Способ отделения твердых тел от текучей среды и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способу и устройству для отделения твердых тел от текучих сред, содержащих флокулирующие агенты, такие как полимеры, и позволяет повысить эффективность отделения. Способ отделения твердых тел от текучей среды включает регулируемую подачу обрабатываемой жидкости и флокулирующего агента с последующим смещением непрерывно вращающейся крыльчаткой с лопатками, вращающимися со скоростью 1,5-3,0 м/с (подачу обрабатываемой жидкости осуществляют со скоростью 151-227 л/мин). Концентрация флокулирующего агента составляет менее 0,5 мас.%, преимущественно 0,03 мас.%, регулируемый отвод осветленной жидкости осуществляют путем непрерывного перелива через верхнюю часть емкости со скоростью 40-160 л/мин на 1 м<SP POS="POST">2</SP>, производится также регулируемый отвод осадка из донной емкости. Устройство для осуществления способа содержит емкость с дном и боковой стенкой, устройство подачи обрабатываемой суспензии в виде кольцевого лотка с трубками, опущенными вниз и имеющими открытые концы, устройство подачи флокулирующего агента в виде сопл, расположенных на расстоянии друг от друга на уровне открытых концов трубок вблизи крыльчатки над лопатками. Крыльчатка установлена горизонтально над скребком для перемещения осадка со дна емкости, а лопатки крыльчатки расположены радиально на расстоянии от боковых стенок емкости, при этом диаметр скребка меньше диаметра их стенок емкости, рыльчатки. 2 с.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К rlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028076/23-26 (22) 18.08.86 (3I) 76735) (32) 19.08.85 (33) US (46) 30.01.90. Бюл. 9 4 (71) Петерсон Филтерз Корпорейшн . (vs) (72) к.линн петерсон (vs) (53) 66.066.7(088.8) (56) Патент США ?I 331 3725, кл. 210-20,, 1964. (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ

ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу и устройству для отделения твердых тел от текучих сред, содержащих флокулирувщие агенты, такие, как полимеры, и позволяет повысить эффективность отделения. Способ отделения твердых тел от текучей среды включает регулируемую подачу обрабатываемой жидкости и флокулирувщего агента с последующим их смешиванием непрерывно вращающейся крыльчаткой с лопатками, вращающимися со скоростью 1,53,0 м/с. Подачу обрабатываемой жидИзобретение относится к способу и устройству .для отделения твердых тел от текучих сред с использованием флокулирующих агентов, таких, как полимеры, а именно для отделения твердых мелкозернистых частиц, имеющих размеры примерно 28 меш до нуля, от текучих сред, таких, как отходы углеобогатительной фабрики, (51)5 С 02 F 1/52, В 01 D 21/08 кости осуществляют со скоростью 151—

227 л/мин. Концентрация фпокулирувщего агента составляет менее 0,5 мас.%, преимущественно 0,03 мас.%, регулируемый отвод осветленной жидкости осуществляют путем непрерывного перелива через верхнюю часть емкости со скоростью 40-160 л/мин на 1 м, про2 изводится также регулируемый отвод осадка из донной части емкости. Устройство для осуществления способа содержит емкость с дном и боковой стенкой,,устройство подачи обрабатываемой суспензии в виде кольцевого лотка с трубками, опущенными вниз и имеющими открытые концы, устройство подачи флокулирувщего агента в виде сопл, расположенных на расстоянии друг от друга на уровне открытых концов трубок вблизи крыпьчатки над лопатками. Крыльчатка установлена горизонтально над скребком для перемещения осадка с дна емкости, а лоп»тки крыпьчатки расположены радиально на расстоянии от боковых стенок емкости, при этом диаметр скребка мень— ше диаметра крыпьч»тки. 2 с.п. ф-лы, 4 з,п. Ф-лы, 4 ил °

Цепь изобретения — поньш ение эффективности отделения.

На фиг.? предст»впен» схем» технологического процесса углеобог»титепь— ной Фабрики; II» фиг.2 — устройство для отделения твердых тел от текучей среды, продольный разрез; н» Фиг.3 то же, вид сверху; на фиг.4 — р»эрез А-А на фиг.2.

