Устройство для формирования сферических гранул мономеров

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (И) 0 04 В 2 ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ ТВ А ВТОРСНОМУ СВИД ащеедля и амиющейс Н, ТкачеГарцман ными к лены в ельство ССС3/6,ест гра конц ельство СССРЛ 2/06 ношение ддиаметрамдо 1/8,с(54)(57) УСТРОЙСТВОСФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОНОМЕРОВ, содераэмещенные в корпусе камеру ема мономеров с ьыводными сопкамеру для приема не смешивас мономером жидкости с выводналами, при этом сопла установпоследних, о т л и ч а ю щ етем, что, с целью повышения а за счет увеличения выхода заданного размера, выходные опел расположены на одном уров" одными концами каналов, а отиаметров отверстий сопел кканалов составляет от 1/41229051 ВНКИПИ Заказ 2407/13 Тираж 640 Подписное Произв-полигр. пр-тие, г, Ужгород ул. Проектная, 4 Изобретение относится к устройствам для получения сферических гранулиэ жидких полимерных материалов впроцессе полимеризации мономеров всреде несмешивающейся жидкости и может быть использовано преимущественно в производстве углеродных адсорбентов,Цель изобретения - повышение качества за счет увеличения выхода гра-,нул заданного размера,На чертеже изображено устройство,поперечный разрез.Устройство для формирования сферических гранул мономеров содержитразмещенные в корпусе камеру 1 дляприема мономера, камеру 2 для приемане смешивающейся с мономером жидкостис выводными каналами 3 и перегородку4, разделяющую зти камеры, Камера 1выполнена с соплами 5 для вывода мономера, установленными в перегородке4 и проходяшими сквозь каналы 3 так,что их концы находятся на одном уровне с кромками отверстий каналов.Сопла 5 снаружи выполнены коническими с таким расчетом, чтобы кольцевые зазоры на входе в каналы 3 былидостаточными для создания одинаковойскорости жидкости в каждом канале.Камеры 1 и 2 снабжены штуцерами6 и 7 для подвода соответственно мономера и несмешивающейся жидкости.Устройство работает следующим образом,Нагнетаемый через штуцер 6 мономер образует на острых концах сопелкапельки. По достижению строго определенного размера они срываются сконцов сопел силой вяэкостного трения несмешивающейся жидкости, проходящей через каналы. Момент отрыванаступает тогда, когда сила вязкостного трения Стокса преодолевает силуповерхностного натяжения капли образованной на острие сопла т.е. бБ с 1 с 3 ТВЧ -Р где 1" и 7 вязкость и скорость несмешивающейся жидкости,6 - межфазное поверхностное натяжение.Для данного диаметра сопел дпри постоянстве физических параметров жидкостей и одинаковой во всехканалах скорости Ч несущей жидкостидиаметр Р сформированных капель,одинаков.Оптимальное отношение диаметровсопел к диаметрам каналов от 1/4 до1/8 установлено опытным путем. Чтобы1 О получить максимальную производительность устройства и исключить приэтом дробление капель скорость движения несмешивающейся жидкости в каналах задают такой, при которой чис 1. ло Вебера несколько меньше критического, например 10-15 см/с, при получении капель диаметром 2-3 мм иэ мономеров с поверхностным натяжением6 = 20-30 дин/см в среде несмешива 20 ощейся жидкости (технические и фторуглеродные масла 1 = 6-20 сП),При уменьшении диаметра каналовменее 4 диаметров отверстий сопелнаблюдается неустойчивость процесса21 грануляции: дробление капель, переход в струйный режим каплеобразования завихрение траектории капельвблизи сопел. В диапазоне диаметровканалов, равном 4-8 диаметрам отвер 30 стий сопел, процесс устойчив, хорошоформируется совместный поток капельи несмешивающейся жидкости на выходеиз устройства. Дальнейшее увеличение,диаметров каналов не дает существенного улучшения процесса каплеобраэования, но уменьшает количество сопелна единицу рабочей площади устройстваи приводит к увеличению общей скорости потока на входе В полимеризатор,,д что снижает эфФективность полимериэации мономеров.Лабораторные исследования показывают, что монодисперсность гранул,получаемых с использованием предлагаемого устройства существенно вышечем в устройствах с распадом струйна капли.Диаметр капли-гранулы можно регулировать не заменяя сопла, путем изменения (в определенных пределах)скорости подачи несмешивающейся жидкости, Причем чем выше скорость,тем меньше размер отрываемых капель.