Способ выделения твердой фракции пульпы

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2570676:

Гафт Яков Зиновьевич (RU)

Изобретение относится к способам выделения твердой фракции пульпы и может быть использовано для обезвоживания извлекаемых насосом земснаряда донных отложений. Способ выделения твердой фракции пульпы характеризуется тем, что осуществляют непрерывную подачу пульпы насосом в замкнутый контейнер, верхняя часть которого выполнена из фильтрующего материала, а нижняя часть - из более прочного нефильтрующего материала, при этом в контейнере поддерживают заданное избыточное давление путем автоматического уменьшения подачи насоса при увеличении наполняемости контейнера твердой фракцией пульпы и снижении проницаемости фильтрующей поверхности. Технический результат: повышение эффективности выделения твердой фракции пульпы путем интенсификации процесса фильтрации. 1 з.п. ф-лы.

 

Предлагаемый способ выделения твердой фракции пульпы предназначен для обезвоживания извлекаемых насосом земснаряда донных отложений с целью их транспортировки для переработки или хранения.

Известен способ выделения твердой фракции пульпы с помощью пресс-фильтров, где отделение производится путем подачи пульпы в ряд замкнутых камер с последующим уменьшением их объема за счет перемещения образующих камеры плит с поверхностями из фильтрующего материала. При этом обеспечивается достаточно быстрое и эффективное обезвоживание твердой фракции. Такой способ описан, например, в кн. А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химических производств». ГНТизд. Химической литературы. 1955, с.755.

Недостатками этого способа являются сложность и высокая стоимость оборудования для его реализации и отсутствие непрерывности процесса из-за необходимости после каждого сжатия выгрузки твердой фракции.

Наиболее современным способом выделения твердой фракции пульпы является ее закачка в мягкие контейнеры Geotube, выполненные из фильтрующего материала. Разработанная технология Geotube Dewatering состоит в закачке пульпы в контейнер до его заполнения и последующего удаления фильтрата через поры ткани и его испарение или вымораживание. Процесс фильтрации ведется под перепадом давлений, создаваемым высотой уровня пульпы в контейнере. Затем контейнер разрезается и твердая фракция извлекается для транспортировки. Такой способ описан, например, в ж. «Экология производства», 2010, №5 и принят в качестве прототипа.

Его недостатками является длительность процесса обезвоживания (до 4-х месяцев), связанная с уменьшающимся по мере удаления фильтрата перепадом давлений на фильтрующих поверхностях контейнера, исключением из участия в процессе верхней части поверхности контейнера, где не создается перепад давлений, и забиванием пор фильтрующей поверхности нижней части осаждающимися твердыми частицами.

Технической задачей предлагаемого способа выделения твердой фракции пульпы является повышение его эффективности путем интенсификации процесса фильтрации.

Технический результат обеспечивается тем, что в контейнере поддерживают заданное избыточное давление регулированием подачи насоса в зависимости от заполненности контейнера и проницаемости фильтрующей поверхности.

Фильтрацию из контейнера производят через верхнюю часть его поверхности, выполненную из фильтрующего материала, например фильтрующего геотекстиля.

Сущность предлагаемого способа состоит в непрерывной подаче насосом в замкнутый контейнер пульпы в количестве, равном количеству фильтруемой через его стенки под заданным перепадом давлений жидкости.

Полость замкнутого контейнера, стенки которого выполнены из фильтрующего материала, соединяют с напорной линией насоса подающего пульпу. После заполнения контейнера пульпой в нем создается избыточное давление, величина которого определяется величиной подачи пульпы и расходом фильтрата. Внешняя утечка (расход) фильтрата первоначально зависит от площади и проницаемости фильтрующей поверхности и давления в полости. Подобрав насос с соответствующей напорно-расходной характеристикой, можно обеспечить требуемую величину избыточного давления исходя из максимального расхода фильтрата при обеспечении допустимых по условиям прочности напряжений в стенках контейнера. При постоянной подаче пульпы и одновременной утечке фильтрата контейнер все больше будет заполняться твердой фракцией. При этом эффективность фильтрации будет уменьшаться из-за образования дополнительного слоя твердой фракции и забивания пор фильтрующей ткани. Для поддержания необходимой величины избыточного давления производят автоматическое уменьшение подачи насоса любым известным способом (уменьшение частоты вращения вала, уменьшение проходного сечения задвижки, установка регулятора постоянного давления и т.д.).

Процесс заполнения контейнера прекращается, когда подача насоса достигает заданной минимальной величины.

По мере заполнения контейнера твердой фракцией удаление фильтрата через нижнюю часть стенок и днище становится все менее эффективным. Кроме того, ограничение напряжений, определяемых прочностью фильтрующего материала, не позволяет повысить давление в контейнере. Предлагается реализация предлагаемого способа путем организации фильтрации только через верхнюю часть поверхности контейнера, выполненную из фильтрующего материала. Она герметично соединяется с нижней частью, выполненной из более прочного нефильтрующего материала. Уменьшение площади фильтрующей поверхности компенсируется возможностью увеличения давления в контейнере, а следовательно, скорости фильтрации. Кроме того, фильтрующий материал, расположенный в верхней части контейнера, меньше забивается твердыми частицами, а площадь фильтрации при заполнении контейнера твердой фракцией изменяется незначительно, позволяет упростить систему автоматического поддержания заданного перепада давлений.

1. Способ выделения твердой фракции пульпы, характеризующийся тем, что осуществляют непрерывную подачу пульпы насосом в замкнутый контейнер, верхняя часть которого выполнена из фильтрующего материала, а нижняя часть - из более прочного нефильтрующего материала, при этом в контейнере поддерживают заданное избыточное давление путем автоматического уменьшения подачи насоса при увеличении наполняемости контейнера твердой фракцией пульпы и снижении проницаемости фильтрующей поверхности.

2. Способ выделения твердой фракции по п.1, отличающийся тем, что фильтрацию из контейнера производят через верхнюю часть его поверхности, выполненной из фильтрующего материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к отмывке тонкодисперсных осадков органических пигментов от водорастворимых примесей на фильтрующей перегородке и может быть использовано в других отраслях химической промышленности.

Изобретение относится к способу испытания бумажных фильтрующих элементов для очистки жидкостей, нефтепродуктов. Способ контроля ресурса фильтроэлемента включает прокачку жидкости, смешанной с искусственным загрязнителем, и фиксацию перепада давления на фильтроэлементе через равные величины его прироста.

Изобретение относится к вариантам способа разделения. Один из вариантов включает выделение пара-ксилола и молекулярного кислорода из суспензии, содержащей пара-ксилол и другие изомеры ксилола, при котором на стадии разделения устанавливают давление, которое на 0.5-30 psi выше атмосферного давления.

Изобретение относится к области разделения текучих смесей на несущий поток и дополнительные составляющие. .

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при ультрафильтрации моторного масла. .

Изобретение относится к мембранной технике и может быть использовано при процессах очистки жидкостей методами микрофильтрации и ультрафильтрации в системах водоснабжения, пищевой, микробиологической и медицинской промышленности.

Изобретение относится к области очистки жидкости фильтрованием через слой зернистой загрузки. .

Изобретение относится к области очистки смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), содержащих механические примеси (шлифовальный шлам, стружка и пр.) и инородные включения (колонии бактерий), и может быть использовано на металлообрабатывающих предприятиях как в системах индивидуальной очистки СОТС, так и в централизованных системах.

Изобретение относится к фильтровальной технике и может быть использовано для очистки различных сред от механических и бактериологических примесей, например, молока, воды, масел, керосина, бензина и других.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, закачиваемой в скважины. Фильтр содержит жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент содержит неплиссированное трубчатое кольцо из объемного материала, имеющего толщину по меньшей мере около 1/4 сантиметра и содержащего несущие волокна и тонкие волокна.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение для очистки вязких мазутов от твердого остатка нефтяных фракций и механических примесей.

Изобретение относится к фильтрам из проволочных материалов для фильтрования жидкотекучих и газообразных сред и может быть использовано для фильтрования агрессивных и радиоактивных сред, при высоких температурах (до 500°C) и давлении среды, и, в частности, для подземной фильтрации жидких и газообразных сред при добыче их из буровых скважин.

Изобретение предназначено для фильтрования. Узел фильтра содержит вертикальный корпус, имеющий нижнюю часть и крышку, которые вместе образуют внутреннее пространство вертикального корпуса, причем нижняя часть имеет впускной канал для текучей среды, предназначенный для подачи текучей среды в вертикальный корпус, и выпускной канал для текучей среды, предназначенный для выпуска текучей среды из вертикального корпуса; фильтрующий элемент, имеющий наружную часть в сообщении с впускным каналом и внутреннюю часть в сообщении с выпускным каналом, причем нижняя торцевая крышка соединена с выпускным каналом для текучей среды, на верхней торцевой крышке фильтрующего элемента выполнен установочный элемент и через установочный элемент проходит вентиляционный проход, предназначенный для сообщения по текучей среде между внутренней и наружной частями фильтрующего элемента; устройство сопряжения, соединенное с крышкой корпуса.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретно к оборудованию для фильтрации жидкостей в угольной промышленности, в частности к фильтрованию суспензий под давлением, и просушки осадка сжатым воздухом.

Фильтр // 2535050
Изобретение предназначено для очистки жидкостей от механических примесей и может найти применение в разных отраслях промышленности, преимущественно в химической, нефтеперерабатывающей и автомобильной промышленности для очистки углеводородных жидкостей.

Изобретение предназначено для фильтрации текучих сред, в частности газа. Фильтр содержит трубчатый картридж 4, который проходит вдоль первой оси А1, выполнен с возможностью фильтрования текучей среды и содержит первый и второй кольцевые торцы 5, 6; корпус 7, соединяемый с трубопроводом нефтехимической установки, вмещает упомянутый трубчатый картридж и содержит первую и вторую торцевые опоры; и осевое компенсационное кольцо 10, расположенное между трубчатым картриджем и первой или второй торцевой опорой.

Изобретение относится к водоприемным устройствам и может быть использовано в установках для производства питьевой воды, производственных предприятиях, ирригационных системах и установках для производства электроэнергии.

Изобретение может быть использовано в горной, химической и других отраслях промышленности для разделения твердожидкостных суспензий, преимущественно для механического обезвоживания шлама непосредственно на месте горной выработки, а также обезвоживания осадков городских, бытовых, природных и промышленных сточных вод.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент (30) содержит центральную трубку (32), образующую центральный резервуар и включающую в себя внутреннюю боковую стенку, торцевую пластину (34) и карман, образующий проход, выступающий из торцевой пластины в центральный резервуар. Карман включает в себя внутреннюю и внешнюю стенки и ряд выступов, проходящих от внешней стенки кармана по направлению к внутренней боковой стенке центральной трубки. Система (1) фильтрации содержит канистру (20), включающую в себя открытый и закрытый концы, сток (40) с резьбой, ввинчиваемый в закрытый конец канистры, фильтрующий элемент (30). Сток (40) имеет закрытое положение, в котором резьба находится во взаимном зацеплении с резьбой внутренней стенки. Уплотнитель (39) контактирует с открытым концом канистры (20). Технический результат: удобство эксплуатации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх