Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред

 

Изобретение относится х области химии , гидрометаллургии и других областей, например изготовление строитепьных материалов . Цель изобретения - повышение эффективности процесса обработки Жидкотекучую среду (суспензию, эмульсию, пульпу) подвергают динамической обработке, предполагающей акустическое, кавитационное воздействия с одновременным вводом в зону кавитации кислорода и водорода в пропорции 2:1, образующих гремучий газ, способный взрываться при кявитационном процессе. При этом повышается степень дисперсности жидкотекучей средь, за счет увеличения гидродинамического воздействия на жидкость. 1 з п ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IECKVIX

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт ссся

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТСРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706172/33 (22) 15.06.89 (46) 07.09,91. Бюл. М. 33 (71) Красноярский центр научно-технического творчества молодежи (72) Ю. А. Коротков, В. M. Антипов, В, А. Куэубов и О. M. Тихомирова (53) 621.926.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССP

М 772585, кл. В 02 С 19/00, 1978. (54) СПОСОБ ГИДРОДИНА!4ИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОТЕКУЧИМ СРЕД (57) Изобретение относится к области химии, гидрометаллургии и других областей, Изобретение относится к области химии, гидрометаллургии и других областей, например изготовление строительных материалов, где используются многокомпонентные жидкотекучие среды и необходима обработка суспенэий, пульп и эмульсий.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса обработки.

Согласно способу в поток суспенэии, пульпы или эмульсии непосредственно-в зону кавитационной обработки подают водород и кислород в виде иелкоди "персных пузырьков, например, за счет аэрации потока. Мелкодисперсные пузырьки кислорода и водорода, объединяясь в процессе в более крупные за счет турбуленции и акустической обработки потока, образуют пузырьки гремучего газа — взрывчатой газовой смеси.

Кавитационные пузырьки, возникающие в процессе обработки жидкотекучей среды, а при схлапывании имеющие темпе„„ „Ж„„1674965 А1 например изготовление строительных материалов. Цель изобретения — повышение эффективности процесса обработки, Жидкотекучую среду (суспензию, эмульсию, пульпу) подвергают динамической обработке, предполагаю!цей акустическое, кавитационное воздействия с одновременным вводом в зону кавитации кислорода и водорода в пропорции

2:1, образующих гремучий газ, способный взрываться при кавитационном процессе.

При этом повышается степень дисперсности жидкотекучей среды за счет увеличения гидродинамического воздействия на жидкость, 1 з,п. ф-лы, оатуру 500-800 С (4) и давление до 4000 атм, инициируют взрывание пузырьков газа (смесь 2-х объемов водорода и одного кислорода), что повышает интенсивность динамической обработки жидкотекучей среды.

Процесс идет непрерывно, так как подается непрерывно водород и кислород в соотношении 2:1. Каждый пузырек гремучего газа, попав в зону схлапывания кавитационного пузырька, при взрыве также дает мгновенное локальное повышение температуры и давления и следующее эа ним столь же резкое разрежение, так как одновременно со взрывом следует превращение гремучего газа в воду. а обьем последней ничтожен в сравнении с объемом первичного пузырька гремучего газа.

Учитывая то, что одновременно схлапываются значительное количество кавитационных пузырьков гремучего газа, в жидкотекучей среде присутствует высокоча1674965

Составитель Н. Бибина

Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Редактор Г. Наджарян

Заказ 2958 Тираж «" Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 статная вибрация с возможностью дробления обрабатываемой среды и самодробления пузырьков гремучего газа, отчего частота вибрации еще больше повышается.

Водород используется в процессе полностью без скопления на дальнейших операциях, так как устойчиво существует область воспламенения последнего в кислороде при концентрациях 4,1 — 96 )» (5).

Таким образом. широта концентрации от 4,1 до 967ь гарантирует взрывание всей массы пузырьков водорода.

Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред реализован следующим образом.

Пример 1. Поток пульпы движется по трубопроводу, например, на флотацию.

В трубопроводе поток обтекает гидродинамическое устройство для обработки пульпы по авт. св. N. 1407560, представляющее собой вставку с консольными элементами, колеблющимися с собственной частотой, отчего в зоне акустической обработки возникает интенсивная кавитация.

Одновременно в пульпу по двум раздельным каналам подаются водород и кислород с расходом газов от 0,01 м на 1 м пульпы з до 0,3 м на 1 м пульпы (в зависимости от э необходимой степени воздействия на частицу пульпы), что создает равномерное аэрирование потока мелкодисперсными пузырьками этих газов.

Проходя зону вибрации внутри и снаружи корпуса резонирующей вставки, пузырьки кислорода и водорода дробятся, образуя пузырьки гремучего газа. Последние взрываются, инициируемые схлапыванием кавитационных пузырьков, имеющих при схлапывании температуру 500-800 С и давление до 4000 атм, При взрыве пузырьков гремучего газа возникает дополнительная высокочастотная вибрация, создающая дополнительную составляющую для резонирования акустически активного устройства.

Дополнительным эффектом является выделение тепла в пульпу, выделившегося от взорвавшихся пузырьков гремучего газа, Наибольший эффект достигается при постановке акустических устройств последовательно по длине трубопровода. Регулировкой объема подаваемого газа можно изменять степень дробления частиц пульпы и температуру нагрева пульпы. Повышение темпе5 ратуры пульпы вызывает дополнительное выделение пузырьков растворенного в жидкотекучей среде газа, что также способствует повышению интенсивности кавитации и гидродинамическому воздействию на части10 цы пульпы, Пример 2, При получении суспензий способ реализуется с помощью, например. устройства по авт, св. М 772585, представляющего собой помольную камеру с патруб15 ком ввода готового материала и радиальными встречно-направленными соплами, снабженными продольными щелями и встречно-направленными щелевыми соплами. Перед входом в устройство поток

20 суспении азрируется мелкодисперсными пузырьками водорода и кислорода. При поступлении потока суспензии в коллектор с камерами мелкодисперсные пузырьки газа смешиваются, образуя более крупные пу25 зырьки гремучего газа, и при выходе потока из дополнительных сопел при резком падении давления возникает интенсивная кавитация, ини .,иирующая резонансные колебания,угообраэных пластин и корпуса

30 устройства. Мгновенно выделившаяся теплота способствует эффективному выделению растворенного в суспензии газа, что знергетич ски усиливает эффект вторичного столкновения в помольной камере и ве35 дет к повышению дисперсности суспенэий, Формула изобретения

1. Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред, включающий подачу среды под давлением в струеформирующее

40 или акустически активное устройства, кавитационную обработку с присутствием газа. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обработки, в зону кавитационной обработки

45 подают водород и кислород в виде мелкодисперсных пузырьков.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем. что водород и кислород подают в -оотношении 2:1.