CS227852B3 - Apparatus for simultaneous formation and separation of suspension - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro odstraňování nežádoucích příměěí, většinou koloidního charakteru, ' z kapalin. Zaaízení vytváří uzavřenou a bezodpadovou technologgi.

Současný stav techniky je takový, že v zařízeních pro tvorbu . suspenze jsou částice nežádoucích příměsí destabiizoovány přídavkem destabilizačního činidla, mícháním v míchacích nádržích se vytvářejí zvodnělé agregáty, které se v dalších zařízeních /např. filtrech/, nebo v soustavách zařízení /např. v usazovacích nádržích nebo v čiřičích a filtrech/ postupně zachyycjí. Ze separačních . zařízení se zachycené agregáty periodicky nebo kontinuálně odtah^í ve formě vysoce zvodnělého kalu o obsahu sušiny 0,01 až 1,0 %, který je nutno zahušťovat a odvodňovat, aby mohl být o obsahu sušiny 20 až 40 % ukládán na definitivní skládku jako nevyužitelný odpad.

V klascekém provedení každá etapa procesu probíhá v samootatné .nádrži nebo zařízení, které · jsou ' vzájemně propojeny potrubími nebo žlaby. Podle vlastností upravované kapaliny a podle požadavků na vlastnosti upravené kapaliny se volí rozměry a uspořádání jednotlivých zařízení, popřípadě mohou být některá vynechána. Mooernnjší způsob je spojování zařízení pro tvorbu a separaci suspenze do jednoho celku s různě vytvářenými a propojovanými prostory, v nichž probíhají jednoHivé fáze procesu. Z těchto zařízení rovněž odpadá kal stejného charakteru jako při klascekém provedení.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro současnou tvorbu a separaci suspenze, sestávající z reaktoru a regeneračních a dopravních zařízení podle vynálezu, jehož postata spočívá v tom, že reaktor s fluidní vrstvou zrnitého maateiálu je opatřen přívodnm · potrubím upravované kapalíny, do něhož je zaústěn přívod eestabilizačníhv činidla.

Přívod destabilizačního činidla je připojen na přívodní potrubí upravované kapaliny před jeho vyústěním do fluidní vrstvy. Doba společného průtoku destabilizačního Činidla a upravované kapaliny před vyústěno do fluidní vrstvy je větší než 120 s nebo mmnní než 120 s a reaktor je připojen jednak k iaříiení pro odtah obalených irn a jednak k iaříiení pro doplňování fluidní vrstvy. Zaříiení pro odtah obalených irn je svou výstupní částí připojeno k regeneračnímu iařízení, které je spojeno se skládkou pro doplňování fluidní vrstvy. Regennrační zařízení může být potrubím spojeno s dávkovacím iaříiením‘destabilizačního činidla.

Meri zařízení pro odtah obalených irn a iaříiení pro doplňování fluidní vrstvy lie zařadit drticí iaříiení, které však může být umístěno i ve fluidní vrstvě zrnitého mat^e^ú-álu. Fluidní vrstvu tvoří zrna, jejichž měrná hmotnost je do 5 200 kg.o“^ a velikost do 5 mo.'

Předností ia^imí je, že podle různých zaj^ť^^^ení podle vynálezu je možno vooit nezvodnělých a zvodnělých agregátů, a tm zařízení využívat i pro intgnzifikřci stávajících provozu, které jsou vybaveny iařízenío pro separaci zvodnělých agregátů. V tom případě zvodnělé agregáty vytvořené iařízenío maj příznivější vlasnooti pro separaci a odvcodnnní, než mají agregáty vytvořené běžně užívanými iaříiení^m-. Při dalšm zapojení podle vynálezu, kdy se upřednostňuje vinik pevných, bezvodých agregátů, vznikají podstatné úspory na separačních zřřízgních a vytváří se bezodpadová uiavřgná technologie. Při použití hlinitých solí je odpad cennou surovinou při výrobě hliníku, při pouužtí žglgzitých solí jako ^stabilizačního činidla lie odpad využívat v hutích. Obalená zrna fluidní vrstvy je rovněž možno používat jako filtrační oařtriál.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je na připojených výkresech, kde na obr. la je reaktor pro malé výkony, obr. lb zobrazuje reaktor pro střední výkony a na obr. lc je reaktor pro velké výkony. Obr. 2, 3 a 4 představuuí růiná provedení zařízení podle vynáleiu.

