Способ получения дисперсных систем

Способ получения дисперсных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЙ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1т1 УбМ -КИ- -

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.77 (21) 2530223/23-26 с присоединением заявки № (51) М.К .

В OIF 3/00 (53) УДК 66.063.6 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Кривой, П. А. Смыслов, С. Г. Перкович и В. Г. Федосеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относи гся к области перемсшивапия и може1 быть использовано в нефтехимп сской, горнодобыва:ощсй, микрооиологичсскои и др. отраслях промышленности для получения высокодиспсрсных систем, используемых в различных le#Ho;Ioгичсских процессах.

ИзвсCTCH CIIOCOO 110.1) CHHSI 331)."II CIIÉ пу— тем диспергпрования вибрирующей струи жидкости в жидкости, при1см диспсргирование проводят через щель в камере, расположенной в неподвижной или проточной диспсрсионной среде и вибрирующей в ðcжиме резонансного распада струи (1). Этот способ позволяет получать дисперсные системы с достаточно высокой дисперсностью при нспосрсдственном контакте диспергируемои и дисперсионной сред.

Однако этот способ сложен, так как необходимо использование вибрационных устройств, что обуславливает значительные удеTbHblc энергетические расходы и по конструктивным соображениям ограничивают производительность способа.

Наиболее близким к изобретению по техничсскои сущности и достигаемому результату является способ получения дисперсных систем, заключающийся в том, что в дисперсионной среде образуют динамически устойчивую кавитацпонную полость путем разряда на электродах и распыляют в нее через полый электрод диспергируемую среду. При этом частицам обрабатываемой среды сообщают электрический заряд (2).

5 Недостатки данного способа заключаются в том, что он характеризуется периодичностью (дискретностью) и определяется частотой повторения электрических разрядов, обьсм полости и, следовательно, удельная производительность способа незначительны и определяются расстоянием между электродамп. Увеличение расстояния между электродами неизбежно приводит к резкому увели 1енню удельных энергозатрат. Кроме

15 того, необходимость синхронизации при формировании электрического разряда и механическом передавливании дпспергируемой среды значительно усложняет аппаратурную реализацию способа.

2р Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет снижения удельных энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что динамически устойчивую кавитационную полость получают путем подачи газа под давлением, превышающим гндростатнческое давление дисперсионной среды.

Давление газа в динамически устойчивой

Зп кавптационной полости регулируют.

659176

Заказ 691/13

1!ПО

Р(зд. Л 0 28 !

Тираж 676

ПОдпи НОа ипографии, пр. Сапунова, 2

На чертеже дана схема установки, осуществляющей способ.

Пример. Дисперсионная среда — тех— ническая вода, диспергируемая среда— жидкий парафин с фракционным составом 5

С!4 — Са2, температурой кипения 320 С.

В емкость 1, заполненную водой, через диспсргатор 2 подводят по трубопроводу 3 перегретый водяной пар (газ) под давлением, превышающим гидростатическое дав- 10 ление жидкости в точке подвода газа (3 ати). Давление газа контролируют манометром 4 и регулируют расход газа вентилем 5, обеспечивая образование в объеме жидкости динамически устойчивой полости 1> макроскопических размеров (до 0,5 м). Газовая полость динамически равновесна и газ из нее выходит в жидкость в виде срывающихся мелких пузырьков. Поверхность полости постоянно обновляется жидкостью 20 и кавитирует с частотой, определяемой дBBлением и расходом газа. В газовую полость распыляют по трубе 6 диспергируемую среду, регулируя расход вентилем 7 и контролируя давление манометром 8. Образу ем ая 26 в газовой полости аэрозоль транспортируется через поверхность раздела фаз в дисперсионную среду, где распределяется в ней в зависимости от гидростатического состояния дисперсионной среды. Отношение расхода пара к парафину поддерживают в пределах

15 — 17 вес. %. Контроль за дисперсностыо парафина осуществляется микроскопическии. При указанных режимах средняя дпсперсность парафина в жидкости составляет 0,5 — 1,5 мк — 85%, остальное до 3 мк.

Устойчивость диспсрсной системы составляет не менее 10 ч. Увеличение давления газа с 3 до 4 ати позволяет увеличить производительность ферментера íà 20%, 40

Частицам диспергируемой фазы может быть дополнительно сообщен электрический заряд путем подключения трубопровода 3 и электроизолированной от него трубы 6 к источнику 9 напряжения.

Использование предлагаемого способа rtoлучения дисперсных систем наиболее целесообразно в крупнотоннажных производствах (например, в процессах ферментации на

Н-парафинах, где необходимо диспергировать субстрат и т. п.). Предлагаемый способ позволяет наиболее экономично решить эту задачу и в целом обеспечить прирост производительности основного оборудования на 15 — 20% и достигнуть экономического эффекта свыше 250 — 300 тыс. руб. на единичный ферментер.

Формула изобретения

1. Способ получения дисперсных систем путем образования в дисперсионной среде динамически устойчивой кавитационной полости и распыления в нее диспергируемой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем снижения удельных энергетических затрат, динамически устойчивую кавитационную полость получают путем подачи газа под давлением, превышающим гидростатическое давление дисперсионной среды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление газа в динамически устойчивой кавитационной полости регулируют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

Х> 451453, кл. В 01Г 3/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

:¹ 342404, кл. В 02С 23/00, 1969.