Устройство для насыщения жидкости газом Советский патент 1987 года по МПК B01F5/02 

113

Изобретение относится к области смешивания жидкости с газом, в частности к устройствам для насьпцения жидкости газом, а также к устройствам для создания пузырьков газа в жидкости, и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и др. отраслях народного хозяйства для интенсификации различных тёкноло- гических процессов, в техник-е испытаний.

Целью изобретения является уменьшение расхода газа для достижения заданной концентрации газа в жидкости с одновременным уменьшением времени насыщения.

На фиг. 1 представлена упрощенная конструкция устройства без реакционного сосуда; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, штуцер 2 для подвода жидкости, штуцер 3 для подвода газа, сопло 4, цилиндрическое тело 5, кольцевую канавку 6, проточки 7,

Устройство работает следующим образом.

Жидкость под давлением поступает по штуцеру 2 под корпус 1 устройст- ва, откуда через кольцевую щель, образованную соплом 4 и цилиндрическим телом 5, жидкость вытекает с большой скоростью, охватывая кольцевую канавку 6. В последней за счет истечения создается разрежение, приблизительно равное давлению насьш1енных паров жидкой среды. В результате образуется каверна, упругой оболочкой которой служит обтекающая канавку струя. При скоростях, близких к критическим, практически вся струя попадает в кольцевую канавку и в ней

. Q

5

5

Q

5

0

182

образуется .вихрь, который, захватывая, подаваемый по штуцеру 3 и поступающий по каналу 7 газ, эффективно смешивает указанные компоненть). Смесь жидкости и газа периодически, с высокой частотой повторения цикла, выталкивается в реакционный сосуд. При этом часть пузырьков газа, попадая из зоны с низким давлением в зону с повышенным давлением, схлопыва- ется и растворяется, оставшаяся часть пузырьков (более крупного размера) проходит через слой жидкости в реакционном сосуде, насьпцая ее газом за счет барботажа.

о Для ускорения процесса насьпцения или перенасьщ1ения жидкости газом предусмотрена возможность повышения гидростатического давления в реакционном сосуде.

Вывод устройства на требуемый режим работы осуществляется посредством регулирования подачи жидкости и газа.

Контроль общего газосодержания в жидкости производится с помощью высокоточного метода газовой хроматографии.

В табл. 1 и 2 представлены обобщенные результаты, экспериментальных исследований, на основе которых выбраны соотношения размеров предлагаемого устройства. В табл, 1 и 2 приняты следующие обозначения: i - общее газосодержание, выраженное в относительных единицах ( oi 1 соответствует полному насьш|ению жидкости газом), d - диаметр отверстия сопла, d - диаметр внутреннего тела, а и b - соответсвенно ширина и глубина кольцевого выреза.

Т а б л и ц а 1

Предлагаемое устройство ускоряет процесс насыщения жидкости газом в 1,4-1,7 раза и создает смеси с высокой степенью дисперсности, равномерным и стабильным распределением пузырьков по размерам, кроме того, уменьшает расход газа примерно в 2-3 раза при приготовлении одного и того же количества жидкости с той же концентрацией газа.

Формула изобретения

Устройство для насыщения -жидкости газом, включа{ощее корпус с штуцером подвода жидкости, цилиндрическое тело, размещенное соосно в корпусе.

Таблица 2

и содержащее штуцер и канал для под- вода газа, сопло, размещенное в нижней части корпуса и.образующее с цилиндрическим телом кольцевую щель, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода газа и уменьшения времени насьш1ения, в цилиндрическом теле заподлицо с торцом сопла выполнена кольцевая канавка, полость которой посредством проточки соединена с каналом для подвода газа, при этом диаметр цилиндрического тела в кольцевой щели, глубина и ширина кольцевой канавки составляют 0,90-0,96 и 0,22-0,26 диаметра выходного отверстия сопла соответственно.

.I

Редактор С. Патрушева

Составитель А. Никитин Техред А.Кравчук

Заказ 5074/8Тираж 564Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Корректор А. Зимокосов

Изобретение относится к смешиванию жидкости с газом и позволяет .. повысить эффективность устройства за счет уменьшения расхода газа для получения заданной концентрации смеси с одновременным ускорением процесса насыщения. В устройстве, содержащем сопло.и цилиндрическое тело, в месте образукнцих кольцевую щель для подачи жидкости, газ поступает по каналу в цилиндрическом теле в турбулентную зону низкого давления. В цилиндрическом теле заподлицо с торцом сопла выполнена кольцевая канавка, полость которой посредством проточки соединена с каналом для подвода газа, при этом диаметр цилиндрического тела в кольцевой щели и глубина и ширина кольцевой канавки составляют 0,90- 0,96 и 0,22-0,26 диаметра выходного отверстия сопла соответственно. 2 ил. 2 табл. У (Л d GO 4 О5 rsD 00