Диспергатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4621 19) 51)4 В 01 ГЗ ИЕ ИЗО ТЕНИ А ВТОРС аучно-исследоинститут по(57 ение относитс испе зоб м и воляет снизить э гат зат получении эмул а и обеспечить ии нуж- дновре- азлично ты при качест е полу ного менн е продук л ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ЛЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Государственныйвательский и проектньобогащению руд цветнь(56) Авторское свидетИ 772573, кл. В 01 Р степени дисперсности, Диспергаторсодержит цилиндрический корпус, внутри которого по центральной оси установлены неподвижные перфорированныедиски, закрепленные по периметру корпуса. За этими дисками размещены .крыльчатки, устаиовленчые на вращающемся валу. Диспергатор снабжен отсечными поворотными перфорированнымидисками, прилегающими к неподвижнымдискам, и соосным с корпусом стаканом, установленным с возможностьюосевого перемещения, Р стакане размещен последний по ходу потока отсечной перфорированный дискПослекаждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткойрасположены средства отбора среды, 113Изобретение относится к аппаратам для приготовления эмульсий, может быть использовано в химической, нефтехимической, дорожно-строительной и других областях техники и строительства.Цель изобретения - снижение энергозатрат при. получении эмульсий нужного качества и обеспечение одновременного получения продуктов различной степени диспарсности.На чертеже схематически изображен диспергатор, продольный разрезДиспергатор содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого по центральной оси 2 установлены неподвижные перфорированные диски 3 - 6, закрепленные по периметру корпуСа. За дисками установлены крыльчатки 7 10, установленные на вращающемся валу 11. Диспергатор снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками 12 и 13, прилегающими к неподвижным дискам 4 и 5, и соосным с корпусом 1 стаканом 14, установленным с возможностью осевого перемещения. В стакане 14 размещен последнии по ходу потока отсечной перфорированный диск 15.В диспергаторе имеются также средства 16 - 19 отбора среды, расположенные после первого неподвижного диска 3 и после каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой.Корпус 1 имеет патрубок 20 входа исходных ингредиентов. На валу 11 установлена ведущая шестерня 21 и ведущий винт 22.В корпусе установлены также ведомая шестерня 23 и ведомыи винт 24. Стакан 14 пермещается в осевом направлении с помощью резьбовых хвостовиков 25 и 26 и резьбовой муфты 27.Перфорированные риски 3-6 образуют камеры 28-31, в которых размещены средства 16-19 отбора среды в виде патрубков 32-35 с запорной арматурой 36-39. Диспергатор работает следующим образом.При вращении вала 11 по часовой стрелке исходные ингредиенты.предварительно перемешанные шестернями 21 и 23, всасываются в межвитковое пространство ведущего винта 22 и поступают далее в первую диспергирующую пару - диск 3 и крыльчатку 7, При45 БО 55 Опыт показал, что из малоактивного битума, воды с жесткостью гораздо выше 6 мг экв/л и соответствующих доз эмульгаторов можно получить эмульсию, удОвлетворяющую требованиям к качеству ГОСТа 18659-81.Для этого необходимо эффективно воздействовать на дисперсную фазу - интенсивно измельчить сырье, В предлагаемом диспергаторе такое тонкое измельчение возможно и осуществляется наиболее интенсивно на последней диспергирующей паре, у которой регулируется зазор между дисками. В остальных диспергирующих парах зазор между дисками стабилен, не регулируется и нет необходимости его регулировать, так как эти пары пред 46217 2прохождении смеси через эту пару происходит измельчение ее крыльчаткой 7.При переработке легко диспергируе 5мого (активного) материала, когдаполучение продукта нужного качествадостигается уже в камере 28 или 29отсечной диск 12 или 13 устанавливается в положение, при котором отверстия неподвижного перфорированного диска 4 или диска 5 перекрываются, Диспергированный продукт отводится через патрубок 32 или 33 и запорную арматуру 36 или 37.При переработке трудно диспергируемого материала отсечные диски 12и 13 устанавливаются в положение,обеспечивающее свободное поступление перерабатываемой смеси из камеры28 в камеру 29 и далее - в камеру30. Интенсивность диспергации перерабатываемой смеси, поступающей изкамеры 30 через пару диск 6 и диск15 в камеру 31 регулируется перемещением стакана 14 вдоль оси вала 11путем вращения резьбовой муфты 27.Полученный продукт выводится в этомслучае по патрубку 35 через запорнуюарматуру 39,Возможно получение одновременночетырех типов диспергированного продукта, для чего отсечные диски 12 и13 устанавливаются в положение, обес,печивающее свободное поступление пеЗБ ,рерабатываемой смеси из камеры в камеру по ходу потока, а дисперсии .каждой камеры выводятся по патрубкам соответственно 32-35 через запорнуюарматуру 36-39.назначены для работы на более активных компонентах.