Способ сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести

 

Изобретение относится к способу сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести и позволяет повысить эффективность. Сепарируемую среду тангенциально подают в первый водоворот ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения. Более тяжелый компонент концентрируют в придонной части и удаляют в ее центр, а более легкий компонент концентрируют в верхней части камеры. Два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальном направлении, при этом водовороты взаимодействуют по крайней мере на части высоты камеры, а часть потока водоворота направляют с периферии водоворота к периферии следующего водоворота. Водовороты, расположенные параллельно относительно потока, взаимодействуют друг с другом. Водовороты, расположенные последовательно относительно потока, взаимодействуют друг с другом. Более легкий компонент выпускают из последней камеры через внешней ее край, а более тяжелый компонент выпускают в общий контейнер, расположенный за камерами. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 01 D 45/12, 21/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

В (21) 4203615/26 (86) РСТ/Fl 87/00023 (11.02,87) (22) 09,10,87 (31) 860637 (32) 12.02.86 (33) Fl (46) 23.07.91. Бюл. М 27 (71) Лисоп ОЙ (Fl) (72) Сеппо Ильмари Рюнянен (Fi) (53) 621.928.37 (088.8) (56) Патент Великобритании

М 2082941.

Патент Великобритании

М 2148744.

Патент СССР

М 1163800, кл. В 01 О 45/12, 1982. (54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ КОМПОНЕ НТОВ

ИЗ ЖИДКОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ СИЛЫ

ТЯЖЕСТИ (57) Изобретение относится к способу сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести и позволяет повысить

Изобретение относится к способу сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести.

Цель изобретения — повышение эффективности, На фиг.1 показан ряд осаждающих резервуаров; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — то же, при ступенчатом расположении донных частей резервуаров; на фиг, 4 — схема осаждающих резервуаров, при которой наружные участки последовательных и параллельных резервуаров соединены друг с другом; на фиг.5 — система осаждающих резервуаров с иэменяющи„, Ы,, 1665868 АЗ эффективность. Сепарируемую среду тангенциально подают в первый водоворот ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения, более тяжелый компонент концентрируют в придонной части и удаляют в ее центр, а более легкйй компонент концентрируют в верхней части камеры. Два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальном направлении, при этом водовороты взаимодействуют по крайней мере на части высоты камеры, а часть потока водоворота направляют с периферии водоворота к периферии следующего водоворота, Водовороты, расположенные параллельно относительно потока, взаимодействуют друг с другом. Водовороты, расположенные последовательно относительно потока, взаимодействуют друг с другом. Более легкий компонент выпускают из последней камеры через внешний ее край, а более тяжелый компонент выпускают в общий контейнер, расположенный за камерами. 3 э.п. ф-лы, 7 ил. мися размерами резервуаров; на фиг. 6 — ряд осаждающих резервуаров, в которых центры резервуаров идут по зигзагообразной линии; на фиг.7 — то же, снабженных ребром для отклонения потока.

На фиг.1 и 2 показан ряд осаждающих резервуаров 1. Сепарируемую среду тангенциально по патрубку 2 подают в первый водоворот 3 ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения, Два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальном направлении. Более тяжелый компонент концентрируют в лридонной

1665868 части 4, а более легкий компонент концентрируют в верхней части камеры. Некоторая часть наружного края медленно движущегося водоворота 3 предшествующего резервуара проходит в наружный участок

Последующего осаждающего резервуара, где упомянутый медленно движущийся водоворот 3 имеет продолжение. Ряд (фиг,1 и

2) содержит пять последовательных осаждающих резервуаров. Когда поток медленно проходит от первого резервуара к последнему в ряду, сила тяжести концентрирует тяжелый компонент в нижних участках резервуара, а легкий компонент — в верхних участках. 8 этом случае выгрузка легкого компонента происходит только иэ последнего резервуара у поверхности по выпускному отверстию 5. Легкий компонент выгружают над переливной перемычкой 6.

8 предшествующих резервуарах этого ряда

Тяжелый компонент в достаточном количеСтве выгружают из придонной части 4 по выпускным отверстиям 7, регулируемым поСредством размера отверстия, клапаном или противодавлением тэк, что не происходит черезмерного захвата легкого компонента тяжелым компонентом. В этом случае первые четыре агрегата ряда представляют собой предварительные сепараторы с не

Очень значительным выгружаемым потоком, но количество тяжелого компонента уменьшается и осаждается по.направлению к донной части. Осаждающие резервуары имеют круглую форму, однако могут быть использованы агрегаты с резервуарами другой формы, например эллиптической, многоугольной, э — àêæå различной аркообразной формы, Сбор тяжелого и легкого компонентов может быть произведен из геометрического центра резервуара или из какого-либо смещенного от центра места, Более тяжелый компонент выпускают в общий, контейнер 8. Если уровень более тяжелого компонента в контейнере 9 повышается, количество перетекания увеличивается. Таким образом, уровень переливной перемычки 6 и уровень в Общем контейнере

8 относительного перетекания остаются практически неизменными благодаря своеобразному саморегулированию. Если поднять уровень перетекания более тяжелого компонента выше, увеличится скорость потока тяжелогО компонента Относительно скорости потока легкого компонента. Столкновение водоворотов происходит у закругленных кромок 9. Если используют острые кромки, g KoTopblx происхОдит столкнОвение, можно создать колебательное движение В Осаждающих резервуарах, когда поток периОдически проходит ПО разным сторонам кромки. Это возвратно-поступательное, колебательное движение предпочтительно для удержания собранного осадка на дне и для его постепенного уноса к месту

5 сбора.

Донные части резервуаров 1 (фиг.3) располагают ступенчато в вертикальном направлении. Ступени такого расположения препятствуют прямому потоку вблизи дон1Î ной части от переднего конца ряда агрегатов по направлению к его заднему концу.

Донный слой, содержащий тяжелый компонент, стремится остаться ниже ступеней.

Поскольку жидкий слой сохраняется пони15 жающимся по направлению к хвостовому концу, отделение тяжелого компонента 0роисходит легче, поскольку расстояние осаждения становится короче. Ступенчатое расположение может быть использовано

20 для увеличения высоты тангенциального впускного патрубка 2 с тем, чтобы уменьшить скорость на входе, Предусмотрена возможность отсечки части входа 10 посредством преграждающей пластины 11. 5 Пластина для преграждения потока может быть также установлена для создания препятствия прохождению плавающих объектов и частиц к упомянутому выходу 5 для легкого компонента (L-образной формы), что

30 препятствует образованию турбулентности.

Эффект, подобный тому, который получается посредством ступенчатого расположения, может быть достигнут расположением вблизи от донной части некоторых верти35 кальных пластин 11 для преграждения потока, высота которых выбирается соответствующим образом. Легкий компонент может быть выгружен на различных стадиях ряда осаждающих резервуаров 1 посредст40 вом использования переливов 6 через наружный борт. Они могут быть образованы в средней части ряда (фиг.3) либо в конце ряда, Посредством постепенной выгрузки легкого компонента могут быть созданы, 45 по возможности, малые вертикальные потоки, при этом направленные вверх потоки не подхватывают тяжелый компонент со дна и не переносят его вперед.

Г1араллельные и последовательные ре50 зервуары 1 (фиг.4) находятся в контакте друг с другом посредством входов 10. Осаждающие резервуары создают систему лишь с незначительными делителями 12 потока между различными резервуарами. Такие де55 лители 12 потока могут быть выполнены в виде легкой конструкции или полыми, в виде отдельных агрегатов на общем днище или полу резервуаров 1. В случае, показанном нэ фиг.4, может быть обеспечено эффективное колебательное действие, если делители

1665868

4ьг.2

11 потока установлены с острыми кромками, у которых происходит столкновение. На фиг,4 — выход для легкого компонента показан аналогично выходу на фиг, 2, но для всех агрегатов с резервуаром. 5

На фиг.5 показана схема, в которой размер осаждающих резервуаров 1 изменяется. 8 начале ряда меньший диаметр создает более сильное нижнее течение, чем то, которое имеет место в больших резервуарах по 10 направлению к концу. Размер осаждающих резервуаров в ряду также может постепенно уменьшаться, у На фиг.6 показан ряд осаждающих резервуаров 1, расположенных зигзагообраз- 15 но, Поток, проходящий через устройство от входа 2 к выходу 5, принудительно перемещается на возможно большее расстояние, а это означает, что имеется продолжительное время для осаждения. В больших резервуа- 20 рах 1 основной поток поворачивается более чем на 180О, что приводит к интенсификации феномена чашки в зоне поворота.

На фиг.7 представлено устройство, в котором вход 10 снабжен отклоняющим ре- 25 бром 13 для усиления танТенциального направления потока. Тангенциальный вход

2 расположен снаружи радиуса первого агрегата с резервуаром 1. Соответственно изза наружной стенки входной поток 30 принужден работать ближе к центру первого резервуара 1. Этот тип устройства, в частности, предпочтителен в нижней части входа 2 вблизи от дна.

Формула изобретения

1. Способ сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести, заключающийся в том, что сепарируемую средутангенциально подают в первый водоворот ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения, при этом более тяжелый компонент концентрируют в придонной части и удаляют в ее центр, а более легкий компонент концентрируют в верхней части камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальномнаправлении, при этомводовороты взаимодействуют по крайней мере на части высоты камеры и часть потока водоворота направляют с периферии водоворота к периферии следующего водоворота, 2. Способ поп1,отличающийся тем, что водовороты, расположенные параллельно относительно потока, взаимодействуют друг с другом.

3. Способ поп.1, отлича ющийся тем, что водовороты, расположенные последовательно относительно потока, взаимодействуют друг с другом.

4. Способ по п,1, отличающийся тем, что более легкий компонент выпускают из последней камеры через внешний ее край, а более, тяжелый компонент выпускают в общий контейнер, расположенный за камерами.

1665868

А-А

5 5

1665868

1665868

Составитель 3, Яшкова

Редактор Л, Гратилло Техред M.Ìîðãåí Tàë Корректор Т. Палий

Заказ 2402 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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