УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОРБЕНТА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОРБЕНТА
Нолезная модель относится к устройствам для приготовления твердых сорбентов, фильтрующих материалов, катализаторов и может быть использована для процессов пропитки, покрытий, сушки текстильных и нетканых материалов с использованием в качестве движителя струй обрабатывающих веществ.
В известном способе получения сорбента используют устройства в виде герметичной ёмкости и сушильной камеры; в первой волокнистый материал-носитель погружают в раствор активного вещества и, после выдержки, переносят во вторую камеру, где сушат при обычной температуре до готовности 1 . Недостатком применяемого оборудования является невозможность достичь высокой производительности.
В другом известном способе используют в качестве устройства гидроразбиватель для гидроразбивки и гидрофобизации волокнистого носителя, прессовую машину для формирования и прессовки материала, конвейерное сушило и резательную машину 2. Известное оборудование также не позволяет достичь высокой производительности.
В основу полезной модели положена задача повышения производительности при упрощении конструкции и обслуживания, для чего устройство сконструировано таким образом, что на наклонном корпусе, представляющим из себя отрезок трубы прямоугольного сечения смонтированы все основные механизмы и узлы: сверху-бобина с носителем, со стороны входного торца-узел подачи в рабочие зоны корпуса смеси газообразного вещества с веществом пропитки, а также подогретого воздуха для последующей сушки материала сорбента; узел регулирования давления смеси, соединительные трубопроводы, заканчивающиеся форсунками зоны пропитки и зоны сушки, закрепленными в корпусе по периметру поперечного сечения корпуса.
Отличительной особенностью устройства является то, что форсунки закреплены в корпусе под углом 5... 85° к продольной оси корпуса, при этом соотношение углов наклона верхних и нижних форсунок берут (0,3...0,9): 1; боковые форсунки имеют угол наклона к продольной оси корпуса 60...85°, а сам корпус имеет положительный наклон по отношению к горизонтальной оси 5...30°. В торцевой стенке корпуса со стороны, противоположной входной части, размещено выходное отверстие в виде горизонтального люка, площадь которого составляет 5...45% от площади поперечного сечения корпуса. Среднее давление подаваемой смеси пропитки составляет 4... 16 атм. Нри этом давление на выходе форсунок верхнего ряда на 10..70% ниже среднего. Для сушки может применятся воздух подогретый до 50...65°С при производительности подачи (1 ...20) 10 .
7ВОи20/Об//Ш6ВЗ/28
На корпусе 1 закреплены блок с бобиной 2, узел подачи рабочей смеси и также вещества, например воздуха для подоп)ева 3, узел регулирования давления 4, трубопроводы 5, заканчивающиеся форсунками зоны пропитки 6 и зоны сушки 7. Вид по стрелке А дает представление о размещении выходного люка корпуса, а сечения  и  - размещение форсунок по периметру поперечного сечения корпуса, в одном из вариантов.
Устройство для изготовления сорбента работает следующим образом. Предварительно устанавливается бобина с носителем, например полосой технического ватина, который заправляется в корпус через входной люк с размерами незначительно превышающими размеры поперечного сечения полосы носителя, настраиваются режимы давления рабочей смеси пропитки и производительности подачи газовой смеси, например воздуха, сушки.
После включения устройства лента носителя перемещается с оптимапьной скоростью в сторону выходного люка под действием силы тяжести, а также струй веществ пропитки и сушки. Под воздействием струй нижних и боковых форсунок обрабатываемая полоса поддерживается во взвешенном состоянии за счет образования воздушной подушки, существенную роль при этом играет нагтичие стенки над выходным люком. Струи от верхних форсунок обеспечивают, наряду с горизонтальной составляющей силы тяжести, продольное перемещение обрабатываемой ленты.
Существенную роль в обеспечении оптимальной скорости перемещения обрабатываемой ленты играют углы наклона корпуса, форсунок, величина давления струй веществ пропитки и производительности подачи веществ сущки, их соотношения, а также соотношение величин площадей выходного люка и задней стенки корпуса.
