Способ обработки шлам-лигнина



Владельцы патента RU 2681617:

Селиверстов Вячеслав Константинович (RU)

Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической и гидролизной промышленности для обработки шлам-лигнина. Для осуществления способа на структуру связей твердой фазы осадка с водой производят воздействие вращающимся магнитным полем внутри трубы из немагнитного материала, в которую вводят ферромагнитные частицы. При этом достигают магнитострикции частиц, за счет которой получают кавитацию в водной составляющей осадка. Затем шлам-лигнин обезвоживают. Предлагаемый способ обработки осадков позволяет эффективно, легко и быстро разделить водную и твердую части шлам-лигнина без применения химреагентов, без предварительного подогрева и при низких затратах электроэнергии. Длительность процесса составляет 3-15 с.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области обработки осадков сточных вод, в частности шлам-лигнина целлюлозно-бумажной промышленности, а также может быть использовано в химической, гидролизной и других областях промышленности, где обработка осадков является одной из наиболее трудных, дорогостоящих и наименее разработанных проблем.

Уровень техники.

Известен способ подготовки осадков к обезвоживанию механическими методами (на вакуумфильтрах, на фильтрпрессах) с использованием в качестве химических реагентов для коагуляции хлорного железа, сернокислого окисного железа и других реагентов в сочетании с известью [Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М., Стройиздат, 1975, с. 21-42].

В целлюлозно-бумажной промышленности формирование свойств осадка начинается на стадии очистки сточной воды, включающей обработку коагулянтом сернокислым алюминием. При этом количество осадка шлам-лигнина с влажностью 99,7-99,8% составляет 7-10% очищаемых сточных вод.

Известен способ обработки осадка, в частности шлам-лигнина, флокулянтами с последующим механическим обезвоживанием (Альтовский Г.С. Современное состояние и основные направления развития технологии обработки осадков сточных вод. Советско-американский симпозиум по обработке осадков сточных вод. М., 1975, с. 5-15).

К недостаткам способа можно отнести плохую водоотдачу осадка при последующем механическом обезвоживании и, как следствие, высокую влажность осадка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату выбрано в качестве прототипа изобретение по патенту RU 2129533 Способ обработки шлам-лигнина, включающий обработку коагулянтом, флокулянтом и в качестве гидрофобизатора используют аммониевую соль октилбетатиопропионовой кислоты с последующим механическим или флотационным обезвоживанием. В этом техническом решении для увеличения водоотдачи изменяют структуру связей твердой фазы осадков с водой. Изменение структуры приводит к количественному перераспределению форм связи влаги в сторону увеличения содержания свободной воды вследствие уменьшения общего количества связанной воды. Такое изменение структуры осадков позволяет несколько ускорить процесс водоотдачи и добиваться более глубокого их обезвоживания.

Этот способ реализован на Байкальском целлюлозно-бумажном комбинате.

Недостатком прототипа является применение дефицитных реагентов, достаточная длительность процесса (измеряемая часами) и необходимость в нагреве осадка.

Раскрытие изобретения.

Задачей предлагаемого решения является создание более эффективного способа обезвоживания шлам-лигнина за счет ускорения процесса без применения химических реагентов.

В предлагаемом техническом решении задача решается тем, что в способе обработки шлам-лигнина, включающим воздействие на структуру связей твердой фазы осадка с водой и последующее обезвоживание шлам-лигнина, новым является то, что воздействие на структуру связей твердой фазы осадка с водой производят во вращающемся магнитном поле внутри трубы из немагнитного материала, в которую вводят ферромагнитные частицы, создают вращающимся магнитным полем их хаотическое движение и столкновения между собой, достигают магнитострикции частиц, за счет которой получают кавитацию в водной составляющей осадка и разрывают молекулярные связи шлам-лигнина с водой, после чего шлам-лигнин обезвоживают.

Осуществление изобретения.

Предлагаемый способ обработки шлам-лигнина позволяет реализовать его в промышленных условиях в виде реактора, представляющего собой трубу из немагнитного материала, которую охватывает или статор асинхронного двигателя или кольцевая конструкция из постоянных магнитов. В качестве реактора был применен статор асинхронного электродвигателя АИР315М2 внутри которого разместили трубу диаметром 100 мм и толщиной стенок 2 мм из легированной стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-2014. Во внутрь трубы поместили ферромагнитные элементы из стали ШХ15 ГОСТ 801-78 в виде стержней, кубиков или пластинок произвольной формы. При подаче напряжения в обмотку проводили регулировку частоты вращения магнитного поля с помощью преобразователя частоты INNOVERT серии ITD, добиваясь магнитострикции ферромагнетиков. При этом масса ферромагнетиков начинает вести себя как ротор асинхронного двигателя и ферромагнетики при вращении сталкиваются между собой и взаимодействуют со шлам-лигнином, который ввели вовнутрь трубы. Произошла массовая кавитация в водной составляющей осадка и разрыв молекулярных связей шлам-лигнина с водой. В конце процесса отводят воду.

