УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА

Полезная модель относится к устройствам получения жидкого стекла гидротермально-щелочной обработкой кремнеземсодержащего сырья и может применяться в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.
Известно ультразвуковое устройство, содержащее камеру, ультразвуковой излучатель, расположенный в нижней части камеры. Авторское свидетельство СССР №162111, МПК: B01D 11/04, 1964 г.
Недостатком устройства является потеря звуковой энергии, так как ультразвуковой излучатель отделен от обрабатываемой среды.
Известно ультразвуковое устройство, содержащее корпус, с входными и выходными патрубками, размещенный в корпусе ротор, выполненный в виде тела вращения, на поверхности которого закреплены лопасти, расширяющийся полый статор с лопастями на внутренней поверхности и источник ультразвуковых колебаний, соединенный с ротором. Патент Российской Федерации №2033856, МПК: B01F 11/02, 1995 г.
Недостатком этого устройства является высокая энергоемкость, связанная с диссипацией энергии ультразвуковых колебаний в приводе и опорах ротора.
Известен реактор для получения жидкого стекла с патрубками ввода и вывода продукта, состоящий из нескольких труб, жестко соединенных между собой и имеющих зону подогрева, зону выдержки и зону охлаждения, в котором трубы зоны подогрева охватывают трубы или входят в трубы зоны охлаждения с образованием полости между ними, создавая тем самым зону рекуперации, а на входе реактора тангенциально установлен напорный элемент. Патент Российской Федерации №2154024, МПК: С01В 33/32, B01J 19/28, 2000 г.Предварительно подготовленную суспензию непрерывно при помощи насоса (не показан) через подводящий патрубок, конец которого неподвижно установлен на входе реактора в трубе, подают со скоростью 3-5 2 м/с в полость между этой трубой и трубой на подогрев. Суспензия приобретает вращательно-поступательное движение, при котором она перемешивается и нагревается. Недостатком реактора является сложность устройства из-за формирования зон подогрева и охлаждения при помощи труб.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является упрощение устройства, интенсификация процесса и равномерная обработка материала.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для получения жидкого стекла, содержащем зону подогрева, зону охлаждения и напорный насос, зоны подогрева и охлаждения выполнены в виде ванны с крышкой, в которой выполнены технологические отверстия и установлена мешалка, стенки ванны и крышка покрыты теплоизоляцией, на внутренних боковых поверхностях стенок ванны расположен прямоугольный или цилиндрический резервуар с теплоносителем, резервуар снабжен нагревательными элементами, расположенными между его стенками и теплоизоляцией, и снабжен клапаном сброса давления, днище ванны со сливным отверстием, выполнено с наклоном, а источник ультразвука монтирован в днище ванны.
Сущность полезной модели поясняется на чертеже.
На чертеже схематично представлено устройство для приготовления жидкого стекла, где: 1 - ванна, 2 - крышка, 3 - теплоизоляция, 4 - источник ультразвука, 5 - компоненты жидкого стекла, 6 - сливное отверстие, 7 - резервуар с теплоносителем, 8 - клапан, 9 - нагревательные элементы, 10 - насос, 11 - мешалка (диссольвер, гомогенизатор и т.п.).
Установка представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость ванну 1 с крышкой 2, в которую в соответствии с технологическим процессом последовательно загружают компоненты 5 для приготовления высокомодульного жидкого стекла. В крышке 2 предусмотрены технологические отверстия для загрузки (на чертеже не показаны).
На внутренних боковых поверхностях стенок ванны 2 расположен прямоугольный или цилиндрический резервуар 7 с теплоносителем (глицерин, масло и т.д.), выдерживающим нагрев до температуры 150-200°С. Резервуар 7 снабжен нагревательными элементами 9, расположенными между его стенками и теплоизоляцией 3. Резервуар 7 с теплоносителем снабжен клапаном сброса давления (выхода воздуха) 8.
Днище ванны 1 выполнено под углом 2-3 градуса для полного слива готового жидкого стекла через сливное отверстие 6. Для уменьшения теплопотерь и экономии электроэнергии стенки ванны 1 и крышка 2 оборудованы теплоизоляцией 3. Источник ультразвука 4 расположен непосредственно в днище ванны 1, а нагрев содержимого происходит посредством нагревательной рубашки с теплоносителем 7.
Это позволяет обойтись без расширительного бака, и избежать пригорания содержимого к днищу ванны. Напорный насос 10 позволяет равномерно перемешивать компоненты 5 для приготовления высокомодульного жидкого стекла. Для гарантированного перемешивания ингредиентов жидкого стекла в крышке 1 установлено перемешивающее устройство 11.
Устройство работает следующим образом.
В ванну 1 подают воду, включают нагревательные элементы 9 и нагревают резервуар 7 с теплоносителем. После прогревания воды до температуры 80-90°С в ванну 1 через технологические отверстия в крыше 2 засыпают компоненты 5 для приготовления жидкого стекла. Включают источник ультразвука 4 и помощью напорного насоса 10 и мешалки 11 тщательно перемешивают компоненты 5 для приготовления жидкого стекла. Выключают нагревательные элементы 9 и охлаждают готовую продукцию. После остывания выводят готовую продукцию через сливное отверстие 6.