Устройство для исследования процессов набухания твердых частиц

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ НАБУХАНИЯ ТВЕРДЫХ ;ЧАСТИЦ, включающее емкость для частиц , соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, .выполненный в виде опрокинутого ста|Кана , установленного с возможностью перемещения относительно емкости, и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности рабЬты устройства , стакан установлен коаксиально внутри емкости и снабжен сеткой , закрепленной на его торце. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности создания постоянного контакта частиц с жидкой средой-и исследования процессов в условиях непрерывного обновления жидкой средщ, устройство снабжено сосудом с жидкой средой, подсоединенным к нижней части емкости посредст- 8 вом трубы с запорным вентилем.

СОЮЗ COBETCHHX СЧВЪЮ

РЕСПУБЛИН

Звал G 01 Н 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОММ СВИДЕТЮ ВСТВ\ ,кана, установленного с возможностью перемещения относительно емкости, и измерительное приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности рабЬты устройства, стакан установлен коаксиально внутри емкости и снабжен сеткой, закрепленной íà его торце.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности создания постоянного контакта частиц с жидкой средой и исследования процессов .в условиях непрерывного обновления жидкой среды, устройство снабжено сосудом с жидкой средой, подсоединен ным к нижней части емкости посредст- I вом трубы с запорным вентилем.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССВ

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3298243/23-26. (22) 27.05.81 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) В. A. Журавлев, Г.3. Есипов и Г.В. Ушаков (71) Кузбасский политехнический институт (53) 678.019.25(088.8) (56) 1."Высокомолекулярные соединения", т. XXI, 9 3. N., 1979.

2. Авторское .свидетельство СССР

9 338821, кл. G 01 и 7/14, 1972; (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДНЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ НАБУХАНИИ ТВЕРДЫХ

ЧАСТИЦ, включающее емкость для частиц, соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, выполненный в виде опрокинутого ста,.SUÄÄ 1012098. A

1012098

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в исследовательских целях для оценки характера взаимодействия между жидкими или газообразными ве5 ществами и твердым продуктом в виде частиц шаровидной или иной формы.

Преимущественно изобретение может быть использовано при исследовании кинетики набухания пространственносшитых полимеров в органических растворителях и кинетики полимераналогичных превращений (сульфирования, нитрования, хлорметилирования, амини-. рования) . известно устройство, содержащее 15 колонну, поршень, шток, цилиндр с поршнем, расположенные на одной сети, приспособление для подачи жидкого реагента и калиброванный прозрачный капилляр "1). 20

Однако в данном устройстве поршень, находящийся в контакте с испытуемым материалом, выполнен в виде сплошного цилиндра и для полного и быстрого смачивания твердых частиц 25 жидким веществом необходимо оставлять значительный зазор между поршнем и внутренней стенкой колонки. Это приводит к тому, что наиболее мелкие частицы могут попасть в этот зазор, затруднять.ход поршня и нарушать нормальную работу устройства. Попадание частиц в зазор может. также вызвать перекос поршня, что сделает невозможным его дв ение под действием сил 35 набухания или под действием собственного веса (в случае уменьшения объема твердых частиц при взимодействии) и, соответственно, невозможность проведения исследования.

Кроме того, гайка для установки

"нуля" находится непосредственно на колонке, что .усложняет конструкцию и увеличивает вероятность нарушения соосности устройства при установке

"нуля".

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для исследования процессов набухания твердых частиц, включающее емкость 50 для частиц, соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, выполненный в виде опрокинутого стакана, установленного с возможностью перемещения относительно ем55 кости, и измерительное приспособление $2(, Недостатком известного устройства является невозможность создания ус- 0 ловий постоянного нахождения твердых частиц в жидкой среде. Объясняется это тем, что при увеличении объема слоя при использовании известного устройства набухшие частицы выходят за пределы жидкой фазы, ограниченной высотой ячейки, тем самнм нарушая заданные условия процесса.

Причем известное устройство характеризуется невозможностью исследования процессов в условиях непрерывного обновления жидкой среды.

1,елью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем емкость для частиц, соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, .выполненный в виде опрокинутого стакана, установленного свозможностью перемещения относительно емкости, и измерительное приспособление, стакан установлен коаксиально внутри емкости и снабжен сеткой, закрепленной на его торце. . При этом с целью обеспечения возможности создания постоянного контакта частиц с жидкой средой и исследования процессов в условиях непрерывного обновления жидкой среды, устройство снабжено сосудом с жидкой . средой, подсоединенным к нижней части емкости посредством трубы с запорным вентилем..

В предпочтительном варианте выполнения устройства дополнительно предусмотрено, что сопряжение между внутренней стенкой емкости и стаканом выполнено по скользящей посадке.

В другом возможном конкретном варианте выполнения размер ячеек сетки в нижней части стакана принимается в пределах 0,05-0,1 мм во избежание попадания частиц твердого продукта в полость поршня.

Для более быстрого заполнения колонки жидким веществом в верхней части стакана сделано отверстие-воздушка диаметром 5-10 мм.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит емкость 1 с пористой перегородкой 2, опрокинутый стакан 3 с укрепленной íà его торце сеткой 4 и отверстием-воздушкой 5, уравновешивающее приспособление, выполненное в виде цилиндра 6 с поршнем 7, заполненный подкрашенной жид-, костью, калиброванный капилляр 8, сосуд 9 с жидкой средой, подсоединенный к нижней части емкости 1 посредством трубы 10 с запорным вентилем 11, сосуд 12 с подкрашенной жидкостью для установки "нуля",, кран 13.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 1 на пористую.перегородку 2 помещают 3-7 г испытуемого материала в виде твердых частиц, вводят стакан 3 до полного контакта сетки 4 с материалом, после чего приводят в соприкосновение шток поршня

1012098

ВНИИПИ Заказ 2749/52

Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 цилиндра 6 днищем стакана 3. Проверив правильность сборки установки, открывают кран 13, с помощью сосуда

12 устанавливают столбик жидкости в калиброванном капилляре 8 на нулевой отметке и перекрывают кран 13. Из сосуда 9 подают жидкий реагент таким образом, чтобы он полностью покрыл твердый продукт и .с помощью секундомера фиксируют начало процесса. Через определенные промежутки времени, зависящие от протяженности процесса, отмечают изменение высоты столбика жидкости в калиброванном кайилляре.