[go: up one dir, main page]

EA003815B1 - Перемешивающий аппарат и способ перемешивания газа в закрытом реакторе - Google Patents

Перемешивающий аппарат и способ перемешивания газа в закрытом реакторе Download PDF

Info

Publication number
EA003815B1
EA003815B1 EA200300175A EA200300175A EA003815B1 EA 003815 B1 EA003815 B1 EA 003815B1 EA 200300175 A EA200300175 A EA 200300175A EA 200300175 A EA200300175 A EA 200300175A EA 003815 B1 EA003815 B1 EA 003815B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
mixer
blades
gas
mixing
vertical
Prior art date
Application number
EA200300175A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200300175A1 (ru
Inventor
Стиг-Эрик Хультхольм
Микко Юсела
Лаумо Лилья
Брор Нюман
Original Assignee
Оутокумпу Ойй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оутокумпу Ойй filed Critical Оутокумпу Ойй
Publication of EA200300175A1 publication Critical patent/EA200300175A1/ru
Publication of EA003815B1 publication Critical patent/EA003815B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/192Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/86Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis co-operating with deflectors or baffles fixed to the receptacle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение касается перемешивающего аппарата и способа перемешивания газа в закрытом смесительном реакторе, в котором газ используется в качестве высокоэффективного технологического реагента и в котором раствор имеет высокое содержание мелкоизмельченного твердого вещества. Целью изобретения является создание потока в реакторе, который всасывает газ из пространства над поверхностью жидкости с использованием вращающихся перемешивающихся устройств, расположенных в центре реактора, и диспергирует указанный газ по всему объему реактора. Перемешивающее устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, две мешалки, расположенные на разной высоте на одном валу. Верхняя мешалка содержит центральную пластину, закрепленную на валу, по существу, с вертикальными внутренними лопатками, проходящими вверх и вниз, и наружными лопастями, направленными от центральной пластины, которые наклонены по отношению к горизонтали. Нижняя мешалка содержит центральную пластину, закрепленную на валу, с вертикальными лопатками, расположенными на наружной кромке.

Description

Настоящее изобретение относится к перемешивающему аппарату и способу для перемешивания газа в закрытом перемешивающем реакторе, в частности, в автоклаве, в котором газ используется как технологический реагент с высокой эффективностью и в котором раствор имеет высокое содержание измельченных твердых частиц. Целью настоящего изобретения является формирование в реакторе потока, всасывающего газ из пространства над поверхностью жидкости при использовании вращающихся перемешивающих устройств, установленных в центре реактора, и обеспечение перемешивания указанного газа по всему объему реактора. Перемешивающее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, содержит, по меньшей мере, две мешалки, расположенные на разной высоте, установленные на одном валу. Верхняя мешалка включает центральную пластину, закрепленную на валу, по существу, с вертикальными внутренними лопатками, проходящими вверх и вниз, и наружными лопастями, направленными наружу от центральной пластины, которые установлены под углом к горизонтали. Нижняя мешалка включает центральную пластину, закрепленную на валу, с вертикальными лопатками, расположенными на наружной кромке.
Обычно используют горизонтальные автоклавы, часто с несколькими отделениями и без перегородок для потока. Подачу газа обычно осуществляют в виде подачи воздуха, кислорода (для окисления) или водорода (для восстановления) в рабочем диапазоне мощного диспергирующего перемешивающего устройства. Часто в закрытых реакторах, таких как автоклавы, требуется осуществлять возврат газа из пространства над поверхностью жидкости обратно в раствор. При использовании воздуха это является не существенным, поскольку в этом случае всего лишь накапливается определенное количество азота в слое, но при использовании чистого кислорода и водорода даже остаточный газ может снова использоваться путем всасывания его из пространства над поверхностью жидкости.
Для всасывания газа из пространства над поверхностью жидкости с последующим его диспергированием, как правило используют трубы, известные как самовсасывающие поперечные трубы, в которых полость для газа в нижнем конце полого вала разветвляется обычно на четыре трубы, открытые на верхних концах. При вращении поперечной трубы в ней создается вакуум в полости для газа, что приводит к выбросу газа и его диспергированию в виде пузырьков в пространстве реактора, заполненном раствором. Следует отметить, что при повышении температуры раствора повышается давление пара, и при этом эффект вакуума снижается. При этом поперечная труба такой конструкции не позволяет осуществлять диспергирование газа в раствор, и в еще меньшей степе ни поддерживать движение твердых (плотных) веществ в суспензии.