1540654

Схема технологического процесса углеобогатительной фабрики содержит конвейер 1, перемещающий руду и сваливающий ее на обесшламливающие сита 2, где она разделяется на частицы размером больше 28 меш и частицы размерами от 28 меш до нуля. Материал размером больше 28 меш подается в отсадочную машину 3, в которой для отеделения малозольного угла от отходов, таких, как камень, сланец и высокоэольный удаляемьй материал, используется вода. Разделение осуществляется по удельному весу, причем уголь плавает на поверхности осадочной машины 3, а отходы идут ко дну.

Малоэольный уголь отделяется и падается на обезвоживающие сита 4, а за. тем в вагонетку 5.Отходы извлекаются из отсадочной машины 3 конвейером 6 и транспортируются к конвейеру 7, где сбрасываются в погруэочный бункер 8.

Партия руды размером от 28 меш до 25 нуля подается в флотационные ячейки

9 ° где малозольный уголь размером от

28 меш до нуля отделяется и подается в фильтрующее устройство 10. Вода и мелкозернистый материал сливаются 30 с обезвоживающего сита 4 и также подаются в флотационные ячейки 9, Обеэвоженний малозольный уголь размером от 28 меш до нуля передается иэ фильтрующего устройства в вагонет- 35 ку 5. Отходы размером от 28 меш до нуля опускаются на дно флотационных

-ячеек 9 и передаются в виде суспензии в сгуститель-очиститель ll. Сгущенные отходы размером от 28 меш до нуля 40 подаются в фильтр 12 отходов. Отжатый осадок, состоящий иэ отходов размером от 28 меш до нуля, образованный в фильтре 12 отходов, сбрасывается в отходы размером более 28 меш на кон- 45 вейере 7 для засыпки в погрузочный бункер 8. Затем отходы сбрасываются из погрузочного бункера 8 в грузовики

13 и перевозятся на свалку пустой породы 14, где раэравниваются бульдо- 50 .эерами 15. Свалка пустой породы имеет первоначальную высоту 12 дюймов (305 мм), а затем утрамбовывается в соотношении 4:1 для уплотнения ее и предотвращения случайного пожара, I

Устройство для отделения твердых тел от текучей среды содержит резервуар 16, имеющий открытую верхнюю часть 17, конусообразное дно !8 и боковую стенку 19, в предпочтительном варианте реализации являющуюся. цилиндрической, Вращающийся вал 20, имеющий прикрепленные к нему лопатки

21, образует крыпьчатку. Вал 20 поддерживается и вращается обычным устройством (не показано). Крыльчатка предпочтительно имеет четыре лопатки

2l разнесенные на 90, однако можно о использовать крыпьчатки, имеющие иное число лопаток. Лопатки 21 наклонены относительно вертикали так, чтобы к части суспензии в резервуаре

16, находящейся в контакте с лопатками 21, прикладывалось усилие, направленное по спирали вниз. Однако в некоторых случаях лопатки параллельны вертикали.

Сквозь боковую стенку 19 в ее верхней части 17 проходит впускной трубопровод 22, который заканчивается кольцевым лотком 23. Из лотка 23 выходит вниз множество трубок 24, которые имеют открытые концы, смежные с крыльчаткой и находящиеся над ней. Имеется четыре трубки 24, разнесенные на

90, но в пределах объема данного изобретения можно использовать столько трубок 24, сколько необходимо.

Суспензия 25, содержащая твердые частицы, которые необходимо отделить от текучей среди, вводится в резервуар 16 через впускной трубопровод

22, лоток 23 и трубки 24. Над открытой верхней частью 17 расположен впускной трубопровод 26, который заканчивается кольцевым лотком 27, Из лотка 27 отходят вниз трубки 28, снабженные соплами 29, расположенными на уровне открытых концов трубок 24 над лопатками 21 крыльчатки. Имеется о четыре трубки 28, разнесенные на 90 но можно использовать и другое количество трубок 28 (оно должно соответствовать числу 24), Флокулирующнй агент 30, жидкая смесь активированного полимера вводится в резервуар 16 через впускной трубопровод 26, лоток

27 и трубки 28 ° На боковой стенке

19 расположен водослив 31 с выпускным трубопроводом 32 для удаления чистого слива из резервуара 16.

Конусообразное дно 18 имеет поверхность, угол наклона которой обеспечивает перемещение шарикообразных хлопьев вниз, в сливной колодец 33.

