Устройство для микрофильтрования

 

Использование: при микробной очистке дымовых газов от окислов углерода, азота, серы и других примесей. Сущность изобретения: в устройстве, включающем корпус с последовательно размещенными на приводном валу между дисками концентричными обечайками, последние выполнены цилиндрическими с волнообразной поверхностью с образованием между ними волнообразных зазоров. Верхний диск установлен на упругой опоре приводного вала, а нижний диск - на скользящей опоре. Наружная обечайка выполнена на внутренней поверхности с начесом из волокон, прикрепленных верхним концом к обечайке, и с нижними - свободными. 3 ил.

Изобретение относится к микрофильтрованию субстратов, образующихся при микробной очистке дымовых газов от окислов углерода, серы, азота и других примесей, и может быть использовано в системах аспирации металлургических, коксохимических и других заводов с большими объемами газовых выбросов.

Известно устройство для микрофильтрования, включающее корпус с патрубком подвода исходной воды, приводной вал с дисками, между которыми размещена эластичная фильтровальная перегородка с последовательно расположенными на ней концентричными обечайками, длина образующих которых увеличивается в направлении от внутренней обечайки к наружной, приводной вал выполнен с опорой вращения в верхней части и упругой пластиной приводной ступицы в нижней части, вибратор (авт. св. СССР N 1722606).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность осветления воды от микробной микрофлоры, что снижает эффективность его работы.

Задачей изобретения является повышение эффективности осветления воды.

Это решается тем, что в устройстве для микрофильтрования наружная обечайка выполнена на внутренней поверхности с начесом из волокон, имеющих верхний конец, прикрепленный к обечайке, и нижний - свободный, а концентричные цилиндрические обечайки выполнены с волнообразной поверхностью с образованием между ними волнообразных зазоров, при этом верхний диск установлен на упругой опоре приводного вала, а нижний - на скользящей опоре.

Выполнение наружной обечайки с начесом исключает закупорку живого сечения за счет подвижности волокон относительно верхней прикрепленной части. Выполнение цилиндрических обечаек с волновой поверхностью с образованием между ними волнообразных зазоров предупреждает спрессовывание биомассы и устраняет снижение процесса микрофильтрования. Установка верхнего диска на упругой опоре приводного вала, а нижней - на скользящей опоре обеспечивает аксиальное перемещение биомассы и ее последующую разгрузку после отделения осветленной воды.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для микрофильтрования включает корпус 1 с патрубком 2 подвода исходной воды, приводной вал 3 с дисками 4 и 5, между которыми размещена эластичная фильтровальная перегородка с последовательно расположенными на ней концентричными обечайками 6, 7 и 8, длина образующих которых увеличивается в направлении от внутренней обечайки 8 к наружной обечайке 6, приводной вал 3 выполнен с опорой 9 вращения в верхней части и упругой пластиной 10 приводной ступицы 11 в нижней части, вибратор. Наружная обечайка 6 выполнена на внутренней поверхности с начесом из волокон, имеющих верхний конец, прикрепленный к обечайке 6, и нижний свободный, а концентричные цилиндрические обечайки 6, 7 и 8 выполнены с волнообразной поверхностью с образованием между ними волнообразных зазоров 12, при этом верхний диск 4 установлен на упругой опоре 13 приводного вала 3, а нижний диск 5 - на скользящей опоре 14. Верхний диск 4 выполнен с отверстиями 16, а нижний диск 5 - с отверстиями 17. Обечайки имеют крепление заклепками 18. Корпус 1 выполнен с тангенциальными патрубками 19 и 20 для отвода осветленной воды и отвода концентрата биомассы соответственно. Обечайки 7 и 8 имеют нижние кромки 21 и 22. Опора 9 вращения смещена относительно скользящей опоры 14 на угол В. Стрелками Г показано направление разгрузки осадка, стрелкой Д - торможение, стрелкой Е представлено направление вращения устройства, а стрелкой Ж - смещение осадка под действием силы инерции, возникающей при вращении устройства.

Устройство работает следующим образом.

Отходящие дымовые газы поступают в абсорбер, в котором освобождаются от взвесей и охлаждаются до температуры 38-42^оС, их направляют в биокультиватор для выращивания микрофлоры метаногенов, восстанавливающей окись углерода (СО) до двуокиси (СО₂), а последнюю - в метан (СН₄), причем окислы углерода, серы и азота расходуются на построение клеточного вещества бактерий (абсорбер и биокультиватор не показаны). Вода со взвешенной в ней микрофлорой по патрубку 2 через отверстия 16 в верхнем диске 4 поступает на внутреннюю поверхность обечайки 8, вращающейся на приводном валу 3 от приводной ступицы 11 по направлению стрелки Е. Под действием сил инерции вода и образующийся на поверхности обечайки 8 осадок смещаются по стрелке Ж и падают с уступов 23 во впадины 24 зазоров 12 волновой поверхности, что повышает эффективность осветления воды, которая проходит последовательно через обечайки 7 и 6 и между волокнами начеса последней. Освобожденная от микрофлоры осветленная вода отводится в факеле распыла из корпуса 1 по тангенциальному патрубку 19 и может быть использована в водообороте очистки дымовых газов после обогащения биогенными элементами питания для бактерий. Образующийся осадок микрофлоры перемещается через свободные кромки 21 и 22 в направлении разгрузки в положении Г, и в положении Д осадок затормаживается, т. е. подвергается осциллирующей обработке. Установка верхнего диска 4 на упругой опоре 13 обеспечивает вибрирование обечаек 6, 7 и 8, повышающее эффективность водоотделения от биомассы осадка, перемещающегося по стрелке Г и разгружаемого через отверстия 17 нижнего диска 5. Концентрат биомассы отводится в факеле распыла по патрубку 20 из корпуса 1 и используется для повышения концентрации бактерий в биокультиваторе, а соответственно, для освобождения дымовых газов микробным способом от окислов углерода, серы и азота.

Устройство для микрофильтрования обеспечивает отделение бактерий от больших объемов воды при микробной очистке дымовых газов от окислов углерода, серы, азота и других примесей, что исключает появление кислотных дождей в направлении розы ветров, гибель растительности, и повсеместное использование устраняет опасность парникового эффекта для планеты с одновременным улучшением экологической обстановки вокруг заводов с высокими дымовыми выбросами.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОФИЛЬТРОВАНИЯ, включающее корпус с патрубком подвода исходной воды, приводной вал с дисками, между которыми размещена эластичная фильтровальная перегородка с последовательно расположенными на ней концентричными обечайками, длина образующих которых увеличивается в направлении от внутренней обечайки к наружной, приводной вал выполнен с опорой вращения в верхней части, вибратор, отличающееся тем, что наружная обечайка выполнена на внутренней поверхности с начесом из волокон, прикрепленных верхним концом к обечайке и с нижним - свободным, а концентричные обечайки выполнены цилиндрическими с волнообразной поверхностью с образованием между ними волнообразных зазоров, при этом верхний диск установлен на упругой опоре приводного вала, а нижний - на скользящей опоре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3