Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности

 

Изобретение относится к обработке промышленных сточных вод, например маслосодержащих отходов металлургической промышленности. Цель изобретения - повышение производительности установки, увеличение степени извлечения масла из отходов и повышение качества получаемых продуктов. Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности содержит обезвоживатель, нагревательный аппарат 2 с мешалкой 3 и вакуумный аппарат 4 для перегонки масла с вертикальной рамной мешалкой 5 и нагревателем 6, выполненным в виде отдельных секций с различной тепловой мощностью по высоте аппарата. Рамная мешалка 5 снабжена рядом отдельных лопастей 7, имеющих разные площади и размещенных по высоте рамы с увеличением их площадей снизу вверх из расчета соотношения площадей крайних лопастей 7, равным в зависимости от плотности обезвоженной смеси от 2 : 3 до 1 : 4. Секции нагревателя 6 размещены с возрастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата 4 в том же соотношении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (п)з С 02 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° а

МФ

0» 4 (л) (Л

ЬЭ

О (21) 4671909/26 (22) 03.04.89 (46) 30.08.91. Бюл. hk 32 (71) Череповецкий металлургичес» ий комбинат им. 50-летия СССР (72) А, А. Буяров, Н. Д. Егоров, В. А. Дашковский и П. В. Мельников (53) 628.336(088.8) (56) Черная металлургия. Бюллетень НТИ, 1987. Ра 17, с. 62-63. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (57) Изобретение относится к обработке промышленных сточных вод, например,,, Ы,, 1673520 А1 маслосодержащих отходов металлургической промышленности. Цель изобретения— повышение производительности установки, увеличение степени извлечения масла из отходов и повышение качества получаемых продуктов, Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности содержит обезвоживатель, нагревательный аппарат 2 с мешалкой

3 и вакуумный аппарат 4 для перегонки масла с вертикальной рамной мешалкой 5 и нагревателем 6, выполненным в виде отдельных секций с различной тепловой мощностью по высоте аппарата. Рамная мешалка 5 снабжена рядом отдельных лопэ1673520

45 стей 7, имеющих разные площади и размещенных по высоте рамы с увеличением их площадей снизу вверх из расчета соотношения площадей крайних лопастей 7, равным в зависимости от плотности обезвоженной

Изобретение относится к обработке сточных вод и может быть использовано для разделения на воду, масло и окалину шламов или сгущенной пульпы металлургической промышленности, а также для очистки загрязненных механическими примесями масел.

Цель изобретения — увеличение степени извлечения масла иэ отходов, повышение производительности установки и повышение качества получаемых продуктов.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— сечение В-В на фиг. 1.

Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности содержит обезвоживатель 1, нагревательный аппарат 2 с мешалкой 3 и вакуумный аппарат 4 для перегонки масла с вертикальной рамной мешалкой 5 и нагревателем 6, выполненным в виде отдельных секций с различной тепловой мощностью по высоте аппарата 4, Рамная мешалка 5 снабжена рядом лопастей 7, имеющих разные площади и размещенных по высоте рамы с увеличением их площадей снизу вверх иэ расчета соотношения площадей крайне нижних и верхних лопастей 7, равным в зависимости от плотности обезвоженной смеси от 2;3 до

1:4, при этом секции нагревателя 6 размещены с возрастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата 4 в том же соотношении.

Лопасти 7 рамной мешалки 5 установлены около стенок вакуумного аппарата 4 под углом, обеспечивающим при вращении мешалки 5 отвод разделяемой смеси от нагреваемых стенок. Лопасти 7 размещены между радиальными элементами 8 конструкции рамной мешалки 5.

Вал 9 рамной мешалки 5 установлен на нижнем и верхнем опорных узлах, охлаждаемых водой, при этом выход вала 9 из вакуумного аппарата 4 загерметизировэн при помощи сальникового уплотнения, снабженного масляным затвором, 5

40 смеси от 2:3 до 1:4. Секции нагревателя 6 размещены с возрастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата 4 в том же соотношении. 4 ил.

Привод 10 рамной мешалки 5 вакуумного аппарата 4 выполнен без воэможности регулирования скорости вращения, при этом для контроля нагрузки на двигатель в

его силовой цепи предусмотрен амперметр, Разгрузочное устройство вакуумного аппарата 4 выполнено в виде шнека 11 с приводом 12, при этом разгрузочное окно шнека 11 снабжено герметично закрываемым люком 13, Выход вала шнека эагерметиэирован сальниковым уплотнением, снабженным масляным затвором.

