SU1001988A1

SU1001988A1 - Method of producing dispersed system

Info

Publication number: SU1001988A1
Application number: SU813351694A
Authority: SU
Inventors: Размик Амаякович Восканян
Original assignee: За витель : Р.А.Воскаи н .,. i rt| М,,... / -:..., - -f I i:/ l:f:v-,,. /j I ..,.: ,-.. - I .n,J
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-03-07

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ(54) METHOD OF OBTAINING DISPERSE SYSTEMS

Изобретение относитс к области получени дисперсных систем: жидкость - газ, жидкость - жидкость газ , жидкость - твердое тело - газ и, преимущественно, может быть ис-. пользовано в технологических процессах химических и пищевых отраслей , где требуетс получени стойких однородных многокомпонентных систем.The invention relates to the field of disperse systems: liquid - gas, liquid - liquid gas, liquid - solid - gas, and, mainly, can be used. used in technological processes in the chemical and food industries, where the need for stable homogeneous multicomponent systems is required.

: Известен способ получени дисперсных систем путем воздействи на среду вертикальнЕлми вибрационными колебани ми с частотой 4-150 Гц и ускорении 2-35 Си.: A known method of producing dispersed systems by acting on the medium with vertical vibrational vibrations with a frequency of 4-150 Hz and acceleration of 2-35 C.

Сущность известного способа заключаетс в том г что ге1 1етически закрытый сосуд, содержащий исходные компоненты, вибрируют с указанными параметрами. При этом происходит интенсивное проникновение пузырьков газа в объем жидкости и при некотором критическом значении проникновени наступает вление вибротурбулизаций ,. характеризукхцеес ликвидацией границы жидкость - газ с заполнением , всего объема кип щей смесью. По своей сущности эффект вибротурбулизации.отличаетс от рбычных вибрационных эффектов тем,The essence of the known method lies in the fact that the heterogeneous closed vessel containing the initial components vibrates with the specified parameters. In this case, there is an intense penetration of gas bubbles into the volume of the liquid, and at a certain critical value of penetration, the appearance of vibratory turbulization occurs,. characterizing the elimination of the liquid – gas boundary with filling, the total volume of the boiling mixture. In essence, the effect of vibratory turbulence. Differs from the vibratory vibration effects in those

что он протекает весьма быстро, Обнаруживаетс в узком диапазоне амплитудно-частотных характеристик и при строгом соотношении когшрнентов жидкость - газ. Возбудить этот эффект в вибрацнонной системе и заставить его продолжительное врем существовать вл етс трудной задачей, так как получение этого эффекта св 10 зано не только со строгим соотношением жидкость - газ, но зависит и от других факторов, например соответствующей формы сосуда, степени герметичности , плавности выхода на дан15 ньй режам, колебани частоты и др.that it proceeds rather quickly, is detected in a narrow range of amplitude-frequency characteristics and with a strict ratio of liquid-gas bands. It is difficult to excite this effect in the vibrating system and make it exist for a long time, since obtaining this effect is not only associated with a strict liquid-gas ratio, but also depends on other factors, such as the appropriate shape of the vessel, degree of tightness, and smoothness. the output on this day is cutting, frequency fluctuations, etc.

Ио сувдвости и достигаемому эффекту наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс способ получени дисперсных систем в The closest effect and the effect achieved are the closest to the invention technical solution is the method of obtaining disperse systems in

20 режиме вибротурбулизации, заозбуждаеWQM нутем введени в обрабатываемую среду газонаполненного резонатора с определенной резонансной частотой, в соответствии с которой подвергает25 с вибрации и рабоча емкость, жестко гфикрепленна к вибростенду С21.20 in the mode of vibro-turbulization, caused by the introduction of a gas-filled resonator into the treated medium with a certain resonant frequency, according to which it vibrates 25 to vibrator C21 with vibration and working capacitance.

Однако вление вибротурбулизации пра«тически имеет место при ускорени х 20-25, иПОЭТОМУ этот способ не However, the phenomenon of vibro-turbulization actually occurs at accelerations of 20–25, and therefore this method does not

30 получил промышленного внедрение изза отсутстви доступных технических средств, обеспечивающих получение т ких ускорений. Кроме того, выход на режим вибротурбулизации происходит путем воздействи только одной частоты , что не позвол ет продолжитель но поддерживать вибротурбулиэацию из-за колебаний частоты в небольших пределах/ режим вибротурбулиэации возникает в узком/ строго определен ном отношении жидкости к газу. Это вление невозможно получить, когда в системе имеютс три и более инородных компонента, например жидкость - газ - твердое тело. Недостатком способа вл етс так сложность улавливани начала этого эффекта и его поддержание продолжительное врем из-за колебаний частоты . Целью насто щего изобретени вл етс повышение экономичности процесса и его интенсификации. Указанна цель достигаетс тем, что в способе получени дисперсных систем путем вибрационных воздейств на среду в режиме вибротурбулизации за счет введени в емкость со средо упругого резонатора и воздействи н емкость колебани ми резонансной час тоты в емкость со средой ввод т несколько упругих резонаторов с различной частотой собственных колебаний . Способ осуществл ют следующим образом. На вибростенд устанавливают цилиндрический сосуд, вдоль оси которого внутри жестко укЕ епл ют концен рично расположенные пружины различной жесткости, т.е. обладающие различными резонансными частотами. Сос заливают обрабатываемой смесью, гер метично закрывают и включают вибростенд . Частота вибростенда мгновенно передаетс сосуду и пружинам, которые начинают вибрировать с различньми частотами и ампли-удами вследствие того, что они имеют различную жесткость и наход тс в обрабатьшаемой среде. При этом в сосуде мгновенно возникает вибротурбулизаци . При наличии третьей фазы твердого компонента последний подве гаетс интенсивному механическому дислергированию вибрирующими пружинами . Если частота вибростёнда достигает или перекрывает резонансные частоты всех пружин, то они все вибрируют с резонансной частотой.. Если не достигает резонансных часто или перекрывает одну или две резонансные частоты пружин, то в первом случае они будут вибрировать с дорезонансными частотами, а во втором случае часть- будет вибрировать с резонансными, а остальные с дорезонансными частотами. Пример 1..В цилиндрический сосуд емкостью 1 л было загружено 800 мл воды, 100 мл трансформаторного масла, воздух - остальное. Вдоль оси сосуда были зафиксированы пру-/ жины с собственными частотами 12,35 35, 50, 50 и 90 Гц, затем сосуд герметично был закрыт крышкой, жестко установлен на платформу вибростенда ВЭДС-200 и включен. На сосуд была подана частота 40 Гц. При этом система мгновенно была выведена на режим вибротурбулизации, причем три пружины колебались в резонансе, а остальные с дорезонансными частотами. Ускорение установки составило всего 3. В результате опыта была получена водномасл на эмульси за доли секунды j обработки, котора была устойчива в течение 300 суток. Пример 2. В этой же емкости была получена вибротурбулизаци из смеси: 800 мл воды, 50 г стирального порошка, воздух - остальное. В результате было получено бурное пенообразование за доли секунды. Пример З.В той же емкости обрабатывалась смесь: 800 мл воды, 30 г сухого молока, остальное - воздух . В результате мгновенно была получена вибротурбулизаци , а полученный продукт отличалс гомогенностью и стабильностью до прокисани . Пример 4. В этой же емкости обрабатывалась смесь: вода 600 г, мозговые кости 300 г и остальное воздух. В результате мгновенно была получена вибротурбулизаци , почти за секунду из костей был экстрагирован жир, а кости при этом были раздроблены с исходных размеров частиц около 20 мм до частиц размером 70 100 мкм. Во всех случа х было установлено , что вибротурбулизаци возникает при ускорени х, не превышающих 3-5, Применение предлагаемого способа позволит сделать эффект вибротурбулизации досто нием промышленности, так как вибростенды, дак цие ускорение до 10, серийно выпускаютс оте- чественной промышленностью; Получение вибротурбулизации за доли сеп кунды и обработка смесей при нгипи- чии третьей твердой фазы позволит в дес тки раз интенсифицировать технологические процессы в химической , пищевой и других отрасл х промышленности . Проведенный технико-экономический расчет показал, что уменьшение значени ускорени до 3-5 снизит энергозатраты вибростенда в среднем на .30-50 КВТ/Ч, что в денежном выражении составит экономию 0,6 1 ,0 руб.30 received industrial implementation due to the lack of available technical means providing such accelerations. In addition, the output to vibro-turbulization mode occurs by affecting only one frequency, which does not allow to sustain vibro-turbulence due to frequency fluctuations in small limits / vibro-turbuliating mode occurs in a narrow / strictly defined ratio of liquid to gas. This phenomenon cannot be obtained when there are three or more foreign components in the system, for example, liquid-gas-solid. The disadvantage of the method is the difficulty of capturing the onset of this effect and maintaining it for a long time due to frequency fluctuations. The purpose of the present invention is to increase the efficiency of the process and its intensification. This goal is achieved by the fact that in the method of obtaining dispersed systems by vibrating the environment in vibratory turbulence mode by introducing an elastic resonator into the capacitance with the medium and influencing the capacitance with vibrations of the resonant frequency, several elastic resonators with different natural frequencies are introduced into the capacitance fluctuations. The method is carried out as follows. A cylindrical vessel is installed on the shaker, along the axis of which there are rigidly arranged springs of different stiffness inside, rigidly inside. having different resonant frequencies. The pump is filled in with the mixture to be processed, hermetically closed and the shaker is turned on. The frequency of the vibrostand is instantaneously transmitted to the vessel and the springs, which begin to vibrate at different frequencies and amplitudes due to the fact that they have different stiffness and are in a processable medium. At the same time, vibratory turbulization occurs instantaneously in the vessel. When there is a third phase of the solid component, the latter is subject to intense mechanical dissipation by vibrating springs. If the frequency of the vibrostand reaches or overlaps the resonant frequencies of all the springs, then they all vibrate with the resonant frequency .. If they do not reach the resonant frequencies often or cover one or two resonant frequencies of the springs, then in the first case they will vibrate with preresonant frequencies, and in the second case - will vibrate with resonant, and the rest with preresonant frequencies. Example 1. In a cylindrical vessel with a capacity of 1 l was loaded 800 ml of water, 100 ml of transformer oil, air - the rest. Along the vessel axis, springs / reins with natural frequencies of 12.35–35, 50, 50, and 90 Hz were fixed, then the vessel was sealed with a lid, rigidly mounted on the VELS-200 vibrating stand platform and turned on. A 40 Hz frequency was applied to the vessel. At the same time, the system was instantly brought to vibratory turbulence mode, with three springs oscillating in resonance, and the rest with preresonant frequencies. The acceleration of the installation was only 3. As a result of the experiment, a water-oil was obtained on the emulsion in a fraction of a second j treatment, which was stable for 300 days. Example 2. In the same container, vibratory turbulization was obtained from the mixture: 800 ml of water, 50 g of laundry detergent, air — the rest. As a result, rapid foaming was obtained in a fraction of a second. Example Z. A mixture of the same capacity was processed: 800 ml of water, 30 g of dry milk, the rest was air. As a result, vibratory turbulization was instantly obtained, and the resulting product was distinguished by homogeneity and stability before souring. Example 4. In the same container, a mixture was treated: water 600 g, brain bones 300 g and the rest air. As a result, vibratory turbulization was instantly obtained, fat was extracted from the bones in almost a second, and the bones were split from the initial particle size of about 20 mm to particles of 70 100 microns. In all cases, it was found that vibro-turbulization occurs at accelerations not exceeding 3–5. Applying the proposed method will make the effect of vibro-turbulization of the industry, as vibrating stands, accelerating to 10, are commercially produced by the domestic industry; Obtaining vibro-turbulization in the fractions of a second and the processing of mixtures during the drying of the third solid phase will allow to intensify technological processes in the chemical, food and other industries of the industry ten times. A feasibility study showed that reducing the acceleration value to 3-5 will reduce the energy consumption of the shaker by an average of .30-50 KW / H, which in monetary terms will save 0.6 1, 0 rubles.

Claims

1. Authors certificate USSR 428768, cl. B 01 R 3/08, 1972.

2. USSR author's certificate on application 2761795 / 23-26,

cl. B 01 F 3/08, 1979.