RU2490057C2 - Physical-chemical conversions of liquid-phase media - Google Patents
Physical-chemical conversions of liquid-phase media Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490057C2 RU2490057C2 RU2011108529/05A RU2011108529A RU2490057C2 RU 2490057 C2 RU2490057 C2 RU 2490057C2 RU 2011108529/05 A RU2011108529/05 A RU 2011108529/05A RU 2011108529 A RU2011108529 A RU 2011108529A RU 2490057 C2 RU2490057 C2 RU 2490057C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrodynamic apparatus
- component
- pump
- valves
- contents
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике физико-химических процессов, включая проведение реакций, приготовление растворов, эмульсий, может быть использовано в качестве стенда в научно-исследовательских работах и в промышленных технологиях.The invention relates to techniques for physicochemical processes, including carrying out reactions, preparing solutions, emulsions, can be used as a stand in scientific research and in industrial technologies.
Известны способы проведения реакций или приготовления жидкотекучих смесей в реакторах с мешалками или с выносными циркуляционными контурами, содержащими перемешивающие или кавитационно-акустические устройства. Известен способ приготовления дисперсных систем [патент РФ 965490, B01F 3/00, A61K 9/08, опубликован 15.10.82], суть которого заключена в том, что смеситель (сосуд) периодически опорожняют, диспергируют в дополнительную емкость, из которой массу возвращают в смеситель, добавляют жидкой фазы и обрабатывают в роторно-пульсационном аппарате. Недостатком этого способа является значительная трудоемкость осуществления этого способа, неопределенность воспроизводимости процесса и неоднородность приготовленной смеси.Known methods for carrying out reactions or preparing liquid mixtures in reactors with stirrers or with remote circulation circuits containing mixing or cavitation-acoustic devices. A known method of preparing disperse systems [RF patent 965490,
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ проведения химической реакции [патент РФ 2378044, B01J 19/00, G05D 16/00, опубликован 10.01.10]. При этом способе используют ряд параллельных проточных реакторов, причем один и более реагентов попадают из одной или более общих линий подачи в каждый из реакторов, при этом поток из каждой линии подачи разделяют по реакторам путем обеспечения между каждым реактором и линией подачи ограничителя потока, который создает перепад давления между линией подачи и реактором. Недостатком этого способа является сложность системы проведения реакций, необходимость большого объема метрологического обеспечения в виде датчиков, регуляторов, автоматических механизмов исполнения, систем контроля и управления.The closest in technical essence to the proposed invention is a method for carrying out a chemical reaction [RF patent 2378044,
Техническим результатом, на который направлено изобретение, является упрощение способа осуществления физико-химических превращений, уменьшение объема метрологического обеспечения, улучшение воспроизводимости реакций и качества получаемого продукта. Под термином «метрологическое обеспечение» понимается совокупность технических средств и методик, направленных на обеспечение единства измерений. Под термином «воспроизводимость реакций» понимается стабильность физико-химических превращений веществ во времени и объеме взаимодействия.The technical result to which the invention is directed is to simplify the method of physicochemical transformations, reduce the amount of metrological support, improve reproducibility of reactions and the quality of the resulting product. The term "metrological support" refers to a combination of technical means and methods aimed at ensuring the uniformity of measurements. The term "reproducibility of reactions" refers to the stability of the physicochemical transformations of substances in time and in the volume of interaction.
