Диспергатор

 

Изобретение относится к диспергаторам и позволяет снизить энергозатраты при получении эмульсий нужного качества и обеспечить одновременное получение продуктов различной степени дисперсности. Диспергатор содержит цилиндрический корпус, внутри которого по центральной оси установлены неподвижные перфорированные диски, закрепленные по периметру корпуса . За этими дисками размещены . крыльчатки, установленные на вращающемся валу. Диспергатор снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками, прилегающими к неподвижным дискам, и соосным с корпусом стаканом , установленным с возможностью осевого перемещения, В стакане размещен последний по ходу потока отсечной перфорированный диск. После каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой расположены средства отбора среды. 1 ил. ф (Л ОО 4; С5 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О9) ® U (1!) (51) 4 В 01 F 3/08

Д Г".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г.

4Ф;; (54) ДИСПЕРГАТОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4004967/22-26 (22) 08.01.86 (46) 23.10.87. Бюл. У 39 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов (72) С.В. Алексеев, А.Г. Олейников, Б.И. Свирякин и H.Ä. Стороженко (53) 66.063{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 772573, кл. В 0 1 F 3/08, 1979. (57) Изобретение относится к диспергаторам и позволяет снизить энергозатраты при получении эмульсий нужного качества и обеспечить одновременное получение продуктов различной степени дисперсности. Диспергатор содержит цилиндрический корпус, ьнутри которого по центральной оси установлены неподвижные перфорированные диски, закрепленные по периметру корпуса. За этими дисками размещены . крыльчатки, устаиовленчые на вращающемся валу. Диспергатор снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками, прилегающими к неподвижным дискам, и соосным с корпусом стаканом, установленным с возможностью осевого перемещения, Р стакане размещен последний по ходу потока отсечной перфорированный диск. После каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой расположены средства отбора среды.

1 ил.

13

Изобретение относится к аппаратам для приготовления эмульсий, может быть использовано в химической, нефтехимической, дорожно-строительной и других областях техники и строительства.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при. получении эмульсий нужного качества и обеспечение одновременного получения продуктов различной степени диспарсности.

На чертеже схематически изображен диспергатор, продольный разрез„

Диспергатор содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого по центральной оси 2 установлены неподвижные перфорированные диски 3 — 6, закрепленные по периметру корпуса. За дисками установлены крыльчатки 7

10, установленные на вращающемся валу 11. Диспергатор снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками

<12 и 13, прилегающими к неподвижным

1 дискам 4 и 5, и соосным с корпусом

1 стаканом 14, установленным с возможностью осевого перемещения. В стакане 14 размещен последнии по ходу потока отсечной перфорированный диск

15.

B диспергаторе имеются также средства 16 — 19 отбора среды, расположенные после первого неподвижного диска 3 и после каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой.

Корпус 1 имеет патрубок 20 входа исходных ингредиентов. На валу 11 установлена ведущая шестерня ?1 и ведущий винт 22.

В корпусе установлены также ведомая шестерня 23 и ведомыи винт 24.

Стакан 14 пермещается в осевом направлении с помощью резьбовых хвостовиков 25 и 26 и резьбовой муфты 27.

Перфорированные риски 3-6 образуют камеры 28-31, в которых размещены средства 16-19 отбора среды в виде патрубков 32-35 с запорной арматурой 36-39.

Диспергатор работает следующим образом.

При вращении вала 11 по часовой стрелке исходные ингредиенты.предва-, рительно перемешанные шестернями 21 и 23, всасываются в межвитковое пространство ведущего винта 22 и поступают далее в первую диспергирующую пару — диск 3 и крыльчатку 7. При

5Î

Опыт показал, что из малоактивного битума, воды с жесткостью гораздо выше 6 мг экв/л и соответствующих доз эмульгаторов можно получить эмульсию, УдОвлетворяющую требованиям к качеству ГОСТа 18659-81.

Для этого необходимо эффективно воздействовать на дисперсную фазу— интенсивно измельчить сырье. В предлагаемом диспергаторе такое тонкое измельчение возможно и осуществляется наиболее интенсивно на последней диспергирующей паре, у которой регулируется зазор между дисками. B остальных диспергирующих парах зазор между дисками стабилен, не регулируется и нет необходимости его регулировать, так как эти пары пред46217

2 прохождении смеси через эту паРу про исходит измельчение ее крыльчаткой 7.

При переработке легко диспергируе5 мого (активного) материала, когда получение продукта нужного качества достигается уже в камере 28 или ?9> отсечной диск 12 или 13 устанавли- . вается в положение, при котором отверстия неподвижного перфорированного диска 4 или диска 5 перекрываются. Диспергированный продукт отводится через патрубок 32 или 33 и запорную арматуру 36 или 37.

При переработке трудно диспергируемого материала отсечные диски 12 и 13 устанавливаются в положение, обеспечивающее свободное поступление перерабатываемой смеси из камеры

- 28 в камеру 29 и далее — в камеру

30. Интенсивность диспергации перерабатываемой смеси, поступающей из камеры 30 через пару диск 6 и диск

15 в камеру 31 регулируется перемещением стакана 14 вдоль оси вала 11 путем вращения резьбовой муфты 27.

