Устройство для формирования сферических гранул мономеров
СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИК
„„80„„1229051
AD 4 В 29 В 9 10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Е. списочник изоБРЕТЕНИЯ,/"
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3812323/23-05 (22) 15.11.84 (46) 07.05.86. Бюл. Ф 17 (72) А. Н. Щербань, Н. Н. Ткаченко, И. Г. Берсенев и И. И. Гарцман (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 814857, кл. С 01 В 31/16, В 01 J 19/04, 1979.
Авторское свидетельство СССР
У 377166, кл. В 01 J 2/06, В 29 В 1/02, 1970. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ
СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ МОНОМЕРОВ, содержащее размещенные в корпусе камеру для приема мономеров с ьыводными соплами и камеру для приема не смешивающейся с мономером жидкости с выводными каналами, при этом сопла установлены в последних, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества за счет увеличения выхода гранул заданного размера, выходные концы сопел расположены на одном уров" не с выходными концами каналов, а отношение диаметров отверстий сопел к диаметрам каналов составляет от 1/4 до 1/8, 1229051
ВНИИПИ Заказ 2407/13
Тираж 640 Подписное
Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к устройствам для получения сферических гранул иэ жидких полимерных материалов в процессе полимеризации мономеров н среде несмешивающейся жидкости и мо жет быть использовано преимущественно н производстве углеродных адсорбентов.
Цель изобретения — повьппение качества за счет увеличения выхода гра-, нул заданного размера.
На чертеже изображено устройство, поперечный разрез.
Устройство для формирования сферических гранул мономеров содержит размещенные в корпусе камеру 1 для приема мономера, камеру 2 для приема не смешивающейся с мономером жидкости с выводными каналами 3 и перегородку
4, разделяющую эти камеры. Камера 1 выполнена с соплами 5 для вывода мономера, установленными в перегородке
4 и проходяшими скнозь каналы 3 так, что их концы находятся на одном уровне с кромками отверстий каналов.
Сопла 5 снаружи выполнены коническими с таким расчетом, чтобы кольцевые зазоры на входе в каналы 3 были достаточными для создания одинаковой скорости жидкости в каждом канале.
Камеры 1 и 2 снабжены штуцерами
6 и 7 для подвода соответственно мономера и несмешивающейся жидкости.
Устройство работает следующим образом, Нагнетаемый через штуцер 6 мономер образует на острых концах сопел капельки. По достижению строго определенного размера они срываются с концов сопел силой няэкостного трения несмешивающейся жидкости, проходящей через каналы. Момент отрыва наступает тогда, когда сила нязкостного трения Стокса преодолевает силу поверхностного натяжения капли,, образованной на острие сопла, т.е. б 11 dc
3 ТВ>Ч > —
D где Р и 7 нязкоеть и скорость несмешивающейся жидкости, < — межфазное поверхностное натяжение.
Для данного диаметра сопел d при постоянстве физических параметрон жидкостей и одинаковой во всех каналах скорости V несущей жидкости диаметр D, сформированных капель, одинаков.
Оптимальное отношение диаметров сопел к диаметрам каналон от 1/4 до
1/8 установлено опытным путем. Чтобы
1>1 получить максимальную производительность устройства и исключить при этом дробление капель> скорость движения несмешивающейся жидкости н каналах задают такой, при которой чис1 > ло Вебера несколько меньше критического, например 10-15 см/с, при получении капель диаметром 2-3 мм иэ мономеров с поверхностным натяжением
6 = 20-30 дин/см в среде несмешива20 ющейся жидкости (технические и фторуглеродные масла 1> = 6-20 сП), При уменьшении диаметра каналов менее 4 диаметров отверстий сопел наблюдается неустойчивость процесса грануляции. дробление капель, переход н струйный режим каплеобразования> занихрение траектории капель нблизн сопел. В диапазоне диаметров каналон, равном 4-8 диаметрам отвер30 стий сопел, процесс устойчив, хорошо формируется совместный поток капель и несмешивающейся жидкости на выходе из устройства. Дальнейшее увеличение, диаметров каналов не дает существенного улучшения процесса каплеобраэования, но уменьшает количество сопел на единицу рабочей площади устройства и приводит к увеличению общей скорости потока на входе В полимеризатор, .1о что снижает эффективность полимериэации мономеров.
Лабораторные исследования показы вают, что монодисперсность гранул, получаемых с использованием предлагаемого устройства> существенно выпе, чем в устройствах с распадом струй на капли.
Диаметр капли-гранулы можно регулировать> не заменяя сопла, путем изменения (в определенных пределах) скорости подачи несмешивающейся жидкости, Причем„ чем выше скорость, тем меньше размер отрываемых капель.
