[go: up one dir, main page]

RU2626355C1 - Method of fluid medium mixing - Google Patents

Method of fluid medium mixing Download PDF

Info

Publication number
RU2626355C1
RU2626355C1 RU2016139246A RU2016139246A RU2626355C1 RU 2626355 C1 RU2626355 C1 RU 2626355C1 RU 2016139246 A RU2016139246 A RU 2016139246A RU 2016139246 A RU2016139246 A RU 2016139246A RU 2626355 C1 RU2626355 C1 RU 2626355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavitation
mixing
suspensions
hydrodynamic
solutions
Prior art date
Application number
RU2016139246A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Горшенёв
Андрей Терентьевич Телешев
Владимир Владимирович Колесов
Валентин Бабкенович Акопян
Мария Владимировна Бамбура
Марина Леонидовна Богомолова
Рубен Григорьевич Саруханов
Original Assignee
Владимир Николаевич Горшенёв
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 Владимир Николаевич Горшенёв filed Critical Владимир Николаевич Горшенёв
Priority to RU2016139246A priority Critical patent/RU2626355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626355C1 publication Critical patent/RU2626355C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: invention is intended for intensive mixing of both mutually reactive and mutually nonreactive fluid medium with the preparation of solutions, stable emulsions or suspensions, in particular suspensions of solid particles formed during the mixed solutions reaction. The mixed media is simultaneously passed through the hydroacoustic transducer under a pressure exceeding the cavitation threshold.
EFFECT: accelerated mixing process.
1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой, химической, фармацевтической промышленности и предназначено для интенсивного смешивания как взаимно реагирующих, так и взаимно нереагирующих жидких сред с получением растворов, устойчивых эмульсий или суспензий, в частности суспензий твердых частиц, образующихся при реакции смешиваемых растворов.The invention relates to the food, chemical, pharmaceutical industries and is intended for intensive mixing of both mutually reacting and mutually non-reacting liquid media to obtain solutions, stable emulsions or suspensions, in particular suspensions of solid particles formed during the reaction of mixed solutions.

Цель достигается смешением исходных жидкостей, поступающих под давлением, непосредственно в акустический гидродинамический преобразователь, причем дополнительные добавочные растворы при необходимости поступают в регулируемом режиме в область пониженного давления акустических резонаторных камер гидродинамического преобразователя, генерирующего при кавитационно-пороговом значении звукового давления широкий спектр частот, включающий как звуковой диапазон, так и низкочастотную область ультразвукового диапазона.The goal is achieved by mixing the initial liquids supplied under pressure directly into the acoustic hydrodynamic transducer, and additional additional solutions, if necessary, enter in a regulated mode in the reduced pressure region of the acoustic resonator chambers of the hydrodynamic transducer, which generates a wide range of frequencies at the cavitation threshold value of sound pressure, including the sound range and the low-frequency region of the ultrasonic range.

Предлагаемый способ позволяет в протоке, в кавитационной области на выходе гидроакустического преобразователя, за счет эффектов кавитации смешивать несмешивающиеся жидкости, получать суспензии частиц твердого тела в жидкости, эмульсии типа вода-масло, интенсифицировать реакции взаимодействия растворенных в жидкостях веществ и в разы по сравнению с известными способами снижать энергозатраты, поскольку коэффициент преобразования механической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний значительно выше, чем коэффициент преобразования электрической энергии в энергию ультразвука кавитационных мощностей, генерируемого магнитострикцинными или пьезокерамическими преобразователями, а используемое оборудование дешевле, проще и долговечнее, чем, например, роторно-пульсационные аппараты (РПА), насосы - гомогенизаторы, например, серии НДГ и другие аналогичные устройства.The proposed method allows in the flow, in the cavitation region at the outlet of the sonar transducer, due to cavitation effects to mix immiscible liquids, to obtain suspensions of solid particles in liquids, emulsions such as water-oil, to intensify the reaction of interaction of substances dissolved in liquids and at times in comparison with the known ways to reduce energy consumption, since the coefficient of conversion of the mechanical energy of the fluid flow into the energy of acoustic vibrations is much higher than the coefficient converting electrical energy into energy of ultrasound of cavitation capacities generated by magnetostrictive or piezoceramic transducers, and the equipment used is cheaper, simpler and more durable than, for example, rotary pulsation devices (RPA), homogenizing pumps, for example, the NDG series and other similar devices.

Известен способ, реализуемый с применением универсального гидродинамического гомогенизирующего диспергатора для диспергирования и перемешивания потоков жидкофазных сред с целью подготовки различных многокомпонентных потоков жидкостей, используемых в различных областях промышленности, в частности для интенсификации технологических процессов в нефтеперерабатывающей, химической и лакокрасочной отраслях промышленности, однако устройство реализации способа (Изотов А.В., Кожаринов В.М., Деринг С.Н. Универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор. Патент РФ №2248251, 2005), «содержащее последовательно установленные средства обеспечения ультразвуковой обработки потока, каждое из которых выполнено в виде излучателя с серповидными лопатками, имеющими форму части Архимедовой спирали и состыкованными с цилиндрическим распределителем, с возможностью образования вихревой камеры», конструктивно весьма сложное и дорогостоящее в производстве.A known method implemented using a universal hydrodynamic homogenizing dispersant for dispersing and mixing flows of liquid-phase media in order to prepare various multicomponent fluid flows used in various industries, in particular for the intensification of technological processes in the oil refining, chemical and paint industries, however, the device for implementing the method (Izotov A.V., Kozharinov V.M., Dering S.N. Universal hydrodynamic hom genizing dispersant. Patent of the Russian Federation No. 2248251, 2005), "containing sequentially installed means for providing ultrasonic treatment of the flow, each of which is made in the form of an emitter with crescent-shaped vanes having the form of part of an Archimedean spiral and joined with a cylindrical distributor, with the possibility of the formation of a vortex chamber", structurally very complex and expensive to manufacture.

Известен способ смешивания жидкостей, реализуемый с применением кавитационного смесителя, содержащего цилиндрический корпус с отверстиями для подвода компонентов и отвода среды, обтекатели (кавитаторы), размещенные в корпусе рядами перпендикулярно его продольной оси (Акчурин Р.Ю. Кавитационный смеситель. Патент RU №1287928, 1984). Недостатком упомянутого выше технического устройства является его низкая эффективность, связанная с тем, что кавитационному воздействию подвергается только та часть потока, которая пропорциональна суммарной площади поперечного сечения всех кавитаторов (обтекателей), установленных в плоскости поперечного сечения проточной камеры. Остальная часть потока не подвергается кавитационному воздействию (Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. - М.: Мир, 1973, 758 с.).A known method of mixing liquids, implemented using a cavitation mixer containing a cylindrical body with holes for supplying components and draining the medium, cowls (cavitators) placed in rows in rows perpendicular to its longitudinal axis (Akchurin R.YU. Cavitation mixer. Patent RU No. 1287928, 1984). A disadvantage of the technical device mentioned above is its low efficiency, due to the fact that only that part of the flow is proportional to the cavitation, which is proportional to the total cross-sectional area of all cavitators (fairings) installed in the cross-sectional plane of the flow chamber. The rest of the flow is not exposed to cavitation (Batchelor J. Introduction to fluid dynamics. - M .: Mir, 1973, 758 pp.).

Известен способ, реализуемый с применением гидродинамического реактора, который может быть использован для обеззараживания, гомогенизации и нагрева жидких сред, однако конструкция такого реактора не приспособлена для смешивания потоков жидкостей, а также для проведения и интенсификации реакций между компонентами смешиваемых потоков (Дворников В.М., Тюнин Б.А., Галкин Г.И. Гидродинамический реактор. Патент RU №2370707, 1986).A known method, implemented using a hydrodynamic reactor, which can be used for disinfection, homogenization and heating of liquid media, however, the design of such a reactor is not suitable for mixing fluid flows, as well as for carrying out and intensifying reactions between components of mixed flows (Dvornikov V.M. , Tyunin B.A., Galkin G.I. Hydrodynamic reactor Patent RU No. 2370707, 1986).

