RU2708050C1 - Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах - Google Patents
Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708050C1 RU2708050C1 RU2019108039A RU2019108039A RU2708050C1 RU 2708050 C1 RU2708050 C1 RU 2708050C1 RU 2019108039 A RU2019108039 A RU 2019108039A RU 2019108039 A RU2019108039 A RU 2019108039A RU 2708050 C1 RU2708050 C1 RU 2708050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- mixing
- liquid media
- complexes
- dispersing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/80—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области изготовления устойчивых дисперсий и эмульсий, применяемых в различных областях, в частности в строительстве, машиностроении, пищевой, медицинской и химической промышленности. Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах путем направления потока смешиваемых компонентов через замкнутый контур включает вакуум-синус диссольвер с мешалкой фрезерного типа, роторно-пульсационный аппарат радиального типа и насосное оборудование. Установка дополнительно снабжена комплексом ультразвуковых кавитационных аппаратов, размещенных параллельно, либо последовательно, либо по смешанной схеме относительно друг друга, при этом количество комплексов может быть более одного, что определяется необходимым уровнем дисперсии приготавливаемой смеси и природы компонентов, причем комплексы должны быть установлены ступенчато - каскадом, каждый последующий комплекс в каскаде установлен выше предыдущего. Техническим результатом изобретения является повышение производительности при сохранении качества выпускаемой продукции за более короткий цикл смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах, при одновременном снижении выбросов вредных летучих веществ, что оказывает положительное влияние на экологическую обстановку. 1 табл., 4 ил.
Description
Изобретение относится к области изготовления устойчивых дисперсий и эмульсий, применяемых в различных областях, в частности в строительстве, машиностроении, пищевой, медицинской и химической промышленности и т.п.
Известно оборудование немецкой фирмы Ystral GmbH для смешивания и диспергирования, описанное в журнале «Лакокрасочная промышленность», №5 за 2012 год, стр. 17-21, раздел «Оборудование для производства ЛКМ».
Известен «Аппарат для диспергирования и микрокапсулирования гидрофобных жидкостей» по патенту RU №2161063, МПК В01F 11/02, 11.01.2000. Данное изобретение относится к диспергирующему оборудованию, а конкретно к аппаратуре, где для измельчения различных веществ используют энергию ультразвуковых колебаний.
Известно изобретение по патенту RU №2200176, «Композиция на основе алкидных смол», МПК C09D5/08, 01.07.1999 которое относится к области получения алкидных лакокрасочных покрытий, эксплуатирующихся при повышенной влажности. Для достижения необходимых результатов в композицию вводят дополнительные компоненты.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является техническое решение по патенту RU №2173140, «Способ получения кремнийорганолипидных микрокапсул для создания медицинских, косметических препаратов», МПК А61К 9/50, 26.12.2000. Изобретение заключается в том, что для получения кремнийорганолипидных микрокапсул перед смешиванием липофильных и гидрофильных компонентов в липидную фракцию вводят в допустимых количествах кремнийорганические полимерные соединения, а диспергирование проводят в роторно-кавитационной установке.
Данное техническое решение принято за ближайший аналог (прототип).
Задачей заявляемого изобретения является повышение производительности при сохранении качества выпускаемой продукции за более короткий цикл смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах, при одновременном снижении выбросов вредных летучих веществ, повышение уровня техники безопасности при производстве пигментных паст, связующих составов, гелькоутов, пластизолей и т.д.
Для решения поставленной задачи предлагается установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах в замкнутом контуре, включающем роторно-кавитационные аппараты.
Отличительными признаками заявляемого изобретения является то, что установка роторно-пульсационных аппаратов (РПА) дополнительно снабжена комплексом ультразвуковых кавитационных аппаратов. Ультразвуковые кавитационные аппараты в комплексе могут размещаться параллельно или последовательно, либо по смешанной схеме относительно друг друга. Количество комплексов и ультразвуковых кавитационных аппаратов в них может быть более одного, что определяется необходимым уровнем дисперсии приготавливаемой смеси и природы компонентов. Комплексы должны быть установлены ступенчато - каскадом, каждый последующий комплекс в каскаде установлен выше предыдущего.
При необходимости можно задавать алгоритмы технологических режимов для получения заведомо определенной степени дисперсии и оптимизации процесса производства.
Проведенный заявителем анализ, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем результату отличительных признаков в заявленной установке, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «НОВИЗНА».
Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ» заявитель провел дополнительный поиск известных решений. Результаты поиска показали, что устройство заявленной установки не вытекает явным образом из известных устройств для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ».
Заявляемая установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах включает диссольвер (скоростную мешалку) - 1, роторно-пульсационный аппарат (РПА) - 2, насоса - 3 и ультразвукового диспергатора (УЗД) - 4.
Компоненты для смешивания загружаются в вакуум-синус диссольвер 1 для их первоначального перемешивания и распределения, в среднем размер частиц компонентов получается от 80 до 40 мкм. Затем смесь компонентов поступает в роторно-пульсационный аппарат (РПА) 2 для равномерного диспергирования частиц твердых компонентов, разрушения устойчивых агломератов, сгустков и крупных твердых частиц за счет кавитационного и механического воздействий статора и ротора, а также резкой смены ламинарных, радиальных и турбулентных потоков, размер частиц уменьшается до величины 20-10 мкм. На заключительном этапе диспергирования компонентов в ультразвуковом диспергаторе (дальше по тексту УЗД) 4 за счет ультраволнового воздействия энергии разрушения частиц, величина частиц достигает 10-1,0 мкм. Для повышения производительности и увеличения степени дисперсии предлагается увеличить количество ультразвуковых аппаратов и разместить их параллельно или последовательно, либо по смешанной схеме относительно друг друга, т.е. комплексом. Данная установка позволяет создавать идеальные условия для разрушения твердых частиц и равномерного объемного распределения твердофазных компонентов в жидких средах за счет каскадной интенсификации массообменных и дисперсионных процессов при получении паст, пластизолей, гелькоутов, глазурей, строительных смесей и пр.
Сущность заявляемого изобретения, поясняется чертежами, где изображено:
На фигуре 1 представлена установка, состоящая из диссольвера (скоростная мешалка) - 1, роторно-пульсационного аппарата (РПА) - 2, насоса - 3 и ультразвукового кавитационного диспергатора - 4;
На фигуре 2 представлена установка, состоящая из диссольвера - 1, роторно-пульсационного аппарата (РПА) - 2, насоса - 3, ультразвуковых кавитационных диспергаторов - 4, расположенных последовательно комплексом - 5;
На фигуре 3 представлена установка, состоящая из диссольвера - 1, роторно-пульсационного аппарата (РПА) - 2, насоса - 3, ультразвуковых кавитационных диспергаторов - 4, установленных комплексом - 5 и каскада - 6 комплексов - 5, расположенных по смешанной схеме;
На фигуре 4 представлена установка, состоящая из диссольвера и роторно-пульсационного диспергатора (РПА), которая использована в прототипе данного изобретения, патент RU 2173140, «Способ получения кремнийорганолипидных микрокапсул для создания медицинских, косметических препаратов», МПК А61К 9/50, 26.12.2000. Добавление в данную установку ультразвукового диспергатора (УЗД) в количестве 1 шт., способствует ускорению процесса диспергации (измельчения) пигмента по сравнению с вышеупомянутым изобретением.
Наиболее распространенной схемой промышленного получения пигментных паст на сегодняшний день является применение погружных бисерных мельниц. На примере получения пигментных паст для гелькоутов на основе ненасыщенных полиэфирных смол, применяемых на предприятии ООО «Акопласт» показано, что использование одного УЗД в схеме смешения компонентов позволяет сократить время протекания процесса с 7,2 часа до 4,65 часов по сравнению с применением только погружной бисерной мельницы (Таблица 1). На бисерной мельнице данный эффект получить при той же концентрации пигмента и вязкости невозможно, даже если проводить поэтапную обработку с уменьшением размера бисера, т.к. более мелкий бисер требует снижения концентрации пигмента и вязкости, из-за большей собственной насыпной плотности. Последующее добавление количества УЗД способствует ускорению процесса, сокращению времени на диспергирование, с достижением того же качественного показателя по раскрытию цвета, что и с одним аппаратом (Таблица 1). Реализация установки представлена на фигурах 1, 2, 3.
Использование заявляемого изобретения по сравнению с традиционной - погружной бисерной мельницей, позволяет повысить производительность процесса получения лакокрасочных материалов. Для получения 1 тонны пигментной пасты белого цвета на бисерной мельнице необходимо затратить 7,2 часа, а с использованием заявляемого способа смешения и диспергирования необходимо 4,65 часа. При использовании ультразвуковых кавитационных аппаратов для получения пигментных паст повышается производительность процесса, происходит более качественное раскрытие цвета при одинаковом содержании пигмента, а также снижаются риски, связанные с охраной труда и экологией.
Возможность осуществления заявляемого изобретения и его использование в различных областях промышленности, указывает на соответствие этого решения критерию «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ».
На предприятии ООО «Акопласт» заявляемая установка для смешивания и диспергирования применяется при изготовлении лакокрасочных материалов (гелькоут) различной цветовой палитры (каталог цветов RAL Classic). В качестве поясняющего материала ниже представлена Таблица 1:
Claims (1)
- Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах путем направления потока смешиваемых компонентов через замкнутый контур, включающий вакуум-синус диссольвер с мешалкой фрезерного типа, роторно-пульсационный аппарат (РПА) радиального типа и насосное оборудование, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена комплексом ультразвуковых кавитационных аппаратов, размещенных параллельно, либо последовательно, либо по смешанной схеме относительно друг друга, при этом количество комплексов может быть более одного, что определяется необходимым уровнем дисперсии приготавливаемой смеси и природы компонентов, причем комплексы должны быть установлены ступенчато - каскадом, каждый последующий комплекс в каскаде установлен выше предыдущего.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108039A RU2708050C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108039A RU2708050C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114214A Previously-Filed-Application RU2017114214A (ru) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Способ смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2708050C1 true RU2708050C1 (ru) | 2019-12-03 |
Family
ID=68836338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108039A RU2708050C1 (ru) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2708050C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1269821A1 (ru) * | 1985-03-18 | 1986-11-15 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Гидродинамический диспергатор |
JPH0398634A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波分散乳化方法 |
DE19816354A1 (de) * | 1998-04-03 | 1999-10-07 | Heinrich E Fiedler | Ein neues Verfahren zur raschen und homogenen Mischung von Flüssigkeiten im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb |
JP3098634B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2000-10-16 | 株式会社日立メディコ | プリントデータの送信装置及び画像診断装置 |
RU25429U1 (ru) * | 2002-07-12 | 2002-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Прогрессивные технологии" | Реактор для ультразвуковой обработки жидкости |
RU2286205C1 (ru) * | 2005-02-16 | 2006-10-27 | Никольский Константин Николаевич | Кавитационный реактор |
RU2476261C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-02-27 | Дмитрий Михайлович Пастухов | Способ возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройство (варианты) для его осуществления |
-
2019
- 2019-03-12 RU RU2019108039A patent/RU2708050C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1269821A1 (ru) * | 1985-03-18 | 1986-11-15 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Гидродинамический диспергатор |
JPH0398634A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波分散乳化方法 |
JP3098634B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2000-10-16 | 株式会社日立メディコ | プリントデータの送信装置及び画像診断装置 |
DE19816354A1 (de) * | 1998-04-03 | 1999-10-07 | Heinrich E Fiedler | Ein neues Verfahren zur raschen und homogenen Mischung von Flüssigkeiten im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb |
RU25429U1 (ru) * | 2002-07-12 | 2002-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Прогрессивные технологии" | Реактор для ультразвуковой обработки жидкости |
RU2286205C1 (ru) * | 2005-02-16 | 2006-10-27 | Никольский Константин Николаевич | Кавитационный реактор |
RU2476261C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-02-27 | Дмитрий Михайлович Пастухов | Способ возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройство (варианты) для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1057480C (zh) | 利用超临界状态的分散方法与分散装置 | |
US8376251B2 (en) | Method, system and apparatus for the deagglomeration and/or disaggregation of clustered materials | |
KR100570330B1 (ko) | 교반장치 및 이 교반장치를 사용한 분산장치 | |
US20160016176A1 (en) | Continuous contained-media micromedia milling process | |
CN1108280A (zh) | 二氧化钛浆液 | |
CN101940899B (zh) | 驻极体性微粒的制造方法 | |
RU2708050C1 (ru) | Установка для смешивания и диспергирования различных компонентов в жидких средах | |
Hecht et al. | Emulsification of particle loaded droplets with regard to miniemulsion polymerization | |
US10835877B2 (en) | Method for producing dispersions of a defined particle size | |
Nolte et al. | Production of highly loaded nanocomposites by dispersing nanoparticles in epoxy resin | |
KR20190052613A (ko) | 고분자 라텍스 수지 분체의 제조장치 및 제조방법 | |
JP4073815B2 (ja) | 分散装置及び分散方法 | |
EA026596B1 (ru) | Тальк для красочных продуктов и способ его получения | |
DE202019004821U1 (de) | Reaktorsystem zur Herstellung einer Formulierung | |
WO2013187794A1 (ru) | Способ приготовления наносуспензии для изготовления полимерного нанокомпозита | |
JPS6049230B2 (ja) | 被覆用樹脂分散体の製造方法 | |
DE3037575C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von wäßrigen Kunstharzdispersionen | |
EP1118386A1 (en) | Improved apparatus for finely milling and/or finely suspending substances in liquids | |
SU1648242A3 (ru) | Аппарат дл суспендировани | |
KR20180023654A (ko) | 고분자 라텍스 수지 분체의 제조장치 및 제조방법 | |
DE3029423A1 (de) | Mischverfahren und schnellruehrer zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE102019218404A1 (de) | Reaktor zur Herstellung einer Formulierung | |
Fedorova et al. | Experimental studies of bulk components mixing process in a centrifuge with alternating channels and blades | |
RU60935U1 (ru) | Аппарат для подготовки сырьевых смесей в производстве техуглерода | |
Zakharov et al. | Unconventional method for obtaining homogeneous highly dispersed suspensions |