Также известно всасывание газа с поверхности, с использованием принципа втягивания его вниз. В американском патенте 4, 454, 077 описано устройство, в котором перемешивающее устройство, напоминающее винт с двумя головками, используется для закачивания газа вниз через центральную трубу, и, кроме того, устройство включает верхние и нижние перегородки для потока. В американском патенте 4, 328, 175 описано устройство аналогичного типа, но верхний конец центральной трубы выполнен коническим по форме.
Таким образом, известна подача газа в перемешивающем устройстве под действием мощного центрального вихря, формирующегося возле вала мешалки, то есть, интенсивное всасывание газа в раствор. Такой мощный и часто значительный по размерам вихрь газа переносит газ с поверхности в жидкость или раствор, обеспечивая перемешивание, иногда даже слишком эффективное, но при определенной скорости подачи газа эффективность перемешивающего устройства снижается, поскольку мешалка начинает вращаться в большом газовом пузыре. При уменьшении мощности вихрь уменьшается, и интенсивность всасывания газа с поверхности в раствор снижается. Вихрь, создаваемый вышеописанным способом, является, однако, неконтролируемым и его расширение до границ перемешивающего устройства приводит к значительным изменениям мощности с последующим повреждением оборудования. Что еще хуже, мешалка при этом больше не позволяет осуществлять перемешивание мелких твердых частиц из-за падения его эффективности, в частности, при высокой плотности суспензии мелких твердых частиц.
Способ всасывания газа из пространства над поверхностью жидкости известен из американского патента 5549854, в котором используются вращающееся смесительное устройство в качестве источника энергии и специальные регулируемые перегородки потока. Путем использования этого способа могут быть получены вихри с контролируемым всасыванием, которые не обязательно переносят газ в само смесительное устройство.
Для подачи достаточного количества газа в суспензию твердое вещество-раствор в закрытых окислительных или восстановительных реакторах, в частности, в случае высокого содержания твердого вещества (> 50%), обычно требуется, чтобы газ поступал в объем раствора в нижней части реактора, в основном, ниже перемешивающего устройства. Часто этот газ направляют вниз через поверхность раствора в область ниже мешалки и его нижней части через трубу, направленную к центральной оси реактора с поворотом под мешалкой. При этом делает3 ся попытка подачи газа в нижнюю секцию и его диспергирования с использованием мешалки.
Реактор, в частности в автоклавах, должен иметь покрытие из определенного вещества, обычно из титана. То же относится, например, к трубам подачи газа. Обработка титана, сварка и т.д. осуществляются более сложно, чем при использовании обычных металлов. Кроме того, титан является более дорогостоящим, чем обыкновенные материалы. Эти факторы определяют существенные требования в отношении перемешивания и диспергирования газа. Мешалка создает мощные потоки, поскольку пульпа содержит значительное количество твердого вещества, и когда эти потоки ударяют в трубы подачи газа, в худшем случае это может привести к полному их износу. Это означает, что газ поднимается вверх так, что он даже не касается перемешивающего устройства для его диспергирования и, таким образом, эффективность газа существенно ухудшается.
Также известно, что увеличение размера отверстий в автоклавах приводит к необходимости увеличения толщины стенок, что непосредственно повышает затраты. По этой причине отверстия, выполненные в крышке реактора для перемешивающего устройства, обычно имеют диаметр порядка 600 - 800 мм. При техническом обслуживании/замене мешалок очень важно обеспечить возможность выполнения этих работ при подъеме мешалки прямо вверх через отверстия, то есть обычно размеры мешалок определяются шириной отверстия в автоклаве. Если процесс требует приложения существенной мощности на валу (кВт/м3), требуется использовать мешалку, выполненную с возможностью приложения такой значительной мощности. Мощность, отдаваемая смесителем, конечно, может быть повышена при увеличении скорости вращения, но следует помнить, что одновременно увеличивается скорость движения концов лопаток мешалки. При существенном ее увеличении (> 6 м/с) начинается значительный износ мешалки.
