Устройство для смешивания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1230657 . А 1 (5)34 В 01 Р 7 00

OnHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ ю««„. «, « « 1

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,25а а Ь а;

2о к + 6a;

0 <Е 096, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3768399/23-26 (22) 31.05.84 (46) 15.05.86. Бюл. У 18 (72) Ю.С.Кольцов, Ю.Е.Мальков

:и А.М.Лисенков (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 971453, кл. В 01 F 7/18, 1981. (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ преимущественно высокодисперсных порошков с жидкостью, содержащее корпус с центральной горловиной, в котором на вертикальном вращающемся валу установлена мсшалка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью эффективного смешения порошков с жидкостью большей плотности или пло-, хо смачивающей поверхность частиц, . корпус выполнен в виде тела, образованного вращением эллипса вокруг вертикальной оси, параллельной его малой оси, при этом эллипс имеет следующие соотношения параметров: где а — большая полуось эллипсами — малая полуось эллипса; — расстояние между центрами двух противоположных эллиптических сечений тела;E — эксцентриситет эллипса, стенки корпуса сопряжены с днищем, имеющим в продольном сечении форму дуги эллипса со следующими параметрами: а+ k/2 А а 10а + k/2;

Ъ б2,5b;

075 Е е 1 где A — большая полуось эллипсау — малая полуось эллипса, Eg — эксцентриситет эллипса,, и горловина имеет диаметр

К вЂ” 2a ñ +Р < K — 0,5g

1230657

0,25а Ьа;

2а кеба;

0 Е 0.96ю где 4 — большая полуось эллипса

b — малая полуось эллипса; — расстояние между центрами двух противоположных эллиптических сечений тела; — эксцентриситет эллипса, стенки корпуса сопряжены с днищем 5 корпуса, имеющим в продольном сечении форму дуги эллипса с параметрами: З а+ K /2 а 4 10а + K/2;

Ь «аВ «2,5b>

075 fЕ с 1, где 4 — большая полуось эллипса, — малая полуось эллипса; — эксцентриситет эллипса, Горловина 2 имеет диаметр:

K-2a а Эак -05а.

Устройство работает следующим обф разом.

Корпус 1 заполняется жидкостью до нижнего среза горловины 2, которая с помощью мешалки пермешивается со скоростью, обеспечивающей образование воронки в центральной части корпуса. Через горловину 2 засыпается высокодисперсный порошок, который затягивается в воронку, в нижней час ти которой он переходит в объем жидкости за счет центробежных сил. При дальнейшем перемешивании частицы порошка находятся в обьеме жидкости и движутся по спирали.

Изобретение относится к области смешения, в частности к устройствам для смешения высокодисперсных порошков с жидкостью большей Плотности . или плохо смачивающей поверхность порошка.

Целью изобретения является эффективное смешение порошков с жидкостью большей плотности нли плохо смачивающей поверхность частиц.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид, на фиг. 2— сечение корпуса устройства.

Устройство для смешивания содержит корпус 1 с центральной цилиндричес кой горловиной 2, внутри которого установлен вращающийся вал 3 с мешалкой 4. Корпус 1 выполнен в виде тела, образованного вращением эллипса вокруг касательной, параллельной его малой оси, при этом эллипс имеет следующие соотношения параметров:

Параметры экспериментальных образцов предлагаемого устройства и результаты испытаний приведены в таблице.

Интенсивность смешивания оценива- . лась на основании данных по кинетике взаимодействия апреттнрованных высокодисперсных (в/д) порошков алюминия с водой.

Уменьшение периода индукции, увеличение скорости взаимодействия при одном режиме перемешивания, а также уменьшение дисперсии воспроизводимости данных величин свидетельствует об.улучшении условий диспергирования и обеспечении оптимальных условий смачивания водой гидрофобной поверхности порошка (косинус угла смачива" ния равен 0,88) в устройстве с корпусом предлагаемой формы.

