NL8102894A

NL8102894A - Inrichting voor het flotatie-afscheiden van een suspen- sie of emulsie uit vloeistoffen.

Info

Publication number: NL8102894A
Application number: NL8102894A
Authority: NL
Original assignee: Agrotechnika Np
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1982-01-18
Also published as: ES502924A0; CS216048B1; IT8122307A0; DE3123423A1; US4341630A; DE3123423C2; ES8203641A1; GB2079618A; FR2484286B1; GB2079618B; IT1167458B; FR2484286A1

Description

N.0. 30217 1

Inrichting voor het flotatie-afscheiden van een suspensie of emulsie uit vloeistoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het flotatie -af scheiden van een suspensie of emulsie uit vloeistoffen, die een flotatiehouder met een mantel en een toevoer van de verwerkte vloeistof, een afvoer van de verwerkte vloeistof en een afvoer van het uit-5 gefloteerde schuim omvat.

De flotatiebewerking voor het afseheiden van een suspensie uit vloeistoffen is dikwijls doeltreffender dan processen met het afscheiden door zwaartekracht van de suspensie door sedimentatie, in elk geval ook dan processen met fluïdum filtreren. De flotatieprocessen zijn in het bijzonder voor een afscheiden economisch voordelig in die gevallen waarin de afgescheiden suspensie de neiging vertoont van spontane flotatie. Dat is bijvoorbeeld het geval bij het reinigen van afvalwater met vetgehalte in de vleesindustrie, bij het reinigen van door olie verontreinigd afvalwater in de levensmiddelenindustrie, in petrochemi-15 sche stelsels en dergelijke.

Een uitgebreide toepassing van het flotatie-afscheiden van suspensies uit vloeistoffen maakt ook de technologie mogelijk, waarbij wordt gewerkt met toevoegingen van vlokmiddelen. De overgang tot een flotatie -af scheiden bij het reinigen van het genoemde afvalwater, dat dik-20 wijls een groot volume heeft, heeft echter bij de thans toegepaste inrichtingen voor flotatie een reeks van moeilijkheden.

De thans meestal toegepaste typen inrichtingen voor flotatie hebben voor grotere volumen van vloeistoffen de vorm van rechthoekige houders, overwegend in betonuitvoering. Voor het toevoeren en verdelen van 25 lucht in het flotatie-apparaat wordt een drukverzadiging van een deel van de gereinigde vloeistof met lucht toegepast (bij een druk van 0,3 tot 0,5 MPa), wat buiten de houder wordt uitgevoerd. De met lucht verzadigde vloeistof wordt dan na een drukreductie met de hoofdstroom van de verwerkte vloeistof gemengd en het mengsel van beide vloeistoffen 30 wordt toegevoerd aan de flotatiehouder waar het luchtoverschot in de vorm van kleine luchtdeeltjes aan het oppervlak van de suspensiedeel-tjes in de vloeistof wordt afgescheiden. De suspensiedeeltjes met de afgescheiden luchtdeeltjes worden dan naar het oppervlak van de flotatiehouder mede genomen, vanwaar zij door een mechanische hark- of af-35 zuiginrichting worden verwijderd. Het deel van de suspensie dat op de bodem van de flotatiehouder zinkt, moet eveneens worden verwijderd. Ook hier wordt dikwijls een werkwijze voor het verwijderen door harken toe- 81 028 94 2 gepast.

In de laatste tijd worden ook flotatie-apparaten in de vorm van vertikale cylindrische houders toegepast. Bij deze inrichtingen wordt de toevoer van de verwerkte vloeistof en de toevoer van een deel van de 5 met lucht onder druk verzadigde, verwerkte vloeistof na drukreductie in een centrale verdelerruimte in het onderste deel van de flotatiereactor geleid. Het verwijderen van de aan het oppervlak uitgefloteerde suspensie, alsmede het verwijderen van de op de bodem van het flotatie-apparaat gesedimenteerde suspensie wordt op dezelfde wijze als bij recht-10 hoekige flotatie-apparaten door een harkinrichting uitgevoerd, of voor het uitgefloteerde slik door een afzuiginrichting. De hark- en afzuig-inrichting is in dit geval bevestigd aan een draaibare arm, die om de middenas draait.

De genoemde mechanische inrichtingen voor het verwijderen van uit-15 gefloteerd en gesedimenteerd slik zijn bij grote houders betrekkelijk gecompliceerd en maken ook de constructie van de eigen houder van het flotatie-apparaat ingewikkeld. In het bijzonder bij flotatie-inrichtingen waar voor het bereiken van het benodigde scheidingseffect van een coloïdale suspensie een instellen van de pH-^waarde door zuren tot op 20 een pH-waarde van 3 wordt toegepast, waarbij de houdermantel van het flotatie-apparaat bestand moet zijn tegen zuren, verhoogt de uitrusting van de inrichting met de genoemde mechanische middelen voor het verwijderen van slik wezenlijk de kosten van de inrichting.