40654

5 15

Выпускной трубопровод 34 используется для выпуска суспензии 35, содержащей шарикообразные хлопья в текучей среде, иэ резервуара 16 через сливной холодец 33 в соответствующее сепараторное устройство, например фильтр

12 отходов. Скребок 36 используется для перемещения суспензии и шарикообраэных хлопьев в сливной колодец 33.

Скорость подачи обрабатываемой суспензии 25 и флокулирующего агента

30 относительно скорости выпуска чистого слива и суспензии 35 характеризует уровень 37 материала в резервуаре !6.

Устройство для осуществления способа отделения твердых тел от текучей среды работает следующим образом.

Крыльчатка вращается со скоростью, достаточной для получения на концах лопаток скорости примерно 300-600 футон в минуту (1,5-3,0 м/с). Обрабатываемая суспензия 25 вводится в резервуар 16 через открытый конец каждой трубки 24 со скоростью примерно 400-600 галлонов н мин (151227 л/мин) при концентрации твердых . частиц примерно 3-8 вес.Х, предпочтительно около 4 нес.X. Обрабатываемая суспензия 25, содержащая хлопья в текучей среде, имеет концентрацию твердых частиц примерно 35-50 нес,X предпочтительно около 40 вес.X. Флокулирующий агент, содержащий смесь активированного полимера с концентрацией примерно менее О, 5 вес.Х, предпочтительно около 0,03 вес,7, вводится через сопло 29 каждой трубки 28.

Активиронанный полимер может быть катионным, умеренно анионным, анионным или их смесью, Вращение крыльчатки и скорость суспензии и флокулнрующего агента создают зону интенсивного перемешивания, формируя твердые частицы в суспензии н сравнительно небольшие шарикообразные хлопья, которые опускаются на поверхность конусообразного дна 18. Скорость слива осветленной жидкости составляет 40-160 л/мин на 1 м . формула изобретения

I.Ñïîñîá отделения твердых тел от текучей среды путем непрерывной гра" витационной седиментации в емкости типа отстойник-осветлитель, включающий регулируемую подачу обрабатываемой жидкости и флокулирующего агента

1Î

55 с последующим их смешением непрерывно вращающейся крыпьчаткой с лопатками, регулируемый отвод осветленной ! жидкости путем непрерывного перелива через верхнюю часть емкости и регулируемый отвод осадка из донной части емкости, отличающийся тем, что, с целью поньппения эффективности отделения, подачу обрабатываемой жидкости и флокулирующего агента в зону интенсивного перемешивания осущестнляют непрерывно вблизи крыпьчатки над лопатками, вращающимися со скоростью 1,5-3,0 м/с.

2.Способ по п,l о т л и ч а ю ". шийся тем, что подачу .обрабатываемой жидкости осуществляют со скоростью 151-227 л/мин.

3.Способ по пп.l и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что концентрация фпокулирующего агента составляет менее 0,5Х по массе, преимущественно

О,ОЗХ.

4.Способ по пп.:1-3, о т л и ч а ю— шийся тем, что скорость отвода осветленной жидкости составляет 40160 л/мин на 1 м, 5.Устройство для отделения твердых тЕл от текучей среды, содержащее емкость с дном и боковой стенкой, устройства регулируемой подачи обрабатываемой жидкости и флокулирующего агента, устройство регулируемого отвода осветленной жидкости н осадка, размещенные в нерхней и нижней частях емкости соответственно, крыльчатку с лопатками, размещенную в центральной зоне емкости, скребок для перемещения осадка со дна емкости, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности отделения, устройство подачи обрабатываемой суспензии выполнено в виде коль- цевого лотка с трубками, опущенными вниз и имеющими открытые концы, а устройство подачи флокулирующего аген та выполнено в виде сопл, расположенных на расстоянии друг от друга на уровне открытых концов трубок вблизи крыпьчаткн над лопаткаМи, крыльчатка установлена горизонтально над скребком для перемещения осадка со дн» емкости, а лопатки крыльчатки расположены радиально на расстоянии от боковых стенок емкости.

6 Устройство по п.5, о т л и я а ю— щ е е с я тем, что диаметр скр Гка меньше диаметра крыльчаткп.

1 540654 юэ №

Составитель Т.Леднева

Техред М.Дидык Корректор М.Кучерявая

Редактор А.Маковская

Заказ 234 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101