Способ перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта

Изобретение относится к техническим средствам для перемешивания с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах, более конкретно, изобретение относится к способу перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта (ПВС). Способ перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта с помощью перемешивающего аппарата, содержащего ёмкость для перемешивания; перемешивающий орган, расположенный внутри ёмкости и выполненный с возможностью вращения; в днище ёмкости выполнено сливное отверстие со сливным патрубком, сообщающимся со сливным отверстием гидравлически и пневматически; при этом сливной патрубок содержит запорное устройство, выполненное с возможностью регулирования вытекания жидкости из сливного патрубка; при этом аппарат включает в себя по меньшей мере один пневматический патрубок, соединённый со сливным патрубком таким образом, что он по меньшей мере в закрытом положении запорного устройства пневматически соединяется с ёмкостью для перемешивания через объём сливного патрубка; и при этом по меньшей мере один пневматический патрубок пневматически соединён с источником сжатого газа; включает в себя этапы, на которых загружают жидкий и сухой компоненты поливинилового спирта в ёмкость для перемешивания; осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа, при этом в ходе перемешивания с помощью по меньшей мере одного пневматического патрубка в ёмкость через сливной патрубок подают сжатый газ. Технический результат изобретения - повышение эффективности растворения сухих компонентов ПВС. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к техническим средствам для перемешивания с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах, более конкретно, изобретение относится к способу перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта (ПВС).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен аппарат «реактор с несимметричным перемешивающим устройством», раскрытое в публикации патента RU 2019284 C1 (опубликовано 15.09.1994). Известный аппарат включает в себя патрубки для загрузки компонентов смеси, перемешивающий орган, расположенный внутри ёмкости и выполненный с возможностью вращения; в днище ёмкости выполнено сливное отверстие со сливным патрубком, сообщающимся со сливным отверстием гидравлически и пневматически. При этом, выгрузка готового продукта выполняется после перемешивания, то есть патрубок для выгрузки готового продукта (сливной патрубок) содержит запорное устройство, выполненное с возможностью открытия и закрытия вытекания жидкости из патрубка.

При использовании известного устройства для перемешивания поливинилового спирта (ПВС) выполняют следующие действия: загружают жидкий и сухой компоненты в ёмкость для перемешивания; осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа. После приготовления смеси открывают запорное устройство и выгружают готовый продукт через сливной патрубок.

Приведённое решение является ближайшим аналогом раскрытого изобретения.

Сухие компоненты раствора поливинилового спирта тяжелее жидких (воды), из-за чего они в ходе перемешивания оседают на дно ёмкости и забивают объём сливного патрубка. Это обуславливает следующие недостатки известного решения:

- часть сухого компонента не вмешивается или вмешивается в течение длительного времени;

- увеличиваются затраты энергии на производство ПВС и производительность процесса приготовления поливинилового спирта;

- сливной патрубок и/или сливное отверстие могут забиваться сухим компонентом, что затрудняет выгрузку готового продукта и приводит к попаданию сухого компонента в готовый продукт.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Перед разработчиками настоящего изобретения стояла задача повышения эффективности растворения сухих компонентов раствора ПВС, которая включала в себя снижение вероятности попадания сухого компонента в сливной патрубок, а также увеличение энергоэффективности растворения сухого компонента и перемешивания раствора в основной части ёмкости аппарата.

Поставленная задача была решена за счёт создания способа перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта с помощью перемешивающего аппарата, содержащего

ёмкость для перемешивания;

перемешивающий орган, расположенный внутри ёмкости и выполненный с возможностью вращения;

в днище ёмкости выполнено сливное отверстие со сливным патрубком, сообщающимся со сливным отверстием гидравлически и пневматически;

при этом сливной патрубок содержит запорное устройство, выполненное с возможностью регулирования вытекания жидкости из сливного патрубка;

при этом аппарат включает в себя по меньшей мере один пневматический патрубок, соединённый со сливным патрубком таким образом, что он по меньшей мере в закрытом положении запорного устройства пневматически соединяется с ёмкостью для перемешивания через объём сливного патрубка; и

при этом по меньшей мере один пневматический патрубок пневматически соединён с источником сжатого газа;

включающий в себя этапы, на которых

загружают жидкий и сухой компоненты поливинилового спирта в ёмкость для перемешивания;

осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа, при этом в ходе перемешивания с помощью по меньшей мере одного пневматического патрубка в ёмкость через сливной патрубок подают сжатый газ.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в повышении эффективности растворения сухих компонентов ПВС.

