Патенты автора Поняев Александр Иванович (RU)
Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных и реакционных процессов в однофазных и многофазных средах и может быть использовано в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Аппарат содержит корпус с установленным в нем блоком параллельных каналов с периодически изменяющимся вдоль их оси поперечным сечением, патрубки ввода исходных сред и вывода продукта, блок предварительного смешения и распределения исходных сред, блок непрерывной подачи, блок импульсной подачи, прибор для измерения мгновенной и средней подачи и соединенный с ним контроллер, выходной сигнал с которого управляет параметрами блока непрерывной подачи и блока импульсной подачи, при этом каналы состоят из повторяющихся элементов: конфузор, горловина, диффузор, широкая часть, при этом угол при вершине конфузоров и диффузоров лежит в пределах от 10° до 14°, диаметр горловины выполнен в пределах от 0,4 до 0,8 от диаметра широкой части, а длина горловины выполнена в пределах от 1,5 до 2,5 от диаметра горловины, длина широкой части выполнена в пределах от 0,5 до 1,5 от диаметра широкой части. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности массообменных и реакционных процессов без изменения среднего времени пребывания реагентов в аппарате, а также снижение затрат энергии. 4 ил.
Изобретение относится к микродиспергаторам, в которых генерируются микрокапли преимущественно сферической формы нанолитрового и субнанолитрового объема, и далее сгенерированные капли могут быть использованы в химических, фармацевтических и других технологиях, в том числе для проведения массообменных процессов и химических реакций между реагентами, растворенными в каплях либо растворенными в каплях и в сплошной среде, а также для последующего нанесения биологически активных веществ на поверхности сформированных капель. Микродиспергатор для генерирования капель одной жидкости в другой с узким дисперсным составом включает корпус в виде канала протяженной формы, присоединенный к корпусу соосно ему патрубок для ввода дисперсной фазы и присоединенные к боковой поверхности корпуса один или более патрубков для ввода сплошной фазы. Поперечное сечение корпуса от среза патрубка для ввода дисперсной фазы выполнено периодически изменяющимся. На начальном участке периодической структуры внутренний размер узкой части канала h1 выполнен в соответствии с расчетной формулой: , где d - средний размер капель, которые необходимо получить в микродиспергаторе, м; Q1 - расход дисперсной фазы, м3/с; Q2 - расход сплошной фазы, м3/с. Пространственный период между соседними волнами в периодически изменяющейся структуре корпуса на начальном участке выполнен в соответствии с расчетной формулой . На каждом последующем i-м участке корпуса, где i - номер участка (i=1, 2, … k), длина волны λi и ширина hi уменьшаются в 1,17-1,864 раза по отношению к предыдущему участку корпуса таким образом, что на последнем участке периодически изменяющейся структуры корпуса внутренний размер узкой части корпуса hk выполнен в соответствии с расчетной формулой . Пространственный период между соседними волнами на последнем участке корпуса λk выполнен в соответствии с расчетной формулой . Внутренний размер широкой части на каждом i-м участке корпуса выполнен в соответствии с расчетной формулой . Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности формирования в жидкости в микроканалах сферических капель (микросфер) с размерами, распределенными в достаточно узком диапазоне, при снижении потерь давления и энергии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Микродиспергатор для генерирования капель // 2718617
Изобретение относится к микродиспергаторам, в которых генерируются микрокапли преимущественно сферической формы нанолитрового и субнанолитрового объема, и далее сгенерированные капли могут быть использованы в химических, фармацевтических и других технологиях, в том числе для проведения массообменных процессов и химических реакций между реагентами, растворенными в каплях, либо растворенными в каплях и в сплошной среде, а также для последующего нанесения биологически активных веществ на поверхности сформированных капель. Сущность изобретения заключается в том, что в микродиспергаторе для генерирования капель одной жидкости в другой с узким дисперсным составом, включающем корпус в виде канала протяженной формы, присоединенный к корпусу соосно ему патрубок для ввода дисперсной фазы, и присоединенные к боковой поверхности корпуса один или более патрубков для ввода сплошной фазы, поперечное сечение канала от среза патрубка для ввода дисперсной фазы выполнено периодически изменяющимся, при этом внутренний размер h узкой части канала выполнен в соответствии с расчетной формулой
