Смеситель непрерывного действия

Смеситель непрерывного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус с валом, привод вращательного движения, установленные на валу лопатки и чередующиеся между собой подвижные и дисковые неподвижные элементы с концентрично расположенными зубьями, при этом зубья подвижных элементов размещены меяоду зубьями неподвижных элементов , отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта при смешении волокнистых и порошкообразных материалов, подвижные элементы выполнены в виде лопастей, зубья размещены на них напротив атакующей стороны и выполнены со срезанной передней кромкой, в неподвижных элементах выполнены секторные отверстия, при этом перед подвижными и неподвижными элементами установлена диафрагма с секторными отверстиями. 2.Смеситель по п.1, отлиi чающийся тем, что зубья и лопасти выполнены со.срезанной пе (Л редней кромкой под углом 30-60. 3.Смеситель по п.1, отличающий с я тем, что отверстия в диафрагме выполнены со срезом боковой кромки под углом 30-60 по направлению движения материала. 00 00

СС103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (11) (51) В 01 F 7/10; 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3279230/23-26 (22) 12.02.81 (46) 30.04.84. Впп. (72) И.В.Парфенов и С.С.Новокрещенов (71) Ордена Трудовго Красного Знамени Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (53) 66.063(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Р 1199737, кл. 12 Е 4/01, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2853608/23-26, кл. В 01 1. 7/04, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

11« 733707, кл. В 01 1- "7/26, 1978. (54)(57) 1. СИЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО

ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус с валом, привод вращательного движения, установленные на валу лопатки и чередующиеся между собой подвижные и дисковые неподвижные элементы с концентрично расположенными зубьями, при этом зубья подвижных элементов размещены между зубьями неподвижных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта при смешении волокнистых и порошкообразных материалов, подвижные элементы выполнены в виде лопастей, зубья размещены на них напротив атакующей стороны и выполнены со срезанной передней кромкой, в неподвижных элементах выполнены секторные отверстия, при этом перед подвижными и неподвижными элементами установлена диафрагма с секторными отверстиями.

2. Смеситель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что зубья и лопасти выполнены со.срезанной передней кромкой под углом 30-60.

3. Смеситель по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что отверстия в диафрагме выполнены со срезом боковой кромки под углом 30-60 по направлео нию движения материала.

l 088773 ся однородность получаемого продукта (3) .

Однако провести смешение волокнистых и сыпучих материалов в таком устройстве не представляется возможным из-за ограниченной текучести твердых материалов, в частности волокнистой щелочной целлюлозы и порошкообразного монохлорацетата натрия.

Цель изобретения — повышение качества готового продукта при смешении волокнистых и порошкообразных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем корпус с валом, привод вращательного движения, установленные на валу лопатки и чередующиеся между собой под вижные элементы и дисковые неподвижные элементы с концентрично расположенными зубьями, при это зубья подвижных элементов размещены между зубьями неподвижных элементов, подвижные элементы выполнены в виде лопастей, зубья размещены на них напротив атакующей стороны и выполнены со срезанной передней кромкой, в неподвижных элементах выполнены секторные отверстия, при этом перед подвижными и неподвижными элементами установлена диафрагма с секторными отверстиями.

При этом зубья и лопасти выполнены со срезанной передней кромкой под углом 30-60 о

Кроме того, отверстия в диафрагме выполнены со срезом боковой о кромки под углом 30-60 по направлению движения материала.

Каждая пара подвижного и неподвижного элемента образует единичную секцию, в которой проходит перемешивание материала с перетиранием, при котором происходит активное внедрение частиц сыпучего материала в волокнистый, т.е. более равномерное распределение одного компонента по всей массе другого, растворение одного в другом.

Такая конструкция обеспечивает достаточно хорошую степень перемешивания компонентов, но в производстве простых эфиров целлюлозы, в частности карбоксиметилцеллюлозы (КИЦ), З0 этого недостаточно. При получении этого продукта требуется не только тщательно перемещать исходные компоненты, но и обеспечить растворение

H проникновение этерифицирующего 35 агента — монохлорацетата натрия вглубь волокон щелочной целлюлозы.

Поэтому при получении КИЦ используют два последовательно установлен40 ные смесителя — для предварительного смешения и усреднитель для перетирания смешиваемых компонентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

45 к предлагаемому является смеситель, содержащий корпус с валом, привод вращательного движения, установленные на валу лопатки и чередующиеся между собой подвижные и дисковые не50 подвижные элементы с концентрично расположенными зубьями, при этом зубья подвижных элементов размещены между зубьями неподвижных элементов.

Наличие вышеуказанных элементов и их взаимное расположение обеспечи55 вает высокую эффективность смешения с взаимным проникновением компонентов, т.е. в конечном итоге достигаетТакому активному внедрению частиц смешиваемых компонентов способствует одностороннее расположение зубьев на каждом элементе. Это объясняется тем, что на материал, выходящий из-под воздействия зубьев в секторное отверстие неподвижного элемента, не действуют сжимающие усилия. При этом объем, материала несколько увеличиваИзобретение относится к оборудованию для смешения твердых материалов, преимущественно волокнистых с порошкообразными.

Известно устройство, в котором 5 установлены два или несколько валов с перемешивающими элементами в виде двойной буквы Е. Оно предназначено для смешения волокнистых материалов или масел с твердыми или порошкообразными веществами. При этом процесс перемешивания материалов происходит без уменьшения объема обрабатываемых компонентов, как без сжатия, так и без повышения темпе,ратуры, что обеспечивает высокое качество готового продукта (11 .

Известно также устройство пля смешения волокнистых и порошкообразных материалов, в котором на валу размещены попарно лопатки (со смещением каждой пары на 90 ) с отогнутыми концами, срезанными с атакующей стороны j2j .

1088773 ется и тем самым улучшаются условия проникновения растворенных компонентов (соли и щелочи) с поверхности вглубь целлюлозного волокна.

Со стороны входа материала в 5 секцию размещен подвижный элемент, зубья которого выполнены со срезанной передней кромкой с целью продвижеия материала вдоль оси аппарата. При угле среза менее 300 на материал действуют в большей степени радиальные составляющие сил, что вызывает нежелательное увеличение времени пребывания материала в аппарате и тем самым сокращение производительности.

При угле среза более 60 превалирует осевая составляющая, что влечет к ухудшению качества конечного продукта за счет проскока материала без перетирания. Оптимальные условия ра- 20 боты аппарата устанавливаются при угле 45

По ширине каждой лопасти может быть расположен как один ряд зубьев, так и несколько. Форма зубьев может быть трапецеидальной, треугольной и т.п

Количество зубьев, как и их форма зависит от физико-механических характеристик перерабатываемого материала и выбирается технологически. 30

Неподвижный элемент снабжен зубьями аналогично подвижному элементу.

Свободное сечение отверстий со стороны входа материала для обеспечения нормального продвижения материала .с одновременным сохранением прочностных характеристик элемента составляет 50X его площади, со стороны выхода материала свободное сечение целесообразно увеличить до 60 для об40 легчения выхода материала из секции.

Для создания требуемых тепловых условий обработки неподвижный смесительный элемент может быть снабжен

45 системой для подачи теплоносителя.

Для обеспечения устойчивости подачи материала вдоль аппарата перед подвижным элементом первой секции следует установить диафрагму с секторными отверстиями для прохождения материала и парные лопатки, расположенные на валу под углом к его ocu.

При наличии диафрагмы материал, поданный с лопаток, теряет вращатель-> ное движения за диафрагмой, благодаря чему захватывается подвижными элементами первой секции.

Скошенная кромка отверстий диафрагмы необходима для беспрепятственной подачи материала через диафрагму.

При угле скоса менее 30 кромка окао зывает большее сопротивление материалу, при угле более 60 теряются прочностные характеристики диафрагмы.

На фиг.1 изображен смеситель, общий вид; на фиг.2 — диафрагма; на фиг.3 — подвижный элемент; на фиг.4 неподвижный элемент; на фиг.5 — вариант выполнения подвижного элемента с изогнутыми лопастями; на фиг.6 вариант выполнения смесителя, в котором для предварительного перемешивания дополнительно установлены парные лопатки; на фиг.7 — сечение А-А на фиг.3.

Смеситель включает корпус 1 с питающим шнеком 2, вал 3 и установленные на нем подвижные элементы 4 с зубьями 5, чередующиеся с неподвижными элементами 6 с зубьями 7 и секторными отверстиями 8. Перед подвижными и неподвижными элементами установлены диафрагма 9 с секторными отверстями 10 и расположенные на валу 3 лопатки 11.

Для более равномерного распределения материала в радиальном направлении в аппарате могут быть установлены подвижные элементы с изогнутыми лопастями (фиг.5), а также могут использоваться параллельно элементы различной конструкции. Для предварительного смешения компонентов смеситель может быть снабжен дополнительно парными лопатками (фиг.6), Перемешивающие неподвижные элементы на валу могут быть установлены со смещением один относительно другого, например, на угол 30 . Угол между луо чами подвижных элементов в общем случае составляет 60 смещение осущество о

Э ляют на 30, чтобы луч предыдущего элемента находился на середине последующего и т.д. В этом случае улучшаются условия работы аппарата, производительность и прочие характеристики не изменяются.

Смешиваемые компоненты шнеком 2 подаются на лопатки 11, проходят через секторные отверстия 10 диафрагмы 9 и затем подвергаются воздействию подвижных 4 и неподвижных 5 элементов, передвигаясь вдоль корпуса 1 к выходу. Материал, попавший в секторные отверстия диафрагмы или непод1088773 вижного элемента, на выходе из отверстия в первую очередь захватывается острой кромкой лопасти, срезанной на 30-60 подвижного элемента. По прохождении материалом расстояния, равного толщине лопасти вдоль оси вала, он попадает на зубья как подвижного, так и неподвижного элементов, где происходит его обработка.

При этом материал транспортируется срезанной кромкой зубьев.

Проведены испытания смесителя со следующими характеристиками: Д

= 0,145 м, L/Ä = 7, и (количество секций) = 15, угол среза лопастей 15 и зубьев подвижного элемента 45 о угол среза кромки диафрагмы 45 . Форма зубьев на первых 6 секциях трапецеидальная, на остальных треугольная. 20

Смешению подвергали следующи компоненты: целлюлоза ЗЗХ, Na0H (2ч) 17Х, Н О 50Х; монохлорацетат Na 1 ч.

Получаемый продукт имеет такой основной показатель, как растворимость 99,8 — 99,97 при степени замещения 82-86, в то время как получаемый на известном оборудовании продукт имеет при той же степени замещения растворимость ниже 997 (по ОСТ

6-05-386-73-98X).

Такой результат говорит о высокой равномерности замещения в целлюлозе гидроксильных групп, что обеспе-. чивается качественной подготовкой реакционной массы в смесителе.

1088773

Фиг. 8 (Риг. 9

1088773

1088773

Составитель Н.Федорова

Техред А.Бабинец

Корректор А.Ильин

Редактор А.Мотыль

Тираж 576

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Эакаэ. 2756/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4