Технический результат в раскрытом техническом решении достигается благодаря тому, что в ходе работы аппарата и перемешивания в сливной патрубок поступает сжатый воздух. Частицы сухого компонента за счёт этого выбиваются из патрубка, при этом поток воздуха не даёт возможности частицам сухого компонента поступать в сливной патрубок. Вместе с тем, сухой компонент, оседающий на дно ёмкости, поднимается вверх, что дополнительно увеличивает эффективность перемешивания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 – схематичное изображение перемешивающего аппарата для приготовления раствора поливинилового спирта.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с раскрытым техническим решением перемешивающий аппарат 1 для приготовления раствора поливинилового спирта включает в себя ёмкость 2 для перемешивания, патрубок 3 для загрузки сухого компонента, патрубок 4 для загрузки жидкого компонента, перемешивающий орган 5, расположенный внутри ёмкости 2 и выполненный с возможностью вращения; в днище 6 ёмкости 2 выполнено сливное отверстие 7 со сливным патрубком 8, сообщающимся со сливным отверстием 7 и ёмкостью 2 гидравлически и пневматически; при этом сливной патрубок содержит запорное устройство 9, выполненное с возможностью открытия и закрытия для управления вытеканием жидкости из сливного патрубка 8.

Исполнение перемешивающего аппарата может соответствовать стандарту ГОСТ 24000-97 «Аппараты эмалированные с механическими перемешивающими устройствами. Типы, основные параметры и размеры».

В качестве запорного устройства 9 перемешивающий аппарат 1 может содержать кран, вентиль, задвижку, заслонку или любое другое из известных запорных устройств.

Сливной патрубок 8 может выполняться в виде трубки, которая гидравлически и пневматически соединена с ёмкостью 2 перемешивающего аппарата 1. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сливной патрубок 8 выполнен так, что в рабочем состоянии перемешивающего аппарата 1 он расположен по существу перпендикулярно вертикальной оси.

При этом, в предпочтительном варианте осуществления технического решения днище 6 ёмкости 2 выполнено скруглённым таким образом, что наиболее низкая его точка находится по существу в центре днища 6. То есть в предпочтительном варианте осуществления глубина ёмкости 2 увеличивается от края ёмкости к её середине.

В соответствии с раскрытым техническим решением перемешивающий аппарат включает в себя по меньшей мере один пневматический патрубок 10, соединённый со сливным патрубком 8 таким образом, что пневматический патрубок 10 пневматически соединяется с ёмкостью 2 для перемешивания через объём сливного патрубка 8. Предпочтительно соединять пневматический патрубок 10 со сливным патрубком 8 как можно ниже над запорным устройством 9 для того, чтобы минимизировать возможность попадания сухого вещества в сливной патрубок 8 во время перемешивания. При этом, в соответствии с настоящим техническим решением по меньшей мере один пневматический патрубок 10 пневматически соединён с источником сжатого воздуха (не показан). В предпочтительном варианте осуществления технического решения, источник сжатого воздуха выполнен с возможностью подачи сжатого воздуха в сливной патрубок 8 через пневматический патрубок 10 под давлением, превышающим атмосферное давление на величину не менее 0,5 технической атмосферы.

При этом, в соответствии с настоящим техническим решением перемешивающий аппарат 1 в рабочем состоянии содержит отверстие в верхней части ёмкости 2, которое пневматически соединено с внешней средой. Такое отверстие может служить для стравливания (выхода) излишнего воздуха, который проходит через смесь из пневматического патрубка 10. Необходимо понимать, что в качестве такого отверстия может использоваться как отдельно предназначенное для этого отверстие, так и по меньшей мере один из патрубков для загрузки компонентов, например, парубок 3 для загрузки сухого компонента.

В предпочтительном варианте осуществления раскрытого технического решения сливное отверстие 7 выполнено в днище 6 ёмкости 2 вблизи точки, соответствующей наибольшей глубине ёмкости 2. В варианте осуществления, в котором днище 6 ёмкости 2 выполнено скруглённым таким образом, что наиболее низкая его точка находится в центре днища 6, сливное отверстие 7 выполняется по существу в центре днища 6 ёмкости 2 для перемешивания. В этом варианте осуществления дополнительно повышается эффективность перемешивания компонентов ПВС благодаря тому, что частицы сухого компонента, которые оседают на днище 6 ёмкости 2 под воздействием гравитационного осаждения, опускаются непосредственно к сливному отверстию 7 и сливному патрубку 8, после чего под действием поступающего в ёмкость 2 для перемешивания сжатого воздуха поднимаются вверх, при этом упомянутые частицы сухого компонента дополнительно перемещаются внутри раствора, что повышает эффективность перемешивания компонентов ПВС и растворения сухих компонентов.

Перемешивающий аппарат 1 в соответствии с раскрытым техническим решением может использоваться в способе перемешивания поливинилового спирта, который включает в себя этапы, на которых

загружают жидкий и сухой компоненты раствора поливинилового спирта в ёмкость 2 для перемешивания;

осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа 5 перемешивающего аппарата 1, при этом в ходе перемешивания с помощью по меньшей мере одного пневматического патрубка 10 в ёмкость через сливной патрубок 8 подают сжатый газ. В предпочтительном варианте осуществления технического решения в качестве сжатого газа используют сжатый воздух.

Загрузка компонентов раствора может осуществляться через соответствующие патрубки (3 и 4).

Предпочтительно, сжатый воздух подают под давлением, превышающим атмосферное давление на величину не менее 0,5 технической атмосферы. При значениях давления, превышающих атмосферное на 0,5 – 0,9 технической атмосферы достигается оптимальный режим перемешивания, когда частицы с одной стороны не попадают в сливной патрубок 8, с другой – осаждаемые на днище 6 частицы поднимаются в верхние слои раствора (в варианте осуществления, когда сливной патрубок 8 выполнен в месте днища 6, соответствующем наиболее глубокой части ёмкости 2 для перемешивания, например, в центре днища 6 ёмкости 2 для перемешивания).

Настоящее техническое решение было подробно описано со ссылкой на отдельные варианты его осуществления, однако очевидно, что оно может быть осуществлено в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объёма правовой охраны, определяемого формулой изобретения.

1. Способ перемешивания компонентов для приготовления поливинилового спирта с помощью перемешивающего аппарата, содержащего

ёмкость для перемешивания;

перемешивающий орган, расположенный внутри ёмкости и выполненный с возможностью вращения;

в днище ёмкости выполнено сливное отверстие со сливным патрубком, сообщающимся со сливным отверстием гидравлически и пневматически;

при этом сливной патрубок содержит запорное устройство, выполненное с возможностью регулирования вытекания жидкости из сливного патрубка;

при этом аппарат включает в себя по меньшей мере один пневматический патрубок, соединённый со сливным патрубком таким образом, что он по меньшей мере в закрытом положении запорного устройства пневматически соединяется с ёмкостью для перемешивания через объём сливного патрубка; и

при этом по меньшей мере один пневматический патрубок пневматически соединён с источником сжатого газа;

включающий в себя этапы, на которых

загружают жидкий и сухой компоненты поливинилового спирта в ёмкость для перемешивания;

осуществляют перемешивание смеси с помощью перемешивающего органа, при этом в ходе перемешивания с помощью по меньшей мере одного пневматического патрубка в ёмкость через сливной патрубок подают сжатый газ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сжатого газа используют сжатый воздух.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжатый воздух подаётся под давлением, превышающим атмосферное давление на величину не менее 0,5 технической атмосферы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что

днище ёмкости перемешивающего аппарата выполнено скруглённым таким образом, что наиболее низкая его точка находится по существу в центре днища;

сливное отверстие перемешивающего аппарата выполнено по существу в центре днища ёмкости для перемешивания.