Устройство для получения фотографических эмульсий Советский патент 1985 года по МПК B01F5/04 

Изобретение относится к получени фотографических эмульсий и может быть использовано в химической про мышленности/ преимущественно в технологии производства светочувствительных материалов.

Известно устройство для получени однородных фотоэмульсий, включающее емкость с патрубками для ввода и вывода компонентов и теплоносителя, снабженную погруженным -реактором, состоящим из ротора, выполненного в виде двухрядной турбинной мещалки с центральным разделительным диском и статором с выполненными на его поверхности отверстиями для ввода и вывода исходных растворов и обрабатываемой среды, и трубопроводов для раздельной подачи исходных растворов в камеру смешения погружного реактора i .

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для получения фотографических эмульсий, включающее емкость с патрубками для ввода раствора пептизатора и вывода готового продукта, погружной реактор, содержащий ротор с приводом и стато с выполненными на его поверхности щелевыми прорезями, штуцеры для раздельной подачи растворов солей серебра и галогенида щелочного металла в камеру смешения погружного реактора 2Q .

Недостатком известного устройства является йизкая интенсивность смешения компонентов в емкости посл выхода из камеры смещения погружного реактора, где осуществляется толко струйное перемешивание за счет потоков обрабатываемой среды, выходящих под действием центробежных сил из камеры смешения погружного реактора.

Учитывая, что процесс получения фотоэмульсий проходит при непрерывном повышении уровня среды в емкост за счет вновь вводимых исходных рас воров, интенсивность перемешивания компонентов в поверхностных слоях обрабатываемой среды в емкости постоянно снижается. Указанный недостаток приводит к образованию в емкост локальных зон с избыточной концентрацией компонентов, в которых значения pAg - среды, из основных параметров процесса, различны, хотя известно, что отклонения значений pAg - среды, в ту или иную сторону от заданного может привести к получ нию неоднородных микрокристаллов АоНа не только по размерам, но и по форме.

Цель.изобретения - улучшение гранулометрической однородности микрокристаллов галогенида серебра в фотоэмульсии путем интенсификации процесса перемешивания компонентов.

Цель достигается тем, что устройство для получения фотоэмульсий, включающее емкость с патрубками для ввода раствора пептизатора и вывода готового продукта, погружной реакто содержащий ротор с приводом и статор с выполненными на его поверхности тцелевьоми прорезями, щтуцеры для раздельной подачи растворов солей серебра и галогенида щелочного металла в камеру смешения погружног реактора, дополнительно снабжено мешалкой, расположенной в зоне вывода обрабатываемой среды из погруж ного реактора, перфорированным цилиндром, выполненным по всей высоте емкости и жестко соединенным со статором погружного реактора, запорны диском, установленным внутри перфорированного цилиндра и зазором и с возможностью перемещения в вертикал ном направлении соответственно с уровнем обрабатываемой среды в емкости, перегородками в виде пакета статических смесительных элементов размещенных в кольцевом пространстве между боковыми стенками емкости и перфорированного цилиндра.

Мешалка выполнена пропеллерной. При этом отношение диаметра D к высоте Ник диаметру с)ц перфорированного цилиндра составляет Е|наО,4-0,8 и1),4-1,6.

Использование в устройстве перфорированного цилиндра позволяет разбивать поток обрабатываемой среды, выходящей из реактора, на большое число микропотоков, которые за счет скорости истечения из отверстий перфорированного цилиндра интенсифицируют перемешивание среды в кольцево пространстве между наружной поверхностью перфорированного цилиндра и внутренней поверхностью емкости.

Размещение запорного диска во внутренней полости перфорированного цилиндра и выполнение его перемещающимся в вертикальной плоскости позволяет создать замкнутый объем, ограниченный боковой поверхностью перфорированного цилиндра и запорным диском, в который с помощью мешалки нагнетается обрабатываемая среда, в результате чего вне зависимости от уровня среды в емкости в полости перфорированного цилиндра создается избыточное давление, из-за чего поддерживается требуемая скорость исечения обрабатываемой среды через отверстия перфорированного цилиндра.

На чертеже схематически изображена конструкция устройства.

Устройство включает емкость 1 с патрубками для ввода раствора пептизатора 2 и вывода готового продукта 3, погружной реактор 4, содержащий ротор 5, закрепленный на

валу 6 привода 7, и статор 8 с выполненными на его боковой поверхности щелевьлии прорезями 9 и фланцем 10, штуцеры для раздельной подачи растворов солей серебра 11 и галогенида щелочного металла 12 в камеру смешения погружного реактора 4. При этом устройство дополнительно снабжено мешалкой 13, расположенной в зоне вывода обрабатываемой среды из погружного реактора 4, перфорированным цилиндром 14, выполненным по всей высоте емкости 1 и жестко соединенным со статором 8 погружного реактора 4, запорным диском 15, установленным внутри перфорированного цилиндра 14 с зазором и с возможностью перемещения в вертикальном направлении соответственно с уровнем обрабатываемой среды в емкости, перегородками в виде пакета статических смесителей элементов 16, размещенными в кольцевом пространстве между боковыми стенками емкости 1 и перфорированного цилиндра 14, Мешалка 13 выполнена пропеллерной, при этом отношение диаметра Б емкости к высоте Ник диаметру перфорированного цилиндра составляет ,4-0 , 8 и ИМц 1,4-1,6,

Устройство работает следующим образом.

