Способ разделения эмульсии

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 В 01 D 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с(., ф$ р

ОПИСАНИЕ NSO6PETEHHlj(, К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ М Й

Ю (21) 3797267/23-26 (22) 30.07.84 (46) 23.01,86. Бюл. У 3 (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности (72) А.А.Евдокимов, M.À.Aëüòìàí, С.Н.Никифоров и В.Н.Филатова (53) 665.622.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 499780, кл. В 01 D 17/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 944607, кл. В 01 D 17/04, !980.

Авторское свидетельство СССР

)) 1001961, кл. В 01 D 17/02, 1981. (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ, включающий движение ее в блоке узких вертикальных каналов в направлении сверху вниз и отстой образованной крупнодисперсной смеси, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс разделения, скорость движения Чм кс обрабатываемой эмульсии в каналах поддерживают не выше величины, определяемой по формуле

49.3 с!

З )ч где hP — разность плотностей фаз, кг/мз °

1 ускорение земного притяжения, и/с

J — эквивалентный диаметр канала, м; — динамическая вязкость среды, Па с.

1205926

6 РДИн 4>PPX, где

g a

6Р- = Я. °вЂ”

4 ин с1 (2) ВНИИПИ Заказ 8586/7 Тираж 663 Подписное

Филиал IIIIII "Патент, r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к разделению жидкостей, например эмульсии типа "Mac o в воде11, и может быть использовано в химической, газовой, металлургической и пищевой промьппленности.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на процесс разделения эмульсии.

Для этого скорость движения эмульсии в вертикальных каналах принимают такой, при которой возможно самопроизвольное вытеснение крупных частиц или слоя, образованных веществом дисперсной фазы, в направлении, противоположном движению обрабатываемой эмульсии. Из этого не следует, что каждый из каналов пучка должен работать в стационарном режиме, при котором внутренняя часть — осветленная дисперсионная среда — движется в одну сторону, а кольцевой слой, образованный веществом дисперсной фазы, — в противоположную, хотя такой вариант тоже допустим. В связи с тем, что накопление указанного слоя в каналах происходит неравномерно, сопротивление каждого из каналов имеющегося пучка в любой момент времени будет различным. Причем в том из каналов, где накопилось вещества дисперсной фазы больше, образуется пробка, для проталкивания которой перепада давления в канале оказывается недостаточно

a>Ax p g 4 (3)

h †-.. высота образовавшейся пробки, мэ

g — ускорение земного притяжения, M/с

Ь вЂ” разность плотностей дисперсной фазы (PP и дисперсной среды (gс ), кг/м, d — - эквивалентный диаметр канала, м, 8 — общая высота канала м, Д вЂ” коэффициент вязкого сопротивления при ламинарном режиме течения Л = 6", где

dvР

RC = — — - -. у Э

P — динамическая вязкость, Па с.

5 Максимальное значение скорости, при которой реализуется способ, находится совместным делением уравнений (1)-(3) аРясР

v иакс 32

Эта пробка под действием сил Архимеда вытесняется в направлении, противоположном потоку обрабатываемой эмульсии в других каналах рассматриваемого пучка. Освободившись от пробки, этот канал снова оказывается проходным для эмульсии, в то время как другой в этом пучке перекрывается пробкой из вещества дисперсной фазы, 20 и цикл повторяется.

Пример. Разделялась эмульсия масло (Pcp =800 кг/мг) в воде (=1000 кг/мз), для чего использовался известный сепаратор с длиной каналов

1,0 м и эквивалентным диаметром

1 0 мм. Содержание масла в воде

1000 мг/л, размер частиц фазы 2200 мкм. Разделение по первому режиму, который обеспечивал унос образу30 ющейся масляной пленки вместе с очищенной водой, проводилось с приведенной скоростью эмульсии в каналах

0,2 м/с. При этом перепад давлений по длине каналов составил 0,09 10 Па, З5 а удельные затраты энергии на обработку 12 кВт. с/м . Содержание в воде масла после отстойника 30 мг/л.

Второй режим обработки выбран в соответствии с приведенным способом

40 по формуле

4$ g Дг

= 0,0625 м/с. макс 32 Р

Принятое значение скорости движения эмульсии при реализации режима

45 0,02 м/с. Перепад давлений по длине каналов 600 Па, а удельные затраты энергии на обработку 0,8 кВт. с/м .

Содержание в воде масла на выходе из каналов не превышало 30 мг/л.

С уменьшением скорости движения эмульсии в каналах в 10 раз энергезатраты снизились в 15 раз.