SU899108A1 - Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems - Google Patents
Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems Download PDFInfo
- Publication number
- SU899108A1 SU899108A1 SU792771515A SU2771515A SU899108A1 SU 899108 A1 SU899108 A1 SU 899108A1 SU 792771515 A SU792771515 A SU 792771515A SU 2771515 A SU2771515 A SU 2771515A SU 899108 A1 SU899108 A1 SU 899108A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- liquid
- mixing
- dispersant
- evaporator
- nozzles
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 39
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 28
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims 1
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01F33/40—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
- B01F33/405—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles having guiding conduits therein, e.g. for feeding the gas to the bottom of the receptacle
- B01F33/4051—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles having guiding conduits therein, e.g. for feeding the gas to the bottom of the receptacle with vertical conduits through which the material is being moved upwardly driven by the fluid
- B01F33/40511—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles having guiding conduits therein, e.g. for feeding the gas to the bottom of the receptacle with vertical conduits through which the material is being moved upwardly driven by the fluid with a central conduit or a central set of conduits
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Description
Изобретение относится к химической и смежным с ней отраслям промышленности, а. именно к смесителям, реакторам и аппаратам для жидкофазных процессов и процессов, протекающих в системе жидкость-твердое тело, и может быть использовано в производствах, требующих интенсивного перемешивания жидкостей или жидкостей и твердого тела.The invention relates to chemical and related industries, and namely, mixers, reactors and apparatuses for liquid-phase processes and processes occurring in a liquid-solid system, and can be used in industries requiring intensive mixing of liquids or liquids and a solid.
Известно принудительное перемешивание жидкостей с помощью механической мешал ки[Ч^.Forced mixing of liquids using a mechanical stirrer is known [W ^.
Однако при перемешивании коррозионно-агрессивных, токсичных или ядовитых сред при помощи механических мешалок требуется применение сложных мер для изоляции (герметизации) объема реактора от атмосферы.However, when mixing corrosive, toxic or poisonous media using mechanical stirrers, complex measures are required to isolate (seal) the reactor volume from the atmosphere.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является конструкция пульсационно-перемешивающего устройства (ППУ), которая не имеет движущихся частей внутри объема аппарата, что исключает необходимость сальниковых уплотнений. Эта конструкция содержит размещенный в емкостном аппарате диспергатор два сообщающихся коаксиальных цилиндра. Поверхность наружного цилиндра снабжена соплами, имеющими различный наклон. Через сопла пространство между цилиндрами (распредельная полость) сообщается с объ емом емкостного аппарата. Внутренний объем второго цилиндра (пульсационная камера) сообщается с пневматическим пульсатором. При подаче )5 воздуха (прямой ход пульсатора) в га· говой фазе пульсационной камеры создается движение, уровень жидкости в ней опускается и жидкость через распределительную полость и сопла выбрасывается в емкостной аппарат, перемешивая таким образом его содержимое. При обратном ходе пульсатора давление в пульсационной камере сбрасывается жидкость из объема ап3 899108 парата заполняет через сопла распределительную полость и пульсационную камеру и цикл повторяется. Сжатый воздух в пульсационную камеру подается при помощи пневматического 5 пульсатора через ресивер, регулирующий вентиль, золотниково-распределительную камеру. При обратном ходе пульсатора воздух из пульсационной камеры сбрасывается через штуцер Ю выхлопа пульсатора[2].Closest to the invention, the technical solution is the design of a pulsation-mixing device (PPU), which has no moving parts inside the volume of the apparatus, which eliminates the need for stuffing box seals. This design comprises a dispersant arranged in a capacitive apparatus, two communicating coaxial cylinders. The surface of the outer cylinder is provided with nozzles having a different inclination. Through nozzles, the space between the cylinders (distribution chamber) communicates with the volume of the capacitive apparatus. The internal volume of the second cylinder (pulsation chamber) communicates with a pneumatic pulsator. When supplying air 5) (direct pulsator stroke), a movement is created in the gas phase of the pulsation chamber, the liquid level in it drops and the liquid through the distribution cavity and nozzles is discharged into the capacitive apparatus, thus mixing its contents. During the reverse stroke of the pulsator, the pressure in the pulsation chamber is discharged from the volume of ap3 899108 paratha fill the distribution chamber and pulsation chamber through the nozzles and the cycle repeats. Compressed air is supplied to the pulsation chamber using a pneumatic 5 pulsator through a receiver, a control valve, and a spool distribution chamber. During the reverse stroke of the pulsator, air from the pulsation chamber is discharged through the nozzle Yu of the pulsator exhaust [2].
Недостатками известной конструкции ППУ являются:The disadvantages of the known design of PPU are:
1. Недостаточная герметичность аппарата от атмосферы, так как реак- <5 тор через штуцер выхлопа пульсатора имеет соединение с атмосферой.1. Insufficient tightness of the apparatus from the atmosphere, since the reactor through the outlet fitting of the pulsator has a connection to the atmosphere.
2. Ограниченность области применения, так как подача в аппарат не всегда возможна по условиям техни- 20 ки безопасности из-за образования взрывоопасных смесей с парами продукта повышенной пожароопасности, и т.д. Использование же вместо воздуха инертного газа нецелесооб- 25 разно из экономических соображений.2. The scope of application is limited, since supply to the apparatus is not always possible according to safety conditions due to the formation of explosive mixtures with vapors of high fire hazard product, etc. The use of inert gas instead of air is inexpedient for economic reasons.
3. Сложность схемы ППУ требует наличия компрессора, рессивера, золотниково-распределительной камеры, диспергатора. . Кроме того, требу- 30 ется дополнительное оборудование для улавливания паров продукта из его смесей с воздухом, выбрасываемых из системы через штуцер выхлопа пульсатора. 353. The complexity of the PPU circuit requires a compressor, a receiver, a spool distribution chamber, and a dispersant. . In addition, 30 additional equipment is required to capture product vapors from its mixtures with air discharged from the system through the pulsator exhaust fitting. 35
4. Недостаточная эффективность перемешивания за счет ограниченного объема пульсирующей жидкости через пульсационную камеру в аппарат, относительно невысоких скоростей 40 1 жидкостных потоков на выходе из сопел наружного цилиндра диспергатора .4. The lack of mixing efficiency due to the limited volume of the pulsating fluid through the pulsation chamber into the apparatus, relatively low speeds 40 1 fluid flows at the outlet of the nozzles of the outer cylinder of the dispersant.
Цель изобретения - интенсификация процесса перемешивания, повыше- 45 ние герметизации системы, упрощение конструкции и расширение области его применения.The purpose of the invention is to intensify the mixing process, increase the sealing of the system, simplify the design and expand its scope.
Поставленная цель достигается тем, что пульсатор выполнен в виде 50 испарителя, паровое пространство которого сообщается с верхней частью внутреннего и нижней частью наружного цилиндров диспергатора.This goal is achieved in that the pulsator is made in the form of an evaporator 50, the vapor space of which communicates with the upper part of the inner and lower parts of the outer cylinders of the dispersant.
На чертеже схематично изображена 55 конструкция устройства для импульсного перемешивания систем жидкостьжидкость, жидкость-твердое тело.The drawing schematically depicts 55 the design of a device for pulsed mixing of liquid-liquid, liquid-solid systems.
Внутри емкостного аппарата 1 ниже уровня жидкости размещен диспергатор 2, представляющий собой два коаксиальных сообщающихся цилиндров внутренний 3 и наружный 4 с наклонными соплами 5. Нижняя часть наружного цилиндра диспергатора соедине·; на трубой 6 с испарителем 7. Верхняя часть внутреннего цилиндра диспергатора при помощи трубопровода 8 также соединена с испарителем 7. Емкостной аппарат с рубашкой 9 снабжен штуцерами 10 и 11 для загрузки и выгрузки продукта соответственно.Inside the capacitive apparatus 1 below the liquid level there is a dispersant 2, which is two coaxial communicating cylinders inner 3 and outer 4 with inclined nozzles 5. The lower part of the outer cylinder of the dispersant is connected ·; on the pipe 6 with the evaporator 7. The upper part of the inner cylinder of the dispersant by means of a pipe 8 is also connected to the evaporator 7. The tank apparatus with the jacket 9 is equipped with fittings 10 and 11 for loading and unloading the product, respectively.
Устройство для импульсного перемешивания систем жидкость-жидкость, жидкость-твердое тело работает следующим образом.A device for pulsed mixing of liquid-liquid, liquid-solid systems works as follows.
Жидкость из емкостного аппарата |1 через сопла 5 диспергатора 2 заполняет внутренний объем коаксиальных цилиндров диспергатора. При этом через соединительную трубу 6 порция жидкости поступает в испаритель 7» где испаряется. В испарителе создается давление выше, чем в диспергаторе, в результате чего пары из испарителя по соединительным трубам 6 и 8 поступают в диспергатор 2, вытесняют из него через сопла 5 жидкость и поступают в жидкость емкостного аппарата, перемешивая при этом содержимое аппарата. Из-за того, что в аппарате за счет подачи хладоагента в рубашку поддерживается температура ниже температуры кипения жидкости пары конденсируются. Давление внутри диспергатора 2 понижается и жидкость из аппарата через сопла 5 заполняет внутренний объем коаксиальных цилиндров диспергатора. Цикл повторяется. Таким образом, обеспечивается импульсное перемешивание содержимого емкостного аппарата периодическими жидкостными и паровыми потоками и за счет периодического перевода жидкофазной системы в газожидкостную.The liquid from the capacitive apparatus | 1 through the nozzle 5 of the dispersant 2 fills the internal volume of the coaxial cylinders of the dispersant. In this case, through the connecting pipe 6, a portion of the liquid enters the evaporator 7 "where it evaporates. The pressure in the evaporator is higher than in the dispersant, as a result of which the vapor from the evaporator through the connecting pipes 6 and 8 enters the dispersant 2, displaces liquid from it through nozzles 5 and enters the liquid of the capacitive apparatus, while mixing the contents of the apparatus. Due to the fact that in the apparatus due to the supply of a refrigerant to the jacket, the temperature is maintained below the boiling point of the liquid, the vapors condense. The pressure inside the dispersant 2 decreases and the liquid from the apparatus through the nozzle 5 fills the internal volume of the coaxial cylinders of the dispersant. The cycle repeats. Thus, pulsed mixing of the contents of the capacitive apparatus by periodic liquid and steam flows and due to the periodic conversion of the liquid-phase system to gas-liquid is ensured.
II
Регулирование частоты пульсаций перемешивания возможно за счет изменения поверхностей теплообмена испарителя 7 и рубашки 9 для охлаждения емкостного аппарата. Таким образом подбираются оптимальные частоты перемешивания для каждого конкретного процесса.The regulation of the frequency of mixing pulsations is possible due to changes in the heat exchange surfaces of the evaporator 7 and the jacket 9 for cooling the capacitive apparatus. Thus, the optimal mixing frequencies for each specific process are selected.
В случае необходимости перемешивания жидкости в емкостном аппара5If it is necessary to mix the liquid in the tank 5
899Ю8 те при температурах значительно ниже температуры кипения на соединительной трубе 6 дополнительно устанавли-* вается регулирующий клапан. При этом за один проход -через регулировоч- 5 ный клапан проходит такое количество жидкости, при испарении которой образуются пары, в объеме равном объему внешнего цилиндра диспергатора. В результате из диспергато- ,0 ра через сопла вытесняется только жидкость. Поступающие же из испарителя пары не попадают в объем аппа-; рата, 'а конденсируются непосредствен} но внутри диспергатора. '5 At temperatures well below the boiling point, a control valve is additionally installed on the connecting pipe 6. At the same time, in one pass, through the control valve, 5 passes such an amount of liquid, upon evaporation of which vapors are formed, in a volume equal to the volume of the outer cylinder of the dispersant. As a result , only liquid is displaced from the dispersant , 0 pa through nozzles. The vapors coming from the evaporator do not fall into the appa volume; rata, but condense directly} but inside the dispersant. ' 5
Предлагаемое выполнение устройства для импульсного перемешивания позволяет достичь полную герметизацию системы. Расширяется область применения за счет исключения 20 контакта воздуха с перемешиваемым продуктом. Использование в качестве перемешивающего агента парового потока вместо ограниченного объема жидкости, импульсно поступающего в 25 аппарат, через сопла диспергатора, обеспечивает более высокие скорости перемешивающих потоков, периодический перевод жидкофазной системы 8 пенный режим, что обеспечивает интенсификацию процесса перемешивания.The proposed implementation of the device for pulse mixing allows to achieve complete sealing of the system. The scope of application expands due to the exclusion of 20 contact of air with the mixed product. The use of a steam stream as a mixing agent instead of a limited volume of liquid pulsed into the apparatus 25 through a nozzle of a dispersant provides higher speeds of mixing flows, periodic transition of the liquid-phase system to 8 foam mode, which ensures intensification of the mixing process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792771515A SU899108A1 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792771515A SU899108A1 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU899108A1 true SU899108A1 (en) | 1982-01-23 |
Family
ID=20829979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792771515A SU899108A1 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU899108A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664917C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-08-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsation apparatus with the two-stepped pulse tube and with the additional nozzle section |
-
1979
- 1979-03-23 SU SU792771515A patent/SU899108A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664917C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-08-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Pulsation apparatus with the two-stepped pulse tube and with the additional nozzle section |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3818938A (en) | Fluid mixing apparatus | |
CA2733326C (en) | Parallelized jet loop reactors | |
TWI448331B (en) | Stirred-tank reactor and process for carrying out a polymerisation reaction using such a stirred-tank reactor | |
US3945805A (en) | Reactor-generator apparatus | |
GB2059791A (en) | Process and apparatus for enriching liquids with gases, eg. H2O with CO2 | |
SU899108A1 (en) | Apparatus for pulse-type ajitating of liquid-liquid, liquid-solid systems | |
CN111203171B (en) | Novel self-pressure forced circulation type reactor for gas-liquid phase reaction | |
US3945806A (en) | Reactor-generator | |
SU822868A1 (en) | Pulsation-type ajitating apparatus | |
EP0211034B1 (en) | Method and apparatus for increasing the turbulence in a gas exposed to low frequency sound | |
JPH01128955A (en) | Continuous production of isobutyric acid | |
US10603643B2 (en) | Process and device for dispersing gas in a liquid | |
RU2071822C1 (en) | Liquid saturation apparatus | |
SU856534A1 (en) | Apparatus for carrying out exo-and endothermic liquid-phase processes | |
SU1546131A1 (en) | Gas-liquid reactor | |
SU1564464A1 (en) | Device for introduction of chemical reagent of transported flow of liquid or gas | |
SU1000094A1 (en) | Gas liquid reactor | |
SU860852A1 (en) | Apparatus for carrying out gas-liquid reactions | |
SU1733035A1 (en) | Mass transfer apparatus | |
SU1435277A1 (en) | Apparatus provided with self-suctioning stirrer | |
SU1389837A1 (en) | Gas-liquid chemical reactor | |
SU1359325A1 (en) | Apparaus for hydrometallurgical processes | |
SU931220A1 (en) | Reactor for chemical processes | |
SU1263330A1 (en) | Apparatus for mixing liquid and gaseous phases | |
SU558443A1 (en) | Reactor |