Устройство для смешивания

(19 1 4 В 01 Р 7 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 0,25 а с Ьаа;2 ок6 а;0Е0,96 0,75де А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3768399/23-26 (22) 31.05,84 (46) 15.05.86, Бюл. В 18 (72) Ю.С,Кольцов, Ю.Е.Мальков :и А.М.Лисенков (53) 66.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 971453, кл. В 01 Р 7/18, 1981. (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ преимущественно высокодисперсных порошков с жидкостью, содержащее корпус с центральной горловиной, в котором на вертикальном вращающемся валу установлена мешалка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью эффективного смешения порошков с жидкостью большей плотности или пло-, хо смачивающей поверхность частиц, корпус выполнен в виде тела, образованного вращением эллипса вокруг вертикальной оси, параллельной его малой оси, при этом эллипс имеет следующие соотношения параметров: где а - большая полуось эллипса 1- малая полуось эллипса;- расстояние между центрамидвух противоположных эллиптических сечений тела;.Е - эксцентриситет эллипса, стенки корпуса сопряжены с днищем, имеющим в продольном сечении форму дуги эллипса со следующими параметрами: а+К/2А с 10 а + К/2; Ъ ь 2,5 Ь, г - большая полуось эллипсами- малая полуось эллипса;- эксцентриситет эллипса и горловина имеет диаметр к - 2 а б Рк -0,5 а.,0,25 аЬ а;2 а К ба; Ой Е е Оэ 96 ю Изобретение относится к областисмешения, в частности к устройствамдля смешения высокодисперсных порошков с жидкостью большей Плотности, или плохо смачивающей поверхность 3порошка.Целью изобретения является эффективное смешение порошков с жидкостьюбольшей плотности нли плохо смачивающей поверхность частиц. ОНа фиг. 1 схематически изображеноустройство, общий видф на фиг. 2 -сечение корпуса устройства,Устройство ддя смешивания содержиткорпус 1 с центральной цилиндрической горловиной 2, внутри которогоустановлен вращающийся вал 3 с мешал"кой 4. Корпус 1 выполнен в виде тела,образованного вращением эллипса вокруг касательной, параллельной его 20малой оси, при этом эллипс имеет следующие соотношения параметров: где 4 - большая полуось эллипсаЬ - малая полуось эллипса;- расстояние между центрамидвух противоположных эллиптических сечений тела;- эксцентриеитет эллипса,стенки корпуса сопряжены с днищем 5корпуса имеющим в продольном сече 135нии форму дуги эллипса с параметрами:а+ к /2 й А 10 а + К/2;Ь В 2,5 Ь075 Е 6 1,где я - большая полуось эллипса,- малая полуось эллипса;46- эксцентриситет эллипса,Горловина 2 имеет диаметр:Ка а лак -05 а,Устройство работает следующим об 43разом.Корпус 1 заполняется жидкостьюдо нижнего среза горловины 2, которая с помощью мешалки пермешиваетсясо скоростью, обеспечивающей образование воронки в центральной части Юкорпуса. Через горловину 2 засыпается высокодисперсный порошок, которыйзатягивается в воронку, в нижней час ти которой он переходит в объем жидкости за счет центробежных сил. При 5дальнейшем перемешивании частицы порошка находятся в обьеме жидкостии движутся по спирали,Параметры экспериментальных образцов предлагаемого устройства и результаты испытаний приведены в таблице.Интенсивность смешивания оценива- . лась на основании данных по кинетике взаимодействия апреттнрованных высокодисперсных (в/д) порошков алюминия с водой.Уменьшение периода индукции, увеличение скорости взаимодействия при одном режиме перемешивания, а также уменьшение дисперсии воспроизводимости данных величин свидетельствует об.улучшении условий диспергирования и обеспечении оптимадьных условий смачивания водой гидрофобной поверхности порошка (косинус угла смачива" ния равен 0,88) в устройстве с корпусом предлагаемой формы.Данные, представленные в таблице, также показывают. увеличение эффективности смещения в/д порошков (стекло- сферы с плотностью 0,5 г/см) с жидкостью большей плотности (воды с плотностью 1 г/смз).В смесителе с цилиндрическим корпусом при перемешнванин со скоростямн, не приводящими к разбрызгиванию сусензии по стенкам, не удается избавиться от. пленки из частиц на поверхности жидкости и от каймы порош" ка, залипшего на стенках смесителя. При органиэации процесса в устройст" ве с корпусом предлагаемого типа с параметрами в указанных пределах полная гомогенизация суспензии обеспечивается при скоростях перемешивания, составляющих 25-ЗОХ от максимально возможных. При выходе за указанные пределы параметров корпуса положительный эффект.не возникает, так как при этом при низких скоростях перемешивания не обеспечивается создание интенсивных радиально-тангенциально-аксиаль.ных потоков, обуславливающих полную гомогенизацию системы, а при высоких - наблндается разбрызгивание перемешиваемой суспензии по стенкам. При выходе эа указанные пределы диаметра горловины появляются вертикальные поверхности, контактирующие со смешиваемыми компонентами, что приводит к образованию каймы из заливших в/д частиц на стенках корпуса выше уровня жидкости.2-1 70 2,42 4 Ье кэитэр 3436 ба За Ва Мак анвэ 11 аэе- +к карвнетру ево араээт эа 1, а авраметрм,Р,ь,э,к,ь,а,ь 2 эырэавэм отэосатеаэао к кемр.еловик аэнерэаасэ верее 12 к аосде эвеаав реакцка ща скорости аереыеааэакааааэакаа 15 об/с. ты аэ Устройство для смешения с корпусом предлагаемой формы позволяет интенсифицировать смешивание высокодисперсных порошков с жидкостью большей плотности или плохо смачивающей по, верхность частиц за счет создания интенсивных радиально-тангенциальноаксиальных потоков и увеличения скорости вращения мешалки. Это позволяет уменьшить время гомогенизации смеО си по сравнению с существующими смесителями, избежать потерь высокодисперсного порошка в результате отсутствия каймы налипших частиц вьппе уровня жидкости и разбрызгивания смеси компонентов по стенкам корпуса при .увеличении скорости перемешивания. 4Такие смесители могут быть использованы для проведения реакций между порошкообразными дисперсными материалами и жидкостью или для растворения твердого высокодисперсного порошка в жидкости, а также в лабораторной технике для изучения кинетики взаимодействия мбалу высокодисперсными порошками и жидкостями большей плотности или плохо смачивающей поверхность частиц, так как точность и воспроизводимость получаемых данных в значительной мере определяется организацией процесса смешения и смачивания поверхности высокоднсперсного материа- ла жидкостьы на начальной стадии реакции.1230657 иаЯ Составитель Н.Федоров Техред Г.Гербер ректор А.Обруча ор К.Воло Тираж 578ударственногоизобретенийсква, Ж, Р ПодписиССР Г по дел3035 д. 4/ оизводственно-полиграфическо каз 2476/10ВН оиитета открытий ушская н едприятие, г,ужгород, ул.Проектная