Полученный продукт выводится в этом случае по патрубку 35 через запорную арматуру 39.

Возможно получение одновременно четырех типов диспергированного продукта, для чего отсечные диски 12 и

13 устанавливаются в положение, обес;печивающее свободное поступление пеЗ5,рерабатываемой смеси из камеры в ка1 меру по ходу потока, а дисперсии .каждой камеры выводятся по патрубкам соответственно 32-35 через запорную

40 арматуру 36-39.

1346217 назначены для работы на более активных компонентах.

Измельчение дисперсной фазы осуществляется постепенным (по ходу дви5 жения компонентов эмульсии) уменьшением диаметра отверстий в неподвижных дисках и соответствующим увеличением количества лопастей у крыльчаток. Для лучшего измельчения дисперс- 10 ной фазы,циаметр отверстий в неподвижных дисках должен уменьшаться до как можно меньшей величины, обусловленной техническими возможностями изготовления прибора. Но нужно учесть при этом, что уменьшение диаметра отверстий влечет за собой и уменьшение единичной" площади каждого отверстия, причем эта зависимость про- . порциональна квадрату диаметра от20 верстия. Для того, чтобы гидравлическое сопротивление продавливанию смеси жидкостей каждого из четырех перфорированных дисков было одинаковым и не имело тенденций к росту, необходимо,.чтобы суммарная площадь отверстий каждого последующего диска по сравнению с предыдущим была не меньше, а больше или равной. Поэтому диаметр отверстий в каждом последующем диске уменьшается, а количество их соответственно. увеличивается, При продавливании смеси жидкостей через отверстия неподвижных дисков формируются струи, которые разбиваются лопастями крыльчаток. Этими же лопастями производится и их перемешивание. С целью последовательного повышения интенсивности диспергирования увеличивается и количество ло40 пастей крыльчаток, но не бесконечно.

Имеется зависимость оптимального количества лопастей от выбранного диаметра и количества отверстий в дис1 ках. Окончательная степень диспергирования определяется величиной за- 45 зора между отсечным диском 15 и крыльчаткой 10. Чем меньше зазор в этой паре, тем меньше толщина пленки, размазанной лопастями крыльчатки по диску, тем меньше поперечный размер капелек дисперсной фазы.

Для получения эмульсий нужного качества из малоактивных битумов мож-, бб но использовать только последнюю пару, исключив первые три, и диспергирование производить регулированием величины зазора в зависимости от химической ак-.ивности исходных компонентов. Но опыт пок-зывает, что в этом случае большая часть энергозат1 рат падает не на сам процесс диспергирования, а на преодоление механи-. ческого трения в дисках (речь идет о механическом трении при зазорах, измеряемых в тысячных долях миллиметра). Поэтому наиболее оправданным в экономическом отношении для компонентов с низкой химической активностью является процесс диспергирования в парах с посте-енно уменьшающимся числом отверстий и увеличивающимся количеством лопастей. При этом зазор между дисками в последней паре можно устанавлчвать не в микронах, а в десятых долях миллиметра, что исключит потери энергии на преодоление механического трения на целый порядок.

В случае, когда имеются исходные компоненты высокой химической активности, достаточно диспергирование производить только на первой паре дисков, а на остальные пары жидкость не подавать, т.е. не тратить энергии на ее перемешивание. При наличии компонентов средней активности диспергирование можно проводить на первой и второй парах. При наличии компонентов низксй химической активности включаются в работу все диспергирующие пары, а отбор готового продукта можно производить как только из последней камеры, так и изо всех камер одновременно. Последний прием позволяет направлять эмульсию, полу-ченную в первой камере, негосредственно потребителю, так как качество ее не позволяет осуществлять длительное õðàнение. Эмульсию, полученную во второй и третьей камерах направлять потребителю после (в случае необходимости) недолговременного хранения, а полученную в четвертой камере — на длительное хранение (в случае необходимости).

Таким образом, последний перфорированный диск, имея возможность осевого перемещения, обеспечивает получение эмульсий высокой степени дисперсности даже иэ компонентов низкой химической активности, а наличие от,сечных дисков и патрубков с запорной арматурой, позволяет не только снижать энергозатраты при использовании компонентов высокой химической активности, но и производить избиратель26 16 _#_ «» гд 8

Составитель Н. Федорова

Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Редактор С.Патрушева

Заказ 5074/8

Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

5 13462 ный отбор готового продукта либо степени готовности °

Формула изобретения

Диспергатор, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого по центральной оси установлены неподвижные перфорированные диски, закреплен- 0 ные по периметру корпуса, за которыми размещены крыльчатки, установленные на вращающемся валу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при получении эмуль- g сий нужного. качества и обеспечения возможности одновременного получения продуктов различной степени дисперсности, он снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками, прилегающими к неподвижным дискам, и соосным корпусу стаканом, установленным с возможностью осевого перемещения, в котором размещен последний по ходу потока отсечной перфорированный диск, а также средствами отбора среды, расположенными после каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой.