Устройство для смешения жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскмв Социалистических республикГосударствеииый комитет СССР ио дедам изобретеиий и открытейДата опубликования описания 0701.83 ИностранцыКлаус Хенчель, фридрих Биттнер, Герд Шрейер и Георг, Франц(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Изобретение относится к конструкциям смесителей и может быть использовано для смешения жидкостей,Известно устройство для смешенияжидкостей, в частности для приготовления.водной суспензии хлористогоцианура, содержащее вертикальный ци-.линдрический корпус с крышкой, форсунку для распыления первой жидкости,1 Оустановленную на крышке по оси корпуса, форсунку для ввода второй жидкооти, установлейную тангенциально вверхней части корпуса, мельницу, расположенную в нижней части корпуса ивыпускную трубу, расположенную в нижней части корпуса у мельницы и подсоединенную к сборнику (.1 ),Однако зто устройство характеризуется недостаточной эффективностьюконтактирования сред, о чем свидетельствует наличие мельницы для установления требуемого гранулометрическогосостава получаемой суспензии.Наиболее близким техническим реше вием к предлагаемому является устройство для смешения жидкостей, содержащее вертикальный цилиндрический кор-.пус с крышкой и сужающейся нижней час.тью, переходящей в выпускную трубу,форсунку для распыления первой жидкости, установленную на крышке по оси корпуса, расположенные о периметру корпуса форсунки для ввода второй жидкости с тангенциально направленными внутрь корпуса соплами, и сборник подсоединенный к выпускной трубе Г 2 .Недостаток известного устройства заключается в том, что на пути прохождения через устройство жидкости не находятся в постоянном интенсивном контакте, что отрицательно сказывается на качестве получаемого продукта.Цель изобретения - интенсификация процесса эа счет соударения струй жидкостей.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешения жидкостей, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и сужающейся нижней частью, переходящей в вы пускную трубу, форсунку для распыления первой жидкости, установленную на крышке по оси корпуса, расположенные по периметру корпуса форсунки для ввода второй жидкости с тангенциально. направленными внутрь корпуса соплами и сборник, подсоединенный к выпуск 9 8817 бной трубе, форсунки для ввода второй жидкости расположены в нижней части корпуса, над егосужающейся частью, а . выходные концы их сопел направлены в сторону верхней части корпуса.На фиг.1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез; на Фиг,2 - разрез А-А на Фиг.1; на фиг.З- устройство со сборником, подсоединенным к выпускной трубе.Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2 и сужающуюся нижнюю часть 3, переходящую в выпускную трубу 4, соединенную со сборником 5, Устройство снабженб Форсункой б для распыления первой жидкости, установленной на крышке 2 по оси корпуса 1. Форсунка б снабжена соосным нагревательным приспособлением 7. Кроме того, устройство снабжено расположенными по периметру корпуса 1 форсунками 8 20 для ввода второй жидкости с тангенциально направленными внутрь корпуса 1 соплами 9, выходные концы которых направлены в сторону верхне., части корпуса. Форсунки 8 расположены в ниж ней части корпуса 1, над его сужающейся частью 3Форсунки 8 связаны с соплами 9 через канал 10. Сборник 5 может быть снабжен трубОпроводом 11 для установления или регулирования 30 давления в сборнике 5 и корпусе 1. Позицией 12 обозначен слой второй жидкости, образующийся в процессе смешения.