Способ растворения твердого реагента и устройство для его осуществления

)5 В 01 1- 1/О ОБРЕТЕНИ Е ОПИСА ЕРЬСТВ АВТОРСКОМУ СВ(71) Цейтральное конструкторское бюро с.опытным производством АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 218674; кл. В 67 С 1700, 1971,Дуденков С.,В., Шафеев Э,Ш. Флотореагентщик, М.: Недра, 1968, с. 47,ЩСПОСОБ РАС 1 ВОРЕНИЯТВЕРДОГОРЕАГЕНТАИУСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57).Изобретение относится к устройствам длярастворения реагента и может быть использовано в пищевой; химической и фармацевтическойпромышленности, Целью йзобретения являетсяповышение эффективности растворения твердога реагента. Устройство содержит тару, твердый реагент, средства для размещения тары с реагентом, насадку с отверстиями, расположенными по окружности для нагнетания растворителя и средства для циркуляции растворителя (трубопровод), камеру завихрения насадки, камеру, емкость для сбора полученного раствора, насос. Движению жидкости придают вращательный момент за счет направления струй, а в устройстве, для повышения эффективности растворения путем получения равномерно заполненного факела в насадке выполнено центральное отверстие. причем оси отверстий, расположенных по окружности, направлень 1 в месте стыка внутренней стенкис днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90,2 с.п. ф-ль 1,5 ил,Изобретение относится к устройствамдля растворения реагентов в химической,пищевой и фармацевтической промышленности.Известен способ мойки внутренней поверхности тары моющей жидкостью и сообщения последней движения в направлении,при котором возникает центробежная сила.По этому способу с использованием центробежной силы вращающегося моющего рас твора, содержащего мелкие частицы вовзвешенном состоянии, внутренние стенкитары омываются подобно действию механической щетки,Недостатком этого способа является то,что он не обеспечивает возможности размыва твердого реагента, находящегося в таре,из-за ограничения твердым веществом перемещения шприца с тангенциальными насадками и кинетическая энергия истекающей струи жидкости расходуется вхолостую. Частицы, взвешенные в растворе, загрязняют его, не позволяя использовать его без очистки для целевого назначения в качестве химраствора. Частицы, взвешенные в растворе, могут засорять и забивать отверстия в форсунках;Известно устройство, содержащее тару, имеющую форму тел вращения, шприц с тангенциальными насадками.Недостатком данного способа является неэффективность мойки внутренней поверхности тары. Наиболее близ ляется способ раз раствора цианисто реагента производмерах, где предвар новленные вертик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ким к предлагаемому явмыва для приготовления го натрия, Растворение ится в специальных каительно вскрытые и устально банки с реагентом5 10 15 204050 через насадку, движению жидкости придают вращательный моментза счет направленияструй,Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве, содержащем камеру, внутри которой дистанционнс, установлены насадки с отверстиями, расположенными по окружности для нагнетания растворителя, и средства для размещения тары с реагентом, емкость для сбора полученного раствора, связанную со средства 55 размываются снизу сильными струями воды из насадок,Недостатком способа является неэффективность растворения реагента, так как растворение монолита через имеющееся в банке отверстие приводит к тому, что большие куски монолита падают нэ нижнюю торцовую стенку, остаются в "застойной" зоне и для их растворения требуется значительное время.Наиболее близким к предлагаемому устройству является установка, содержащая камеру, внутри которой установлены вертикальные направляющие, а также насадки, снабженные стержнем. Установка включает в себя емкость для сбора полученного раствора реагента и центробежный насос.Установка позволяет исключить операцию отрезки торцовой стенки. Реагент в банке растворяется вследствие того, что тара с, реагентом опускается под действием . собственного веса, при этом масса реагента, опирающаяся на металлический стержень, размывается в средней части (междуцентром и внутренней стенкой) тары и остаются ярко выраженные краи нерастворенного реагента вдоль внутренних стенок и в виде стержня в центре банки, центральная стержневидная масса размывается значительно выше опорного металлическогостержня и обламывается, банка резко опускается до встречи с металлическим стержнем и куски реагента от встряски с краев банки и обломок центрального стержня падают на торцовую стенку банки, попадая в "застойную" зону, что затрудняет их дальнейший размыв. Кроме того, отсутствие в насадке центрального отверстия приводит к образованию полого конического факелажидкости вместо требуемого заполненного, аэто, в свою очередь, приводит к резкому ухудшению распределения жидкости по верхнему. сечению насадки и значительному снижению коэффициентов тепло- и массообмена.Цель изобретения - повышение эффективности растворения твердого реагента.Поставленная цель достигается тем, что в. способе растворении твердого реагента в , предварительно вскрытой и установленной вертикально таре сильной струей жидкости снизу ми для циркуляции растворителя, в насадке выполнено центральное отверстие, причем оси отверстий направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90.На фиг. 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа растворения твердого реагента; нэ фиг. 2 - насадка, разрез; на фиг. 3 - структурная схема устройства; на фиг, 4 - разрез А-А насадка, разрез с углами осей отверстий и с сечением по отверстию, на фиг. 5 - устройство в прямоугольных проекциях.