Устройство для смешивания жидкостиС гАзОМ Советский патент 1981 года по МПК B01F5/16 C12B1/14 

1

Изобретение относится к массообмену и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, например, при микробиологическом синтезе в качестве аэрирующего устройства в ферментационных аппаратах различного назначения.

Известно устройство для смешивания жидкостей и насыщения жидкостей газом, содержащее полый ротор с входными и выходными каналами, в полости которого на штоке установлена перегородка, а по обе стороны перегородки установлены с возможностью осевого перемещения диски с входными патрубками. Выходные каналы ротора выполнены в виде полых лопаток . Изменение соотношения смешиваемых компонентов производится осевым перемещением перегородки, а также осевым перемещением дисков с патрубка1 1И

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для насыщения жидкости с газом, содержащее статор с осевыми патрубками, выполненный в виде двух усеченных кот нусов, обращенных друг к другу большими основаниями, которые соединены

пластинами. Устройство содержит ротор, выполненный в виде полого диска с отверстиями по периферии для ввода газа в жидкость. Статор может быть укреплен на валу подвижно 2.

Недостатком известных устройств . является их низкая производительность по газу и низкая степень диспергирования газа в жидкой фазе.

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет увеличения степеней диспергирования и азонасыщения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для смешивания жидкости с газом, например, в микробиологическом синтезе, содержащее статор с осевыми патрубками, выполненный в виде двух усеченнЬах конусов, и ротор, снабжено кольцевыми газораспределительными коллекторами, размещенными с обеих сторон на наружной поверхности конусов, а лопасти ротора имеют отогнутые в направлении вращения кромки, расположенные в осевых патрубках статора.

На чертеже изображено устройство для смешива|Тия жидкости с газом в

разрезе. Устройство содержит статор 1, выполненный в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями усеченных конусов 2 и 3, снабженных плоскими бортами 4 и 5, которые соединены между собой пластинами б, перпендикулярными бортам 4 и 5. Статор снабжен осевыми патрубками 7 и 8 для входа жидкости. На наружной поверхности конусов размещены газораспределительные коллекторы 9 и 10, образующие с борта1 1и 4 и 5 кольцевые щели 11 и 12 для выхода газа. Газораспределители снабжены патрубками 13 и 14 для ввода газа. На валу 15 с помощью ступицы 16 крепится ротор 17, выпблненный в виде голого диска с отверстиями 18 по периферии, выполненными, преимущественно, в- виде щелей. Ротор имее патрубок 19 для входа газа, размещенный коаксиально валу 15, и лопас ти 20, выступающие за диск по периферии и укрепленные под углом к плоскости вращения, меньшим 90, образуя некоторый угол атаки. В центральной части ротора лопасти 20 имеют отогнутые в направлении враще ния кромки 21, которые расположены в осевых патрубках статора 1. Устройство работает следующим образом. Приводится во вращение ротор 1.. При этом лопасти 20 отогнутыми кром ками 21, выступающими за торец патрубков 7 и 8, набегают на жидкость и нагнетают ее внутрь статора 1, где жидкость подхватывается сред ними участками лопастей 20 и протал кивается под действием центробежных сил к периферии ротора 17, обтекая с двух сторон отверстия 18 ротора 1 и подсасывая газ, который поступает в полость диска через патрубок 19. Потоки жидкости, сходящие с лопастей 20 с большой скоростью и дав лением, выбрасываются в кольцевое пространство между бортами 4 и5 статора 1, в которое подводится газ из газораспределительных коллекторов 9 и 10 и щелей 11 и 1Я. Таким образом, высоконапорные потоки жидкости, сходящие с лопастей 20, взаимодействуя с газом, поступающим из кольцевых щелей 11 и 12 и отверстий 18, эффективно диспергируют его в жидкости. За счет того, что газ подводится не через мелкие отверстия, а через кольцевые ,щели, суммарное живое сечение которых значительно больше, предлагаемое устройство обпадает большой пропускной способностью по газу, а подача газа в зону, где центробежный поток жидкости имеет наибольшее давление, позволяет значительно интенсифицировать процесс диспергирования газа в жидкости. Формула изобретения Устройство для смешивания жидкости с газом, например, в микробиологическом синтезе,- содержащее. статор G осевыми датрубками ,выполненный в виде двух усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями, соединенными пластинами, и коаксиально установленный внутри него ротор, выполненный в виде полого диска с отверстиями по периферии, снабженного патрубком ввода газа и лопастями, от.ли чающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения степени диспергирования и газонасыщения, оно снабжено кольцевыми газораспределительными коллекторами, размещенными с обеих сторон на наружной поверхности конусов, а лопасти ротора имеют отогнутые в направлении вращения кромки, расположенные в осевых патрубках статора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельс:рво СССР № 46294, кл. В 01 F 5/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 311955, кл. В 01 F 5/16, 1970.