где d - средний размер капель, которые необходимо сгенерировать в микродиспергаторе, м;Q1 - расход дисперсной фазы, м3/с;Q2 - расход сплошной фазы, м3/с,а внутренний размер Н широкой части канала выполнен в соответствии с расчетной формулой:
при этом пространственный период λ между соседними волнами в периодически изменяющейся структуре корпуса выполнен в соответствии с расчетной формулой
Причем в микродиспергаторе число волн в периодически изменяющейся структуре корпуса составляет от 3 до 7. Устройство позволяет сформировать в жидкости в микроканалах сферические капли (микросферы) с размерами, распределенными в достаточно узком диапазоне, а также обеспечить равное расстояние между соседними каплями, что позволит предотвратить их столкновение и последующую коалесценцию. Технический результат заключается в повышении универсальности устройства и возможности его применимости для процессов с различными параметрами (физико-химическими свойствами сред и расходами компонентов) за счет того, что изобретение позволяет расширить диапазон расходов сплошной и дисперсной фаз, при котором гарантировано получение сферических капель заданных размеров в результате распада струи дисперсной фазы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к аппаратам для проведения гетерогенных фотокаталитических реакций в системах жидкость-газ или жидкость-жидкость, в том числе в присутствии твердых частиц катализатора, и может быть использовано в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой, биотехнологической и других отраслях промышленности. Фотокаталитический микрореактор содержит вертикальную оболочку из светопроницаемого материала цилиндрической формы, на боковую поверхность которой навиты одна или несколько трубок из светопроницаемого материала, один из концов каждой из трубок предназначен для подачи исходных реагентов, а другой конец каждой из трубок служит для вывода готового продукта, кожух цилиндрической формы со светоотражательным покрытием на внутренней поверхности, установленный соосно снаружи оболочки, и осветительный элемент внутри оболочки. При этом трубки уложены на поверхности оболочки с равным шагом в установленные тонкостенные стойки с канавками, чтобы ось каждой из трубок образовала зигзагообразную линию, причем количество рядов стоек четное, при этом канавки в четных рядах стоек смещены вверх вдоль оси оболочки относительно соответствующих канавок в нечетных рядах стоек, а ближайшее расстояние от поверхности трубок до внутренней поверхности кожуха составляет от одного до трех внешних диаметров трубок. При эксплуатации фотокаталитического микрореактора подают исходные компоненты в трубки микрореактора, при этом расходы фаз задают такими, чтобы в трубках сформировался снарядный режим течения, при котором длины капель дисперсной и сплошной фаз, отнесенные к внутреннему диаметру трубок, находятся в диапазоне от 2 до 10, причем значение угла α задают в пределах от 30° до 60°, так, чтобы добиться наилучшего перемешивания в сплошной и дисперсной фазах. Изобретение обеспечивает интенсификацию массопереноса, улучшение степени использования светового излучения, увеличение выхода продукта с единицы объема и повышение эффективности работы аппарата. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 пр.
Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах жидкость - твердые частицы и может быть использовано в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой, биотехнологической и других отраслях промышленности. Пульсационный аппарат содержит корпус с днищем и крышкой с горловиной, контейнер для твердых частиц, помещенный в горловину, с образованием между боковой стенкой контейнера и корпусом аппарата кольцевой полости, верхняя часть боковой стенки котнтейнера непроницаемая, а нижняя часть проницаемая, побудитель колебаний давления, подключенный к верхней части кольцевой полости, фланцевый разъем, в котором установлена решетка, труба со штуцером и обратным клапаном, установленная над решеткой, штуцер с обратным клапаном, присоединенный к кольцевой полости, и технологические патрубки. Причем пространство контейнера между днищем и решеткой заполнено твердой фазой на 0,5-0,8 от объема пространства. Днище контейнера имеет форму эллипсоида вращения с осью, совпадающей с осью контейнера, одна из полуосей которого равна радиусу контейнера, а вторая полуось в 1-3 раза меньше первой, или форму рассекателя потока, подобную криволинейному конусу, образованную вращением вокруг оси контейнера четверти эллипса, одна из полуосей которого равна радиусу контейнера, а вторая полуось в 1-3 раза меньше первой. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и степени использования твердой фазы, особенно при обработке частиц, обладающих разной плавучестью и (или) полидисперсным составом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 пр.
Изобретение относится к термопластичным материалам, которые могут использоваться для разметки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием
