SU1756168A1

SU1756168A1 - Mixing device

Info

Publication number: SU1756168A1
Application number: SU904777205A
Authority: SU
Inventors: Константин Сергеевич Ляпин
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование: дл перемешивани и экстракции жидких многокомпонентных, сред в виде эмульсий в нефтеперерабатывающей и химической промышленности Сущность: в корпусе с впускным и выпускным патрубками размещен вертикальный вал с лопастной мешалкой у днища корпуса. На валу над мешалкой с возможностью возвратно-поступательного перемещени установлен ротор в виде поплавка, состо щего из двух коаксиально размещенных цилиндров , соединенных по торцам радиально расположенными перфорированными ребрами и пористой политетрафторэтиленовой пленкой . Наружна поверхность внешнего цилиндра снабжена перфорированными ребрами, а внутренний цилиндр размещен конц ентрично валу. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.Use: for mixing and extraction of liquid multicomponent media in the form of emulsions in the oil refining and chemical industries. Essence: a vertical shaft with a paddle stirrer is placed in the case with inlet and outlet nozzles at the bottom of the case. On the shaft above the mixer with the possibility of reciprocating movement, a rotor is installed in the form of a float consisting of two coaxially arranged cylinders connected along the ends by radially arranged perforated fins and a porous polytetrafluoroethylene film. The outer surface of the outer cylinder is provided with perforated fins, and the inner cylinder is placed concentrically to the shaft. 1 hp f-ly. 1 il.

Description

Изобретение относитс к области подготовки водных растворов к анализу, а более конкретно к устройствам подготовки нефти и нефтепродуктов, содержащихс в воде, к анализу в приборах определени концентрации в воде, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других област х техники.The invention relates to the field of preparation of aqueous solutions for analysis, and more specifically to devices for the preparation of oil and oil products contained in water, to analysis in instruments for determining the concentration in water, and can be used in chemical, petroleum refining and other engineering fields.

Известен смеситель, содержащий корпус , мешалку и поплавковый стабилизатор , установленный на приводном валу над мешалкой, при этом поплавковый стабилизатор выполнен из материала с положительной плавучестью, а на его наружной поверхности установлены горизонтальные ребра в виде колец.Known mixer, comprising a housing, a stirrer and a float stabilizer mounted on the drive shaft above the stirrer, while the float stabilizer is made of a material with positive buoyancy, and on its outer surface there are horizontal ribs in the form of rings.

Недостатком этого смесител вл етс то, что несмотр на интенсивное перемешивание , он не обеспечивает непрерывную экстракцию с последующим отделением воды от растворител .The disadvantage of this mixer is that, despite intensive mixing, it does not provide continuous extraction followed by separation of water from the solvent.

Наиболее близким по цели и конструкции вл етс ротор ный диспергатор, содержащий статор и концентрично ему расположенный ротор с канавками.The closest in terms of design and purpose is a rotary dispersant containing a stator and a rotor with grooves concentrically located to it.

Роторный диспергатор работает следующим образом.Rotary dispersant works as follows.

Проба жидкости (раствора) подаетс через входной патрубок в корпус, откуда часть пробы попадает в зазор и далее через отверстие статора поступает в выходную камеру и вытекает через выходной патрубок.A sample of the liquid (solution) is fed through the inlet to the housing, from where part of the sample enters the gap and then through the stator opening enters the outlet chamber and flows out through the outlet.

При вращении ротора местные гидравлические сопротивлени на канавках создают дополнительное давление дл перемещени пробы, что увеличивает скорость потока и интенсифицирует процесс перемешивани .When the rotor rotates, local hydraulic resistances on the grooves create additional pressure to move the sample, which increases the flow rate and intensifies the mixing process.

VJVj

сл оsl o

((

0000

Основной недостаток роторного дис- пергатора в том, что в нем невозможно проводить экстракцию водонефт ных смесей и отдел ть воду от растворител .The main disadvantage of the rotary dispersant is that it is not possible to extract oil-water mixtures and to separate water from the solvent.

