Виброреактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ СКИРЕСПУБЛИК 39 АЗ 51)5 В 01 Р 11/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(46) 23.01.93. Бюл. ЬВ 371) Научно-исследовательспластмасс им, Г.С. Петрова Нводственного объединения "П(73)Научно-исследовательспластических масс им, Г.С. Пеным Московским заводом пла(57) Сущность изобретения: на корпусе 1 через упругую связь закреплен шток 8 вибрационной мешалки, На верхнем витке желоба 2 вмонтирована подвижная направляющая перегородка 9, Упругая связь выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит иэ горизонтального перфорированного листа и радиальных перфорированных ребер 11. Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12. Угловые перемещения корпуса 1 и вибрационной мешалки совпадают, а верти1790439 кальные отличаются по амплитуде и фазе, Твердый материал, постоянно перемещаясь по винтовому желобу 2 снизу вверх доходит до направляющей перегородки 9 Изобретение относится к аппаратам ласса твердое-жидкость и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности при осуществлении процессов экстракции, растворения и обработки твердых материалов жидкими реагентами. Известен массообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, вибрационную дисковую мешалку и технологические патрубки.К недостаткам указанного аппарата следует отнести невысокую эффективность массообмена, а также невозможность раздельйого вывода жидкого и твердого продуктов,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для ведения массообменных процессов в системах твердое тело-жидкость, содержащий корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки.Интенсивному проведению процесса массообмена в таком аппарате способствует наложение на реакционную среду двух полей колебаний винтовых - от вибрации корпуса и направленных вертикальных от вибрационной мешалки.К недостаткам указанного аппарата следует отнести ограничение скорости массообменных процессов из-за малой поверхности контакта реагирующих фаз на витках винтового желоба, обусловленной образованием регулярной структуры смол транспортируемого материала вследствие сегрегации частиц по крупности, когда мелкие частицы оказываются внизу слоя, а крупные "всплывают" и затрудняют доступ жидкой фазы к нижним частицам, Таким образом снижается качество обработки твердой фазы, Ограничение скорости возникает также из-за недостаточно высоких относительных скоростей движения жидкой и твердой фаз в зоне транспортирующего желоба вследствие неэффективной передачи в зону транспортирования твердого материала и крутильных колебаний вибрационной ме 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 и сбрасывается во внутренний объем корпуса. Жидкая фаза откачивается пластинчэтым вибронасосом 12, 2 з.п. ф-лы, 2 ил 1 табл. шалки и крутильных колебаний корпуса, что приводит к снижению производительности.Кроме того применение двух отдельных приводов для возбуждения вибрации корпуса и мешалки приводит к дополнительным энергозатратам и усложнению конструкции.Целью изобретения является увеличение производительности аппарата и повышение качества обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз, а также снижение энергозатрат и упрощение конструкции.Для достижения указанной цели в виброреакторе, содержащем корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки, вибрэционная мешалка соединена с корпусом упругой связью, выполненной в виде плоских рессор, на верхнем витке винтового желоба установлена передвижная направляющая перегородка.Вибрационная мешалка может быть оснащена вертикальными перфорированными ребрами.Шток вибрационной мешалки может быть выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце который установлен пластинчатый вибронасос,Введение упруой связи, выполненной в виде плоских рессор, с вибрационной мешалкой позволяет от одного вибропривода получить воздействие двух вибрационных полей на реакционную среду при отличающихся по форМе, амплитуде и фазе колебаниях корпуса и мешалки, а установка на верхнем витке винтового желоба передвижной направляющей перегородки обеспечивает в рабочем режиме постоянный сброс твердой фазы с верхнего витка желоба во внутренний объем корпуса в зону наиболее интенсивного воздействия мешалки, увеличивая, тем самым, поверхность контакта фаз, а в режиме выгрузки - вывод твердого продукта из аппарата. При этом снижаются энергозатраты и упрощается конструкция за счет исключения дополнительного привода вибромешалки, Оснащение вибрацион1790439 50 55 ной мешалки радиэльными перфорированными ребрами позволяет повышать эффективность передачи знакопеременного крутящего момента вибропривода в реакционный объем.