Устройство для проведения химических процессов Советский патент 1985 года по МПК B01J19/28 

Изобретение относится к устройст вам для перемешивания растворов и вязких сред в среде инертных газов или вакуума и может найти применение в металлургической, химической и других областях промышленности. Известны мешалки и реакционные аппараты для перемешивания растворов и вязких сред, содержащие корпус с установленными в нем перемешивающим органом, выполненным в виде , шпака, лопастей, и установ ленный жестко относительно вала привод lj . Данные мешалки и реакционные аппараты не обеспечивают чистоты химических процессов, а следовательно получение материалов с требуемыми технологическими свойствами ввиду инородных включений, образуемых в результате контакта перемешиваемых компонентов с атмосферой, Для устранения контакта с атмосферой существует реакционные аппа раты, работаю1 91е в среде инертных газов или вакуума. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для проведения химически реакций, содержащее последовательн установленные вакуум-насос и соединенный с ним посредством гибкого тр бопровода реактор, включающий отсасываняций патрубок, в котором размещены фильтруквдая сетка, мешалка и патрубки для подвода и отвода материалов 2 . Недостатком данного реакционного аппарата при работе под ва.куумом является быстрая потеря работоспосо мости фильтрующей сетки в результат забивки ее ячеек твердой фракцией. Цель изобретения - повышение качества за счет обеспечения стабильности процесса вакуумного отсоса. Для достижения поставленной цели устройство для проведения химических процессов, содержащее последовательно установленные вакуум-насос и соединенный с ним посредством гибкого трубопровода реактор, включакядий отсасывающий патрубок, в кот ром размещена фильтрующая сетка, мешалку и патрубки для подвода и отвода материалов, снабжено промежу точной емкостью, с пережимным приспособлением, установленной между вакуум-насосом и реактором, при это реактор снабжен расположенной между фильтрующей сеткой в отсасывающем патрубке и мешалкой перфорированной распределительной перегородкой с фильтрующей сеткой и щеткой, закрепленной на мешалке. На чертеже представлено устройство, продольный разрез. Устройство для проведения химических процессов, содержащее последовательно установленные вакуум-насос 1 и соединенные с ним посредством гибкого трубопровода 2 реактор 3, включающий отсасываю1(Ий патрубок 4, в котором размещены фильтрукяцая сетка 5, мещалка 6 и патрубки для подвода 7и отвода 8 материалов. Устройство дополнительно снабжено промежуточной емкостью 9 с пережимным приспособлением 10,установленной между вакуум-насосом 1 и реактором 3, при этом реактор 3 снабжен расположенной между фильтрующей сеткой 5 в отсасывающем патрубке 4 и мешалкой 6 перфорированной распределительной перегородкой 11 с фильтрующей сеткой 12 и щеткой 13, закрепленной на мешалке 6. Реактор работает следующим образом. Через патрубок 7 загружают материалы и герметизируют его крьшгкой. Включают вакуумный насос 1, привод на открытие и закрытие пережимного устройства 10 в ритме, определяемом технологическим процессом. Во время пережима гибкого шланга, соединякяцего реактор 3 с емкостью 9, происходит отсос воздуха из емкости с помощью вакуумного насоса. Возникает перепад давления между емкостью 9 и герметичным корпусом. 8это же время щетка 13, установленная на мешалке 6, очищает ячейки фильтр ующей сетки. Так как давление в корпусе во время пережима уравновешивается по всему объему корпуса, то составляющая скорости частицы от вакуумного отсоса отсутствует. Следовательно, частицы, заполняющие ячейки сетки под собственным весом и с помощью щетки, возвращаются на поверхность зеркала перемешиваемой массы. При открытии пережимного устройства 10 в результате наличия перепада давления между емкостью 9 и корпусом происходит вакуумный удар по

3

всему зеркалу поверхности перемешиваемой массы. Это обеспечивается за счет наличия перфорированной распределительной перегородки 11, разбивающей поток вакуумного отсоса на отдельные струи, равномерно распределенные по всему поперечному сечению корпуса. Кроме того, перфорированная распределительная перегородка 11 является подложкой для фильтрующей сетки 12, обеспечивая ее прочность.

После открытия пережимного устройства частицы перемешиваемых компонентов и молекулы газовых составляющих приобретают мгновенные скорости в сторону вакуумного отсоса (благодаря перфорированной перегородке) вертикально вверх по всей поверхности поперечного сечения корпуса. Ввиду большой разницы веса частиц и молекул газовых составляюацх последние успевают проскочить через ячейки сетки до их закупорки гвердь1ми и жидкими составляющими и уйти из системы насос-корпус. При последукп их пережимах процесс повторяется . Наличие мешалки обеспечивает обновлемие зеркала поверхности перемешиваемой массы новыми частицами. Такой механизм движения час- тиц обеспечивает улучшение качества материалов за счет отсоса нежелательных примесей на всем этапе ра526474

бочего цикла и интенсифицирует процесс перемешивания и реакции за счет вертикального движения частиц от дополнительно установленной фильтJ сетки до поверхности перемешиваемых масс и дбратно.

Наличие перемешивающего органа и множества свободных пространств между частицами перемешиваемьлс компонен тов обеспечивает вакуумный удар не только по зеркалу поверхности перемешиваемых масс, но и по всему объему корпуса. Практически почти каждая частица всего объема приобретает периодически дополнительную составляющую скорости вертикального перемещения от вакуумного отсоса. Ввиду периодичности этой составляющей вся перемешиваемая масса начинает вибрировать с частотой, равной частоте работы пережимного устройства. Процесс 811брации перемешиваемой массы интенсифицирует процесс перемешивания и реакции, улучшая качество и уменьшая время перемешивания.

Использование изобретения позволяет увеличить производительность за счет повышения стабильности процесса вакуумного отсоса вредных примесей на протяжении всего производственного цикла и повышение качества материалов, которые при этом обладают необходимыми технологическими контролируемыми характеристиками.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИ№1ЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, содержащее последовательно установленные вакуум-насос и соединенный с ним посредством гибкого трубопровода реактор. Ю включающий отсасывающий патрубок, в котором размещена фильтрующая сетка, мешалку и патрубки для подвода и отвода материалов, отличающееся тем, что, с целью повьпиения качества за счет обеспечения стабильности процесса вакуумного отсоса, оно снабжено промежуточной емкостью, с пережимным приспособлением, установленной между вакуум-насосом и реактором, при этом реактор снабжен расположенной между фильтрующей сеткой в отсасывающем патрубке и мешалкой перфорированной распределительной перегород-- - кой с фильтрующей сеткой и щеткой, (Л закрепленной на мешалке.