Технический результат достигается тем, что проводят кавитационно-акустическое возбуждение исходного компонента, имеющего больший удельный объем в составе смеси во время перекачки его насосом через гидродинамический аппарат до расчетной отметки уровнемерной трубки, определяющей дозу компонента, затем с помощью переключения вентилей создают циркуляцию содержимого в контуре: емкость - смеситель - насос - гидродинамический аппарат - емкость. Далее в циркуляционном потоке осуществляют подачу через смеситель последующих компонентов совместно с возбужденным и активированным содержимым мерной емкости, образованным предыдущими подачами исходных компонентов. При этом пропорциональное нормирование подачи последующих исходных компонентов осуществляют регулирующим вентилем путем обеспечения длительности введения каждого компонента равной или большей длительности одноразовой перекачки насосом суммарного объема содержимого в мерной емкости, образованного предыдущими подачами компонентов в мерную емкость. Дозирование каждого компонента осуществляют достижением уровня содержимого в мерной емкости до соответствующей отметки уровнемерной трубки, определяющей дозу подаваемого каждого последующего компонента насосом через гидродинамический аппарат. С помощью переключения вентилей создают насосом циркуляционное возбуждение содержимого гидродинамическим аппаратом по контуру: мерная емкость - насос - гидродинамический аппарат - емкость. Затем с помощью переключения вентилей осуществляют удаление приготовленного продукта через гидродинамический аппарат на использование.The technical result is achieved by the fact that cavitation-acoustic excitation of the initial component is carried out, which has a larger specific volume in the mixture during pumping through a hydrodynamic apparatus to the calculated level of the level tube that determines the dose of the component, then through the switching of valves the contents are circulated in the circuit: capacity - mixer - pump - hydrodynamic apparatus - capacity. Then, in the circulating stream, the following components are fed through the mixer together with the excited and activated contents of the measured capacity formed by the previous feeds of the starting components. In this case, the proportional rationing of the supply of the subsequent initial components is carried out by a control valve by ensuring the duration of the introduction of each component equal to or greater than the duration of the pump's one-time pumping of the total volume of content in the measured tank formed by the previous feeds of the components into the measured tank. Dosing of each component is carried out by reaching the content level in the measuring tank to the corresponding level of the level tube, which determines the dose of each subsequent component supplied by the pump through the hydrodynamic apparatus. By switching the valves, the pump creates a circulating excitation of the contents of the hydrodynamic apparatus along the contour: measuring capacity - pump - hydrodynamic apparatus - capacity. Then, by switching the valves, the prepared product is removed through the hydrodynamic apparatus for use.
- до минимума снизить объем метрологического обеспечения и упростить устройство и технологию для осуществления физико-химических превращений;- to minimize the amount of metrological support and simplify the device and technology for the implementation of physico-chemical transformations;
- обеспечить качество проведения превращений, т.е. воспроизводимость во времени и объеме взаимодействия веществ.- ensure the quality of the transformations, i.e. reproducibility in time and volume of interaction of substances.
Для пояснения особенностей предлагаемого изобретения на чертеже фиг.1 условно изображена схема устройства, реализующего этот способ. Устройство состоит из мерной емкости 1, содержащей уровнемерную трубку 2 со шкалой, сливного трубопровода 3 с первым вентилем 4, первой 5, второй 6 и третьей 7 магистралей, второго 8, третьего 9, четвертого 10 и пятого 11 вентилей, подающих исходные компоненты А, В и С в смеситель 12, насоса 13, напорной магистрали 14, проточного гидродинамического аппарата 15, четвертой магистрали 16 с шестым вентилем 17 и отводящей магистрали 18 с седьмым вентилем 19. На схеме показаны условные обозначения: h1, h2, h3 - отметки уровнемерной трубки; A+B+C - содержимое в мерной емкости; ABC - готовый продукт.To explain the features of the invention, the drawing of figure 1 conventionally shows a diagram of a device that implements this method. The device consists of a
Работа устройства по предлагаемому способу происходит следующим образом. Компонент А подается по контуру: третья магистраль 7, третий вентиль 9, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17,четвертая магистраль 16 в мерную емкость 1 до отметки h1 в течении времени tA в возбужденном состоянии, которое он обретает после прохождения через гидродинамический аппарат 15. Затем, с помощью переключения первого 4, четвертого 10 и шестого 17 вентилей осуществляют циркуляцию компонента А по контуру: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1, производя при этом дополнительное возбуждение и активизацию компонента A. Далее, открыв второй вентиль 8, подают в циркуляционный поток компонент B в течении времени tA или несколько больше для того, чтобы весь объем компонента B был равномерно распределен в потоке компонента A и был активирован гидродинамическим аппаратом 15 совместно с возбужденным компонентом A. Компонент B подают до подъема уровня содержимого в мерной емкости 1 до отметки h2. После этого в циркуляционный поток подают аналогичным образом компонент С в течении времени tB или более до отметки h3 в мерной емкости 1. tB - это время, необходимое для перекачки объема продуктов A и B. Затем продолжают циркуляцию всего содержимого в мерной емкости 1 по контуру: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1, после чего продукт сливают через седьмой вентиль 19 и отводящую магистраль 18 на использование.The operation of the device according to the proposed method is as follows. Component A is supplied along the circuit:
Таким образом, предлагаемым способом можно проводить физико-химические превращения веществ, в том числе приготавливать жидкофазные смеси, эмульсии, суспензии высокого качества.Thus, the proposed method can carry out physico-chemical transformations of substances, including the preparation of liquid-phase mixtures, emulsions, suspensions of high quality.
С целью подтверждения практического применения предлагаемого способа, по описанной схеме (Фиг.1) была изготовлена установка для получения котельного топлива в виде водотопливных эмульсий из деградированных мазутов и нефтесодержащих шламов. Мерная емкость 1 представляла собой прямоугольный бак с размерами: длина 1,25 м, ширина 0,8 м и высота 1,25 м. Таким образом, площадь днища бака составляла S=0,8×1,25=1 м. Для определения объема подаваемого компонента мерная емкость 1 была снабжена стеклянной уровнемерной трубкой 2. Каждые 10 см высоты мерной емкости 1 соответствовали 100 литрам жидкости. В качестве исходных продуктов были использованы: компонент A (нефтешлам) - 720 л, компонент B (мазут M100) - 240 л, компонент C (вода) - 120 л. Итого 1080 л. Насос 13 имел рабочую производительность 18000 л/час=300 л/мин=5 л/сек. Высотой h1 обозначен объем в 720 л (нефтешлам), высотой h2-h1 обозначен объем в 240 л (мазут марки M100), высота h3-h2 соответствует объему в 120 л (вода). Для облегчения описания процесса условимся обозначать магистрали прохождения продукта во время работы условными обозначениями элементов устройства по схеме, изображенной на фиг.1. Компонент A (нефтешлам) подается насосом 13 по открытой третьей магистрали 7 через третий вентиль 9, смеситель 12, насос 13, напорную магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертую магистраль 16 в мерную емкость 1 до отметки h1 уровнемерной трубки 2, что соответствует объему 720 л. Время подачи составляло 2,4 мин (144 с). При этом все остальные вентили магистралей были перекрыты. При подаче компонента A (неф-тешлам) происходила деструкция, диспергирование и активация продукта проточным гидродинамическим аппаратом 15.In order to confirm the practical application of the proposed method, according to the described scheme (Fig. 1), an installation was made for producing boiler fuel in the form of water-fuel emulsions from degraded fuel oils and oily sludges. Measured
Подача компонента B (мазут M100) осуществлялась следующим образом. С помощью второго 8 и четвертого 10 вентилей устанавливался нормированный поток компонента В таким образом, чтобы он мог поступать в насос 13 в течение 2,4 мин (144 с) или несколько более. Открывались вентили по контуру: второй вентиль 8, вторая магистраль 6, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, вторая магистраль 6, при этом все остальные вентили магистралей были перекрыты. Насосом 13 осуществлялась циркуляция компонента A по контуру: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1, при одновременной подаче компонента B в циркуляционный контур. Процесс вовлечения компонента B (мазут M100) в активизированный компонент A (нефтешлам) проходил немногим больше 2,4 мин (144 с). Во время циркуляции происходило смешивание компонентов A и B. Подача компонента B осуществлялась до уровня h2 уровнемерной трубки 2, это означало, что в мерную емкость 1 вовлечено 240 л компонента B.The supply of component B (fuel oil M100) was carried out as follows. Using the second 8 and fourth 10 valves, a normalized flow of component B was established so that it could enter the
Аналогичным образом осуществлялась подача компонента C (вода). С помощью пятого вентиля 11 устанавливался нормированный поток воды таким образом, чтобы 120 л воды поступило в мерную емкость 1, до отметки h3 уровнемерной трубки 2 за 3,2 мин (192 с), т.к. это время, необходимое для перекачки объема компонентов A и B - 720 л нефтешлама и 240 л мазута M100, что составило 960 л. Открывались вентили по контуру: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, пятый вентиль 11, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1. Закрывались третий 9и второй 8 вентили, насосом 13 производилась циркуляция смеси компонентов A+B с одновременной подачей компонента С до отметки h3 уровнемерной трубки 2, что соответствовало вовлечению 120 л воды в мерную емкость 1. Итого в мерной емкости 1 набиралось 1080 л смеси компонентов A+B+C. Таким образом только во время наполнения мерной емкости 1 происходила трехкратная гидродинамическая обработка нефтешлама, двукратная обработка мазута M100 и однократная обработка воды. Весь процесс наполнения занимал около 8 мин. Затем формировался с помощью вентилей циркуляционный контур: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, шестой вентиль 17, четвертая магистраль 16, мерная емкость 1 и насосом 13 проводилась прокачка всего объема смеси A+B+C через проточный гидродинамический аппарат 15. При этом все остальные вентили, не относящиеся к циркуляционному контуру, были закрыты. После нескольких прокачек смеси A+B+C образуется устойчивая водотопливная эмульсия ABC, которую откачивают на использование по контуру: мерная емкость 1, сливной трубопровод 3, первый вентиль 4, четвертый вентиль 10, смеситель 12, насос 13, напорная магистраль 14, проточный гидродинамический аппарат 15, седьмой вентиль 19, отводящая магистраль 18.Similarly, component C (water) was supplied. Using the
Предложенная схема подготовки топлива конструктивно и эксплуатационно проста и может быть использована в производственных условиях, а также в качестве пилотной установки при опытно технологических работах, т.к. мерная емкость 1 по своим размерам, например 0,8×1,25×1,25 м, является средством метрологического обеспечения вместе с уровнемерной трубкой 2, определяющей подачу нормированных объемов компонентов.The proposed fuel preparation scheme is structurally and operationally simple and can be used in production conditions, as well as as a pilot installation for experimental technological work, as measuring
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108529/05A RU2490057C2 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Physical-chemical conversions of liquid-phase media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108529/05A RU2490057C2 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Physical-chemical conversions of liquid-phase media |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011108529A RU2011108529A (en) | 2012-09-10 |
RU2490057C2 true RU2490057C2 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=46938602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011108529/05A RU2490057C2 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Physical-chemical conversions of liquid-phase media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490057C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565181C2 (en) * | 2013-11-28 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Device for mixing of different oil grades |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965490A1 (en) * | 1978-10-12 | 1982-10-15 | За витель | Dispersed system production method |