Устройство работает следующим об разом.Первая иэ смешизаеьых жидкостей подается в корпус 1 через Форсунку б и распределяется тонким слоем 12 по внутренней поверхности корпуса. Вто рая жидкость подается в корпус через тангенциальные сопла 9 Форсунок 8 непосредственно в слой 12 первой жидкости и энергично с ней перемешивается, Полученная смесь выводится из ап-, парата через выпускную трубу 4.Предлагаемое устройство можно применять не только для приготовления физических смесейно и для получения продуктов реакции между жидкостями. Под жидкостью также понимаются раст воренные вещества и сжиженные газы.П р и и е р 1. 80,5 кг/ч жидкого .хлористого цианура с температурой 170 С и под давлением 6,016 ат подают через форсунку б, которая имеет от верстие диаметром 1,54 мм и угол распыления 73 , в устройство (фиг.1) с внутренним диаметром 100 мм, находящееся под атмосферным давлением,В устройство также подают 966 кг/ч 60 воды. Получают водную суспенэию, содержащую 7,7 хлористого цианура,Гранулометрический состав: )100 мкм - 2, ) 63 мкм - 17 с 40 мк - 35,10 мкм - 53, (10 мкм - 47. 65 Степень гидролиза 0,05 (2.ч,10 С, вода).При повторении процесса по примеру 1 в устройстве по прототипу получаются следующие результаты,Гранулометрический состав; 3 мм -.5, ) 2 мм - 16,1 мм - 31,500 мкм -72, ) 250 мкм - 97, 150 мкм - 100,)100 мкм - 100,63 мкм - 100,40 мкм - 100, 10 мкм - 100.Степень гидролиза 2,5 (2 ч, 10 С,вода).П р и м е р. 2. Повторяют пример1 с той разницей, что отверстие Форсунки для подачи хлористого цианураимеет диаметр 1,1 мм, давление подаваемого хлористого цианура 6,118 ат,раствор хлористого цианура 40,5 кг/ч,стадию смешения проводят под давлением 0,13 бар, а концентрация хлористого цианура получаемой водной суспензии 4,0.Гранулометрический состав: б 3 мкм -16, 40 мкм - 32, 10 мкм - 44,10 мкм - 56.Степень гидролиэа 0,05 (2 ч,10 С,вода),П р и м е р 3. Повторяют пример 1с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 1,85 мм, давление подаваемого хлористого цианура 6,118 ат,расход хлористого цианура 118 кг/ч, аконцентрация хлористого цианура в получаемой водной суспензии 10,9.Гранулометрический состав; ) 100 мкм 3, ) 63 мкм - 15, 40 мкм - 33,)10 мкм - 52, (10 мкм - 48.Степень гидролиза 0,05 (2 ч, 10 С,вода),П р и м е р 4. Повторяют пример1 с той разницей, что отверстие форсунки для подачи хлористого цианураимеет диаметр 1,17 мм, угол распыления 70, давление подаваемого хлористого цианура 5,098 ат, расход хлористого цианура 30,6 кг/ч, расход воды555 кг/ч, внутренний диаметр корпуса80 мм, а концентрация хлористого цианура в получаемой водной суспенэии5,2,Гранулометрический состав: 100 мкм 2,63 мкм - 14, )40 мкм - 33,10 мкм - 50, (10 мкм - 50. Степень гидролиэа 0,05 (2 ч,10 С, ,вода).П р и м е р 5, Повторяют пример 1 с той разницей, что отверстие Форсунки для подачи хлористого цианура имеет диаметр 2,6 мм, давление подаваемого хлористого цианура 4,588 ат, расход хлористого цианура 340 кг/ч, вместо воды применяют 1100 л/ч ацетона, содержание воды в ацетоне 2, давление на стадии смешения 0,132 ат, а концентрация хлористого цианура в полу чаемой ацетоновой суспензии 28,4,Формула изобретения Устройство для смешения жидкостей,35содержащее вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и сужающейся нижней частью, переходящей в выпускнуютрУбУ, форсунку для распыления пер-вой жидкости, установленную на крышке по оси Корпуса, расположенные попериметру корпуса Форсунки для.