Устройство для пеногашения Советский патент 1988 года по МПК B01D19/02 

со Ы

СП

ю

Изобретение предназначено для гашения пен в процессах химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повьппение эффективности пеногашения.

На фиг.1 представлен аппарат с устройством для пеногашения, вертикальное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для пеногашения включает корпус аппарата 1 с валом 2 мешалки, в аппарате установлена система электродов в виде струн 3, натянутых между параллельными-ободами 4, которые повернуты относительно друг друга на уголск в пределах 180° таким образом, что в плане (фиг.2) струны перекрывают все свободное сечение ап- парата. Обода целесообразно закрепить на вращающемся валу мешалки посредством стержней -5. С помощью коллектора 6 струны соединены проводниками с источником 7 электрического пита- ния,-Каждая пара соседних струн может быть изолирована друг от друга и закреплена на диэлектрическом ободе (фиг.З). Электрическая связь струн с коллектором может осуществляться двумя проводами, проложенными по стержням и внутри вала мешалки (не покавано). Система электродов может быть также- установлена неподвижно на корпусе аппарата.

Устройство работает следующим образом.

Пена, образующаяся в ходе технологического процесса, поднимается над поверхностью жидкости, причем по цент ру аппарата пенообразование обычно происходит более интенсивно, чем у стенок (на периферии), поэтому пена поднимается -в форме, напоминающей конус . Во многих технологических про- цессах, например процессах ферментации некоторое количество пены способствует ходу процесса, поэтому нежелательно полностью гасить пену. Таким образом, электроды в аппарате необходимо располагать так, чтобы они не воздействовали на некоторую часть пены и в центральной части по оси аппарата оставалось пространство для вала перемешивающего и аэрирующего устройства. При этом ближе к оси аппарата, где пена образуется более интенсивно, пеногашение необходимо осуществлять также более интенсивно, что

tO

5 0 25 30

о 5 г

5

0

может быть достигнуто уменьшением рас-, стояния между электродами ближе к оси аппарата.

Проходя чере з электроды, пена разрушается под действием механического разрушения пузырькЪв вращающимися струнами 3 и под действием центробежных сил, вынуждающих пленки жидкости перемещаться к периферии, а также в результате прохождения электрического тока между двумя соседними электродами и других электрокинетических явлений.

Для упрощения конструкции при неответственных процессах или незначительном пенобразовании целесообразно выполнять устройство неподвижным, закрепляя его в корпусе аппарата, либо в выходном патрубке для газа.

За счет установки ободов на вращающемся валу мешалки струны вращаются и контактируют с .пеной по поверхности, напоминающей конус Монжа. Интенсивность пеногашения в таком устройстве зависит от скорости вращения вала (струн), расстояния между струнами и величины подаваемого на них напряжения, поэтому, подбирая любую из этих величин, можно добиться оптимальных параметров длй ведения процесса. Образуемьй вращающимися электродами верхний конус исключает возможность проскока пены, не разрушенной в нижнем конусе. Такое устройство может быть закреплено не только на валу мещалки, но и ни другом валу у выходного патрубка для вы« хода газа из аппарата.

Угол взаимного поворота ободов составляет менее 180°, так как если угол разворота равен или больше 180 , происходит соприкосновение соседних струн-элекТродов и, следовательно короткое замыкание, способное вывести из строя оборудование и нарушить технологический режим. При любом угле взаимного поворота ободов 180 происходит пеногашение в большей или меньшей степени в зависимости от угла, гидродинамических и реологических параметров среды и некоторых других факторов, т.е. достигается положительный эффект.

П р и м е р 1. Обода с электродами установлены неподвижно в корпусе аппарата. Угол взаимного поворота ободов О .Таким образом, система электродов представляет собой цилиндрическую сетку. Пенообразователь - раствор ПО-ЗА. Кратность пены 300, дисперсность 10 мм. Электроды-струны подключены к источнику переменного тока напряжением 100 В. Эффективност гашения пены 20%.

Пример 2. Угол взаимного поворота ободов 150. Обода с электродами установлены неподвижно в корпу- се аппарата. Пенообразователь ПО-ЗА, кратность пены 300, дисперсность 10 мм. Электроды подключены к источнику переменного тока напряжением 100 В. Эффективность пеногашения 100%,

П р и м е р 3. Обода с электродам установлены на валу, вращающемся с частотой 50 об/мин. Угол взаимного поворота ободов 10 . Пенообразова- тель ПО-ЗА, кратность пены 20Q, дисперсность 5 мм. Электроды-струны подключены к источнику переменного тока напряжением 100 В. Эффективность пеногашения 25%.

П р и м е р 4. Обода с электродами установлены на валу, вращающемся с частотой 50 об/мин. Угол взаимного поворота ободов 160 . Пенообразователь ПО-ЗА, кратность пены 200, дис- персность 5 мм. Электроды-струны подключены к источнику переменного тока напряжением 50 В. Эффективност пеногашения 100%.

Из приведенных примеров видно, что при любом угле взаимного поворота

ободов менее 180° достигается положительный эффект пеногашения.

Угол взаимного поворота ободов предпочтительнее устанавливать порядка 140-160°. При таком угле поворота исключается короткое зa tыкaнив струн- электродов и в то же время достигается максимальная эффективность пеногашения, исключается проскок пены по оси ободов и аппарата.

Для гашения высокократных,малоустойчивых пен предпочтительнее обода устанавливать неподвижно в ко рпусе аппарата, так как такая конструкция проще и дешевле.

Для гашения низкократных, устойчивых пен целесообразно обода с электродами устанавливать на вращающемся валу. Например валу пере1 ешивающего устройства. Такая конструкция несколко сложнее, но обеспечивает более эффективное пеногашение.

Как показывает сравнительный анализ работы предлагаемого устройства с известными, сочетание нового оптимального пространственного расположения струн-электродов с использованием электрокинетических явлений для целей пеногашения приводит к достижению положительного эффекта. Формула изобретения

1.Устройство для пеногашения, включающее аппарат с мешалкой, источник электрического питания и систему электродов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пеногашения, система электродов выполнена в виде струн, прикрепленных к двум параллельно pacпoлoжe ным обо- дам, причем точки крепления концов каждой струны на ободах смещены друг относительно друга.

2.Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что система электродов установлена на валу мешалки, а электроды соединены с источником электрического питания посредством коллектора, установленного на валу.

Изобретение относится к средствам для сепаращш газожидкостных систем с пенной структурой в химической. микробиологической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повьшение эффективности пеногашения. Система злектродов выполнена в виде струн, натянутых меж- ДУ двумя параллельно расположенными ободами, которые повернуты относитель но друг друга на угол меньше 180. Соседние струны-электроды соединены с разноименнь ми полюсами источника электрического питания. Возможны варианты крепления узла электродов неподвижно на корпусе аппарата либо на вращающемся валу перемешивающего устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

фиг. 2

Редактор Н.Тупица

Составитель О.Калякина

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко