Аппарат для получения эмульсий Советский патент 1983 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к устройствам для получения эмульсий преиму щественно для проклеиванэдих составов и может быть использовано в цел люлозно-бумажной промышленности в процессах получения эмульсий для про изводства бумаги, картона и древесных плит. Известен аппарат для получения эмульсий, содержащий цилиндрический корпус с центральным патрубком ввода и.тангенциальным патрубком вывода среды и установленное в нем роторно-пульсационное устройство в виде чередующихся концентричных цилиндров ротора и статора с прорезями. Обрабатываемая среда (потоки несмешивающихся жидкостей) проходит через прорези в радиальном направле нии. В процессе обработки компоненты эмульсии, проходящие через аппарат, подвергаются воздействию пульсационного поля и высоких напряжени сдвига, интенсифицируюп.их процесс получения эмульсий 1. Однако аппарат дает возможность проводить лишь однократную обработк частиц дисперсной фазы эмульсий, так как выходящие из наружного цили ра роторно-пульсационног.о устройства частицы эмульсий поступают непосредственно в зазор между роторнопульсационньм устройством и корпусо а оттуда - в патрубок вывода. Такая однократная обработка не обеспечи-; вает необходимой однородности части дисперсной фазы и, соответственно, стабильности эмульсий, что в свою очередь приводит к ухудшению качест ва проклейки и готовых изделий. Цель изобретения - повышение качества эмульсии за счет ее многокра ной обработки. Поставленная цель достигается тем что в аппарате для получения эмульсий, содержащем цилиндрический корпус с центральным патрубком ввода и тангенциальным патрубком вывода среды и установленное в нем роторно пульсационное устройство в виде чере дующихся концентричных цилиндров ро тора и статора с прорезями, роторнопульсационное устройство установлено в корпусе эксцентрично со смещением по оси, параллельной патрубку вывода в сторону этого патрубка, при этом отношение расстояния между цилиндрами ротора и статора к наибольшему расстоянию между наружным цилиндром и корпусом равно 0,17-0,22, а к наименьшему - 0,03-0,05. Установлено, что при соотношении рарстояния между цилиндрами ротора и статора роторно-пульсационного устройства к расстоянию между его наружным цилиндром и корпусом аппарата большем чем.0,2:2 наблюдается ухуд шение качества эмульсии, что, повидимому, связано с коалесценцией частиц эмульсии вследствие ужесточения обработки в зазоре, между цилиндрами ротора и статора роторнопульсационного устройства (объем среды в зазоре между цилиндрами ротора и статора при этом приближается к объему в зазоре между роторнопульсационным устройством и корпусом) . При уменьшении указанного соотношения до 0,03 существенно уменьшается кратность циркуляции и, соответственно, увеличивается полидисперсность эмульсии. На чертеже схематически изображен аппарат, поперечный разрез,.. Аппарат состоит из роторно-пульсационного устройства 1, корпуса 2, центрального патрубка 3 ввода и тангенциального патрубка 4 вывода. Роторно-пульсационное устройство выполнено в виде чередующихся концентричных цилиндров ротора 5 и статора 6. При такой конструкции аппарата в зазоре между роторно-пульсациснным устройством и корпусом создаются зоны повышенного и пониженного давлений, что приводит к перетеканию эмульсии из зоны А повышенного давления в зону Б пониженного давления . Из зоны пониженного давления часть эмульсии снова поступает в зазор между цилиндрами ротора и статора роторно-пульсационного устройства, где обеспечивается наибольшее эффективное воздействие-пульсационного поля при высоких напряжениях сдвига. Предлагаемая конструкция обеспечивает многократную обработку частиц эмульсии в наиболее эффективной зоне аппарата. Аппарат работает следующим образом. Грубодисперсная эмульсия из промежуточной емкости по входному патрубку непрерывно поступает во внутреннюю зону роторно-пульсационного устройства 1 и затем проходит цилиндры ротора и статора в радиальном направлении. В зазорах между цилиндрами ротора и статора происходит интенсивная обработка частиц дисперсной фазы эмульсии. По выходе из роторно-пульсационного устройства ча- стицы дисперсной фазы эмульсии поступают в зазор между роторно-пульсадионным устройством 1 и корпусом 2, где они вовлекаются в циркуляционное движение со средой в пространстве между цилиндрами ротора и статора. Лабораторные испытания показали, что качество полученной эмульсии в предлагаемом аппарате значительно вые, чем в .известном ,(см. таблицу/.

Предлагаемый, при отношении расстояния между цилиндрами ротора и статора к расстоянию между его наружным цилиндром и корпусом

Как видно из данных таблицы, качество получаемых в предлагаемом аппарате эмульсий проклеивающих составов значительно выше, чем в из- : вестном, при этом существенный скачкообразный эффект возникает при откло- 45 нении только верхнего или только нижнего значений оптимального интервала соотношения расстояния между цилиндрами ротора и статора роторнопульсационного устройства к расстоя- 50

нию между его наружным цилиндром и корпусом аппарата.

Указанный скачкообразный эффект наблюдается именно для эмульсий проклеивающих составов в связи с тем, что эти эмульсин характеризуются сравнительно низкими значениями межфазной энергии и в результате оказываются особенно чувствительными к конкурирующим процессам:эмульгирование и коалесценция (расслоение эмкльсии).