Настоящее изобретение относится к перемешивающему аппаратуру и способу перемешивания газа в закрытом реакторе, в частности в автоклаве, в котором используется газ в качестве высокоэффективного технического реагента, и раствор которого имеет высокое содержание мелких твердых частиц. Целью настоящего изобретения является формирование в реакторе потока, всасывающего газ из пространства над поверхностью жидкости, при использовании вращающихся перемешивающих устройств, установленных в центре реактора. Перемешивающее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, содержит, по меньшей мере, две мешалки, установленные на разной высоте на одном валу. Верхняя мешалка содержит центральную пластину, закрепленную на валу, по существу, с вертикальными внутренними ло патками, выступающими вверх и вниз от центральной пластины, и наружными лопастями, направленными наружу, причем эти лопасти наклонены к горизонтали. Нижняя мешалка содержит центральную пластину, закрепленную на валу с вертикальными лопастями, установленными на наружной кромке центральной пластины. Существенные свойства настоящего изобретения будут очевидны из прилагаемой формулы изобретения.
Способ, разработанный в соответствии с настоящим изобретением, для получения контролируемого центрального вихря вблизи к валу в закрытом реакторе, таком как автоклав, осуществляется с использованием, по меньшей мере, двух перемешивающих устройств, выполняющих различные функции, установленных друг над другом на одном валу. Компоновка выполнена таким образом, что она позволяет устранить недостатки способов известного уровня техники и при этом обеспечить формирование эффективного газового вихря, который всасывает газ в жидкость, прежде всего, с помощью верхнего перемешивающего устройства. Эта мешалка используется для формирования соответствующей газовой воронки, а также для диспергирования всасываемого газа в виде небольших пузырьков и для проталкивания этих мелких пузырьков газа, таким образом равномерно диспергированных в суспензии твердого вещества, вниз к нижнему перемешивающему устройству в виде широкого потока, окружающего вал. Нижняя мешалка отдает заметно больше энергии, чем верхняя мешалка. Под действием этой энергии пузырьки газа, втянутые вниз, разбиваются на еще более мелкие пузырьки, что увеличивает поверхность контакта газа и жидкости, благодаря чему реакция происходит быстрее и более полно, чем при использовании обычных способов. Остаточная энергия используется для перемешивания и распределения твердых частиц в большом объеме пульпы по всему пространству реактора.
Обе мешалки, и в особенности нижняя мешалка, разработаны таким образом, что на них может подаваться на вал большая мощность, чем обычно. В большинстве реакторов известного уровня техники обеспечивается только частичное распределение газа в большом объеме пульпы, что снижает используемую мощность на валу мешалки.
Краткое описание идеи настоящего изобретения состоит в следующем: верхнее перемешивающее устройство выполнено таким образом, что оно обеспечивает всасывание газа из пространства над поверхностью суспензии, образованной твердым веществом в растворе, что формирует несколько воронкообразных газовых вихрей в растворе над мешалкой. Эти газовые образования затем всасываются с помощью самой мешалки и разбиваются на мелкие пузырьки с помощью центральных, установленных практически вертикально лопаток смесителя.
Пузырьки, сформированные с их помощью, перемещаются в стороны от центрального вала по направлению к другим, то есть, наружным лопастям, которые расположены под соответствующим углом к горизонтали, предпочтительно под углом 45°. Пузырьки, смешанные с раствором, дополнительно распределяются, благодаря действию этих лопастей, но при этом они также проталкиваются вниз к нижней мешалке.
На нижнее перемешивающее устройство передается существенно большая мощность от вала, чем на верхнее устройство, благодаря чему становится возможным диспергировать пузырьки, поступающие на него так, что они становятся чрезвычайно мелкими, без существенных потерь энергии перемешивания. Кроме распределения мелких пузырьков по сторонам и затем вверх в область потока, нижняя мешалка имеет достаточно энергии для захвата мелких твердых частиц, формируя равномерную суспензию по всему объему раствора. Таким образом, способ, в соответствии с настоящим изобретением, гарантирует достаточное всасывание газа с поверхности жидкости, двухэтапное и эффективное его диспергирование, значительную энергию перемешивания и поддержание равномерной суспензии твердого вещества по всему объему реактора, несмотря на высокую плотность суспензии.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 показан вертикальный разрез простейшего варианта воплощения устройства в соответствии с известным уровнем техники, в котором основное внимание уделяется перемешиванию твердого вещества, и где всасывание газа с поверхности не очень эффективно, на фиг. 2 показан вертикальный разрез другого простого варианта воплощения устройства известного уровня техники, где внимание уделяется всасыванию газа с поверхности, но который не обеспечивает перемешивание твердого вещества, на фиг. 3 показан вид в вертикальном разрезе более совершенного варианта воплощения известного уровня техники, где внимание уделяется как перемешиванию твердого вещества, так и всасыванию газа с поверхности, на фиг. 4 показан вертикальный разрез устройства в соответствии с настоящей заявкой на изобретение, где уделяется внимание, в частности, как перемешиванию твердых веществ, так и всасыванию газа с поверхности, на фиг. 5А показан вид в вертикальном разрезе верхней мешалки в соответствии с настоящим изобретением, где основное внимание уделяется всасыванию газа с поверхности жидкости и получению требуемой энергии диспергирования, а также перемешиванию формируемых пузырьков в раствор и проталкиванию их вниз, на фиг. 5В показан вид в вертикальном разрезе нижней мешалки в соответствии с настоящим изобретением, где внимание уделяется как перемешиванию твердых веществ, так и получению энергии перемешивания, требуемой для всасывания газа с поверхности, на фиг. 6 показаны график зависимости содержания воздуха как функция скорости мешалок различного вида, и на фиг. 7 показан график зависимости отношения мощности Ρί/Ρο на валу как функция содержания воздуха для различных мешалок.
На фиг. 1 показан закрытый вертикальный реактор 1, содержащий цилиндрическую секцию 2, закрытую нижнюю секцию 3 и секцию 4 крышки. В секции 4 крышки сформировано отверстие 5, которое обычно имеет такой же размер, что и диаметр мешалки. Понятно, что при работе это отверстие закрыто. Большая газовая воронка или вихрь, создаваемая в реакторе при перемешивании, задерживается, в основном, четырьмя стандартными перегородками 6. Реактор заполнен раствором, содержащим твердые частицы 7. Над поверхностью 8 раствора находится пространство 9, которое заполняют газом через трубу 10 подачи газа и, благодаря которому при работе мешалки 11 образуются конические газовые формации 12 на поверхности раствора. Обычная мешалка с четырьмя лопастями закреплена на нижнем конце вала 13, причем угол установки лопастей регулируется раздельно. Обычно этот угол составляет 45°.
На фиг. 2 показан реактор, аналогичный представленному на фиг. 1. Различие состоит в том, что мешалка 11 поднята ближе к поверхности 8 раствора. Конические формации 12 газа, создаваемые посредством мешалки 11, диспергируются мешалкой в пузырьки 14 и проталкиваются в некоторой степени вниз, однако, не до самого дна, поскольку поток, направленный на вал мешалки, не настолько сильный, чтобы обеспечить требуемое суспендирование твердого вещества 15. Здесь используется смеситель такого же типа, как показан на фиг. 1.
На фиг. 3 представлен реактор, аналогичный изображенному на фиг. 1. Различие состоит в том, что здесь используются две мешалки; нижняя мешалка 16 расположена ближе к днищу и верхняя мешалка 17 установлена на том же валу ближе к поверхности 8 раствора. Конические формации 12 газа, создаваемые посредством мешалки 17, диспергируются в пузырьки 14 посредством мешалки и проталкиваются в некоторой степени вниз к мешалке 16. Задача нижней мешалки должна состоять в дополнительном диспергировании пузырьков газа далее на еще более мелкие пузырьки 18 и в распределении этих пузырьков в растворе, а так же в создании потока по направлению к днищу, который должен поддерживать суспензию твердого вещества в растворе. Обе мешалки представля003815 ют собой мешалки с лопатками, такие, как описаны со ссылкой на фиг. 1.
На фиг.4 показано, что реактор 1 представляет собой закрытый реактор, такой как автоклав, аналогичный изображенному на предыдущих чертежах. Различие по сравнению с фиг. 3 состоит в том, что нижняя мешалка 16 заменена на нижнюю мешалку 19, в соответствии с настоящим изобретением, и что верхняя мешалка 17 заменена на верхнюю мешалку 20, в соответствии с настоящим изобретением. Верхняя мешалка 20 более подробно показана на фиг. 5 А, а нижняя мешалка 19 на фиг. 5В. Множество мелких конических формаций 12 газа, формирующихся на поверхности 8 раствора посредством верхней мешалки 20, диспергируются вертикальными внутренними лопатками 21, имеющими форму, в соответствии с настоящим изобретением, на более мелкие пузырьки 14, чем в случае, показанном на фиг. 3.
Наружные лопасти 22 верхней мешалки 20 диспергируют и проталкивают пузырьки, сформированные здесь, вниз на нижнюю мешалку 19. Она принимает и дополнительно диспергирует пузырьки газа, разбивая их на чрезвычайно мелкие пузырьки 23 с помощью вертикальных лопаток 24, имеющих форму, в соответствии с настоящим изобретением. Эти же создающие мощный поток лопатки распределяют эти мелкие пузырьки в окружающем растворе и одновременно суспендируют твердые частицы 7.
