Смеситель-реактор Советский патент 1986 года по МПК B01F5/00 

Изобретение относится к химическому машиностроению и может использоваться для перемешивания жидких и газообразных веществ, а также для проведения быстрых химических реак- s ций с вьиелением или поглощением большого количества тепла.

Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания .и тепломассообмена.Ш

На фиг. 1 изображен смеситель- реактор, разрез ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.15

Смеситель содержит корпус, выполненный в виде двух полых цилиндров 1 и 2, продольно срезанных по боковым поверхностям, соединенных срезанными участками, образующими греб- 20 ни. Участки гребней 3 и 4 смещены влево относительно средней плоскости симметрии смесителя, а участки гребней 5 и 6 смещены вправо. Причем участки,смещенные влево, напри- .25 мер 3j чередуются с участками, смещенными вправо (5), на одном и том же гребне, а в сечении, перпендикулярном осям цилиндров, у разных гребней, 3 и 6 или 4 и 5, смещение проти- ЗО воположное,Патрубки ввода 7 и вы)зода 8 расположены на противоположных кон- цах смесителя.

Смеситель работает следующим образом.35

Через патрубок ввода 7 подается поток жидкости со смешиваемыми компонентами. Этот поток пересекает смесительную камеру по оси симметрии смесителя и достигает противоположной стенки При этом участок нижнего гребня 4- ос- тается для потока слева. Этот гребень разрезает поток на две части, причем вправо поступает большая часть жидкости, а влево - меньшая. Далее потоки жидкости двигаются по спиральной траектории по правой и левой трубе. Больший поток, двигаясь по правой/ трубе по винтовой линии, достигает верхнего гребня, но уже на участке 3, 50 смещенном влево относительно плоскости симметрии. Расположенный напротив него участок нижнего гребня 6 наоборот смещен вправо. Таким образом, поток жидкости из правого ци- 55 линдра срывается с участка гребня 3 касательно к его вершине и, пересекая смесительную камеру, попадает

40

45

5

0 5 О

5

0 5

0

5

в левый цилиндр. При этом те слои жидкости, KOToptpie были около стенки правого цилиндра, оказываются внутри левого цилиндра и, наоборот, слои .жидкости, которые находились .в середиг1е правого цилиндра, оказываются около стенки левого цилиндра. При этом направление вращения потока меняется на противоположное. Обогнув внутреннюю поверхность левого цилиндра по винтовой траектории, поток жидкости достигает участка верхнего гребня 6, который смещен вправо относительно плоскости симметрии,Так как участок нижнего гребня 4, распо- ложенньш напротив участка 5, смещен влево, то поток, жидкости сорвавшийся с участка гребня 5 левого цилиндра, попадает, пересекая смесительную камеру, в нижнюю часть правого цилиндра, В этом случае средние слои потока левого цилиндра оказываются крайними потоками правого и, наоборот, поверхностные потоки левого цилиндра, оказываются в середине правого и направление вращения потока опять меняется на противоположное. Далее поток вновь огибает правый цилиндр, поступает в левый и двигается так по винтовой траектории, постоянно перетекая из одного цилиндра в другой, сталкиваясь со встречными потоками и меняя направление вращения, интенсивно перемешивается до тех пор, пока не достигнет конца смесителя. Перемешанные жидкости сливаются через патрубок 8. 11

В связи с тем, что в предложенном смесителе поток жидкости постоянно перетекает из одного цилиндра в другой, меняя направление вращения, причем те слои жидкости, которые в одном цилиндре были в середине, в другом оказываются около стенки и, наоборот, слои, которые были около стенки,, в другом цилиндре оказываются в середине. Процесс перемешивания интенсифицируется, все частицы жидкости, находящиеся в аппарате,перемешиваются между собой, что обеспечивает однородную концентрацию смеси и улучп1ает тепло- и массообмен в аппарате. Это позволяет использовать смеситель-реактор для проведения быстрых реакций с большим количеством выделения или поглощения тепла, например при производстве ксанто- генатов. Кроме того, частое изменение направления вращения потоков позволяет интенсивно перемешивать компоненты с сильно различающимися удельными весами, так как при вращении потока в одну сторону более тяжелые частицы за счет центробежной силы двигаются поперек также в одну

сторону, а при изменении направления вращения потока направление действия центробежной силы меняется на противоположное и они двигаются в дру- гую сторону, колеблясь, таким образом, относительно какой-то средней линии.

ipuff.Z

фие.В

Редактор М. Дылын

Фи$

Составитель Т, Бажанова

Техред Г.Гербер Корректор В. Синицкая

в-в

Заказ 1860/7Тираж 578

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

Подписное