RU2229918C2 - Method of desublimation of solid substances and a device for its realization - Google Patents

Method of desublimation of solid substances and a device for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2229918C2
RU2229918C2 RU2002118420/12A RU2002118420A RU2229918C2 RU 2229918 C2 RU2229918 C2 RU 2229918C2 RU 2002118420/12 A RU2002118420/12 A RU 2002118420/12A RU 2002118420 A RU2002118420 A RU 2002118420A RU 2229918 C2 RU2229918 C2 RU 2229918C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
desublimation
layers
angles
desublimated
Prior art date
Application number
RU2002118420/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002118420A (en
Inventor
Ю.Г. Гоголев (RU)
Ю.Г. Гоголев
В.Н. Блиничев (RU)
В.Н. Блиничев
Original Assignee
Ивановский государственный химико-технологический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивановский государственный химико-технологический университет filed Critical Ивановский государственный химико-технологический университет
Priority to RU2002118420/12A priority Critical patent/RU2229918C2/en
Publication of RU2002118420A publication Critical patent/RU2002118420A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229918C2 publication Critical patent/RU2229918C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical and pharmaceutical industries. SUBSTANCE: the invention presents a method of desublimation of solid substances and a device for its realization. The group of inventions is pertinent to desublimation engineering and may be used in chemical and a pharmaceutical industries for production of mixtures of the fine- and ultra-dispersed materials in small volumes of products. Technical result is production of the fine- and ultra-dispersed materials in small volumes of products. Desublimation of solid substances is realized by interaction of a cool gas-carrier with vapors of a desublimated product. At that the separate interaction of the gas-carrier is exercised with vapors of no less than two kinds of desublimated substances till achieving a condition of a supersaturation of vapor-gas mixtures in two desublimators. Then the mixtures are kept in the zone of desublimation till the required particle sizes are reached, and then streams of the gases - solid particles are fed in counter direction to each other and into a mixing chamber, in the lower part of which there are the slit type apertures with guide grooves, where a layer-by-layer mixing of the streams takes place. At that the layers of one stream are directed counter to the layers of another stream at the similar angles to the vertical because on one wall of the mixing chamber the guides are located at the similar angles to an axis of the device in the interval of their values of 30o-75o, and the layers of the second stream are directed at variable angles and for the purpose on the opposite wall of the mixing chamber the guides are located at the different angles with their increasing values varying from 30o up to 75o. After that the produced mixture is separated for the fine- and ultra-dispersed materials. EFFECT: the invention allows to produce the fine- and ultra-dispersed materials in small volumes of products. 2 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности для получения смеси мелко и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта.The invention relates to desublimation technology and can be used in the chemical and pharmaceutical industries to obtain a mixture of finely and ultrafine materials in small volumes of the product.

Уровень техникиState of the art

Известен способ для получения сверхтонкого материала. Способ заключается в следующем: в поток активного газа А через пористую перегородку подают активный газ В и в результате реакции получают сверхмелкие частицы продуктов реакции. Устройство для осуществления способа-аналога представляет собой цилиндрический корпус с размещенным в нем соосно внутренним цилиндром. Между наружным и внутренним цилиндрами размещены кольцевые пористые перегородки. Стенки внутреннего цилиндра также пористые [Заявка Японии 63-23734, 5 B 01 J 12/02. // Изобретения стран мира, 1994, вып.11, №2].A known method for producing ultrafine material. The method consists in the following: active gas B is fed into the flow of active gas A through a porous septum and ultrafine particles of reaction products are obtained as a result of the reaction. A device for implementing the analogue method is a cylindrical body with an inner cylinder placed coaxially therein. Between the outer and inner cylinders are annular porous partitions. The walls of the inner cylinder are also porous [Japanese Application 63-23734, 5 B 01 J 12/02. // Inventions of the world, 1994, issue 11, No. 2].