Измельчение дисперсной фазы осуществляется постепенным (по ходу дви 5 жения компонентов эмульсии) уменьшением диаметра отверстий в неподвижных дисках и соответствующим увеличением количества лопастей у крыльчаток, Для лучшего измельчения дисперс ной фазы,циаметр отверстий в неподвижных дисках должен уменьшаться до как можно меньшей величины, обусловленной техническими возможностями изготовления прибора. Но нужно учесть при этом, что уменьшение диаметра отверстий влечет за собой и уменьшение единичной" площади каждого отверстия, причем эта зависимость пропорциональна квадрату диаметра от 20 верстия. Для того, чтобы гидравлическое сопротивление продавливанию смеси жидкостей каждого из четырех перфорированных дисков было одинаковым и не имело тенденций к росту, необходимо,.чтобы суммарная площадь отверстий каждого последующего диска по сравнению с предыдущим была не меньше, а больше или равной, Поэтому диаметр отверстий в каждом последующем диске уменьшается, а количество их соответственно. увеличивается, При продавливании смеси жидкостей через отверстия неподвижных дисков формируются струи, которые разбиваются лопастями крыльчаток. Этими же лопастями производится и их перемешивание. С целью последовательного повышения интенсивности диспергирования увеличивается и количество ло 40 пастей крыльчаток, но не бесконечно. Имеется зависимость оптимального количества лопастей от выбранного диаметра и количества отверстий в дисках. Окончательная степень диспергирования определяется величиной за зора между отсечным диском 15 икрыльчаткой 10. Чем меньше зазор в этой паре, тем меньше толщина пленки, размазанной лопастями крыльчатки по диску, тем меньше поперечный размер капелек дисперсной фазы.Для получения эмульсий нужного качества из малоактивных битумов мож-, 55 но использовать только последнюю пару, исключив первые три, и диспергирование производить регулированием величины зазора в зависимости от химической ак;ивности исходных компонентов. Но опыт показывает, что в этом случае большая часть энергозатрат падает не на сам процесс диспергирования, а на преодоление механи-, ческого трения в дисках (речь идет о механическом трении при зазорах, измеряемых в тысячных долях миллиметра). Поэтому наиболее оправданным в экономическом отношении для компонентов с низкой химической активностьюявляется процесс диспергирования в парах с постепенно уменьшающимся числом отверстий и увеличивающимся ко-личеством лопастей. При этом зазор между дисками в последней паре можно устанавлчвать не в микронах, а в десятых долях миллиметра, что исключит потери энергии на преодоление механического трения на целый порядок,В случае, когда имеются исходные компоненты высокой химической активности, достаточно диспергирование производить только на первой паре дисков, а на остальные пары жидкость не подавать, т,е. не тратить энергии на ее перемешивание. При наличии компонентов средней активности диспергирование можно проводить на первой и второй парах. При наличии компонентов низксй химической активности включаются в работу все диспергирующие пары, а отбор готового продукта можно производить как только из последней камеры, так и изо всех камер одновременно. Последний прием позволяет направлять эмульсию, полученную в первой камере, негосредственно потребителю, так как качество ее не позволяет осуществлять длительное хранение. Эмульсию, полученную во второй и третьей камерах направлять потребителю после (в случае необходимости) недолговременного хранения, а полученную в четвертой камере - на длительное хранение (в случае необходимости).Таким образом, последний перфорированный диск, имея возможность осевого перемещения, обеспечивает получение эмульсий высокой степени дисперсности даже иэ компонентов низкой химической активности, а наличие от,сечных дисков и патрубков с запорной арматурой, позволяет не только снижать энергозатраты при использовании компонентов высокой химической активности, но и производить избирательО б дб 27 гд О В Составитель Н, ФедороваТехред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов Редактор С.Патрушева Заказ 5074/8 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 5 13462 ный отбор готового продукта либо степени готовностиФормула изобретения Диспергатор, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого по центральной оси установлены неподвижные перфорированные диски, закреплен ные по периметру корпуса, за которыми размещены крыльчатки, установленные на вращающемся валу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при получении эмуль сий нужного. качества и обеспечениявозможности одновременного полученияпродуктов различной степени дисперсности, он снабжен отсечными поворотными перфорированными дисками, прилегающими к неподвижным дискам, и соосным корпусу стаканом, установленнымс возможностью осевого перемещения,в котором размещен последний по ходупотока отсечной перфорированный диск,а также средствами отбора среды, расположенными после каждой по ходу потока пары неподвижных и отсечных дисков с крыльчаткой.