Способ исследования процесса смешивания сыпучих материалов

( 9) (1) ) 55 В 01 Г 3/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ИЗОБ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к области пере- . Недостаток способа - нарушение взаработки сыпучих материалов и может быть имного расположения частиц основного и использовано при исследовании процесса ключевого компонента в пробе в результате смешивания сыпучих материалов в попереч-: высыпания смеси на йротивень и теряется ном сечении вращающегося барабана в хи- . возможность определения положения промической, электротехнической, бы в смесителе.микробиологической и других отраслях про- Наиболее близким к описываемому явмышлен ности, ляется способ исследования процесса смеИзвестен способ исследования смеши- шивания сыпучих материалов (Я.Савахата. вания сыпучих материалов (см, В,В.Кафа- . Циркуляция частиц с горйзонтальном циро в, И, Н.Дорохов, С, Ю.Арутюнов. линдрическом смесителе // Дзайре, - 1967. Системный анализ процессов в химической . - Т.16, % 164, с. 364-369),технологии. - М,: Наука, 1985, с,225), Приготовленная в течении определенного време- Способ исследования процесса смешини смесь выливается на противень, гдена ваниявключаетзагрузкуосновногоиключесвободную поверхность массы наносилась вого компонента в плОскую модель сетка, соответствующая планируемому ко- барабанного смесителя, вращение барабаличеству отбираемых проб, Из каждой ячей- на. останов, получение проб сйеси, опредеки сетки отбирались пробы весом 2-3 г, ление концентрации ключевого компонента которые анализировались на содержание в каждой пробе и расчет коэффициента неоключевого компонента, днородности смеси,(21) 4819902/26(71) Тамбовский институт химического машиностроения(56) Кафаров В.ВДорохов И,Н., АрутюновС.Ю. Системный анализ процессов в химической технологии, - М.: Наука, 1985, с,225.Авторское свидетельство СССРМ 1297894, кл, В 01 Г 3/18, 1985,Савахата Я, Циркуляция частиц в горизонтальном цилиндрическом смесителе.Дзайре, 1967, т.16, М 164, с.364-369,(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Сущность изобретения: осуществляют загрузку основного и ключевого компонента соответственно с радиусамичастиц Йо и Й причем ВоЙк,в плоскую модель барабанного смесителя, вращение барабана, останов. После останова барабана в него засыпают нейтральный сыпучий материал с радиусом частиц, определяемым следующим соотношением йн2,414 Як, ВнВо, далее барабан поворачивается таким образом; чтобы его ось вращения была вертикальна, а получение проб осуществляется методом квартавания вСей смеси, 4 ил,Недостатком способа является то, что не вся смесь подвергается анализу, что приводит к необходимости повторного проведения экспериментов. Реализация способа предполагает отбор проб через отверстия торцевой стенки барабана с помощью отборных трубок в рабочем положении барабана при его останове, Отверстия вторцевой стенке барабана при его остановеслучайным образомориентируются по отношению к исследуемой смеси. Это приводитк тому, что отбор проб после каждого оста- нова производится из разных мест поперечного сечения смеси в барабане, Отверстия в торцевой стенке барабана располагаются на определенном расстоянии друг от друга,что не позволяет провести анализ смеси вбарабане в областях смеси, расположенных между отверстиями, что приводит к снижению объема информации, получаемой в одном опыте, кроме того, во время отбора пробы возможно частичное высыпание смеси из отверстия в торцевой стенке барабана при снятии заглушек и введении отборных трубок, что снижает достоверность анализа.Цель изобретения - увеличение объемаинформации, полученной при обработке результатов одного опыта,Поставленная цель достигается тем, чтопосле останова барабана в него засыпаютнейтральный сыпучий материал с радиусом частиц В определяемым следующим соотношением Вн2,414,Вк, а Вн не равно Во, где Во - радиус частиц основного компонента, Вк - радиус частиц ключевого компонента. Далее барабан поворачивается такимобразом, чтобы его ось вращения была вертикальна, а получение проб осуществляется методом квартования всей смеси.Отбор пробы из любой области поперечного сечения смеси в барабане можно осуществить только после снятия торцевой стенки барабана, что невозможно осуществить без поворота барабана до вертикального положения его оси вращения. При таком повороте барабана часть смеси, лежащей на свободной поверхности слоя осыпается, образуя поверхность, составляющую с горизонтом угол естественного откоса (см, фиг,2). На фигуре 2 изображен барабан 1, в положении, когда его ось вертикальна с снятой торцевой стенкой и осыпавшимся слоем смеси 3. В результате осыпания нарушается взаимное расположение частиц смешиваемых компонентов, что снижает достоверность исследования смеси в данной области. В связи с этим необходимо исключить эту часть смеси, как объекта исследования, что ведет к уменьшению объема информации, получаемой в одном опыте.10 15 20 25 30 35 40 50 55 Для исключения осыпания части смесииспользуется досыпка нейтрального сыпучего материала на поверхность слоя смесисразу после останова барабана. Слой нейтрального материала фиксирует исследуе-мую смесь при повороте барабана довертикального расположения его оси вращения,На фиг.1 изображен барабан, реализующий описываемый способ; на фиг.2 - барабан с осыпавшимся слоем материала; нафиг,3 - барабан со слоем смеси, зафиксированным слоем нейтрального компонента; нафиг.4 - возможное взаимное расположениечастиц материала,Устройство содержит барабан, 1 сосъемной торцевой стенкой с центральнымзагрузочным отверстием 2, Порядок реализации способа следующий. В барабан определенным образом загружаютсясмешиваемые компоненты, после чего барабан приводится во вращение. После смешивания компонентов барабаностанавливается, через центральное отверстие съемной торцевой стенки на свобод. ную поверхность смеси пораетсянейтральный сыпучий материал (равномерно по всей свободной поверхности смеси).Затем барабан поворачивается до вертикального расположения оси его вращения,снимается торцевая стенка и методом квартования всю загрузку смеси делят на пробы,В каждой пробе осуществляется определение концентрации ключевого компонента изатем по известной методике рассчитываюткоэффициент неоднородности смеси (см.Способ исследования процесса смешениясыпучего материала во вращающемся барабанном смесителе, а,с, М 1297894., 8 01 Р3/18, 1985 г,),Размер частиц нейтрального материалаопределяется следуюьцими соображениями. Чтобы исключить воэможность проникновения частиц ключевого компонента в5 слой нейтрального материала (см, фиг.4), ихрадиус должен быть больше, чем радиус Вчастицы 6Вк ВИз прямоугольного треугольника АВСсторона АВ - АС(сов 45 где АВ - В + Вн,АС = Вв. С учетом этих соотношений получаем, что В + Вн = Вн/соз 45, отсюда В =ВнВн =(2: 1)В тогда радиус ключеСов 45вого компонента Вк(Г)Вн или Вс 2,414Вк Вн выбирается не равным Во для того,чтобы после эксперимента облегчить отделение частиц нейтрального компонента отсмеси (например с применением сит).Количество нейтрального материала выбирается из следую "их соображений. На фиг,З изображена смесь с нейтральным материалом в положении барабана, когда ось его вращения вертикальна: а- угол естест венного откоса нейтрального материала;- длина барабана.Видно, что площадь сечения засыпки2 10 нейтрального материала равна Я =Щй Объем нейтрального материала равен Чо = =5, где- длина поверхности смеси после остановки барабана в его поперечном сечении, На фиг.З изображено минимально необходимое количество нейтрального сыпучего материала, В реальных условиях необходимо использовать большее количество нейтрального материала, т.е, ЧЧо.Способ может быть использован при исследовании процесса смешивания многокомпонентных смесей с использованием тех же самых этапов и закономер н остей,тФормула изобретения Способ исследования процесса смешивания сыпучих материалов, включающий загрузку основного и ключевого компонентов в плоскую модель барабанного смесителя с горизонтальной осью 6 ращения при условии, что радиус основного компонента больше радиуса ключевого компонента, вращение барабана. останов, получение проб смеси, определение концентрации ключевого компонента в каждой пробе и расчет коэффициента неоднородности, о т ли ч а ю щ и й с я тем;что, с целью увеличения объема информации, полученной при обработке результатов одного опыта, после останова барабана в последний засыпают . нейтральный сыпучий материал с радиусом частиц, отличающимся от радиуса частиц основного компонента и определяемым следующим соотношением: Вн2,414 В, где Вн - радиус частиц нейтрального сыпучего материала, Вк - радиус частиц ключевого компонента, после чего барабан поворачивают до вертикального расположения оси вращения, а получение проб осуществляют методом квартования всей смеси.1755905 кто ректор М,Андрушенк Заказ 3040 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенйям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 оизводственно-издательс Соста Техре ль В.Негров Моргентал мбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10