HU196576B - Equipment for the simultaneous production and separation of suspension - Google Patents

Description

A találmány tárgya szuszpenzió egyidejű előállítására és szeparálására szolgáló berendezés, amelynek reaktora, regeneráló és kezelő készülékei vannak. A találmány szerinti berendezés leggyakrabban kolloid jellegű nemkívánatos adalékok folyadékokból való eltávolítására alkalmas, zárt és takarékos technológiát valósít meg.

A technika jelenlegi állásához tartozó berendezésekben, amelyek szuszpenzió előállítására szolgálnak, a nemkívánt adalékanyagrészecskéket destabilizálószcr hozzáadásával destabilizálják, keverő tartály okban megkeverve nagy víztartalmú egységekké állnak össze, amelyet aztán egymás után a berendezés többi részegységeiben, így például szűrőiben vagy külön e célra kialakított készülékrendszerben, például lecsapató tartályokban vagy tisztító-szűrőegységekben megkötnek, kinyernek. Ezt a megkötött adaléktömeget meghatározott időközönként vagy akár folyamatosan eltávolítják a szeparáló eszközökből, aholis az említett adaléktömeg nagy víztartalmú iszapként, 0,01%-1,0% szárazanyagtartalommal jelenik meg, amelyet bekoncentrálnak és víztelenítenek annak érdekében, hogy 20-40% szárazanyagtartalmú hulladékként megfelelő módon tárolható legyen. Az ismertetett eljárás egyes lépcsői egy klasszikus módszer értelmében különálló tartályokban vagy készülékekben zajlanak le, amelyeket csővezetékek vagy vályúk kötnek össze egymással. Az egyes különálló készülékek méretei és elrendezése úgy van megválasztva, hogy igazodjon a kezelt folyadék tulajdonságaihoz, és a kezelt folyadék tulajdonságaitól függően meghatározott készülékek ki is hagyhatók a rendszerből szükség esetén. Modernebb eljárások megvalósítására alkalmas berendezésekben a szuszpenzió előállítására és szeparálására szolgáló készülékeket egyetlen egységgé kombinálták, amely különbözőképpen kialakított és egymással összekötött zárt tereket tartalmaz, amelyekben az eljárás egyes lépései lezajlanak. Eme berendezések hátrányául az róható fel, hogy a klasszikus eljárásokhoz hasonló jellegű iszap keletkezik, amelynek eltávolításáról és elhelyezéséről külön kell gondoskodni.

A találmánnyal célunk olyan berendezés létrehozása, amely az ismert berendezések felsorolt hiányosságait kiküszöbölve szuszpenzió egyidejű előállítására és szeparálására alkalmas, lehetővé teszi zárt láncú technológia alkalmazását és a lehető legkevesebb hulladékot, iszapot termeli.

A kitűzött feladatot szuszpenzió egyidejű előállítására és szeparálására alkalmas berendezéssel oldottuk meg, amelynek reaktora, ahhoz csatlakozó és egymással kapcsolatban álló regeneráló és kezelő készülékei vannak. Továbbfejlesztésünk értelmében fluid állapotú szemcsés anyagréteget tartalmazó reaktor a kezelt folyadékot bevezető olyan tápcsővel van ellátva, amelybe a destabilizálószer tápcsöve a kezelt folyadék tápcsövébe még annak a fluid állapotú szemcsésanyag rétegbe való betorkollása előtt van becsatlakoztatva, minek következtében a destabiiizáiószer és a kezelt folyadék több mint 120 másodpercen keresztül közösen összekeveredve áramlik a tápcsőben, mielőtt a fluid állapotó szemcsés anyag rétegbe bejutna.

A szuszpenzió fajtájától függően előnyös a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakja, amelynél a destabiiizáiószer tápcsöve a kezeit folyadék tápcsövébe még annak a fluidállapotú szemcsésanyag rétegbe való betorkollása előtt van csatlakoztatva úgy, hogy a destabiiizáiószer és a kezelt folyadék 120 másodpercnél kevesebb ideig áramlik együtt és keveredik össze, mielőtt a fluid állapotú szemcsésanyag rétegbe torkollnak, és a berendezés reaktora egyrészt a burkolt szemcséket elvezető készülékhez, másrészt a fluid réteget utántöltő készülékhez van csatlakoztatva.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakja, amelynél a burkolt szemcséket elvezető készülék kimenete a burkolt szemcséket befogadó tárolóhoz csatlakozik, amely viszont a fluid réteg utántöltésére külön szállítóeszközt felhasználó, a fluid réteget utántöltő -tárolóval van összekötve.

Előnyös a találmány szerinti berendezés olyan kiviteli alakja, amelynél a burkolt szemcséket elvezető készülék olyan regeneráló készülékhez csatlakozik, amely a fluid réteget utántöltő tárolóval áll kapcsolatban. Ebben az esetben előnyös, ha a regenerálókészülék csővezetéken át a destabiiizáiószer adagolókészüiékível áll összeköttetésben.

A találmány szerinti berendezés egy tovább fejlesztett kiviteli alakja értelmében a burkolt szemcséket elvezető készülék és a fluid réteget utántöltő készülék között örlőkészülék van beiktatva. Ez az örlőkészülék előnyösen a szemcsésanyag fluid rétegében van elhelyezve. A fluid réteg szemcséi a berendezés szempontjából előnyösen 5200 kg/m^J fajlagos sűrűségűek és legfeljebb 5 mm nagyságúak lehetnek.

A találmány szerinti berendezés főbb előnyei között megemlíthetjük, hogy a találmány értelmében létrehozható számtalan összeköttetés kombinációnak megfelelően a vízmentes és a nagy víztartalmú adalékanyaghalmazok aránya szabadon és előre megválasztható. A találmány szerinti berendezés előnyösen alkalmazható már meglévő műtárgyak modernizálására is. amelyek nagy víztartalmú adalékanyaghalmazok szeparálására alkalmas eszközöket tartalmaznak. Ilyen esetekben a találmány szerinti berendezéssel kialakított szuszpenzió előnyösebben szeparálható és vízteleníthető, mint az általánosan alkalmazott eszközökkel, berendezésekkel készített szuszpenziók. A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kialakítása revén, ha a szilárd, abszolút vízmentes adalékanyag létrehozása a cél, a szeparátorkészülékek nagy része megtakarítható és hulladékmentes zárt láncú technológia alakíthatók ki. Alumíniumsók felhasználásával a keletkezett hulladék értékes nyersanyagként hasznosítható az alumíniumgyártásban, vassók destabilizálószerként való alkalmazásával pedig a hulladék fémkohászati termelőegységekben hasznosítható. A fluid réteg burkolt szemcséi szűrőanyagként is hasznosítható.

A találmány szerinti berendezést az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzon az a ábra a berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának kis teljesítményű reaktora, az lb ábrán közepes teljesítményű reaktort tüntettünk fel vázlatosan, az le ábrán nagyteljesítményű reaktor vázlata látható, a

2. ábra a találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának folyamatábrája, a

3. ábrán a találmány szerinti berendezés egy másik lehetséges kiviteli alakjának folyamatábrája látható, és a

4. ábrán egy harmadik lehciséges kiviteli alak fo-21 lyainatábráját tüntettük fel.

A példaként ismertetett találmány szerinti berendezések kör vagy négyszögletes keresztmetszetű 1 reaktora van, amely kezelendő folyadékot bevezető 2 tápcsővel van ellátva. Szemcsés anyag 3 fluid rétegébe keverendő víz szétosztására olyan készülékegyüttes szolgál, amely elsősorban a találmány szerinti berendezés méreteitől függően van összeállítva. Az la ábrán ez egyszerűen 4 hasítékkal, az lb ábrán 5 elosztó nyílásokkal az le ábrán 6 közbenső aljjal van megvalósítva, amelynek nyílásai 7 fúvókákkal vagy 8 hajlított csövekkel, vagy pedig más, például ivóvízvezeték gyorsszűrő állomásokon alkalmazott eszközökkel vannak ellátva. A szemcsésanyag 3 fluid rétegének magasságát 9 szintvonal határozza meg, amely felett 10 védő folyadékréteg helyezkedik el, amelynek levezetésére olyan kezelendő folyadékot elvezető készülék szolgál, amelynek konstrukciója és mérete újólag a találmány szerinti berendezés reaktorának méreteitől függ. Ezt a készüléket az la ábrán egyszerűen 11 csöves túlfolyóval, az lb ábrán 12 körvályúval és az le ábrán 13 túlfolyó vályúval és 14 csatornával jelöltük.

Az la, lb, le ábrákon látható berendezésbe pontosan beadagolt destabilizálószert tartalmazó folyadékot vezetünk, ahol a beadagolt destabiljzálószer homogenizálása 120 másodpercet meghaladó idő alatt, a szemcsés anyag 3 fluid rétegébe történő bejutása előtt zajlik le, így a berendezés szuszpenziót állít elő egy rákövetkező szeparáláshoz, anélkül, hogy saját 3 fluid rétegének szeparálóképességét befolyásolná.

A 2. ábrán a találmány szerinti berendezés egyes részeinek vázlatos összekapcsolását mutatjuk be egy folyamatábra alakjában. Itt a bevezetett destabilizálószer homogenizálása 120 másodpercnél rövidebb idő alatt, a destabilizálószer beadagolása és a szemcsés anyag 3 fluid rétegébe történő bejutása között zajlik le, ahol még a szemcsés anyag 3 fluid rétegének saját szeparálóképességét is kihasználjuk és olyan szemcsés anyagot alkalmazunk, amely kémiailag és mechanikusan rezisztens, például homokot. A destabilizálószer 15 tápcsöve a 16 adagolókészülékből a berendezés szeparálóképességeihez van vezetve. A szeparálás hatékonysága annál magasabb, minél tökéletesebb a destabilizálószer és a víz homogenizálása és minél kisebb a 16 homogenizálótér és a szemcsés anyag 3 fluid rétegébe történő becsatlakozása közötti időbeli távolság. Homogenizálásra a hidraulikus paraméterek áramlási profilok szűkítésével végrehajtott arányát használjuk fel. A destabilizált keverék a 3 fluid, réteg szemcséinek felületét vonja be szilárd vízmentes burkolatként. Ily módon időről időre tömegfelesleg keletkezik a 3 fluid rétegben, amelyet meghatározott időnként 18 burkolt szemcse lecsapoló készülékkel eltávolítunk. A 18 burkolt szemcse lecsapoló készülék konstrukciója a burkolt szemcséket felszállítandó magasságtól függ így a szóbanforgó 18 burkolt szemcse lecsapoló készülék akár egyszerű csővezeték is lehet megfelelő lezárással vagy szifonnal vagy injektorral vagy pumpával. Abban az esetben, ha a burkolt szemcséket nem regeneráljuk, úgy azokat a 18 burkolt szemcse lecsapoló készülékkel 19 burkolt szemcse tárolóba juttatjuk. Ha a 3 fluid réteg szeparálóképességét nem használjuk ki teljes mértékben, a fej nem használt szemcsés anyag egy részét a 3 fluid ré teg utántöltésére használt szemcsék 22 tárolójából 3 fluid réteg 23 utántöltő készülékkel betöltjük a fluid rétegbe. A 3 fluid réteg 23 utántölő készülék a gy akorlatból ismert módon hidraulikus vagy mechanikus úton szállítja a szemcsés anyagot.

A burkolt szemcséket az elmondottaknál célszerűbb regenerálni, igy a 18” burkolt szemcse lecsapoló készülékkel a burkolt szemcséket a 20 regeneráló készülékbe továbbítjuk, ahol mechanikusan, a burkolt réteg leörlésével vagy fizikai módszerekkel, például szárítással vagy gyors lehűtéssel végrehajtjuk a regenerálást. A regenerálás kémiai úton is elvégezhető, például a burkolt réteg Ieoldásávái. Célszerű kombinálni a kémiai regenerálást a destabilizálószer reaktiválásával, majd a destabilizáiószert 21 csővezetéken át viszszavezethetjük a 16 adagolókészülékbe. Az eredeti szemcsés anyagot 22 tárolóba szállítjuk a 3 fluid réteg utántöltésére. A burkolt szemcsék regenerálásáig azokat célszerűen szűrőanyagként használhatjuk fel. Ebben az esetben a burkolt szemcsés anyagot a 19 burkolt szemcsetárolóban tároljuk, amíg a víztartalmú rétegbejuttatjuk.

