Устройство для растворения материалов

Устройство для растворения материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 01 F 1/00.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АфТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ загрузки и выгрузки продукта, мешалку с валом и привод его вращения с внутрицикловым изменением угловой скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса при растворении полимеров и уменьшения возможности их деструкции, мешалка выполнена в виде закрепленных на валу трапециевидных продольных лопастей и конусообразного стакана со сплошным дном, обращенным к верхней части корпуса, и сетчатой боковой стенкой, причем угол конусности нижней части конусообразного стакана больше угла конусности его верхней части.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3651903/23-05 (22) 19.09.83 (46) 23.03.86. Бюл. У 11 (71) Институт проблем механики

АН СССР и Комплексный научно-исследовательский институт обогащения твердых горючих ископаемых (72) М.А. Борц, Ю.В.Мартынов, В.А.Острый, Ю.Г.Полторак, А.Н.Рудаков, Н.Н.Торубаров и Б.А.Янов (53) 66 ° 061. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 829154, кл. В 01 F 7/18, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЧ РАСТВОРЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВ, содержащее вертикально установленный корпус с патрубками.ЯО„, 1219123 A

1219123

Изобретение относится к приготовлению растворов высокомолекулярных полимерных соединений и может быть использовано для приготовления водно-щелочных растворов синтетических полимерных флокулянтов и других реагентов в угольной, химической, нефтедобывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является ускорение процесса при растворении полимеров и уменьшение возможности их деструкции.

На чертеже изображена схема устройства для растворения материалов.

Устройство содержит вертикально установленный корпус 1 с патрубками

2 н 3 загрузки и выгрузки продукта (полимера), установленными на дне корпуса 1,.прикрепленные к внутренней боковой поверхности корпуса 1 четыре перегородки 4, мешалку 5 с валом 6, двигатель 7 с валом 8,. кинематически связанный с приводом вращения мешалки 5 с внутрицикловым изменением угловой скоро,сти.

Мешалка 5 выполнена в виде закрепленных на валу 6 трапециевидных продольных лопастей 10 и конусообраз. ного стакана 11 со сплошным дном 12, обращенным к верхней части корпуса 1, и сетчатой боковой стенкой 13, причем угол конусности нижней части конусообразного стакана 11 больше угла конусности его нижней части.

Устройство также содержит насос

14, соединенный через трубопровод„ .имеющий вентиль 15, с баком 16 для растворителя, а через трубопровод, имеющий вентиль 17, — с бункером

18 загрузки полимера, который через трубопровод с вентилем.19 соединен с патрубком 2 загрузки.

Бак 20 для щелочи снабжен трубопроводом с вентилем 21 для подачи щелочи в устройство.

Устройство работает следующим образом.

О

При открытых вентилях 15, 17 и

12 и выключенном насосе 14 расвори тель через бункер 18, трубопроводы и патрубок 2 загрузки заполняет устройство, затем вентили 15,. 17 . и 12 закрываются и бункер 18 °

В устройстве возникает мощное" циркуляционное течение, жидкость проходит в зазоре между стаканом

11 и дном 12, увлекая часть гелеобразного полимера во внутреннюю часть стакана 11, где он отбрасывается на боковые стенки. Угол конусности нижней части стакана 11 больше, чем у верхней, так как необходимо как можно быстрее распределить находящийся внутри стакана полимер по всей сетчатой стенке 13 и создать наиболее тонкий слой.

Полимер под воздействием движущегося вверх потока растворителя поднимается вверх, но так как часть потока проходит через отверстие сетчатой стенки 13, то для поддер40

Ф

55 жания движения вверх полимера необходимо поддержание скорости потока, .поэтому нижняя часть стакана 11 заполняется гранулированным или гелеобразным полимерным веществом.

После перекрытия канала подачи полимера в бункер 18 подают растворитель. Если засыпан гранулированный полимер, то происходит его набухание (гелеобразование), если загружен гелеобразный полимер, то, включив насос 14 и нагнетая растворитель в

1О бункер 18, при этом вентили 15, 17 и 19 должны быть открыты, выдавливаем полимер на дно устройства под конусообразный стакан 11, из бункера

20 добавляем в устройство щелочь для гидролиза.

Вращение от двигателя 7 через вал 8 последнего передается приводу

9, вращение с внутрицикловым изменением угловой скорости от привода

9 передается валу 6, а от него к жестко укрепленному на нем конусообразному стакану 11 и лопастям 10. Прикрепленные к боковым стенкам перегородки 4 ликвидируют воронку и усиливают течение в осевом направлении. Наличие сплошного дна 12 на конусообразном стакане 11 приводит к ликвидации верхнего меридионального течения, Которое циркулирует через верхнее основание, движется внутри стакана 11 вниз и выходит через его боковые стенки, что значительно уменьшает нижнее циркуляционное течение, а кроме того, приводит к тому, что верхняя часть стакана не участвует в измельчении геля.

1219123

Составитель А.Чал-Борю

Техред А. Комарницкая Корректор Е. Сирохман

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1184/10 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород; ул. Проектная, 4 имеет больший угол конусности. В этом случае площадь поперечного сечения быстро уменьшается и скорость потока с учетом вытекания части жидкости через сетчатую стенку 13 5 удается поддерживать постоянной.

Причем неравномерность вращения приводит к.отрыву полимера от сетчатой стенки 13 и к его дальнейше.му перемещению вверх по стака- . 1О ну 11.

Таким образом, нижняя часть стакана 11 в основном служит для распределения полимера равномерным слоем по сетчатой поверхности. В верхней части стакана 11 происходит интенсивное мокрое измельчение полимера в поле центробежных сил с внутрицикловым изменением ускорений.

Инерционные силы существенным образом зависят от радиуса стакана 11, поэтому уменьшение радиуса в верхЮ ней части должно быть небольшим, что приводит к уменьшению угла конусности верхней части. Налипший полимер под. воздействием инерционных сил продавливается через ячейки сетчатой стенки 13 в момент, когда стакан 1 1 начинает замедляться, в этот момент в стенке 13 подходит импульсный поток растворителя, создаваемый .трапециевидными лопастями 10.

Данный поток способствует продавливанию полимера через сетчатую стенку 13 и дальнейшему разобщению диспергированных частиц полимера.

На заключительном этапе растворения, когда вязкость раствора увеличивается, наличие лопастей 10 стакана 11 и перегородок 4 в сочетании с неравномерностью вращения двух первых позволит . эффективно перемешивать весь .объем.