Йрибор для изучения кинетики гетерогенной реакции в медленном потоке

 

ОllИСАНИЕ 219288

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.Xl.1966 (№ 1110944/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.V.1968. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 5.IX.1968

Кл. 42l, 13/03

МПК G 01п

УДК 541 127 1(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения А. А. Гарибяиц, В. C. Голубев, Ф. С, Гераськин и В. П. Родионов

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ГЕТЕРОГЕННОИ

РЕАКЦИИ В МЕДЛЕННОМ ПОТОКЕ

Изобретение относится к разделу химической кинетики, изучающему кинетику гетерогенной реакции в медленном потоке, например исследование скорости сорбции и ионного обмена между горными породами и потоками подземных вод.

Известны приборы, предназначенные для этих целей, состоящие из вертикально расположенного цилиндрического сосуда, снабженного отверстиями в верхнем,и нижнем основаниях, а внутри — ситом, несущим сорбирующий слой. Такие приборы не обеспечивают необходимой точности определения кинетических параметров.

Предлагаемый прибор, например, для исследования скорости сорбции и ионного обмена между горными породами и потоками подземных вод, отличается от известного тем, что сосуд разделен на части при помощи конусной перегородки с отверстием в вершине, против которого в верхней части установлен распылитель с лотком, а в нижней — вращающаяся воронка с размещенным на ней ситом. Кроме того, конусная перегородка по основанию имеет отводное отверстие, а в вершине отверстие-затвор.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый прибор в двух проекциях.

Прибор представляет собой вертикально расположенный цилиндрический сосуд 1 со съемным дном 2. В верхнем основании сосуда

1 имеется отверстие 8, через которое пропущена резиновая трубка 4, соединенная верхним концом с одним из отводов трехходового крана 5, а нижним — с лотком б, укрепленным подвижно штоком 7 с винтом 8, смонтированным на верхнем основании цилиндрического сосуда. Лоток б связан с распылителем

9, представляющим собой вращающуюся кр„„л„ю щет,»;

Под распылителем 9 расположена конусная перегородка 10 вершиной вверх, в которой сделано круглое отверстие 11, перекрываемое затвором 12. У основания перегородки имеется выводное отверстие 18. Рукоятка управления 14 затвором 12 выведена на верхнее основание цилиндрического сосуда.

Под конусной перегородкой 10 расположено несущее сорбирующий слой сито 15, которое покоится на вращающейся воронке 1б. Съемное дно 2 имеет бортики и отводной патрубок

17. Цилиндрический сосуд и съемное дно 2 крепятся на штативе 18, причем дно 2 опускается винтом 19.

Распылитель насажен на ось 20 электродвигателя 21, воронка 1б приводится во в ращение от электродвигателя 21 посредством трансмиссии 22.

Таким образом, трехходовой кран 5 позво30 ляет попеременно подавать в прибор раствор

219288 и чистую воду, а лоток б служит для подачи раствора или воды к распылителю 9. Лоток 6 можно перемещать в вертикальном и горизонтальном направлениях для регулировки .распыления раствора.

Распыление раствора необходимо для того, чтобы создать мелкие брызги, которые должны равномерно орошать площадь сита 15.

Кроме того, за счет распыления жидкости обеспечивается медленная подача ее.

Конусная перегородка 10 служит для пропускания вниз через отверстие 11 той части диспергированного потока, которая необходима для орошения площади сита 15, остальная часть раствора отводится через отверстие 18, при необходимости этот раствор может быть утилизирован.

Затвор 12 необходим для промывки от предыдущего раствора части сосуда, расположенной выше конусной перегородки, В нижнюю часть конуса воронки вмонтирован ободок из тонкого плексигласа, на который слабо натянута капроновая ткань. При заполнении воронки песком получается филь пр.

Для выполнения опыта съемное дно 2 опускают, и из цилиндрического сосуда извлекают сито 15, которое наполняют до половины высоты химически индифферентным порошком, например кварцевым песком. На поверхность песка наносят тонкий слой сорбента (ионообменника), после чего сито наполняют песком доверху. Слой сорбента оказывается лежащим внутри песка.

Далее из цилиндрического сосуда вынимают воронку lб, которую наполняют тем же песком, что и сито 15. Затем сито 15 устанавливают на воронку lб, и сито с воронкой вставляют в цилиндрический сосуд.

При отирытом затворе 12 включают электродвигатель 21, который приводит в действие распылитель 9 и воронку lб. С помощью трехходового крана 5 в прибор вводят дозу дистиллированной воды для увлажнения кварцевого песка в сите 15 и воронке lб. По увлажнении песка затвор 12 закрывают, и верхнюю часть сосуда промывают реакционным раствором.

Далее с помощью трехходового крана 5 пр I включенном, распылителе 9 и открытом затво>0 ре 12 с постоянной скоростью подают реакционный раствор, а пробы на анализ отбираюг равными порциями из нижнего конца воронки lб.

В частности, для изучения скорости сорбци и ионного обмена между горными по родами и потоками подземных вод в качестве .сорбептов (ионообменников) используют горные породы, а в качестве реакционных растворов-подземные воды.

Предмет изобретения

1. Прибор для изучения кинетики гетерогенной реакции в медленном потоке, наприме, 25 для исследования скорости сорбции и ионного обмена между горными породами и потоками подземных вод, выполненный в виде сосуда, снабженного отверстиями в верхнем и нижнем основаниях, а внупри — ситом, несущим

ЗО сорбирующий слой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения кинетических параметров, сосуд разделен на части при помощи конусной перегородки с отверстием в вершине, против которого в верх35 ней части установлен распылитель с лотком, а в нижней — вращающаяся воронка, на к<торой расположено сито.

2. Сосуд по п. 1, отличающийся тем, что конусная перегородка по основанию имеет o>40 водное отверстие, а в вершине отверстие-за>вор.

Составитель В. Г. Постыляков

Редактор Л. К, Ушакова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Юшина

Заказ 2360)6 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2