Установка для получения макросфер Советский патент 1993 года по МПК B01J2/10 

Изобретение относится к устройствам для получения макросфер высокой прочности путем нанесения на них оболочек из полимерного связующего и порошкового материала на хрупкие, легко деформируе- мые гранулы и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства химической, пищевой, медицинской промышленности, где требуется получать дисперсные материалы с оболочкой.

Целью настоящего изобретения является повышение качества гранул за счет увеличения их гидростатической прочности при равной плотности, исключение деформации макросфер.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем последовательно соединенные горизонтальные цилиндрические с загрузочными и разгрузочными патрубками смеситель с мешалкой в виде концентричных соосных наружной и внутренней спиралей, формирующих ядро гранулы и аппарат со штырьковым шнеком для формирования наполненной оболочки гранулы, согласно изобретению установка снабжена шнековым штырьковым питателем, штырьки которого имеют насадки из упругоэластичного материала, при этом зазор между наружной и внутренней спиралями смесителя равен 20-70 мм, а зазор между концами смешанных штырьков аппарата со штырьковым шнеком для формирования оболочки 15-60 мм, длина насадки штырьков питателя составляет 15-55 мм, а зазор между концами смежных штырьков питателя равен 6-20 мм.

На фиг, 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - поперечный разрез питателя.

Установка содержит питатель 1с б унке- ром, внутри корпуса питателя расположена шнековая штырьковая мешалка 2, соединенная при помощи патрубков 3 с загрузочной зоной А смесителя 4, имеющего в корпусе мешалку 5 в виде концентричных соосных наружной и внутренней спиралей. Кроме того, на корпусе смесителя 4 смонтирован загрузочный патрубок б для ввода связующего, который расположен в промежуточной зоне Б, Смеситель 4 соединен патрубком 7 с аппаратом 8 со штырьковым шнеком 9 (фиг. 1).

Смонтированная внутри корпуса питателя .1 шнековая штырьковая мешалка 2 имеет насадки 10 из упругого эластичного материала. Зазор между концами насадок 10 смежных штырьков 11 мешалки питателя определяется в зависимости от диаметра макросфер ы и лежит в пределах 6-20 мм.

Смонтированная внутри корпуса смесителя 4 мешалка 5 в виде концентричных

соосных наружной и внутренней спиралей имеет зазор между наружной и внутренней спиралями равен 20-70 мм и определяется в зависимости от диаметра макросферы.

В корпусе аппарата 8 расположен вращающийся штырьковый шнек 9 с зазором между концами смежных штырьков 15-60 мм. Причем концы штырьков шнека 9 прилегают к внутренней поверхности корпуса аппарата 8.

Установка работает следующим образом.

Гранулы из бункера попадают в питатель 1, затем их направляют при помощи вращающейся штырьковой шнековой мешалки 2 с насадками из упруго-эластичного материала через патрубок 3 в загрузочную зону А смесителя 4. При этом, наличие упруго-эластичной насадки длиной 15-55 мм исключает возможность деформации, смятия и разрушения гранул. А зазор между концами насадок 10 смежных штырьков 11 равный 6-20 мм позволяет дозировать гранулы с точностью, необходимой для процесса. Одновременно в смеситель 4 подается связующее вещество через патрубок 6. В смесителей на поверхность гранул наносится слой связующего за счет воздействия наружной и внутренней спиралей мешалки 5. При этом зазор между наружной и внутренней спиралями мешалки 5 равный 20+70 мм не позволяет гранулам застревать между спиралями, исключает разрушение, снятия или деформации их, а также затирание гранул между кромками спиралей. Из смесителя смоченные гранулы через патрубок 7 подаются в аппарат со штырьковым шнеком 8, где происходит разделение конгломератов на дискретные гранулы с одновременным формированием наполненной оболочки в порошковой среде за счет воздействия штырькового шнека 9. При этом зазор между концами смежных штырьков аппарата 9 равный 15-60 мм исключает возможность образования различных соединений гранул (гантели, тройники и другие) и обеспечивает стабильное и надежное разделение конгломератов на дискретные гранулы с качественной наполненной оболочкой.

В качестве гранул используются дисперсные материалы различной плотности,в качестве связующего - композиции на основе различных термореактивных смол, природных искусственных или синтетических. Порошковым материалом могут служить различные гранулы крезосеры, мел, тальк, аэросил и др.

Пример конкретного выполнения.

На предлагаемой установке были получены гранулы высокого качества. В качестве исходных гранул были использованы вспененные полистирольные сферические частицы диаметром 10-20 мм с плотностью 20-25 кг/м3 (ОСТ 6-05-202-83), связующим служила композиция на основе эпоксидной смолы с вязкостью 2,5-3,0 Пас., с плотностью 1200 кг/м и с поверхностным натяжением 40 дм/см2 (ГОСТ 10587-84), смолы Л-19 (ТУ 6-05-1123-74) и полиэтиленполиамина (ТУ 6-02-594-80). Порошковой средой служили микросферы марки МСО-А9 (ТУ 6-11-367- 75). Производительность установки 0,15-0,25 м3/ч.

Для получения сравнительных данных на установке получали гранулы с использованием разной длины упруго-эластичной насадки на штырьках, с разным зазор ом между концами смежных штырьков. А также опыты проводили при разных значениях зазора между концами смежных штырьков аппарата.

Параллельно получали макросферы согласно известному наиболее прогрессивно- му решению при одинаковых режимах работы установки. Данные представлены в таблице.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить качество получав-

мых макросфер за счет увеличения их гидростатической прочности на 15-30%. Формула изобретения

1. Установка для получения макросфер, содержащая последовательно соединенные горизонтальные цилиндрические с загрузочным и разгрузочным патрубками смеситель с мешалкой в виде концентричных соосных наружной и внутренней спиралей для нанесения вязких жидкостей на гранулы и аппарат со штырьковым шнеком для формирования наполненной оболочки на гранулах, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества макросфер за счет увеличения их гидростатической прочности при равной плотности, исключения деформации макросфер, установка снабжена шнековым штырьковым питателем, штырьки которого имеют насадку из упругого эластичного материала, при этом зазор между наружной и внутренней спиралями смесителя равен 20- 70 мм, а зазор между концами смежных штырьков аппарата со штырьковым шнеком для формирования оболочки 15-60 мм.

2. Установка по п. 1, отличающая- с я тем, что длина насадки штырьков питателя составляет 15-55 мм.

3. Установка по п. 1, отличающая- с я тем, что зазор между концами смежных штырьков питателя равен 6-20 мм.

Использование: для нанесения наполненных оболочек из полимерного связующего и порошкового материала на хрупкие, легко деформируемые гранулы с целью получения макросфер (М) высокой прочности. Сущность изобретения: установка (У) содержит последовательно соединенные горизонтальные шнековые аппараты: питатель гранул 1 со штырьковой мешалкой 2, штырьки которого имеют насадку из упругого эла- стичного материала, смеситель 4 с мешалкой 5 в виде концентричных наружной (Н) и внутренней (В) спиралей для нанесения жидкофазного слоя на поверхность гранул и аппарат 8 со шнековой штырьковой мешалкой 9 для формирования наполненной оболочки. У позволяет повысить надежность и качество М при сохранении их плотности. Для этого величины зазоров смесительных частей шнековых аппаратов определяются в зависимости от диаметра макросферы и находятся в следующих пределах: длина насадки штырьков питателя 15-55 мм, зазор между концами смежных штырьков питателя 6-20 мм, зазор между Н и В спиралями 20-70 мм, зазор между концами смежных штырьков аппарата 8 составляет 15-60 мм. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Прочностные характеристики макпосфер в зависимости от параметров аппаратов установки