PL186538B1 - Urządzenie do oczyszczania ultradźwiękowego w rozpuszczalnikach organicznych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do oczyszczania ultradźwiękowego w rozpuszczalnikach organicznych, składające się z dwóch współśrodkowych zbiorników, z których wewnętrzny zawiera rozpuszczalnik, nadźwiękawiany za pośrednictwem cieczy znajdującej się w zbiorniku zewnętrznym przez przetworniki ultradźwiękowe zasilane generatorem, znamienne tym, że zbiornik wewnętrzny (7) rozpuszczalnika (6) nadźwiękawiany jest za pośrednictwem zbiornika zewnętrznego (1) roztworu redukującego (2) zaopatrzonego w przetworniki ultradźwiękowe (4) zasilane generatorem (5), przy czym co najmniej jeden zbiornik, korzystnie zbiornik zewnętrzny (1) roztworu redukującego (2), zaopatrzony jest w wężownice (3).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do oczyszczania ultradźwiękowego w rozpuszczalnikach organicznych, z zastosowaniem sposobu aktywowania kawitacji według wynalazku nr 185 395.

Znane urządzenia do oczyszczania ultradźwiękowego w rozpuszczalnikach organicznych składają się z dwóch lub trzech komór, usytuowanych szeregowo, z których pierwsza przeznaczona jest do ciągłej regeneracji przez destylację zanieczyszczonego rozpuszczalnika, druga do oczyszczania ultradźwiękowego w destylacie i ewentualnie trzecia do płukania i osuszania w parach rozpuszczalnika. Urządzenia te stosuje się jedynie do rozpuszczalników niepalnych, takich jak rozpuszczalniki chlorowane, na przykład czterochloroetylen lub 1,1,1-trójchloroetan czy freony, zwłaszcza freon 113 i jego azeotropy.

Rozpuszczalniki chlorowane i freony w ostatnich latach wycofuje się jednak z przemysłu ze względów ekologicznych lub toksykologicznych.

Dla wprowadzanych do oczyszczania ultradźwiękowego nowych rozpuszczalników, którymi ze względu na brak dopuszczonych do stosowania przemysłowego rozpuszczalników niepalnych - są rozpuszczalniki palne, konstruuje się specjalne urządzenia, najczęściej jednokomorowe, zaopatrzone w liczne zabezpieczenia przed zetknięciem rozpuszczalnika i jego par bezpośrednio z układami ultradźwiękowymi, grzejnymi i innymi urządzeniami elektrycznymi. Regenerację rozpuszczalnika na drodze destylacji prowadzi się poza urządzeniami do oczyszczania ultradźwiękowego.

W przypadku konieczności użycia rozpuszczalnika palnego, zwłaszcza w warunkach laboratoryjnych, stosowany jest czasem sposób nadźwiękawiania pośredniego. Wykorzystuje się standardową myjkę ultradźwiękową do której wlewa się wodę i wstawia pojemnik z rozpuszczalnikiem, który nadźwiękawia się za pośrednictwem wody pod wyciągiem wentylacyjnym.

Celem wynalazku jest konstrukcja urządzenia, w którym można bezpiecznie prowadzić proces oczyszczania w rozpuszczalnikach zwłaszcza palnych wytwarzając intensywniejszą kawitację rozpuszczalnika, dzięki czemu oczyszczanie jest efektywniejsze.

Kawitacja polega na mikroimplozjach pęcherzyków próżniowych w cieczy i dzięki niej nierozpuszczalne lub trudnorozpuszczalne zanieczyszczenia odrywają się od oczyszczanej powierzchni.

Urządzenie według wynalazku zbudowane jest z dwóch współśrodkowych zbiorników, przy czym w zewnętrznym zbiorniku znajduje się roztwór wodny substancji redukującej, zdolnej wiązać zawarty w wodzie tlen. Zbiornik zewnętrzny lub obydwa zbiorniki zaopatrz.one są ponadto w wężownice służące do przeponowego ogrzewania, zwłaszcza przed rozpoczęciem procesu oczyszczania oraz chłodzenia cieczy w czasie oczyszczania. Wężownice mają powierzchnię wymiany ciepła odpowiednią do szybkiego ogrzania zawartych w zbiornikach cieczy

186 538 do temperatury około 40-50°C w zależności od stosowanego rozpuszczalnika, i do całkowitego odbioru ciepła wytwarzanego w cieczach przez drgania ultradźwiękowe podczas procesu oczyszczania. Przetworniki ultradźwiękowe generujące ultradźwięki, zasilane z generatora umieszczone są bądź wewnątrz zbiornika zewnętrznego, bądź też na jego zewnętrznych powierzchniach.

Nadźwiękawiany rozpuszczalnik organiczny znajduje się w wewnętrznym zbiorniku urządzenia, w którym przeprowadza się proces oczyszczania.

Substancją redukującą, której roztwór znajduje się w zewnętrznym zbiorniku, jest korzystnie siarczyn sodu, kwaśny siarczyn sodu lub pirosiarczyn sodu albo potasu.

Urządzenie według wynalazku zapewnia znacznie wyższą kawitację rozpuszczalnika organicznego niż urządzenie o tej samej mocy i objętości wykonane jako jeden zbiornik z rozpuszczalnikiem oraz wyższą niż w przypadku nadźwiękawiania pośredniego z użyciem wody.

Zastosowanie roztworu substancji redukującej jako środka sprzęgającego spowodowane jest brakiem histerezy kawitacji tego roztworu w funkcji temperatury przy nadźwiękawianiu i jednoczesnym ogrzewaniu oraz przy nadźwiękawianiu i jednoczesnym chłodzeniu. Woda bez dodatku substancji redukującej wykazuje wyższą kawitację w trakcie chłodzenia niż w trakcie ogrzewania, co na wykresie kawitacji w funkcji temperatury daje pętlę histerezy.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia urządzenie w przekroju.

Urządzenie zbudowane jest z dwóch współśrodkowych zbiorników 1 i 7. W zewnętrznym zbiorniku 1 znajduje się 0,5% roztwór wodny Na^lSO₃ 2. Na ściankach zewnętrznych zbiornika wewnętrznego 7 umieszczone są wężownice 3. Przetworniki ultradźwiękowe 4 znajdujące się pod dnem zbiornika zewnętrznego 1 zasilane są z generatora 5. W zbiorniku wewnętrznym 7 znajduje się rozpuszczalnik palny N-metylopirolidon.

186 538

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do oczyszczania ultradźwiękowego w rozpuszczalnikach organicznych, składające się z dwóch współśrodkowych zbiorników, z których wewnętrzny zawiera rozpuszczalnik, nadźwiękawiany za pośrednictwem cieczy znajdującej się w zbiorniku zewnętrznym przez przetworniki ultradźwiękowe zasilane generatorem, znamienne tym, że zbiornik wewnętrzny (7) rozpuszczalnika (6) nadźwiękawiany jest za pośrednictwem zbiornika zewnętrznego (1) roztworu redukującego (2) zaopatrzonego w przetworniki ultradźwiękowe (4) zasilane generatorem (5), przy czym co najmniej jeden zbiornik, korzystnie zbiornik zewnętrzny (1) roztworu redukującego (2), zaopatrzony jest w wężownice (3).