Аппарат для смешения волокнистой суспензии с реагентами Советский патент 1987 года по МПК B01F7/28 

Изобретение относится к оборудованию для смешения волокнистой суспензии с жидкими и газообразными реагентаг-ш и может найти применение в химической и в целлюлозно-бумажной промышлопюсти, в частности при отбелке целлюлозы кислородно-щелочным способом и другими.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса смешения.

На фиг . 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - вид. Л на фиг.1,

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, в котором концентрично расположены чередующиеся тела вращения ротора 2 и статора 3 с щеле- видными прорезями 4 в стенках, центральный патрубок 5 ввода суспензии со средством пйдачи волокнистой суспензии жидких и газообразных реагентов. Патрубок 5 ввода суспензии снабжен концентрмчно установленными крыпьчаткой 6 и распределительной втулкой 7 с кольцевыми проточками 8 на наружной поверхности и выступами 9 на внутренней поверхности. Кольцевые проточки 8 сообщены посредство отверстий 10 с полостью патрубка 5 ввода, а также со средством подачи жидких и газообразных реагентов. Кроме того, проточки посредством шлиц 11 сообщены с полостью корпуса.

Для создания насосного эффекта ротор 2 снабжен радиальными лопастями 12. Внутренняя полость втулки 7 образует камеру 13 предварительного смешения. К камере 13 примыкает патрубок 14 средства подачи суспензии. На корпусе 1 установлен выходной патрубок 15.

Аппарат работает следующим образом.

Целлюлозная масса, например, :из варочного котла непрерывно подается в камеру 13 предварительного смешения через примыкающий к ней входной патрубок 14 и одновременно кислород и Г1елочной раствор подаются 13 кольиев1,1е гф;)точки 8 распредели- тельной втулки 7, откуда щелочной раствор через отнерстия 10, а кислород через 11Г1ИЦЫ 1 1 также поступают в камеру 13 предварительного смешения и полость аппарата и равномерно рас- Т .рс.и-.чим; с-я л об11еме поданной массы Прямиугч льные выступы 9 на внутренней понеркности распределительной

5

0

5

втулки 7 при взаимодействии с лопастями 16 крыльчатки 6 предварительно перемешивают волокнистую целлюлозную суспензию с поданными реагентами. Под воздействием напора и лопастей 16 крыльчатки 6 масса направляется в корпус 1 смесителя,в котором при помощи лопастей 12 ротора 2 масса отбрасывается в зону взаимодействия ротора 2 и статора 3, имеющих щелевые прорези 4, где происходи-т диспергирование кислорода и волокнистой суспензии и окончательное перемешивание ее с реагентами. Подготовленная таким образом волокнистая масса поступает через выходной патрубок 15 в отбельную башню.

При применении предлагаемого изобретения достигается повышение эффективности смешения волокнистой суспензии с газообразными и жидкими реагентами - кислородом и щелочным раствором.

Подача кислорода и щелочного раствора через кольцевые проточки и далее через равномерно распределенные по окружпости камеры смешения шлицы и отверстия обеспечивает равномерное смешение целлюлозной массы с реагентами.

Прямоугольные выступы на внутренней поверхности распределительной втулки предотвращают перемещение всего потока суспензии по окружности, а также в результате взаимодействия с лопастями входной крьшьчатки создают пульсацию целлюлозной массы. Между лопастями и выступами обеспечивается градиент скорости, необходимый для достижения напряжения сдвига выше разрывного усилия, требуемого для перевода массы в состояние ньютоновской жидкости с турбулентным характером движения.

Таким образом, в камере предварительного смешения осуществляется первая ступень перемешивания массы с химическими реагентами и кислородом. Входная крьшьчатка при придании ее лопастям определенного угла наклона к оси предназначена также для транспортировки массы.

Далее смесь целлюлозной массы, g кислорода, щелочного раствора и т.д. под действием подаваемого напора и входной крыльчатки из камеры предварительного смешения поступает на вторую ступень перемецшвания в кор0

5

0

5

0

пус смесителя и движется в радиаль направлении, проходя через щелевые отверстия рабочих органов.

Благодаря высокой окружной скорости в зазоре между ротором и статором обеспечивается градиент скорти, необходимый для достижения напжения сдвига выше разрывного усили В результате среда в аппарате, находясь в состоянии ньютоновской жидкости, подвергается комбинированому воздействию пульсаций потока местных кавитаций, что создает наиболее благоприятные условия для интенсивного смешения целлюлозной массы с реагентами.

Аппарат имеет следующие преимущества по сравнению с известным устройством.

За счет взаимодействия в камере пред варительного смешения выступов на внутренней поверхности распределительной втулки и лопастей крыльчатки происходит увеличение поверхности контакта кислорода с целлюлозной массой до 10000 м на 1 т а,с. целлюлозы.

Равномерная подача реагентов в камеру предварительного смешения обеспечивает равномерное распределение кислорода и щелочного раствора в объеме всей массы и способствует проникновению к отдельным волокнам

реагентов, особенно газообразного кислорода.

Перечисленные преимущества предлагаемого аппарата позволяют более качественно производить процесс смешения любой волокнистой суспензии с жидкими или газообразными реагентами как вместе, так и порознь, В результате повьш1ения эффективности смешения в случае применения аппарата для кислородно-щелочной отбелки повьппа- ется качество отбелки.

Формула изобретения

Аппарат для смешения волокнистой суспензии с реагентами, содержащий корпус, в котором концентрично расположены чередующиеся тела вращения ротора и статора с щелевыми прорезями в стенках, центральный патрубок ввода суспензии со средством подачи реагентов, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности процесса смешения, патрубок ввода суспензии снабжен концентрично установленными в нем крыльчаткой и распределительной втулкой с кольцевыми проточками на наружной поверхности и выступами на внутренней поверхности, при этом кольцевые проточки сообщены посредством отверстий с полостью патрубка ввода и средством подачи реагентов, а посредством шлиц- с полостью корпуса.

Изобретение относится к аппаратам для смешения волокнистой суспензии с реагентами и позволяет повысить эффективность процесса смешения. Аппарат содержит корпус, в котором концентрично расположены чередующиеся тела вращения ротора и статора со щелевыми прорезями в стенках, центральный патрубок ввода суспензии со средством подачи реагентов. Патрубок ввода суспензии снабжен концентрично установленными в нем крыльчаткой и распределительной втулкой с кольцевыми проточками на наружной поверхности и выступами на внутренней поверхности. Кольцевые проточки сообщены посредством отверстий с полостью патрубка ввода и средством подачи реагентов, а посредством шлиц - с полостью корпуса. 2 ил. i (Л 00 со ел

М Л

Редактор П.Гереши

Составитель Н.Федорова Техред В.Кадар

Закал 3753/6Тираж 564Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

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

Пр тюцственно-полиграфическое предприятие,г, Ужгород, 9л. Проектная, 4

Корректор, А.Зимокосов