Данные, представленные в таблице, также показывают. увеличение эффективности смещения в/д порошков (стеклосферы с плотностью 0,5 г/см ) с жидкостью большей плотности (воды с плотностью 1 г/см ).

В смесителе с цилиндрическим корпусом при перемешнванин со скоростямн, не приводящими к разбрызгиванию суснензии по стенкам, не удается избавиться от. пленки из частиц на поверхности жидкости и от каймы порошка, залипшего на стенках смесителя.

При органиэации процесса в устройстве с корпусом предлагаемого типа с параметрами в указанных пределах полная гомогенизация суспензии обеспечивается при скоростях перемешивания, составляющих 25-30Х от максимально возможных.

1О

При выходе за указанные пределы параметров корпуса положительный эффект.не возникает, так как при этом при низких скоростях перемешивания не обеспечивается создание интенсивных радиально-тангенциально-аксиаль! ных потоков, обуславливающих полную гомогенизацию системы, а при высоких — наблюдается разбрызгивание перемешиваемой суспензии по стенкам.

При выходе sa указанные пределы диаметра горловины появляются вертикальные поверхности, контактирующие со смешиваемыми компонентами, что приводит к образованию каймы из заливших в/д частиц на стенках корпуса выше уровня жидкости.

1230657

Не мэбв- 35 эмтъси

0 2а, $$4в

2,7 22 8,0

$$радпвтааиой аоастр римки

0,25а 2а 0,97 Sa 0,26а 0,999 s 1,8 .- 11 $3, 1 7

7в+к/2 и-а.$2-$3

11 . 13 $ б

0,51а 0,992 в 1, В зв 0,87 4а

2,5в+ мс/2

0 5 к-2а

1,75а 0,843 3а. 1,7

$2,1

0,75а 4а 0,66 3,25а

$,25a+

+к/2

2,3э

2а 0,745

2э

13

3,5а 2,0 к»

-0,5а

0,75а 1,8 к»

-1,25в

4а 0 За в+к/2

1а

2а 0,97 2а а 0,870 в+к/2 2в

11 13,2

12-13

0 5а

14 ае мэов- 34 36 ба от або

3а 21 7,6

Sa 2,4

Ва Маи- 12а нэк 11a+ ае- +и/2

Раэмвр коротов ио мараиетру "в" оримат эа 1, а ивраметрм,Р,h,a,к,E,Л,Е эирэиеэм отиоситеаэио к иаО. аа

Скоростыаэоэммелеима иэнераиасэ мероэ 12 и моске мвеаав реакции ори caopoñoa вервие стм еиеииэаииа 15 об/с.

Устройство для смешения с корпусом предлагаемой формы позволяет интенсифицировать смешивание высокодисперсных порошков с жидкостью большей плотности или плохо смачивающей по, верхность частиц за счет создания интенсивных радиально-тангенциальноаксиальных потоков и увеличения скорости вращения мешалки. Это позволяет уменьшить время гомогенизации сме-1О си по сравнению с существующими смесителями, избежать потерь высокодисперсного порошка в результате отсутствия каймы налипших частиц выше уровня жидкости и разбрызгивания сме-15 си компонентов по стенкам корпуса при .увеличении скорости перемешивания.

Такие смесители могут быть использованы для проведения реакций между порошкообразными дисперсными материалами и жидкостью или для растворения твердого высокодисперсного порошка в жидкости, а также в лабораторной технике для изучения кинетики взаимодействия мбалу высокодисперсными порошками и жидкостями большей плотности или плохо смачивающей поверхность частиц, так как точность и воспроизводимость получаемых данных в значительной мере определяется организацией процесса смешения и смачивания поверхности высокоднсперсного материа- ла жидкостьы на начальной стадии реакции.

1230657

Составитель Н.Федорова

Техред Г.Гербер Корректор A.06pyeap

Редактор К.Волощук

Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2476/10

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4