ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурное оформление из "Эффективные малообъемные смесители" Существующее в настоящее время в различных отряслях промышленности смесительное оборудование (аппараты с мало-оборонными 2-образными лопастями, различными мешалками и др.) часто не удовлетворяет требованиям производительности и качества продукции. Важным направлением совершенствования существующей технологии является внедрение интенсивного смешения, обеспечивающего существенное увеличение поверхности раздела смешиваемых компонентов, концентрацию значительного количества энергии в малых объемах оборудования, возможность в ряде случаев, используя один и тот же вид оборудования, перемешивать среды различной вязкости, вести процесс как в ламинарном, так и турбулентном режимах и др. [c.11] Существуют различные типы малообъемных смесителей. К ним могут быть отнесены проточные, устанавливаемые в трубопроводах гребенчатые и др. Подобные смесители применяются для проведения процессов гомогенизации, диспергирования, теплообмена и т. п. [c.11] Наиболее эффективными среди используемого для этой цели оборудования являются статические смесители, роторно-пульсационные аппараты, электрогидравлические сглесители. [c.11] Перспективным направлением развития процессов приготовления различных композиций в химической, нефтехимической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности является использование в качестве основного смесительного оборудования статических смесителей, позволяющих вести смешение по непрерывному циклу с высокой производительностью при малой рабочей емкости. Экономическая эффективность их применения обусловливается снижением металлоемкости оборудования, сокращением производственных площадей, уменьшением капитальных затрат на строительство помещений и трудозатрат по обслуживанию и уходу по сравнению с емкостной перемешивающей аппаратурой большой емкости. [c.11] Термин статические смесители используется ввиду того, что в устройствах данного типа отсутствуют какие-либо движущиеся части. Тем не менее, конструкции смесителей обеспечивают многократную перестройку поля скоростей и изменение направления линий тока смешиваемых компонентов. Вследствие этого достигается значительное увеличение поверхности раздела. [c.11] Существует большое количество конструкций статических смесителей (с винтовыми элементами, промежуточными камерами, пластинчатыми и гофрированными элементами и т. п.). Для каждого из типов статических смесителей характерна своя картина смешения, однако общим является то, что увеличение поверхности раздела между компонентами смеси достигается двумя способами за счет сдвигового течения и за счет расщепления и переориентации потоков жидкости [6]. [c.11] Технологический процесс получения изделий из эпоксидных композиций состоит в приготовлении компаунда (подготовка, дозировка й реремешивание компонентов, дегазация смеси), формовании изделия и его отделке. Широкое применение получил многоступенчатый технологический процесс, прй котором за один цикл приготавливается (непосредственно перед употреблением) и полностью используется определенное количество компаунда. Со смолой последовательно смешиваются пластификаторы, наполнители, красители и другие пассивные компоненты. В последнюю очередь добавляются ускорители и отвердители. Количество компонентов рассчитывается так, чтобы компаунды, содержащие отвердители, использовались для формования изделия без остатка и в срок, не превышающий их жизнеспособности. В конце каждого цикла рабочие органы технологического оборудования, бывшие в контакте с готовой композицией, тщательно очищаются. Такой технологический процесс универсален и с успехом используется в опытном и мелкосерийном производстве. [c.12] При крупных сериях более перспектршно применение порошкообразных и вязкотекучих композиций горячего отверждения, поставляемых потребителю в готовом виде. В них смола и от-вердитель смешаны заранее на химических заводах. Материал расфасовывается в стандартную упаковку, может храниться без потери свойств продолжительное время и быстро полиме-ризуется в форме при нагревании до определенной температуры. Однако такие материалы еще не получили широкого распространения. [c.12] Механизация приготовления эпоксидного компаунда находится в стадии развития и требует внедрения на большинстве предприятий. [c.12] Первые установки, предназначенные для замены ручного труда в операциях смешения компонентов и заливки, представляли собой герметичную камеру значительных размеров, в которую помещалась открытая емкость, загружаемая через специальные люки компонентами. Установка была снабжена мешалкой лопастного типа, привод которой устанавливался снаружи камеры. Заливка формы осуществлялась при опрокидывании емкости с компаундом. [c.12] Описанные установки обладают характерными недостатками, вызванными периодическим характером их работы невозможностью работать с компаундами малой жизнеспособности, трудностью промывки и чистки смесительной емкости, большими габаритами и высокими затратами мощности на единицу объема компаунда. При больших количествах потребляемой смеси приходится устанавливать несколько периодическидействующих смесителей, промежуточных емкостей для хранения смеси, затворов, питателей, что неэкономично. В подобных случаях целесообразно использовать непрерывнодействующие смесители, которые позволяют длительно эксплуатировать обрабатывающее оборудование в устойчивом режиме без остановок. Это снижает удельные капиталовложения и эксплуатационные расходы, улучшает условия труда. [c.13] Разрабатываемые заливочные установки непрерывного действия включают в себя баки с компонентами и дозаторы для непрерывной их подачи смесительную головку с мешалкой в виде вращающегося вала (ротора) сложной формы и загрузочным устройством аппаратуру для управления процессом, задания и контроля технологических режимов. [c.13] Сравнение конструкций описанных установок позволяет сделать вывод, что центральным, основным узлом, определяющим их тип и возможности, является смеситель — аппарат той или иной конструкции, выбор которого чрезвычайно важен. Смесители, применяемые в настоящее время в промышленности для совмещения эпоксидной смолы с отвердителем, как правило, представляют собой проточные устройства, смешение в которых осуществляется в результате передачи энергии от вращающихся элементов к жидкости. Наряду со сложностью разборки и чистки таких смесителей постоянной проблемой является обеспечение надежности валов привода. Потребность промышленности в быстродействующих непрерывных смесителях, лишенных этих недостатков, и привела к созданию статических смесителей, рабочими органами которых служат неподвижные вставные элементы. [c.13] Другим эффективным типом малообъемных смесителей являются роторно-пульсационные аппараты. [c.14] Концентрация значительного количества энергии и ее рациональное использование в рабочем объеме РПА, через который протекает организованный поток обрабатываемой среды, высокая гомогенизирующая и диспергирующая способность предопределили успешное применение этого вида оборудования ддя интенсификации различных химико-технологических процессов. Среди таких процессов могут быть названы растворение каучука в стироле при получении полистирола повышенной прочности [25], испарение углеводородных растворителей из полиэтилена [26], диспергирование пигментов при приготовлении тонкодисперсных высококачественных красителей [27—30], смешение компонентов при получении синтетических моющих паст [31], приготовление кремов, шампуней [32] и др. [c.14] РПА оказались эффективными для гомогенизации плодоовощных соков с мякотью и пюреобразных масс в пищевой промышленности [33]. В производстве этих продуктов аппараты позволяют добиться топкого измельчения дисперсной фазы, стабилизации распределения мякоти во взвешенном состоянии и предотвращают расслаивание продукта. [c.14] Широкое применение РПА находят в целлюлозно-бумажной н мебельной промышленности [34, 35], для отбелки целлюлозы [36], измельчения бумажной массы [37, 38], получения гид-рофобнзирующих составов эмульсионного типа, изготовления биоводостойкнх древесностружечных плит [39]. [c.14] Успешно используются РПА для проведения процессов эмульгирования в различных отраслях промышленности (Авт. свид. СССР 363511). [c.14] Несмотря на то, что области применения РПА постоянно расширяются, их внедрение еще не получило достаточного развития из-за отсутствия представлений о закономерностях протекания процесса обработки композиций различного назначения. Осуществить подобный анализ достаточно сложно, так как многие технологические процессы связаны с получением смесей различных продуктов, отличающихся фазовым состоянием, вязкостью и плотностью [40]. При этом должны быть учтены особенности реологического поведения перерабатываемых материалов и дан анализ физико-химическим превращениям, развивающимся при обработке. [c.14] Существующие в настоящее время теоретические и экспериментальные исследования РПА посвящены в основном изучению их работы в турбулентном режиме как наиболее типичном для большинства процессов смешения в химической технологии. [c.14] Вернуться к основной статье