SU1790439A3 - Vibration reactor - Google Patents
Vibration reactor Download PDFInfo
- Publication number
- SU1790439A3 SU1790439A3 SU904909458A SU4909458A SU1790439A3 SU 1790439 A3 SU1790439 A3 SU 1790439A3 SU 904909458 A SU904909458 A SU 904909458A SU 4909458 A SU4909458 A SU 4909458A SU 1790439 A3 SU1790439 A3 SU 1790439A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- vibration
- mixer
- housing
- rod
- vibrating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/44—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with stirrers performing an oscillatory, vibratory or shaking movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/56—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms having a vibrating receptacle provided with stirring elements, e.g. independent stirring elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/60—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms with a vibrating receptacle
Description
Изобретение относится к аппаратам класса твердое-жидкость и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности при осуществлении процессов экстракции, растворения и обработки твердых материалов жидкими реагентами.The invention relates to a solid-liquid class apparatus and can be used in the chemical, metallurgical, food and other industries in the implementation of the processes of extraction, dissolution and processing of solid materials with liquid reagents.
Известен массообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, вибрационную дисковую мешалку и технологические патрубки.Known mass transfer apparatus containing a cylindrical body, vibrating disc mixer and process pipes.
К недостаткам указанного аппарата следует отнести невысокую эффективность массообмена, а также невозможность раздельного вывода жидкого и твердого продуктов.The disadvantages of this apparatus include the low efficiency of mass transfer, as well as the impossibility of separate withdrawal of liquid and solid products.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для ведения массообменных процессов в системах твердое тело-жидкость, содержащий корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is an apparatus for conducting mass transfer processes in solid-liquid systems, containing a housing with a screw chute, a vibration drive, an elastic suspension, a vibration disc mixer and technological pipes.
Интенсивному проведению процесса массообмена в таком аппарате способствует наложение на реакционную среду двух полей колебаний винтовых - от вибрации корпуса и направленных вертикальных от вибрационной мешалки.Intensive carrying out of the process of mass transfer in such an apparatus is facilitated by the imposition of two helical vibration fields on the reaction medium - from the vibration of the housing and directed vertical from the vibration mixer.
К недостаткам указанного аппарата следует отнести ограничение скорости массообменных процессов из-за малой поверхности контакта реагирующих фаз на витках винтового желоба, обусловленной образованием регулярной структуры смол транспортируемого материала вследствие сегрегации частиц по крупности, когда мелкие частицы оказываются внизу слоя, а крупные всплывают и затрудняют доступ жидкой фазы к нижним частицам. Таким образом снижается качество обработки твердой фазы. Ограничение скорости возникает также из-за недостаточно высоких относительных скоростей движения жидкой и твердой фаз в зоне транспортирующего желоба вследствие неэффективной передачи в зону транспортирования твердого материала и крутильных колебаний вибрационной ме шалки и крутильных колебаний корпуса, что приводит к снижению производительности.The disadvantages of this apparatus include the limitation of the rate of mass transfer processes due to the small contact surface of the reacting phases on the turns of the screw chute, due to the formation of a regular structure of resins of the transported material due to the segregation of particles by size, when small particles are at the bottom of the layer, and large ones float up and make it difficult for liquid phases to the lower particles. Thus, the quality of the processing of the solid phase is reduced. Speed limitation also arises due to insufficiently high relative velocities of movement of the liquid and solid phases in the zone of the transporting chute due to ineffective transfer to the zone of transportation of solid material and torsional vibrations of the vibrating mixer and torsional vibrations of the body, which leads to a decrease in productivity.
Кроме того применение двух отдельных приводов для возбуждения вибрации корпуса и мешалки приводит к дополнительным энергозатратам и усложнению конструкции.In addition, the use of two separate drives for vibrating the housing and the agitator leads to additional energy consumption and design complexity.
Целью изобретения является увеличение производительности аппарата и повышение качества обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз, а также снижение энергозатрат и упрощение конструкции.The aim of the invention is to increase the productivity of the apparatus and improve the quality of processing of solid particles due to the intensification of the mass transfer process by increasing the contact surface and the relative speeds of movement of the solid and liquid phases, as well as reducing energy consumption and simplifying the design.
Для достижения указанной цели в виброреакторе, содержащем корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки, вибрационная мешалка соединена с корпусом упругой связью, выполненной в виде плоских рессор, на верхнем витке винтового желоба установлена передвижная направляющая перегородка.To achieve this goal, in a vibroreactor containing a housing with a screw chute, a vibration drive, an elastic suspension, a disk vibration mixer and process pipes, the vibration mixer is connected to the housing by an elastic connection made in the form of flat springs, a movable guide partition is installed on the upper turn of the screw channel.
Вибрационная мешалка может быть оснащена вертикальными перфорированными ребрами.The vibrating mixer can be equipped with vertical perforated ribs.
Шток вибрационной мешалки может быть выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце который установлен пластинчатый вибронасос.The rod of the vibrating mixer can be made in the form of a hollow tube, on the lower end of which a vane vibration pump is installed.
Введение упругой связи, выполненной в виде плоских рессор, с вибрационной мешалкой позволяет от одного вибропривода получить воздействие двух вибрационных полей на реакционную среду при отличающихся по форме, амплитуде и фазе колебаниях корпуса и мешалки, а установка на верхнем витке винтового желоба передвижной направляющей перегородки обеспечивает в рабочем режиме постоянный сброс твердой фазы с верхнего витка желоба во внутренний объем корпуса в зону наиболее интенсивного воздействия мешалки, увеличивая, тем самым, поверхность контакта фаз, а в режиме выгрузки - вывод твердого продукта из аппарата. При этом снижаются энергозатраты и упрощается конструкция за счет исключения дополнительного привода вибромешалки. Оснащение вибрацион ной мешалки радиальными перфорированными ребрами позволяет повышать эффективность передачи знакопеременного крутящего момента вибропривода в реакционный объем.The introduction of an elastic connection, made in the form of flat springs, with a vibration mixer makes it possible to obtain from one vibration drive the effect of two vibration fields on the reaction medium with vibrations of the housing and mixer differing in shape, amplitude and phase, and the installation of a movable guide partition on the upper turn of the screw chute provides operating mode continuous discharge of the solid phase from the upper loop of the chute into the inner volume of the body into the zone of the most intense action of the mixer, thereby increasing the contact surface of the phases, and in the unloading mode - the removal of the solid product from the apparatus. At the same time, energy consumption is reduced and the design is simplified by eliminating the additional drive of the vibrating mixer. Equipping a vibrating mixer with radial perforated ribs makes it possible to increase the efficiency of transferring the alternating torque of the vibration drive into the reaction volume.
Выполнение штока вибрационной мешалки в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос позволяет организовать циркуляцию жидкой фазы и ее частичную декантацию в конце работы аппарата без дополнительных внешних устройств.The execution of the rod of the vibrating mixer in the form of a hollow tube, on the lower end of which a vane vibration pump is installed, makes it possible to organize the circulation of the liquid phase and its partial decantation at the end of the operation of the apparatus without additional external devices.
На фиг. 1 изображен общий вид виброреактора; на фиг. 2 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows a general view of the vibroreactor; in fig. 2 - the same, top view.
Аппарат содержит корпус 1 с размещенным внутри него винтовым транспортирующим желобом 2 и тепловой рубашкой 3, установленной через упругую подвеску 4 на раму 5 и оснащенный виброприводом 6. На корпусе 1 через упругую связь 7 закреплен шток 8 вибрационной мешалки.The apparatus contains a housing 1 with a screw transporting chute 2 located inside it and a heat jacket 3 installed through an elastic suspension 4 on a frame 5 and equipped with a vibration drive 6. On the housing 1, a rod 8 of a vibration mixer is fixed through an elastic connection 7.
На верхнем витке желоба 2 закреплена подвижная направляющая перегородка 9. Упругая связь 7 выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит из горизонтального перфорированного диска 10 и радиальных перфорированных ребер 11. Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12. Аппарат оснащен патрубками подачи и выгрузки твердого материала 13 и 14, подачи и слива жидкости 15 и 16, ввода и вывода теплоносителя 17 и 18.On the upper turn of the chute 2, a movable guide partition 9 is fixed. The elastic connection 7 is made in the form of flat springs, and the vibration mixer consists of a horizontal perforated disk 10 and radial perforated ribs 11. The rod 8 is made in the form of a hollow tube, at the lower end of which a lamellar vibration pump is installed 12. The apparatus is equipped with pipes for feeding and unloading solid material 13 and 14, feeding and discharging liquids 15 and 16, entering and leaving the coolant 17 and 18.
При работе аппарата через патрубок 15 подается жидкая фаза, через патрубок 13 загружается порция твердого материала и через патрубок 17 в рубашку 3 подается теплоноситель. После выхода на заданный тепловой режим включается вибропривод 6, генерирующий винтовые колебания.When the apparatus is in operation, a liquid phase is supplied through the branch pipe 15, a portion of solid material is loaded through the branch pipe 13, and a coolant is supplied through the branch pipe 17 into the jacket 3. After reaching a given thermal mode, the vibration drive 6 is switched on, generating helical vibrations.
При этом угловые перемещения корпуса ! соединенного с рамой 5 упругой подвеской 4, и вибрационной мешалки совпадают, а вертикальные - отличаются по амплитуде и фазе. Твердый материал, перемещаясь по винтовому желобу 2 снизу вверх доходитдо направляющей перегородки 9 и сбрасывается во внутренний объем корпуса, где при падении вниз испытывает интенсивное воздействие вибромешалки, передаваемое ребрами в вертикальном направлении и ребрами 11 в направлении угла поворота. Затем цикл повторяется. Жидкая фаза может постоянно откачиваться пластинчатым вибронасосом 12, установленным на штоке 8, закрепленном через упругую связь 7 с корпусом 1 и либо отводится через патрубок слива 16 при постоянной подпитке свежего растворителя, либо зацикловывается снова в реакционный объем корпуса ! В обоих случаях увеличивается скорость движения жидкой фазы. По завершению заданного времени обработки перегородка 9 переводится в сторону патрубка 14 и осуществляется выгрузка твердого продукта. Корпус виброреактора обогревается теплоносителем, который непрерывно подается через патрубок 17 и отводится через патрубок 18.In this case, the angular movement of the housing! connected to the frame 5 by the elastic suspension 4, and the vibration mixer coincide, and the vertical ones differ in amplitude and phase. The solid material, moving along the screw chute 2 from the bottom up, reaches the guide baffle 9 and is dumped into the inner volume of the body, where, when falling down, it experiences an intense impact of the vibrating mixer, transmitted by the ribs in the vertical direction and the ribs 11 in the direction of the rotation angle. Then the cycle repeats. The liquid phase can be constantly pumped out by a vane vibration pump 12 mounted on a rod 8, fixed through an elastic connection 7 with the body 1 and either discharged through the drain pipe 16 with constant replenishment of fresh solvent, or it is looped back into the reaction volume of the body! In both cases, the speed of movement of the liquid phase increases. At the end of the specified processing time, the partition 9 is moved towards the branch pipe 14 and the solid product is unloaded. The body of the vibroreactor is heated by a coolant, which is continuously supplied through the nozzle 17 and discharged through the nozzle 18.
Применение предлагаемого виброреактора обеспечивает следующие преимущества:The use of the proposed vibroreactor provides the following advantages:
увеличивается производительность на 30% и повышается качество обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз: снижаются энергозатраты в 1,5 и упрощается конструкция аппарата путем исключения отдельного вибропривода мешалки:productivity increases by 30% and the quality of solid particles processing increases due to the intensification of the mass transfer process due to an increase in the contact surface and the relative speeds of movement of the solid and liquid phases: energy consumption is reduced by 1.5 and the design of the apparatus is simplified by eliminating a separate vibration drive of the mixer:
достигается более полное использование крутильных колебаний корпуса;more complete use of torsional vibrations of the body is achieved;
расширяются технологические возможности работы при включении в схему устройства встроенного вибронасоса.the technological possibilities of work are expanded when the built-in vibration pump is included in the circuit of the device.