Недостатком способа и устройства для получения сверхтонкого материала является невозможность получения смесей мелко и ультрадиспернных материалов в малых объемах продукта.The disadvantage of this method and device for producing ultrafine material is the inability to obtain mixtures of finely and ultrafine materials in small volumes of the product.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ для фракционной десублимации твердых веществ из смеси газа с парами [Заявка ФРГ 3730747, 4 B 01 D 7/00. // Изобретения, 1989, 18, №20]. Способ заключается в том, что холодный газ, который поступает с очень высокой скоростью из сопел, сталкивается со смесью газа с парами десублимируемого продукта, поступающими точно также с ускорением из сопел. Температуру смешения полученной смеси газа с твердым веществом устанавливают, регулируя количество и температуру холодного газа таким образом, что она лежит ниже температуры сублимации требуемого твердого вещества и выше температуры сублимации побочных продуктов. Для достижения эффективного смешения холодный газ концентрически сталкивается со смесью газа с парами. Угол между направлением, с которым холодный газ пересекается с потоком смеси газа с парами, составляет (0,17-0,75) π радиан. Полученная смесь газа с твердым веществом покидает зону смещения. При этом в дальнейшем происходит отделение твердых частиц от потока недесублимированных примесей и газа. Устройство для осуществления способа-прототипа представляет собой цилиндроконический аппарат, в нижней части которого размещены сопла подачи пара десублимируемого продукта. Эти сопла расположены параллельно оси аппарата. Имеется еще один ряд сопел для подачи холодного газа, установленных на боковой стенке аппарата. Сопла, размещенные на боковой стенке аппарата, наклонены к оси аппарата под углом (0,17-0,75) π радиан.Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result, that is, the prototype, is a method for fractional desublimation of solids from a mixture of gas with vapors [Application Germany 3730747, 4 B 01 D 7/00. // Inventions, 1989, 18, No. 20]. The method consists in the fact that cold gas, which comes at a very high speed from the nozzles, collides with a gas mixture with vapor of a desublimated product, which also comes with acceleration from the nozzles. The mixing temperature of the resulting gas mixture with a solid is set by adjusting the amount and temperature of the cold gas so that it lies below the sublimation temperature of the desired solid and above the sublimation temperature of the by-products. To achieve effective mixing, cold gas concentrically collides with a mixture of gas with vapors. The angle between the direction with which the cold gas intersects with the flow of the gas-vapor mixture is (0.17-0.75) π radians. The resulting gas-solid mixture leaves the displacement zone. Moreover, further separation of solid particles from the flow of non-sublimated impurities and gas occurs. A device for implementing the prototype method is a cylindrical apparatus, in the lower part of which are placed nozzles for supplying steam of a desublimated product. These nozzles are located parallel to the axis of the apparatus. There is another row of nozzles for supplying cold gas mounted on the side wall of the apparatus. Nozzles placed on the side wall of the device are inclined to the axis of the device at an angle of (0.17-0.75) π radians.

Устройство снабжено дополнительным аппаратом или узлом для разделения твердых десублимированных частиц и газового потока.The device is equipped with an additional apparatus or unit for separating solid desublimated particles and gas flow.

Недостатком способа-прототипа и устройства для его осуществлении является невозможность получения смеси мелко и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта.The disadvantage of the prototype method and device for its implementation is the inability to obtain a mixture of finely and ultrafine materials in small volumes of the product.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретательская задача состояла в создании способа и устройства для десублимации твердых веществ, которые позволили бы получать смеси мелко и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта.The inventive task was to create a method and device for desublimation of solids, which would allow to obtain a mixture of finely and ultrafine materials in small volumes of the product.

Поставленная задача достигается тем, что десублимацию твердых веществ осуществляют путем взаимодействия холодного газа-носителя с парами десублимируемого продукта, при этом проводят раздельное взаимодействие газа носителями с парами не менее двух видов десублимируемых веществ до состояния пресыщения парогазовых смесей в двух десублиматорах, выдерживают смеси в зоне десублимации до достижения требуемых размеров частиц, а затем потоки газ - твердые частицы подают, направляя слои навстречу друг другу, в камеру смешения, в нижней части которой расположены щелевые отверстия с направляющими, где и проходит послойное смешение потоков, причем слои одного потока направляют к слоям встречного потока под одинаковыми углами к вертикали за счет того, что на одной стенке камеры смешения направляющие расположены под одинаковыми углами к оси аппарата в интервале их значений 30-75°, а слои второго потока направляют под переменными углами, для чего на противоположной стенке камеры смешения направляющие расположены под разными углами, увеличивающимися от 30 до 75°, после чего отделяют полученную смесь мелко и ультрадисперсных материалов.The task is achieved in that the desublimation of solids is carried out by the interaction of a cold carrier gas with vapors of a desublimated product, while the gas is separately interacted by carriers with vapors of at least two types of desublimated substances to a state of saturation of gas-vapor mixtures in two desublimators, the mixtures are kept in the zone of desublimation until the required particle sizes are reached, and then gas-solid particles flows, directing the layers towards each other, into the mixing chamber, in the lower part to slotted holes with guides are located, where layer-by-layer mixing of flows takes place, and the layers of one stream are directed to the layers of the oncoming stream at the same angles to the vertical due to the fact that on one wall of the mixing chamber the guides are located at the same angles to the axis of the apparatus in the range of their values 30-75 °, and the layers of the second stream are directed at variable angles, for which the guides on the opposite wall of the mixing chamber are located at different angles increasing from 30 to 75 °, after which they are separated by a radiated mixture of finely and ultrafine materials.