Верхняя часть рабочего пространства вакуумного аппарата 4 посредством вакуумной системы соединена вакуум-насосом 14, при этом в системе предусмотрен холодильник 15 для охлаждения продуктов перегонки до жидкого состояния и приемник 16 жидких продуктов перегонки.

Вакуумный аппарат 4 снабжен индуктивными датчиками для контроля уровня и плотности ферромагнитных отходов, а также датчиками для контроля температуры и величины вакуума в рабочем пространстве.

Вакуумный аппарат 4 соединен с нагревательным аппаратом 2 посредством крана

17, Для загрузки концентрированных отходов непосредственно в нагревательный аппарэт 2 он снабжен загрузочной воронкой

18.

Для загрузки жидких отходов иэ сгустителя в обезвоживатель в установке предусмотрен насос 19.

Физические свойства нагретой, обезвоженной смеси, загружаемой в вакуумной аппарат 4, зависят в основном от соотношения масла и окалины в исходных отходах.

Смеси с большим содержанием масла в начале процесса перегонки оказывают минимальное сопротивление вращению мешалки 5, при этом скорость процесса перегонки и соответственно потребляемая тепловая мощность максимальна, обьем смеси и ее уровень значительно уменьшаются по мере удаления из нее масла, а в конце процесс перегонки резко замедляется, уменьшается потребляемая тепловая мощность.

1673520

Смеси с небольшим содержанием масла в начале процесса перегонки оказывают также небольшое сопротивление вращению мешалки 5, при этом скорость процесса перегонки и потребляемая тепловая мощность меньше максимальной, в процессе перегонки обьем смеси и ее уровень уменьшается в соответствии степени удаления иэ нее масла, а сопротивление вращению мешалки 5 резко возрастает, а в конце процесса перегонки потребляемая тепловая мощность оказывается минимальной, а сопротивление вращению мешалки 5 максимальной.

В вакуумном аппарате 4 одновременно с перегонкой масла происходит процесс расслоения смеси под действием силы тяжести, т.,е, плотность нижних слоев смеси оказывается значительно больше, чем верхнего слоя, что в свою очередь способствует ускорению процесса испарения масла с поверхности смеси в начале перегсчки.

Однако из-за недостаточной интенсивности перемешивания разделяемой смеси тихоходной рамной мешалкой 5 в в куумном аппарате 4 передача тепла от нижних слоев смеси к поверхности испарения весьма затруднена, При разделении отходов с большим содержанием масла более 3/2 массы окалины соотношение площадей крайне нижних и верхних лопастей 7 рамной мешалки 5 выбирают равным 1:4, при этом секции нагревателя 6 размещают с возврастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата 4 в том же соотношении. Величину площади крайней нижней лопасти 7 рамной мешалки 5 определяют с учетом снижения уровня разделяемой смеси к концу процесса перегонки масла и мощности привода 10 рамной мешалки 5. Тепловую мощность верхней секции нагревателя 6 определяют с учетом максимально достижимой интенсивности испарения масла в начале процесса перегонки и условий теплопередачи к верхнему слою разделяемой смеси при повышении интенсивности ее перемешивания.

При разделении отходов с небольшим содержанием масла менее 1/2 массы окалины соотношение площадей крайне нижних и верхних лопастей 7 рамной мешалки 5 выбирают равным 2:3, при этом секции нагревателя 6 размещают с возрастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата 4 в том же соотношении. Величину площади крайней нижней лопасти 7 рамной мешалки 5 определяют с учетом небольшого снижения уровня разделяемой смеси в процессе перегонки масла и увеличения сопротивления вращения мешалки 5.

Тепловую мощность нижней секции нагревателя 6 определяют с учетом меньшей интенсивности перемешивания и теплопередачи к нижнему слою раделяемой смеси, исключающей термическое разложение масла.

При разделении отходов с незначительным содержанием масла уменьшают высоту вакуумного аппарата 4 и применяют рамную мешалку 5 с лопастями 7, имеющими одинаковую площадь.

Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности работает следующим образом, Исходную смесь, содержащую воду, масло и окалину, из сгустителя (не показан) при помощи насоса 19 загружают в обезвоживатель 1 и включают в работу его нагреватель для нагрева смеси и перегонки воды.

В качестве теплоносителя для перегонки воды используют водяной пар.

Обеэвоженную смесь загружают в нагревательный аппарат 2 и при непрерывном вращении его мешалки 3 нагревают до 200250 С. Процесс нагрева смеси осуществляют при наличии некоторого избыточного давления паров воды и отсутствии свободного кислорода в рабочем пространстве нагревательного аппарата 2.

Температура нагрева смеси должна соответствовать температуре начала процесса вакуумной перегонки масла при остаточном давлении 20 мм рт. ст. (2,66 кПа) в рабочем пространстве вакуумного аппарата 4.

При нагреве смеси ниже 200"С процесс перегонки масла в вакуумном аппарате 4 начинается не сразу после загрузки смеси, соответственно снижается производительность вакуумного аппарата 4.

При нагреве смеси выше 250 С возможны выбросы разделяемой смеси и загрязнение получаемого масла твердыми частицами смеси из-эа черезмерно высокой скорости процесса вакуумной перегонки масла.

Вакуумный аппарат 4 заранее подготавливают к работе и до загрузки в него нагретой смеси пространство шнека 11 заполняют порошкообразной сухой окалиной, а рабочее пространство вакуумного аппарата 4 разогревают до 200-250 С.

Загрузку нагретой смеси в вакуумный аппарат 4 осуществляют открыванием крана 17.

После загрузки нагретой смеси в вакуумный аппарат 4 кран 17 закрывают, включают в работу привод 10 для вращения рамной мешалки 5 и в рабочем пространстве вакуумного аппарата 4 создают разреже1673520 нив с помощью вакуум-насоса 14 до остаточного давления 20 мм рт, ст. (2,66 кПа). Отсасываемые из рабочего пространства вакуумного аппарата 4 пары масла охлаждаются в холодильнике 15 до жидкого состояния, жидкое масло поступает в маслосборник 16, Процесс перегонки масла осуществляют при непрерывном вращении рамной мешалки 5 и постоянстве остаточного давления в рабочем пространстве вакуумного аппарата 4 на уровне 20 мм рт. ст, (2,66 кПа). а температуру разделяемой смеси постепенно повышают до 400 С, По мере удаления паров масла иэ разделяемой смеси ее уровень в вакуумном аппарате 4 непрерывно снижается, при этом верхние секции нагревателя 6 и верхние лопасти 7 мешалки 5 оказываются выше уровня разделяемой смеси, Во избежание перегрева кожуха вакуумного аппарата 4 по мере снижения уровня разделяемой смеси и "оголения" секций нагревателя 6 их последовательно отключают. Снижение уровня разделяемой смеси контролируют по показаниям индуктивных датчиков и термопар, установленных по высоте вакуумного аппарата 4, а также по объему получаемого масла.

Процесс перегонки масла продолжают до перехода отходов в порошкообразное состояние.

После окончания процесса перегонки масла вакуум-насос 14 останавливают, все секции нагревателя 6 отключают и рабочее пространство вакуумного аппарата 4 заполняют водяным паром. После этого открывают люк 13 разгрузочного окна и включением в работу привода 12 шнека 11 порошкообразные продукты разгружают из рабочего пространства вакуумного аппарата 4, при этом пространство шнека 11 оставляют заполненным порошкообраэными продукта5 ми.

Достоинствами предлагаемой установки являются высокое качество получаемых . продуктов, высокая степень извлечения масла из отходов, сравнительно более высо10 кая производительность вакуумного аппарата для перегонки масла и простота конструкции установки.

Испытание установки показало, что несмотря на уменьшение скорости вращения

15 мешалки с 14 до 5 об/мин по сравнению с прототипом, производительность предлагаемой установки увеличивается в 1,4 раза, т.е. количество получаемого чистого масла увеличивается с 0,3 до 0,5 т/ч.

Формула изобретения

Установка для разделения маслосодержащих отходов металлургической промышленности, содержащая обезвоживатель, 25 нагревательный аппарат с мешалкой и вакуумный аппарат для перегонки масла с вертикальной рамной мешалкой и нагревателем из отдельных секций с различной тепловой мощностью по высоте аппарата, о т л30 и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности установки, увеличения степени извлечения масла из отходов и повышения качества получаемых продуктов, рамная мешалка снабжена рядом лопастей, 35 которые размещены по высоте рамы с увеличением их площадей снизу вверх, при этом секции нагревателя размещены с возрастающей тепловой мощностью снизу вверх вакуумного аппарата.

1673520 о-б

ФигЗ

8-8

Составитель Л.Суханова

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор, M.Äåì÷èê

Заказ 2893 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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