Способ получения дисперсных систем

(45) Дата опубликования описания 30.04.79ло делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ Изобретение относится к области перемсшивания и аоже быть использовано в нефтехимн сской, горнодобыва:ощсй, мнкрооиологичсскои и др, отраслях промышленности для получения высокодиспсрсных систем, используемых в различных технологических процессах.Извес 1 сн спосоо но;учения эмулисий путем диснергнрования вибрирующей струи жидкости в жидкости, при сч диспсргирование проводят через щель в камере, расположенной в неподвижной или проточной диснсрсионной среде и вибрирующей в режиме резонансного распада струи (1. Этот способ позволяет получать дисперсные системы с достаточно высокой дисперсностью при нсносрсдственном контакте диспергируемои и диснерсионной сред.Однако этот способ сложен, так как необходимо использование вибрационных устройств, что обуславливает значительные удельныс энергетические расходы и по конструктивным соображениям ограничивают производительность способа.Наиболее близким к изобретению по техничсскои сущности и достигаемому результату является способ получения дисперсных систем, заключающийся в том, что в дисперсионной среде образуют динамически устойчивую кавитацпонную полость путем разряда на электродах и распыляют в нее через полый электрод диспергируемую среду, При этом частицам обрабатываемой среды сообщают электрический заряд 2.5 Нсдостатки данного способа заключаются в том, что он характеризуется периодичностью (дискретностью) и определяется частотой повторения электрических разрядов, обьсх полости и, следовательно, удельная т 0 производительность способа незначительныи определяются расстоянием между электродамп. Увеличение расстояния между электродами неизбежно приводит к резкому увеличению удельных энергозатрат. Кроме 15 того, необходимость синхронизации приформировании электрического разряда и механическом передавливании днспергируемой среды значительно усложняет аппаратурную реализацию способа.2 о Целью изобретения является повышениеэффективности процесса за счет снижения удельных энергетических затрат. Поставленная цель достигается тем, чтодинамически устойчивую кавитационную полость получают путем подачи газа под давлением, превышающим гидростатическое давление днсперсионной среды.Давление газа в динамически устойчивой Зп кавнтационной полости регулируют.659176 Заказ 69113 11 ПО 1 ад. Ло 28 Тираж 876 Подпигноо типография, пр, Сапунова, 2 На чертеже дана схема установки, осуществляющей способ.П р и м е р. Дисперсионная среда - тех -ническая вода, диспергируемая среда -жидкий парафин с фракционным составом 5С 4 - Сгг, температурой кипения 320 С.В емкость 1, заполненную водой, черездиспсргатор 2 подводят по трубопроводу 3перегретый водяной пар (газ) под давлением, превышающим гидростатическое давление жидкости в точке подвода газа(3 ати), Давление газа контролируют манометром 4 и регулируют расход газа вентилем 5, обеспечивая образование в объемежиДкости Динамически Устойчивой полости 1 омакроскопических размеров (до 0,5 м). Газовая полость динамически равновесна игаз из нее выходит в жидкость в виде срывающихся мелких пузырьков. Поверхностьполости постоянно обновляется жидкостью 20и кавитирует с частотой, определяемой давлением и расходом газа, В газовую полостьраспыляют по трубе 6 диспергируемую среду, регулируя расход вентилем 7 и контролируя давление манометром 8. Образуемая дв газовой полости аэрозоль транспортируется через поверхность раздела фаз в дисперсионную среду, где распределяется в ней взависимости от гидростатического состояниядисперсионной среды. Отношение расходапара к парафину поддерживают в пределах15 - 17 вес, оо. Контроль за дисперсностыопарафина осуществляется микроскопическии. При указанных режимах средняя дпсперсность парафина в жидкости составляет 0,5 - 1,5 мк - 85%, остальное до 3 мк,Устойчивость диспсрсной системы составляет не менее 10 ч. Увеличение давления газас 3 до 4 ати позволяет увеличить производительность ферментера на 20 оо,40 Частицам диспергируемой фазы может быть дополнительно сообщен электрический заряд путем подключения трубопровода 3 и электроизолированной от него трубы 6 к источнику 9 напряжения.Использование предлагаемого способа получения дисперсных систем наиболее целесообразно в крупнотоннажных производствах (например, в процессах ферментации на Н-парафинах, где необходимо диспергировать субстрат и т. п.). Предлагаемый способ позволяет наиболее экономично решить эту задачу и в целом обеспечить прирост производительности основного оборудования на 15 - 20% и достигнуть экономического эффекта свыше 250 - 300 тыс. руб. на единичный ферментер. Формула изобретения1. Способ получения дисперсных систем путем образования в дисперсионной среде динамически устойчивой кавитационной полости и распыления в нее диспергируемой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем снижения удельных энергетических затрат, динамически устойчивую кавитационную полость получают путем подачи газа под давлением, превышающим гидростатическое давление дисперсионной среды.2, Способ по п. 1, отличао 1 цийс я тем, что давление газа в динамически устойчивой кавитационной полости регулируют. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторское свидетельство СССР М 451453, кл. В 01 Г 3/08, 1971.2. Авторское свидетельство СССР ЛЪ 342404, кл. В 02 С 23/00, 1969.