Способ приготовления суспензии оксида магния Советский патент 1992 года по МПК B01F3/12 C01F5/02 

ды давления падающих волн меньше или больше указанных величин.

Так как амплитуда ударной волны, возникающей при развитии канала разряда, зависит о ГТГараметров разряда, а характернее диссипации - от свойств обрабатываемой суспензии, то при каждом конкретном значении параметров разряДа и свойств суспензии достижение требуемого диапазона давления, переданного от канала разряда на стенки камеры и поверхность раздела смесь порошка оксида магния с водой, осуществляется путем изменения расстояния от центра межэлектродного промежутка (канала разряда) до стенок камеры и поверхности раздела смесь порошка оксида магния с водой - воздух.

На фиг.1 показанб устройство для осуществления способа, где для рабочей камеры дан вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Установка включает в себя Дроссель насыщения 1, позволяющий регулировать частоту следования импульсов, повыситель- но-выпрямительное устройство (ВТМ 35/70) 2, источник импульсов 3, состоящий из индуктивности 4, емкости 5 и разрядного промежутка 6. Установка имеет сменные рабочие камеры 7 со встроенным высоковольтным 8 л заземленным 9 электродами, отличающиеся между собой размерами (см. таблицу). Высоковольтный электрод 8 закреплен резьбовым соединением в крышке 10 камеры, снабженной бункером 11 с дозировочным устройством 12. В заземленном электроде 9 имеется сливное устройство 13 с краном 14. Установка имеет измерительную систему 15, содержащую счетчик импульсов и секундомеры. Кроме того, установка снабжена датчиками давления 16 и приемниками давления 17.

Расстояние между электродами равно 40 мм, емкость источника С - 0,25 мкФ, амплитуда импульсов 60 кВ, запасаемая энергия источника 450 Дж, частота импульсЪв в начале процесса составляла 4,2 имп/с..

П р и м е р. В устройство для осуществления способа подключают рабочую камеру, в которой расстояние от центра межэлек тродного промежутка до стенок рабочей камеры (Б) выбирают из условия, что на стенке камеры воспроизводится давление пр и развитии разрядов 1,0-106 Па; 1,6 Ю6 Па; 3,1 106 Па, т.е. А 0,54м; 0,30м; 0,18 м соответственно, э расстояние от центра межэлектродного промежутка до границы раздела фаз смесь порошка оксида

магния с водой - воздух - В выбирают из условия, что на границе раздела Фаз давление составляет 0,6 -10 Па; 1,7-10 Па, т.е. В выбирают равным 0,70 м; 0,35 м; 0,25 м

соответственно, так, что смесь порошка оксида магния с водой играет роль добавочного сопротивления при зарядке конденсатора (см. фиг.1 и 2). Порошок оксида магния (ГОСТ 4526-75) прокаливают при

температуре 650° С в течение 4 ч и охлаждают, не вынимая из печи, до 75° С. В рабочей камере 7 порошок смешивают с дистиллированной водой с удельным сопротивлением 238-кОм/см так, что массовое соотношение твердого к жидкому составляет Т:Ж 0,02:1. Затем включают источник импульсов 3 и одновременно измерительную систему 15 и приемник давления 17. По секундомеру измеряют время

t, в течение которого следуют 300 имп (п), по формуле n/t рассчитывают частоту следования импульсов f и сравнивают с предыдущим значением. Считывают показания давления с приемников и заносят локазания в таблицу. Воздействие на суспензию электрическими импульсами заканчивают, когда частота следования импульсов принимает постоянное значение. Источник импульсов отключают суспензию сливают в

приемный бункер, отбирают пробу суспензии объемом 100 мл в стеклянный цилиндр и наблюдают за появлением границы раздела фаз и скоростью ее перемещения, т.е. по характеру оседания суспензии определяют,

получена агрегативно устойчивая суспензия или нет.

Считывают со счетчика импульсов сумму импульсов, затраченных на приготовление суспензии и по формуле

у в Муд,

«

где п - число импульсов; W - энергия импульса (запасаемая энергия источника);

V - объем обрабатываемой суспензии; %д- удельная энергия, затраченная на приготовление 1 л суспензии, рассчитывают удельную энергию, затраченную на приготовление 1 л суспензии, и сравнивают полученные значения между собой).

Объем обрабатываемой суспензии оп- ределяют рассчетом по геометрическим размерам рабочих камер и уровню суспен- зии в них.

Результаты экспериментальных исследований влияния давления в зоне стенок камеры и в зоне границы раздела фаз на

удельные энергозатраты приведены в таблице.

Как следует из результатов, представленных в таблице, опыты 9; 10; 11, в которых расстояние до стенок камеры составляет 0,45 м (давление в зоне стенок камеры - 1,0-10 Па), а до границы раздела фаз 0,70; 0,35; 0,25 м (давление в зоне границы раз- дела фаз -0,6-106; 1,7 106; 2,6 106 Па соответственно, а также опыты 16; 17; 18, в которых расстояние до стенок камеры составляет 0,30 м (давление в зоне стенок камеры - 1, Па), а до границы раздела фаз также, как в предыдущих опытах 0,70; 0,35; и 0,25 м, и опыты 23; 24; 25 в которых расстояние до стенок камеры составляет 0,18 м (давление в зоне стенок камеры - 3,1 -10 Па), а до границы раздела фаз как и в предыдущих опытах 0.70; 0,35; 0,25 м, соответствую условиям описываемого спосо- ба: давление передаваемое от канала разряда, в зоне стенок камеры лежит в диапазоне (10,0+3,1) 10ьПа }а у границы разде- ла фаз смесь порошка оксида магния с водой - воздух - в диапазоне (0,6-2,6) 106 Па. Удельные энергозатраты на приготовление суспензии составляют 94.5 кДж/л.

Обработка смеси порошка оксида магния с водой электрическими разрядами по основному способу, в котором давление, пе- редаваемое от канала разряда на стенки камеры и границу раздела фаз смесь порошка оксида магния с водой - воздух, не

регламентируется, соответствует опытам 1; 2; 5; 6; 7; 8; 12; 13; 14; 15; 19; 20; 21; 22; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35. В этих опытах оба значения амплитуды давления (на стенки камеры и поверхность раздела фаз), или одно из них, лежит вне диапазона, описываемого способа (см. таблицу). Во всех случаях для приготовления суспензии по основному способу удельный расход энергии больше в -1,3-1,7 раза, чем по описываемому способу, по которому удельные энергозатраты составляют 94,5 кДж/л.

Формула изобретения

Способ приготовления суспензии оксида магния, включающий смешивание прокаленного порошка оксида магния с водой и последующую обработку смеси высоковольтными импульсами заданной амплитуды, формируемыми путем разряда конденсатора источника тока, использование обрабатываемой смеси в качестве добавочного сопротивления при зарядке конденсатора, контроль частоты следования импульсов и по ее стабилизации прекращение обработки смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, давление на границе раздела фаз при развитии разряда ограничивают величинами (0,6-2.6)-106 Па, а на боковых стенках камеры -(1,0-3,1)-105 Па.

Продолжение таблицы

//

17

Фиг.2.