Способ транспортировки по трубопроводу водной суспензии железоокисных пигментов

 

СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПО ТРУБОПРОВОДУ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ, включающий предварительное введение пластификатора , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве пластификатора используют полифосфат натрия вколичестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) D 21 р 3/00, F 17 р 1 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ î рг

5 Количест80

pgcrAгм ютлоомифииалчщьа, % фиа 1 (21) 3484848/29-12 (22) 13.08.82 (46) 15 ° 01,84. Бюл. Р 2 (72) М,Л.Фрисман и Ю.К.Сафонов (71) Всесоюзное ордена Трудового

Красного Знамени научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности. (53) 676.1.023 ° 6(088.8) (56) 1. Смсльский Б.М. и др. Реодинамика и теплообмен нелинейно-вязкопластичных материалов. М., 1970, с. 40 (прототип1 (54)(57) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ

ПО ТРУБОПРОВОДУ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ

ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ, включающий предварительное введение пластификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в качестве пластификатора используют полифосфат натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента.

1067112

Изобретение относится к транспортировке водной суспензии минеральных пигментов: красного и желтбго железоокисных и белого — двуокиси титана и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промьпаленности при производстве бумаги-основы синтетического шгона и декоративного слоя бумажно-слоистого пластика.

В указанных бумагах пигменты используют как красящие вецества и наполнитель, поэтому их расход значительный. Транспортировку пигментов осуцествляют в виде их.водных суспензий.

Водные суспензии желеэоокисных 15 пигментов являются неньютоновскими жидкостями, их особенностью является наличие начального напряжения сдвига 7о, определяющего усилие, необходимое для приведения жидкости 70 в движение, и характеризующего степень пластичности жидкости (чем больше 70 тем менее пластична жидкость). Для водных суспензий железоокисных пигментов 7 имеет доста- у5

2 точно большое значение: 7< = 6-8 Н/м, т.е. они малопластичны, что предопределяет большие затраты энергии на перемещение этих суспензий по трубопроводам. 30

Известен способ транспортировки пгиготовленных на основе лаков суспензий железоокисных пигментов путем предварительного введения в суспензию пластификатора, в роли которого выступают вецества группы фенолов: дибутилфталат, диметилфталат, диамилфталат f13 °

Эти вецества позволяют в приготовленных на основе лаков суспенэиях железоокисных пигментов снизить 40 величину Е,, повышая тем самым пластичность и давая возможность суспензиям течь даже под действием собственного веса, заполняя имеющиеся различные микроскопические углубле- 45 ния.

Недостатком известного способа является то, что действие указанных пластификаторов из группы фенолов ограничено определенным интервалом времени, в течение которого они ис-. паряются. Это время составляет обычно от нескольких минут до нескольких часов. В то же время водные суспензии железоокисных пигментов хранятся На производстве в течение месяца и более, поэтому использование в качестве пластификаторов веществ группы фенолов приводит к рез-, косу снижению эффективности процес- 60 са транспортировки суспензии по трубопроводам. Кроме того, фенолы очень токсичны.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса транспортиров-,65 ки водных суспензий железоокисных пигментов, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу транспортировки по трубопроводу водной суспен зии железоокисных пигментов, заключающемуся в предварительном введении в суспензию пластификатора, в качестве пластификатора Hcnoëüçóþò полифосфат натрия в количестве 0,41,5Ъ от массы сухого пигмента °

Предлагаемый способ транспортировки в промдаленных условиях осуществляют следуюцим образом.

Вариант 1. Исходя иэ объема емкости для приготовления суспензии и необходимой ее концентрации, определяют требуемое количество воды, пигмента и полифосфата натрия, причем последний задают из расчета

0,4-1,5Ъ от массы сухого пигмента.

После перемешивания в течение нескольких минут исходных компонентов образуется однородная масс, при этом полифосфат натрия полностью растворяется. Полученную суспензию пигмента с помощью насоса отбирают иэ емкости и по трубопроводу транспортируют в емкость для хранения. Обычный срок хранения — месяц.

Суспенэию с помощью шнека или насоса отбирают иэ хранилища и по трубопроводу транспортируют в производство, при этом пластичность суспензии, характеризуемая наличием начального напряжения сдвига Vq не уменыаается в течение всего срока хранения суспенэии пигмента.

Вариант 2. Сухой пигмент иэ контейнеров с помощью пневмоподъемника направляется непосредственно в хранилице, предварительно заполненное водой с растворенным в ней полифосфатом натрия с расчетом 0,4—

1,5Ъ от массы хранимого пигмента.

В хранилище пигмент осаждается под действием силы тяжести и хранится в виде осадка до потребления. В производство. осадок пигмента отбирают с помощью шнека, при этом благодаря повышению пластичности осадка ,эа счет добавки полифосфата натрия резко снижается нагрузка на привод шнека и повышается надежность всей

:системы.

Таким образом, эффективность про- цесса транспортировки водных суспенэий железоокисных пигментов не снижается в течение практически неограниченного отрезка времени.

П р и и е р 1. Om ную проверку предлагаемого способа транспортировки водных суспенэий железоокисных пигментов проводят на модели, представляющей собой. герметический сосуд объемом 5 л, внутренняя полость ко- . торого сообщается с трубкой (капил1067112 ляром) диаметром 3 мм и длинои 0,5 м Во внутреннюю полость герметичного сосуда заливают исследуемую суспензню, затем при закрытом пробкой капилляре в сосуде создают избыточное давление порядка 3-4 атм. Открывают пробку на капилляре и фиксируют время транспортировки определенного объема суспензии (при этом давление

Количество пластификатора

0 0 0 2 0 5 1 0 1 5 2 0 3 0 4 0

Производительность трубопровода, см /с

2,7 3,1 4,7 7,0 6,8 6,2 5,4 5,0

Пигментную суспенэию с добавками указанных пластификаторов выдержи,вают в течение нескольких суток и через определенные интервалы времени. на релаксометре измеряют вязкость

25 су

График зависимости вязкости суспенэии от продолжительности ее выдержки представлен на фиг. 2. Воздействие известного пластификатора, . ограничивается суткам, так как он

ЗО интенсивно испаряется. Действие полифосфата натрия распространяется на продолжительный период. времени, незначительное увеличение вязкости связано с испарением воды с поверхЗ5 ности суспенэии. Следовательно, использование пласт «фикаторов из группы фенолов оказывается неэффективным для длительных (более суток) технологических процессов хранение и

Щ последующей транспортировки пигмент- ных суспензий.

На основании представленных результатов можно утверждать, что использование в качестве пластификатора добавок полифосфата натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента при транспортировке водных суспензий железоокисных пигментов обеспечивает повышение эффективности трубопроводного тРанспорта указанных .суспензий.

Иэ таблицы следует, что добавка

0,4-1,5% полифосфата натрия обеспечивает резкое повышение производительности трубопровода. Исследования с суспензиями, подвергнутыми выдержке в течение нескольких недель, дают практически такие же результаты.

Пример 2. Проводят опыты аналогично примеру 1. С помоцью прибора, релаксометра, снимают зависимости для построения реологических кривых.

На фиг. 1 представлены реологические кривые при использовании в качестве пластификатора следуюших вешеств: полиакриламид (кривая 1), кальцинированная сода (кривая 2), полифосфат натрия (кривая 3).

Анализируя полученные кривые, можно отметить, что максимальное снижение начального напряжения сдвига (т.е. максимальное повыаение. пластичности ) обеспечивается введением в суспенэию полифосфата натрия в количестве 0,4-1,5% от массы сухого пигмента, Для сравнения действия на пигментную суспензию предлагаемого пластификатора — полифосфата натрия и известного — дибутилфталата проводят следуюший опыт, J в сосуде практически не меняется) .

Затем рассчитывают производительность трубопровода. Исследования проводят для различных значений содержания пласти<,>икатора - полифосфата натрия при одной концентрации суспензии 400 г/л. результаты исследования представлены в таблице; !

1067112

P 7n

0,6

О и фиа2

8 6, сульки

Закаэ 11166/33 Тираж 378 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель С. Соловьева

Редактор С. Лисина Техред Л;Пилипенко Корректор Г. Решет ник