RU2441694C1

RU2441694C1 - Emulsion preparation plant

Info

Publication number: RU2441694C1
Application number: RU2010127046/05A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Зайцев (RU); Анатолий Иванович Зайцев; Антон Евгеньевич Лебедев (RU); Антон Евгеньевич Лебедев; Анна Борисовна Капранова (RU); Анна Борисовна Капранова; Ирина Станиславовна Шеронина (RU); Ирина Станиславовна Шеронина; Юлия Владимировна Никитина (RU); Юлия Владимировна Никитина
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-02-10

Abstract

FIELD: chemical, food and other industries.

SUBSTANCE: proposed invention is meant for the preparation of stable emulsions. The emulsion preparation plant consists of loading and unloading devices, vertical cylindrical body with cap, and vertical shaft with disc and cone header the internal side of which has ribs. Inside the cone header there is a reflector consisting of the set of horizontal rings. The gaps between the horizontal rings increase proportionally to the reduction of volume density of the flow in its section. Under the body there is emulsion collection tank equipped with pump and connected to the inlet chamber through pipeline.

EFFECT: plant for the preparation of stable emulsions where the time of liquid mixim can be adjusted to get emulsion of the required quality.

1 dwg, 1 dwg

Description

Изобретение предназначено для получения стойких эмульсий и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention is intended to obtain stable emulsions and can be used in chemical, food and other industries.

Известен центробежный диспергатор-смеситель, включающий корпус, патрубки подвода и отвода обрабатываемой среды, закрытое лопастное колесо и расположенные концентрично колесу перфорированные кольца, на периферии лопастного колеса концентрично жестко закреплены два перфорированных кольца с радиальным зазором относительно располагающегося между ними, установленного неподвижно на корпусе перфорированного кольца [патент РФ на полезную модель №81098].A centrifugal disperser-mixer is known, which includes a housing, nozzles for supplying and discharging the medium to be treated, a closed impeller and perforated rings arranged concentrically to the wheel, two perforated rings concentrically rigidly fixed to the periphery of the impeller with a radial clearance relative to the one located between them, mounted stationary on the perforated ring body [RF patent for utility model No. 81098].

К недостаткам данного устройства следует отнести невысокое качество получаемой эмульсии и недостаточное время переработки смешиваемых жидкостей.The disadvantages of this device include the low quality of the resulting emulsion and the insufficient processing time of the mixed liquids.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежный смеситель-диспергатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, эллиптические крышку и днище, вертикальный вал с размещенным на нем ротором в виде диска, на котором концентрично установлен полый тонкостенный усеченный конус с перепускными окнами. На внутренней поверхности конуса спиралевидно установлены направляющие лопасти, имеющие профиль дуги круга, по всей длине которых выполнены в нижней части перепускные отверстия, а в верхней - вырезы, имеющие прямоугольную форму [патент РФ №2311951].Closest to the proposed invention is a centrifugal mixer-dispersant containing a vertical cylindrical body, an elliptical cover and a bottom, a vertical shaft with a rotor placed in it in the form of a disk on which a hollow thin-walled truncated truncated cone with bypass windows is concentrically mounted. On the inner surface of the cone, spiraling blades are installed that have a circular arc profile along the entire length of which bypass holes are made in the lower part and cutouts having a rectangular shape in the upper part [RF patent No. 2311951].

К недостаткам данного центробежного смесителя-диспергатора следует отнести невысокую стойкость получаемой эмульсии, вследствие недостаточного времени переработки и сложность изменения и повышения времени получения эмульсии.The disadvantages of this centrifugal mixer-dispersant include the low stability of the resulting emulsion, due to insufficient processing time and the complexity of changing and increasing the time of receipt of the emulsion.

Задачей данного изобретения является создание агрегата периодического действия для получения стойких эмульсий, в котором можно регулировать время смешивания жидкостей, с целью получения эмульсии требуемого качества.The objective of the invention is the creation of a batch unit for producing stable emulsions in which the mixing time of liquids can be adjusted in order to obtain an emulsion of the required quality.

Поставленная задача достигается тем, что в агрегате для получения эмульсий, содержащем устройства загрузки и выгрузки, вертикальный цилиндрический корпус с крышкой, вертикальный вал с размещенным на нем диском, и конической насадкой, на внутренней поверхности которой установлены ребра, внутри конической насадки размещен отражатель, состоящий из набора горизонтальных колец, расстояния между которыми возрастает пропорционально уменьшению объемной плотности потока по его сечению, а под корпусом расположена емкость для сбора эмульсии, снабженная насосом и соединенная трубопроводом с приемной камерой.This object is achieved by the fact that in the unit for emulsions containing loading and unloading devices, a vertical cylindrical body with a cover, a vertical shaft with a disk placed on it, and a conical nozzle with ribs installed on its inner surface, a reflector is placed inside the conical nozzle from a set of horizontal rings, the distance between which increases in proportion to the decrease in the bulk density of the flow along its cross section, and under the body there is a container for collecting emulsion, with abzhennaya pump and piping connected to the receiving chamber.

На чертеже показан агрегат для получения эмульсий.The drawing shows a unit for producing emulsions.

Агрегат для получения эмульсий содержит неподвижный корпус 1, в котором расположен вал 2 с приводом. На валу размещен диск 3, коническая насадка 4 с ребрами 5 и отражатель 6, состоящий из набора горизонтальных колец. Подлежащие переработке жидкости подаются из устройств загрузки 7 и 8 через приемную камеру 9 на вращающийся диск 3. В нижней части корпуса 1 расположено устройство выгрузки 13 и емкость для сбора эмульсии 12, соединенная трубопроводом 10 с насосом 11 и приемной камерой 9.The unit for producing emulsions contains a fixed housing 1, in which a shaft 2 with a drive is located. A disk 3, a conical nozzle 4 with ribs 5 and a reflector 6, consisting of a set of horizontal rings, are placed on the shaft. The liquids to be processed are fed from the loading devices 7 and 8 through the receiving chamber 9 to the rotating disk 3. In the lower part of the housing 1 there is a discharge device 13 and a container for collecting emulsion 12, connected by a pipe 10 to the pump 11 and the receiving chamber 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Несмешивающиеся жидкости поступают из устройств загрузки 7 и 8 через приемную камеру 9 на вращающийся диск 3 и распыливаются. Процесс приготовления эмульсии начинается при совместном движении капель обеих жидкостей в разреженном потоке, создаваемом вращающимся распылительным диском 3. Далее происходит ударное взаимодействие образованного дисперсного потока с вращающимся отражателем 6. При этом образованные первичные капли дробятся на более мелкие при взаимодействии с элементами отражателя и друг с другом. Из многочисленных литературных источников известно, что масса жидкости диспергированных частиц в перпендикулярных потоку сечениях изменяется по нормальному закону. Таким образом, в сечении потока, где сосредоточено максимальное количество дисперсных частиц, расстояния между кольцами отражателя минимальны, и они возрастает пропорционально уменьшению объемной плотности потока по его сечению. Такое конструктивное исполнение отражателя позволяет организовать равномерное ударное взаимодействие капель с отражателем, что положительно сказывается на процессе приготовления эмульсии. Далее диспергированный поток проходит через отражатель и ударяется о ребра 5, расположенные на конической насадке 4.Immiscible liquids come from the loading devices 7 and 8 through the receiving chamber 9 to the rotating disk 3 and are sprayed. The process of preparation of the emulsion begins with the combined movement of droplets of both liquids in a rarefied stream created by a rotating spray disk 3. Then there is a shock interaction of the formed dispersed stream with a rotating reflector 6. In this case, the formed primary drops are crushed into smaller ones when interacting with the reflector elements and with each other . From numerous literature sources it is known that the mass of liquid dispersed particles in perpendicular to the flow sections varies according to the normal law. Thus, in the flow cross section, where the maximum number of dispersed particles is concentrated, the distances between the reflector rings are minimal, and they increase in proportion to the decrease in the bulk density of the flow over its cross section. This design of the reflector allows you to organize a uniform impact interaction of drops with a reflector, which positively affects the process of preparation of the emulsion. Next, the dispersed stream passes through the reflector and hits the ribs 5 located on the conical nozzle 4.

Под действием центробежных сил предварительно сформированная грубая эмульсия поднимается вверх по образующей конической насадки 4, снова распыляется и ударяется о внутреннюю поверхность корпуса 1. Далее, через устройство выгрузки 13, эмульсия поступает в емкость для сбора эмульсии 12. При заполнении емкости для сбора эмульсии 12, что определяется требуемым объемом продукции, подача жидкостей из устройств загрузки 7 и 8 прекращается. Затем включается насос 11 и предварительно приготовленная грубая эмульсия из емкости для сбора эмульсии 12 по трубопроводу 10 направляется через приемную камеру 9 на вращающийся диск 3. Процесс повторяется до приготовления эмульсии требуемого качества. Конечный продукт выгружается через окна 14.Under the action of centrifugal forces, the preformed coarse emulsion rises up along the generatrix of the conical nozzle 4, is sprayed again and hits the inner surface of the housing 1. Then, through the discharge device 13, the emulsion enters the emulsion collection container 12. When filling the emulsion collection container 12, which is determined by the required volume of production, the flow of liquids from the loading devices 7 and 8 is stopped. Then the pump 11 is turned on and the pre-cooked coarse emulsion from the emulsion collection tank 12 is sent through the pipe 10 through the receiving chamber 9 to the rotating disk 3. The process is repeated until the emulsion of the required quality is prepared. The final product is discharged through windows 14.

Заявленный агрегат для получения эмульсий является устройством периодического действия. В агрегате изменением времени переработки легко регулируется качество получаемой эмульсии.The claimed unit for producing emulsions is a batch device. In the unit, by changing the processing time, the quality of the emulsion obtained is easily controlled.

Claims

A unit for producing emulsions containing loading and unloading devices, a vertical cylindrical body with a cover, a vertical shaft with a disk placed on it and a conical nozzle, on the inner surface of which ribs are installed, characterized in that a reflector consisting of a set of horizontal rings is placed inside the conical nozzle , the distances between which increase in proportion to the decrease in the bulk density of the flow over its cross section, and under the body there is a container for collecting emulsion, equipped with a pump and soy chained with a receiving chamber.