A 3. ábrán bemutatott berendezést olyan esetekben használhatjuk fel, amikor a burkolóréteget alkotó szuszpenziót ismételten, vajjy nyersanyagként alumínium vagy vasgyártás során vagy mint alapanyagot hasonló technikát alkalmazó egyéb létesítményeknél hasznosíthatjuk. Ilyen esetekben a 3 fluid rétegként olyan anyagokat célszerű használni, amelyek megbízható módon a szükséges szemcseméretre őrölhetők és amelyek a kezelés során nem lépnek reakcióba a burkolt szemcseréteggel. Ilyen anyag kinyerhető hasonló technológiát alkalmazó más létesítményekből, klasszikus technológiával működő létesítmények hőkezelt iszapjából, vasércből vagy bauxitból, őrölt szénből vagy mészkőből vagy más természetes vagy mesterségesen előállított anyagból, amely hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. Ezek az őrölt anyagok mind felhasználatók 3 ffluíd réteg létesítésére.

A burkolt szemcséket a 18 burkolt szemcse lecsapoló készülékben vezetjük el és egyrészt a 24 őrlőkészülékben a 3 fluid réteg utántöltéséhez szükséges méretűvé őrlendő részre, másrészt 25 víztelenítőben és tárolóban a szállítóvíztől megszabadított és kezeléséig ott tárolt részre osztjuk.

A 4. ábrán vázlatosan bemutatott találmány szerinti berendezés hasonló célul-szolgál, mint a 3. ábrán látható berendezés, azzal a különbséggel, hogy a burkolt szemcséket őrlő 24 őrlőkészülék a 3 fluid rétegen belül van elhelyezve.

Claims (9)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Berendezés szuszpenzíó egyidejű előállítására és szeparálására, amelynek reaktora, regeneráló és kezelő készülékei vannak, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag fluid rétegét (3) tartalmazó reaktor (1) kezelt folyadékot bevezető tápcsővel (2) van ellátva, amelybe destabilizálószer tápcsöve (15) van becsatlakoztatva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a destabilizálószer tápcsöve (15) a kezelt folyadéktápcsövébe (2) annak a szemszésanyag fluid rétegébe (3) való betorkollása előtt van becsatlakoztatva, és az említett becsatlakozás és a kezelt folyadék tápcsövének (2) fluid rétegbe (3) való betorkollása kötötti szalcasz hossza a kezelt Fo-31

   196.576 lyadékot és a belekevert destabilizálószert 120 másodpercnél hosszabb ideig közösítetten száliítóan van megválasztva. 5
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a destabilizálószer a kezelt folyadék tápcsövébe (2) annak a fluid rétegbe (3) való betorkollása előtt a destabilizálószert és a kezelt folyadékot 120 másodpercnél rövidebb ideig közösen szállító távolságban van becsatlakoztatva, és a ' reaktor (1) burkolt szemcsét lecsapoló készülékhez (18) , valamint a fluid réteget (3) utántöltő készülékhez (23) van csatlakoztatva.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve , hogy a burkolt szemcse lecsapoló -| g készülék (18) kimenete burkolt szemcse tárolóhoz (19) van csatlakoztatva, amely viszont fluid réteg (3) utántöltésére szolgáló szemcsésanyag tárolóval (22) van összekötve.
5. 5. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve , hogy a burkolt szemcse lecsapoló 20 készülék (18) regeneráló készülékhez (20) csatlakozik, amely a fluid réteg (3) utántöltésére szolgáló szemcsés anyag tárolóval (22) van összekötve.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a regeneráló készülék (2) csővezetéken (21) át van a destabilizálószer adagolókészülékével (16) összekötve.
7. 7. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a burkolt szemcse lecsapoló készülék (18) és a fluid réteget (3) szemcsés anyaggal utántöltő készülék (23) közé őrlőkészülék (24) van iktatva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti, berendezés, azzal jellemezve, hogy az őrlőkészüiék (24) a szemisésányag fluid rétegében (3) van elhelyezve.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fluid réteget (3) alkotó szemcsés anyag sűrűsége legfeljebb 5200 kg/nr és legnagyobb szemcsemérete 5 mm.