RU2158175C1 - Способ смешивания жидких веществ - Google Patents
Способ смешивания жидких веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158175C1 RU2158175C1 RU2000102691/12A RU2000102691A RU2158175C1 RU 2158175 C1 RU2158175 C1 RU 2158175C1 RU 2000102691/12 A RU2000102691/12 A RU 2000102691/12A RU 2000102691 A RU2000102691 A RU 2000102691A RU 2158175 C1 RU2158175 C1 RU 2158175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substances
- mixing
- field
- mixed
- synthesis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/47—Mixing liquids with liquids; Emulsifying involving high-viscosity liquids, e.g. asphalt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/836—Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments
- B01F33/8361—Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating
- B01F33/83614—Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating with irradiating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/2805—Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/30—Mixing paints or paint ingredients, e.g. pigments, dyes, colours, lacquers or enamel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/36—Mixing of ingredients for adhesives or glues; Mixing adhesives and gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/39—Mixing of ingredients for grease or lubricating compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологическим химическим процессам и может быть использовано для синтеза различных веществ, находящихся в жидкой фазе (в том числе очень густых). Способ включает механическое перемешивание веществ, на которые воздействуют электромагнитным СВЧ излучением с определенной частотой и напряженностью. Синтез смешиваемых веществ происходит не за счет теплового нагрева СВЧ полем, а за счет сил СВЧ поля. Это приводит к значительному уменьшению длительности технологического процесса и снижению энергозатрат при повышении качества смешивания. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологическим химическим процессам и может быть использовано для синтеза различных веществ, находящихся в жидкой фазе (в том числе очень густых), например при производстве мастик, клеев, компаундов, пластических смазок, моторных масел, лаков, красок и т.п., то есть в процессах, в которых осуществляется смешивание нескольких веществ для получения продукта с требуемыми свойствами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ смешивания жидких веществ, включающий механическое перемешивание смешиваемых веществ [1] . В данном способе перемешивание веществ осуществляется механической мешалкой с лопастями в емкости, снабженной рубашкой для водяного иди парового нагревания всей емкости. Перемешивание веществ производят с одновременным нагревом до заданной температуры, которую поддерживают до окончания процесса перемешивания, проводимого иногда в течение нескольких часов.
Недостатками известного способа являются большие энергозатраты и низкая производительность из-за длительности технологического процесса. Так, в данном способе заданная температура достигается только через два часа после включения нагрева, а для достижения необходимых свойств и параметров получаемого продукта необходимо затратить на перемешивание от двух до восьми часов, в зависимости от состава смешиваемых веществ.
Задачей данного изобретения является повышение эффективности процесса смешивания жидких веществ, за счет значительного уменьшения времени технологического процесса и снижение энергозатрат при существенном повышении качества синтезируемого продукта.
Данная задача решается таким образом, что в способе смешивания жидких веществ, включающем механическое перемешивание веществ, на смешиваемые вещества воздействуют электромагнитным СВЧ излучением с частотой 0,1 - 300 ГГц и напряженностью поля от 0,1 В/см до 100 В/см, в зависимости от молекулярного строения смешиваемых веществ.
При равномерном распределении смешиваемых веществ в общем объеме (еще необходимо обеспечение определенных условий) происходит реакция синтеза, позволяющая получить конечный продукт, который будет иметь устойчивое состояние с необходимыми свойствами. Фактически в процессе смешивания происходит взаимное растворение смешиваемых веществ друг в друге. Из физики известно, что все вещества состоят из атомов и молекул, между которыми действуют межмолекулярные силы притяжения и отталкивания. Растворение вещества А в веществе В возможно лишь в том случае, когда межмолекулярные силы притяжения FAA и FBB, осуществляющие связь между частицами веществ А и В, преодолеваются силами FAB, которые проявляются при растворении этих веществ. Если FAA и FBB значительно больше FAB, то молекулярного распределения не происходит, т.е. данные вещества не растворимы друг в друге [2]. Таким образом, для растворения одного вещества в другом необходимо достаточно сильное притяжение между молекулами растворяемого вещества и растворителя, или же нужно создать такие условия, при которых силы FAA и FBB уменьшаются, а сила FAB увеличивается. Во многих технологических процессах это достигается повышением температуры смешиваемых веществ. Кроме того, многие вещества подразделяются на полярные и неполярные, состоящие из полярных или неполярных молекул [3]. В полярных веществах молекулы, вследствие несимметричного распределения зарядов, обладают постоянным дипольным моментом, т.е. являются диполями. В неполярных веществах распределение зарядов в молекулах симметричное и они не имеют дипольного момента. Однако под действием внешнего силового поля (например, электрического) симметрия распределения зарядов в молекулах нарушается и они приобретают наведенный дипольный момент. Это явление называется поляризуемостью. В полярных веществах диполи ориентируются по направлению внешнего поля. При наложении на смешиваемые вещества внешнего переменного силового поля диполи полярных молекул и наведенные диполи неполярных молекул будут следовать за изменением направления внешнего поля. При определенных частоте и мощности внешнего поля создаются условия, когда силы межмолекулярного притяжения FAA и FBB будут ослабляться, а силы FAB будут возрастать за счет силы внешнего поля. В результате не требуется нагревания смешиваемых веществ для обеспечения процесса синтеза. Минимальная температура смешиваемых веществ должна быть такой, чтобы обеспечить возможность достижения однородного распределения компонентов в общем объеме при механическом перемешивании.
