Способ получения воздушно-механических пен

Союз СоветскнкСоцнапнстнчесинхРеспубянк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 929115ъ(51)М. Кл. А 62 С 1/12 В 0 О 1/00 Сесударстееиный комитет СССР ао аелеи нэабретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЗДУШНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕН Изобретение относится к получению воздушно-механических пен физическим путем, широко применяемых в химической технологии, противопожарной технике, медицине, пищевой промышленности, строительстве, сельском хозяйстве.Известен способ полуцения воздушно-механицеских пен путем интенсивного перемешивания воздуха ( газа) с пенообразующим раствором с помощью механической мешалки или барботажа воздуха через раствор пенообразователя 11.Известен также способ получения воздушно-механических пен путем прои скания воздуха через перпендикулярно установленныек его потоку сетки, орошаемые пенообразующим раствором, распределяемым по поверхности сеток 21.Однако известные способы не позволяют получать пены с равномерной структурой (монодисперсные). Измене" ние кратности получаемых пен достигается за счет изменения соотношениявоздуха и пенообразующего раствора,подаваемых в пеногенератор. При увеличении обьемного расхода воздухаувеличение кратности получаемых пендостигается главным образом за счетрастяжения пленок, что сопровождается увеличением среднего диаметра пу"зырьков, т.е. уменьшением дисперсности пены, Возможности варьированиякратности ограничены процностью пузырьков пены,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса за счет равномерного ороше 15ния асей поверхности сеток, стабилизации пенообразования и регулирова-ния дисперсности пен.Поставленная цель достигается темчто согласно способу получения воз"2 Одушно-механических пен путем пропускания воздуха через перпендикулярноустановленные к его потоку сетки,орошаемые пенообразующим раствором,4том, что за счет введения предварительно раскруценного пенообразующегося раствора внутрь конусного барботаж ного барабана достигается движение жидкости вдоль образующей барабана со скоростью 2"22 м/с. Это обеспечивает отрыв пузырьков от ячеек сетки (капилляров диспергатора) не только под действием выталкивающей ( Архимедовой ) силы, но и за счет силы гидравлического сопротивления, возникающей как следствие осевого движения слоя пенообразующего раствора вдоль образующей барабана. Одновременно действие этих сил приводит к повышению дисперсности образующейся пены и повышению однородности структуры за счет отрыва от ячеек диспергатора ее пузырьков на ранних стадиях их формирования.Путем изменения напряженности поля центробежных сил от 2 д, до 40-50 у обеспечивают регулирование интенсивности истечения межпленочной жидкости формирующейся пены, так как изменение дисперсностью ибо момент отрыва пузырька пены от ячейки диспергатора определяется скоростью движения пенообразующего раствора вдоль образующей барботажного барабана и величинойвыталкивающей силы.На чертеже изображена принципиальная схема лабораторного пеногенератора, позволяющего реализовать предлагаемый способ.Пеногенератор содержит барботаж ный барабан 1 с эавихрителем 2, пено,отделитель 3, системы 4 и 5 подачи сжатого воздуха и пенообразующего раствора, дренажную систему 6, пеноотвод 7, привод 8 пеногенератора.Пенообраэующий раствор, подаваемый в завихритель раскручивается до скорости вращения барботажного барабана и далее в виде тонкого слоя течет ф вдоль образующей барабана. Сжатый воздух проходит церез сетку ( диспергатор воздуха) барабана в движущийся слой раствора пенообразователя, превращая последний в пену.