ввода второй жидкости с тангенциальнонаправленными внутрь корпуса сопла 4 ии и сборник, подсоединенный к выпускно 9 трубе, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью интенсифика ции процесса эа счет соударения струйжидкостей, Форсунки для ввода второй50 жидкости расположены в нижней частикорпуса, над его сужающейся частью,а выходные концы их сопел направлены всторону верхней части корпуса.ф С присоединением заявок 9 2787955/04,55 2787956/04, 2787957/04, 2788101/04,2788105/04, 2789505/04, 2792002/04,е Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Патент, ФРГ Р. 1670731,60 кл. С 07 0 251/28, опублик. 1974.2. Патент Японии 9 49-8486,кл. В 01 Г 3/08, опублик. 1974,Гранулометрический состав:63 мкм -7, 40 мкм - 12, 10 мкм - 23,10 мкм - 77,Степень гидролиэа 0,15 (2 ч,15 фС, ацетон с 2 воды).П р и м е р 6. Повторяют пример 1с той разницей, что на смешение подают 62,5 кг/ч жидкой серы с температурой 150 фС под давлением 7,588 ат и1070 кг/ч толуола. При этом процесспроводят под атмосферным давлением.Корпус имеет внутренний диаметр 100 импри угле .распыления серы 90 О.Получают 5,5-ю суспензию серы втолуоле.Гранулометрический состав::10 мкм - 81.При повторении процесса по данномупримеру в устройстве по прототипу по,лучают следующий гранулометрический;состав: 250 мкм - 62; 150 мкм 79, 100 мкм - 91; 63 мкм - 100;40 мкм - 100; 10 мкм - 100.П р и м е р 7. Повторяют пример 1с той разницей, что на смешение пода-ют 44,7 кг/ч хлористого цианура,стемпературой 170 С под давлением4,079 ат, а в качестве второй жидкости применяют 364 л/ч метиленхлорида,9, кг/ч натрового щелока в 100 лводы и 20,5 кг/ч изопропиламина вкачестве 70-го раствора, которыеподают по разным соплам. Процесспроводят при атмосферном давлениив корпусе с внутренним диаметрои80 мм, форсунка, по которой подаютжидкий хлористый цианур, имеет выходное отверстие с диаметром 0,8 мм, аугол распыления хлористого цианура780Из реакционной смеси выделяют 2-иэопроиламино,6 "дихлор-симм. -триазина с выходом 99,9. Чистота продукта 100При повторении процесса по данно-.му примеру в устройстве прототипаукаэанный целевой продукт получают свыходом 85. Чистота его при этом90,5.П р и м е р 8. Повторяют пример 1с той разницей, что жидкий хлористыйцианур подают в количестве 45 кг/чпри угле распыления 70 фС. В качестведругих реагентов подают 585 л/ч метиленхлорида, 60 л/ч водного раатвора метилиеркантида натрия, содержащего 16,8 кг метилмеркаптида натрия.Из реакционной смеси выделяют 2-метилмеркапто,б-дихлор-симм.триазин с выходом 96. Чистота продукта 95.П р и и е р 9. Повторяют пример8 с той разницей, что на реакцию с хлористым циануром подают 585 л/ч метилекхлорида, ЗО кг/ч 2,4,б-триметил-пиридина и 9,9 л/ч метанола. Из реакционной смеси выделяют 2-,метокси,6-дихлор-симм.-триазин с выходом 99.Чистота продукта 100.П р и м е р 10., Повторяют пример 1с той разницей, что жидкий хлористыйцианур подают в количестве 49 кг/чпод давлением 6,118 ат, а в качестве10 второй жидкости применяют жидкийн-бутан в количестве 610 л/ч, Процессмешения проводят под давлением4,079 ат, Выходное отверстие форсункидля подачи хлористого цианура имеет15 диаметр 0,8 мм при угле распыления78 , причем корпус имеет внутреннийдиаметр 80 им,Из получаемой смеси Н-бутан испаряют под давлением 0,102 ат. Остающийся20 твердый хлористый цианур имеет следую-щий гранулометрический состав:,МООмкм - 563 мкм= 11, 40 мкм 2310 мкм - 38, (10 мкм - 62Степень гидролиза 0,1 (2 ч, 10 С)25 При повторении процесса под данному примеру в устройстве по прототипуполучаются следующие результаты.Гранулометрический состав:250 мкм - 25,150 мкм - 32,53 мкмЗ 0 61; 40 мки - 74; 10 мкм - 100,Степень гидролиза 3,50 (2 ч,10 С).Ф