Способ получения эмульсий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 В 01 г. 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛ ЬСТВУ ИСАНИ ВТОРС ческой теплофизик Ф,Немчи тельство С 1/36, 1980 ЧЕНИЯ. Э носится к т может быть МУЛЬСИЙехнике смеиспользоваИзобретение относится к технике смешивания реагентов и может быть использовано в различных областях химической технологии, в частности, для приготовления водотопливных эмульсий.Известен способ получения эмульсий, согласно которому на, перемешиваемые компоненты накладывают вибрацию, а затем эмульсию подвергают кавитационной обработке,симых торому оброизводят тдционнойна,смесь ионная суперкаически, т.е. дисе кавитации и при существоНедостатком этого способа является низкое качество эмульгирования. Параметры вибрационных воздействий являются переменными величинами, так как они зависят от гидродинамических характеристик потока перемешиваемых компонентов, которые в процессе эмульгирования могут изменяться, т,е. вибрационное воздействие нерегулируемое, а размером дисперсной фазы и качеством эмульгирования управлять нельзя, Кавитация в этом способе является дополнительным фактором, способствующим интенсификации смешения, Действие вибрации и кавитации является набором послелагаемому ти является шение прообработки, ии через касреды с поба - отноирования, ентов сме- фицируюток известного спос экое качество эмуль ергирование компон дится одним интенс ом - ка витацией. Недостсительно нтак как дисси произвощим факто(71) Институт технАН УССР(57) Изобретение отшения реагентов и Ы 1713628 но в различных химических технвлогиях, в частности при приготовлении водотопливных эмульсий. Целью изобретения является повышение интенсивности диспергирования и перемешивания. Способ получения эмульсий включает кавитационную обработку смешиваемых материалов при постоянной скорости их протекания через кавитатор. На каверну по всему объему воздействуют вибрацией с частотой, равной или кратной частоте колебаний хвостовой части каверны, 1 ил,. 1 табл. довательного действия двух не интенсифицирующих факторов,Известен способ, согласно к работку компонентов смеси и сначала путем образования кави каверны, а затем воздействую гидроударом,В этом способе кавитац верна существует период пер гирующее действи производится перибдическ вании суперкаверны,Наиболее близким к пред способу по технической сущнос способ, согласно которому сме изводят путем кавитационной которая создается при протекан витатор потока обрабатываемой стоянной скоростью,1713628 55 Цель изобретения - повышение интенсивности диспергирования и перемешивания.Указанная цель достигается тем, что сначала осуществляют кавитационную обработку смешиваемых материалов при постоянной скорости последних, а затем воздействуют на весь объем каверны вибрацией с частотой, равной или кратной частоте колебаний хвостовой части каверн ы.При обтекании кавитатора потоком перемешиваемых компонентов за ним образуется каверна, которая существует постоянно, Хвостовая часть каверны распадается на поле кавитационных пузырьков, которые, схлопываясь, осуществляют кавитационную обработку путем образования сверхскоростных кумулятивных микроструек. Причем, чем меньше размер кавитационного пузырька, тем больший кумулятивный эффект он создает при схлопывании. Наложение на весь объем суперкаверны вибрации с частотой равной или кратной частоте колебаний хвостовой части суперкаверны стимулирует увеличение количества отрывающихся от суперкаверны кавитационных пузырьков более мелких размеров. Возникает резонанс. При этом увеличивается кинетическая энергия, генерируемая суперкаверной в поток, возрастает кумулятивный эффект, образующийся при схлопывании мелких кавитационных пузырьков, Кинетическая энергия кавитационного пузырька от совместного одновременного действия кавитации и вибрации больше, чем кинетическая энергия того же пузырька от последовательного воздействия вибрации и кавитации,Отличия предлагаемого способа заключаются в том, что на смесь перемешиваемых компонентов, образованную под действием постоянно существующей суперкаверны, и саму суперкаверну воздействуют вибрацией, что приводит к повышению качества эмульгирования.На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа,На столе вибратора 1 электродинамического вибростенда устанавливается кронштейн 2, в котором закрепляется рабочий участок эмульгатора 3, соединенный гибкими резиновыми муфтами 4 с входным трубопроводом 5 и выходным эмульсионнымтрубопроводом 8. Во входном трубопроводе5 установлен суперкавитатор 6,Устройство работает следующим образом.При движении перемешиваемых компонентов по входному трубопроводу за супер 10 кавитатором 6 образовываетсясуперкаверна 7, от которой открываются кавитационные пузырьки. Включается вибростенд, Частота колебаний столавибростенда устанавливается равной часто 15 те отрыва пузырьков. На суперкаверну накладываются вынужденные колебания,увеличивается число отрывающихся кавитационных пузырьков на 15. Полученнаяэмульсия поступает в эмульсионныйтрубоп 20 ровод,Устройство выполнено в виде действующего макета. При получении водотопливнойэмульсии в трубопровод 5 подают 10 водыи 90 фдизельного топлива под давлением25 1,5 атм при 18 С. Устанавливается кавитатор - суперкавитационная крыльчатка,профиль-клин, относительный шаг лопасти1. При.числе кавитации 0,5 частота колебаний хвостовой части суперкаверны состав 30 ляет 46 Гц, Включается вибростенд иустанавливаются частота и ускорение вибрации.Результаты опытов приведены в таблице,35 Положительный эффект заключается еснижении размера частиц дисперсной фазыи равномерном распределении дисперсноРфазы в дисперсной среде. 40 Формула изобретения Способ получения эмульсий, включаю щий кавитационную обработку смешивае мых материалов при постоянной скорост их протекания через кавитатор, о т л и ч а ю 45 щ и й с я тем, что, с целью повйшени интенсивности диспергирования и переме. шива ния, воздействуют на каверну по всем объему вибрацией,с частотой, равной ил кратной частоте колебаний хвостовой част 50 каверны.1713628 7 2 3 оставитель Ф,Добк ехред М,Моргентал актор А,Козориз ектор М,Пожо зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,каз 646 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5