П р и м е р. Готовят пенообразующую композицию на основе водного раст. вора анионактивного поверхностно-активного вещества содержащего, вес.3:Алкилсульфаты жирныхспиртов фракции р1,0Высшие жирные спиртыфракции С -СО,1Вода до 100 Принципиальное отличие предлагаемого. способа от известного состоит в 3 929115распределяемым по поверхности сеток,орошение осуществляют в поле центробежных сил, а распределение пенооб"раэующего раствора по поверхности сеток осуществляют.со скоростью 2-20 м/сКроме того, орошение сеток осуществляют со стороны, противоположнойпотоку воздуха, проходящего черезсетки,Сущность предлагаемого способа заклюцается в цетырехстадийном процессе перемешивания воздуха (газа) с пенообразующим раствором в поле центро"бежных сил,На первой стадии раскручивают пе%.нообразующий раствор относительно осивращения. На второй стадии преобразовывают закрученный пенообразующий раствор в тонкую подвижную пленку, чтообеспечивают путем подачи подготов" 20ленного таким образом раствора внутрьвращающегося сетчатого коническогобарабана. На третьей стадии в слойпенообразователя, движущегося относи"тельно ячеек сетки со скоростью 2 ее кратности, а также управление ее2-20 м/с, продавливают сжатый воздух( гаэ), цто приводит к образованию воз"душных (газовых) пузырьков. Чем больше скорость движения слоя пенообразователя относительно ячеек сетки, тем Звна более ранней стадии формированияпроисходит отрыв воздушных пузырьков,что приводит к образованию высокодисперсной пены с более равномернойструктурой. На четвертой .стадии, про- зтекающей одновременно с третьей, осуществляют отсос пенообразующего раствора из межпленоцного пространстваобразовавшейся пены воздействием нанее поля центробежных сил. Этого достигают путем пропускания образовавшейся пены между внутренними перегородками барабана, устанавливаемымивдоль образующей барабана. По мереувеличения напряженности поля центро-бежных сил обеспечивают интенсификацию процесса истечения межпленоцнойжидкости, что сопровождается увеличением кратности пены. "Осушенная" таким образом пена имеет давление жид"кости в каналах Гиббса-Плато ( Ро)в нижнем слое пены (при Ь = 0) меньшенуля, чем объясняются повышеннйе всасывающие свойства таких пен по сравнению с обычными, получаемыми известными способами.9 З 9115 ФХарактеристики пен Число оборртов ба"рабана,н.,об/мин Крат- ность Устойчивость Д. мин 4(а 170 240 330 500 700 800 890 960%Обобщенные данные результатов экспериментов по получению пен с помощью лабораторного пеногенератора:, сведены в таблице: а в й е 4 В Ю аЮе5 4 0,43540 16 0,380 48 30 0,305 52 60 0,270 60 130 0,250 72 200 0,220 ЙО ЗОО 0,210 86 ЬОО 0,200 80 100 800 О, 18 З 110 . И1200 1000 0,160 120еаеааееаееееЕюаЕМв 1 веайфаввеаьеюваеаай 1П р и м е ч а и и е; Все данныеявляется среднестатйстическиии порезультатам 8-10 опытов в исследу 4,емом режиме. формула изобретения 1,1. Способ получения воздушно"ме"ханических пен путем пропускания воз"духа через перпендикулярно установленные к его потоку сетки., орошаемыепенообразующим раствором распределяемым по поверхности сеток, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса за счет равномерного орошения всей поверхностисеток, стабилизации пенообразования ирегулирования дисперсности пен, орошение осуществляют в попе центробежных сил, а распределение пенообразу. ащего раствора по поверхности.сеток осуществляют со скоростье2"20 м/с.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что орошение сетокосуществляют со стороны, противоположной потоку воздуха, проходящегочерез стеки,Источники информации,принятые во внимание при экспеотизе1. Тихомиров В. К. Пены. Теория и.практика их получения иразрушения. И., "Химия", 1975,с. 262,2. Авторское свидетельство СССРЮ 241368, кп. В 05 В 1/ОО, 1969.Составитель А, ТарасовР актов Н Бобкова Техрей М. Рейвес Корректор Л БокщанЗаказ 33 М/5 Тираж 154 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 ОД Москва И-Я Раушская наб. 8. 1/Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,