Выполнение штока вибрационной мешалки в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос позволяет организовать циркуляцию жидкой фазы и ее частичную декантацию в конце работы аппарата без дополнительных внешних устройств,На фиг, 1 изображен общий вид виброреактора; на фиг, 2 - то же, вид сверху.Аппарат содержит корпус 1 с размещеннымм внутри него винтовым транспорти рующим желобом 2 и тепловой рубашкой 3, установленной через упругую подвеску 4 на раму 5 и оснащенный виброприводом 6, На корпусе 1 через упругую связь 7 закреплен шток 8 вибрационной мешалки.На верхнем витке желоба 2 закреплена подвижная направляющая перегородка 9, Упругая связь 7 выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит из горизонтального перфорированного диска 10 и радиальных перфорированных ребер 11. Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12, Аппарат оснащен патрубками подачи и выгрузки твердого материала 13 и 14, подачи и слива жидкости 15 и 16, ввода и вывода теплоносителя 17 и 18,При работе аппарата через патрубок 15 подается жидкая фаза, через патрубок 13 загружается порция твердого материала и через патрубок 17 в рубашку 3 подается теплоноситель. После выхода на заданный тепловой режим включается вибропривод 6, генерирующий винтовые колебания,При этом угловые перемещения корпуса 1, соединенного с рамой 5 упругой подвеской 4, и вибрационной мешалки совпадают, а вертикальные - отличаются по амплитуде и фазе. Твердый материал, перемещаясь по винтовому желобу 2 снизу вверх Формула изобретения 1, Виброреактор, содержащий корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску дисковую вибрационную мешалку на штоке и технологические патрубки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности, повышения качества обработки твердых частиц. снижения энергозатрат и упрощения конст 5 10 15 20 25 30 35 40 доходит до направляющей перегородки 9 и сбрасывается во внутренний объем корпуса, где при падении вниз испытывает интенсивное воздействие вибромешалки, передаваемое ребрами в вертикальном направлении и ребрами 11 в направлении угла поворота. Затем цикл повторяется. Жидкая фаза может постоянно откачиваться пластинчатым вибронасосом 12, установленным на штоке 8, закрепленном через упругую связь 7 с корпусом 1 и либо отводится через патрубок слива 16 при постоянной подпитке свежего растворителя, либо зацикловывается снова в реакционный обьем корпуса 1, В обоих случаях увеличивается скорость движения жидкой фазы, По завершению заданного времени обработки перегородка 9 переводится в сторону патрубка 14 и осуществляется выгрузка твердого продукта. Корпус виброреактора обогревается теплоносителем, который непрерывно подается через патрубок 17 и отводится через патрубок 18,Применение предлагаемого виброреактора обеспечивает следующие преимущества:увеличивается производительность на 30; и повышается качество обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз;снижаются энергозатраты в 1,5 и упрощается конструкция аппарата путем исключения отдельного вибропривода мешалки;достигается более полное использование крутильных колебаний корпуса;расширяются технологические возможности работы при включении в схему устройства встроенного вибронасоса,Испытания экспериментального образца предлагаемого аппарата подтвердили его работоспособность и более высокие технологические показатели. Результаты экспериментов представлены в таблице. рукции, он снабжен передвижной направляющей перегородкой, установленной на верхнем витке винтового желоба, а вибрационнэя мешалка соединена с корпусом упругой связью, выполненной в виде плоских рессор,2. Виброреактор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вибрационная мешалка снабжена вертикальными перфорирован1790439 Составитель Ю,Брыс Техред М,Моргентал ектор М.Андрушен едактор И.Мельник Заказ 358 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5.Гагарина, 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго ными ребрами, расположенными ниже уровня жидкости.3, Виброреактор по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что шток вибрационной мешалки выполнен в виде полой трубы, снабженной плэстинчатым вибронасосом, установленным на нижнем торце трубы,5