Аппарат для очистки водных растворов

 

Использование: регенерация отработанных высокощелочных растворов электролитического обезжиривания. Сущность изобретения: аппарат содержит корпус переменного сечения, в верхней части которого расположен анод с осевым каналом, над которым установлен вращающийся абразивный катод, расположенные во внутреннем коническом корпусе, верхняя цилиндрическая часть которого перфорирована , а в нижнюю часть тангенциально введен патрубок ввода обрабатываемой жидкости, а патрубок ввода раствора щелочного компонента соединен с осевым каналом . С наружной стороны внутреннего корпуса расположен блок сетчатых электродов . В средней части корпуса находится зона тонкой доочистки с ферромагнитной насадкой из намагниченных частиц, фильтр с плавающей загрузкой и секция, заполненная сорбентом. 1 з п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с з 4 ; ° .лл 1- Ж

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4886070/26 (22) 25.10.90 (46) 15.08.92. Бюл, N. 30 (71) Кишиневское научно-производственное объединение Технология" (72) В.В.Ковалев, M.È.Cóäâàðã и О.В.Ковалева (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1535846, кл. С 02 F 1/72, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N- 1488260, кл, С 02 F 1/46, 1987. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ (57) Использование . регенерация отработанных высокощелочных растворов электролитического обезжиривания. Сущность изобретения: аппарат содержит корпус переменного сечения, в верхней части котороИзобретение относится к технологии регенерации отработанных растворов электролитов, применяЕмых в гальванотехнике, в частности электролитов обеэжири, вания деталей перед нанесением гальванопокры-. тий, которые являются высокощелочными; выходят иэ строя из-эа накопления в них неэмульгированных и эмульгированных нефте-и маслопродуктов, омыляемых жиров и взвешенных веществ, и часто меняются, Залповые сливы таких электролитов в сточные воды парализуют работу очистных соОружв-ний, так как они отрицательно влияют на процесс очистки, осуществляемый любым из известных способов — ионообменным, мембранным (обратно-осмотическим), электродиализом, электрокоагуляцией, так как выводят иэ строя ионообменные смолы. мембраны, пассивируют электроды.., SU 1754663 А1 (sl>s С 02 F 1/46, 1/48 ц"

r0 расположен анод с осевым каналом, над которым установлен вращающийся абразивный катод, расположенные во внутреннем коническом корпусе, верхняя цилиндрическая часть которого перфорирована, а в нижнюю часть тангенциально вве- . ден патрубок ввода обрабатываемой жидкости, а патрубок ввода раствора щелочного компонента соединен с осевым каналом, С наружной стороны внутреннего корпуса расположен блок сетчатых электродов. В средней части корпуса находится эоНа тбнкой доочистки с ферромагнитной насадкой из намагниченных частиц, фильтр с плавающей загрузкой и секция, заполйенная сорбентом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ф

Регенерация таких отработанных растворов, содержащих в исходном состоянии кроме едкого натра (30- 50 г/л) также кальцинированную соду, тринатрийфосфат, силикат натрия, обычно затруднена из-за повышенной щелочности (до рН - 14) и невозможности применения для этих целей стандартных ультрафильтрационных мембран на ацетатцеллюлозной или фторопластовой основе типа БТУ-0,5/2 марки А-1 или

CD-1.

Цель изобретения — обеспечение возможности регенерации отработанных высокощелочных растворов электролитического обезжиривания и сокращения расхода химических реагентов.

На чертеже представлен аппарат, общий вид.

Аппарат содержит корпус 1, внутри которого расположен анод 2 с центральным

1754663 каналом 3, над которым установлен абразивный катод 4, приводимый во вращение электроприводом 5, на оси которого подвижно закреплен отделитель пенофлотоконцентрата 6 и контактная система 7, расположенная вб внутреннем коническом корпусе 8, верхняя цилиндрическая часть 9 выполнена перфорированно, а в нижнюю часть тангенциально введен натрубок 10 10 ввода обрабатываемой жидкости, а также патрубок 11 ввода раствора щелочного компонента; С наружной стороны корпуса 8. расположен блок сетчатых электродов 12 вспомогательного электрофлотатора, при- 15 крепленных с другой стороны к конической перегородке 13, имеющей в верхней части отверстия 14 перетока. пенофлотоконцентрата. над которыми установлены попеременно подключенные электромагнитные

20 блоки 15, образующие с верхней частью корпуса 1 зону сбора пенофлотоконцентрата и отвода его через патрубок,16. Средняя часть корпуса 1 образует с внутренним корпусом 8 канал 17, соединяющий зону тонкой доочистки с ферромагнитной насадкой из сферических намагниченных частиц 18, с наружной стороны которой находится соле ноид 19, над насадкой 18 в нйжнем внутрен- 30 нем цилиндрическом корпусе 20 расположена фильтрующая йлаваащая загрузка 21, разделенная сеткой 22, а в нижней части находится канал перетока 23; соединяющий зону адсорбционной доочи- 35 стки 24, образуемую нижней частью корпуса

1 и внутреннего корпуса 20, с патрубком 25 вывода очищенного раствора, и патрубки с задвижкой 26 для общей промывки аппара та и рецйркуляции раствора с помощью на- 40 соса 27 и вентилей 28 и 29. Поочередность включения магнитных катушек 15 производится системой управления 30.

