182804. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szilárd taestek folyadékkal, előnyösen fémtestek oldószerrel történő kezelésére
1 182 804 2 A találmány berendezés szilárd testek folyadékkal, különösen fémtestek oldószerrel történő kezelésére. Ismeretesek olyan fémek, pl. a molibdén és a volfrám, amelyek egyrészt oxidáló vegyületeket, másrészt a fém oxidját oldatban tartó vegyületeket tartalmazó oldatokkal feloldhatók. Közismert példa erre többek között az a tény, hogy a fémmolibdén pl. salétromsav, kénsav és víz elegyében, a fémvolfrám pl. káliumferricianid és kálilúg vizes oldatában feloldódik. E fémeknek ilyen tulajdonságát a tudományos és műszaki gyakorlat sokféleképpen hasznosítja, pl. az ilyen fémeknek szelektív feloldással történő szétválasztására, polírozására, tisztítására stb. Számos egyéb anyagot is ismerünk, mint pl. gallium - arzenid, galliumfoszfid és más félvezető anyagok, amelyekből készült eszközök előállítása során vékonyítási vagy polírozási művelettel az anyagból meghatározott rétegvastagságot kell kémiai oldással eltávolítani. Félvezető anyagok oldásakor az egyenletes oldás biztosítására igen pontos oldószer áramlási, összetételi és hőmérséklet viszonyok szükségesek. A fémeknek és egyéb anyagoknak ilyen, oxidálószert valamint oxidot oldatban tartó anyagot tartalmazó oldószerét a továbbiakban röviden oldószernek nevezzük. A fémek ilyen oldószerrel történő feloldódásánál általában tekintélyes hőmennyiség szabadul fel, amely hozzávetőleg a fém oxidációs hőjének és oxidja oldáshőjének összegével egyenlő. Fémporok, vagy nagy fajlagos felületű fémtestek esetén az oldási folyamat igen hevessé válhat, az oldószer egyre jobban felhevülhet, aminek következtében a folyamat károsan szabályozhatatlanná válhat, és esetenként az oldószer elbomolhat vagy előnytelen változáson mehet át. Ha valamely fém oldását — mint a gyakorlatban általában — jó hatásfok biztosítása mellett és a hőfokfüggő szelektivitás veszélyeztetése nélkül kívánjuk végrehajtani, akkor e célok érdekében — amint megállapítottuk — az alábbi elégtelenségek miatt nem elegendő az oldást a szokásos laboratóriumi vagy ipari termosztátokkal és hőkicserélőkkel szabályozni. a) A szokásos oldó és termosztáló berendezések anyaga általában áldozatul esik az ilyen oldószerek kémiai oldó hatásának. Az ezáltal keletkező szennyezések zavarják az oldási folyamatot, és az eszközök hamar tönkremennek. b) Ha az oldáskor buborékok is képződnek, azok a hűtővizes hőkicserélők felületét ellepik és a hűtés hatásfokát bizonytalan mértékben változtatják. c) A szokásos készülékekben buborékképződés esetén nem biztosítható az oldódási felület optimális értékének állandósága. d) A szokásos készülékekben az oldási folyamat előrehaladásával az oldódás sebessége lecsökken, egyrészt a teljes oldószermennyiség hatóanyagainak fokozatos kimerülése miatt, másrészt a hőtermelésnek és így az oldat hőmérsékletének fokozatos csökkenése következtében. Ezért ezekben az oldás szabályozatlanul, jórészt nem az optimális hőmérsékleten folyik. e) A szokásos készülékek nincsenek felszerelve az oldószer hatóanyagtartalmát (kémiai összetételét) folyamatosan mérő és jelző eszközökkel, sem a jelzések által működtetett hatóanyagpótló adagolóberendezésekkel. A találmány szerinti berendézés megalkotásakor azt a célt tűztük ki, hogy a fenti