layer, then this channel or cavity can persist for a long time after the air flow is turned off. Therefore, SWCNTs are not free-flowing materials to the extent that we can consider other powder or granular materials as free-flowing, including multi-walled carbon nanotubes. In addition, due to the low apparent density of SWNTs, a commercially reasonable load (eg 100 kg) homogenizer should have a volume of 5 m 3 to 20 m 3 , and preferably an even larger volume, eg 5 m 3 up to 100 m 3 .
Попытки применения известных пневматических смесителей для перемешивания ОУНТ приводят к образованию множественных обширных застойных зон, в которых перемешивание не происходит, а также к образованию пустых каналов, по которым поток сжатого газа беспрепятственно проходит сквозь засыпку ОУНТ, не встречая сопротивления материала и вовлекая в поток ничтожно малое количество ОУНТ. В том числе совершенно бесполезными оказываются устройства, в которых предполагается циркуляция материала по вертикальным трубам, установленным внутри ёмкости (как в [US 2723838 A] или [SU 1074581 A1]). А большие габариты аппарата приводят к тому, что лишь небольшая часть материала вблизи сопла или газораспределительной решетки движется потоком воздуха, в то время как значительная часть остается неподвижной из-за диссипации потока воздуха вдали от сопел. Таким образом смешение и гомогенизация ОУНТ является актуальной технической задачей, решить которую известными методами не удаётся.Attempts to use well-known pneumatic mixers for SWCNT mixing lead to the formation of multiple extensive stagnant zones in which mixing does not occur, as well as to the formation of empty channels through which the compressed gas flow passes unhindered through the SWCNT filling, encountering no material resistance and entraining negligible number of SWCNTs. Including completely useless are devices that assume the circulation of the material through vertical pipes installed inside the tank (as in [US 2723838 A] or [SU 1074581 A1]). And the large dimensions of the apparatus lead to the fact that only a small part of the material near the nozzle or gas distribution grid moves with the air flow, while a significant part remains stationary due to the dissipation of the air flow away from the nozzles. Thus, the mixing and homogenization of SWCNTs is an urgent technical problem, which cannot be solved by known methods.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАTECHNICAL PROBLEM
Данная полезная модель решает задачу смешения и гомогенизации материала, содержащего одностенные углеродных нанотрубки.This utility model solves the problem of mixing and homogenizing a material containing single-walled carbon nanotubes.
Это достигается применением устройства для смешения и гомогенизации, стенка которого представляет собой тело вращения вокруг вертикальной оси, в стенке которого расположены сопла для подачи сжатого газа, ориентированные таким образом, чтобы оси двух любых сопел образовывали скрещивающиеся прямые.This is achieved by using a device for mixing and homogenization, the wall of which is a body of rotation around a vertical axis, in the wall of which there are nozzles for supplying compressed gas, oriented so that the axes of any two nozzles form crossing straight lines.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Под «телом вращения вокруг вертикальной оси» понимается трёхмерное тело, форма которого может быть геометрически получена вращением плоской фигуры вокруг вертикальной оси, например цилиндр или конус или сфера или другие, не ограничиваясь приведенными примерами. Например, устройство может быть цилиндрическим с плоским дном и плоской крышкой или цилиндрическим с коническим дном или цилиндрическим со сферическим дном, не ограничиваясь приведенными примерами.By "body of rotation around a vertical axis" is meant a three-dimensional body whose shape can be geometrically obtained by rotating a flat figure around a vertical axis, such as a cylinder or a cone or a sphere, or others, without being limited to the examples given. For example, the device may be cylindrical with a flat bottom and a flat lid, or cylindrical with a conical bottom or cylindrical with a spherical bottom, without being limited to the examples given.
Под «скрещивающимися прямыми» понимаются прямые линии, через которые нельзя провести плоскость, то есть не лежащие в одной плоскости (иначе говоря - не параллельные и не пересекающиеся).By "crossing lines" are meant straight lines through which a plane cannot be drawn, that is, not lying in the same plane (in other words, not parallel and not intersecting).
При подаче сжатого газа через такие сопла не происходит образования устойчивых каверн в местах пересечения потоков газа (которые возникают в случае, если оси образуют пересекающиеся прямые), а также уменьшается время существования каналов в материале (которые могут устойчиво существовать в случае, если оси сопел образуют параллельные прямые). Поэтому попеременная импульсная подача сжатого газа через такие сопла обеспечивает эффективное и быстрое перемешивание и гомогенизацию ОУНТ.When compressed gas is supplied through such nozzles, stable caverns do not form at the intersections of gas flows (which occur if the axes form intersecting straight lines), and the lifetime of channels in the material decreases (which can stably exist if the nozzle axes form parallel lines). Therefore, the alternating pulsed supply of compressed gas through such nozzles ensures efficient and rapid mixing and homogenization of SWCNTs.
Для решения задачи предпочтительно, чтобы в стенке устройства было не менее 12 сопел. Предпочтительно, чтобы сопла были расположены на поверхности стенки гомогенизатора равномерно. Предпочтительно, что при разбиении воображаемого цилиндра, описанного вокруг устройства и соосного устройству на 6 равных секторов, в каждом из секторов было не менее 2 сопел. Предпочтительно также, что при разбиении устройства на три равные по высоте зоны в каждой из зон было не менее 4 сопел.To solve the problem, it is preferable that there are at least 12 nozzles in the wall of the device. Preferably, the nozzles are evenly spaced on the wall surface of the homogenizer. Preferably, when dividing an imaginary cylinder described around the device and coaxial to the device into 6 equal sectors, each of the sectors had at least 2 nozzles. It is also preferable that when dividing the device into three zones of equal height in each of the zones there were at least 4 nozzles.
Предпочтительно, чтобы отношение внешней поверхности стенки устройства к количеству сопел составляло от 0,2 м2 до 10 м2. Наиболее предпочтительно, чтобы отношение внешней поверхности стенки устройства к количеству сопел составляло от 0,4 м2 до 5 м2. Предпочтительно, чтобы сопла были расположены на поверхности стенки гомогенизатора равномерно. Предпочтительно, что при разбиении воображаемого цилиндра, описанного вокруг устройства и соосного устройству на 6 равных секторов, отношение максимального и минимального значений отношения площади внешней поверхности стенки устройства в секторе к количеству сопел в секторе составляло от 1 до 1,5. Предпочтительно также, что при разбиении устройства на три равные по высоте зоны отношение максимального и минимального значений отношения площади внешней поверхности стенки устройства в зоне к количеству сопел в зоне составляло от 1 до 1,5.Preferably, the ratio of the outer wall surface of the device to the number of nozzles is between 0.2 m 2 and 10 m 2 . Most preferably, the ratio of the outer wall surface of the device to the number of nozzles is from 0.4 m 2 to 5 m 2 . Preferably, the nozzles are evenly spaced on the wall surface of the homogenizer. Preferably, when dividing an imaginary cylinder circumscribed around the device and coaxial to the device into 6 equal sectors, the ratio of the maximum and minimum values of the ratio of the outer surface area of the device wall in the sector to the number of nozzles in the sector ranged from 1 to 1.5. It is also preferable that when the device is divided into three zones of equal height, the ratio of the maximum and minimum values of the ratio of the outer surface area of the device wall in the zone to the number of nozzles in the zone ranged from 1 to 1.5.
Предпочтительно, чтобы устройство имело объем от 5 м3 до 100 м3.Preferably, the device has a volume of 5 m 3 to 100 m 3 .
Для устройств столь большого объёма предпочтительно, чтобы сопла имели диаметр от 20 мм до 150 мм, при этом предпочтительно, чтобы соотношение диаметра сопла к размеру устройства вдоль оси сопла составляло от 0,01 до 0,03. Использование сопел столь больших диаметров позволяет обеспечивать движение материала газовым потоком на всей длине вдоль оси сопла до столкновения газового потока со стенкой.For devices of such a large volume, it is preferable that the nozzles have a diameter of 20 mm to 150 mm, while it is preferable that the ratio of the diameter of the nozzle to the size of the device along the axis of the nozzle is from 0.01 to 0.03. The use of nozzles of such large diameters makes it possible to ensure the movement of the material by the gas flow along the entire length along the axis of the nozzle until the gas flow collides with the wall.