Перечень фигур чертежейList of drawings

На фиг.1 представлен общий вид устройства для сублимации твердых веществ. На фиг.2 представлен вид А парогазораспределительной камеры фиг.1. На фиг.3 представлена схема узла ввода встречных потоков газ - твердые частицы в камеру смешения.Figure 1 presents a General view of a device for sublimation of solids. Figure 2 presents a view a of the gas distribution chamber of figure 1. Figure 3 presents a diagram of the node input counter flows of gas - solid particles into the mixing chamber.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Устройство для десублимации твердых веществ содержит два десублиматора 1, 2, соединенных своими верхними частями с нижней частью камеры смешения 3. В нижней части камеры смешения на противоположных сторонах, по которым произведено соединение с десублиматорами, имеются щелевые отверстия с направляющими 4 и 5, причем на одной стенке камеры направляющие 4 расположены под одинаковыми постоянными углами к оси аппарата, в интервале 30-75°, а на другой стенке направляющие 5 расположены под углами, увеличивающимися от 30 до 75° (см. фиг.3). Снизу десублиматоры соединены с парогазораспределительными камерами 6, 7, имеющими штуцеры подачи холодного газа 8, 9. Внутри парогазораспределительных камер проходят каналы подачи пара из сублиматоров 10 и 11. Эти каналы, а также днище парогазораспределительной камеры покрыты изоляцией 12,13. В верхней части парогазораспределительных камер расположены решетки 14, 15 с отверстиями 16 (фиг.2). К нижней части парогазораспределительной камер присоединены сублиматоры 17, 18, которые снабжены трубками 19, 20 для подачи в них инертного газа. Сублиматоры имеют электрообогрев 21, 22 и теплоизоляцию 23, 24.The device for desublimation of solids contains two desublimators 1, 2, connected by their upper parts to the lower part of the mixing chamber 3. In the lower part of the mixing chamber on the opposite sides, which are connected to the desublimators, there are slotted holes with guides 4 and 5, and on one wall of the chamber, the guides 4 are located at the same constant angles to the axis of the apparatus, in the range of 30-75 °, and on the other wall the guides 5 are located at angles increasing from 30 to 75 ° (see figure 3). Below, the desublimators are connected to steam and gas distribution chambers 6, 7, having cold gas supply fittings 8, 9. Inside the steam and gas distribution chambers, steam supply channels from sublimators 10 and 11 pass through. These channels, as well as the bottom of the steam and gas distribution chamber, are covered with insulation 12.13. In the upper part of the gas distribution chambers there are lattices 14, 15 with holes 16 (Fig. 2). Sublimators 17, 18 are attached to the lower part of the gas and gas distribution chambers, which are equipped with tubes 19, 20 for supplying inert gas to them. Sublimators have electric heating 21, 22 and thermal insulation 23, 24.

Устройство содержит также фильтр 25 со штуцером 26 для выхода газа-носителя и сборник готового продукта 27.The device also contains a filter 25 with a fitting 26 for the exit of the carrier gas and a collector of the finished product 27.

В сублиматоры 17, 18 загружают, например, фталевый ангидрид и бензойную кислоту соответственно. Включают электрообогрев 21, 22 и производят расплавление фталевого ангидрида и бензойной кислоты. Температуру в сублиматорах выводят на необходимый уровень. Через трубки 19, 20 в сублиматоры подают инертный газ, одновременно в штуцеры 8, 9 подают холодный газ в количестве 1,6 м3/ч, который, проходя через парогазораспределительные камеры 6, 7, смешивается с выходящей из каналов 10, 11 парогазовой смесью. Температура паронтадовой смеси -165°С, температура холодного газа -30°С. Расход паров фталевого ангидрида 8,5 г/ч, расход паров бензойной кислоты 7,2 г/ч. Концентрация паров фталевого ангидрида и бензойной кислоты на выходе из каналов 10, 11 газораспределительных камер 37,5 и 33,7% соответственно.For example, phthalic anhydride and benzoic acid, respectively, are loaded into sublimators 17, 18. Electric heating 21, 22 is turned on and phthalic anhydride and benzoic acid are melted. The temperature in the sublimators is brought to the required level. Inert gas is supplied through the tubes 19, 20 to the sublimators, at the same time cold gas is supplied to the nozzles 8, 9 in the amount of 1.6 m 3 / h, which, passing through the gas-vapor distribution chambers 6, 7, is mixed with the gas-vapor mixture leaving the channels 10, 11 . The temperature of the periodontium mixture is -165 ° C, the temperature of the cold gas is -30 ° C. The vapor flow rate of phthalic anhydride is 8.5 g / h, the vapor flow rate of benzoic acid is 7.2 g / h. The concentration of vapors of phthalic anhydride and benzoic acid at the outlet of channels 10, 11 of the gas distribution chambers is 37.5 and 33.7%, respectively.

В результате охлаждения паров десублимируемых веществ происходит их пресыщение и десублимация мелкодисперсных частиц фталевого ангидрида и бензойной кислоты в десублиматорах 1, 2. Размер частиц фталевого ангидрида и бензойной кислоты на выходе из соответствующих десублиматоров составил (5-12) мкм и (10-27) мкм соответственно.As a result of cooling the vapors of desublimated substances, they are saturated and desublimation of fine particles of phthalic anhydride and benzoic acid in desublimators 1, 2. The particle size of phthalic anhydride and benzoic acid at the outlet of the corresponding desublimators was (5-12) microns and (10-27) microns respectively.

Температура потоков газ - твердые частицы на выходе из десублиматоров 1, 2 составляет порядка 31°С. Далее, через направляющие 4, 5 потоки газ - твердые частицы разделяют на слои и во встречном режиме смешивают в камере смешения 3. Благодаря тому, что наклон направляющих 4, 5 различен, потокам дается дополнительная подкрутка, в результате чего перемешивание улучшается. Полученная смесь выводится в фильтр 25, в котором отделяют твердые частицы и направляют в сборник готового продукта 27, а газ - носитель отводят через штуцер 26.The temperature of the gas-solid particles flows at the outlet of the desublimators 1, 2 is about 31 ° C. Further, through the guides 4, 5, the gas-solid particles are separated into layers and mixed in the counter mode in the mixing chamber 3. Due to the fact that the inclination of the guides 4, 5 is different, the flows are further twisted, as a result of which the mixing improves. The resulting mixture is discharged into the filter 25, in which solid particles are separated and sent to the finished product collector 27, and the carrier gas is removed through the nozzle 26.

В таблице приведены результаты анализа отдельных проб, взятых из различных участков поверхности фильтра.The table shows the results of the analysis of individual samples taken from various sections of the filter surface.

Figure 00000002
Figure 00000002

Вес пробы составляет 10 мг. Анализ проводился на спектрофотометре SPECORD - М 40.The weight of the sample is 10 mg. The analysis was carried out on a SPECORD - M 40 spectrophotometer.

Предложенный способ и устройство для его реализации позволяют получить мелко и ультрадисперсные смеси высокого качества, т.к. эффект высококачественного смешения достигается при уровне проб 10 мг. Эффективность способа подтверждается также тем, что получение мелко и ультрадисперсных частиц происходит от устойчивых зародышей частиц с последующим их ростом до нужного размера.The proposed method and device for its implementation allow to obtain finely and ultrafine mixtures of high quality, because The effect of high-quality mixing is achieved at a sample level of 10 mg. The effectiveness of the method is also confirmed by the fact that the production of finely and ultrafine particles occurs from stable nuclei of particles with their subsequent growth to the desired size.

