Флотационная машина

 

1. ФЛОТАЦИОНЕ1АЯ МАШИНА, включающая камеру, пеносборный желоб , пеносъемное и разгрузочное приспособления , вихревой аэратор с тан-г генциально встроенным патрубком для ввода питания,соплом для вывода питания в камеру и приспособлением для подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повшаения эффективности флотационного процесса за счет увеличения степени аэрации, машина снабжена цилиндрическим пульпоприемником и затвором для регулирования сечения сопла аэратора, при этом приспособление для подачи воздуха выполнено в виде камеры с патрубками, установленными в боковых стенках камеры над соплом вихревого аэратора, и дефлекторной сеткой, причем сопло вихревого аэратора размещено внутри приспособления для подачи воздуха соосно ему, , 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, для регулирования сечения сопла вихревого аэратора выполнен в виде конуса, установленного основанием к j разгрузочному концу сопла вихревого (Л аэратора с возможностью вертикального перемещения. 3.Машина по п. 2, отличающаяся тем, что цилиндрический пульпоприемник установлен в камере соосно вихревому аэратору. 1. ел со ГчЭ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5920 А (19) (11) З(51) В - 03 D 1 1 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3317213/22-03

L (22) 13.07.81 (46) 23.03.83.Бюл. )) 11 (72) A.A.Золотко, М.Я.Бельчиков, В.И.Ковалев, С.К.Мэн и В.П.Щербенко (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (53) 622.765 (088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 489530, кл. В 03 D 1/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 460895, кл. В 03 D 1/24, 1971.

3. Патент ФРГ Р 1186811 кл. 1сб, опублик. 1965 (прототип) . (54)(57) 1. ФЛОТАЦИОННАЯ MA(tlHHA, включающая камеру, пеносборный желоб, пеносъемное и разгрузочное при-, способления, вихревой аэратор с тан-.,генциально встроенным патрубком для ввода питания, соплом для вывода питания в камерун приспособлением для подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повыаения эффективности флотационного процесса за счет увеличения степени аэрации, машина снабжена цилиндрическим пульпоприемником и затвором для регулирования сечения сопла аэратора, при этом приспособлейие для подачи воздуха выполнено в виде камеры с патрубками, установленными в боковых стенках камеры над соплом вихревого аэратора, и дефлекторной сеткой, причем сопло вихревого аэратора размещено внутри приспособления для подачи воздуха соосно ему.

2. Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, затвор для регулирования сечения сопла вихревого аэратора выполнен в виде конуса, установленного. основанием к

Ф разгрузочному концу сопла вихревого аэратора с возможностью вертикального перемещения.

3. Машина по п. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что цилиндрический пульпоприемник установлен в камере соосно вихревому аэратору.

1005920, Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод от масел и поверхностно-активных веществ (IIAB) флотационным способом и может быть применено в цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности.

В промышленной практике для указанных целей применяют в основном механические флотационные машины, заимствованные из области обогаще- 10 ния минерального сырья и не учитывающие специфику разделения двухфазных газожидкостных смесей, где Флотируемым компонентом является не твердая дисперсная Фаза, а высокомолеку« 15 лярное вещество, растворенное или мульгированное в водной среде.

Известны конструкции флотационных машин с пневматическим принципом аэрации при помощи трубчатых резиновых или плоских пористых аэраторов. Эти конструкции в большей степени учитывают особенности разделения маслосодержащих и IIAB-содержащих промышленных стоков, обеспечивая повышенную степень объемного насыщения среды воздухом (1) и (2) .

