Масообмінний пристрій

Масообмінний пристрій, який містить ємкість, що з'єднана з джерелом вакууму, який відрізняється тим, що пристрій додатково обладнаний джерелом стисненого газу, ємкість розподілена гнучкими мембранами на декілька ємкостей, при цьому одна з них оснащена трубою, нижній кінець якої знаходиться в резервуарі з оброблюваною сумішшю, а інші обладнані патрубками з клапанами, що з'єднані з джерелами стисненого газу та вакууму. (19) (21) 2001031878 (22) 20.03.2001 (24) 15.11.2001 (33) UA (46) 15.11.2001, Бюл. № 10, 2001 р. (72) Долінський Анатолій Андрійович, Корчинський Олександр Анатольович, Гартвіг Анатолій Петрович, Матюшкін Максим Володимирович (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ, UA 43175 Досягнення результату здійснюється завдяки тому, що ємкість розподіляється двома гнучкими мембранами на три частини: середню та дві бокових. Середня ємкість герметично з’єднана з трубою, нижній кінець якої опущений у резервуар, де знаходиться оброблювана суміш, а дві бокові через патрубки, що обладнані клапанами, сполучаються з джерелами вакууму та стисненого газу. Згідно з програмою, яку задає управляючий прилад, клапани почергово з'єднують бокові ємкості через патрубки то з джерелом вакууму, то з джерелом стисненого газу, внаслідок чого гнучкі мембрани починають коливатись. В такт цим коливанням оброблювана суміш через трубу циклічно втягується та виштовхується з середньої ємкості. При цьому в рідині чергуються гідроудари та зони розрідження, що супроводжується явищами кавітації, внаслідок чого в середній ємкості та трубі відбувається тонке диспергування та мікроперемішування сировини, а в резервуарі - макроперемішування. На фігурі схематично зображений масообмінний пристрій, що пропонується. Масообмінний пристрій містить резервуар (1) для оброблюваної суміші, підігрівач (2), ємкості (3, 4, 5). Ємкість (4) обладнана трубою (6), нижній кінець якої опущений в резервуар (1), і відділена гнучкими мембранами (7) від ємкостей (3, 5), які через патрубки (8, 9) та клапани (10, 11) сполучені з джерелами стисненого газу (12) та вакууму (13). Ємкість (4) має також вентиль (14) для створення вакууму та підтягування суміші в ємкість (4) у початковий момент роботи. Пристрій, що пропонується, працює таким чином. Відчиняється вентиль (14), і суміш з резервуару (1) по трубі (6) підтягується в ємкість (4). Далі вентиль (14) перекривається, і вмикається управляючий прилад, що задає програму роботи клапанів (10, 11). Клапани (10, 11) почергово відчиняються та зачиняються. Коли клапан (10) відчинений, клапан (11) зачинений і навпаки. При цьому стиснений газ то подається в ємкості (3, 5), то відкачується. Під час подачі газу мембрани (7) роздуваються і виштовхують суміш із ємкості (4) через трубу (6) в резервуар (1). Після того, як ємкість (4) спорожніє, клапан (10) перекривається, і відчиняється клапан (11). Стиснений газ висмокчується з ємкостей (3, 5) під дією джерела вакууму, мембрани (7) починають рухатися у зворотному напрямку. При цьому суміш з резервуару (1) підтягується в ємкість (4), після чого цикл повторюється. Приклади використання пристрою. Досліди проводилися із такими композиціями: А) водний розчин глини. Температура, за якої проводився дослід, 20°С. Співвідношення твердої та рідинної фаз 1:9. Б) водомазутна емульсія. Температура, за якої проводився дослід, 80°С. Співвідношення води, мазуту, піску та ПАР відповідно 50:45:4,5:0,5. В) водний екстракт тютюнового скрабу. Температура, за якої проводився дослід, 60°С. Співвідношення твердої та рідинної фаз 1:9. Приклад Ємкість резервуару для рідини 10 л. Середня ємкість 0,4 л, дві бокові - по 0,2 л. Частота пульса1 цій 30 - 60 . хв У такому пристрої диспергація глини проходить за 15 хв, отримання водомазутної емульсії за 10 хв, повне витягання екстрактивних із часток тютюнового скрабу - за 1 хв. за. При цьому питомі енерговитрати пристрою, що пропонується, складали 3-5 кВт·год/м3. У той же час диспергація глини на ФСМ-7 проходить за 30 хв, екстрагування на прототипному апараті - за 20 хв. за питомих енерговитрат 7-10 кВт·год/м3. Забруднену водомазутну суміш емульгувати на роторно-імпульсному апараті не вдалося. Як видно з прикладу, при використанні запропонованого масообмінного пристрою процеси диспергування, емульгації та екстракції протікають інтенсивніше, тобто підвищується ефективність обробки сировини, відбувається скорочення часу технологічного циклу. Таким чином досягається очікуваний технічний результат. Джерела інформації 1. Колесникова A.C., Агеев Ю.Н. Буровые растворы и крепление скважин. М.: "Недра", 1975 г., 264 с. 2. Аксельруд Д.А., Лысянский В.М. Экстрагирование(система твёрдое тело-жидкость). Л.: "Химия", 1974 г., 256 с. 3. Балабудкин М.А. Роторно-пульсационные аппараты. М.: "Медицина", 1983 г. 2 43175 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 3