SU1761247A1 (en) * | 1990-06-13 | 1992-09-15 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Preparing device for multicomponent suspensions |
RU2033851C1 (en) * | 1991-11-22 | 1995-04-30 | Юрий Петрович Родионов | Method and system for preparation of emulsion |
US5720551A (en) * | 1994-10-28 | 1998-02-24 | Shechter; Tal | Forming emulsions |
RU2283168C2 (en) * | 2002-01-30 | 2006-09-10 | Андрей Михайлович Коркин | Installation for preparation of emulsions and suspensions |
CN2829874Y (en) * | 2005-10-31 | 2006-10-25 | 四川大学 | Tubular circulation supersonic chemical reactor |
RU2378044C2 (en) * | 2005-04-04 | 2010-01-10 | Авантиум Интернэшнл Б.В. | System and method of carrying out chemical reaction |
EP2189212A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-26 | I-Fu Yang | Emulsifier system |
-
2011
- 2011-03-05 RU RU2011108529/05A patent/RU2490057C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965490A1 (en) * | 1978-10-12 | 1982-10-15 | За витель | Dispersed system production method |
SU1761247A1 (en) * | 1990-06-13 | 1992-09-15 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Preparing device for multicomponent suspensions |
RU2033851C1 (en) * | 1991-11-22 | 1995-04-30 | Юрий Петрович Родионов | Method and system for preparation of emulsion |
US5720551A (en) * | 1994-10-28 | 1998-02-24 | Shechter; Tal | Forming emulsions |
RU2283168C2 (en) * | 2002-01-30 | 2006-09-10 | Андрей Михайлович Коркин | Installation for preparation of emulsions and suspensions |
RU2378044C2 (en) * | 2005-04-04 | 2010-01-10 | Авантиум Интернэшнл Б.В. | System and method of carrying out chemical reaction |
CN2829874Y (en) * | 2005-10-31 | 2006-10-25 | 四川大学 | Tubular circulation supersonic chemical reactor |
EP2189212A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-26 | I-Fu Yang | Emulsifier system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565181C2 (en) * | 2013-11-28 | 2015-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Device for mixing of different oil grades |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011108529A (en) | 2012-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7464757B2 (en) | Method for continuously batch mixing a cement slurry | |
EP1750103B1 (en) | Fluid dispensing apparatus, and related method | |
Brannock et al. | Computational fluid dynamics simulations of MBRs: Inside submerged versus outside submerged membranes | |
CN102020406A (en) | Automatic dosing device for sewage treatment | |
CN104903254A (en) | Optimized process and aeration performance with advanced control algorithm | |
RU2490057C2 (en) | Physical-chemical conversions of liquid-phase media | |
CN105540928A (en) | Integrated wastewater treatment device and treating method thereof | |
Seyssiecq et al. | In situ rheological characterisation of wastewater sludge: Comparison of stirred bioreactor and pipe flow configurations | |
RU2481149C2 (en) | Plant for preparation and dispensing solutions of reagents | |
KR20110072932A (en) | Recycled chemical supply system using continuous mixing device | |
CN211487502U (en) | Gravity type automatic dosing tank | |
CN205893662U (en) | Novel delivery device | |
CN105636665B (en) | Monitoring release solid feed system | |
KR101010643B1 (en) | Agent Mixing Supplier | |
KR101279592B1 (en) | Coaguant injection, distribution and radid mixing appratus in water treatment system | |
KR101439105B1 (en) | System For Bioconcentration Test | |
CN103058293B (en) | Automatic dispensing and dosing device | |
CN207294521U (en) | The retracting device of the waste water of gas field high salt bubble draining | |
RU25533U1 (en) | INSTALLATION FOR PREPARATION AND PUMPING IN THE OIL WELL OF MULTICOMPONENT TECHNOLOGICAL SYSTEMS | |
RU2802646C2 (en) | Method for increasing oil recovery and device for its implementation | |
RU105345U1 (en) | LIQUID PREPARATION NODE FOR SILENCING AND WASHING WELLS | |
Ravinath et al. | Mixing time in a short bubble column | |
RU205629U1 (en) | Dosing device for conducting toxicological experimental studies in flowing conditions | |
RU4925U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF SOLUTIONS AND COMPOSITIONS OF CHEMICAL REAGENTS | |
RU54316U1 (en) | COMPLEX OF EQUIPMENT FOR PREPARATION OF TECHNOLOGICAL LIQUID |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140306 |