Устройство для исследования процессов набухания твердых частиц

ОЮЭ СОВЕТСНИХСЧммлаютижРЕСПУБЛИН 8 01 Н 7/14 ТЕНИ ИЭ ТВУ 3-26 инеЕДО асющим нй у стаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССВПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСДНИЕ АВТОРСКОМУ С 21) 3298243/2(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛВАНИЯ ПРОЦЕССОВ НАБУХАНИИ ТВЕРДЫХЧАСТИЦ, включающее емкость длятиц, соединенный с уравновешиваприспособлением датчик перемещевыполненный в виде опрокинутого 9) 01)1012,кана, установленного с возможностью перемещения относительно емкости, иизмерительное приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности рабЬты устройства, стакан установлен коаксиально внутри емкости и снабжен сеткой, закрепленной на его торце.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности создания постоянного контакта частиц с жидкой средой и исследования процессов .в условиях непрерывного обновления жидкой среды, устройство снабжено сосудом с жидкой средой, подсоединенным к нижней части емкости посредст- авом трубы с запорным вентилем, 1012098Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в исследовательских целяхдля оценки характера взаимодействиямежду жидкими или газообразными ве 5ществами и твердым продуктом в видечастиц шаровидной или иной формы.Преимущественно изобретение можетбыть использовано при исследованиикинетики набухания пространственносшитых полимеров в органических растворителях и кинетики полимераналогичных превращений (сульфирования, нитрования, хлорметилирования, аминирования).Известно устройство, содержащееколонну, поршень, шток, цилиндр споршнем, расположенные на одной сети, приспособление для подачи жидкогореагента икалиброванный прозрачныйкапилляр 1 1). 20Однако в данном устройстве поршень, находящийся в контакте с испытуемым материалом, выполнен в видесплошного цилиндра и для полного ибыстрого смачивания твердых частиц 25жидким веществом необходимо оставлятьзначительный зазор между поршнем и.внутренней стенкой колонки, Это приводит к тому, что наиболее мелкиечастицы могут попасть в этот зазор,затруднять ход поршня и нарушать нормальную работу устройства, Попаданиечастиц в зазор может. также вызватьперекос поршня, что сделает невозможным его движение под действием силнабухания или под действием собственного веса (в случае уменьшенияобъема твердых частиц при взимодействии) и, соответственно, невозможность проведения исследования,Кроме того, гайка для установки"нуля" находится непосредственно наколонке, что .усложняет конструкциюи увеличивает вероятность нарушениясоосности устройства при установке"нуля".45Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство дляисследования процессов набуханиятвердых частиц, включающее емкость 50для частиц, соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, выполненный в виде опрокинутого стакана, установленного с возможностью перемещения относительно ем 55кости, и измерительное приспособление 2, Недостатком известного устройстваявляется невозможность создания условий постоянного нахождения твердыхчастиц в жидкой среде. Объясняетсяэто тем, что при увеличении объемаслоя при использовании известногоустройства набухшие частицы выходят за пределы жидкой Фазы, ограниченнойвысотой ячейки, тем самнм нарушая заданные условия процесса.Причем известное устройство характеризуется невозможностью исследования процессов в условиях непрерывного обновления жидкой среды.1,елью изобретения является повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, включающем емкостьдля частиц, соединенный с уравновешивающим приспособлением датчик перемещений, .выполненный в виде опрокинутого стакана, установленного с .возможностью перемещения относительно емкости, и измерительное приспособление, стакан установлен коаксиально внутри емкости и снабжен сеткой, закрепленной на его торце.При этом с целью обеспечения возможности создания постоянного контакта частиц с жидкой средой и исследования процессов в условиях непрерывного обновления жидкой среды, устройство снабжено сосудом с жидкойсредой, подсоединенным к нижней части емкости посредством трубы с запорным вентилем,.В предпочтительном варианте выполнения устройства дополнительно предусмотрено, что сопряжение междувнутренней стенкой емкости и стаканом выполнено по скользящей посадке.В другом возможном конкретном варианте выполнения размер ячеек сеткив нижней части стакана принимается впределах 0,05-0,1 мм во избежаниепопадания частиц твердого продуктав полость поршня.Для более быстрого заполнения колонки жидким веществом в верхней части стакана сделано отверстие-воздушка диаметром 5-10 мм,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит емкость 1 спористой перегородкой 2, опрокинутыйстакан 3 с укрепленной на его торцесеткой 4 и отверстием-воздушкой 5,уравновешивающее приспособление, выполненное в видецилиндра 6 с поршнем 7, заполненный подкрашенной жид-,костью, калиброванный капилляр 8,сосуд 9 с жидкой средой, подсоединенный к нижней части емкости 1 посредством трубы 10 с запорным вентилем 11, сосуд 12 с подкрашенной жидкостью для установки "нуля" кран 13,Устройство работает следующим образом.В емкость 1 на пористую.перегородку 2 помещают 3-7 г испытуемогоматериала в виде твердых частиц, вводят стакан 3 до полного контактасетки 4 с материалом, после чего приводят в соприкосновение шток поршня1012098 аказ 2749/52Тираж 871 Подписноешабе ВтВНИ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 цилиндра б днищем стакана 3. Проверив правильность сборки установки, открывают кран 13, с помощью сосуда 12 устанавливают столбик жидкости в калиброванном капилляре 8 на нулевой отметке и перекрывают кран 13. Из сосуда 9 подают жидкий реагенттаким образом, чтобы он полностью покрыл твердый продукт и .с помощью секундомера фиксируют начало процесса. Через определенные промежутки времени, зависящие от протяженности процесса, 5 отмечают изменение высоты столбикажидкости в калиброванном кайилляре.