Цель изобретени - повышение качества перемешивани .The purpose of the invention is to improve the quality of mixing.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство содержит лопастную мешалку, закрепленную на валу под ротором, который выполнен в виде поплавка из двух коакси- ально размещенных цилиндров, соединенных пг торцам радиально расположенными перфорированными ребрам и пористой политетрафторэтиленовой пленкой, при этом внешний цилиндр на наружной поверхности имеет перфорированные ребра, а внутренний цилиндр размещен концент- рично валу, причем относительно последнего ротор установлен с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещени . Ротор установлен на валу посредством шпоночного соединени ,This goal is achieved by the fact that the device contains a paddle stirrer mounted on a shaft under the rotor, which is made up of a float of two coaxially placed cylinders connected on the ends of radially arranged perforated edges and a porous polytetrafluoroethylene film, while the outer cylinder has an outer surface perforated fins, and the inner cylinder is placed concentrically to the shaft, with the rotor being mounted relative to the latter with the possibility of vertical reciprocating movement. The rotor is mounted on the shaft by means of a keyed connection,

Наличие лопастной мешалки, закрепленной на валу под ротором, обеспечивает интенсивное перемешивание многофазных смесей (например, нефти, содержащейс в воде, с растворителем) и выброс их к стенкам корпуса.The presence of a paddle stirrer mounted on a shaft under the rotor provides for intensive mixing of multiphase mixtures (for example, oil contained in water with a solvent) and their ejection to the walls of the housing.

Кроме того, мешалка обеспечивает подъемную силу поплавку.In addition, the mixer provides lifting force to the float.

Выполнение поплавка в виде двух коак- сиально размещенных цилиндров, соединен- ных пористой политетрафторэтиленовой пленкой по торцам, обеспечивает эффект его плавание в виде и потопление в растворителе .Making the float in the form of two coaxially placed cylinders connected by a porous polytetrafluoroethylene film at the ends provides the effect of its swimming in the form and sinking in the solvent.

Это обусловлено тем, что пориста пленка не смачиваетс водой и поплавок плавает в воде (уд. вес воды около 1 г/см3), а растворитель пориста пленка пропускает (смачиваетс ), поплавок заполн етс им и тонет не только в воде, но и в растворителе (уд, вес растворител около 1,60 г/см3), т.е. в водонефт ной смеси такой поплавок плавает, если же в смеси по вл етс растворитель , то поплавок, пропитавшись растворителем , тонет.This is due to the fact that the porous film is not wetted with water and the float floats in water (specific weight of water is about 1 g / cm3), and the porous film passes the solvent (wetted), the float is filled with it and drowns not only in water but also in solvent (beats, solvent weight about 1.60 g / cm3), i.e. in a water-oil mixture, such a float floats, but if a solvent appears in the mixture, the float, after soaking in a solvent, sinks.

Наличие перфорированных ребер на наружной поверхности цилиндра и по торцам с радиальным расположением, обеспечивают интенсивное перемешивание , дробление, т.е. получение мелкодисперсных частиц нефти в воде при работе устройства в режиме диспергатора, или качественную экстракцию при наличии растворител . Возможность возвратно-поступательного перемещени ротора относительно вала обеспечивает перемешивание в различных част х корпуса в зависимости от пробы (водонефт на смесь или при наличии растворител и т.д. (т.е., когда среда многофазна с различными уд. весами).The presence of perforated ribs on the outer surface of the cylinder and along the ends with a radial arrangement provide for intensive mixing, crushing, i.e. obtaining fine particles of oil in water when the device is in disperser mode, or high-quality extraction in the presence of a solvent. The possibility of reciprocating movement of the rotor relative to the shaft provides mixing in different parts of the body depending on the sample (water over the mix or in the presence of a solvent, etc. (i.e., when the medium is multiphase with different beats).

На чертеже показана схема устройства дл перемешивани .The drawing shows a schematic of a mixing device.

Устройство состоит из цилиндрическо.гоThe device consists of cylindrical.

корпуса 1 с герметичной крышкой 2, в которой имеютс два выходных патрубка 3 и 4 соответственно дл слива отработанной пробы и св зи с атмосферой. В основанииhousing 1 with an airtight lid 2, in which there are two outlet pipes 3 and 4, respectively, for draining the spent sample and communication with the atmosphere. At the base

0 корпуса 1 имеетс входной патрубок 5 и цилиндрическа труба 6 с отверсти ми дл равномерного входа исследуемой пробы. В верхней части корпуса 1 помещена перфорированна успокоительна сетка 7.0 of the housing 1 there is an inlet 5 and a cylindrical tube 6 with openings for uniform entry of the test sample. In the upper part of the housing 1 a perforated recess mesh 7 is placed.

5 По оси симметрии корпуса 1 помещен подвижный вал 8, на котором в нижней части закреплена мешалка 9. На направл ющей 10, закрепленной на валу 8, установлен поплавок 11 с пазом (не показан), верх0 нее и нижнее основание которого закрыты пленкой 12 из политетрафторэтилена. На боковой поверхности поплавка имеютс перфорированные ребра 13, а на верхнем и нижнем основани х также имеютс перфо5 рированные ребра 14, расположенные радиально .5 Along the symmetry axis of the housing 1, a movable shaft 8 is placed, on which a stirrer 9 is fixed in the lower part. On the guide 10 fixed on the shaft 8 there is a float 11 with a groove (not shown), the upper and lower base of which is covered with a film 12 of polytetrafluoroethylene. There are perforated fins 13 on the side surface of the float, and perforated fins 14 located radially on the upper and lower bases.