Za^iení tvoří reaktor 1 kruhového nebo pravoúhlého půdorysu, opatřený přívodem 2. upravované kapaliny. Roodělení vody do fluidní vrstvy zrnitéht maateiálu je řešeno zařízením·, jehož konstrukce závisí zejména na velikosti zařízení. Na obr. la jr tvořeno štěrbinou £, na obr. lb jr tvořeno rozdělovacími otvory 5j na obr. lc oezidneo £, jehož otvory jsou opatřeny tryskami 7 nebo zahnutými trubkami 8. nebo jiným zařízením používaným např. vr vodárenských rychlooiltrech. Fluidní vrstva 3. zrnitého mat^g^ídálu jr ohraničena rozhranO 9_, nad kterým je ochranná vrstva 10 kapaliny, zr které jr proveden odběr upravené vody odběrným zařízenO, jehož konstrukce jr opět závislá na velikosti reaktoru. Na obr. la jr to trubní přepad 11, na obr. lb jr to obvodový žlab 12 a na obr. lc jsou to přepadové žlaby 13 a kanály 14.

ZaSTÍzení podle obr. la, lb a lc zapojené tak, že jr do něj přiváděna kapalina nadávkovaná d^jstabilia^i^nm činidlem, jehož homooggidacg proběhla před více než 120 s před vtokem do fluidní vrstvy 2* plní funkci přípravy suspenze pro následnicí separaci, aniž sg projeví vlastní separační schopnost fluidní vrstvy 2·

Na obr. 2 jr případ dapoóení zařízení, při ktgréo dgstαbίlizačiíht činidla proběhla před oéně než 120 s před vtokem do fluidní vrstvy 2 a projevuje sg její vlastní separační schopnost a současně bylo použito zrnitého mat^e^iálu, který jr chemicky a mochagicky odolný, např. písku. Přívod 15 destabilizačního činidla z dávkovacího zařízení ' 16 jr zaústěn před rozdělovači zařízení.

Separační účinnost je tío vyšší, čío dokonališí jr Καο^ιí-zacg ěestabilizačiíht činidla s vodou a čío menňí je vzdálenost /vyjádřená časově/ mezi oístem 17 htmooegndřcg a vtokeo do fluidní vrstvy 2· Pro homotggizaci se obvykle využívá hydraulických poměrů vzniklých zúžením průtočného profilu. Při tomto uspořádání agreguu! destabildoované příměsi na povrchu zrn fluidní vrstvy 2 ve formě pevného, bezvodého-obalu. Tím vzniká postupně ve fluidní vrstvě 2 přebytek hmoty, kterou jr nutno po čase oidsranít zařízením 28* Jeho konstrukce závisí na výšce, na kterou jr nutno obalená zrna dtpravovvt. Muže jím být jen potrubí s vhodným uzávěrem nebo násoska nebo injektor nebo čerpadlo, zařízením _ 18 se v případě, že se obalená zrna neregenerují, dopraví na skládku 19 . Když se sníží separační schopnost fluidní vrstvy 3, dodá se ze skládky 22 zařízením 23 do fluidní vrstvy £ část nepoužitých zrn. Zařízení 23 dopravuje zrna obvykle hydraulicky nebo mechanicky.

Pokud je výhodnější obalená zrna regenerovat, pak se zařízením 18 dopraví do regeneračního zařízení 20, kde se regenerace může provést mechanicky odrcením obalové vrstvy nebo fyzikálními způsoby /vysušením nebo vymrazením/. Regenerace se může rovněž provádět chemicky, rozpuštěním obalové vrstvy. Je výhodné spojit chemickou regeneraci s reaktivací destabilizačního činidla, které se pak potrubím 21 může vracet do dávkovacího zařízení .16., původní zrna se dopravují na skládku 22 pro doplňování fluidní vrstvy. Pokud se obalená zrna neregenerují, je možno je s výhodou využívat jako filtrační materiál. V tom případě se na skládce 19 skladují před odvozem ve zvodnělé vrstvě.

Zařízení podle obr. 3 se používá v případech, kdy se suspenze tvořící obalovou vrstvu znovu využívá bučí jako suroviny při výrobě hliníku nebo železa, nebo jako základní náplň pro jiné provozy zavádějící tuto technologii. V těchto případech se pro fluidní vrstvu 2 využívá materiálů, které lze drtit na požadovanou původní velikost a jejichž vlastnosti nevadí při jejím zpracování spolu s obalovou vrstvou. Tímto materiálem může být drř získaná z jiných provozů využívajících této technologie, drř z termicky upraveného kalu z provozů pracujících, s klasickou technologií, železná ruda nebo bauxit, drcené uhlí nebo vápenec, popřípadě jiné přírodní nebo uměle vytvořené hmoty obdobných vlastností.

Obalená zrna se odvedou zařízením 18 a rozdělí se na část, kterou je třeba v drtiči 24 nadrtit na velikost potřebnou pro doplňování fluidní vrstvy _3 nebo pro potřeby dalších provozů a na část, která se na skládce 25 zbaví dopravní vody a skladuje se tam do odvozu к zpracování.

Zařízení podle obr. 4 má stejné použití jako zařízení podle obr. 3 s tím rozdílem, že zařízení 24 pro drcení obalených zrn je umístěno ve fluidní vrstvě 2·

Claims (9)

1. Zařízení pro současnou tvorbu a separaci suspenze sestávající z reaktoru a regeneračních a dopravních zařízení, vyznačené tím, že reaktor /1/ s fluidní vrstvou /3/ zrnitého materiálu je opatřen přívodním potrubím /2/ upravované kapaliny, do něhož je zaústěn přívod /15/ destabilizačního činidla.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že přívod /15/ destabilizačního činidla je připojen na přívodní potrubí /2/ upravované kapaliny před jeho vyústěním do fluidní vrstvy /3/, přičemž doba společného průtoku destabilizačního činidla a upravované kapaliny před vyústěním do fluidní vrstvy /3/ je větší než 120 s.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že. přívod /15/ destabilizačního činidla je připojen na přívodní potrubí /2/ upravované kapaliny před jeho ústím /4/ do fluidní vrstvy /3/, a doba společného průtoku destabilizačního činidla a upravované kapaliny do fluidní vrstvy /3/ je menší než 120 s, přičemž reaktor /1/ je připojen jednak к zařízení pro odtah obalených zrn a jednak к zařízení /23/ pro doplňování fluidní vrstvy.

4. Zařízení podle bodů 1 a 3, vyznačené tím, že zařízení /18/ pro odtah obalených zrn je svou výstupní částí spojeno se skládkou /19/ obalených zrn a je dopravním zařízením /23/ pro doplňování fluidní vrstvy spojeno se skládkou /22/ pro doplňování fluidní vrstvy.

5. Zařízení podle bodů 1 a 3, vyznačené tím, že zařízení /18/ pro odtah obalených zrn je připojeno к regeneračnímu zařízení /20/, které je spojeno se skládkou /22/ pro doplňování fluidní vrstvy.

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že regenerační zařízení /20/ je potrubím /21/ spojeno s dávkovacím zařízením /16/ destabilizačního činidla.

7. Zařízení podle bodů 1 a 3, vyznačené tím, že mezi zařízením /18/ pro odtah obalených zrn a zařízením /23/ pro doplňování fluidní vrstvy je zařazeno drticí zařízení /24/.

8. Zařízení podle bodů 1 a 3, vyznačené tím, že ve fluidní vrstvě /3/ zrnitého materiálu je umístěno drticí zařízení /24/.

9. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že zrna fluidní vrstvy mají měrnou hmotnost do 5 200 kg.m³ a velikost do 5 mm.