Однако применяемые в известных флотационных машинах аэраторы не обеспечивают высокую степень дисперсности воздушных пузырьков, что ведет к тому, что удельная поверхность воздушной фазы даже при значительном насыщении ею флотируемой среды ока-. зывается недостаточной для эффективной флотации. 35

Более эффективными для этой цели являются флотационные устройства с эжекторными аэраторами, в которых наряду с диспергированием атмосферного или специально подаваемого под 40 давлением воздуха достигается интенсивное выделение. воздушных пузырьков из раствора.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому 45 результату является флотационная машина, включающая камеру, пеносборный желоб, пеносъемное и разгрузочное приспособления, вихревой аэратор с тангенциально встроенным патрубком для ввода питания, соплом для вывода в камеру и приспособлением для подачи воздуха. Корпус аэратора представляет собой полое тело вращения,ийеющее расширение в зоне подвода пульпы и сужающееся к разгрузочной горловине5

Подача жидкости (питания) производится под напором через тангенциально встроенный патрубок, благодаря чему поток приводится во вращательное движение. По оси корпуса в аппарат ввв- 60 ден патрубок, выходящий одним концом в зону максимального сужения струи (в горловине корпуса), а другим концом сообщакицийся с атмосферой или системой сжатого воздуха. В вихревой 65 камере происходит выделение воздуха из раствора| а в зоне сужения выпускаемой струи — эжектирование воздуха через центральный патрубок и его диспергирование в зонтообразно расходящейся струе жидкости. Аэрированная пульпа далее поступает во флотационную камеру (3).

Однако флотационная машина обладает недостатками,. снижакнцими эффективность флотационного процесса вследствие невысокой степени аэрации пульпы. Относительно короткий путь, на котором происходит сужение вращающегося потока в вихревой камере, не может полностью реализовать эффект выделения воздуха из раствора. Цеитральное расположение источника дополнительной аэрации, во-первых, ограничивает его сечение и, во-вторых, обусловливает подвод воздуха извне в. центральную зону вращающегося потока, где и без того, в силу расслоения потока по плотности в радиальном направлении, концентрация газообразного компонента максимальная. A потому воздух, подаваемый в центральную зону потока, должен для проникновения вглубь камеры преодолеть сопротивление жидкости, стремящейся удалиться от оси вращения, Таким образом, при работе известной машины происходит пересыщение центральной зоны потока воздухом, коалесценция пузырьков и, соответственно, уменьшение удельной поверхности воздушных пузырьков, что ведет к снижению эффективности флотационного процесса, Целью изобретения является повы шение эффективности флотационного процесса за счет увеличения степени аэрации.

Указанная цель достигается тем, что флотационная машина, включающая камеру, пеносборный желоб, пеносьемное и разгрузочное приспособления, эжекторно-вихревой аэратор с танген-, циально встроенным патрубком для ввода питания, соплом для вывода пита- ния в камеру и приспособлением для подачи воздуха, снабжена цилиндрическим пульпоприемником и затвором для регулирования сечения сопла азратора, при этом приспособление для подачи воздуха выполнено в виде камеры с патрубками для подачи воздуха, установленными в боковых стенках камеры над соплом вихревого аэратора, и дефлекторной сеткой, причем сопло вихревого аэратора размещено внутри приспособления для подачи воздуха соосно ему.

При этом затвор для регулирования сечения сопла вихревого аэратора выполнен s виде конуса, установленного основанием к разгрузочному концу соп1005920 .3 4 ла вихревого аэратора с возможностью рованной жидкости в пульпоприемник 4, вертикального перемещения. а установленная на выходе камеры 8

Кроме того, цилиндрический пульпо- дефлекторная сетка 10 служит для доприемник установлен в .камере соосно, полнительного диспергирования воздушвихревому аэратору. ной фазы и гашения скорости потока

На фиг. 1 представлена флотацион- 5 жидкости. Из пульпоприемника 4 аэриная машина, общий виду на фиг. 2 рованная пульпа распределяется по объе-.сечение A-A на фиг. 1у на фиг. 3 му флотационной камеры 1, где происузел I на фиг. 1; на фиг. 4 — узел ходит формирование пенного слоя и