Комбинация мешалок в соответствии с настоящим изобретением работает идеально, поскольку, несмотря на их более малые размеры (в пределах размера отверстия 5) обе мешалки позволяют отдавать значительно большую энергию перемешивания, чем при обычном диспергировании газа и суспендировании твердых веществ, и потери энергии растут очень медленно при увеличении количества газа, благодаря эффективному распределению и способу диспергирования пузырьков.
Если требуется, может быть установлено несколько мешалок, но верхняя мешалка при этом должна соответствовать описанию верхней мешалки, и нижняя мешалка должна соответствовать описанию нижней мешалки. Промежуточная мешалка может быть выбрана, в соответствии с необходимостью, из одного из примеров выполнения мешалки, в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 5А более подробно показана верхняя мешалка 20, в соответствии с настоящим изобретением, у которой, предпочтительно, шесть вертикальных внутренних лопаток 21 специальной формы закреплены на круглой центральной пластине 25. Центральная пластина симметрично установлена на валу 13 мешалки, как показано на фиг. 4. Внутренние лопатки 21 закреплены радиально на внутренней части центральной пластины 25 и проходят выше и ниже центральной пластины. Лопатки закреплены на центральной пластине более или менее вблизи к их центральной точке (как видно в вертикальной проекции). Наружная кромка 26 каждой внутренней лопатки 21 выполнена вертикальной, и внутренняя кромка 27 ее ниже центральной пластины также проходит вертикально. Внутренняя кромка лопатки 21 над центральной пластиной 25 соединяется с наружной кромкой 26 и имеет форму, близкую к дуге окружности. Вертикальные лопатки 21 предназначены для диспергирования газа и для передачи формируемых пузырьков по направлению к наружным лопастям 22.
Наружные лопасти 22 верхней мешалки 20, в основном, имеют прямоугольную форму и закреплены на наружной кромке центральной пластины 25 под углом к горизонтали. Количество наружных лопастей 22 выбирают таким же, как и количество вертикальных лопастей 21, и они закреплены на центральной пластине в соответствующем положении по отношению к вертикальной лопатке. Угол наклона наружных лопастей 22 составляет 30-60°, предпочтительно 45° по отношению к горизонтальной поверхности. Наружные лопасти 22 предназначены для создания потока, направленного вниз к нижней мешалке, и для распределения пузырьков в стороны и вниз.
На фиг. 5В показана мешалка, которая представляет собой нижнюю мешалку 19, в соответствии с настоящим изобретением, у которой предпочтительно шесть вертикальных лопаток 24 специальной формы закреплены на круглой центральной пластине 28. Эти вертикальные лопатки в остальном имеют такую же форму, что и внутренние лопатки 21 верхней мешалки 20, показанной на фиг. 5А, но установлены в перевернутом положении. Лопатки 24 закреплены радиально на наружной кромке центральной пластины 28 так, что они проходят выше и ниже пластины. Лопатки закреплены на центральной пластине более или менее в средней их точке (как видно в вертикальной проекции). Наружная кромка 29 каждой лопатки, в основном, выполнена вертикальной, так же, как и верхняя часть внутренней кромки 30, но нижняя часть указанной внутренней кромки соединяется с наружной кромкой по форме, близкой к дуге окружности.
Настоящее изобретение более подробно иллюстрируется на следующих примерах.
Пример 1.
Способность всасывания газа (воздуха) с поверхности жидкости изучалась для всех четырех случаев (реакторов и мешалок, показанных на фиг. 1, 2, 3 и 4) путем измерения подъема поверхности раствора (воды), то есть содержания (%) воздуха. Диаметры мешалок были практически одинаковыми, то есть отношение диаметра мешалки к диаметру реактора составляло 0,39. На фиг. 6 представлены результаты испытаний в виде графиков зависимости содержания воздуха как функция скорости кромки колеса мешалки. Эти результаты позволяют распределить значения эффективности всасывания газа для различных компоновок смесителя в четком порядке, то есть, в порядке от наихудшего к наилучшему, то есть для компоновок, показанных на фиг. 1, 2, 3 и 4.
Пример 2.