Предлагаемый способ очистки осадков позволяет легко и быстро разделить водную и твердую части шлам-лигнина без применения химреагентов и без предварительного подогрева, при затратах электроэнергии 1 кВт/ч на 1 тонну лигнина, сократив длительность процесса до 3-15 секунд.

Способ обработки шлам-лигнина, включающий воздействие на структуру связей твердой фазы осадка с водой и последующее обезвоживание шлам-лигнина, отличающийся тем, что воздействие на структуру связей твердой фазы осадка с водой производят во вращающемся магнитном поле внутри трубы из немагнитного материала, в которую вводят ферромагнитные частицы, создают вращающимся магнитным полем их хаотическое движение и столкновения между собой, достигают магнитострикции частиц, за счет которой получают кавитацию в водной составляющей осадка и разрывают молекулярные связи шлам-лигнина с водой, после чего шлам-лигнин обезвоживают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке воды. Установка для электрохимической активации воды содержит расположенные вертикально наружный 1 и внутренний 5 электроды, закрепленные взаимно неподвижно и коаксиально при помощи втулок 6 из диэлектрического материала, диафрагму 16 из эластичного ультрафильтрационного материала, размещенную между электродами 1, 5, которая разделяет межэлектродное пространство на электродные камеры 17, 18, магистрали для подачи 20 и отвода 21 воды.

Изобретение предназначено для фильтрации воды. Система (100) фильтрации воды включает блок (10) фильтрующего картриджа, трубопровод (20) для впуска воды, трубопровод (30) для очищенной воды, трубопровод (40) для чистой воды, трубопровод (50) для выпуска загрязняющих веществ и циркуляционный трубопровод (70).

Группа изобретений может быть использована в производственных процессах для регулирования концентрации обрабатывающих химических реагентов в системах водяного охлаждения с открытой рециркуляцией воды.

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения.
Изобретение может быть использовано в области очистки промышленных и бытовых сточных вод при утилизации отработанного активного ила. Для осуществления способа в биомассу отработанного (избыточного) активного ила вводят смесь растворов сульфата аммония 10-12% (NH4)2SO4 и гипохлорита натрия 10-12% NaClO из расчета 100 л 10% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 на 1 м3 биомассы и 100 л 10% раствора гипохлорита натрия NaClO на 1 м3 биомассы.

Изобретение относится к области сорбционных технологий дезактивации воды и водных растворов и может быть использовано для обработки природной воды. Способ очистки воды, загрязнённой тритием, включает ее обработку природной или синтетической гуминовой кислотой в жидком или порошкообразном состоянии, вводимой в соотношении гуминовая кислота:вода, загрязнённая тритием, равном 1:4÷5.

Настоящее изобретение относится к способу концентрирования флороглюцина из водных растворов и может быть использовано при аналитическом контроле сточных вод, поступающих на биологическую очистку.

Изобретение относится к аналитической химии компонентов ионных форм неорганических веществ, определяемых в атмосферных осадках и поверхностных водах. Экстракционно-вольтамперометрический способ определения ионов цинка, кадмия, свинца и меди в поверхностных водах включает экстракцию ионных форм указанных металлов из фильтрата поверхностной воды с рН≤2 в органическую фазу расслаивающейся системы расплава салицилата тиопириния и воды.
Способ обеззараживания жидких сред. .

Группа изобретений может быть использована в сельском хозяйстве в регионах поливного земледелия для фертигации: орошения и одновременного внесения минеральных удобрений в виде растворов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно для омоноличивания промышленных отходов и осадков промышленных предприятий по производству беленой целлюлозы.

Группа изобретений относится к обезвоживанию шлама. Способ обезвоживания шлама (3) на фильтровальной сетке (2) включает очистку сетки (2) посредством промывочных сопел (9) и ее перемещение в область (10) подачи.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Удаление токсичных примесей из оборотных вод, образующихся при противоточной декантационной отмывке пульпы, проводят с использованием окислительно-восстановительных процессов.

Группа изобретений относится к обработке перекачиваемого потока и может быть использована в водоочистке, а также пищевой промышленности. Способ обработки перекачиваемого потока включает фильтрацию для выделения жидкой фазы из перекачиваемого потока для получения одного потока с повышенным содержанием плотной фазы и другого потока с повышенным содержанием жидкости, последующую обработку потока с повышенным содержанием плотной фазы импульсами высокого напряжения в блоке импульсного электрического поля (ИЭП-блоке), сбраживание потока с повышенным содержанием плотной фазы, после чего этот поток обрабатывают импульсами высокого напряжения в ИЭП-блоке.

