Способ получения суспензии криогенной жидкости для исследования фильтров тонкой очистки криогенных жидкостей Советский патент 1983 года по МПК B01F7/12 F25J1/00 

Изобретение относится к химическому и нефтяному машиностроению, преимущественно к криогенному, и может быть использовано при получении суспензий для исследования фильтров тонкой очистки криогенных жидкостей. Основными твердыми примесями, загрязняющими криогенную жидкость, являются отвержденные газы и влага. Наиболее близким к изобретению является способ получения суспензий криогенной жидкости для исследования фильтров тонкой очистки криогенных жидкостей, включающий приготовление дисперсного твердого загрязнителя из газообразного, дозирование и смещение загрязнителя и криогенной жидкости, твердый загрязнитель (СОд) измельчают перед смешением 1. Однако особенности криогенных процессов приводят к необходимости применения специального низкотемпературного оборудования для сверхтонкого измельчения загрязнителя, определения размеров и количества загрязнителя. Кроме того, механическое измельчение обусловливает чрезмерный разброс размеров частиц твердого загрязнителя, что ухудшает качество суспензии. Целью изобретения является повышение качества суспензии по размеру и концентрации частиц загрязнителя и уменьшение трудоемкости способа. Для достижения поставленной цели согласно способу получения суспензии криогенной жидкости для исследования фильтров тонкой очистки криогенных жидкостей, включающему приготовление дисперсного твердого загрязнителя из газообразного, дозирование и смешение загрязнитя и криогенной жидкости, перед смешением жидкость переохлаждают и диспергируют, давление и температуру газообразного загрязнителя поддерживают постоянной, после смешения газообразный загрязнитель охлаждают и кристаллизуют на каплях криогенной жидкости. Размер капель диспергированной криогенной жидкости выбирают соответствующим размеру частиц загрязнителя. При этом газообразный загрязнитель кристаллизуют частично, а его избыток стравливают. На чертеже представлена технологическая схема осуществления способа. Схема состоит из расходомеров 1 и 2, вентилей 3-6, регуляторов 7 и 8 температуры, измерителей 9 и 10 температуры, измерителя 11 давления, блока 12 для диспергирования криогенной жидкости и смесителя 13. Для получения суспензии криогенной жидкости газообразный загрязнитель через расходомер 1, вентиль 3, регулятор 7 температуры подают в смеситель 13, в который одновременно через расходомер 2, вентиль 6, регулятор 8 температуры и блок 12 подают диспергированную криогенную жидкость. В смесителе 13 за счет теплообмена между каплями переохлажденной криогенной жидкости и газообразным загрязнителем происходит кристаллизация последнего с образованием частиц требуемого размера. Размер капель криогенной жидкости на выходе блока 12 выбирают исходя из размера частиц загрязнителя. Газообразный загрязнитель кристаллизуют частично, а избыток его стравливают через вентиль 4, поддерживая необходимое давление в смесителе 13. Суспензию криогенной жидкости отводят из смесителя 13 через вентиль 5. Таким образом, путем регулирования расходов, температур и давлений газообразного загрязнителя и криогенной жидкости, а также размеров капель последней получают суспензии криогенной жидкости с требуемыми размером и концентрацией частиц загрязнителя. Пример. Для исследования фильтров тонкой очистки криогенных жидкостей необходимо создать суспензию с модельным загрязнителем в виде твердых частиц СОд в азоте со следующими параметрами: концентрация загрязнителя 100 , размер частиц загрязнителя Ю мкм, плотность частиц загрязнителя 1650 кг/м. Считая процессы идеальными, получаем из уравнений тепломассообмена необходимые параметры для настройки: расход газообразного загрязнителя 0,165 кг/с, температура газообразного загрязнителя 240 К, размер капель диспергированной жидкости 3,2 мкм, расход диспергированной криогенной жидкости 1,14 кг/с, давление диспергированной криогенной жидкости 1 МН/м, величина переохлаждения криогенной жидкости 27 К. Аалогичные суспензии можно получить для любых комбинаций продуктов п;ри условии, что температура кипения криогенной жидкости ниже температуры кристаллизации загрязнителя, при заданном Давлении. Так, например, для комбинации Pj-СО, характерной для установок разделения воздуха, получаем следующие параметры: концентрация загрязнителя (СО) 100см /м размер частиц загрязнителя 20 мкм, плотность твердого загрязнителя 1620 кг/м, расход газообразного загрязнителя 0,162 кг/с, температура газообразного загрязнителя 240 К, размер капель диспергированной жидкости 20 мкм, расход диспергированной криогенной жидкости 1,9 кг/с, давление диспергированной криогенной жидкости 1 МН/м, величина переохлаждения криогенной жидкости ЗОК. Использование предложенного способа получения суспензии криогенной жидкости по сравнению с известным способом, не требует специального оборудования для

31005865

получения тонкодиспёрсного загрязнителячто позволяет автоматнзнровать указани энергозатрат на его прнвод, упрощаетные процессы, н повышает качество суспендозирование, определенне размеров кон-зин по размеру и концентрации частиц зацентрации и плотности частиц загрязнителя.грязнителя.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ, ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЛЬТРОВ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ, включающий приготовление дисперсного твердого загрязнителя из газообразного, дозирование и смешение загрязнителя и криогенной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества суспензии по размеру и концентрации частиц загрязнителя и уменьшения трудоемкости способа, перед смещением жидкость переохлаждают и диспергируют, давление и температуру газообразного загрязнителя поддерживают постоянной, после смешения газообразный загрязнитель охлаждают и кристаллизуют на каплях криогенной жидкости. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что размер капель диспергированной криогенной жидкости выбирают соответствующим размеру частиц загрязнителя. 3.Способ по TI. 1, отличающийся тем, что газообразный з.агрязнитель кристаллизуют частично, а его избыток стравливают.