Сепаратор для разделения трехфазных систем

 

Изобретение предназначено для очистки газа твердых и жидких флотирующихся включений и может быть широко использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение эффективности сепарации от флотирующихся частиц. Очистка загрязненного газа осуществляется путем контактирования его с жидкостной пленкой, транспортирующейся по обеим сторонам поверхности цилиндрических труб 4. При стекании жидкостной пленки в распределительные камеры 7, происходит осветление жидкости от флотирующихся включений, которые флотируются и через каналы 8 по козырькам 9 поступают на дно корпуса 1 сепаратора. Таким образом, в процессе очистки (сепарации) постоянно используется жидкость с малой концентрацией флотирующихся включений. 1 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИС7 ИЧГ СКИХ

РFÑÏÓÁËÈÊ (s l ) s В 01 О 47/06

l n(:удлРстВе1+Фыи кОмитет

ПО И ЮБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ КHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABTOPCKOM Y CBMQE TEJlb CTB Y

0

Од V

Ь (2 !) 4688132/26 (22) 09.03.89 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (7 !) Сибирский технологический институт (72) Н.А.Войнов, С.М.Мухаметкиряева, Н.А. В ой нова и Н,А. Николаев (53) 621.928,97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1074571, кл, В 01 0 45/12, 1984.

Лукин В.Д, и др, Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности. Л,; Химия, 1980, с.176 — 177. (54) СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение предназначено для очистки газа твердых и жидких флатирующихся включений и может быть широко использоИзобретение относится к сепараторам для разделения трехфаэных систем пара(газа), жидкости и флотирующихся частиц и может быть использовано в химической. нефтяной и других отраслях промышленности. в частности, при сепарации воздуха выходящего иэ ферментера для выращивания кормовых дрожжей от капель жидкости (питательное cycno) и микроорганизмов (дрожжей).

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации флотирующихся частиц.

На чертеже представлен общий вид сепаратора для разделения трехфазных систем.

„„. рЦ„„1673174 Al вано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является увеличение эффективности сепарации от флотирующихся частиц. Очистка загрязненного газа осуществляется путем контактирования его с жидкостной пленкой, транспортирующейся по обеим сторонам поверхности цилиндрических труб 4. При стекании жидкостной пленки в распределительные камеры 7, происходит осветление жидкости от флотирующихся включений, которые флотируются и через каналы 8 по козырькам 9 поступают на дно корпуса 1 сепаратора. Таким образом, в процессе очистки (сепарации) постоянно используется жидкость с малой концентрацией флотирующихся включений.

1 ил, Сепаратор для разделения трехфазных систем содержит корпус 1 со штуцерами для ввода газа 2 и вывода шлама 3, внутри которого установлены контактные устройства, выполненные в виде цилиндрических труб

4, в верхней части которых размещены сепарационные элементы 5. а в нижней — узлы распределения жидкости и газа 6. По длине снаружи труб 4 размещены распределительные кольцевые камеры 7, снабженные каналами 8 слива и направляющими козырьками 9 под ними, а в верхней части снаружи труб коаксиально установлены улавливающие стаканы 10, образующие кольцевой зазор 11. На поверхности стакана 10 установлен штуцер 12 для подвода жидкости. Камеры 7 размещены с зазорами

13 к трубам 4. При этом отношение длины

1673174

L1, эаглубленного в стакан 10 участка трубы

4 к общей длине L трубы 4 составляет

Lq/L=0,1 — 0 4

Сепаратор для разделения трехфаэных систем работает следующим образом.

Загрязненный газ через штуцер 2 поступает в корпус 1 сепаратора, а затем проходит в цилиндрические трубы 4, подхватывает жидкость из распределителя жидкости и газа б и транспортирует ее в виде тонкой жидкостной пленки. При этом происходит интенсивная очистка газа от твердых включений. На выходе из цилиндрической трубы 4 очищенный газ, жидкостная пленка и капли жидкости поступают в сепарационный элемент 5, где осуществляется отделение жидкости от очищенного газа, при этом жидкость поступает в улавливающий стакан 10, а очищенный газ удаляется из сепаратора. Из улавливающего стакана 10 жидкость с твердыми флотирующимися включениями в ней поступает в кольцевой зазор 11, где, сформировавшись в жидкостное кольцо, стекает затем в виде волновой жидкостной пленки по наружной поверхности цилиндрических труб 4. После этого жидкостная пленка поочередно сливается в жидкость распределительных камер

7, образуя в них флотирующие пузырьки воздуха, которые собирают флотоконцентрат, образуя в верхней части камер 7 сгущенную суспензию (шлам), который через каналы 8 для удаления шлама поступает на направляющие козырьки 9, а затем сливается на дно корпуса 1 сепаратора и отводится иэ него через штуцер 3. Приток свежей жидкости осуществляется через штуцер 12.

Таким образом, размещение в верхней части цилиндрических труб улавливающих стаканов, размещения по длине труб камер с каналами для удаления шлама и направляющими козырьками позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность сепаратора, что снижает себестоимость выпускаемого продукта, улучшает экологию окружающей среды.

Очистка жидкости от твердых включений происходит за счет флотации включений в полости распределительных камер, которые скапливаются (концентрируются) в верхнем слое жидкости, размещенной в камере. Флотация (подъем пузырьков воздуха и твердых включений в жидкости) осуществляется за счет внедрения воздуха в жидкость, размещенную в распределительных камерах, волновой поверхностью жидкостной пленки, стекающей по наружной поверхности цилиндрических труб и вообще на всем протяжении контакта газа с пленкой жидкости.

5

Таким образом, в распределительных камерах происходит разделение суспензии на осветленную жидкость и шлам, вследствие чего в стекающей и поднимающейся жидкостной пленке не происходит нарастания концентрации включений, что обусловливает устойчивое движение жидкостной пленки и предотвращает забивание сепарационного устройства.

Наличие каналов 8 для удаления шлама и направляющих козырьков 9 обеспечивает постоянное удаление шлама из камер и предотвращает попадание шлама с вышерасположенной камеры на нижерасположенной камеры на нижерасположенные, что обеспечивает работоспособность сепаратора.

Соблюдение отношения длины участка цилиндрической трубы, размещенного в улавливающем стакане Li к длине цилиндрической трубы L, равного Li/! = 0,1 — 0,4 позволяет обеспечить в улавливающем стакане столб жидкости (гидрозатвор), устраняющий прорыв газа через кольцевой зазор, образованный улавливающим стаканом и наружной поверхностью цилиндрической трубы, что обеспечивает работоспособность аппарата и направляет газ во внутреннюю полость цилиндрических труб, обеспечивая тем самым транспортировку жидкости по внутренней поверхности труб 4.

Установлено, что с целью получения эффективности очистки 99-99,87 длина цилиндрической трубы должна быть равна

1,5 — 3 м в зависимости от расхода газа и его запыленности, Тогда высота гидрозагвора 11 может варьироваться в зависимости от сопротивления в следующем диапазоне 0,15-1,2 м.

При выполнении соотношения L i/L< 0,1, высота гидрозатвора становится менее 150 мм вод.ст., что явно не достаточно для удержания газа в корпусе 1, аппарат становится не работоспособным.

Выполнение отношения L /Е=0,4 не целесообразно, так как неоправдано увеличивается длина L>, которая становится более

1,2 м, что уменьшает рабочую зону очистки и снижает эффективность.

Формула изобретения

Сепаратор для разделения трехфазных систем, содержащий корпус с контактными устройствами в вице цилиндрических труб, выполненных в нижней части с узлами распределения жидкости и газа, а в верхней части — с сепарационными элементами, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью повышения эффективности сепарации флотирую1673174

Составитель О. Беккер

Редактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2875 Тираж 431 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 щихся частиц из газа, он снабжен улавливающими стаканами, установленными коаксиально снаружи с зазором к каждой трубе на уровне сепарационного элемента, и кольцевыми камерами, размещенными по длине с зазором снаружи каждой трубы и выполненными с каналами слива шлама в верхней части и направляющими козырьками пад ними, при атом отношение длины заглубленного в стакан участка каждой цилиндри5 ческой трубы к общей длине трубы составляет 0,1 — 0,4.