Известен способ, реализуемый с применением гидродинамического ультразвукового многоступенчатого смесителя для применения в строительной, химической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности, для получения устойчивых мелкодисперсных многокомпонентных эмульсий и суспензии. Смеситель, однако, не предназначен для проведения и интенсификации реакций между компонентами смешиваемых потоков (Резников И.Д., Мильруд А.Г. Гидродинамический ультразвуковой многоступенчатый смеситель. Патент RU №1466804, 1989).A known method, implemented using a hydrodynamic ultrasonic multistage mixer for use in the construction, chemical, light, food and other industries, to obtain stable finely divided multicomponent emulsions and suspensions. The mixer, however, is not intended to conduct and intensify the reactions between the components of the mixed streams (Reznikov I.D., Milrud A.G. Hydrodynamic multistage mixer. Patent RU No. 1466804, 1989).

Известен кавитационный реактор для смешивания неоднородных жидкостей с различными физическими свойствами и приготовления эмульсий, суспензий в пищевой, химической промышленности, в энергетике и т.п., при смешивании двух или более составляющих для производства водомазутных смесей, масла, маргарина, бумаги, красок, эмульсии октадециламина в воде и др. веществ. Следует, однако, отметить, сложную конструкцию кавитационного реактора, который, к тому же не предназначен для смешивания различных жидких сред в потоке. (Савин Н.Г., Шалобасов И.А., Михайлов В.А., Голубчиков В.М., Волков Э.П. Кавитационный реактор. Патент RU №2016646, 1994).Known cavitation reactor for mixing heterogeneous liquids with various physical properties and preparing emulsions, suspensions in the food, chemical industry, energy, etc., when mixing two or more components for the production of water-oil mixtures, oil, margarine, paper, paints, emulsions octadecylamine in water and other substances. However, it should be noted that the cavitation reactor has a complicated structure, which, moreover, is not intended for mixing various liquid media in a stream. (Savin N.G., Shalobasov I.A., Mikhailov V.A., Golubchikov V.M., Volkov E.P. Cavitation reactor. Patent RU No. 2016646, 1994).

Известен способ приготовления водки (Кочетов А.А., Антонов В.М., Иванов О.М., Авдеева Г.И., Пучков В.В., Шибуня B.C., Саруханов Р.Г. Способ приготовления водки. Патент РФ №2250256, 2005), осуществляющий смешение жидких составляющих в кавитационном акустическом поле гидродинамических преобразователей. Отдельные составляющие конечного продукта подаются в емкость для смешивания, после чего включается нагнетающий насос для подачи смеси в гидроакустические преобразователи и в систему циркуляции, а сливная труба перекрывается. При работе гидроакустических преобразователей (Пономарев В. Г., Смирнов В.Ф., Саруханов Р.Г., Смирнова Н.Л. Гидродинамический преобразователь. Патент SU №1131553, 1983), в озвучиваемом объеме смеси возникают знакопеременные давления, вызывающие вторичные эффекты (кавитация, пульсация, осцилляция и микро-макропотоки), которые способствуют интенсивному диспергированию и гомогенизации продукта.There is a method of preparing vodka (Kochetov A.A., Antonov V.M., Ivanov O.M., Avdeeva G.I., Puchkov V.V., Shibunya BC, Sarukhanov R.G. Method for the preparation of vodka. RF patent № 2250256, 2005), mixing liquid components in a cavitation acoustic field of hydrodynamic transducers. The individual components of the final product are fed into a mixing tank, after which the injection pump is turned on to feed the mixture into sonar transducers and into the circulation system, and the drain pipe is closed. During the operation of hydroacoustic transducers (Ponomarev V.G., Smirnov V.F., Sarukhanov R.G., Smirnova N.L. Hydrodynamic transducer. Patent SU No. 1131553, 1983), alternating pressures arise in the voiced volume of the mixture, causing secondary effects (cavitation, pulsation, oscillation and micro-macro flows), which contribute to the intensive dispersion and homogenization of the product.

Известны многочисленные конструкции роторно-пульсационных аппаратов, весьма успешно используемых для смешивания жидкостей, эмульгирования, диспергирования (Иванец Г.Е., Плотников В.А., Сафонова Е.А., Артемасов В.В., Костенко Е.А., Зверев В.П. Роторно-пульсационный аппарат с вибрирующим ротором. Патент RU №2203728, 2003; Богданов В.В., Бритов В.П., Ким В.В., Клоцунг Б.А., Смирнов Б.Л., Шкурин К.А. Роторно-пульсационный аппарат. Патент RU №2056154, 1996, Смолянов В.М, Новосельцев Д.В., Филиппов И.А., Журавлев А.В. Роторно-пульсационный аппарат патент. RU 2335337, 2008, и ряд других). Общая конструктивная особенность роторно-пульсационных аппаратов - наличие вращающихся частей, расположенных на определенном (как правило, измеряемом долями миллиметра) расстоянии друг от друга. Общий недодостаток - быстрый износ элементов вращающихся частей, при взаимодействии которых с жидкой фазой в последней возникает явление кавитации. Износ существенно ускоряется при обработке суспензий, содержащих твердые частицы, а также при образовании суспензий твердых частиц в результате химической реакции между компонентами смешиваемых растворов.Numerous designs of rotary pulsation apparatuses are known, which are very successfully used for mixing liquids, emulsifying, dispersing (Ivanets G.E., Plotnikov V.A., Safonova E.A., Artemasov V.V., Kostenko E.A., Zverev V.P. Rotor-pulsation apparatus with a vibrating rotor.Patent RU No. 2203728, 2003; Bogdanov V.V., Britov V.P., Kim V.V., Klotsung B.A., Smirnov B.L., Shkurin K.A., Rotary-pulsation apparatus, Patent RU No. 2056154, 1996, Smolyanov, V.M., Novoseltsev, D.V., Filippov, I.A., Zhuravlev, A.V. Rotary-pulsation apparatus, Patent, RU 2335337, 2008, and row other gih). A common design feature of rotary pulsation apparatuses is the presence of rotating parts located at a certain distance (usually measured in fractions of a millimeter) from each other. A common drawback is the rapid wear of the elements of the rotating parts, during the interaction of which with the liquid phase in the latter there is the phenomenon of cavitation. Wear is significantly accelerated when processing suspensions containing solid particles, as well as during the formation of suspensions of solid particles as a result of a chemical reaction between the components of the mixed solutions.

Известен, например, способ синтеза гидроксиапатита в гидродинамическом диспергаторе роторно-пульсационного типа (Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Ершов Ю.А., Казиев Г.З., Колесов В.В., Склянчук Е.Д. Способ получения пористого костного биокомпозита. Патент RU 2482880, 2013), принятого за прототип. Способ отражает все отрицательные свойства, присущие способам с применением роторно-пульсационных аппаратов.Known, for example, is a method for the synthesis of hydroxyapatite in a hydrodynamic disperser of a rotor-pulsation type (Gorshenev V.N., Teleshev A.T., Ershov Yu.A., Kaziev GZ, Kolesov VV, Sklyanchuk E.D. A method of obtaining a porous bone biocomposite. Patent RU 2482880, 2013), adopted as a prototype. The method reflects all the negative properties inherent in the methods using rotary pulsation apparatuses.

Предлагаемый способ смешивания жидких сред характеризуется тем, что смешиваемые жидкости под одинаковым давлением 34⋅103÷5⋅105 Па подаются одновременно через дозирующие устройства в гидроакустический преобразователь, с характерными размерами 2-4 см, откуда через десятые доли секунды попадают в кавитационную область за преобразователем, где сопровождающие кавитацию явления - ударные волны и микропотоки с высокими градиентами скоростей, минимизирующие диффузионные ограничения (Акопян В.Б., Ершов Ю.А. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. - М.: ЮРАЙТ, 2016, 223 С.), ускоряют химические реакции взаимодействия компонентов смешиваемых жидкостей. Резонаторные камеры гидродинамического преобразователя, где создается пониженное давление, позволяют дополнительно вводить при необходимости в поток растворы веществ, смешиваемых с основным потоком жидкости. Кроме того, при реакции растворов с получением суспензии твердых частиц, в частности гидроксиаппатита из водных растворов по реакцииThe proposed method for mixing liquid media is characterized in that the mixed liquids under the same pressure of 34⋅10 3 ÷ 5⋅10 5 Pa are supplied simultaneously through dosing devices to the sonar transducer, with characteristic sizes of 2-4 cm, from where they reach the cavitation area in tenths of a second behind the transducer, where the phenomena accompanying cavitation are shock waves and microflows with high velocity gradients that minimize diffusion limitations (Akopyan V.B., Ershov Yu.A. Fundamentals of the interaction of ultrasound with b and biological objects. - M.: URIGHT, 2016, 223 S.), accelerate the chemical reactions of the interaction of the components of the mixed liquids. The resonator chambers of the hydrodynamic converter, where a reduced pressure is created, allow additionally, if necessary, to introduce into the flow solutions of substances mixed with the main fluid stream. In addition, in the reaction of solutions to obtain a suspension of solid particles, in particular hydroxyappatite from aqueous solutions, by reaction

10Ca(NO3)2+6(NH4)2HPO4+8NH4OH=Ca10(РО4)6(ОН)2+20NH4NO3+6H2O, 10Ca (NO 3 ) 2 +6 (NH 4 ) 2 HPO 4 + 8NH 4 OH = Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 20NH 4 NO 3 + 6H 2 O,

твердые частицы образуются в основном в кавитационном поле за пределами ультразвукового гидродинамического смесителя и не вызывают кавитациоппой эрозии и ускоренного механического износа его поверхностей.solid particles are formed mainly in the cavitation field outside the ultrasonic hydrodynamic mixer and do not cause cavitation erosion and accelerated mechanical wear of its surfaces.

Для осуществления заявленного способа в качестве источника акустических колебаний, создающего поле непрерывного широкого спектра частот в диапазоне от 1 до 45 кГц, используется гидроакустический преобразователь с двумя резонаторными камерами, отличающийся от общеизвестного тем, что смешиваемые жидкости одновременно подаются под одинаковым давлением 34⋅103÷5⋅105 Па через дозирующие устройства на вход гидроакустического преобразователя, излучающего акустические колебания в диапазоне частот 1÷45 кГц и в интервале плотностей мощности акустического поля 0,1÷0,3 Вт/см3.To implement the claimed method, as a source of acoustic vibrations, creating a field of a continuous wide spectrum of frequencies in the range from 1 to 45 kHz, a hydroacoustic transducer with two resonator chambers is used, which differs from the well-known one in that the mixed liquids are simultaneously supplied under the same pressure 34⋅10 3 ÷ 5⋅10 5 Pa through dosing devices to the input of a sonar transducer emitting acoustic vibrations in the frequency range 1 ÷ 45 kHz and in the range of power densities aku static field 0.1 ÷ 0.3 W / cm 3 .

Проведенный анализ уровня техники смешивания двух и более жидких сред, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам изобретения, не обнаружен, следовательно, изобретение удовлетворяет условию «новизна».The analysis of the prior art of mixing two or more liquid media, characterized by features identical to all the essential features of the invention, is not found, therefore, the invention satisfies the condition of "novelty."

Дополнительный поиск известных решений показал, что изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку в предложенном способе используется акустическое воздействие в поле непрерывного широкого спектра частот, среди которых всегда существуют частоты, резонансные собственным частотам газовых кавитационных пузырьков различных размеров, откуда следует, что изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».An additional search for known solutions showed that the invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the proposed method uses acoustic exposure in the field of a continuous wide spectrum of frequencies, among which there always exist frequencies resonant with the natural frequencies of gas cavitation bubbles of various sizes, from which that the invention meets the condition of "inventive step".

Техническая реализация изобретения поясняется следующими примерами, не носящими, однако, ограничивающего характера.The technical implementation of the invention is illustrated by the following examples, which are not, however, of a limiting nature.

Пример 1 (по прототипу, в оптимальном варианте)Example 1 (prototype, in the best case)

Синтез гидроксиапатита (ГАП) конденсационным способом с использованием роторно-пульсационного аппарата (РПА) по реакцииSynthesis of hydroxyapatite (HAP) by a condensation method using a rotary pulsation apparatus (RPA) by reaction

6CaHPO4⋅H2O+4Са(ОН)2→Са10(РО4)6(ОН)2+12Н2О6CaHPO 4 ⋅H 2 O + 4Ca (OH) 2 → Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 12H 2 O

осуществляли следующим образом:carried out as follows:

- загружали в буферную емкость РПА 5 л дистиллированной воды;- loaded into the buffer tank RPA 5 l of distilled water;

- запускали двигатель и доводили число оборотов до 1500 мин-1;- they started the engine and brought the speed to 1500 min -1 ;

- загружали в буферную емкость РПА 700 г гидрата монофосфата кальция;- 700 g of calcium monophosphate hydrate were loaded into the RPA buffer tank;

- выводили двигатель на рабочий режим (3000 мин-1) и выдерживали раствор 2 мин при 35°С;- brought the engine to operating mode (3000 min -1 ) and kept the solution for 2 min at 35 ° C;

- в буферную емкость РПА вводили суспезию 178 г гидроксида кальция в 6 л воды постепенно со скоростью 1 л/мин;- a suspension of 178 g of calcium hydroxide in 6 l of water was gradually introduced into the buffer tank of the RPA gradually at a speed of 1 l / min;

- после добавления гидроксида кальция реакционную смесь обрабатывали 20 мин при температуре 70°С.- after adding calcium hydroxide, the reaction mixture was treated for 20 min at a temperature of 70 ° C.

В процессе синтеза гидроксиапатита значение величины рН снижалось с 10,8 до 6,3. Полученную в процессе синтеза гидроксиапатита белую, однородную, подвижную суспензию отправляли на вакуум-фильтр, после чего ретенат промывали горячей водой. Выход 94%. Длительность процесса синтеза ГАП описываемым способом >20 мин.During the synthesis of hydroxyapatite, the pH value decreased from 10.8 to 6.3. The white, homogeneous, mobile suspension obtained during the synthesis of hydroxyapatite was sent to a vacuum filter, after which the retenate was washed with hot water. Yield 94%. The duration of the HAP synthesis process by the described method> 20 min.

Пример 2 (по предлагаемому способу в оптимальном варианте) Example 2 (by the proposed method in the best case)

Синтез гидроксиапатита конденсационным способом с использованием гидроакустического преобразователя по реакцииSynthesis of hydroxyapatite by condensation using a sonar transducer by reaction

6CaHPO4⋅H2O+4Са(ОН)2→Са10(РО4)6(ОН)2+12Н2О6CaHPO 4 ⋅H 2 O + 4Ca (OH) 2 → Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 + 12H 2 O

осуществляли следующим образом:carried out as follows:

- на входы (1) гидроакустического преобразователя (5), через краны-регуляторы скорости потока (2), при комнатной температуре, под давлением 4⋅105 Па, превышающем порог кавитации, одновременно подавали водный раствор гидрата монофосфата кальция с концентрацией 149 г/л и суспензию гидроксида кальция с концентрацией 29,7 г/л;- at the inputs (1) of the hydroacoustic transducer (5), through flow rate control valves (2), at room temperature, under a pressure of 4⋅10 5 Pa above the cavitation threshold, an aqueous solution of calcium monophosphate hydrate with a concentration of 149 g / l and a suspension of calcium hydroxide with a concentration of 29.7 g / l;