Способность удерживать газ (воздух), всасываемый с поверхности жидкости для тех же четырех случаев (реакторов и мешалок, показанных на фиг. 1, 2, 3 и 4) исследовалась путем измерения мощности на валу Ρί (кВт). Это значение сравнивалось с мощностью Ро на валу для нормального раствора, не содержащего газ. На фиг. 7 показаны результаты в виде графиков зависимости отношения мощности Ρί/Ρο на валу как функция количества воздуха (содержание воздуха), засасываемого с помощью мешалки. Результаты показывают, что в случае компоновок, показанных на фиг. 1 и 2, всасываемый воздух не удерживался или его количество было настолько незначительным, что его практически нельзя сравнивать со случаями компоновок, показанных на фиг. 3 и 4. Эти результаты вновь позволяют расположить мешалки в четком порядке по их эффективности, то есть в порядке от наихудшего к наилучшему: фиг. 1, 2, 3 и 4.
Пример 3.
Испытания проводились для тех же четырех случаев (реакторов и мешалок, показанных на фиг. 1, 2, 3 и 4) в отношении их способности суспендирования тяжелых мелко измельченных твердых веществ при одновременном всасывании с поверхности жидкости газа (воздуха). Испытания проводились путем измерения требуемой скорости кромки колеса мешалки при соответствующем отношении мощность на валу/объем раствора (кВт/м3), при котором обеспечивается достаточное передвижение всего порошка на дне реактора. Результаты испытаний представлены в приведенной ниже таблице:
Случай ИГ. ) Скорость кромки м/с Мощность на валу/объем кВт/м3
1 = 4,8 = 5,6
2 > 7,1 > 4,7
3 = 4,7 = 2,6
4 = 2,8 = 2,0
В таблице показано, что при использовании одной мешалки: когда мешалка установлена низко (фиг. 1), обеспечивается перемешивание твердого вещества с использованием достаточно большой мощности на валу, но не происходит всасывание воздуха с поверхности жидкости. Когда мешалка установлена высоко (фиг. 2), происходит всасывание воздуха в определенной степени, но твердые вещества не вовлекаются в движение. При использовании двух мешалок: вариант воплощения известного уровня техники (фиг. 3) обеспечивает всасывание воздуха с поверхности жидкости, и твердое вещество вовлекается в движение, но при использовании способа, в соответствии с настоящим изобретением (фиг. 4), обеспечивается всасывание в два раза большего количества воздуха и более эффективное передвижение твердого вещества. Этот эффект интенсифицируется при добавлении большего количества твердого вещества.

Claims (10)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Перемешивающий аппарат, предназначенный для всасывания газа из пространства над поверхностью жидкости и перемешивания его в закрытом вертикальном реакторе (1), в котором установлены перегородки (6), благодаря тому, что указанный перемешивающий аппарат содержит, по меньшей мере, две мешалки, установленные на разной высоте на одном валу (13), отличающийся тем, что верхняя мешалка (20) содержит центральную пластину (25), закрепленную на валу (13), по существу, с вертикальными внутренними лопатками (21), проходящими вверх и вниз от центральной пластины, и наружными лопастями (22), направленными наружу от центральной пластины, которые установлены под наклоном к горизонтали, и тем, что нижняя мешалка (19) содержит центральную пластину (28), закрепленную на валу (13), с вертикальными лопатками (24), расположенными на наружной кромке указанной пластины.
  2. 2. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренние лопатки (21) верхней мешалки (20) закреплены радиально по отношению к внутренней части круглой центральной пластины (25).
  3. 3. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наружная кромка (26) внутренних лопаток верхней мешалки (20) и внутренняя кромка (27) ниже центральной пластины (25) выполнены вертикальными.
  4. 4. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренняя кромка (27) внутренних лопаток верхней мешалки (20) над центральной пластиной (25) соединяется с наружной кромкой.
  5. 5. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наружные лопатки верхней мешалки (20) установлены под углом 30-60° по отношению к горизонтали.
  6. 6. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что вертикальные лопатки (24) нижней мешалки (19) закреплены радиально на наружной кромке центральной пластины (28), проходя выше и ниже пластины.
  7. 7. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наружная кромка (29) вертикальных лопаток нижней мешалки (19) и верхняя часть внутренней кромки (30) ее выполнены, по существу, вертикальными.
  8. 8. Перемешивающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренняя кромка (30) вертикальных лопаток нижней мешалки (19) ниже центральной пластины соединяется с наружной кромкой.