Claims (2)

1. Способ десублимации твердых веществ путем взаимодействия холодного газа-носителя с десублимируемыми парами и отделения готового продукта, отличающийся тем, что проводят раздельное взаимодействие с холодным газом паров не менее двух видов десублимируемых веществ до состояния пересыщения парогазовых смесей, выдерживают смеси в зоне десублимации до достижения требуемых размеров частиц, затем потоки газ-твердые частицы смешивают послойно, направляя слои навстречу друг другу, причем слои одного потока направляют под одинаковыми углами к вертикали, а слои второго потока направляют под переменными углами.1. The method of desublimation of solids by reacting a cold carrier gas with desublimated vapors and separating the finished product, characterized in that they conduct separate interaction with the cold gas vapors of at least two types of desublimated substances to a state of supersaturation of vapor-gas mixtures, maintain the mixture in the zone of desublimation until the required particle sizes, then the gas-solid particles flows are mixed layer by layer, directing the layers towards each other, and the layers of one stream are directed at the same angles to the vertical and the layers of the second stream is directed at varying angles. 2. Устройство для десублимации твердых веществ, включающее десублиматор с отверстиями для подачи пара десублимируемого продукта и холодного газа-носителя и узлы отделения готового продукта, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит еще один десублиматор и камеру смешения, в нижней части которой расположены щелевые отверстия с направляющими, причем на одной стенке камеры они расположены под одинаковыми углами к оси аппарата в интервале значений 30-75°, а на противоположной стенке - под разными углами, увеличивающимися от 30 до 75°, при этом оба десублиматора снабжены парогазораспределительными камерами с решетками и сублиматорами.2. A device for desublimation of solids, comprising a desublimator with holes for supplying steam of a desublimated product and cold carrier gas and nodes for separating the finished product, characterized in that the device further comprises another desublimator and a mixing chamber, in the lower part of which there are slotted openings with guides, and on one wall of the chamber they are located at equal angles to the axis of the apparatus in the range of 30-75 °, and on the opposite wall - at different angles, increasing from 30 to 75 °, while both desublimators are equipped with steam and gas distribution chambers with gratings and sublimators.
RU2002118420/12A 2002-07-08 2002-07-08 Method of desublimation of solid substances and a device for its realization RU2229918C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002118420/12A RU2229918C2 (en) 2002-07-08 2002-07-08 Method of desublimation of solid substances and a device for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002118420/12A RU2229918C2 (en) 2002-07-08 2002-07-08 Method of desublimation of solid substances and a device for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002118420A RU2002118420A (en) 2004-01-10
RU2229918C2 true RU2229918C2 (en) 2004-06-10

Family

ID=32845821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002118420/12A RU2229918C2 (en) 2002-07-08 2002-07-08 Method of desublimation of solid substances and a device for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229918C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648320C1 (en) * 2017-06-02 2018-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Method for desublimation of solid substances and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648320C1 (en) * 2017-06-02 2018-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Method for desublimation of solid substances and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002118420A (en) 2004-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1070485A (en) Process for contacting substances which occur in different phases
EP0125516B1 (en) Granulating apparatus
US9119788B2 (en) Method for production of particles of pharmaceutical substances and the use thereof
CN100366331C (en) Method and device for introducing liquids into a flow of solids of a spouted bed apparatus
EP3075445B1 (en) Method for the treatment of solid particles
DE60302765T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING CRYSTALLINE PARTICLES
US20140310980A1 (en) Device for the continuous treatment of solids in a fluidized bed apparatus
EP2391431B1 (en) Method and device for continuous cleaning of a solid mixture by fractionated sublimation/desublimation
WO2013034690A1 (en) Jet loop reactor having nanofiltration
JPH01274832A (en) Method and apparatus for spraying and granulating of fluidized bed
RU2229918C2 (en) Method of desublimation of solid substances and a device for its realization
KR20050051698A (en) Method for obtaining a gaseous phase from a liquid medium and a device for carrying out the same
RU2648320C1 (en) Method for desublimation of solid substances and device for its implementation
DE2435891C3 (en) Device for the continuous treatment of solids in the fluidized bed
RU2368414C1 (en) Device for solid matter desublimation
US20070152361A1 (en) Method and apparatus for producing micro particles
RU2426576C1 (en) Solids desublimator
RU2638975C2 (en) Method of producing dispersed aluminium nitride, installation and reaction chamber for its implementation
DE3501371A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE FRACTIONATED DESUBLIMATION OF VAPOROUS SOLIDS FROM GAS-VAPOR MIXTURES
SE537343C2 (en) Apparatus, system and method for making a granulate
RU2739654C1 (en) Plant for pasty materials drying in swirled suspended layer of inert bodies
WO2003033126A1 (en) Multifunction fluid bed apparatus and method for processing of material in a fluid bed apparatus
JPS6351041B2 (en)
JP2024508616A (en) Drying of pharmaceutical powder
Tseng Solving solubility issues with amorphous solid dispersions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050709