Способ получения эмульсий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике приготовления эмульсий и может быть использовано преимущественно в химической и фармацевтической промышленности. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса, улучшить качество эмульсий. Для осуществления процесса дисперсионную среду вспенивают, подают по пеноводам непосредственно в зону распыления диспергируемого материала и отводят к пеногасителю, из которого отбирают готовую эмульсию. Устройство содержит герметизированный сосуд, вращающийся распылитель диспергируемого материала, выполненный в виде диска с зубцами по периферии, и размещенную над ним форсунку . Пеногенератор в виде винта расположен под пеноводом, выполненным из двух конических перегородок. Распределитель газа связан с емкостями для диспергируемого материала и дисперсионной среды и сосудом. Пеногаситель выполнен в виде кольца из трубы с продольной щелью, вдоль которой закреплены направляющие для захвата пены, и соединен со сборником эмульсии. Регулируя скорость подачи смешиваемых материалов и скорость отсоса эмульсии из отсека пеногасителя, достигают требуемую концентрацию эмульсии. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 01 F 3/00, 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

5 ЮВЫ3йй

МИН". .! - T . .EI„ -. tÙRIÖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729934/26 (22) 21.08.89 (46) 30.11,91, Бюл. ¹ 44 (71) Институт биологической физики АН УССР (72) Н.В.Юрьев (53) 66.063.612 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1347969, кл. В 01 F 3/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1346219, кл. B 01 F 5/18, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике приготовления эмульсий и может быть использовано преимущественно в химической и фармацевтической промышленности. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса, улучшить качество эмульсий, Для осуществления процесса дисперсионную среду вспенивают, подают по пеноводам непосредственно в зону расИзобретение относится к способу и устройству для непрерывного получения эмульсий из взаимно нерастворимых и несмешивающихся жидкостей, одна из которых в виде частиц дисперсной фазы находится в другой непрерывной дисперсионной фазе, и предназначено для использования преимущественно в химической и фармацевтической промышленности.

Целью изобретения является повышение качества эмульсии и эффективности процесса.

На фиг.1 представлена общая схема устройства для получения эмульсии; на.фиг.2—

„„5U„„1694193 А1 пыления диспергируемого материала и отводят к пеногасителю, из которого отбирают готовую эмульсию. Устройство содержит герметизированный сосуд, вращающийся распылитель диспергируемого материала, выполненный в виде диска с зубцами по периферии, и размещенную над ним форсунку. Пеногенератор в виде винта расположен под пеноводом, выполненным из двух конических перегородок. Распределитель газа связан с емкостями для диспергируемого материала и дисперсионной среды и сосудом. Пеногаситель выполнен в виде кольца из трубы с продольной щелью, вдоль которой закреплены направляющие для захвата пены, и соединен со сборником эмульсии. Регулируя скорость подачи смешиваемых материалов и скорость отсоса эмульсии из отсека пеногасителя, достигают требуемую концентрацию эмульсии.

2 с. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил, распределитель диспергируемого материала с форсункой, вид сверху; на фиг,3 — то же, вид сбоку; на фиг.4 — пеногаситель, вид сверху; на фиг.5 — узел I на фиг,1.

Устройство для получения эмульсии содержит герметизированный сосуд, состоящий из корпуса 1 и крышки 2, соединенных через уплотняющее кольцо. В корпусе установлен вал 3, приводимый во вращение двигателем 4. На нижней части вала 3 закреплен пеногенератор в виде винта 5, Над винтом 5 установлены две скрепленные друг с другом стойками 6 конические перегородки 7 и 8, служащие пеноводом. Внеш1694193

55 няя перегородка 8 установлена и закреплена на цилиндрической части корпуса.

На валу 3 закреплен распылитель диспергируемого материала в виде диска 9 с зубцами по периферии. Диск 9 закреплен на такой высоте, чтобы факел распыла частиц был направлен выше верхнего края перегородки 8.

Нзд зубцами диска 9 в крышке 2 установлена форсунка 10 так, чтобы струя диспергируемой жидкости направлялась на боковые грани зубцов диска 9. В отсеке корпуса между перегородкой 8 и стенкой корпуса 1 размещен пеногаситель 11, имеющий форму кольца из трубы со щелью в верхней части и с направляющими 12 для захвата пузырьков пены. Пеногаситель 11 снабжен штуцером, Под пеногасителем 11 в стенке корпуса 1 предусмотрен патрубок 13, Вне корпуса расположены средство подвода дисперсионной среды — сосуд 14, ресивер

15 для выравнивания давления сжатого газа, средство для подвода диспергируемой жидкости — сосуд 16, распределитель 17 сжатого газа с устройствами регулировки и контроля давления газа в каждом сосуде (не показаны), вакуумный насос 18 для отсоса эмульсии из пеногасителя, сборник 19 эмульсии и баллон 20 со сжатым газом.

Устройство для получения эмульсии работает следующим образом.

Дисперсионная жидкость из сосуда 14 и сжатый газ из ресивера 15 по шлангам поступают под винт 5 пеногенератора. Образуемая пена поднимается по пеноводу между перегородками 7 и 8 до уровня зубцов диска 9 распылителя, Одновременно диспергируемая жидкость иэ сосуда 14 по шлангу подается к форсунке 10 и под давлением сжатого газа вырывается струей на зубцы диска 9 распылителя. В результате столкновения струи жидкости с плоскостью зубца диска 9 распылителя струя жидкости распыляется на мелкие капли, Пена из материала дисперсионной жидкости, проходящая вблизи зоны распыления диспергируемой жидкости, подхватывает мельчайшие частицы распыленного материала и вместе с ними попадает в отсек корпуса с пеногасителем t1, Более крупные частицы диспергируемого материала, обладающие большей кинетической энергией, проникают через тонкие пленки пузырей близлежащих слоев пены и тормозятся более отдаленными пузырьками пены, с которыми также увлекаются в отсек с пеногасителем, И, наконец, самые крупные капли диспергируемого материала проходят всю толщу пены, оседают на стенки корпуса 1 и по ней стекают в тот же

30 отсек с пеногасителем 11, проникая под его трубу и скапливаясь здесь, Отсюда эта неиспользованная часть диспергируемой жидкости выпускается из корпуса через патрубок 13 и возвращается в сосуд 14 при новой его заправке. Пузырьки пены, оседающие на поверхность пеногасителя 11 вблизи его щели, увлекаются в эту щель под воздействием вакуума, создаваемого насосом 18, и разрушаются, выделяя готовую эмульсию, которая по шлангу через насос 18 перекачивается в сборник 19 эмульсии.

Пример. В камеру пеногенератора объемом О,Зл лабораторной установки с диаметром винта 5 пеногенератора 80 мм подают по шлангу под давлением 0,1 атм из сосуда 14 емкостью 2 л дисперсионную среду, представляющую собой 10 -ный водный раствор проксанола. Из другого бачка емкостью 5 л, служащего ресивером 15 сжатого газа, подают под винт 5 аргон под тем же давлением. Полученная под действием газа и винта 5 пена поднимается по пеноводу между двумя коническими перегородками 7 и 8 из тонкого алюминия к диску.9 распределителя D - =90 мм со 120 трехгранными зубцами rto периферии. Вал 3 приводится во вращение электромотором с частотой вращения 6000 об/мин. Форсункой 10 служит игла 0420 от шприца, соединенная шлангом с фильтр-бачком для диспергируемого материала емкостью 200 мл. Подачу диспергируемого материала, в качестве которого используют перфторуглерод с плотностью 2,0, производят поддавлением газа 8 атм, Получаемую пену, насыщенную частицами диспергируемого материала, подают к кольцу пеногасителя, выполненного из трубки 0 = 12 мм со щелью шириной 0,1 — 0,2 мм с бортикаминаправляющими высотой 5 мм. Полученную эмульсию отводят через штуцер под пеногасителем к сборнику эмульсии через насос 18 перистальтического типа, который создает в трубке необходимый вакуум для разрушения пены и отсоса эмульсии, Исследование образцов эмульсий на степень дисперсности диспергируемой фазы проводят на счетчике Коултера (модель М 4) и контролируют по микрофотографии с увеличением на отпечатке в 500 раз. Измерения показывают, что эмульсия, полученная на лабораторной установке по данному способу. содержит не менее 95 частиц размером 1,2 — 2,5 мкм.

Исследование образцов эмульсии на процентное содержание дисперсной фазы показывает, что на лабораторной установке возможно получение эмульсии с концентрацией от долей процента до 64 .

1694193

Фиг.1

Формула изобретения

1. Способ получения эмульсий, включающий распыление диспергируемого материала в дисперсионную среду, о т л и ч а ю- 5 шийся тем, что, с целью повышения качества эмульсии и эффективности процесса, дисперсионную среду преобразуют в высокократную пену, формируют поток пены, направляя его непосредственно в зону рас- 10 пыления диспергируемого материала, hoсле чего отводят пену для погашения и выделения эмульсии.

2, Устройство для получения эмульсий, содержащее вертикально расположенный 15 герметичный сосуд, установленную в верхней части сосуда форсунку для подачи диспергируемого материала, конические направляющие, размещенные внутри сосуда, средство подвода дисперсионной среды 20 и сборник эмульсии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества эмульсии и эффективности процесса, оно снабжено распылителем, установленным с возможностью вращения под форсункой, пеногенератором, размещенным под коническими направляющими, распределителем газа, соединенным со средствами подвода смешиваемых компонентов и с сосудом, и пеногасителем, соединенным со сборником эмульсии.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что распылитель выполнен в виде диска с зубцами по периферии.

4. Устройство по пп,2 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что пеногенератор выполнен в виде винта, 5, Устройство по пп.2-4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что пеногаситель выполнен в виде кольца из трубы с продольной щелью, вдоль которой установлены направляющие для захвата пузырьков пены.

1694193

Р

fP

1

Составитель Т. Круглова

Редактор Н,Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 4108 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