  9. 9. Способ всасывания газа из пространства над поверхностью жидкости в указанную жидкость и перемешивания его с жидкостью и твердым веществом в закрытом, вертикальном реакторе, оборудованном перегородками, в котором, по меньшей мере, две мешалки, установленные на разной высоте на одном валу, используются для указанного перемешивания, отличающийся тем, что верхняя мешалка с помощью прямых перемешивающих лопаток формирует вихри газа, которые всасывают газ в жидкость, и диспергирует газ в жидкости в виде мелких пузырьков, при этом наружные лопатки той же
    \ 13^ - ... к М2 к л-
    Фиг. 1 мешалки, которые наклонены по отношению к горизонтали, распределяют пузырьки в суспензии твердого вещества в реакторе, и одновременно проталкивают их вниз, благодаря чему нижняя мешалка диспергирует пузырьки газа на еще более мелкие пузырьки, распределяя их по сторонам и затем вверх, а также поддерживают суспензию твердого вещества.
  10. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что нижняя мешалка отбирает больше мощности, чем верхняя.
EA200300175A 2000-07-21 2001-07-19 Перемешивающий аппарат и способ перемешивания газа в закрытом реакторе EA003815B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20001698A FI110760B (fi) 2000-07-21 2000-07-21 Sekoitinlaitteisto ja menetelmä kaasun sekoittamiseksi suljetussa reaktorissa
PCT/FI2001/000678 WO2002007866A1 (en) 2000-07-21 2001-07-19 Mixing apparatus and method for mixing gas in a closed reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200300175A1 EA200300175A1 (ru) 2003-06-26
EA003815B1 true EA003815B1 (ru) 2003-10-30

Family

ID=8558808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200300175A EA003815B1 (ru) 2000-07-21 2001-07-19 Перемешивающий аппарат и способ перемешивания газа в закрытом реакторе

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7070174B2 (ru)
EP (1) EP1309394B1 (ru)
JP (1) JP2004504132A (ru)
CN (1) CN1212179C (ru)
AR (1) AR030251A1 (ru)
AT (1) ATE289528T1 (ru)
AU (2) AU7984501A (ru)
BR (1) BR0112650B1 (ru)
CA (1) CA2416461C (ru)
DE (1) DE60109041T2 (ru)
EA (1) EA003815B1 (ru)
ES (1) ES2236279T3 (ru)
FI (1) FI110760B (ru)
MX (1) MXPA03000540A (ru)
PE (1) PE20020239A1 (ru)
WO (1) WO2002007866A1 (ru)
ZA (1) ZA200300363B (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT411038B (de) * 2002-06-10 2003-09-25 Bacher Helmut Vorrichtung zur behandlung von kunststoffgut
US7153480B2 (en) * 2003-05-22 2006-12-26 David Robert Bickham Apparatus for and method of producing aromatic carboxylic acids
FI123662B (fi) * 2006-02-17 2013-08-30 Outotec Oyj Menetelmä ja sekoitinlaitteisto kaasun sekoittamiseksi lietteeseen suljetussa reaktorissa
US20080199321A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Spx Corporation Parabolic radial flow impeller with tilted or offset blades
JP2011507690A (ja) 2007-12-21 2011-03-10 フィラデルフィア・ミキシング・ソリューションズ・リミテッド 混合のための方法および装置
FI121138B (fi) * 2008-10-17 2010-07-30 Outotec Oyj Sekoitin ja menetelmä kaasun ja liuoksen sekoittamiseksi
US20140271413A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Perfect Lithium Corp. Reactor Vessel for Complexecelle Formation
FI125190B (en) * 2013-12-04 2015-06-30 Outotec Finland Oy Mixing Sheet Arrangements
WO2015095260A1 (en) 2013-12-17 2015-06-25 Bayer Cropscience Lp Mixing systems, methods, and devices with extendible impellers
CN104043373A (zh) * 2014-06-28 2014-09-17 安徽省神洲建材科技有限公司 一种搅拌叶轮
FI126361B (en) 2014-06-30 2016-10-31 Outotec Finland Oy Reactor for mixing liquids, gases and solids
RU2615395C2 (ru) * 2015-09-24 2017-04-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") Двухъярусная пропеллерная мешалка
CN105797633A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 苏州速腾电子科技有限公司 扩散器
US11110411B2 (en) * 2017-11-06 2021-09-07 Penoles Tecnologia S.A. DE C.V. Solid-gas-liquid (SGL) reactor for leaching polymetal minerals and/or concentrates based on lead, copper, zinc, iron and/or the mixtures thereof
CN108479510B (zh) * 2018-05-14 2019-01-11 新沂北美高科耐火材料有限公司 一种多功能的智能搅拌混料装置
WO2021131333A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 株式会社メディプラス製薬 気液混合装置および混合液の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US727032A (en) * 1902-08-16 1903-05-05 Tom J Landrum Churn.
