Способ контроля концентрации твердой фазы в аэрированной суспензии

 

Союз Соввтскин

Социалистических

Республик

ИСАНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) 3а е еНо 05. 08. 81 (21) 3322260/18-25 (51)М. Кд.

G 01 и 9/36 с присоединением заявки М

Воударотееииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) П риоритет (53) УДК 681.2. . 531. 75 (088. 8) Опубликовано 23.10,82,бюллетень М 39

Дата опубликования описания 26 . 10. 82

В

В.А. Иатвеев, А.А. Василенко, Г.Г. Колпи Головков, .Н, Смирнов, Ю.С. Данилов, И.Д. Рогозин уний

N Л. Н. MBTHNKO W

Всесоюзный научно-исследовательский и йроектный йнститут галургии. (72) Авторы изобретения

4 (7!) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ

ФАЗЫ В АЭРИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ

Изобретение относится к технике контроля состава технологических сред путем измерения их плотности и других физических свойств и может быть использовано в калийной, горнообогатительной и других отраслях народного хозяйства для контроля состава суспензий, содержащих жидкую, твердую и газообразную фазы.

Известен способ измерения соотношения компонентов смеси из жидкой и газообразной среды, основанный на сравнении плотностей чистой жидкости и смеси (1).

Известен способ измерения пространственного распределения плотностипотока двух или многофазных сред, согласно которому радиоактивное изЛучение от одного источника с помощью .коллиматора разделяется на несколько цветных пучков излучения и воспринимаются по отдельности одним и тем же детектором излучения (2 .

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ дпя определения концентрации суспендированных частиц в потоке жидкости, согласно которому измеряют плотность суспензии и по ее значению судят о концентрации твердой фазы. Например, через суспензию пропускают луч радиоизотопного плотномера и по поглощению энергии луча контролируют концентрацию твердой фазы (3 1.

Недостаток известного способа состоит в том, что появление в суспензии газообразной формы приводит к дополнительной ошибке измерения концентрации твердого вещества (твердой фазы ). Эта ошибка пропорциональна концентрации газообразной фазы и может в несколько раз превышать основную ошибку измерения. Целью изобретения является повышение точности контроля концентрации твердой фазы в аэрированных суспенэиях.

3 9687

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля состава суспенэии по плотности дополнитель" но измеряют объемную концентрацию дисперсной фазы, а расчет концентрации твердой фазы ведут по формуле ж 9с Рж с = c — — — (<)

Ят " Ят Рт

10 где Г -. концентрация твердой фазы; р,рт,р,„- плотность суспензии, твердой и жидкой фаз соответственно;

С - объемная концентрация дисперсной фазы (суммы твердой и газообразной фазы ).

Измерение плотности суспензии и объемной концентрации дисперсной фазы роизводят в зоне. совмещенной по .наи- 2В ольшей чувствительности датчиков плотности и объемной концентрации.

Например, при измерении плотности радиоизотопным плотномером, а объемной концентрации - кондуктометрическим концентратомером типа "жидкостной виток"., луч плотномера пропускают .через отверстие датчика концентрато- мера.

Способ осуществляется следующим . 36 образом.

Выбирают зону контроля суспензии, в которой проба наиболее представительна. Помещают в суспензию плотномер и концентратомер дисперсной фазы..з

Совмещают зону измерения плотности и зону измерения объемной концентрации по наибольшей чувствительности датчиков. Совмещение выполняют таким образом, чтобы в общей зоне измерения 4в чувствительность их к концентрации твердой фазы была наибольшей. Измеряют плотность суспензии р и объемную концентрацию дисперсной фазы С, По уравнению (1 ) рассчитывают концентра- 4 цию твердой фазы. Концентрацию газообразной фазы Ст и жидкой фазы С рассчитывают по уравнениям юС к = 1 - Сч ° (3)

Характерной особенностью калийных и других производств является то, что перерабвтываемые суспензии не имеют равномерного распределения твердой. фазы по объему. Особенно это заметно И в открытых аппаратах и незаполненных трубопроводах. Поэтому измерение плот" ности суспензии и концентрации дис02 4 персной фазы в разнесенных в провт" ранстве точках приводит к увелийению ошибки контроля суспензии. Согласно предложенному способу этот недостаток. устранен благодаря тому, что измерение,плотности суспензии и объемной концентрации. производят в совмещенной зоне по наибольшей чувствительности датчиков плотности и объемной концентрации дисперсной фазы. Например, при измерении плотности радиоизотопным плотномером, а концентра ции дисперсной фазы - кондуктометрическим концентратором с жидкостным витком, луч плотномера пропускают через отверстие датчика концентратомера (фиг. 1) .

Способ может быть реализован следующим образом. В качестве измерителя плотности суспензии используют радиоизотопный плотномер. В качестве измерителя злектропроводности используют кондуктометрический концентратомер суспензий. Излучатель 1 и приемник 2 адиоиаотопного ппотномера 3 устанаа ливают так, чтобы луч проходил через отверстие (измерительный канал.) 4. кондуктомет ри ческого концентратомера 5. Информацию плотномера и концентратомера обрабатывают с помощью

ЭВИ 6. Полученный результат регистри-, руют печатающей машиной 7.

П. р и и е р. Для аэрированной суспенэии процесса основной флотации

КС1 обогатительной фабрики имеем плот ность твердой фазы р = 2,12 c/ñì3, плотность жидкой фазы р,„= 1 240 r/

3 ф . У

/см ° Результат измерения плотности суспензии р = 1,441 гlсм, результат з измерения объемной концентрации С =

= 0,384. Рассчитываем концентрацию твердой фазы по уравнению плотномера (ГT(y))

34-р 1,441-1 240 М н.м

Рассчитываем состав суспензии по уравнениям (1 )- (3 ): CT = 0 3" 91 .С „=

= 0,065; С = 0,616. Результат весового анализа С „= 0,328.. Относительная ошибка измерений концентрации твердой фазы по плотномеру составляет ср„ = с (р )- в .4ОО(с 6- (228-328 )"

<100/328 = 30 5Ф

Относительная ошибка измерений по предложенному способу составляет

968

ВНИИПИ Заказ 8156/71 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул; Проектная, 4

CT CT(e 319-328 -ь Ф = ° (00" — З28 10Q =2,7

Ст(ь) Способ позволяет значительно повыS сить точность контроля концентрации твердого в азрированной суспензии.

Кроме того, способ позволяет получить ,дополнительную информацию о концентрации газообразной фазы, что важно

:при управлении флотацией и связанными с нею другими процессами. Совмещение зон чувствительности позволяет дополнительно повысить точность контроля твердой фазы в аэрированных суспензи- 1 ях во флотомашинах, трубопроводах и других аппаратах. В целом среднеквадратическая ошибка по предлагаемому способу по сравнению с известным уменьшается почти на порядок. Способ имеет важное технико-зкономическое значение для калийных производств.

Внедрение метода на аэрированных суспенэиях флотомашин позволяет повысить точиость контроля концентрации твер25. дого, тем самым оптимизировать реагентный режим процесса, сократить расход дорогостоящих реагентов.

Формула изобретения !, 1. Способ контроля концентрации зв твердой фазы в аэрированной суспенэии

702 6 путем измерения ее плотности, о т" л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, из" меряют объемную конентрацию диспеяс" ной фазы и расчет концентрации твер" дой фазы производят по формуле .1;

P)r. РС 9a ст= — С + — — —, т т гт де С - концентрация твердой фазы; ..Сб - объемная концентрация дис" персной фазы; р,р-,о„; плотность суспенэии, твердой и жидкой фаз соответственно. ,2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что измерение плотности суспензии и объемной концентрации дисперсной фазы производят в сов- мещенной зоне по наибольшей чувстви" тельности датчиков плотности и концентрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 11 2554540, кл. G 01 N 9/36 1977.

2. Заявка ФРГ У 2642064, кл. r, 01 N 9/24, 1978.

3. Патент США У 4080076, кл. 356/208, 1978 (прототип).