Устройство для растворения материалов

(19) 1)4 В 01 Г 1/О 13, .: 13, %ИЬИН,. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем механикиАН СССР и Комплексный научно-исследовательский институт обогащениятвердых горючих ископаемых(56) Авторское свидетельство СССРВ 829154, кл. В 01 Р 7/18, 1979.(54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЧ РАСТВОРЕНИЯМАТЕРИАЛОВ, содержащее вертикальноустановленный корпус с патрубками загрузки и выгрузки продукта, мешалку с валом и привод его вращенияс внутрицикловым изменением угловойскорости, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью ускорения процесса при растворении полимеров иуменьшения возможности их деструкции, мешалка выполнена в виде закрепленных на валу трапециевидныхпродольных лопастей и конусообразного стакана со сплошным дном, обращенным к верхней части корпуса,и сетчатой боковой стенкой, причемугол конусности нижней части конусообразного стакана больше углаконусности его верхней части.Изобретение относится к приготовлению растворов высокомолекулярныхполимерных соединений и может бытьиспользовано для приготовления водно-щелочных растворов синтетическихполимерных флокулкнтов и другихреагентов в угольной, химической,нефтедобывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является ускорение процесса при растворенииполимеров и уменьшение возможностиих деструкции,На чертеже изображена схемаустройства для растворения материалов.Устройство содержит вертикальноустановленный корпус 1 с патрубками2 н 3 загрузки и выгрузки продукта(полимера), установленными на днекорпуса 1,.прикрепленные к внутренней боковой поверхности корпуса 1четыре перегородки 4, мешалку 5 свалом б, двигатель 7 с валом 8,.кинематически связанный с приводомвращения мешалки 5 с внутрицикловым изменением угловой скоро,сти.Мешалка 5 выполнена в виде закрепленных на валу б трапециевидныхпродольных лопастей 10 и конусообраз ного стакана 11 со сплошным дном 12, обращенным к верхней части корпуса 1, и сетчатой боковой стенкой 13, причем угол конусности нижней части конусообразного стакана 11 больше угла конусности его нижней части.Устройство также содержит насос 14, соединенный через трубопровод .имеющий вентиль 15, с баком 16 для растворителя, а через трубопровод, имеющий вентиль 17, - с бункером 18 загрузки полимера, которыйчерез трубопровод с вентилем.19 соединен с патрубком 2 загрузки.Бак 20 для щелочи снабжен трубопроводом с вентилем 21 для подачи щелочи в устройство.Устройство работает следующимобразом.ОПри открытых вентилях 15, 17 и 12 и выключенном насосе 14 расвори тель через бункер 18, трубопроводы и патрубок 2 загрузки заполняет устройство, затем вентили 15,. 17 и 12 закрываются и бункер 18В устройстве возникает мощное" циркуляционное течение, жидкость проходит в зазоре между стаканом 11 и дном 12, увлекая часть геле- образного полимера во внутреннюю часть стакана 11, где он отбрасывается на боковые стенки. Угол конусности нижней части стакана 11 больше, чем у верхней, так как необходимо как можно быстрее распределить находящийся внутри стакана полимер по всей сетчатой стенке 13 и создать наиболее тонкий слой. Полимер под воздействием движущегося вверх потока растворителя поднимается вверх, но так как часть потока проходит через отверстие сетчатой стенки 13, то для поддер 40 45 Ф 50 55 жания движения вверх полимера необходимо поддержание скорости потока,.поэтому нижняя часть стакана 11 заполняется гранулированным или гелеобразным полимерным веществом.После перекрытия канала подачи полимера в бункер 18 подают растворитель. Если засыпан гранулированныйполимер, то происходит его набухание(гелеобразование), если загруженгелеобразный полимер, то, включивнасос 14 и нагнетая растворитель в 1 О бункер 18, при этом вентили 15, 17и 19 должны быть открыты, выдавливаем полимер на дно устройства подконусообразный стакан 11, из бункера20 добавляем в устройство щелочь для 15 гидролизаВращение от двигателя 7 черезвал 8 последнего передается приводу9, вращение с внутрицикловым изменением угловой скорости от привода9 передается валу 6, а от негок жестко укрепленному на немконусообразному стакану 11 и лопастям 10. Прикрепленные к боковымстенкам перегородки 4 ликвидируютворонку и усиливают течение в осевом направлении. Наличие сплошногодна 12 на конусообразном стакане 11приводит к ликвидации верхнегомеридионального течения, Котороепиркулирует через верхнее основание, движется внутри стакана 11вниз и выходит через его боковыестенки, что значительно уменьшаетнижнее циркуляционное течение, акроме того, приводит к тому, чтоверхняя часть стакана не участвует визмельчении геля.1219123 20 Составитель А.Чал-БорюТехред А, Комарницкая Корректор Е. Сирохман Редактор Л.Гратилло Заказ 1184/10 Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4 имеет больший угол конусности. В этом случае площадь поперечногосечения быстро уменьшается и скорость потока с учетом вытекания частижидкости через сетчатую стенку 13 5 удается поддерживать постоянной.Причем неравномерность вращенияприводит к отрыву полимера от сетчатой стенки 13 и к его дальнейше.му перемещению вверх по стака- . О ну 11. Таким образом, нижняя часть стакана 11 в основном служит для распределения полимера равномерным слоем по сетчатой поверхности. В верхней части стакана 11 происходит интенсивное мокрое измельчение полимера в поле центробежных сил с внутрицикловым изменением ускорений. Инерционные силы существенным образом зависят от радиуса стакана 11,поэтому уменьшение радиуса в верхФ ней части должно быть небольшим, что приводит к уменьшению угла конусности верхней части. Налипший полимер под. воздействием инерционных сил продавливается через ячейки сетчатой стенки 13 в момент, когда стакан 1 1 начинает замедляться, в этот момент в стенке 13 подходит импульсный поток растворителя, создаваемый .трапециевидными лопастями 10,Данный поток способствует продавливанию полимера через сетчатую стенку 13 и дальнейшему разобщению диспергированных частиц полимера. На заключительном этапе растворения, когда вязкость раствора увеличивается, наличие лопастей 10 стакана 11 и перегородок 4 в сочетании с неравномерностью вращения двух первых позволит . эффективно перемешивать весь объем.