Способ транспортировки по трубопроводу водной суспензии железоокисных пигментов

Способ транспортировки по трубопроводу водной суспензии железоокисных пигментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПО ТРУБОПРОВОДУ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ, включающий предварительное введение пластификатора , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве пластификатора используют полифосфат натрия вколичестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) D 21 р 3/00, F 17 р 1 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ î рг

5 Количест80

pgcrAгм ютлоомифииалчщьа, % фиа 1 (21) 3484848/29-12 (22) 13.08.82 (46) 15 ° 01,84. Бюл. Р 2 (72) М,Л.Фрисман и Ю.К.Сафонов (71) Всесоюзное ордена Трудового

Красного Знамени научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности. (53) 676.1.023 ° 6(088.8) (56) 1. Смсльский Б.М. и др. Реодинамика и теплообмен нелинейно-вязкопластичных материалов. М., 1970, с. 40 (прототип1 (54)(57) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ

ПО ТРУБОПРОВОДУ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ

ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ, включающий предварительное введение пластификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве пластификатора используют полифосфат натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента.

1067112

Изобретение относится к транспортировке водной суспензии минеральных пигментов: красного и желтбго железоокисных и белого — двуокиси титана и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промьпаленности при производстве бумаги-основы синтетического шгона и декоративного слоя бумажно-слоистого пластика.

В указанных бумагах пигменты используют как красящие вецества и наполнитель, поэтому их расход значительный. Транспортировку пигментов осуцествляют в виде их.водных суспензий.

Водные суспензии желеэоокисных 15 пигментов являются неньютоновскими жидкостями, их особенностью является наличие начального напряжения сдвига 7о, определяющего усилие, необходимое для приведения жидкости 70 в движение, и характеризующего степень пластичности жидкости (чем больше 70 тем менее пластична жидкость). Для водных суспензий железоокисных пигментов 7 имеет доста- у5

2 точно большое значение: 7< = 6-8 Н/м, т.е. они малопластичны, что предопределяет большие затраты энергии на перемещение этих суспензий по трубопроводам. 30

Известен способ транспортировки пгиготовленных на основе лаков суспензий железоокисных пигментов путем предварительного введения в суспензию пластификатора, в роли которого выступают вецества группы фенолов: дибутилфталат, диметилфталат, диамилфталат f13 °

Эти вецества позволяют в приготовленных на основе лаков суспенэиях железоокисных пигментов снизить 40 величину Е,, повышая тем самым пластичность и давая возможность суспензиям течь даже под действием собственного веса, заполняя имеющиеся различные микроскопические углубле- 45 ния.

Недостатком известного способа является то, что действие указанных пластификаторов из группы фенолов ограничено определенным интервалом времени, в течение которого они ис-. паряются. Это время составляет обычно от нескольких минут до нескольких часов. В то же время водные суспензии железоокисных пигментов хранятся На производстве в течение месяца и более, поэтому использование в качестве пластификаторов веществ группы фенолов приводит к рез-, косу снижению эффективности процес- 60 са транспортировки суспензии по трубопроводам. Кроме того, фенолы очень токсичны.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса транспортиров-,65 ки водных суспензий железоокисных пигментов, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу транспортировки по трубопроводу водной суспен зии железоокисных пигментов, заключающемуся в предварительном введении в суспензию пластификатора, в качестве пластификатора Hcnoëüçóþò полифосфат натрия в количестве 0,41,5Ъ от массы сухого пигмента °

Предлагаемый способ транспортировки в промдаленных условиях осуществляют следуюцим образом.

Вариант 1. Исходя иэ объема емкости для приготовления суспензии и необходимой ее концентрации, определяют требуемое количество воды, пигмента и полифосфата натрия, причем последний задают из расчета

0,4-1,5Ъ от массы сухого пигмента.

После перемешивания в течение нескольких минут исходных компонентов образуется однородная масс, при этом полифосфат натрия полностью растворяется. Полученную суспензию пигмента с помощью насоса отбирают иэ емкости и по трубопроводу транспортируют в емкость для хранения. Обычный срок хранения — месяц.

Суспенэию с помощью шнека или насоса отбирают иэ хранилища и по трубопроводу транспортируют в производство, при этом пластичность суспензии, характеризуемая наличием начального напряжения сдвига Vq не уменыаается в течение всего срока хранения суспенэии пигмента.

Вариант 2. Сухой пигмент иэ контейнеров с помощью пневмоподъемника направляется непосредственно в хранилице, предварительно заполненное водой с растворенным в ней полифосфатом натрия с расчетом 0,4—

1,5Ъ от массы хранимого пигмента.

В хранилище пигмент осаждается под действием силы тяжести и хранится в виде осадка до потребления. В производство. осадок пигмента отбирают с помощью шнека, при этом благодаря повышению пластичности осадка ,эа счет добавки полифосфата натрия резко снижается нагрузка на привод шнека и повышается надежность всей

:системы.

Таким образом, эффективность про- цесса транспортировки водных суспенэий железоокисных пигментов не снижается в течение практически неограниченного отрезка времени.

П р и и е р 1. Om ную проверку предлагаемого способа транспортировки водных суспенэий железоокисных пигментов проводят на модели, представляющей собой. герметический сосуд объемом 5 л, внутренняя полость ко- . торого сообщается с трубкой (капил1067112 ляром) диаметром 3 мм и длинои 0,5 м Во внутреннюю полость герметичного сосуда заливают исследуемую суспензню, затем при закрытом пробкой капилляре в сосуде создают избыточное давление порядка 3-4 атм. Открывают пробку на капилляре и фиксируют время транспортировки определенного объема суспензии (при этом давление

Количество пластификатора

0 0 0 2 0 5 1 0 1 5 2 0 3 0 4 0

Производительность трубопровода, см /с

2,7 3,1 4,7 7,0 6,8 6,2 5,4 5,0

Пигментную суспенэию с добавками указанных пластификаторов выдержи,вают в течение нескольких суток и через определенные интервалы времени. на релаксометре измеряют вязкость

25 су

График зависимости вязкости суспенэии от продолжительности ее выдержки представлен на фиг. 2. Воздействие известного пластификатора, . ограничивается суткам, так как он

ЗО интенсивно испаряется. Действие полифосфата натрия распространяется на продолжительный период. времени, незначительное увеличение вязкости связано с испарением воды с поверхЗ5 ности суспенэии. Следовательно, использование пласт «фикаторов из группы фенолов оказывается неэффективным для длительных (более суток) технологических процессов хранение и

Щ последующей транспортировки пигмент- ных суспензий.

На основании представленных результатов можно утверждать, что использование в качестве пластификатора добавок полифосфата натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента при транспортировке водных суспензий железоокисных пигментов обеспечивает повышение эффективности трубопроводного тРанспорта указанных .суспензий.

Иэ таблицы следует, что добавка

0,4-1,5% полифосфата натрия обеспечивает резкое повышение производительности трубопровода. Исследования с суспензиями, подвергнутыми выдержке в течение нескольких недель, дают практически такие же результаты.

Пример 2. Проводят опыты аналогично примеру 1. С помоцью прибора, релаксометра, снимают зависимости для построения реологических кривых.

На фиг. 1 представлены реологические кривые при использовании в качестве пластификатора следуюших вешеств: полиакриламид (кривая 1), кальцинированная сода (кривая 2), полифосфат натрия (кривая 3).

Анализируя полученные кривые, можно отметить, что максимальное снижение начального напряжения сдвига (т.е. максимальное повыаение. пластичности ) обеспечивается введением в суспенэию полифосфата натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента, Для сравнения действия на пигментную суспензию предлагаемого пластификатора — полифосфата натрия и известного — дибутилфталата проводят следуюший опыт, J в сосуде практически не меняется) .

Затем рассчитывают производительность трубопровода. Исследования проводят для различных значений содержания пласти<,>икатора - полифосфата натрия при одной концентрации суспензии 400 г/л. результаты исследования представлены в таблице; !

1067112

P 7n

0,6

О и фиа2

8 6, сульки

Закаэ 11166/33 Тираж 378 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Соловьева

Редактор С. Лисина Техред Л;Пилипенко Корректор Г. Решет ник