Аппарат для получения фотографических эмульсий

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ, содержащий термостатированную емкость, внутри которой установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде статора с отверстиями на боковой поверхности и размещенного внутри него ротора, вьшолненного в виде диска с закрепленными по обе стороны лопастями , и патрубки для подвода компонентов в полость перемешивающего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности фотографических эмульсий, улучшения качества смешения и стабилизации кoнцeнтpaц и компонентов , он снабжен закрепленными на статоре по окружности перфорированными стаканами,компенсирующими лопатками, размещенными внутри статора, охватываемыми коаксиальньм цилиндром с прорезями, при этом компенсирующие лопатки установлены с радиальным зазором по отношению к лопастям ротора и к коаксиальному цилиндру. 2.. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что, отверстия на боковьгх поверхностях стаканов выполнены равномерно по высоте и направлены радиально к оси вращения ротора. (Л 3.Аппарат поп.1, отличающийся теп, что компенсирующие лопатки вьшолнены перфорированньми, 4.Аппарат по п.1, о т л и ча ющ и и с я тем, что отношение расстояния между .лопастями ротора и , компенсирующими лопатками к шагу . между, лопатками равно 0,1-0,5. СХ) 5.Аппарат по п.1, отличаюю ю щийся тем, что суммарная площадь прорезей в коаксиальном цилиндре в 1,5-10 раз меньше общей площади его внутренней поверхности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1140822

4 (51 В 01 F 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3667718/23-26 (22) 01. 12. 83 (46) 23.02.85. Бюл. №- 7 (72) В.М. Фомин, В.В. Каратаева, P.Ø. Аюпов, Б.А. Воробьев, Н.М. Кудрявцев, Л.Н. Семенюк, А.Ф. Никулин, А.И. Тихонов и Ю.Е. Рагинский (71) Казанский научно †исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышпенности (53) 772. 129(088.8) (56) 1. Патент США - 34 15650, кл. 251-23/271, 1968.

2. Патент США ¹ 3782954, кл. 259-23/271, 1974. (54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ, содержащий термостатированную емкость, внутри которой установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде статора с отверстиями на боковой поверхности и размещенного внутри него ротора, выполненного в виде диска с закрепленными по обе стороны лопастями, и патрубки для подвода компонентов в полость перемешивающего устройства, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения однородности фотографических эмульсий, улучшения качества смешения и стабилизации концентрации ком— понентов, он снабжен закрепленными на статоре по окружности перфорированными стаканами, компенсирующими лопатками, размещенными внутри статора, охватываемыми коаксиальным цилиндром с прорезями, при этом компенсирующие лопатки установлены с радиальным зазором по отношению к лопастям ротора и к коаксиальному цилиндру.

2.. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, отверстия на боковых поверхностях стаканов выполнены равномерно по высоте и направлены радиально к оси вращения ротора.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю - шийся тем, что компенсирующие лопатки выполнены перфорированными, 4. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение расстояния между .лопастями ротора и компенсирующими лопатками к шагу между лопатками равно О, 1-0,5 .

5 . Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что суммарная площадь прорезей в коаксиальном цилиндре в 1,5-10 раз меньше общей площади его внутренней поверхности.

1140822

Недостатками известного аппарата являются низкие однородность фотографических эмульсий, качество смешения и стабилизации компонентов.

Цель изобретения — повышение од40 нор од но с ти ф от or р афич ес ких э мул ь сий, улучшение качества смешения и стабилизации концентрации компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат для получения фотографических эмульсий, содержащий термостатированную емкость, внутри которой установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде статора с отверстиями на боковой поверхности и размещенного внутри него ротора, выполненного в виде диска с закрепленными по обе стороны лопастями, и патрубки для подвода компонентов в полость перемешивающего устройства,>5 снабжен закрепленными на статоре по окружности перфорированными стаканами, компенсирующими лопатками,раз-i

Изобретение относится к конструкциям роторных аппаратов и может быть использовано в химической промышленности преимущественно для получения однородных фотоэмульсий. 5

Извест н аппарат, содержащий емкость, в которую помещен раствор желатина или другого защитного коллоида. Внутри емкости установлен реактор с приводом, во внутренней полости которого размещены горизонтальные и вертикальные лопасти. Реактор имеет форму конуса. B корпусе реактора выполнены отверстия для ввода и вывода жидкой среды. Кроме это- 15 го, реактор снизу и сверху имеет трубопроводы для подвода АяИО, и

КНа1 Е 1Е.

ЕЕедостатком данного аппарата яв— ляется неоднородность концентрации 20 вновь вводимых растворов в желатине по высоте реактора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является аппарат для получения фотографических2 эмульсий, содержащий термостатиро— ванную емкость, внутри которой установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде статора с отверстиями на боковой поверхности и размещенного внутри него ротора, выполненного в виде диска с закрепленными по обе стороны лопастями, и патрубки для подвода компонентов в полость перемешивающего устройства Е 23. мещенными внутри статора, охватываемым коаксиальным цилиндром с проре1 зями, при этом компенсирующие лопатки установлены с радиальным зазором по отношению к лопастям ротора и к коаксиальному цилиндру.

Отверстия на боковых поверхностях стаканов выполнены равномерно по высоте и направлены радиально к оси вращения ротора.

Кроме того, компенсирующие лопатки выполнены перфорированными.

При этом отношение расстояния между лопастями ротора и компенсирующими лопатками к шагу между лопатками равно 0,1-0,5, а суммарная площадь прорезей в коаксиальном цилиндре в 1,5-10 раз меньше общей площади его внутренней поверхности.

На фиг. 1 изображен схематично предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение B-В на фиг. 1; на фиг.5 — сечение à — Г на фиг. 3.

Аппарат содержит термостатированную емкость 1, внутри которой установлено перемешивающее устройство 2, выполненное в виде статора 3 с отверстиями на боковой поверхности и размещенного внутри ротора 4, выполненного в виде диска с закрепленными по обе стороны лопастями 5, и патрубки 6 для подвода компонентов в полость перемешивающего устройства 2, причем аппарат снабжен закрепленными на статоре по окружности перфорированными стаканами

7, компенсирующими лопатками 8, размещенными внутри статора 3, охватываемыми коаксиальным цилиндром 9 с прорезями 10, при этом компенсирующие лопатки 8 установлены с радиальным зазором по отношению к лопастям ротора 4 и к коаксиальному цилиндру 9. Отверстия на боковых поверхностях стаканов 7 выполнены равномерно по высоте и направлены радиально к оси вращения ротора 4, а компенсирующие лопатки 8 выполне- ны перфорированными. При этом отношение расстояния между лопастями ротора 4 и компенсирующими лопатками 8 равно О, 1-0,5, а суммарная площадь прорезей в коаксиальном цилиндре 9 в 1,5-10 раз меньше его общей площади внутренней поверхности.

1140822

Лппарат раб отает следуюшим образом.

20 ратных токов происходит выравнивание концентрации вновь вводимых компонентов в объеме аппарата и в процесТермостатир ованная емкос т ь 1 заполняется раствором желатина. В емкости поддерживается заданная температура. При вращении вала ротора

4 движение передается лопастям 5, которые создают радиальный поток жидкости в статоре 3 устройства 2.

Жидкая среда через центральные входные отверстия поступает в статор 3 устройства 2 и покидает его через прорези 10 цилиндра 9. Через подводящие трубопроводы 6 подаются вновь

15 вводимые компоненты AgN03 и KBr, которые поступают в статор 3 устройства 2 и через коллектор в перфори— рованные стаканы 7, высота которых равна высоте лопастей 5 ротора 4.

Далее вновь вводимые компоненты через перфорацию, равномерно расположенную по высоте в стаканах 7, поступают в полость устройства 2, где они начинают смешиваться с жидкой средой, находящейся в устройстве 2. А так как эти перфорированные стаканы 7 равномерно расположены по окружности в статоре 3, а отверстия на боковых поверхностях — равномерно по высоте, то происходит быстрое, эффективное и равномерное перемешива— ние вновь вводимых компонентов с жид— кой средой, находящейся. в аппарате.

Вновь образованные исходные компоненты, двигаясь пад действием лопастей 5, установленных на диске ротора

4, в радиальном направлении, попа— дают в пространство, ограниченное лопастями 5, диском ротора 4, статором З.и коаксиальным цилиндром 9 с 4О прорезями 10, в котором установлены о компенсирующие лопатки 8 с перфора— цией. Набегая на лопатки 8, жидкая среда за ними образует зоны обратных токов. Это повышает турбулентность 45 потока и тем самым улучшает перемешивание вновь вводимых компонентов с раствором желатина. При изменении (нежелательном) расхода вновь вводимых компонентов AgN03 и KBr, вызванных пульсацией давления подающих агрегатов, неточностью дозирования, за счет массообмена основного потока (смеси раствора желатина с вновь вводимыми компонентами) с зонами об- 55 се синтеза эмульсий. Далее жидкая среда ч ерез прорези 10 к оаксиал ьного иилиндра 9 попадает через отверс— тия статора 3, вступая в реакцию синтеза, и поступает в емкость 1, откуда она вновь поступает в устройство 2. Таким образом протекает процесс синтеза фотоэмульсии.

Благодаря наличию устройства ввода компонентов AgNO, и КВг, выполненного в виде перфорированных стаканов, отверстия которых равномерно расположены по высоте, а сами стаканы установлены внутри реактора (выполнены по высоте равными высоте лопастей ротора) имеем равномерную концентрацию вновь вводимых компонентов в

1объеме реактора. Отверстия на боковых поверхностях стаканов, направленные радиально к оси вращения ротора, улучшают перемешивание вновь вводи— мых компонентов AgNO, и КНа1 с жидкой средой, находящейся в аппарате, так как за стаканами образуются зоны обратных токов со значительной турбулетностью, что интенсифицирует процесс перемешивания.

Наличие в статрре равномерно расположенных по окружности с радиальным зазором по отношению к лопастям ротора компенсирующих лопаток и охватывающегo их коаксиального цилиндра с прорезями, установленного с радиальным зазором к компенсирующим лопаткам, приводит к образованию за лопатками зон обратных токов. Это повышает турбулентность потока жидкой среды в аппарате, что приводит к интенсификации перемешивания вновь вводимых компонентов AgNO> и

KBr с жидкостной средой, находящейся в аппарате. Зоны обратных токов со значительно меньшей расходной скоростью движения жидкой среды являются как бы емкостями, с которыми происходит массообмен спротекающей жидкой среды. Таким образом, происходит сглаживание, выравнивание концентрации вновь вводимых компонентов AgNO u KHal в растворе желатина в процессе синтеза эмульсии.

Благодаря тому, что компенсирующие лопатки выполнены перфорированными, удается избежать отрыва от компенсирующих лопаток зоны обратных токов, что может иметь место при значительных скоростях движения жидкой среды в аппарате. Кроме этого, за

20

S ??408 счет перфорации улучшается массообмен основного потока с зонами обратных токов, Благодаря радиальному зазору между лопастями ротора и компенсирующими лопатками, выполненному в диапазоне О, 1-0,5 шага установки компенсирующих лопаток, зоны обратных токов за лопатками получаются устойчивыми и не смываются потоком жидкой среды. Уменьшение этого зазора ведет к смыванию зоны обратных токов и ухудшению массообмена в этой области реактора, а увеличение его ведет к значительному увеличению размеров аппарата при незначительном улучшении перемешивания в этой области. Оптимальный радиальный зазор равен 0,1-0,5 шага установки лопаток.

Радиальный зазор между компенсирующими лопатками и коаксиальным цилиндром приводит к тому, что зоны

22

6 обратных токов не касаются коаксиального цилиндра с прорезями, что также делает их устойчивыми.

Благодаря тому, что в коаксиальном цилиндре суммарная площадь прорезей в 1,5-10 раз меньше его общей внутренней поверхности, имеем поток жидкости, истекающей из прорезей с одинаковой концентрацией. Так как сечение прорезей небольшое, то и осевая расходная скорость незначительна. Жидкая среда, имеющая значительную окружную скорость в полости, образованной лопастями ротора, диском ротора, корпусом статора и коаксиальным цилиндром с прорезями, за счет зоны обратных токов, образованных за компенсирующими лопатками, выравнивает концентрацию исходных компонентов и покидает статор с постоянной концентрацией как во времени, так и в объеме статора.

Фиг f

1140822

1140822

Фиг,3 ..

Фиг.

Фиг. 5

Составитель А. Телесницкий

Техред М. Надь Корректор А. Ильин

Редактор А. Козориз

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

Заказ Збб/7 Тираж 587 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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