hátrányokat megszüntes? sük ill. csökkentsük. Ezt a találmány szerint olyan berendezéssel érjük el, amelynek a szilárd testek kezelésére szolgáló folyadékot befogadó edénye van, és az jellemzi, hogy a folyadékot befogadó edényt vízszintes elrendezésű önmagában záródó csatorna alkotja, a csatornában a folyadék hosszanti áramlását biztosító legalább egy keverőelem nyúlik be, és a csatorna a folyadék hőmérsékletének szabályozására szolgáló szervekkel van ellátva. A találmány szerinti berendezés előnye, hogy a folyadék hőmérséklete az állandó keverés és a szabályozás folytán állandó értéken tartható, ami fémek szelektív oldásánál igen fontos. A keverés következtében a buborékképződésnek az oldássebességet és a kémiai hatásfokot ingadoztató hatása alig jelentkezik. Az állandó, pl. 1 — 10 cm/mp sebességű folyadék áramlás a buborékok felhalmozódását megakadályozza, és a folyadék felhabzását kis mértékűre csökkenti. Egy előnyös kivitelben a berendezésnek a csatornát legalább részben körülvevő, hűtőfolyadékot tartalmazó tartálya van. Célszerűen a tartály a hűtőfolyadéknak a folyadék áramlási irányával ellentétes irányú áramlását biztositó szervekkel van ellátva. A berendezésben a hűtőfolyadék áramoltatásával szabályozható a folyadék hőmérséklete, ehhez a hűtőfolyadéknak a tartályba való beáramlását szabályozó első szelepe és a hűtőfolyadéknak a tartályból való kiáramlását biztosító túlfolyócsöve van, amely első szelep vezérlőáramköre a folyadék hőmérsékletét érzékelő első hőmérsékletérzékelőhöz van csatlakoztatva. Előnyös az olyan kialakítás, amelyben a folyadék hőmérsékletének szabályozására a csatornában a folyadék hőmérsékletét érzékelő első hőmérsékletérzékelő és a folyadék fűtésére szolgáló fűtőszerv van elhelyezve, amely első hőmérsékletérzékelőhöz a fűtőszerv első szabályozókor közbeiktatásával van csatlakoztatva. A keverést egy célszerű kivitelben úgy lehet megoldani, hogy a legalább egy keveró'elem a köralakú csatorna geometriai középpontjában függőlegesen csapágyazott forgatható tengelyhez van hozzáerősítve, amely tengelyhez meghajtó villamos motor van csatlakoztatva. Ez a kialakítás előnyösen felhasználható a folyadék hőmérsékletének szabályozására úgy, hogy a villamos motor fordulatszámvezérlő áramköre a folyadék hűtésének szabályozására az első hőmérsékletérzékelőhöz van csatlakoztatva. Egy előnyös kialakításnál a csatorna teflonnal bevont alumíniumlemezből vagy üvegből vagy PVC-ből vagy zománcozott acéllemezből kialakított kör alakú vályú. A teflon bevonat pl. 20—100 pm vastagságú lehet, ami nem rontja számottevően a hűtés hatásfokát, de a vályút a korróziótól, a folyadékot pedig a korrózió okozta kémiai szennyeződéstől megvédi. A kör alakú vályúként kialakított csatorna esetén előnyös a jó hűtési hatásfok miatt az olyan kivitel, amelynek a vályút kör alakban körülvevő, hűtőfolyadékot tartalmazó tartálya van, és a tartályban a hűtőfolyadékot a kívánt áramlási irányba bejuttató fúvókák vannak elhelyezve. A találmány szerinti berendezés egy igen előnyös kiviteli alakjának a csatornába benyúló, a kezelendő egy vagy több testet befogadó legalább egy tartóeleme van, a tartóelem saját fűtőelemmel és második hőmérsékleté rzékelő vei van ellá.tva, amely fűtőelem második szabályozókörön át van a második hőmérsékletérzékelő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
