SU1719040A1 - Способ растворени твердого реагента и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  растворени  реагента и может быть использова- - но в пищевой, химической и фармацевтической промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности растворени  твердого реагента. Устройство содержит тару, твердый реагент, средства дл  размещени  тары с реагентом, насадку с отверсти ми, расположенными по окружности дл  нагнетани  растворител  и средства дл  циркул ции растворител  (трубопровод), камеру завихрени  насадки, камеру, емкость дл  сбора полученного раствора, насос. Движению жидкости придают вращательный момент за счет направлени  струй, а в устройстве, дл  повышени  эффективности растворени  путем получени  равномерно заполненного факела в насадке выполнено центральное отверстие, причем оси отверстий , расположенных по окружности, на- правлены в месте стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90°. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  растворени  реагентов в химической, пищевой и фармацевтической промышленности .

Известен способ мойки внутренней поверхности тары моющей жидкостью и сообщени  последней движени  в направлении, при котором возникает центробежна  сила. По этому способу с использованием центробежной силы вращающегос  мо.ющего рас- твора, содержащего мелкие частицы во взвешенном состо нии, внутренние стенки тары омываютс  подобно действию механической щетки.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что он не обеспечивает возможности размыва твердого реагента, наход щегос  в таре, из-за ограничени  твердым веществом перемещени  шприца с тангенциальными насадками и кинетическа  энерги 

истекающей струи жидкости расходуетс  вхолостую. Частицы, взвешенные в растворе , загр зн ют его, не позвол   использовать его без очистки дл  целевого назначени  в качестве химраствора. Частицы , взвешенные в растворе, могут засор ть и забивать отверсти  в форсунках;

Известно устройство, содержащее тару, имеющую форму тел вращени , шприц с тангенциальными насадками.

Недостатком данного способа  вл етс  неэффективность мойки внутренней поверхности тары.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ размыва дл  приготовлени  раствора цианистого натри . Растворение реагента производитс  в специальных камерах , где предварительно вскрытые и установленные вертикально банки с реагентом

О

о о

размываютс  снизу сильными стру ми воды из насадок.

Недостатком способа  вл етс  неэффективность растворени  реагента, так как растворение монолита через имеющеес  в банке отверстие приводит к тому, что большие куски монолита падают на нижнюю торцовую стенку, остаютс  в застойной зоне и дл  их растворени  требуетс  значительное врем .

Наиболее близким к предлагаемому устройству  вл етс  установка, содержаща  камеру, внутри которой установлены вертикальные направл ющие, а также насадки, снабженные стержнем. Установка включает в себ  емкость дл  сбора полученного раствора реагента и центробежный насос.

Установка позвол ет исключить операцию отрезки торцовой стенки. Реагент в банке раствор етс  вследствие того, что та- ра с. реагентом опускаетс  под действием собственного веса, при этом масса реагента , опирающа с  на металлический стержень , размываетс  в средней части (между центром и внутренней стенкой) тары и оста- ютс  лрко выраженные кра  нерастворенного реагента вдоль внутренних стенок и в виде стержн  в центре банки, центральна  стержневидна  масса размываетс  значительно выше опорного металлического стержн  и обламываетс , банка резко опускаетс  до встречи с металлическим стержнем и куски реагента от встр ски с краев банки и обломок центрального стержн  падают на торцовую стенку банки, попада  в застойную зону, что затрудн ет их дальнейший размыв. Кроме того, отсутствие в насадке центрального отверсти  приводит к образованию полого конического факела жидкости вместо требуемого заполненного, а это, в свою очередь, приводит к резкому ухудшению распределени  жидкости по верхнему сечению насадки и значительному снижению коэффициентов тепло- и массообмена.

Цель изобретени  -повышение эффек- тивности растворени  твердого реагента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в. способе растворени  твердого реагента в . предварительно вскрытой и установленной вертикально таре сильной струей жидкости снизу через насадку, движению жидкости придают вращательный моментзасчетнаправлени  струй. Поставленна  цель достигаетс  также тем, что в устройстве, содержащем камеру, внутри которой дистанционно установле- ны насадки с отверсти ми, расположенными по окружности дл  нагнетани  растворител , и средства дл  размещени  тары с реагентом, емкость дл  сбора полученного раствора, св занную со средства

ми дл  циркул ции растворител , в насадке выполнено центральное отверстие, причем оси отверстий направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90°

На фиг. 1 изображена схема осуществлени  предлагаемого способа растворени  твердого реагента; нэ фиг. 2 - насадка, разрез; на фиг. 3 - структурна  схема устройства; на фиг. 4 - разрез А-А насадка,разрез с углами осей отверстий и с сечением по отверстию; на фиг. 5 - устройство в пр моугольных проекци х.

Устройство дл  растворени  твердого реагента содержит тару с твердым реагентом 2. Дл  фиксации тары в вертикальном положении в устройстве смонтированы средства 3 дл  размещени  тары 1 с реагентом 2. Средства 3 представл ют собой плоскостную рамку с отверсти ми под горловину тари и фиксирующие ее от вертикального перемещени  под воздействием струй жидкости. Устройство содержит насадки 4 с отверсти ми, расположенными по окружности, дл  нагнетани  растворител  и установленные на средстве 5 дл  циркул ции растворител , выполненном в виде подвод щего трубопровода. Оси насадки 4 и средства 5 концентрйчны. Насадка 4 - это цилиндрическое тело со сферической поверхностью одного торца, резьбовым отверстием дл  соединени  с трубопроводом 5 и полостью 6, образующей камеру завихрени . На сферическом торце насадки выполнено одно центральное отверстие и отверсти , расположенные по окружност м , причем оси этих отверстий, кроме цен- трального, направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90°, что обеспечиваетс  углами а и /3 . Все позиции устройства монтируютс  в рабочей камере 7, занимающей внутреннее пространство от верха устройства до средства дл  циркул ции растворител  (трубопровод ), ниже которого расположена емкость 8 дл  сбора полученного раствора. Дно емкости 8 выполнено наклонным дл  стока жидкости в один угол, где образовано углубление дл  забора жидкости насосом 9. В цел х исключени  случайного попадани  загр зн ющих веществ над углублением установлен фильтр 10.

Растворение твердого реагента происходит следующим образом.

Тара 1 со сн той крышкой, наполненна  твердым реагентом 2, устанавливаетс  на средстве 3 дл  размещени  тарыIcs реагентом 2 днищем вверх относительно насадки 4 и боковые поверхности или днище фиксируютс  от вертикального перемещени  под воздействием жидкости вверх и относительно своей оси (не показано). Через насадку 4 под давлением (насос 9) струи жидкости, одна центральна , остальные расположены по окружност м, подаютс  в тару 1. причем кажда  стру  жидкости, кроме центральной повернута с разворотом вокруг вертикальной оси на 90° и направлена в место стыка днища с внутренней стенкой тары. В результате отклонени  струи от вертикальной оси стру  жидкости, удар  сь о твердый реагент , скользит по его поверхности, образу  поверхностный слой жидкости, устремл ющийс  от центра к внутренней стенке тары, удар етс  в нее, отражаетс  и скользит вдоль стенки и вместе с частицами растворенного реагента, по стенкам тары сливаетс  в емкость 8 дл  полученного раствора. За счет направлени  струй, омывающих поверхность твердого реагента 2, жидкость получает вращательный момент, что способствует равномерному размыву твердого реагента в сочетании с центральной струей по всей поверхности. Единственным условием протекани  процесса  вл етс  способность жидкости раствор ть твердый реагент, наход щийс  в таре. Таким образом , предлагаемый способ и устройство обеспечивают равномерный размыв твердого реагента, наход щегос  в таре, без образовани  и выпадани  отдельных нерастворенных кусков реагента, размытый реагент образует однородный раствор. Дл  подачи жидкости в насадке 4 выполн етс  одно центральное отверстие и n-е количество отверстий, диаметром D по окружност м, при этом должно соблюдатьс  следующее соответствие между диаметром трубопровода 5 (по условному проходу) D и количеством К одновременно работающих насадок, т.е. количество отверстий не ограничено и зависит от размера насадки и диаметра отверстийо

, п, к

где d -диаметр отверсти  насадки, мм;

D - диаметр трубопровода, мм;

п - количество отверстий в насадке, шт.; , 1с- количество насадок, шт.

Стру  жидкости вытекает из насадки под углами

cos«

h2+R2

( XrT+R +r

tg0

JL

где г - радиус окружности, положено отверстие, мм;

R - внутренний радиус тары, мм; h - рассто ние от верхней плоскости насадки до днища тары, мм.

П р и м е р. В химрастворе дл  травле- 5 ни  печатных плат используетс  водный раствор железа треххлористого б-водного, которое поставл етс  в стекл нной таре в виде порошка, но вещество гигроскопично и, несмотр  на покрытие пробки стекл нной

10 тары парафином, быстро начинает кристаллизоватьс  и его практически невозможно достать из банки. Дл  приготовлени  раствора разработана установка дл  растворени  железа треххлористого на 20 банок с

5 объемом химраствора на 70 л плотностью 1,36-1,4 г/см3 В качестве раствор ющей жидкости использовалась вода, подаваема , из емкости под давлением через насадки.

0 котора  в процессе растворени  обогащаетс  растворенным веществом. В лабораторных услови х проведено испытание предлагаемого способа и устройства растворени  твердого реагента дл  приготов5 лени  химраствора. Испытани  показали, что реагент (железо треххлористое) размываетс  равномерно жидкостью, имеющей вращательное движение за 18-20 мин, тара изнутри остаетс  чистой от твердого реаген0 та (требуетс  только ополаскивание гор чей водой от химраствора) и сухой снаружи. Таким образом по вл етс  возможность повторного использовани  чистой пустой тары.

Claims (2)

1.Способ растворени  твердого реаген- та в предварительно вскрытой и установленной вертикально таре сильной струей жидкости снизу через насадку, о т л и ч а ю0 щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности растворени  путем созда- ни  непрерывной циркул ции раствор ющей жидкости по поверхности реагента, движению жидкости придают вращатель5 ный момент за счет направлени  струй.

2.Устройство дл  растворени  твердого реагента, содержащее камеру, внутри которой дистанционно установлены насадки с

- отверсти ми, расположенными по окружно- 0 сти дл  нагнетани  растворител  и средства дл  размещени  тары с реагентом, емкость дл  сбора полученного раствора, св занную со средствами дл  циркул ции растворител , о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью 5 повышени  эффективности растворени  путем получени  равномерно заполненного факела, в насадке выполнено центральное отверстие, причем оси отверстий направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90°.

Л

ШигЗ

Фиг.2

ФигА

Фиг. 5