Емкость 1 через патрубок 2 заполняют раствором пептизатора, например раствором (водным) желатина. По штуцерам 11 и 12 в камеру смешения погружного реактора 4 непрерыно или дробно осуществляют раздельную подачу растворов солей серебра, например раствор азотнокислого серебра, и галогенида щелочного металла, например раствора бромистого калия. За счет взаимодействия рабочих элементов ротора и статора, в камеру смешения погружного реактора происходит смешение исходных растворов с непрерывно вводимой в камеру смешения через щелевые прорези у статора 8 обрабатываемой средой.

Образовавшиеся в результате реакции микрокристаллы АоНа вместе с жидкой фазой с помощью мешалки 13 нагнетаются в полость перфорирован ного цилиндра 14, ограниченную в верхней части запорным диском 15. В результате создаваемого мешалкой напора в полости перфорированного цилиндра создается избыточное давление. Это происходит не только за счет действия мешалки, но и за счет противодействия запорного диска в верхней части замкнутого объема действию мешалки. За счет избыточного давления обрабатываемая среда нагнетается через отверстия перфорированного цилиндра 14 в кольцевое пространство, образованное наружной стенкой перфорированного цилиндра 14 и внутренней стенкой емкости 1, разбиваясь при этом на множество радиально направленных микропотоков, которые за счет сил вязкого трения увлекают за собой прилегающие слои среды, создавая при этом в кольцевом пространстве интенсивное турбулент0ное смешение.

При повышении уровня среды за .счет подачи в камеру смешения погружного реактора 4 исходных растворов запорный диск 15 перемещается внутри перфорированного цилиндра по направляющим соответственно с изменением уровня, что способствует поддержанию в полости перфорированного цилиндра избыточного давления.

Обрабатываемая среда после выхода из полости перфорированного цилиндра в кольцевую полость перемещается из верхней части емкости в нижнюю под действием сил тяжести, подвергаясь дополнительному смеше5нию за счет перегородок смесительных элементов. 1 и 6 и микропотоков среды, нагнетаемых через отверстия перфорированного цилиндра. Статические элементы перегородок за счет

0 закручивания осевых потоков среды способствуют в совокупности с радиально направленными микропотоками среды, нагнетаемой из отверстий перфорированного цилиндра, образованию

5 сложного профиля скоростей в кольцевом пространстве, интенсифицируя в нем процесс смешения.

Поступающая в нижнюю емкость обрабатываемая среда вновь засасывается через щелевые прорези 9 стато0ра В в камеру смешения погружного реактора, и цикл повторяется.

Наиболее оптимальным с точки зрения интенсификации процесса перемешивания и улучшения однородности

5 микрокристаллов АоНа является предлагаемое устройство, в котором отношения между диаметром D емкости, высотой Н и диаметром ц перфорированного цилиндрас цнаходятся в преде0лах /i . 1, 4-1 , 6 ; ,4-0,8.

Применение предлагаемого устройст ва в технологии производства фотогра фических эмульсий позволяет интенсифицировать процесс смешения компо5нентов, усреднить условия формирования микрокристаллов AoHal и повысить их однородность. Повышение однородности микрокристаллов AoHal приводит к улучшению показателей фотослоев и

0 снижению насоса серебра на единицу поверхности, особенно на фотоматериалах с высоким коэффициентом контракт ности.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ, включающее емкость с патрубками для ввода раствора пептизатс а : и вывода готового продукта, погружной реактор, содержащий ротор с приводом и статор с выполненными на его поверхности щелевыми прорезями, штуцеры для раздельной подачи растворов солей серебра и галогенида щелочного металла в камеру смешения погружного реактора, отличающееся тем, что, с целью улучшения гранулометрической однородности микрокристаллов галогенида серебра в фотоэмульсии путем интенсификации процесса перемешивания компонентов, оно дoпoл итeльнo снабжено мешалкой, расположенной в зоне вывода обрабатываемой среды из погружного реактора, перфорированным цилиндром, выполненным по всей высоте емкости и жестко соединенным со статором погружного реактора, запорным диском, установленным внут ри перфорированного цилиндра с зазорами с возможностью перемещения в вертикальном направлении соответственно с уровнем обрабатываемой среды в емкости, перегородками в виде пакета статических смесительных 9 элементов, размещенными в кольцевом пространстве между боковыми стенками емкости и перфорированного цилинд ра. 2.Устройство .по П.1, о т л и чающееся тем, что мешалка Q выполнена пропеллерной. 3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что отношение диаметра D емкости к высоте Ник « диаметру )ц перфорированного Т1Йлнндра составляетD/H-0,4-0,8 и ,4-1,6. X со IND