ITMC20090119A1

ITMC20090119A1 - HIGH EFFICIENCY FLOT DEVICE.

Info

Publication number: ITMC20090119A1
Application number: IT000119A
Authority: IT
Inventors: Benedetto Amoroso; Leonardo Ceci
Original assignee: Aeb Spa; Omac Enosoluzioni S R L
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-21

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:

“DISPOSITIVO DI FLOTTAZIONE AD ELEVATA EFFICIENZA”. "HIGH EFFICIENCY FLOTATION DEVICE".

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un dispositivo di flottazione ad elevata efficienza. The present patent application for industrial invention relates to a highly efficient flotation device.

Già da tempo sono reperibili in commercio macchine definite dispositivi di flottazione, o chiarificatori, atte a favorire la separazione delle particelle solide dai liquidi che le contengono in sospensione. Machines known as flotation devices, or clarifiers, capable of favoring the separation of solid particles from the liquids containing them in suspension have been available on the market for some time.

Tali dispositivi conoscono attualmente una notevole diffusione nel settore enologico, ai fini della chiarificazione dei mosti, ma anche in occasione della depurazione delle acque reflue, così come in altre analoghe attività nell’ambito dei settori alimentare, chimico ed ecologico. These devices are currently experiencing considerable diffusion in the oenological sector, for the purposes of clarification of musts, but also for the purification of waste water, as well as in other similar activities in the food, chemical and ecological sectors.

Essi, in particolare, sfruttano la tecnica della flottazione, in base alla quale le particelle solide sospese in un liquido vengono condotte in una situazione di galleggiamento in corrispondenza della superficie di quest’ultimo, sì da formare un addensamento stratificato facilmente asportabile. They, in particular, exploit the flotation technique, according to which the solid particles suspended in a liquid are conducted in a floating situation at the surface of the latter, so as to form an easily removable stratified thickening.

In tal modo il liquido sottostante si trova ad essere del tutto privo di particelle sospese, al punto da poter essere direttamente travasato in un ulteriore contenitore di stoccaggio. In this way the underlying liquid is completely free of suspended particles, to the point that it can be directly poured into a further storage container.

Una simile tecnologia, che sfrutta la bassa densità delle anzidette particelle solide da rimuovere, tende a portare queste ultime nell’anzidetta condizione di galleggiamento in superficie mediante l’iniezione di un’energica corrente gassosa (con l’eventuale aggiunta di altre sostanze coadiuvanti, quali la gelatina alimentare nel caso dei mosti) nella massa del liquido da chiarificare. A similar technology, which exploits the low density of the aforementioned solid particles to be removed, tends to bring the latter into the aforementioned floating condition on the surface by injecting an energetic gaseous current (with the possible addition of other adjuvant substances, such as food gelatin in the case of musts) in the mass of the liquid to be clarified.

Ebbene, a partire da queste considerazioni teoriche, va riferito che un tradizionale dispositivo di flottazione viene messo in collegamento o “ricircolo” con il serbatoio contenente il liquido (eventualmente enzimato) da chiarificare; in tal modo il serbatoio medesimo risulta destinato a fungere anche da camera di flottazione. Well, starting from these theoretical considerations, it should be noted that a traditional flotation device is put in connection or "recirculation" with the tank containing the liquid (possibly enzyme) to be clarified; in this way the tank itself is destined to act also as a flotation chamber.

In effetti un simile chiarificatore si avvale di una camera (definita nel gergo pressurizzatore o miscelatore) corredata di un tubo di ingresso, che sfrutta l’azione di una pompa aspirante, e di un tubo di mandata, entrambi destinati ad essere innestati con opportuni raccordi in dotazione all’anzidetto serbatoio fungente da camera di flottazione. In fact, such a clarifier uses a chamber (defined in the jargon pressurizer or mixer) equipped with an inlet pipe, which exploits the action of a suction pump, and a delivery pipe, both intended to be coupled with appropriate fittings. supplied with the aforementioned tank acting as a flotation chamber.

In corrispondenza del tubo di ingresso, ed a monte dell’anzidetta rispettiva pompa aspirante, risulta peraltro innestato un condotto alimentato con un getto in pressione d’aria o di azoto. At the inlet pipe, and upstream of the aforementioned respective suction pump, a duct fed with a jet of air or nitrogen pressure is also engaged.

Il funzionamento di un simile dispositivo prevede infatti, successivamente al suo anzidetto collegamento con la camera di flottazione, l’attivazione dell’anzidetta pompa che favorisce l’afflusso del liquido da chiarificare, attraverso l’apposito condotto di ingresso, entro il suo anzidetto pressurizzatore/miscelatore. The operation of such a device in fact provides, after its aforementioned connection with the flotation chamber, the activation of the aforementioned pump which favors the flow of the liquid to be clarified, through the appropriate inlet duct, into its aforementioned pressurizer. /mixer.