В основании корпуса 1 имеетс сливное отверстие, закрытое пористой перегородкой 15 и св занное с клапаном 16, На внут0 ренней поверхности корпуса 1 имеютс перфорированные ребра 17.At the base of the housing 1 there is a drain hole, closed by a porous partition 15 and connected with the valve 16. On the inner surface of the housing 1 there are perforated fins 17.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Предварительно в корпус заливаетс Pre-filled into the body

5 фиксированный объем растворител (клапан 16 закрыт), включаетс привод вала 8, что приводит во вращение мешалку 9 и поплавок 11. Исследуема водонефт на смесь поступает по входному патрубку 5 и5 a fixed volume of solvent (valve 16 is closed), the drive shaft 8 is turned on, which causes the stirrer 9 and the float 11 to rotate. Investigated water-oil to the mixture flows through the inlet 5 and

0 далее через трубку 6 в корпус 1, заполн его, Мешалка 9 создает подъем и перемешивание растворител и водонефт ной смеси. Далее смесь попадает в зазор между корпусом 1 и поплавком 11, поднимаетс вверх,0 then through tube 6 into housing 1, filling it, the agitator 9 creates the lifting and mixing of the solvent and the water-oil mixture. Next, the mixture enters the gap between the housing 1 and the float 11, rises up,

5 заполн ет пространство до успокоительной сетки 7, Здесь происходит гравитационный отстой. Растворитель с уд. весом в 1,59 г/см оседает на поплавок 11, просачиваетс через пленки 12 из пористого полит0 етрафторэтилена и далее попадает в зону мешалки 9,5 fills the space up to the sedative mesh 7. Gravitational sludge occurs here. Solvent with beats. weighing 1.59 g / cm is deposited on the float 11, percolates through films 12 of porous polytetrafluoroethylene and then enters the zone of the agitator 9,

Вода через сетку 7 просачиваетс и уходит на слив через патрубок 3. По требованию эксперимента количество водонеф5 т ной пробы может быть разное и составл ть соотношение с растворителем от 0,1 до 100 и более.Water through the grid 7 leaks out and goes to the drain through the nozzle 3. At the request of the experiment, the amount of water-poor sample may be different and the ratio with solvent from 0.1 to 100 or more.

После проведени экстракции прекращаетс поступление водонефт ной смеси из патрубка 5, даетс врем дл отсто (до 5After the extraction is completed, the flow of the water-oil mixture from the nozzle 5 is stopped, time is given for the sludge (up to 5

мин). Открываетс клапан 16 и растворитель сливаетс на анализ.min) The valve 16 opens and the solvent is drained for analysis.

Кроме того, устройство может работать и как диспергатор. Тогда в корпус 1 непрерывно или порци ми поступает через патрубок 5 исследуема жидкость, содержаща включени различной природы (нефть, механические примеси, частицы флоры и фауны), которые необходимо усреднить по объему и разбить до определенного фракционного состава.In addition, the device can work as a dispersant. Then, in the case 1, the studied liquid flows continuously or in portions through the pipe 5, containing inclusions of various nature (oil, mechanical impurities, particles of flora and fauna), which must be averaged over the volume and broken down to a certain fractional composition.

Высока скорость вращени ротора с мешалкой (до 3000 об/мин), перфорированные ребра на поверхности корпуса, на цилиндрической поверхности поплавка и на его верхнем и нижнем основани х обеспечивают интенсивное перемешивание с образованием кави- тационных зон и как результат - однородность включений по всему объему жидкости.High rotation speed of the rotor with a stirrer (up to 3000 rpm), perforated fins on the surface of the body, on the cylindrical surface of the float and on its upper and lower bases provide intensive mixing with the formation of cavitation zones and, as a result, the uniformity of inclusions throughout fluid.

Claims

1. A mixing device comprising a housing with inlet and outlet

branch pipes and a hollow rotor in the form of a body of rotation mounted on a shaft, characterized in that, in order to improve the quality of mixing, it is provided

blade mixer mounted on the shaft under the rotor, which is made in the form of a float of two coaxially placed cylinders connected along the ends of radially arranged perforated fins and porous polytetrafluoro-ethylene film;

the shaft, moreover, relative to the latter, the rotor is mounted with the possibility of vertical reciprocating movement.

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the rotor is mounted on the shaft by means of a keyed joint.

H