Вибрационный диспергатор

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«и 877833

Союз Советских

Социалистических

Ресиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.80 (21) 2905720/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.82. Бюллетень № 16 (51) M..Êë з В 01 F l l/00 босудорствоииый комитет

СССР ло аолаат изобретений в открытий (53) УДК 66.063 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04,82

=.ГФ, (54) ВИБРАЦИОННЫИ ДИСПЕРГАТОР

Изобретение относится к смесителям с вибрационными устройствами для диспергировапия газов н жидкостей в жидких средах и может быть использовано, например, в химической и гидрометаллургической областях промышленности.

Известно диспергирование жидкостей и газов в жидких средах и смешение жидкости с газами или с другими жидкостями посредством устройства, включающего перфорированный диск, присоединенный посредством штока к впбратору возвратнопоступательного действия (1).

Под воздеиствием перфорированного диска, колеблющегося по вертикальной осп, жидкость циркулирует в сосуде и частично проходит в виде струи через отверстия диска. При прохождении отверстий и зон высокой турбулентности вблизи отверстия вводимые жидкость или газ диспергируют, однако, значительная часть вводимых материалов движется в сосуде, минуя отверстия диска, что ухудшает их диспергирование.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности устройства является вибрационный диспергатор, являющийся элементом вибрационной мешалки жидкофазного массообменного аппарата колонного типа.

Дпспергатор содержит стакан с отверстиями, соединенный посредством штока с виброприводом 12).

Степень диспергирования в этом устб ройстве зависит от диаметра отверстий в диспергаторе и скорости его колебаний, а производительность зависит от суммарной площади отверстий в диспергаторе.

Для интенсификации диспергирования

® необходимо увеличить скорость колебаний или увеличить диаметр стакана, так как количество отверстий ограничено условиями прочности.

Повышение скорости и увеличение диаlS метра стакана приводят к возрастанию действия на диспергатор инерционных и диссипативных сил. . Другим недостатком известного диспергатора является то, что дисперсионная среда протекает через отверстия стакана в обе его стороны, а часть дисперсионной среды со стороны ввода диспергируемых материалов обтекает полость диспергатора снаружи, что уменышает скорость струй в отвер« стиях, а следовательно, ухудшает днспергирование материала. Это снижает эффективность работы аппарата.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение степени

30 днспергирования.

877833

Для этого в предлагаемом диспергато-. ре стакан снабжен вогнутым днищем с центральным отверстием, а отверстия в стакане выполнены в виде сопел, сужающихся к выходу. При этом днище выполнено в виде конуса или набора нескольких сопряженных конусов.

Такое выполнение устройства вибрационного диспергатора увеличивает (во время движения диспергатора вниз) количество и скорость жидкости, поступающей в полость диспергатора снизу, и количество смеси жидкости с диспергируемым материалом, выходящей из полости диспергатора через отверстия перфораций. При движении диспергатора вверх уменьшается затекание жидкости в полость диспергатора через его отверстия. Это приводит к интенсификации диспергирования и позволяет увеличить производительность диспергатора без увеличения его размеров.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого вибрационного диспергатора с днищем в виде конуса; на фиг. 2 — вариант установки диспергатора в полости массообменного аппарата с указанием движения в нем материалов.

Вибрационный диспергатор включает стакан 1 с отверстиями 2, выполненными в виде сопел, выступающих над поверхностью стакана на 1 — 5 мм. Стакан снабжен вогнутым днищем 3 конической формы с центральным отверстием 4 для входа. в полость диспергатора. Диспергатор прикреплен к штоку 5 вибратора возвратнопоступательного действия и опущен в полость сосуда 6, снабженного трубопроводом 7 для ввода подлежащего диспергированию газа (или жидкости) в полость дис- 40 пергатора. Направление колебаний штока с диспергатором и движения материалов в сосуде указаны стрелками.

Вибрационный диспергатор работает следующим образом. Диспергатору сообпцаются колебания от вибропривода посредством штока 5, направленные по его оси. В полость диспергатора по трубе 7 подается газ или жидкость, подлежащая диспергированию. Вследствие колебательного 50 движения диспергатора в его полость через отверстие 4 днища 3 поступает дисперсионная среда, а через отверстие 2 стакана

1 пз полости диспергатора в полость сосуда продавливается в виде струй смесь дисперсионной среды с диспергируемой фазой, которая при этом интенсивно диспергируется.

Определено, что для диспергирования газа диспергатор с приводом от электромагнитного вибратора частотой 50 Гц следует оснащать отверстиями 2 диаметром (в свету) 2 — 6 мм и относительной площадью 3 — 12, а отверстие 5 должно занимать 8 — 160/О пло цади днище. Интенсивное дробление воздуха в воде до пузырьков диаметром менее 0,5 мм достигается при амплитуде колебаний 1,2 — 1,6 мм (то есть амплитудном значении скорости колебаний 0,38 — 0,5 м/с).

Предлагаемое устройство позволяет повысить степень диспергирования, что повышает эффективность массообменных процессов. Кроме того, его применение позволяет увеличить производительность аппарата в 1,3 — 1,7 раза.

Формула изобретения

1. Вибрационный диспергатор, содержащий стакан с отверстиями, соединенный посредством штока с виброприводом, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения степени диспергирования, стакан снабжен вогнутым днищем с центральным отверстием, а отверстия в стакане выполнены в виде сопел, сужающихся к выходу.

2. Диспергатор по п. 1, о тли ч а ющи и ся тем, что днище выполнено в виде конуса.

3. Диспергатор по п. 1, отличающийй ся тем, что днище выполнено в виде набора нескольких сопряженных конусов.

Источники информации, аринятые .во вним ание при экспертизе:

1. Штербачек 3. и Тауск П. Перемошивание в химической промышленности, Л., Госхимиздат, 1963, с. 317.

2. Авгорское свидетельство СССР № 697139, кл. В 01 F 11/00, 1976.

877833

Рггг.2

Составитель Н. Федорова

Техред И. Заболотновз Корректор И. Осиповская

Редактор Л. Письман

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Заказ 363/270 Изд. № 127 Тираж 621 Подписное

НПО «Поискк» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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