Угловые параметры, включая соотношение углов, ниже указанных пределов приводят к заметному снижению скорости перемещения обрабатываемой ленты, т.к. струи проскальзывают по поверхности ленты, падает упругость воздушной подушки и продольной составляющей силы тяжести. Если эти параметры превышают заданные, скорость перемещения обрабатываемой ленты также снижается, т.к. злиеньшается продольная составляющая силы действия газовых струй на ленту, а повышение упругости воздушной подушки тормозит процесс пропитки.
Диапазон углов наклона корпуса установки к горизонтальной плоскости определяется технологическими соображениями. Соотношение площадей выходного люка и поперечного сечения корпуса ограничено с нижней стороны потерей качества сзш1ки, т.к. продукты испарения не успевают отводится из зоны обработки, а с верхней - существенным снижением упругости воздзтпной подушки и потерей качества пропитки.
В зоне действия форсунок пропитки на обрабатываемый материал со всех сторон подается вещество пропитки, например водный раствор латекса под давлением на выходе от 4 до 16 атм., при этом расход водного раствора латекса варьируется от 0,1 до 80 л/мин., и распределяется этот расход неравномерно- давление, а следовательно и расход на верхних форсунках на 10...70% ниже среднего. Если режим выходит за нижние пределы параметров- не обеспечивается необходимая глубина пропитки носителя, превышение верхних пределов параметров ведет к резкому возрастанию расхода материала пропитки, снижению экономичности работы установки.
Пропитанная часть ленты затем поступает в зону сушки, где подвергается воздействию нагретого до 50...65°С газа, например воздуха; продукты испарения удаляются этим же потоком через выходной люк. При использовании температуры ниже 50°С для оптимальной сушки необходимо излишне увеличивать длину корпуса, что удорожает устройство, а использование температур выше 65°С ведет к снижению качества сорбента из-за нежелательных изменений свойств латекса, как гидрофобизатора.
Результаты полупромышленных испытаний предлагаемого устройства при различных режимах обработки представлены в таблице.
Результаты испытаний установки для приготовления сорбента Параметры конструкции, режимы работы устрой1-3°, 2-3°, 3 - 50°, 4-0,1:1, 5 - 3%, 6-3 атм.,
7- 5%,
8- ,
9- 45°С
1-5°, 2-5°, 3 - 60°, 4-0,3:1, 5 - 5%, 6-4 атм.,
7-10%,
8- ,
9- 50°С
Таблица.
80
10
100
20 Производительность установки, м/мин Показатели обработки Качество сушки (до постоянного веса), % сорбента
1
1- 15°,
2- 45°,
3- 75°, 4-0,6:1, 5 - 25%, 6-10 атм.,
7- 40%,
8- Ю.
9- 60°С
1- 30°,
2- 85°,
3- 85°, 4-0,9:1, 5 - 45%, 6-16 атм.,
7- 70%,
8- 20.000MV4ac,
9- 65°С
1- 35°,
2- 90°,
3- 87°, 4-1:1,
5 - 50%, 6-18 атм.,
7- 80%,
8- 22.,
9- 70°С
Примечание: обозначение в колонке 1:  наклона корпуса к горизонтальной оси, °; 2-Угол наклона осей форсунок по отношению к продольной оси корпуса, °;  наклона боковых форсунок по отношению к продольной оси корпуса, °; 4-Соотношение углов наклона форсунок верхнего ряда к нижним, ед.; 5- Площадь выходного люка по отношению к площади поперечного сечения корпуса, %; 6- давление струй веществ пропитки на выходе из форсунок зоны пропитки, атм.; 7-Доля величины давления веществ пропитки верхних форсунок от давления нижних на выходе из форсунок, %; 8- Производительность подачи газа для сушки,  9-Температура газа для сушки, °С.
Данные таблицы подтверждают эффективность работы устройства для приготовления сорбента; устройство несложно в изготовлении и эксплуатации, отличается простотой и надежностью.
100
22
95
21
90
18
Источники информации
1.Патент РФ №2071828, B01J 20/22,1993 г.
2.Патент РФ №1673204, В01J 20/00,C02F 1/28,1989 г.
Заявитель  И.П.Быков