SU1205929A1 - Устройство дл получени дисперсных систем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химической технологии, в частности к получению дисперсных систем, и может быть использовано во всех отрасл х промышленности, где производитс  интенсивное смешение дисперсных систем жидкое - жидкое (пен, эмульсий).

Цель изобретени  - уменьшение затрат энергии на проведение процесса вибрационного смешени  в режиме виброту рбулизации при одновременном снижении требований к конструктивным элементам вибростенда (уменьшение амплитуды перемещени  вибростола).

На фиг.1 приведена схема устройства дл  получени  дисперсных систем; на фиг.2 - вьтолнение разонанс- ного упругого элемента.

Устройство содержит рабочий сосуд 1 с днищем и герметичной крьш1кой 2, прикрепленный к неподвижным опорам 3 упругими подвесами 4. Устройство имеет патрубки дл  подвода компонентов и отвода готового продукта, причем слив готового продукта осуществл етс  через кран 5, расположенный в нижней части сосуда, где имеетс  также система 6 подачи затравочной порции газа. Днище рабочего сосуда 1 прикреплено к верхнему концу резонансного упругого элемента 7, нижн   часть которого прикреплена к рабочей площадке 8 вибрационного стенда 9.

Жесткость резонансного упругого элемента определ етс  по зависимости

К о52т-Ц,

где t - кругова  частота колебаний вибростола (равна  частоте режима вибротурбулизации);

m - масса сосуда с компонентами;

k - коэффициент жесткости упругого подвеса.

Возможно вьтолнение резонансного упругого элемента в виде одной или нескольких пружин, равномерно расположенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда, упругого сильфона, симметрично расположенного относительно вертикально оси, проход щей через центр вибростенда и т.д. Дп  предотвращени  бо- 55 шок) и получение эмульсий типа вода- ковых смещений пружин может быть веретенное масло-воздух. Процесс насыщени  жидкости воздухом происходит равномерно по всему объему жидпредусмотрена установка внешней или внутренней направл ющей.

Устройство работает следующим образом .

При включении вибрационного стенда 9 колебани  через рабочую площадку 8 и резонансньй упругий элемент 7 передаютс  рабочему сосуду 1, содержащему смешиваемые компоненты и газ. Наличие резонансного упругого элемента 7 приводит к увеличению

амплитуды колебаний рабочего сосуда 1 (в 2-3 раза) по сравнению с амплитудой колебаний рабочей площадки 8 вибростенда 9.

В качестве вибрационного стенда 9

используетс  стенд ВЭДС-200 А, при включении которого рН настраиваетс  на частоту режима вибротурбулизации (дл  данной установки 25-30 Гц) и перегрузку 2-3 g. Через 2 с после того

как колебани  рабочей площадки 8 вибрационного стенда 9 через резонансный упругий элемент 7 передаютс  с увеличенной амплитудой сосуда 1, в нижнюю часть жидкой фазы подаетс 

затравочна  порци  газа через систему 6 (объем 1 мл). Свободна  поверхность жидкости при этом совершает интенсивные движени  с захватом пузырей газа из области А. Затем пузырей становитс  все больше, т.е. область, зан та  пузыр ми, увеличиваетс . Начина  с некоторого момента времени, пузыри резко двигаютс  вниз и заполн ют весь сосуд, в нижней части сосуда 1 (область Б с

большей объемной концентрацией газовой фазы) образуетс  рой пузырей. Врем  от начала включени  стенда 9 до движени  пузырей вниз и начала

процесса смешени  в режиме вибротурбулизации - несколько секунд. После окончани  требуемой полноты процесса смешени  готовый продукт сливает45

50

с  через кран 5.

В качестве упругих подвесов Аи резонансного упругого элемента 7 используютс  пружины неограниченно кратного действи , изготовленные из рессорио-пружинной стали и работающие при напр жени х, циклически мен ющихс  во времени. На установке проводитс  насьш;ение жидкости воздухом , получение пены путем добавлени  в воду вспенивател  (мьшьный порокости до теоретически возможного за 5-10 с. Полное вспенивание при добавлении мыльного порошка происходит аа 20-40 с. Получение эмульсий вода - веретенное масло - воздух при объемных соотношени х веретенное масло - вода 1:9, 2:8, 3:7, 4:6,5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 занимает 30-60 с при количестве газа в области А 30-60 мл.

АмшштУда ускорени  сосуда со смешиваемыми компонентами дл  протекани  вибрационного смешени  в режиме вибротурбулизации должна быть больше некоторой критической 7-9 g (g - ускорение свободного падени ).

2059294

Введение резонансного упругого элемента приводит к образованию новой колебательной системы, где роль упругого элемента выполн ют упругие 5 подвесы и резонансный упругий элемент , а инерционности - сосуд со смешиваемьми компонентами. В случае когда частота возбуждени  вибрационного стола совпадает с собствен- 10 ной частотой новой колебательной системы, амплитуда вертикальных колебаний сосуда значительно превьш1ает амплитуду колебаний рабочей площадки вибрационного стенда, что и при- 15 водит к уменьшению затрат энергии на процесс смешени .

Фиг. 2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ жидкое - газ, жидкое - жидкое, содержащее рабочий сосуд с днищем и герметичной крышкой, установленный на вибростенде, патрубки для подвода компонентов и от вода готового продукта и систему для подвода затравочной порции газа, отличающееся тем, что, ic целью уменьшения затрат энергии, оно дополнительно снабжено размещенным между днищем сосуда и вибростендом резонансным упругим элементом с . жесткостью, определяемой по следующей зависимости К :

где Л - круговая частота колебаний; hi - масса сосуда с компонентами;

К, - коэффициент жесткости упругого подвеса.

2. Устройство по п.1, о т л и - _о чающееся тем, что резонанс- ® ный упругий элемент выполнен в виде одной или нескольких пружин, равно мерно распределенных по окружности, центр которой совпадает с центром вибростенда.

SU ,„1205929 >

20592,9