В некоторых применениях предпочтительно, чтобы стенка устройства представляла собой цилиндр с коническим дном, в котором расположен фланец для выгрузки материала. С точки зрения технологичности изготовления устройства может быть предпочтительно, чтобы стенка устройства представляла собой цилиндр со сферическим дном, в котором расположен фланец для выгрузки материала. Наличие фланца для выгрузки материала не является обязательным: выгрузка материала может осуществляться, например, пневмотранспортом через фланец загрузки материала или через любое из сопел.In some applications, it is preferable that the wall of the device is a cylinder with a conical bottom, in which a flange for material discharge is located. From the point of view of manufacturability of the device, it may be preferable that the wall of the device is a cylinder with a spherical bottom, in which a flange for unloading material is located. The presence of a flange for unloading the material is optional: the unloading of the material can be carried out, for example, by pneumatic transport through the material loading flange or through any of the nozzles.
Предпочтительно, чтобы в верхней части устройства был расположен штуцер сброса газа для удаления подаваемого в сопла сжатого газа, снабженный фильтром для возврата одностенных углеродных нанотрубок, захваченных потоком газа.Preferably, at the top of the device there is a gas outlet for removing the compressed gas supplied to the nozzles, equipped with a filter for returning single-walled carbon nanotubes entrained in the gas stream.
Предпочтительно, чтобы в верхней трети устройства был расположен фланец для загрузки материала, содержащего ОУНТ. Наличие фланца для загрузки материала не является обязательным: загрузка материала может осуществляться, например, пневмотранспортом через фланец выгрузки материала или через любое из сопел.Preferably, a flange for loading material containing SWNTs is located in the upper third of the device. The presence of a flange for loading the material is optional: the loading of the material can be carried out, for example, by pneumatic transport through the flange for unloading the material or through any of the nozzles.
Предпочтительно, чтобы сопла были соединены с линиями подачи сжатого газа, снабженными клапанами, позволяющими открытие сопла на время от 0,05 с до 1 с. Варьируя время открытия форсунок (например, от 0,05 с до 1 с) и скважность (например, от 1 с до 10 с), возможно обеспечить высокую эффективность перемешивания в устройстве объёмом от 5 м3 до 100 м3 за приемлемое с технологической точки зрения время. Preferably, the nozzles are connected to compressed gas supply lines provided with valves allowing the opening of the nozzle for between 0.05 s and 1 s. By varying the opening time of the nozzles (for example, from 0.05 s to 1 s) and the duty cycle (for example, from 1 s to 10 s), it is possible to ensure high mixing efficiency in a device with a volume of 5 m 3 to 100 m 3 for an acceptable from a technological point of view. view time.
В ходе проведенных испытаний на устройствах различного объёма целевые показатели размаха вариации и коэффициента вариации технических характеристик ОУНТ, указанные в Таблице 1, были достигнуты за времена, указанные в Таблице 2.In the course of the tests performed on devices of various sizes, the target values of the range of variation and the coefficient of variation of the technical characteristics of SWCNTs, indicated in Table 1, were achieved in the times indicated in Table 2.
Для лучшего понимания описания устройства схема возможного варианта его реализации (Примера 2) представлена на Фиг. 1. На Фиг 1. Цифрами обозначены: (1) стенка, (2) сопла, (3) штуцер сброса газа, (4) фильтр возврата ОУНТ и/или ДУНТ, (5) фланец для выгрузки ОУНТ и/или ДУНТ, (6) фланец для загрузки ОУНТ и/или ДУНТ. For a better understanding of the description of the device, a diagram of a possible variant of its implementation (Example 2) is shown in Fig. 1. In Fig 1. The numbers indicate: (1) wall, (2) nozzles, (3) gas outlet, (4) SWNT and/or DUNT return filter, (5) SWNT and/or DUNT discharge flange, ( 6) flange for loading SWCNT and/or DUNT.
Важно отметить, что данная схема представлена исключительно для иллюстрации и полезная модель не ограничивается схемой, представленной на Фиг. 1.It is important to note that this circuit is for illustration purposes only and the utility model is not limited to the circuit shown in FIG. one.