Peraltro, in occasione dell’attraversamento di tale condotto di ingresso, il liquido medesimo viene posto in ulteriore turbolenza ad opera del getto in pressione di gas o aria proveniente dall’anzidetto condotto di adduzione. Moreover, when crossing this inlet duct, the liquid itself is placed in further turbulence by the pressurized jet of gas or air coming from the aforementioned supply duct.

Tale accorgimento serve a garantire che all’interno del pressurizzatore/miscelatore si possa effettivamente generare un energico rimescolamento della massa “trattata” e dunque un’intima miscelazione tra liquido e gas. This measure serves to ensure that an energetic mixing of the "treated" mass can actually be generated inside the pressurizer / mixer and therefore an intimate mixing of liquid and gas.

In questa condizione di turbolenza la massa del liquido da chiarificare ritorna poi, attraverso l’apposito condotto di mandata, all’interno della camera di flottazione. In this turbulent condition, the mass of the liquid to be clarified then returns, through the appropriate delivery duct, to the inside of the flotation chamber.

Non appena si abbia la certezza che tutto il liquido inizialmente contenuto nel serbatoio di stoccaggio sia stato sottoposto all’anzidetto trattamento nel dispositivo di flottazione, è previsto che quest’ultimo sia disattivato e addirittura scollegato dal serbatoio medesimo. As soon as it is certain that all the liquid initially contained in the storage tank has been subjected to the aforementioned treatment in the flotation device, it is expected that the latter is deactivated and even disconnected from the tank itself.

A questo punto il liquido presente nel serbatoio, ormai additivato con aria o gas ed eventuali sostanze coadiuvanti, va effettivamente incontro all’anzidetto processo di flottazione, in conseguenza del quale si genera al suo interno quell’auspicata risalita delle particelle solide verso la superficie, propedeutica all’agevole asportazione delle stesse. At this point the liquid present in the tank, now additivated with air or gas and any adjuvant substances, actually undergoes the aforementioned flotation process, as a result of which the desired rise of the solid particles towards the surface is generated inside it, preparatory to the easy removal of the same.

Ebbene un’attenta valutazione di una simile tecnologia consolidata ha permesso di accertare che in realtà l’anzidetto procedimento di flottazione risulterebbe tanto più efficace quanto maggiore fosse la pressione del getto d’aria o di azoto immesso nel condotto di ingresso di un dispositivo di flottazione. Well, a careful evaluation of a similar consolidated technology has made it possible to ascertain that in reality the aforementioned flotation procedure would be all the more effective the greater the pressure of the jet of air or nitrogen introduced into the inlet duct of a flotation device. .

Ciò per il fatto che in tal modo si verrebbe ad ottenere un più efficace rimescolamento della massa liquido/solido nel suo pressurizzatore/mescolatore. This is due to the fact that in this way a more effective mixing of the liquid / solid mass in its pressurizer / mixer would be obtained.

Si dà il caso però che in presenza di un tradizionale dispositivo di flottazione la pressione dell’anzidetto getto “miscelatore” di aria o gas non possa superare una soglia piuttosto modesta, nell’ordine di 1,5 bar. It happens, however, that in the presence of a traditional flotation device, the pressure of the aforementioned "mixer" jet of air or gas cannot exceed a rather modest threshold, in the order of 1.5 bar.

Questo getto di aria o gas, infatti, viene immesso a monte della pompa aspirante in dotazione al dispositivo di flottazione, ragion per cui l’eventuale maggiore pressione impostagli provocherebbe sicuramente la cavitazione della pompa medesima e, con ogni probabilità, anche il danneggiamento della stessa. This jet of air or gas, in fact, is introduced upstream of the suction pump supplied with the flotation device, which is why any higher pressure set on it would certainly cause cavitation of the pump itself and, in all probability, also damage it. .

Scopo specifico della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di flottazione in cui sia finalmente possibile additivare il liquido da chiarificare con un getto di aria o gas avente una pressione significativamente superiore a quella dei tradizionali dispositivi corrispondenti. The specific object of the present invention is to provide a flotation device in which it is finally possible to add the liquid to be clarified with a jet of air or gas having a pressure significantly higher than that of the corresponding traditional devices.

In un simile contesto, infatti, il liquido medesimo può essere soggetto, nell’ambito del pressurizzatore/miscelatore, ad rimescolamento molto più energico, e dunque molto più efficace, di quello che si verifica finora in seno a dispositivi di flottazione tradizionali. In such a context, in fact, the liquid itself may be subject, within the pressurizer / mixer, to much more vigorous, and therefore much more effective, mixing than that which has so far occurred within traditional flotation devices.

L’idea di soluzione adottata per perseguire una simile vantaggiosa finalità è stata quella di prevedere, in aggiunta alla tradizionale prima iniezione di gas o aria prevista a monte della pompa di aspirazione, una seconda iniezione di gas o aria realizzata a valle della pompa medesima. The solution idea adopted to pursue a similar advantageous purpose was to provide, in addition to the traditional first injection of gas or air provided upstream of the suction pump, a second injection of gas or air made downstream of the pump itself.

È facile comprendere come un simile accorgimento consenta di imporre valori di pressione anche piuttosto elevati a questa seconda iniezione di gas o aria, essendo scongiurato alla radice qualsiasi rischio di generare la cavitazione della pompa o il danneggiamento della stessa. It is easy to understand how such a device allows to impose even quite high pressure values on this second injection of gas or air, since any risk of generating cavitation of the pump or damage to it is avoided at the root.

In una preferita forma di realizzazione del presente concetto inventivo è previsto in particolare che questa seconda iniezione ad elevata pressione di gas o aria avvenga in corrispondenza del breve condotto che raccorda la pompa aspirante con il pressurizzatore/miscelatore. In a preferred embodiment of the present inventive concept it is provided in particular that this second injection at high pressure of gas or air takes place in correspondence with the short duct which connects the suction pump with the pressurizer / mixer.

Nulla vieta però, nell’ambito del medesimo principio inventivo, di prevedere che questa seconda iniezione di gas o aria ad elevata pressione venga effettuata direttamente all’interno del pressurizzatore/miscelatore del dispositivo di flottazione secondo il trovato. However, under the same inventive principle, nothing prevents this second injection of gas or air at high pressure from being carried out directly inside the pressurizer / mixer of the flotation device according to the invention.

Va detto peraltro che le esperienze effettuate in fase di messa a punto del nuovo dispositivo in questione hanno permesso di accertare che i valori di pressione della prima e della seconda iniezione di gas o aria debbono essere alquanto differenti: a titolo puramente indicativo si può ipotizzare che la prima iniezione sia effettuata alla pressione “convenzionale” di circa 1,5 bar e che la seconda iniezione sia effettuata ad una pressione di circa 5 bar. It must also be said that the experiments carried out during the development phase of the new device in question have made it possible to ascertain that the pressure values of the first and second gas or air injection must be quite different: purely by way of indication, it can be assumed that the first injection is carried out at a “conventional” pressure of about 1.5 bar and the second injection is carried out at a pressure of about 5 bar.

Valutando in combinazione i valori di pressione di questi due distinte iniezioni di gas o aria si può effettivamente determinare, con precisione assoluta, la complessiva quantità di gas o aria che si vuole effettivamente immettere nel liquido da chiarificare. By evaluating the pressure values of these two distinct injections of gas or air in combination, it is possible to effectively determine, with absolute precision, the overall quantity of gas or air that is actually wanted to be introduced into the liquid to be clarified.

Anche a tale riguardo si ritiene opportuno proporre un’ipotesi esplicativa, ma non certo limitativo, secondo cui: - la prima iniezione “a bassa pressione”, effettuata a monte della pompa aspirante, prevede un dosaggio di 3 Lt. di gas o aria per ogni 100 Kg. del liquido da trattare Also in this regard it is considered appropriate to propose an explanatory hypothesis, but certainly not limiting, according to which: - the first "low pressure" injection, carried out upstream of the suction pump, provides for a dosage of 3 Lt. of gas or air for every 100 Kg. of the liquid to be treated

- la seconda iniezione “ad elevata pressione”, effettuata a valle della pompa aspirante, prevede un dosaggio di ulteriori 5 Lt. di gas o aria per ogni 100 Kg. del liquido da trattare. - the second “high pressure” injection, carried out downstream of the suction pump, provides for a dosage of a further 5 Lt. of gas or air for every 100 Kg. of the liquid to be treated.

Va ricordato peraltro che, tra la prima e la seconda iniezione, il liquido medesimo subisce un’ulteriore pressurizzazione ad opera dell’anzidetta pompa aspirante a portata determinata. It should also be remembered that, between the first and second injection, the liquid itself undergoes further pressurization by the aforementioned suction pump at a determined flow rate.

Per maggiore chiarezza esplicativa la descrizione del trovato prosegue con riferimento alla tavola di disegno allegata, avente solo valore illustrativo e non certo limitativo, in cui la figura 1 è un disegno schematico del nuovo dispositivo di flottazione in questione. For greater clarity of explanation, the description of the invention continues with reference to the attached drawing table, having only an illustrative and certainly not a limitative value, in which Figure 1 is a schematic drawing of the new flotation device in question.

Con riferimento a tale figura, il dispositivo in questione (1) si avvale usualmente di una camera di pressurizzazione e di miscelazione (2) del liquido da trattare. With reference to this figure, the device in question (1) usually makes use of a pressurization and mixing chamber (2) of the liquid to be treated.

Detta camera (2) risulta posta in comunicazione con un serbatoio di stoccaggio del liquido da trattare (non mostrato nella figura allegata), destinato peraltro a fungere anche da camera di flottazione. Said chamber (2) is placed in communication with a storage tank for the liquid to be treated (not shown in the attached figure), which is also intended to act as a flotation chamber.

Tale connessione si realizza per il tramite di un tubo di ingresso (3), che assicura l’afflusso del liquido medesimo in direzione della camera medesima (2), e di un tubo di mandata (4), che assicura invece il ritorno dello stesso liquido all’interno del serbatoio di stoccaggio. This connection is made through an inlet pipe (3), which ensures the flow of the liquid itself in the direction of the same chamber (2), and a delivery pipe (4), which instead ensures the return of the same. liquid inside the storage tank.

Nell’ambito dell’anzidetto tubo di ingresso (3) opera una pompa aspirante (5) in grado di favorire il richiamo forzato del liquido contenuto nel serbatoio di stoccaggio. Within the aforementioned inlet pipe (3) operates a suction pump (5) capable of favoring the forced recall of the liquid contained in the storage tank.

Lungo questo tubo di ingresso (3), e a monte della pompa anzidetta (5), è previsto l’innesto di un condotto (6) responsabile dell’anzidetta prima iniezione di aria o gas in pressione. Along this inlet pipe (3), and upstream of the aforementioned pump (5), there is the insertion of a duct (6) responsible for the aforementioned first injection of pressurized air or gas.

Ebbene, a partire da una simile impostazione generale convenzionale, la peculiarità del dispositivo in parola (1) è quella di prevedere la capacità di sottoporre il liquido da trattare ad una seconda iniezione di aria o gas ad elevata pressione. Well, starting from such a general conventional approach, the peculiarity of the device in question (1) is that of providing the ability to subject the liquid to be treated to a second injection of air or gas at high pressure.

A tale scopo è prevista l’adozione di un secondo condotto (7) di adduzione di aria o gas innestato nel tubo di raccordo (8) previsto in posizione intermedia tra la camera di pressurizzazione e di mescolazione (2) e la pompa aspirante (4), e comunque a valle di quest’ultima. For this purpose, a second air or gas supply duct (7) is fitted into the connection pipe (8) provided in an intermediate position between the pressurization and mixing chamber (2) and the suction pump (4). ), and in any case downstream of the latter.

Il liquido da trattare, investito da questa seconda iniezione ad elevata pressione, viene infatti condotto in un stato di grande turbolenza, certamente utile ad ottimizzare e velocizzare il desiderato fenomeno della flottazione nei confronti di questo stesso liquido (una volta che sia ricondotto all’interno del rispettivo serbatoio di stoccaggio). The liquid to be treated, hit by this second injection at high pressure, is in fact conducted in a state of great turbulence, certainly useful for optimizing and speeding up the desired phenomenon of flotation towards this same liquid (once it is brought back inside of the respective storage tank).

In alternativa a questa prima possibile soluzione si può prevedere che il condotto (7a) dedicato all’anzidetta seconda iniezione del gas o dell’aria sfoci all’interno della camera di pressurizzazione e di mescolazione (2), sì da investire direttamente la massa liquido/solido ivi contenuta. As an alternative to this first possible solution, it can be envisaged that the duct (7a) dedicated to the aforementioned second injection of gas or air flows into the pressurization and mixing chamber (2), so as to directly invest the liquid mass. / solid contained therein.

Claims

CLAIMS 1) High efficiency flotation device comprising: - a pressurization and mixing chamber (2) which is in communication with the storage tank of the liquid to be treated by means of an inlet pipe (3), which ensures the flow of this liquid towards the chamber itself ( 2), and a delivery pipe (4), which ensures the return of the same liquid, now treated, inside the storage tank - a suction pump (5) located at the aforementioned inlet pipe (3) - a first duct (6), inserted in the same inlet pipe (3), having the task of carrying out a first injection of pressurized air or gas into the flow of the liquid to be treated, characterized in that it provides, downstream of the aforesaid pump (5), the connection of a second duct (7, 7a) capable of carrying out a second injection of pressurized air or gas into the aforesaid liquid to be treated.

2) Flotation device according to claim 1, characterized in that the aforementioned second duct (7) is inserted in correspondence with a connecting pipe (8) provided in an intermediate position between the aforementioned suction pump (4) and aforesaid pressurization and mixing chamber (2).

3) Flotation device according to claim 1, characterized in that the aforementioned second duct (7a) is directly engaged in the aforementioned pressurization and mixing chamber (2).