1 Изобретение относитс к технике дл смешени сыпучих материалов с жидкост ми и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства: химической, пищевой, строительных материалов и др., в частности в производстве экстракционной фосфорной кислоты дл подачи фоссырь в экстрактор в виде смеси с рециркулируемой пульпой или с раствором разбавлени . Цель изобретени - повьшение эффективности смешени сьтучего материала с жидкостью. На фиг, 1 изображено устройство реализующее предлагаемый способ; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1, Устройство состоит из кольцевой камеры, образованной внешним 1 и внутренним 2 конусами, причем к внутреннему конусу укреплено кольцо 3, а к внешнему - цилиндр 4 и диффу зор 5, В верхней части кольцевой камеры тангенциально конусу 1 расположен патрубок 6 дл жидкости, подключенный к коллектору 7. Послед ний соединен через упругий элемент 8 тангенциально расположенным патру ком 9 с изогнутым патрубком 10, уст новленным коаксиально кольцевой кам ре. На конце патрубок 10 имеет направл ющее сопло, вьтолненное в виде диффузора 11, Кроме того, патрубок 10 снабжен вибропобудителем Устройство работает следующим образом. Жидкость подаетс с определенным давлением, как правило, от насоса в коллектор 7, где происходит распре .деление ее между двум патрубками .6 и 9, За счет тангенциального ввод потоков-жидкости в кольцевую камеру , образованную конусами 1 и 2, а также в патрубок 10, происходит закрутка этих потоков в заданном направлении . На выходе из кольцевой камеры установлено кольцо 3, которое преп тствует смачиванию выход щей жидкостью внутренней поверхности конуса 2 и исключает его постепенное зарастание сьшучим материа лом, вводимым в кольцевую полость, образованную конусом 2 и патрубком 10, Диффузор 11 позвол ет создать необходимый угол раскрыти выход ще го закрученного потока жидкости из патрубка 10, что дает возможность последующего плавного пересечени 92 потоков 01 и 6 , Сыпучий материал, попада на внешние поверхности потоков жидкости, вначале за счет их вращени равномерно распредел етс по кольцевому сечению, одновременно частично смачива сь, а затем попадает в область пересечени потоков с/ и f , где происходит их интенсивное смешение. Это смешение происходит на всем прот жении цилиндра 4 и диффузора 5, после чего смесь выходит из устройства. При создании виброколебаний с помощью вибропобудител 12 патрубок 10 начинает колебатьс в плоскости, перпендикул рной оси устройства, что ведет к колебани м закрученного потока ff, выход щего из патрубка 10, Этот вибрирующий поток yвeличивi.eт степень захвата сыпучего материала и повьш1ает эффективность смешени компонентов, Дл гашени колебаний и снижени вибрации устройства и подвод щих коммуникаций установлен упругий элемент 8. Заданное распределение потоков жидкости достигаетс либо путем соответствующего подбора патрубков 6 и 9, либо установкой во фланцевые соединени коллектора 7 рассчитанных диафрагм, В некоторых случа х достаточно колебаний патрубка 10, обусловленных неравномерной подачей жидкости насосом и усиленных за счет консольного расположени патрубка 10 на упругом элементе 8, В некоторых случа х, например при использовании потоков жидкости, обладающих малой величиной энергии, что про вл етс в незначительных скорост х вращени ее потоков, а также в случа х необходимости последующего транспортировани ползченной смеси, по трубопроводу, более целесообразно после распределени потоки жидкости закручивать в одном направлении . В месте соприкосновени этих потоков, а также в зонах их пересечени происходит их относительное скольжение и турбулизаци , что приводит к смешению в этих зонах исходных компонентов и возникает возможность последующего транспортировани полученной смеси по трубопроводу с небольпшм уклоном, при этом часть энергии . жидкости расходуетс на смешение, а оставша с часть - на транспортирование . 1 3 . Целесообразно амплитуду колебани подбирать равной (0,1-1,0) В, где В средн ширина потоков жидкости в месте их пересечени , котора может регулироватьс как за счет изме нени производительности подаваемой ЖИДКОЙ фазы, так и за счет изменени ее давлени . Пример 1. 70 т фосфата смешивают с 160 м пульпы экстракционной фосфорной кислоты (соотношение Т;Ж в пульпе 1:2). При этом пульпу распредел ют на два потока в соотношении 1:1, т.е. по 80 м, закру чивают в противоположные стороны (напор пульпы перед распределением 1,0 ати), ввод т между закрученными потоками сыпучий материал, один из потоков жидкости подвергают виброко лебани м- (внутренний поток) с ампли тудой, равной средней ширине потоко жидкости в месте их пересечени , т.е. 20 мм, и пртоки жидкости пере .секают. После пересечени потоков происходит равномерное смешение ком понентов без проскока сыпучего материала на высоте 300 мм, при этом смесь на выходе не имеет вращательного движени , что свидетельствует о полном использовании энергии жидких потоков. Соотношение твердой и жидкой фаз в смеси ,9:1. Пример2. 70т фосфата смешивают с 160 м пульпы экстракционной фосфорной кислоты (соотношение Т:Ж в пульпе 1:2,5). При этом пульпу распредел ют на два потока в соотношении 2:1, т.е. 106 м и 53 м, закручивают в противоположные стороны (напор пульпы перед рас пределением 1,1 ати), внутренний поток жидкости подвергают виброколебани м (53 м) с амплитудой, равной 8 мм, ввод т между закрученными потоками сыпучий материал .и пото ки пересекают. После пересечени по 94 токов происходит смешение компонентов без проскока сыпучего материала на высоте 500 мм, при этом смесь на выходе имеет вращение, совпадающее по направлению с вращением большего потока (106 м ), что свидетельствует о неполном использовании его энергии. Соотношение твердой и жидкой фаз в смеси - . П р и м е р 3. 70 т фосфата смешивают с 160 м пульпы экстракционной фосфорной кислоты (соотношение Т:Ж в пульпе 1:3). При этом пульпу распредел ют на два потока в соотношении 1:10, т.е. 15 м и 145 м , закручивают в противоположные стороны (напор пульпы перед распределением 1,4 ати), вйутренний поток жидкости подвергают виброколебани м (15 м ) с a mлитyдoй, равной 0,1В, т.е. 2 мм, ввод т между закрученными потоками сыпучий материал и потоки пересекают. Соотношение твердой и жидкой фаз в смеси ,1. После пересечени потоков происходит смешение компонентов без проскока сыпучего материала на высоте 1000 мм. П р и м е р А. Готов т компоненты ,как в примере 1, потоки-жидкости закручивают в одну сторону, при этом примен ют относительную скорость их вращени 4У - А . У (О,1-0,9)-У, ЛУ - относительна скорость вращени потоков, м/с; У - скорость вращени одного из потоков жидкости, м/с, У скорость вращени другого из этих двух потоков жидкости м/с, А диапазон изменени относительной скорости вращени потоков А ЛУ/ч.1 The invention relates to a technique for mixing bulk materials with liquids and can be used in various sectors of the national economy: chemical, food, building materials, etc., in particular in the production of phosphoric acid for feeding phosphorus into the extractor as a mixture with recycled pulp or with dilution solution. The purpose of the invention is to increase the efficiency of mixing the particulate material with a liquid. Fig, 1 shows a device that implements the proposed method; in Fig. 2, section A-A in Fig. 1, the device consists of an annular chamber formed by outer 1 and inner 2 cones, with a ring 3 fixed to the inner cone, and a cylinder 4 and a diffuser 5 to the outer cone. In the upper part The annular chamber is tangentially cone 1 with a nozzle 6 for fluid connected to the manifold 7. The latter is connected through an elastic element 8 by a tangentially positioned patron 9 with a curved nozzle 10 installed coaxially to the annular chamber. At the end, the nozzle 10 has a guide nozzle, effected in the form of a diffuser 11, In addition, the nozzle 10 is equipped with a vibrator.The device works as follows. Fluid is supplied with a certain pressure, as a rule, from the pump to the manifold 7, where it is distributed between two nozzles .6 and 9. Due to the tangential flow-liquid input into the annular chamber formed by the cones 1 and 2, as well as the nozzle 10, these threads twist in a given direction. A ring 3 is installed at the exit of the annular chamber, which prevents the inner surface of the cone 2 from wetting by the liquid and eliminates its gradual overgrowing with the bulk material introduced into the annular cavity formed by the cone 2 and the nozzle 10, the diffuser 11 allows creating the required opening angle a smooth swirling flow of fluid from the nozzle 10, which allows the subsequent smooth intersection of 92 flows 01 and 6, the bulk material, falling on the outer surfaces of the flow of fluid, first due to their rotation and is evenly distributed along the annular section while partially wetting to, and then enters the region of intersection with the flow and / f, where they intensive mixing. This mixing occurs throughout the cylinder 4 and diffuser 5, after which the mixture leaves the device. When vibrational oscillations are created using a vibration driver 12, the nozzle 10 begins to oscillate in a plane perpendicular to the axis of the device, which leads to fluctuations in the swirling flow ff leaving the nozzle 10. This vibrating flow improves the capture of the bulk material and increases the mixing efficiency of the components To suppress vibrations and reduce device vibration and supplying communications, an elastic element 8 is installed. The specified distribution of fluid flows is achieved either by appropriate selection of pipes 6 and 9, whether by fitting the calculated diaphragms into the flange connections of the collector 7, in some cases, the oscillations of the nozzle 10 are sufficient due to uneven pumping of the fluid and strengthened by the cantilever arrangement of the nozzle 10 on the elastic element 8, in some cases, for example, when using fluid flows that have a small energy, which manifests itself in insignificant speeds of rotation of its flows, as well as in cases of the need for subsequent transportation of the crawled mixture, through the pipeline, more After distribution, the fluid flows tightly in one direction. At the point of contact between these streams, as well as in the zones of their intersection, their relative sliding and turbulization occurs, which leads to mixing of the initial components in these zones and the possibility of subsequent transportation of the resulting mixture through the pipeline with a slight incline, with some of the energy. liquids are used for mixing, and the remainder is for transportation. 13 . It is advisable to select the amplitude of oscillation equal to (0.1-1.0) V, where B is the average width of the fluid flows at the point of their intersection, which can be regulated both by changing the performance of the supplied LIQUID phase and by changing its pressure. Example 1. 70 tons of phosphate is mixed with 160 m of pulp of extraction phosphoric acid (ratio T; F in pulp 1: 2). At the same time, the pulp is distributed into two streams in a 1: 1 ratio, i.e. 80 m each, twisted in opposite directions (pulp head before distributing 1.0 MPa), bulk material is introduced between the twisted flows, one of the liquid flows is subjected to vibrating oscillations m- (internal flow) with an amplitude equal to the average width of the liquid in the place of their intersection, i.e. 20 mm, and the flow of fluid is crossed. After intersection of the flows, the components are evenly mixed without passing through the bulk material at a height of 300 mm, while the mixture at the outlet has no rotational movement, which indicates the full use of the energy of the liquid flows. The ratio of solid and liquid phases in a mixture, 9: 1. Example2. 70 tons of phosphate is mixed with 160 m of pulp of extraction phosphoric acid (T: W ratio in pulp of 1: 2.5). At the same time, the pulp is distributed into two streams in a 2: 1 ratio, i.e. 106 m and 53 m, twisted in opposite directions (the pulp head before the distribution is 1.1 MPa), the internal fluid flow is subjected to vibratory oscillations (53 m) with an amplitude of 8 mm, bulk material is introduced between the swirling flows. cross over. After crossing 94 currents, the components are mixed without breaking through the bulk material at a height of 500 mm, while the mixture at the outlet has a rotation that coincides in direction with the rotation of a larger flow (106 m), which indicates an incomplete use of its energy. The ratio of solid and liquid phases in the mixture -. PRI me R 3. 70 tons of phosphate is mixed with 160 m of pulp of extraction phosphoric acid (T: W ratio in pulp of 1: 3). In this case, the pulp is distributed into two streams in a ratio of 1:10, i.e. 15 m and 145 m, twisted in opposite directions (the pulp head before the distribution of 1.4 MPa), the internal fluid flow is subjected to vibratory oscillations (15 m) with a quarter of 0.1V, i.e. 2 mm, bulk material is injected between the twisted flows and the flows are intersected. The ratio of solid and liquid phases in the mixture, 1. After intersection of the flows, the components are mixed without passing through the bulk material at a height of 1000 mm. EXAMPLE A. Preparing the components as in Example 1, the liquid flows are twisted in one direction, using the relative speed of their rotation 4U - A. Y (O, 1-0.9) -Y, LL — relative speed of rotation of the flows, m / s; Y is the speed of rotation of one of the fluid flows, m / s; Y the speed of rotation of the other of these two streams of liquid is m / s; And the range of variation of the relative speed of rotation of the streams A LU / h.
0,2 0,07 0,30,1 1,00,33 2,00,67 , Проскок несмоченного сыпучего материала Качество удовлетворительное. Проскока нет Однородность вьш1е на 15-20% Однородность вьш1е на 25-30%0.2 0.07 0.30.1 1.00.33 2.00.67, Breakthrough of unwetted bulk material. Satisfactory quality. No breakthrough Uniformity of 15-20% higher Uniformity of upper 25-30% higher
. Продолжение таблицы. Table continuation
Фиг. 2FIG. 2