Аппарат для осуществления контакта между твердой и жидкой фазами

 

Изобретение относится к аппаратам для осуществлениям контакта между твердой и жидкой фазами, позволяет интенсифицировать про цесс получения высококонцентрированных однородных суспензий. Аппарат содержит корпус 1 с вращающимся валом 8 имеющим участок 9 геликоидальной нарезки . По высоте вала 8 сверху-вниз с возможностью свободного перемещения по участку 9 расположены втулка 15 с лопастями 16, перфорированные перегородки 11. 13 в виде усеченного конуса. На нижнем конце вала закреплен диск 17 с лопастями 18. 1 з.п.ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 F 7/,16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607207/26 (22) 21.11.88 (46) 30.03.91. Бюл. М 12 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) А.Б.Незаметдинов (53) 66.063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 231523, кл. В 0 J 8/10, 1967, (54) АППАРАТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

КОНТАКТА МЕЖДУ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ

ФАЗАМИ

„„Я3 „„1б37859 А1 (57) Изобретение относится к аппаратам для осуществлениям контакта между твердой и жидкой фазами, позволяет интенсифициро- вать процесс получения высококонцентрированных однородных суспензий. Аппарат содержит корпус 1 с вращающимся валом 8 имеющим участок 9 геликоидальной нарезки . По высоте вала 8 сверху-вниз с возможностью свободного перемещения по участку 9 расположены втулка 15 с лопастями 16, перфорированные перегородки 11. 13 в виде усеченного конуса. На нижнем конце вала закреплен диск 17 с лопастями

18. 1 з.n,ô-лы. 1 ил.

1637859

10

2!9

50

Изобретение относится к химической и смежной к ней отраслям промышленности для осуществления контакта между твердым материалом в виде пасты и жидкостью.

Цель изобретения — интенсификация процесса получения высококонцентрированных однородных суспензий.

На чертеже изображена принципиальная схема аппарата, Аппарат состоит иэ корпуса 1, крышки

2 со штуцерами 3 и 4 и днища 5 со штуцерами 6 и 7. Внутри аппарата расположен вал

8 с участком 9 геликоидаЛьной нарезки и стопорами 10, Нижняя перфорированная перегородка 11 имеет малые отверстия 12.

Верхняя дополнительная перфорированная перегородка 13 имеет большие отверстия 14 по сравнению с отверстиями 12, Над перфорированной перегородкой 13 расположена втулка 15 с лопастями 16, В нижней части вала находится диск 17 с лопастями 18, Диск расположен в середине камеры 19, образованной днищем 5 и нижней перфорированной перегородкой 11, Перегородки, которых по крайней мере две, выполнены в виде.усеченного конуса, меньшее основание которого закреплено на втулке 20, охватывающей участок 9 геликоидальной нарезки, Перегородки и втулка 15 с лопастями 16 установлены с возможностью свободного перемещения по участку 9 до взаимодействия со стопорами 10.

Аппарат работает следующим образом.

Воду подают в аппарат через штуцер 3, твердую фазу вводят через штуцер 4. Благодаря наличию перегородок 11 и 13 паста равномерно размещается по высоте аппарата. Таким образом предотвращается перегрузка и поломка перемешивающего устройства, Лопасти 18 диска направлены и наклонены так, что диск при вращении создает интенсивный поток жидкости, направленный от вала 8 к стенкам аппарата и вверх, Этот поток, проходя через отверстия

12 перегородки 11, размывает слой пасты, находящейся на этой перегородке, Форма и расположение отверстий 12 в перегородке

11 выбирается так, чтобы была возможность для циркуляции потоков, Вместе с валом 8 начинает вращатся и геликоидальный стержень 9, поэтому перегородки 11 и 13 и втулка 15 с лопастями занимают верхнее положение у стопоров t0, где геликоидальной навивки нег и вращение перегородок и втулки замедляется или прекращается, хотя вращение диска 17 продолжается. Увеличившаяся камера 19 обеспечивает лучшие условия для циркуляции жидкости, При замедлении вращения вала 8 перегородки 11 и 13 и лопасти 16 опускаются по геликоидальному стержню 9 вниз и, вращаясь вместе с валом 8, способствуют перемешиванию суспензии сразу на трех уровнях.

Сжатый воздух, подаваемый через штуцер 6, поднимаясь вверх, расширяется, бар-. ботирует через жидкость, проходит через отверстйя в перегородках. Так как по мере перемещения вверх его объем увеличивается, то и отверстия по площади в перегородках по высоте аппарата должны увеличиваться, чтобы скорость перемещения воздуха оставалась постоянной. Это способствует созданию одинаковых условий для перемешивания суспензии на всех уровнях по высоте аппарата.

Возможность перегородок перемещаться вверх-вниз между стопорами позволяет и суспензии перемещаться сверху-вниз, сначала с большой скоростью, а потом все медленнее и медленнее за счетуменьшения площади перфорированных отверстий, по мере приближения к днищу все более подвергаясь механическому воздей-ствию. печения оыстрого перемешивания двух фаз: твердой (сыпучей) и жидкой, поступающих через штуцеры 3 и 4.

Каждая перегородка имеет ступицу с геликоидальной, нарезкой, которая, взаимодействуя с участком 9 вала, ввинчиваясь, поднимается в верхнее положение (до стопора} и вращается вместе с валом, Если вал остановился, то перегородка под действием веса, свинчиваясь, опускается вниз (до нижнего стопора), У верхнего стопора есть участок вала, на котором геликоидальная нарезка отсутствует. На этом участке раскрученная во время подъема перегородка может какое-то время вращатся по инерции, не взаимодействуя с геликоидальной нарезкой, замедляясь за счет трения о суспензию.

После замедления ступица перегородки своей геликоидальной нарезкой входит в контакт с геликоидальной нарезкой вала и вращается со скоростью вала.

Увеличение камеры 19 улучшает условия работы диска 17, который лопастями 18 свободнее захватывает суспензию и увеличивает ее циркуляцию в камере. При регулировании скорости вращения привода аппарата происходит замедление вращения вала. Это определяется режимами гомогенизации.

Воздух, подаваемый через штуцер 6, смешивается с жидкостью. барботирует через весь ее слой. Известно, что наличие небольшого количества воздуха и жидкости благоприятствует процессу кавитации. Регулируя подачу воздуха, можно воздействовать на процесс перемешивания.

1637859 интенсифицируя его. Но основной эффект в увеличении скорости получения высококонцентрированной однородной суспензии получается за счет вращения дополнительно к диску 17 еще перегородок 11 и 13 и лопастей IG. Суспензию выгружают из аппарата через штуцер 7.

Составитель Н. Федорова

Редактор M. Бандура Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н . Король

Заказ 886 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Аппарат для осуществления контакта между твердой и жидкой фазами, содержащий корпус с вращающимся валом, на нижнем конце которого закреплен диск с лопастями, снаружи которого расположена перфорированная перегородка в виде усеченного конуса, над которой размещен установленный на валу смесительный . элемент, отличающийся тем, что, с целью-интенсификации процесса получения высококонцентрированных однородных суспензий. вал выполнен с участком геликоидальной нарезки и по крайней мере с тремя

5 стопорами, а смесительный элемент — в виде втулки с лопастями, вал снабжен по крайней мере одной дополнительной перфорированной перегородкой, расположенной между втулкой с лопастями и основной перфориро10 ванной перегородкой, при этом перегородки и втулки с лопастями установлены с возможностью свободного перемещения по участку геликоидальной нарезки до взаимодействия со стопорами.

15 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждая перегородка имеет площадь отверстий больше, чем перегородка, расположенная под ней.