Изобретение относится к способу извлечения нефтяной фракции из шлама сырой нефти. Способ извлечения нефти из шлама сырой нефти включает : первую стадию (1) смешивания шлама сырой нефти (А) с сырой нефтью (Б) таким образом, что доля шлама сырой нефти (А) к сумме шлама сырой нефти (А) и сырой нефти (Б) становится равной от 20 до 95% по массе, и затем нагревания и перемешивания данной смеси шлама сырой нефти (А) с сырой нефтью (Б) при 40-200°С с получением нагретого и перемешанного вещества шлама сырой нефти (А) и сырой нефти (Б); вторую стадию (1) центрифугированного разделения нагретого и перемешанного вещества при 40-200°С на легкую жидкость и тяжелую фракцию с получением легкой жидкости; и третью стадию (1) доведения температуры легкой жидкости до равной или большей температуры, чем ее температура плавления, и смешивания данной легкой жидкости, имеющей равную или большую температуру, чем температура плавления, с сырой нефтью (В) в перекачивающем трубопроводе для сырой нефти, где температура сырой нефти (В) равна или выше, чем температура легкой жидкости, или температура сырой нефти (В) меньше, чем температура легкой жидкости, и разница между температурой легкой жидкости и температурой сырой нефти (В) составляет 40°С или меньше.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органических (белковых) удобрений из отработанного активного ила очистных сооружений включает термообработку, причем извлечение белковой массы осуществляется методом ультразвуковой обработки с частотой излучения 2-10 Вт/см2 продолжительностью 0,5-10 мин в статических условиях и 10-15 Вт/см2 продолжительностью 5-10 мин в динамических условиях.

Группа изобретений может быть использована в области переработки осадков сточных вод для снижения класса опасности механически обезвоженных осадков при их последующей утилизации.

Изобретение относится к обработке материалов, содержащих фосфор и по меньшей мере один металл, а также к обработке, направленной на повторное использование. Описан способ концентрирования фосфатных соединений, включающий стадии: растворения сырья, содержащего золу осадка сточных вод, содержащую фосфор и по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия, в жидкости, содержащей по меньшей мере хлороводородную кислоту; отделения нерастворимых остатков, полученных на указанной стадии растворения, с образованием тем самым первого выщелачивающего раствора; где указанный первый выщелачивающий раствор имеет мольное отношение фосфора к суммарному содержанию железа(III) и алюминия; контролирования указанного мольного отношения таким образом, чтобы оно составляло более 1; добавления основания в указанный первый выщелачивающий раствор после указанной стадии отделения нерастворимых остатков, вызывая осаждение фосфатных соединений, содержащих по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия, из указанного первого выщелачивающего раствора; удаления указанных осажденных фосфатных соединений из указанного первого выщелачивающего раствора; добавления серной кислоты в указанный первый выщелачивающий раствор после указанной стадии удаления указанных осажденных фосфатных соединений, вызывая осаждение сульфатных соединений; отделения указанных осажденных сульфатных соединений из указанного первого выщелачивающего раствора; и повторного использования по меньшей мере части указанного выщелачивающего раствора после указанной стадии отделения указанных осажденных сульфатных соединений в качестве указанной жидкости, содержащей по меньшей мере хлороводородную кислоту, на указанной стадии растворения золы осадка сточных вод.

Изобретение относится к экологии, охране окружающей среды и химической промышленности и может быть использовано для сбора и очистки промышленных и бытовых сточных вод в населённых пунктах.
Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве при утилизации осадка бытовых сточных вод путем сжигания совместно с другими, не утилизируемыми отходами.

Изобретение относится к способам и устройствам, предназначенным для переработки осадка сточных вод. Способ тепловой обработки осадка сточных вод включает его сушку и охлаждение с перемещением в слоях, расположенных один над другим, с пересыпанием сверху вниз, с фильтрацией газов через его слои.

Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической и гидролизной промышленности для обработки шлам-лигнина. Для осуществления способа на структуру связей твердой фазы осадка с водой производят воздействие вращающимся магнитным полем внутри трубы из немагнитного материала, в которую вводят ферромагнитные частицы. При этом достигают магнитострикции частиц, за счет которой получают кавитацию в водной составляющей осадка. Затем шлам-лигнин обезвоживают. Предлагаемый способ обработки осадков позволяет эффективно, легко и быстро разделить водную и твердую части шлам-лигнина без применения химреагентов, без предварительного подогрева и при низких затратах электроэнергии. Длительность процесса составляет 3-15 с.

Наверх