- вход (3), через который при необходимости может быть поданы дополнительные вещества (красители, катализаторы, ароматизаторы и др.), в данном примере не использован;- input (3), through which, if necessary, additional substances (colorants, catalysts, flavorings, etc.) can be supplied, is not used in this example;

- с выхода (4) гидроакустического преобразователя (5) готовый продукт через промежуточную буферную емкость поступал на стандартную систему разделения (вакуумный фильтр, проточная центрифуга либо другое). рН суспензии готового продукта - гидроксиапатита перед системой разделения не более 6,3. Выход готового продукта ~94%. Длительность процесса синтеза ГАП предлагаемым способом <0,5 мин.- from the output (4) of the hydroacoustic transducer (5), the finished product through an intermediate buffer tank was supplied to a standard separation system (vacuum filter, flow centrifuge or another). The pH of the suspension of the finished product - hydroxyapatite before the separation system is not more than 6.3. The yield of the finished product is ~ 94%. The duration of the HAP synthesis process by the proposed method <0.5 min.

Из анализа приведенных результатов следует, что предлагаемый метод позволяет проводить синтез ГАП ~ в 40 раз быстрее, чем с использованием РПА. Такой результат дает возможность проектировать непрерывный процесс синтеза ГАП с его последующим выделением и целевым использованием.From the analysis of the above results it follows that the proposed method allows the synthesis of HAP ~ 40 times faster than using RPA. This result makes it possible to design a continuous process for the synthesis of HAP with its subsequent isolation and targeted use.

Таким образом, техническим результатом заявленного способа является ускорение процесса смешивания и взаимодействия жидкостей в поле гидродинамического ультразвукового смесителя на примере синтеза ГАП до значений, позволяющих подойти к проектированию непрерывного процесса производства,Thus, the technical result of the claimed method is to accelerate the process of mixing and interaction of liquids in the field of a hydrodynamic ultrasonic mixer by the example of HAP synthesis to values that allow us to approach the design of a continuous production process,

Проведенные дополнительные исследования по варьированию различных физических параметров процесса (давления, температуры, частоты основной гармоники, импульсного режима) при поиске оптимальных режимов синтеза ГАП показали, что при изменении каждого из указанных параметров как в сторону увеличения, так и уменьшения (при постоянстве остальных параметров) снижало скорость взаимодействия смешиваемых жидкостей на примере синтеза ГАП на 15÷45%.Additional studies on the variation of various physical parameters of the process (pressure, temperature, fundamental frequency, pulse mode) in the search for optimal HAP synthesis modes showed that when each of these parameters changes, both increase and decrease (with the remaining parameters being constant) reduced the rate of interaction of mixed liquids by the example of HAP synthesis by 15–45%.

Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, нет препятствий его осуществления на практике с использованием современных технических средств. Следовательно, изобретение соответствует условию "Промышленная применимость".For the claimed method in the form as described in the claims, there are no obstacles to its implementation in practice using modern technical means. Therefore, the invention meets the condition of "Industrial applicability".

Claims (1)

Способ смешивания жидких сред, характеризующийся тем, что смешиваемые среды пропускают одновременно через гидроакустический преобразователь под давлением, превышающим порог кавитации.A method of mixing liquid media, characterized in that the mixed medium is passed simultaneously through a sonar transducer under pressure exceeding the cavitation threshold.
RU2016139246A 2016-10-06 2016-10-06 Method of fluid medium mixing RU2626355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016139246A RU2626355C1 (en) 2016-10-06 2016-10-06 Method of fluid medium mixing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016139246A RU2626355C1 (en) 2016-10-06 2016-10-06 Method of fluid medium mixing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626355C1 true RU2626355C1 (en) 2017-07-26

Family

ID=59495669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016139246A RU2626355C1 (en) 2016-10-06 2016-10-06 Method of fluid medium mixing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626355C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535608A1 (en) * 1988-04-12 1990-01-15 Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений Cavitator
SU1731264A1 (en) * 1988-12-26 1992-05-07 Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений Liquid treatment device
RU2032325C1 (en) * 1990-03-27 1995-04-10 Научно-производственная фирма "Волнотех" Homogenizer for multi-component liquid products
US6200014B1 (en) * 1998-12-31 2001-03-13 Cortana Corporation Method and apparatus for mixing high molecular weight materials with liquids
RU2167704C2 (en) * 1999-01-10 2001-05-27 Коврижников Геннадий Александрович Emulsifier
US7059591B2 (en) * 2003-10-10 2006-06-13 Bortkevitch Sergey V Method and apparatus for enhanced oil recovery by injection of a micro-dispersed gas-liquid mixture into the oil-bearing formation
RU2296612C2 (en) * 2005-05-05 2007-04-10 Роберт Шакурович Муфазалов Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535608A1 (en) * 1988-04-12 1990-01-15 Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений Cavitator
SU1731264A1 (en) * 1988-12-26 1992-05-07 Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений Liquid treatment device
RU2032325C1 (en) * 1990-03-27 1995-04-10 Научно-производственная фирма "Волнотех" Homogenizer for multi-component liquid products
US6200014B1 (en) * 1998-12-31 2001-03-13 Cortana Corporation Method and apparatus for mixing high molecular weight materials with liquids
RU2167704C2 (en) * 1999-01-10 2001-05-27 Коврижников Геннадий Александрович Emulsifier
US7059591B2 (en) * 2003-10-10 2006-06-13 Bortkevitch Sergey V Method and apparatus for enhanced oil recovery by injection of a micro-dispersed gas-liquid mixture into the oil-bearing formation
RU2296612C2 (en) * 2005-05-05 2007-04-10 Роберт Шакурович Муфазалов Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7673516B2 (en) Ultrasonic liquid treatment system
US7712353B2 (en) Ultrasonic liquid treatment system
US8042989B2 (en) Multi-stage cavitation device
EP2591852A1 (en) Method for ultrasonic cavitation treatment of liquid media
RU2626355C1 (en) Method of fluid medium mixing
EP2832434A1 (en) Method for simultaneous cavitation treatment of liquid media varying in composition
RU2651197C1 (en) Method of aqueous solutions conditioning
WO2019198225A1 (en) Air bubble generation device
CN113365721B (en) Ultra-fine bubble maker and ultra-fine bubble water making device
JP3178958U (en) Liquid mixing device
RU2625980C1 (en) Method of producing suspension of high-dispersed particles of inorganic and organic materials and apparatus for its implementation
RU2600353C2 (en) Method of treating water and aqueous solutions and installation for its implementation
RU2365404C1 (en) Method for production of multi-component mix fuels and device for its realisation
RU2470874C1 (en) Method of producing activated water and device to this end
RU2745993C1 (en) Method for combined dehydration of stable oil-water emulsions
RU2379118C1 (en) Different density particles flotation method and vibration flotation machine for its execution
RU2363528C1 (en) Ultrasonic device for treatment of liquid mediums
RU2724745C1 (en) Method of ultrasonic dispersion of demulsifier in water-oil emulsion
RU185587U1 (en) Device for producing a liquid humic preparation
RU2783097C1 (en) Emulsion method and vortex device for its implementation
RU85838U1 (en) EJECTOR WITH GAS-JET ULTRASONIC GENERATORS
KR200227912Y1 (en) A liquid emulsifier in using ultrasonic wave
RU2229947C1 (en) Method for deep treatment of liquid and gaseous fluids and generator for c reating resonance oscillation for performing the same
RU2254911C1 (en) Method of treatment of liquid in cavitation reactor
RU2304459C2 (en) Ultrasound dispenser

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181007