Вибрационный активатор физико-химическихпроцессов

l79 282

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюа Советских

Социалистических

Респуйлик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 12g > 4ов

42s

Заявлено 11.VII.1964 (№ 911137!23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.!1.1966. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 9.IV.1966

Л 1ПК В 011

В 06

УДК 66.023:534.29(088.8) Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

И. В. Павлов

Заявитель

ВИБРАЦИОННЫЙ АКТИВАТОР ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ

Известен вибрационный активатор физикохимических процессов в жидкой среде, включающий реакционный котел, внутри которого на вибрирующей оси закреплен открытый цилиндрический сосуд с отверстиями в центре дна, инерционным клапаном для закрытия отверстий и ситами для загрузки твердых частиц реагентов или катализатора.

Предлагаемый вибрационный активатор отличается от известного тем, что внутренняя поверхность реакционного котла и внешняя поверхность цилиндрического сосуда снабжены шлицами. Это способствует интенсификации физико-химических процессов, протекающих в жидкой фазе.

На чертеже схематично изображен предложенный вибрационный активатор.

Активатор состоит из реак.ивного котла 1 с закрывающейся крышкой 2. На оси 8, которая служит продолжением оси вибратора и проходит через подшипник 4 в крышке, насажен открытый в верхней части относительно легкий цилиндрический сосуд (резервуар) 5.

Верхняя часть его накрывается крестовиной б, нижние концы которой скреплены с плоским кольцом 7. Края кольца плотно входят внутрь резервуара 5. В своей верхней части крестовина имеет отверстие для оси 8, на которую она плотно насажена. Внутри резервуара 5 на эту же ось насажены решета (сита) 8. Обечайки (боковые стороны) этих решет в нижней части несколько сужены и плотно вставлены в верхние части нижележащих решет.

Прутья решет стальные, голые или покрытые устой ивой к данным реагентам пленкой, в своей средней части запрессованы между двумя пластмассовыми дисками 9. Между этими дисками на ту же ось плотно насажены пластмассовые втулки 10. Вся система решет с

10 втулками между ними плотно прижата гайкой 11 и утолщенной кольцевидной нижней части оси 12.

На дне резервуара в центральной части имеется ряд крупных отверстий 18. Этн отвер1 стня с помощью пружины 1-. закрываются клапаном 15. Степень сжатпя этой пружины регулируется гайкой 16. Вся система резервуара 5 и решет в нем закреплена на оси с помощью гаек 17 в одно целое и подпружинена

20 двумя пружинами 10 .

К внешней боковой поверхности резервуара

5 плотно прижато несколько плоских колец

19 с отогнутыми в форме треугольников шлицами 20. Все шлицы нечетных колец, начиная с нижнего, отогнуты под прямым углом к боковым стенкам резервуара. Шлицы четных колец разведены на небольшой угол (как у пилы), четные номера — в одну сторону, нечетные — в другую. Точно такие же плоские

30 кольца 21 со шлицами 22 закреплены на внут179282 реннсй цилиндрической поверхности котла 1, только все шлицы каждого из этих колец отогнуты на угол 90 и находятся в одной плоскости. В нерабочем состоянии шлицы внешних и внутренних колец расположены так, что одна шлица входит в острый угол между двумя другими шлицами.

У дна реактивного котла 1 на небольшом расстоянии от дна резервуара 5 закреплена кольцевидная труба 28 с рядом отверстий в верхней части. Эта труба патрубком 24 выходит наружу. Патрубок 25 в верхней части котла соединяет активатор с отводной трубой.

Для приведения в действие вибрационного активатора может быть применен электромагнитный вибратор с двумя соленоидными катушками, работающий от сети переменного тока частотой 50 ги.

Перед пуском вибратора аппарат (котел

1 и резервуар 5) загружают не ниже уровня верхних стенок резервуара жидкими компонентами реакции. Если в реакции участвует твердый реагент, твердый катализатор или абсорбент, его загружают перед наполнением жидкими составными частями {слоями на решета) .

При пуске вибратора в первом полупериоде тока вся система — боек, ось и резервуар 5 со шлицами — резко опускается и создает сильный гидравлический удар на нижние слои жидкости. Вследствие этого (по закону

Паскаля) клапан 15 открывается и часть жидкости выбрасывается через отверстия 18 в резервуар 5 навстречу опускающимся решетам, прутья которых в этот момент дробят встречный поток жидкости.

В следующий полупериод вся подвижная система резко поднимается вверх. Клапан 15 под влиянием пружины и встречного давления жидкости закрывается, при этом часть жидкости перебрасывается из подвижного резервуара в котел 1. В дальнейшем весь этот цикл повторяется с частотой движения оси вибратора. В результате устанавливается быстрая циркуляция жидкости из внутреннего подвижного сосуда в котел 1. Здесь, между

15 го

?5

45 стенками этих сосудов, поток дробится подвижными и неподвижными шлицами. Так как подвижные шлицы нечетных колец несколько разведены в стороны, частицы жидкости попеременно и последовательно отбрасываются не только вверх и вниз, но и по наклонным траекториям — к внешним и внутренним стенкам. Таким образом, в любой полупериод любые две соседние подвижные шлицы сообщают частицам жидкости значительные скорости в разных направлениях. Если при этом на решетах находятся зерна твердого вещества, все они буд т совершать энергичные колебателькые движения большой частоты.

В случае, если вибрационный активатор должен работать в циркуляционном потоке жидких или газообразных реагентов из соседней питающей емкости, его последовательно подсоединяют патрубками 24, 25.

При большой скорости циркуляционного потока внутри активатора в него через отверстия кольцеобразной трубы 28 будут втягиваться жидкие или газообразные реагенты из внешней питающей емкости. Образующийся при этом избыток жидкости или гетерогенной смеси жидкость — газ будет снова поступать через патрубок 25 во внешнюю емкость.

Если по условиям технологического процесса такая циркуляция не требуется, патрубок

25 подводят к выходу приемника жидких или газообразных продуктов.

Предмет изобретения

Вибрационный активатор физико-химических процессов в жидкой среде, включающий реакционный котел, внутри которого на вибрирующей оси закреплен открытый цилиндрический сосуд с отверстиями в центре дна, инерционным клапаном для закрытия отверстий и ситами для загрузки твердых частиц реагентов или катализатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации физикохимических процессов, внутренняя поверхность реакционного котла и внешняя поверхность цилиндрического сосуда снабжены шлицами.

179282

Составитель Н. Лебедева

Техред Л. К. Ткаченко Корректор Ю. М. Федулова

Редактор T. Каранова

Заказ 711/1 Тираж 1375 Формат бум. 60X90 /8 Объем 0,24 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2