Анод 3 йзготавливается из спрессованной стальной стружки или стального или 45 чугунного литья, абразивный катод 4 по известной технологии стандартного абразивного круга с размером абразивных частиц

250 — 500 мкм. Ферромагнитные сферические частицы 18 применяются из спеченно- 50 го гексаферрита бария диаметром 2 — 5 мм, фильтрующая плавающая загрузка 21 используется из вспененного полистирола преимущественно с диаметром частиц 1 — 4 мм, а в качестве сорбента 24 — активированный уголь марки бАУ или другой.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат заполняют. водой или 0,5-1 ным раствором едкого натра, при этом объ1 ем этого раствора и концентрация конструктивно рассчитываются для восполнения вырабатываемого или выпаренного раствора обезжиривания. Затем через патрубок 26 и с помощью насоса 27 через патрубок 11 и внутренний канал 3 растворимого анода подается раствор едкого натра в межэлектродное пространство, образуемое анодом и катодом 4. Затем включается с помощью электропривода 5 вращение абразивного катода 4 и подается постоянный ток через контакты 7 на электроды. В результате айодного растворения железа и протекающих затем процессов гидролиза и структурнофазовых превращений в межэлектродном пространстве формируется ферромагнитная структура осадка-преимущественно на основе магнетита (Fe20<) по реакции

Ре(ОН)2+ 2Ре(ОН)з - Гез04+ 4Н20.

Одновременно начинают выделяться электролизные газы, преимущественно пузырьки водорода, а под действием вращения катода жидкость также приобретает вращательное движение.

После этого включается тангенциально подача отработанного обезжиривающего раствора, содержащего, как правило, щелочные компоненты — едкий натр, кальцинированную соду, тринатрийфосфат и жидкое стекло, имеющего стандартный первоначальный состав 30 — 50 г/л каждого компонента; содержащего кроме того загрязняющие компоненты, образующиеся в процессе работы при обезжиривании деталей: эмульгированные и неэмульгированные масла, омыленные жиры, взвешенные вещества и коллоидные образования, За счет массообмена s обьеме, образуемом внутренним коническим корпусом 8; обеспечивается перемешивание суспензии магнетита с регенерируемым обезжиривающим раствором; а тангенциальность его ввода Ilo эволяет создать ламинарно-вращательный режим потока жидкости и одновременно флотационный эффект электролйзныМи газами, При этом частицы магнетита, обладая повышенной сорбционной активностью, особенН0 в первоначальный момент своего формирования в электролизере, сорбируют и окклюдируют эмульгированные и неэмульгированные масла и омыленные жиры, которые спирально-вертикальным потоком жидкости и за счет флотации электролиэными пузырьками водорода отводятся вверх в виде пенофлотоконцентрата, а осветляемая жидкость через перфорацию верхней цилиндрической части корпуса 8 — в емкость, образованную корпусом 8 и конической пе1754663 регородкой13, содержащую блок вспомога- загрязняющих ингредиентов раствор обезтельных электродов 12 для подпорной флот- жиривания отводится через патрубок 25. тации, обеспечивающей очистку жидкости Регенерация фильтрующей загрузки от загрязняющих ингредиентов.. производится водой путем подачи переменВращение жидкости во внутреннем кор- 5 ного тока на соленоид 9 для обеспечения пусе 8 обеспечивает возникновение центро- интенсивного движения магнитной сферистремительных сил, а конусообразность — ческой загрузки и быстрого отвода из надповышение концентрации суспензии и пе- фильтрового пространства для расширения нообразование в его верхней части, что спо- и вымывания за счет этого зернистой полисобствует улучшению осветления 1О стирольной загрузки. обрабатываемой жидкости. Пенообразова- Таким образом, обеспечивается регенению способствует и наличие омыленных жи- рация отработанных высокощелочных обезров в обрабатываемом растворе. При этом жиривающих растворов с"возможностью их пенофлотоконцентрат с помощью вращаю- 5 многократного использбвания в гальвани15 щегося отделителя 6 отводится через отвер- ческом производстве. стие перетока 14 в емкость, образованную Технико-экономические преимущества перегородкой 13 и корпусом 1, и выводится - данного аппарата, по сравнению с иэвестчерез патрубок 16 в сборник на утилизацйю. ными по прототипу, заключаются в следуюБлагодаря наличию электромагнитов 15; по- 20 щем: переменно отключаемых по принципу бегу- возможность автоматизации процесса щей электромагнйтной волны со cKopocfblo, регенерации высокбщелочных обезжириваравной скорости вращения жидкости во ющих растворов; внутренней емкостй, ферромагнитные час- компактность и несло)кность конструктицы магнетита с сорбированными на них 25 тивного решения с Возможностью создания маслами и жирами быстро притягиваются к встраиваемого оборудования; их поверхности, что способствует уплотне- идентичность электрохимической принию частиц за счет их магнитной коагуля- роды процесса, используемого в гальвани" ции. В период отключения подачи тоха на .ке, что облегчает эксплуатацию часть электромагнитов осадок опадает и от- 30 оборудования; водится в более концентрированном виде и . предотвращение залповых сбросов осопена в этих условиях быстрее разрушается, бо вредных для работы централизованных что s целом улучшает условия отделения очистных сооружений растворов, обычно масложироконцентрата. парализующих их работу или ухудшающих