Известно также [3], что собственные частоты колебаний молекул многих веществ лежат в диапазоне сверхвысоких частот от 0,1 ГГц до 300 ГГц. Чем ближе частота внешнего поля к частоте собственных колебаний молекул тем эффективнее будет воздействие поля на молекулы, т.е. сильнее будут изменяться силы межмолекулярного взаимодействия, и тем быстрее будет происходить процесс синтеза веществ.
Эффект синтеза под действием СВЧ поля в той или иной степени будет происходить во многих смыливаемых жидкостях. Это объясняется тем, что в основе изложенного эффекта лежит классическая модель атомного и молекулярного строения вещества, а взаимодействие между атомами и молекулами происходит при дискретном изменении энергетического состояния их внешних электронных оболочек, как это описывается в квантовой механике. Энергия присутствующего в смешиваемых веществах внешнего электромагнитного СВЧ поля позволяет быстрее и легче изменить состояние электронных оболочек различных атомов и молекул, приводя их к устойчивому соединению - синтезу.
Способ смешивания жидких веществ заключается в следующем.
Для получения, например, моторного масла в варочный котел [1], представляющий собой емкость на 2000 литров, оснащенную механической мешалкой с лопастями, заливают базовое масло, добавляют 6-10 видов присадок, в соответствии с рецептурой, и начинают механическое перемешивание. Через некоторое время, когда все присадки равномерно распределятся по объему базового масла, начинают воздействие СВЧ полем. Оптимальное время и характер воздействия определяются экспериментально для каждой марки производимого моторного масла.
Способ поясняется следующим примером.
Базовое масло с присадками (в соответствии с рецептурой) в пластмассовых емкостях по 0,12 и 3 л помещалось в камеру объемом 25-30 л, в которой создавалось электромагнитное СВЧ поле с частотой 2450 МГц с напряженностью электрического поля E от 0 до 24 В/см. Непосредственно перед размещением в камере масло с присадками перемешивалось путем взбалтывания и встряхивания в течение 10 секунд. Для определения влияния величины напряженности электромагнитного поля E на процесс смешивания базового масла с присадками были проведены исследования в волноводной камере. Стеклянную пробирку объемом 50 мл, наполненную базовым маслом с присадками, которое предварительно перемешивалось стеклянной палочкой в течение 10 сек, помещали в середину широкой стенки волновода. Изменяя выходную мощность генератора, создавали заданную величину E в стеклянной пробирке с маслом. Все результаты приведены в таблице.
Из таблицы видно, что процесс растворения присадок в базовом масле при воздействии СВЧ поля практически не зависит от начальной и конечной температур смешиваемых компонентов.
Предлагаемый способ смешивания жидких веществ обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:
- уменьшает длительность технологического процесса смешивания на несколько часов;
- снижает энергозатраты более чем в 10 раз;
- повышает качество смешивания; - не требует нагрева, что особенно важно при смешивании легко воспламеняющихся жидкостей.
- уменьшает длительность технологического процесса смешивания на несколько часов;
- снижает энергозатраты более чем в 10 раз;
- повышает качество смешивания; - не требует нагрева, что особенно важно при смешивании легко воспламеняющихся жидкостей.
Источники информации
1. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Часть 3. Очистка нефтепродуктов и производство специальных продуктов. М., 1966 г., стр. 331 (прототип).
1. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Часть 3. Очистка нефтепродуктов и производство специальных продуктов. М., 1966 г., стр. 331 (прототип).
2. Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа. М., 1966 г., стр. 70.
3. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. М.- Л., 1949 г., стр.355.