Claims (14)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU214406U1 true RU214406U1 (en) | 2022-10-26 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2292897A (en) * | 1940-02-13 | 1942-08-11 | Smidth & Co As F L | Method and apparatus for mixing |
| SU80230A1 (en) * | 1948-06-26 | 1948-11-30 | Н.И. Гельперин | Fermenter with a bubbler |
| US2723838A (en) * | 1952-11-15 | 1955-11-15 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Apparatus for mixing and homogenizing pulverulent or fine-grained materials |
| US3073576A (en) * | 1959-05-16 | 1963-01-15 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Pneumatic mixer for pulverulent or fine-granular material |
| SU1074581A1 (en) * | 1980-11-26 | 1984-02-23 | Научно-Исследовательский Институт Прикладной Математики И Механики При Томском Государственном Университете Им.В.В.Куйбышева | Pneumatic mixer |
| SU1421388A1 (en) * | 1984-12-17 | 1988-09-07 | Центральная Экспериментально-Исследовательская Конструкторско-Технологическая Лаборатория Химизации Сельского Хозяйства | Pneumatic mixer |
| SU1674945A1 (en) * | 1989-06-22 | 1991-09-07 | Опытно-Конструкторское Бюро Сибирского Научно-Производственного Объединения "Колос" | Tank for processing and storing loose and grain materials |
| SU1749050A2 (en) * | 1990-05-29 | 1992-07-23 | Рижский политехнический институт | Device for aeration of mixed materials |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2292897A (en) * | 1940-02-13 | 1942-08-11 | Smidth & Co As F L | Method and apparatus for mixing |
| SU80230A1 (en) * | 1948-06-26 | 1948-11-30 | Н.И. Гельперин | Fermenter with a bubbler |
| US2723838A (en) * | 1952-11-15 | 1955-11-15 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Apparatus for mixing and homogenizing pulverulent or fine-grained materials |
| US3073576A (en) * | 1959-05-16 | 1963-01-15 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Pneumatic mixer for pulverulent or fine-granular material |
| SU1074581A1 (en) * | 1980-11-26 | 1984-02-23 | Научно-Исследовательский Институт Прикладной Математики И Механики При Томском Государственном Университете Им.В.В.Куйбышева | Pneumatic mixer |
| SU1421388A1 (en) * | 1984-12-17 | 1988-09-07 | Центральная Экспериментально-Исследовательская Конструкторско-Технологическая Лаборатория Химизации Сельского Хозяйства | Pneumatic mixer |
| SU1674945A1 (en) * | 1989-06-22 | 1991-09-07 | Опытно-Конструкторское Бюро Сибирского Научно-Производственного Объединения "Колос" | Tank for processing and storing loose and grain materials |
| SU1749050A2 (en) * | 1990-05-29 | 1992-07-23 | Рижский политехнический институт | Device for aeration of mixed materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100364653C (en) | Gas liquid distributor with incrustation sediment function | |
| US3807705A (en) | Process and apparatus for solids blending | |
| JPS5827981B2 (en) | Kotonal Souno Butsu Shitsuosetsu Yokusa Cell Hohou | |
| JPS5912334B2 (en) | Method and apparatus for mixing base liquids with other media | |
| RU214406U1 (en) | Device for mixing and homogenizing single-walled carbon nanotubes | |
| US4655603A (en) | Pneumatic mixing apparatus for bulk materials and filter apparatus therefor | |
| RU2294795C2 (en) | Method of mixing of the bulk materials and the aerodynamic device for its realization | |
| US4358207A (en) | Blending system for dry solids | |
| US20130017326A1 (en) | Methods for coating particulate material | |
| EA003815B1 (en) | Mixing apparatus and method for mixing gas in a closed reactor | |
| Nourmohamadi-Moghadami et al. | Filling of a grain silo. Part 2: A new filling method for uniform distribution of fines in a small scale silo | |
| US3385724A (en) | Process and device for continuously treating powdered materials with stabilizing subsances | |
| US4042220A (en) | Apparatus for solids blending | |
| HU184208B (en) | Feeder | |
| CN201012322Y (en) | Fluid bed air-intake distributing plate | |
| US3756569A (en) | Apparatus for mixing and homogenising bulk material and method of operating the apparatus | |
| US3409273A (en) | Method and apparatus for blending pulverulent materials | |
| US20200353434A1 (en) | Methods and systems for sock-loading fixed bed reactors | |
| US5520456A (en) | Apparatus for homogeneous mixing of two media having an elongated cylindrical passage and media injection means | |
| RU191404U1 (en) | Granular particle feeder for contact reactors | |
| US2646407A (en) | Art of handling fluent particles | |
| RU87691U1 (en) | DEVICE FOR SEALED LOADING OF BULK MATERIALS | |
| US2548285A (en) | Method and apparatus for hydrocarbon conversion | |
| JP2004505753A (en) | A new method for homogeneously charging solid particles in a container | |
| RU214199U1 (en) | PNEUMATIC MIXER FOR DRY BULK MATERIALS |