Устройство для растворения твердого реагента содержит тару с твердым реагентом 2. Для фиксации тары в вертикальном положении в устройстве смонтированы средства 3 для размещения тары 1 с реагентом 2. Средства 3 представляют собой плоскостную раму с отверстиями под горловину тэр. и фиксирующие ее от вертикального перемещения под воздействием струй жидкости. Устройство содержит насадки 4 с отверстиями, расположенными по окружности, для нагнетания растворителя и установленные на средстве 5 для циркуляции растворителя, выполненном в виде подводящего трубопровода. Оси насадки 4 и средства 5 концентричны. Насадка 4 - это цилиндрическое тело со сферической поверхностью одного торца, резьбовым отверстием для соединения с трубопроводом 5 и полостью 6, образующей камеру завихрения, На сферическом торце насадки выполнено одно центральное отверстие и отверстия, расположенные по окружностям, причем оси этих отверстий, кроме центрального, направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 900, что обеспечивается углами а и р . Все позиции устройства монтируются в рабочей камере 7, занимающей внутреннее пространство от верха устройства до средства для циркуляции растворителя (трубопровод), ниже которого расположена емкость 8 для сбора полученного раствора. Дно емкости 8 выполнено наклонным для стока жидкости в один угол, где образовано углубление для забора жидкости насосом 9, В целях исключения случайного попадания загрязняющих веществ над углублением установлен фильтр 10,Растворение твердого реэгента проис-, ходит следующим образом,Тара 1 со снятой крышкой, наполненнаятвердым реэгентом 2, устанавливается на средстве 3 для размещения тары 1 с, реагентом 2 днищем вверх относительно насадки 4 и боковые поверхности или днище фиксируются от вертикального перемещения под воздействием жидкости вверх и относительно своей оси(не показано). Через насадку 4 под давлением (насос 9) струи жидкости, одна центральная, остальные расположены по окружностям, подаются в тару 1, причем каждая струя жидкости, кроме центральной повернута с разворотом вокруг вертикальной оси на 90 и направлена в место стыка днища с внутренней стенкой тары. В результате отклонения струи от вертикальной оси струя жидкости, ударяясь о твердый реагент, скользит по его поверхности, образуя поверхностный слой жидкости, устремляющийся.от центра к внутренней стенке тары, ударяется в нее, отражается и скользит вдоль стенки и вместе с частицами растворенного реагента, по стенкам тары сливается в емкость 8 для полученного раствора. За счет направления струй, омывающих поверхность твердого реагента 2, жидкость получает вращательный момент, что способствует равномерному размыву твердого реагента в сочетании с центральной струей по всей поверхности, Единственным условием протекания процесса является способность жидкости растворять твердый реагент, находящийся в таре. Таким образом, предлагаемый способ и устройство обеспечивают равномерный размыв твердого реагента, находящегося в таре, без образования и выпадания отдельных нерастворенных кусков реагента, размытый реагент образует однородный раствор. Для подачи жидкости в насадке 4 выполняется одно центральное отверстие и и-е количество отверстий, диаметром О по окружностям, при этом должно соблюдаться следующее соответствие между диаметром трубопровода 5 (по условному проходу) О и количеством К одновременно работающих насадок, т,е. количество отверстий не ограничено и зависит от размера насадки и диаметра отверстийгде б - диаметр отверстия насадки; мм;Р - диаметр трубопровода, мм;и - количество отверстий в насадке, шт . 1- количество насадок, шт.Струя жидкости вытекает из насадки под углами2+2.РЙРТ.Ь9 ф=а+,где г - радиус окружности, на которой расположено отверстие, мм; В - внутренний радиус тары, мм;и - расстояние от верхней плоскостинасадки до днища тары, мм.П р и м е р. В химрастворе для травле 5 ния печатных плат используется водныйраствор железа треххлористого б-водного, которое поставляется в стеклянной таре в виде порошка, но вещество гигроскопично и, несмотря нэ покрытие пробки стеклянной 10 тары парафином, быстро начинает кристаллизоваться и его практически невозможно .достать из банки. Для приготовления раствора разработана установка для растворения железа треххлористаго на 20 банок с 15 объемом химраствора на 70 л плотностью1,36-1,4 г/смВ качестве растворяющейз.жидкости использовалась вода, подаваемая иэ емкости под давлением через насадки, 20 которая в процессе растворения обогащается растворенным веществом, В лабораторных условиях проведено испытание предлагаемого способа и устройства раотворения твердого реагента для приготов пения химраствора, Испытания показали,что реагент (железо треххлористое) размывается равномерно жидкостью, имеющей вращательное движение эа 18 - 20 мин, тара изнутри остается чистой от твердого реаген та (требуется только ополаскивание горячейводой от химраствора) и сухой снаружи. Таким образом появляется возможность по-.вторного использования чистой пустой тары.35 Формула изобретения1. Способ растворения твердого реагента в предварительно вскрытой и установленной вертикально таре сильной струей жидкости снизу через насадку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности растворения путем создания непрерывной циркуляции растворяющей жидкости по поверхности реагента, движению жидкости придают вращатепь ный момент за счет направления струй.2. Устройство для растворения твердогореагента, содержащее камеру, внутри которой дистанционно установлены насадки с отверстиями, расположенными по окружно сти для нагнетания растворителя и средствадля размещения тары с реагентом, емкость для сбора полученного раствора, связанную со средствами для циркуляции растворителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 55 повышения эффективности растворения путем получения равномерно заполненного факела, в насадке выполнено центральное отверстие, причем оси отверстий направлены в место стыка внутренней стенки с днищем тары с разворотом вокруг вертикальной оси на 90 О.1719040 в рректор О.Кравцова ктор Ю,Середа роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 722 ВНИИП Составитель П,Хурса Техред М,Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5