Claims (1)
- Способ смешивания жидких веществ, включающий механическое перемешивание веществ и воздействие на смешиваемые вещества электромагнитным СВЧ излучением, отличающийся тем, что используют СВЧ излучение с напряженностью поля от 0,1 до 100 В/см.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102691/12A RU2158175C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ смешивания жидких веществ |
CA002377704A CA2377704A1 (en) | 2000-02-07 | 2001-02-06 | Way of mixing of liquid substances |
PCT/RU2001/000046 WO2001056688A1 (fr) | 2000-02-07 | 2001-02-06 | Procede de melangeage de substances liquides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102691/12A RU2158175C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ смешивания жидких веществ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158175C1 true RU2158175C1 (ru) | 2000-10-27 |
Family
ID=20230178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000102691/12A RU2158175C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ смешивания жидких веществ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2377704A1 (ru) |
RU (1) | RU2158175C1 (ru) |
WO (1) | WO2001056688A1 (ru) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1153964A1 (ru) * | 1983-08-17 | 1985-05-07 | Институт ядерной физики АН УзССР | Способ получени эмульсии органической жидкости в воде |
DE3568947D1 (en) * | 1984-05-29 | 1989-04-27 | Paul Malcolm Trenchard | Mixer for use with a microwave oven |
DE3930337A1 (de) * | 1989-09-12 | 1991-03-14 | Reinhard Schulze | Verfahren und einrichtung zur mikrowellenbehandlung von fliessfaehigen oder plastisch verformbaren materialien |
DE4103455A1 (de) * | 1991-02-06 | 1992-08-13 | Krauss Maffei Ag | Mischertrockner |
-
2000
- 2000-02-07 RU RU2000102691/12A patent/RU2158175C1/ru active
-
2001
- 2001-02-06 WO PCT/RU2001/000046 patent/WO2001056688A1/ru active Application Filing
- 2001-02-06 CA CA002377704A patent/CA2377704A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001056688A1 (fr) | 2001-08-09 |
CA2377704A1 (en) | 2001-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gaba et al. | Microwave chemistry: general features and applications | |
Berlan | Microwaves in chemistry: another way of heating reaction mixtures | |
CA2699071A1 (en) | Method and apparatus for multiple resonant structure process and reaction chamber | |
Bardon et al. | The colloidal structure of crude oils and suspensions of asphaltenes and resins | |
MX2010010762A (es) | Metodo continuo para producir alcanolamidas de acido graso. | |
CN101983185A (zh) | 在过热水的存在下制备酰胺的方法 | |
US20090245015A1 (en) | Apparatus and method for applying oscillatory motion | |
AU2009231122A1 (en) | Continuous method for producing fatty acid amides | |
Delavari et al. | Continuous biodiesel production in a helicoidal reactor using ultrasound-assisted transesterification reaction of waste cooking oil | |
WO2020114634A1 (en) | Method of preparing a nano- and/or microscale cellulose foam | |
Wu et al. | Light scattering study of spherical poly (N-isopropylacrylamide) microgels | |
RU2158175C1 (ru) | Способ смешивания жидких веществ | |
WO2011086522A1 (en) | Process for the treatment of crude oil and petroleum products using ultrasound vibrations and an electromagnetic field | |
JP2021038146A (ja) | N−アシルアミン類の製造方法 | |
DE3922299C1 (en) | Solid raw material mixts. for perfume - obtd. by mixing constituents and by liquefying mixt., and then applying ultrasonic waves to obtain homogeneous dissolution | |
FR2693121A1 (fr) | Nouveau procédé de coagulation-floculation. | |
EP0122289B1 (en) | Process for improving the solubility of a difficultly soluble gelling agent | |
Gao et al. | Preparation of sub-micron colored particles by controlled emulsion polymerization | |
RU2425863C2 (ru) | Способ переэтерификации растительных масел путем алкоголиза | |
Li et al. | Effects of ultrasonic irradiation on the morphology of chemically prepared polyaniline nanofibers | |
EP3973038A1 (en) | System and method for cold cracking under a condition of modified density of physical vacuum | |
Schlundt et al. | Conception and Development of a Pulsed Microwave Applicator for Exposure of Fresh Microalgae Biomass | |
Skaf et al. | Computer simulation of solvation dynamics in hydrogen-bonding liquids | |
Zurryati et al. | The Effect of Silica-Titania Catalyst Loading on the Production of Biodiesel from Palm and Waste Cooking Oil | |
US20220195314A1 (en) | System and method for cold cracking under a condition of modified density of physical vacuum |