II на фиг. 1 (с затвором для регули- его удаление в желоба 2 пеносъемнирования сечения сопла). $0 ками 3. Флотационная машина -включает ка- Камерный продукт разгружается чемеру 1 трапециедального сечения, пе- рез сливной порог в соответствующую носборный желоб 2 с пеносъемным при- емкость для напорной подачи в послеспособлением 3. По центру камеры рас- дующие камеры флотационной машины положен цилиндрический пульпоприем- 15 или для вывода в систему очищенной ник 4, по оси которого установлен воды. вихревой аэратор 5.с тангенциально Скорость потока жидкости из сопвстроенным патрубком -6 для ввода пи- ла 7, а значит и эжектирующая спотания и соплом 7 для вывода питания собность жидкости, зависит от напов камеру 1. С вихревым аэратором 5 .0 ра на входе патрубка б и-от сечения соединяется камера 8 цилиндрической выпускного отверстия сопла 7. Сонло или конической формы с патрубками 9 7 может быть оснащено затвором 11 для подачи воздуха и дефлекторной для регулирования сечениясопла аэрасеткой 10. тора с помощью тяги 12, имеющей ручЭлементы 4 — 10 образуют в сово- ной, механический, электромагнитный купности эжекторно-вихревой аэратор. или иной привод 13, расположенный .Патрубки 9 для подачи воздуха уста- эа пределами вихревого аэратора 5. новлены на боковых стенках камеры 8 Возможно регулирование положения затнад соплом 7 вихревого аэратора, а вора в автоматическом режиме. дефлекторная сетка 10 установлена - Определенное влияние на режим фло. на выходе камеры 8 в полости цилинд- З0 тации и ее показатели могут оказывать рического пульпоприемника 4. Возмож- высота расположения вихревого аэратоно использование вихревого аэратора ра относительно уровня слива, а такс регулируемым сечением сопла при же.глубина погружения пульпонриемника. помощи затвора 11, выполненного в Эти параметры могут регулироваться в виде конуса, установленного основа- 35 конкретных конструкциях флотационной нием к разгрузочному концу сопла вих- машины. Однако в общем случае необхоревого аэратора с возможностью вер- димо, чтобы нижний срез пульпоприемтикального перемещения посредством ника находился ниже уровня слива, а тяги 12 и привода 13 (ручного, меха- уровень дефлекторной сетки был. в пренического, электромагнитного и т,д.). 40 делах высоты пульпоприемника.

Флотационная машина работает сле- B предлагаемой флотационной машидующим образом. не суммируется эффект аэрации в вихИсходная жидкость под заданным на- ревом потоке и в вихревом аэраторе. пором через тангенциально встроенный Этим обеспечивается увеличение степатрубок 6 вводится в цилиндрическую g5 пени аэрации флотационной среды и часть вихревого аэратора 5, жидкость степени дисперсности воздушной фазы, далее приобретает вращательное движе- что ведет к повыаению технологичесние и перемещается в конической час- кой эффективности флотационного проти вихревого аэратора 5 к выпускному цесса при извлечении маслообразных отверстию сопла 7 вихревого аэратора. компонентов и поверхностно-активных

При этом происходит увеличение ско- веществ на предприятиях черной, цввтрости вращения потока и выделение ной металлургии, химической, нефтепузырьков воздуха из жидкости. На вы- химической промышленности. ходе потока жидкости из сопла 7 про- Таким образом, флотационная машиисходит эжектирование воздуха, посту- на повыаает эффективность флотационпающего через патрубки 9. Камера 8 55 ного процесса за счет увеличения стеобеспечивает направленный выход аэри- пени аэрации.

1005920

Фиг.4

ФиФ. Р

Составитель Л.Антонова

Редактор О.Юрковецкая Техред Т.Фанта

Корректор в. Бутяга

Заказ 1984/13 Тираи 579 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

ЮЮ

Филиал OGO Патент, r.уигород, ул.Проектная, 4