Установка для получения жидкостей гидравлических систем Советский патент 1991 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к установке для проведения реакций взаимодействия твердой фазы с жидкостью с целью получения гидравлических жидкостей и других веществ, а также растворения одних продуктов в других.

Известны установки для взаимодействия твердой фазы с жидкостью, содержащие аппарат объемного типа с патрубками для входа и выхода продуктов и контур рециркуляции с устройствами для взаимодействия твердой фазы с жидкостью.

Эти установки широко используются в химической промышленности для различных процессов, в которых контактируют твердая фаза и жидкость, например в процессах растворения.

Недостатком известных установок является невозможность получения конечных продуктов высокого качества при малом времени контакта.

Этот недостаток частично устранен в известной установке для проведения реакций массообменных процессов, содержащей аппарат обьемного типа с перемешивающим устройством, наружный контур циркуляции с насосом и смесительным устройством струйного типа с патрубком для подачи компонента, в которой один из патрубков контура циркуляции расположен внутри аппарата обьемного типа в зоне локальных турбулентных пульсаций.

Эта установка может быть использована для проведения различных массообменных процессов, в том числе для осущестО Ю Ю CJ

Јь Јь

JGJ

вления реакции озаисодействия твердой фазы с жидкостью пои получении, например, жидкостей дня гидоавличоских систем типа тоомозной хицкости Неаз.

Однако в извсс нон установке наблюдается недостоюч.-ю равномерное распределение прод/ктов взаимодействия по объему аппарата, поскольку лим из компонентов вводится нспеессцсгвенно в перемешивав мый объем аппарата объемного типа, а другой - I смесительное устройство струйного типа. В смесительном ус фойе- ве свешиваются вновь (i ifi КС -топот- i ужо Об- раЗОЕаВЖММСЯ ПРОДУТО1- , КЯХОДЛ11ЫМСЧ В

контуре рсцчокуляцыи, поэтому процесс взаимодействия после с.асмгельчого устройство р.тстччески и идет из-за низхой движу еч силм.

В аппарат г псоемешивзюишм устройством гшйктичосл ; невозможно быстро распределит ь по йсему объему вводимый в него друюй компонент рпэюму возникает возможность протирания пооочных процессов в место введения компонент а, что приводит к неоднородности i; iiie «40i о продукта и тем самым к снижению ei о /ячества.

Ноль изобпогонич - улучшение качества жидкостей тидпо1 ычтхих гостем.

Указанном дол шлется гам, что в установке, содержащей a-in«pat объемного типа с рамы, м пер .зшизающим устройством, наружным контуром циркупяц чи с насосом и смесительном устройством и патрубками для подачи жидкого и сыпучего компонента, патрубок для подачи жидкого компонента установлен на контуре циркуляции на всась.ьрю дем трубопроводе насоса перед смесительным устоойством, з выводной патрубок кенгуоз выполнен се щеле- видным отвдрг ием, ось которого повер нута относительно оси аппарата на угол а равный 30-45°На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. У - сечение А-А па фиг. 1.

Установка состоит из аппарата 1 объемного типа, снабженного оамным перемешивающим устройством мгшалкой 2, рубашкой 3 с патрубками 4 и 5 для входа и выхода теплоносителя соответственно Установка имеет наружный контур циркуляции, состоящий из кйсоса 6 со всасывающим патрубком 7 и псчрубком 8 для подачи в контур жидкого компонента и смесительного усгоойстг 9 с воронкой 10 для подачи сыпучею компонента и всасывающим патрубком И Кенf; p циркуляции соединен с аппаратом 1 посредством патрубка 12 и патрубки 13 со щепезидным чыходным отверстием 1й, Патоубок 13 расположен внутри эп тгрзта 1 между его стенкой наружной кромкой мешалки 2. Щелевидное отверстие 14 повернуто под углом а 30-65° к оси лопасти мешалки. Длина I отверстия 14 равна или меньше высоты Нм мешалки 2,

но не меньше ее половины (I 1 /2 Нм).

Через патрубок 15 выводится готовая продукция,

Установка работает следующим образом.

Жидкие компоненты, необходимые для получения, например,тормозной жидкости , такие, как этилкарбинол, лапрол, эфир и морфолин, подаются в установку через патрубок 8 наружного контура циркуляции, затем в центробежном насосе 6 предварительно за счет турбулизации смешиваются с циркулирующим потоком. Смесь жидких компонентов направляется по трубопроводу в сопло смесительного устройства 9 Б его всасывающий патрубок 11 подаются сыпучие компоненты (для данной тормозной жидкости - бензтриазол, дифе- нилолпропан, диэтиламин).

В смесительной части устройства 9 эти

продукты интенсивно смешиваются с жидкостью, которую составляют продукты взаимодействия из аппарата 1 и вновь подаваемые через патрубок 8 жидкие компоненты и равномерно распределяются

между собой. В связи с тем, что в контур постоянно подаются свежие порции жидких компонентов, движущая сила процесса взаимодействия жидких и сыпучих компонентов, начинающегося в смесительном

устройстве, достаточно велика, и процесс протекает устойчиво. Далее по трубопроводу смесь подается в аппарат 1 через патрубок 13 с выходным отверстием 14, выполненным на длине, равной высоте мешалки 2, в виде щели, повернутой под углом а 30-65° к оси, Выходя из этого отверстия, смесь компонентов поступает в зону локальных турбулентных пульсация, диссипация анергии в которой значительно превышает

средние значения по аппарату. Процесс взаимодействия между компонентами в этой зоне значительно ускоряется.

После взаимодействия реакционная смесь усредняется в аппарате с мешалкой и

0 далее через патрубок 12 подается на рециркуляцию в контур Процесс повторяется Готовый продукт выводится из установки через патрубок 15.

Угол поворота щелевидного отверстия

5 по отношению к лопэсти мешалки, называемый углом взаимодействия а, в зоне турбулентных пульсаций в зкачитетьной степени определяет время взаимодействия, производительность установки, а также равномерность распределения продуктов по объему. По данным опытно-промышленных испытаний при угле взаимодействия а, равном 5, 8, 10, 12, 20, 30, 38, 40, 55, 65, 70 и 85°, продолжительность процесса составляет 1,65; 1,8; 1,5; 1,38; 1,3; 1,0; 1,08; 1,2; 0,9; 1,13; 1,8 и 2,3 ч соответствен но. Таким образом, чем меньше угол а( 30°), тем больше влияет на процесс радиальная составляющая потока жидкости от мешалки, которая воз- действует на выходящую из щелевидного отверстия смесь, запирая ее. Вследствие этого появляются нежелательные контуры течения, застойные зоны, нарушается равномерность распределения и, как следст- вне, ухудшается качество продукта, увеличивается время контакта.

Если же угол а больше 65°, резко снижается энергетическое воздействие на процесс локальных турбулентных пульсаций, что в конечном итоге приводит к увеличению времени процесса, вызывая ухудшение качества продукции.

Опытно-промышленные испытания показали, что оптимальным будет угол взаимо-

действия а, равный 30-65°. В этом случае процесс протекает в течение 1 ч.

Формула изобретения

Установка для получения жидкостей гидравлических систем, содержащая аппарат объемного типа с рамным перемешивающим устройством, наружный контур циркуляции с насосом и смесительным устройством струйного типа и патрубки для подачи жидких и сыпучих компонентов и вывода готового продукта, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества жидкостей, патрубок для подачи жидкого компонента установлен на контуре циркуляции на всасывающем трубопроводе насоса, а выводной патрубок контура, расположенный внутри аппарата, выполнен с щелевид- ным отверстием, ось которого повернута относительно оси аппарата на угол а 30-65°, а высота определяется из следующего соотношения:

I 1/2 Нм, где I - длина щели;

Нм - высота мешалки.

Область применения: изобретение может быть использовано в химической промышленности для проведения реакций взаимодействия твердой фазы с жидкостью для получения гидравлических жидкостей и растворения одних продуктов в других. Сущность изобретения: установка для получения гидравлических жидкостей содержит аппарате рамной мешалкой, наружный контур циркуляции с насосом и смесительным устройством струйного типа и патрубком для подачи жидкого компонента, установленным на всасывающем трубопроводе насоса, а выводной патрубок контура расположен внутри аппарата и имеет щеле- видное отверстие, ось которого повернута на угол 30-65°. высота определяется соотношением I 1/2 Нм, где I - длина щели, Нм - высота мешалки. 2 ил. со

L.V

Теплоноситель

Фиг.}

Вход жидкого компонента

Фиг. 2