Устройство для смешения жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскмх

Соцналнстнческнз республик (it) 988176 (61) Дополннтельный к патенту— (51)М. Кл,з

В 01 F 5/02 (22) Заявлено 09.07.79 (21) 2782804/23-26 с присоединением заявок" (23) Г1рнорнтет (32) 20. 11. 78.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (31) Р 2850271.8 (33) ФРГ

Опублнковано 0701.83.Бюллетень М 1

93) УДК66,063 (08&.8) Дата опублнковання опнсання 0701.83

Иностранцы

Клаус Хенчель, Фридрих Виттнер, Герд Шрейер и ГеоРГ,-Франц (ФРГ)

Р с t

1, (72) Авторы

N3o6poYeHé я

4Ю

) - Са Ф Я (71) Заявнтель

Иностранная фирма

"Дегусса" (ФРГ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к конструкциям смесителей и может быть использовано для смешения жидкостей.

Известно устройство для смешения жидкостей, в частности для приготовления.водной суспензии хлористого цианура, содержащее вертикальный ци-. линдрический корпус с крышкой, форсунку для распыления первой жидкости,1п установленную на крышке по оси корпуса, форсунку для ввода второй жидкооти, установлейную тангенциально в верхней части корпуса, мельницу, рас« положенную в нижней части корпуса и выпускную трубу, расположенную в нижней части корпуса у мельницы и под соединенную к сборнику (1 ).

Однако зто устройство характеризуется недостаточной эффективностью контактирования сред, о чем свидетель ствует наличие мельницы для установления требуемого гранулометрического состава получаемой суспензии.

Наиболее близким техническим реме-gg вием к предлагаемому является устройство для смешения жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический кор-. пус с крышкой и сужающейся нижней частью, переходящей в выпускную трубу, 30 форсунку для распыления первой жидкости, установленную на крышке по оси корпуса, расположенные по периметру корпуса форсунки для ввода второй жидкости с тангенциально направленными внутрь корпуса соплами, и сборник подсоединенный к выпускной трубе Г2 ).

Недостаток известного устройства заключается в том, что на пути прохождения через устройство жидкости не находятся в постоянном интенсивном контакте, что отрицательно сказывается на качестве получаемого продукта.

Цель изобретения - интенсификация процесса эа счет соударения струй жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешения жидкостей, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и сужающейся нижней частью, переходящей в вы пускную трубу, форсунку для распыления первой жидкости, установленную на крышке по оси корпуса, расположенные по периметру корпуса форсунки для ввода второй жидкости с тангенциально. направленными внутрь корпуса соплами и сборник, подсоединенный к выпуск9 88176 ной трубе, форсунки для ввода второй жидкости расположены в нижней части корпуса, над его.. сужающейся частью, а . выходные концы их сопел направлены в сторону верхней части корпуса.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3устройство со сборником, подсоединенным к выпускной трубе.

Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2 и сужающуюся нижнюю часть 3, переходящую в выпускную трубу 4, соединенную со сборником 5. Устройство снабженб форсункой б для распыления первой жидкости, установленной на крышке 2 по оси корпуса 1. Форсунка б снабжена соосным нагревательным приспособлением 7. Кроме того, устройство снабжено расположенными по периметру корпуса 1 форсунками 8 для ввода второй жидкости с танген. циально направленными внутрь корпуса

1 соплами 9, выходные концы которых направлены в сторону верхне., части корпуса. Форсунки 8 расположены в нижней части корпуса 1, над его сужающейся частью 3 ° Форсунки 8 связаны с соплами 9 через канал 10. Сборник 5 может быть снабжен трубОпроводом 11 для установления или регулирования 30 давления в сборнике 5 и корпусе 1. Позицией 12 обозначен слой второй жидкости, образующийся в процессе смешения.

Устройство работает следующим об- З разом.

Первая иэ смешизаеьых жидкостей подается в корпус 1 через форсунку б и распределяется тонким слоем 12 по внутренней поверхности корпуса. Вторая жидкость подается в корпус через тангенциальные сопла 9 форсунок 8 непосредственно в слой 12 первой жидкости и энергично с ней перемешивается. Полученная смесь выводится из an- 45 парата через выпускную трубу 4.

Предлагаемое устройство можно применять не только для приготовления физических смесей,;но и для получения продуктов реакции между жидкостями.

Под жидкостью также понимаются раст- 50 воренные вещества и сжиженные газы.

П р и и е р 1. 80,5 кг/ч жидкого хлористого цианура с температурой

170 С и под давлением 6,016 ат подают через форсунку б, которая имеет отверстие диаметром 1,54 мм и угол распыления 73, в устройство (фиг.1) с внутренним диаметром 100 мм, находящееся под атмосферным давлением.

В устройство также подают 966 кг/ч60 воды. Получают водную суспенэию, содержащую 7,7% хлористого цианура.

Гранулометрический составг

>100 мкм — 2Ъ, >63 мкм - 17%,>40 мк 35%, > 10 мкм — 53%, <10 мкм — 47%. $$

C,"TånåHü гидролиза 0,05Ъ (2 ° ч, 10 С, вода).

При повторении процесса по примеру 1 в устройстве по прототипу получаются следующие результаты.

Гранулометрический состав; >3 мм-5%, > 2 мм — 16Ъ,>1 мм — 31%,>500 мкм—

72Ъ, ) 250 мкм — 97%, >150 мкм — 100Ъ, >100 мкм — 100Ъ, > 63 мкм — 100%, >40 мкм — 100%, >10 мкм - 100%.

Степень гидролиза 2,5Ъ (2 ч, 10 С, вода).

Пример. 2. Повторяют пример

1 с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 1,1 мм, давление подаваемого хлористого цианура 6,118 ат, раствор хлористого цианура 40,5 кг/ч, стадию смешения проводят под давлением 0,13 бар, а концентрация хлористого цианура получаемой водной суспензии 4,0Ъ.

Гранулометрический состав: >63 мкм—

16%, >40 мкм - 32%, >10 мкм - 44%, 410 мкм — 56%.

Степень гидролиэа 0,05% (2 ч,10 С, вода).

Пример 3. Повторяют пример 1 с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 1,85 мм, давление подаваемого хлористого цианура 6,118 ат,расход хлористого цианура 118 кг/ч, а концентрация хлористого цианура в полу чаемой водной суспензии 10,9Ъ.

Гранулометрический состав: ) 100 мкм3%, > 63 мкм — 15%, >40 мкм — ЗЗЪ, >10 мкм — 52В, (10 мкм — 48%.

Степень гидролиза 0,05Ъ (2 ч, 10 С, вода).

Пример 4. Повторяют пример

1 с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 1,17 мм, угол распыления 70, давление подаваемого хлористого цианура 5,098 ат, расход хлористого цианура 30,6 кг/ч, расход воды

555 кг/ч, внутренний диаметр корпуса

80 мм, а концентрация хлористого цианура в получаемой водной суспенэии

5,2%.

Гранулометрический состав: >100 мкм2%, > 63 мкм - 14Ъ, >40 мкм - 33%, >10 мкм - 50%, (10 мкм - 50%.

Степень гидролиэа 0,05% (2 ч,10 С, .вода) .

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 2,6 мм, давление подаваемого хлористого цианура 4,5SS ат, расход хлористого цианура 340 кг/ч, вместо воды применяют 1100 л/ч ацетона, содержание воды в ацетоне 2%, давление на стадии смешения 0,132 ат, а концентрация хлористого цианура в получаемой ацетоновой суспензии 28,4В.

988176

Формула изобретения

Устройство для смешения жидкостей, 35 содержащее вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и сужающейся нижней частью, переходящей в выпускную трубу, форсунку для распыления первой жидкости, установленную на крыш-. ке по оси Корпуса, расположенные по периметру корпуса форсунки для.ввода второй жидкости с тангенциально направленными внутрь корпуса сопла4 ми и сборник, подсоединенный к выпускно9 трубе, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью интенсифика ции процесса эа счет соударения струй жидкостей, форсунки для ввода второй

50 жидкости расположены в нижней части корпуса, над его сужающейся частью, а выходные концы их сопел направлены в сторону верхней части корпуса.

+С присоединением заявок 9 2787955/04, 2787956/04, 2787957/04, 2788101/04, 2788105/04, 2789505/04, 2792002/04.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ° Патент, ФРГ Р. . 1670731, 60 кл. С 07 0 251/28, опублик. 1974.

2. Патент Японии 9 49-8486, кл. В 01 F 3/08, опублик. 1974, Гранулометрический состав: > 63 мкм—

7%, > 40 мкм - 12%, > 10 мкм — 2 3%, i10 мкм - 77%.

Степень гидролиэа 0,15% (2 ч, 15 С, ацетон с 2% воды).

Пример б. Повторяют пример 1 с той разницей, что на смешение подают 62,5 кг/ч жидкой серы с температурой 150 С под давлением 7,588 ат и

1070 кг/ч толуола. При этом процесс проводят под атмосферным давлением.

Корпус имеет внутренний диаметр 100 мм при угле .распыления серы 90 .

Получают 5,5%-ю суспензию серы в толуоле..

Гранулометрический состав:

:>63 мкм - 3% 40 мкм - 9%; >10 мкм - 18%, :>10 мкм - 81%.

При повторении процесса по данному примеру в устройстве по прототипу по,лучают следующий гранулометрический; состав: >250 мкм - 62%; >150 мкм79%, >100 мкм - 91%; 163 мкм - 100%; >40 мкм - 100%;.> 10 мкм — 100%.

Пример 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что на смешение подают 44,7 кг/ч хлористого цианура с ! температурой 170 С под давлением

4,079 ат, а в качестве второй жидкости применяют 364 л/ч метиленхлорида, 9,1 кг/ч натрового щелока в 100 л воды и 20,5 кг/ч изопропиламина в качестве 70%-го раствора, которые подают по разным соплам. Процесс проводят при атмосферном давлении в корпусе с внутренним диаметром

80 мм. Форсунка, по которой подают жидкий хлористый цианур, имеет выходное отверстие с диаметром 0,8 мм, а угол распыления хлористого цианура

Из реакционной смеси выделяют 2-иэопроиламино-4,6 -дихлор-симм. -триа зина с выходом 99,9%. Чистота продукта 100% °

При повторении процесса по данно-. му примеру в устройстве прототипа укаэанный целевой продукт получают с выходом 85%. Чистота его при этом

90,5%.

Пример 8. Повторяют пример 1 с той разницей, что жидкий хлористый цианур подают s количестве 45 кг/ч при угле распыления 70 С. В качестве других реагентов подают 585 л/ч метиленхлорида, 60 л/ч водного раатвора метилмеркантида натрия, содержащего 16,8 кг метилмеркаптида натрия.

Из реакционной смеси выделяют 2-метил меркапто-4,б-дихлор-симм.триазин с вы ходом 96%. Чистота продукта- 95%.

Пример 9. Повторяют пример ...8 с той разницей, что на реакцию с хлористым циануром подают 585 л/ч метилекхлорида, 30 кг/ч 2,4,б-триметил- пиридина и 9,9 л/ч метанола. Из реакционной смеси выделяют 2-,метокси-4,6-дихлор-симм.-триазин с выходом 99%.

Чистота продукта 100%.

Пример 10., Повторяют пример 1 с той разницей, что жидкий хлористый цианур подают в количестве 49 кг/ч под давлением 6,118 ат, а в качестве

10 второй жидкости применяют жидкий н-бутан в количестве 610 л/ч, Процесс мешения проводят под давлением

4,079 ат, Выходное отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет

15 диаметр 0,8 мм при угле распъшения

78, причем корпус имеет внутренний диаметр 80 мм.

Из получаемой смеси Н-бутан испаряют под давлением 0,102 ат. Остающийся

20 твердый хлористый цианур имеет следую-. щий гранулометрический состав: .>100 ° ìêì - 5%,,ъб3 мкм= 11%, > 40 мкм23%, Л10 мкм - 38%, (10 мкм - 62% °

Степень гидролиза 0,1% (2 ч, 10 С), 25 При повторении процесса под данному примеру в устройстве по прототипу получаются следующие результаты.

Гранулометрический состав:

>250 мкм - 25%,>150 мкм - 32%a>53 мкм30 61%; >40 мкм - 74%; > 10 мкм - 100%.

Степень гидролиза 3,50% (2 ч,10 С) .