SU1674965A1 - Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  х области химии , гидрометаллургии и других областей, например изготовление строитепьных материалов . Цель изобретени  - повышение эффективности процесса обработки Жидко- текучую среду (суспензию, эмульсию, пульпу) подвергают динамической обработке, предполагающей акустическое, кавитационное воздействи  с одновременным вводом в зону кавитации кислорода и водорода в пропорции 2:1, образующих гремучий газ, способный взрыватьс  при к витационном процессе. При этом повышаетс  степень дисперсности жидкотекучей средь, за счет увеличени  гидродинамического воздействи  на жидкость. 1 з п ф-лы.

Description

Ё

Изобретение относитс  к области химии , гидрометаллургии и других областей, например изготовление строительных материалов , где используютс  многокомпонентные жидкотекучие среды и необходима обработка суспензий, пульп и эмульсий.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса обработки.

Согласно способу в поток суспензии, пульпы или эмульсии непосредственно-в зону кавитационной обработки подают водород и кислород в виде мелкодисперсных пузырьков, например, за счет аэоации потока . Мелкодисперсные пузырьки кислорода и водорода, объедин  сь в процессе в более крупные за счет турбуленции и акустической обработки потока, образуют пузырьки гре- м/чего газа - взрывчатой газовой смеси.

Кавитационные пузырьки, возникающие в процессе обработки жидкотекучей среды, а при схлапывании имеющие темпе . ратуру 500-800°С (4) и давление до 4000 атм, инициируют взрывание пузырьков газа (смесь 2-х объемов водорода и одного кислорода ), что повышает интенсивность динамической обработки жидкотекучей среды. Процесс идет непрерывно, так как подаетс  непрерывно водород и кислород в соотношении 2:1. Каждый пузырек гремучего газа, попав в зону схлапывани  кавитационного пузырька, при взрыве также дает мгновенное локальное повышение температуры и давлени  и следующее за ним столь же резкое разрежение, так как одновременно со взрывом следует превращение гремучего газа в воду, а объем последней ничтожен в сравнении с объемом первичного пузырька гремучего газа.

Учитыва  то, что одновременно схлапы- ваютс  значительное количество кавитаци- онных пузырьков гремучего газа, в жидкотекучей среде присутствует высокочаО vj

4 Ч) О

сл

стотна  вибраци  с возможностью дроблени  обрабатываемой среды и самодроблени  пузырьков гремучего газа, отчего частота вибрации еще больше повышаетс . Водород используетс  в процессе полностью без скоплени  на дальнейших операци х , так как устойчиво существует область воспламенени  последнего в кислороде при концентраци х 4,1-96 % (5).

Таким образом, широта концентрации от 4,1 до 96% гарантирует взрывание всей массы пузырьков водорода.

Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред реализован следующим образом.

Пример 1. Поток пульпы движетс  по трубопроводу, например, на флотацию. В трубопроводе поток обтекает гидродинамическое устройство дл  обработки пульпы по авт. св. № 1407560, представл ющее собой вставку с консольными элементами , колеблющимис  с собственной частотой, отчего в зоне акустической обработки возникает интенсивна  кавитаци . Одновременно в пульпу по двум раздельным каналам подаютс  водород и кислород с расходом газов от 0,01 м на 1 м пульпы до 0,3 NT на 1 м3 пульпы (в зависимости от необходимой степени воздействи  на частицу пульпы), что создает равномерное аэрирование потока мелкодисперсными пузырьками этих газов.

Проход  зону вибрации внутри и снаружи корпуса резонирующей вставки, пузырьки кислорода и водорода дроб тс , образу  пузырьки гремучего газа. Последние взрываютс , инициируемые схлапыванием кави- тационных пузырьков, имеющих при схлапывании температуру 500-800°С и давление до 4000 атм, При взрыве пузырьков гремучего газа возникает дополнительна  высокочастотна  вибраци , создающа  дополнительную составл ющую дл  резонировани  акустически активного устройства. Дополнительным эффектом  вл етс  выделение тепла в пульпу, выделившегос  от взорвавшихс  пузырьков гремучего газа. Наибольший эффект достигаетс  при постановке акустических устройств последовательно по длине трубопровода. Регулировкой объема подаваемого газа можно измен ть степень дроблени  частиц пульпы и температуру нагрева пульпы. Повышение температуры пульпы вызывает дополнительное выделение пузырьков растворенного в жид- котекучей среде газа, что также способствует повышению интенсивности кавитации и гидродин мическому воздействию на части0 цы пульпы.

Пример 2. При получении суспензий способ реализуетс  с помощью, например, устройства по авт. св. Nk 772585, представл ющего собой помольную камеру с патруб5 ком ввода готового материала и радиальными встречно-направленными соплами , снабженными продольными щел ми и встречно-направленными щелевыми соплами . Перед входом в устройство поток

0 суспении аэрируетс  мелкодисперсными пузырьками водорода и кислорода. При поступлении потока суспензии в коллектор с камерами мелкодисперсные пузырьки газа смешиваютс , образу  более крупные пу5 зырьки гремучего газа, и при выходе потока из дополнительных сопел при резком падении давлени  возникает интенсивна  кэви- таци , инициирующа  резонансные колебани  дугообразных пластин и корпуса

Claims (2)

1.Способ гидродинамической обработки жидкотекучих сред, включающий подачу среды под давлением в струеформирующее

0 или акустически активное устройства, кави- тационную обработку с присутствием газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса обработки , в зону кавитационной обработки

5 подают водород и кислород в виде мелкодисперсных пузырьков.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем. что водород и кислород подают ч соотношении 2:1.

0