Испытания экспериментального образца предлагаемого аппарата подтвердили его работоспособность и более высокие технологические показатели.Tests of the experimental sample of the proposed apparatus have confirmed its performance and higher technological performance.
Результаты экспериментов представлены в таблице.The experimental results are presented in the table.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904909458A SU1790439A3 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Vibration reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904909458A SU1790439A3 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Vibration reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1790439A3 true SU1790439A3 (en) | 1993-01-23 |
Family
ID=21559561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904909458A SU1790439A3 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Vibration reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1790439A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108905875A (en) * | 2018-07-11 | 2018-11-30 | 芜湖帮许来诺医疗设备科技有限公司 | A kind of medical drug configuration device |
| CN110508193A (en) * | 2019-09-11 | 2019-11-29 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | Three kinds of power spring collective effects realize the combined experiments equipment of multi-dimensional vibration |
| CN111318214A (en) * | 2020-03-13 | 2020-06-23 | 文鑫 | Material mixing device for photocatalyst production |
| CN112474349A (en) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 江西雾上春茶业有限公司 | Tea leaf grading machine |
-
1990
- 1990-12-28 SU SU904909458A patent/SU1790439A3/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108905875A (en) * | 2018-07-11 | 2018-11-30 | 芜湖帮许来诺医疗设备科技有限公司 | A kind of medical drug configuration device |
| CN110508193A (en) * | 2019-09-11 | 2019-11-29 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | Three kinds of power spring collective effects realize the combined experiments equipment of multi-dimensional vibration |
| CN110508193B (en) * | 2019-09-11 | 2022-02-22 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | Mixed experimental equipment for realizing multidimensional vibration under combined action of three power springs |
| CN111318214A (en) * | 2020-03-13 | 2020-06-23 | 文鑫 | Material mixing device for photocatalyst production |
| CN112474349A (en) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 江西雾上春茶业有限公司 | Tea leaf grading machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016198768A (en) | Tubular reactor and method | |
| SU1790439A3 (en) | Vibration reactor | |
| US2540706A (en) | Process and apparatus for effecting catalytic reactions | |
| US3288567A (en) | Floating catalyst bed contactor | |
| RU2173727C2 (en) | Method of preparing metals such as aluminium, magnesium silicon of the like from metal oxide compounds | |
| US3254879A (en) | Agitating apparatus | |
| RU2136357C1 (en) | Method of motion of lumpy material in liquid and device for realization of this method | |
| US5899566A (en) | Reactor for corrosive reaction mixtures | |
| US3513212A (en) | Recovery of paraxylene crystals under refrigeration and sonic vibration conditions | |
| CA1216541A (en) | Method of and apparatus for transporting a particulate solid | |
| SU1666171A1 (en) | Reactor with multibank agitators for processing liquid mediums | |
| SU1053342A1 (en) | Apparatus for mass-exchange processes in solid-liquid systems | |
| US2487370A (en) | Contactor and separator for low-density solids | |
| SU466042A1 (en) | Continuous Hydrolysis Apparatus | |
| WO1994022567A1 (en) | Processing of mixtures by means of pulsations | |
| SU971458A1 (en) | Device for discharging natant product from mass exchange apparatus | |
| RU2064330C1 (en) | Mixer | |
| SU1033151A1 (en) | Vibration mass exchange apparatus | |
| SU1206340A1 (en) | Device for chemical cleaning of articles | |
| SU1104720A1 (en) | Reactor | |
| SU1754142A1 (en) | Extractor for solid-liquid system | |
| SU829159A1 (en) | Reactor | |
| SU1237264A1 (en) | Apparatus for cleaning quartz raw material in ultrasound field | |
| RU198293U1 (en) | ROTARY FILM REACTOR | |
| RU2056918C1 (en) | Aggregate for solid loose material wet processing |