Устройство для растворения материалов Советский патент 1986 года по МПК B01F1/00 

Изобретение относится к приготовлению растворов высокомолекулярных полимерных соединений и может быть использовано для приготовления водно-щелочных растворов синтетических полимерных флокуля нтов и других реагентов в угольной, химической, нефтедобывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промьшшен- ности.

Целью изобретения является ускорение процесса при растворении полимеров и уменьшение возможности их деструкции.

На чертеже изображена схема устройства для растворения материалов.

Устройство содержит вертикально установленный корпус 1 с патрубками 2 и 3 загрузки и выгрузки продукта (полимера), установленными на дне корпуса 1,. прикрепленные к внутренней боковой поверхности корпуса 1 четыре перегородки 4, мешалку 5 с валом 6, двигатель 7 с валом 8, кинематически связанный с приводом вращения мешалки 5 с внутрицикло- вым изменением угловой скоро- ,сти.

Мешалка 5 выполнена в виде за- крепленных на валу 6 трапециевидных продольных лопастей 10 и конусообра ного стакана 11 со сплошным дном 12 обращенным к верхней части корпуса и сетчатой боковой стенкой 13, причем угол конусности нижней части конусообразного стакана 11 больше угла конусности его нижней части.

Устройство также содержит насос 14, соединенный через трубопровод,, имеющий вентиль 15, с баком 16 для растворителя, а через трубопровод, имеющий вентиль 17, - с бункером 18 загрузки полимера, который через трубопровод с вентилем,19 соединен с патрубком 2 загрузки.

Бак 20 для щелочи снабжен трубопроводом с вентилем 21 для подач щелочи в устройство.

.Устройство работает следующим образом.«

При открытых вентилях 15, 17 и 12 и выключенном насосе 14 расвори- тель через бункер 18, трубопроводы и патрубок 2 загрузки заполняет устройство, затем вентили 15,- 17 ;И 12 закрываются и бункер 18

заполняется гранулированным или ге- леобразным полимерным веществом. После перекрытия канала подачи полимера в бункер 18 подают растворитель. Если засыпан гранулированный полимер, то происходит его набухание (гелеобразование), если загружен гелеобразный полимер, то, включив насос 14 и нагнетая растворитель в

бункер 18, при этом вентили 15, 17 и 19 должны быть открыты, вьщавли- ваем полимер на дно устройства под конусообразный стакан 11, из бункера 20 добавляем в устройство щелочь для

гидролиза.

Вращение от двигателя 7 через вал 8 последнего передается приводу 9, вращение с внутрицикловым изменением угловой скорости от привода

9 передается валу 6, а от него к жестко укрепленному на нем конусообразному стакану 11 и лопастям 10. Прикрепленные к боковым стенкам перегородки 4 ликвидируют

воронку и усиливают течение в осевом направлении. Наличие сплошного дна 12 на конусообразном стакане 11 приводит к ликвидации верхнего меридионального течения. Которое

циркулирует через верхнее основа- . ние, движется внутри стакана 11 вниз и выходит через его боковые стенки, что значительно уменьшает нижнее циркуляционное течение, а кроме того, приводит к тому, что верхняя часть стакана не участвует в измельчении геля.

40

45

Б устройстве возникает мощное циркуляционное течение, жидкость проходит в зазоре между стаканом 11. и дном 12, увлекая часть гел образного полимера во внутреннюю часть стакана 11, где он отбрасывается на боковые стенки. Угол ко- . нусности нижней части стакана 11 больше, чем у верхней, так как

. необходимо как можно быстрее распределить находящийся внутри стакана полимер по всей сетчатой стенке 13 и-создать наиболее тонкий слой. Полимер под воздействием движущегося вверх потока растворителя поднимается вверх, но так как часть потока проходит через отверстие сетчатой стенки 13, то для поддер- жания движения вверх полимера необходимо поддержание скорости потока,

.поэтому нижняя часть стакана 11

50

55

имеет больший угол конусности. В этом случае площадь поперечного сечения быстро уменьшается и скорос потока с учетом вытекания части жидкости через сетчатую стенку 13 удается поддерживать постоянной. Причем неравномерность вращения приводит к-отрыву полимера от сетчатой стенки 13 и к его дальнейшему перемещению вверх по стакану 1 1 .

Таким образом, нижняя часть стакана 11 в основном служит для распределения полимера равномерным слоем по сетчатой поверхности. В верхней части стакана 11 происходит интенсивное мокрое измельчение полимера в поле центробежных сил с внутрицикловым изменением ускорений Инерционные силы существенным образом зависят от радиуса стакана 11,

Редактор Л.Гратилло

Составитель А.Чал-Борю

Техред А. Комарницкая Корректор Е. Сирохман

Заказ 1184/10 Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2191234

поэтому уменьшение радиуса в верхней части должно быть небольшим, что приводит к уменьшению угла конусности верхней части. Налипший полимер

5 под.воздействием инерционных сил . продавливается через ячейки сетчатой стенки 13 в момент, когда стакан 11 начинает замедляться, в зтот момент в стенке 13 подходит импульсный

10 поток растворителя, создаваемый .трапециевидными лопастями 10.

Данный поток способствует про- давливанию полимера через сетчатую стенку 13 и дальнейшему разобщению

f5 диспергированных частиц полимера. На заключительном этапе растворения, когда вязкость раствора увеличивается, наличие лопастей 10 стакана 11 и перегородок 4 в сочетании с неравно20 мерностью вращения двух первых позволит эффективно перемешивать весь объем.