Осветленная жидкос гь проходит блок 35 степень очистки сточных вод; электродов 12 подпорного электрофлотато- . устранение использования децифитных ра поступает через канал 17 в зону магнит- " щелочестойких импортных ультрафильтров, ной насадки иэ магнитных сферических . производствокоторыхвнашейстранепракчастиц 18, намагниченных до насыщения, тически отсутсгвует; где обеспечивается полное осветление от 4О значительное снижение количества щеферромагнитных частиц магнетита. При лочи и содопродуктов, а также химикатов, этом сферические частицы, устанавливае- используемыхнаочистныхсооруженияхдля мые над поверхностью плавающей магнйт- их нейтрализации. ной загрузки 21, одновременно являются ее Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я дренажем. Слой зернистой загрузки обес- 1, Аппарат для очистки водных раствопечиваеттонкуюочисткужидкостиотнемаг- - ров, содержащий корпус с патрубками ввонитной части загрязняющих компонентов да и вывода, очищаемого реагента, взвешенных частиц и коллоидов, которые не: приспособление для ввода магнитовоспри- отделились при электрофлотации. 5п имчивого вещества, магнитную насадку и фильтр с плавающей загрузкой, о т л и ч а юДалее жидкость, перетекая через канал шийся тем, что, с целью обеспечения перетока 23, проходит через сорбционную возимо>кности регенераций отработанных загрузку 24, находящуюся в объеме, образо- высокощелочных раствЬров электролитичеванном внутренним цилиндрическим корпу- "55 ского обезжирирования и сокращения рассом20ивнешнимкорпусом1,очищаетсяот хода химических реагентов на процесс водорастворимых остатков веществ органи- очистки, корпус выполнен вертикальным, ческой природы, в том числе от части омы; - -цилиндрическим, переменного сечения с ленных жиров. которые не удалены при расширенной верхней частью, приспособэлектрофлотации. Полностью очищенный от ление для ввода магнитовосприимчивого !

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что кэтушкй с сердечниками, расположенные в верхней части корпуса аппарата, выполнены секционными, Ко екто fl,Ãå еши

Редактор M.Âàñèëüåâà Техред М.Моргентал I рр р р

Заказ 2838 . Тираж Подписное.

8HMMfll4 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.

7,1 7546 вещества выполнено в виде дйскоеого растворимого анода с -осевым бтйефстием и вращающегося абразивного катода, установлено в расширенной части корпуса и снабжено коническим корпусом с перфори- 5. рованной цилиндрической верхней частью; соединенным с анодом, на боковйх стенках расширенной чзстй корпуса зппарата нэд корпусом приспособления для ввода магнитовосйриимчивого вещества установлена 1О коническая перегородка с цилиндрической верхней частью, причем между корпусом приспособления и перегородкой установле- . нйсетчатые электроды, в верхней части корпуса аппарата установлены катушки с

"сердечником; поочередйо йодклЬченные к йсточнику постоянного тока, а на боковой стенке корпуса аппарата над конической rieрегьродкой размещен патрубок вывода 2О флотошлэма, магнитная насадка выполнена из намагниченных до насыщения сферических частиц и размещена в суженной части к

63 8 корпуса аппарата, с наружной стороны которого в зтом месте установлен соленоид, подключенный к источнику переменного тока, фильтр с плавающей загрузкой размещен под магнитной насадкой, в нижней части корпуса аппарата коаксиально ему расположена секция, заполненная сорбентом и соединенная с корпусом аппарата перетоком, патрубок вывода очищенного раствора расположен а верхней части секции. заполненной сорбентом, пэтрубок подачи очищаемого раствора установлен тангенциально внутри корпуса приспособления для ввода магнитовосприимчивого вещества, а нижняя часть корпуса аппарата соединена циркуляци©кйым контуром с осевым отверстием растворимого анода.