US3154601A (en) * 1959-08-06 1964-10-27 Glatfelter Co P H Aerator
US3179380A (en) * 1959-11-02 1965-04-20 Dow Chemical Co Apparatus for coagulation of colloidal dispersions
US3462131A (en) * 1968-03-18 1969-08-19 Edward F Hill Mixing device
US3606577A (en) * 1969-02-20 1971-09-20 Leroy J Conn Rotor blender
JPS53473A (en) * 1976-06-23 1978-01-06 Tanabe Seiyaku Co Gas enfolding type bubble agitating tank
US4438074A (en) * 1981-07-21 1984-03-20 Phillips Petroleum Company Continuous polymerization reactor
FI73148C (fi) 1982-08-24 1987-09-10 Outokumpu Oy Saett att dispergera en gas i en vaetska innehaollande fast material och en anordning daerfoer.
US5240327A (en) * 1987-10-21 1993-08-31 Outokumpu Oy Method for creating double loop flow
FI86601C (fi) * 1987-10-21 1992-09-25 Outokumpu Oy Saett att aostadkomma dubbelcirkulationsfloede och apparatur daertill.
US4951262A (en) 1989-04-18 1990-08-21 Halliburton Company Agitator and baffles for slurry mixing
FI95664C (fi) * 1994-05-20 1999-01-19 Outokumpu Eng Contract Tapa ja laite hallittujen sekoituspyörteiden aikaansaamiseksi ja kaasun kierrättämiseksi
SE505871C2 (sv) 1996-01-12 1997-10-20 Kvaerner Pulping Tech Blandningsanordning för blandning av svartlut från cellulosatillverkning med aska från rökgaser åstadkommen vid förbränning av svartlut
US20030227817A1 (en) * 2002-04-11 2003-12-11 Mobius Technologies, Inc., A California Corporation Mixer

Also Published As

Publication number Publication date
EP1309394A1 (en) 2003-05-14
US7070174B2 (en) 2006-07-04
PE20020239A1 (es) 2002-05-03
CA2416461A1 (en) 2002-01-31
CN1212179C (zh) 2005-07-27
ZA200300363B (en) 2003-08-18
FI110760B (fi) 2003-03-31
AU2001279845B2 (en) 2006-04-06
FI20001698A0 (fi) 2000-07-21
JP2004504132A (ja) 2004-02-12
ES2236279T3 (es) 2005-07-16
MXPA03000540A (es) 2003-05-14
EA200300175A1 (ru) 2003-06-26
EP1309394B1 (en) 2005-02-23
ATE289528T1 (de) 2005-03-15
US20040062144A1 (en) 2004-04-01
DE60109041T2 (de) 2005-07-14
WO2002007866A1 (en) 2002-01-31
AU7984501A (en) 2002-02-05
DE60109041D1 (de) 2005-03-31
FI20001698A (fi) 2002-01-22
BR0112650B1 (pt) 2010-02-23
AR030251A1 (es) 2003-08-13
CA2416461C (en) 2009-02-24
BR0112650A (pt) 2003-06-24
CN1450931A (zh) 2003-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA003815B1 (ru) Перемешивающий аппарат и способ перемешивания газа в закрытом реакторе
US4548765A (en) Method for dispersing gas in a solid-containing liquid, and an apparatus for it
AU2007216423B2 (en) Method and mixer apparatus for mixing gas into slurry in a closed reactor
AU2001279845A1 (en) Mixing apparatus and method for mixing gas in a closed reactor
US4808004A (en) Mixing apparatus
CN108339430B (zh) 一种基于多重对流混合原理的工业生产用物料混合设备
JPH05154368A (ja) 高粘性液体用ミキサー
CN108421428B (zh) 基于多重对流混合原理工业生产用物料混合设备工作方法
JPH10174858A (ja) 流体攪拌装置
KR102314580B1 (ko) 교반기
CN209406230U (zh) 一种具有预混料功能的涂料搅拌装置
JP2015116519A (ja) 撹拌装置
JPH0420652B2 (ru)
RU46201U1 (ru) Смеситель
RU35602U1 (ru) Тарельчатая мешалка
SU1212541A1 (ru) Аппарат дл контакта газа и жидкости
JPS62144740A (ja) 混合脱泡機
JPS6148974B2 (ru)
JPS6342727A (ja) 撹拌機
JPS62204837A (ja) 撹拌機

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU