Устройство для приготовления эмульсии газонасыщенной жидкости Советский патент 1983 года по МПК B01F15/04 

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, используемым, в частности, при лабораторных исследованиях свойств водонефтяных эмульсий с целью изучения зависимости свойств эмульсий от водосодержания и газонасыщения нефти.

Известен объемный пропорциональный дозатор жидкости, применяемый при дозировании двух жидкостей, в частности при приготовлении эмульсии из воды и жидкого топлива. Дозатор содержит цилиндр и два поршня, которые образуют две камеры. Специальная схема с регулирующими контактами может менять соотношение объемов камер, вследствие чего меняется соотношение объемов жидкостей, образующих эмульсию. Эмульсия приготавливается в отдельном блоке, в который поступают жидкости из дозатора С О

Однако в данном устройстве требуется отдельный узел приготовления эмульсии , дозирование при этом осуществляется с применением сложной схемы регулирования, в потоке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является перемешивающее устройство, содержащее сосуд с подводящими и отводящими патрубками, неподвижную камеру смешения , размещенную в сосуде по его оси,крыльчатку и всасывающий винт,помещенные в камеру смещения,и привод||2.

Недостатками данного устройства, не позволяющими использовать его для получения эмульсий газонасыщенных жидкостей для лабораторных исследований, являются .невозможность поддержанйя необходимого избыточного давления отсутствие точного дозирования компонентов, контакт жидкостей с газовым пространством в верхней части сосуда.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет поддержания заданного избыточного давления жидкости при постепенном вводе эмульгируемого компонента в камеру смешения и исключении взаимодейстВИЯ компонентов с окружающей атмосферой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления эмульсии газонасыщенной жидкости, содержащем сосуд с подводящими и отводящими патрубками, неподвижную камеру смешения, размещенную в сосуде по его оси, крыльчатку и всасывающий винт,

помещенные в камеру смешения, и привод, сосуд установлен с возможностью перемещения относительно камеры смешения.

На чертеже изображено предложенное устройство.

Устройство состоит из камеры 1 смешения, внутри которой находятся крыльчатка 2 и всасывающий винт 3 соединенные валом 4 с реверсивным, герметизированным приводом 5- Вал k проходит внутри полого штока 6. Отводящая трубка 7 запирается вентилем 8. Камера 1 помещена в герметичном сосуде 9. Верхняя часть сосуда 9 имеет запорный вентиль 10 и ходовую гайку 11 с указателем 12 водосодержания. Камера 1 имеет отверстия для входа нефти и воды и выхода водонефтяной эмульсии.

На одной из стоек 13 укреплены шкалы }k указателя водосодержания и направляющие 15 ходового винта 16 с концевыми переключателями 17Устройство работает следующим образом.

Для заправки водой сосуд 9 перемещают в крайнее верхнее положение, включив для этой цели привод 5 в направлении, обеспечивающем подъем сосуда 9 с помощью ходового винта 16. При открытых вентилях 8 и 10 через вентиль 8 подают воду до полного вытеснения воздуха через вентиль 10, после чего оба вентиля закрывают. Затем сосуд 9 перемещают вниз до тех пор, пока указатель 12 водосодержания не установится против требуемого значения водосодержания по шкале 14.

Для заправки устройства газонасыщенной нефтью к вентилю 10 присоединяют контейнер с газонасыщенной нефтью и контрольным манометром Дне показаны). Полностью открыв вентиль 10 и частично вентиль 8, медленно выпускают воду из сосуда 9, следя при этом чтобы давление на входе в вентильI О оставалось выше давления газонасыщения нефти на ати, что достигается подкачкой воды в контейнер с нефтью. Как только нефть начнет выходить через вентиль 8, последний закрывают . В результате сосуд 9 камерой 1 окажется разделенным на две полости: верхнюю, заполненную нефтью, и нижнюю, заполненную водой, с заданным соотношением объемов воды и нефти

Для приготовления водонефтяной эмульсии включают электропривод 5 в направлении перемещения сосуда 9 вверх. При этом вода из нижней полос ти через отверстия поступает в камеру 1 , в которую винтом 3 через отверстия также всасывается нефть из верхней полости. Крыльчатка 2 закручивает и турбулизирует поступающие жидкости и выталкивает их через отверстия. В момент выхода водонефтяно смеси через отверстия происходит рез кое изменение направления и режиме движения смеси, что приводит к получению тонкодисперсной эмульсии. Постепенный ввод воды в камеру 1 также .способствует получению тонкодисперсной эмульсии. С верхней полости при этом происходит интенсивная циркуляция жидкости, предотвращающая образование застойных зон. Объем нижней полости непрерывно уменьшается, а объем верхней полости непрерывно уве личивается точно на величину уменьшения объема нижней полости, так как диаметры штока 6 и трубки 7, по которым перемещается сосуд 9, одинаков Таким образом, в процессе приготовления эмульсии сумма объемов полостей сосуда 9 остается постоянной и через вентиль 10 движения жидкости 1 74 не происходит, а осуществляется лишь , контроль величины давления жидкости. При достижении сосудом 9 крайнего верхнего положения можно произвести реверсирование электропривода 5 с помощью верхнего концевого переключателя 17 и продолжить приготовление эмульсии при движении корпуса вниз до получения водонефтяной И т.д., с требуемой степенью дисперсэмульсииности. Приготовленная водонефтяная эмульсия при крайнем верхнем положении сосуда 9 и выключенном электроприводе 5 вытесняется через вентиль 10 в прибор для исследования путем подачи под необходимым давлением воды через вентиль 8. Предлагаемое устройство позволяет получить тонкодисперсную водонефтяную эмульсию газонасыщенной нефти при отсутствии контакта жидкой фазы с газовым пространством с точно заданным содержанием воды в замкнутом малом объеме (20-25.см), достаточном для проведения лабораторных исследований свойств, водонефтяной эмульсии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ ГАЗОНАСЬВЦЕННОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее сосуд с подводящими и отводящими патрубками, неподвижную камеру смешения, размещенную в сосуде по его оси, крыльчатку и всасывающий винт, помещенные в камеру смешения, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет поддержания заданного избыточного давления жидкости при постепенном вводе эмульгируемого компонента в камеру смешения и исключении взаимодействия компонентов с окружающей атмосферой, сосуд установлен с возможностью перемещения относительно камеры смешения. (Л ел СХ)