De uitvinding heeft ten doel deze nadelen te vermijden of tenmin-25 ste wezenlijk te beperken.

Het wezen van de uitvinding berust daarin, dat de scheidingswand die de.flotatieruimte waarin de toevoer van de verwerkte vloeistof wordt geleid, begrenst, in zijn benedendeel naar boven wijder wordt, ter plaatse van de grootste wijdte overgaat in een bovendeel dat zich 30 naar boven vernauwt tot een topdeel waar de afvoer van het uitgefloteerde slik is aangesloten, die naar beneden hellend buiten de flota-tiehouder uitmondt, waarbij in de scheidingswand boven de overgang daarvan in het bovendeel van de flotatieruimte aan de mantel overgangs-openingen zijn uitgevoerd, die de flotatieruimte met een verzamelruimte 35 van de gereinigde vloeistof verbinden, waar een verzamelkuip met afvoer voor de gereinigde vloeistof tussen de scheidingswand van het bovendeel van de flotatieruimte en het tegenover liggende manteldeel is aangebracht, waarbij in de flotatieruimte voor de overgangsopeningen een scheidingswand is aangebracht, die de doorgang van de gefloreerde sus-40 pensie in de verzamelruimte van het gereinigde water verhindert.

81 028 94 3

Volgens een ander kenmerk is de toevoer van de verwerkte vloeistof in een retentieruimte uitgevoerd, die door een mantel in het benedendeel van de flotatieruimte wordt bepaald.

De retentieruimte kan coaxiaal in bet onderste deel van de flota-5 tieruimte worden uitgevoerd en zijn mantel kan de vorm hebben van een naar beneden open houder met een verwijde onderrand, in het bovendeel waarvan de toevoer van het verwerkte mengsel uitmondt, waarbij voorts de flotatieruimte in zijn benedendeel overgaat in de afvoer van het ge-sedimenteerde slik, terwijl in elk geval in het bovendeel van de flota-10 tieruimte een aangedreven hark is aangebracht.

Vanuit het standpunt van vervaardiging en functie is het voordelig indien de mantel van de flotatiehouder, de scheidingswand van de flotatieruimte, de binnenkomst van de afvoer van het uitgefloteerde slik, de afvoer van het gesedimenteerde slik, in elk geval coaxiaal zijn ten op-15 zichte van de, de retentieruimte vormende mantel.

Voor een verwijderen van een niet stabiele vetemulsie is een inrichting geschikt, waarbij in het benedendeel van de flotatieruimte de toevoer van de verwerkte vloeistof is aangebracht en hierboven op een luchttoevoer aangesloten ventilatie-elementen zijn aangebracht.

20 De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: figuur 1 een inrichting in vertikale axiale doorsnede toont; en figuur 2 het benedendeel van een inrichting in vertikale doorsnede illustreert, die geschikt is voor een verwijderen van vetemulsies.

25 In een door een cylindrische mantel 1 en een bodem 14 gevormde houder wordt door een scheidingswand 2 een flotatieruimte 3 gevormd.

Het benedendeel van de scheidingswand 2 wordt naar boven wijder en ter plaatse van de grootste wijdte, waar dit tot aan de mantel 1 reikt, gaat dit over in een bovendeel dat zich naar boven tot een topdeel ver-30 nauwt. Het bovendeel van de scheidingswand 2 vormt tesamen met de mantel 1 een verzamelruimte 4 van de gereinigde vloeistof met een verza-melkuip 5 en een afvoer 6 voor de gereinigde vloeistof.

De flotatieruimte 3 staat in verbinding met de verzamelruimte via overgangsopeningen 7 in de scheidingswand 2 bij de mantel 1. Voor de 35 overgangsopeningen 7 is in de flotatieruimte 3 een scheidingswand 8 aanwezig, die deze openingen afschermt tegen stijgende stromen van flo-terende suspensies, waardoor de overdracht van de gefloteerde suspensie tot in de verzamelruimte 4 van de gereinigde vloeistof wordt verhinderd.

40 De trechtervormige scheidingswand 2 steekt met zijn topdeel uit 81 028 94 4 boven het oppervlak 9. Aan het oppervlak 9 is in de flotatieruimte 3 centraal een afvoer 10 voor het uitgefloteerde schuim aangesloten, die hellend in het onderste deel van de mantel 1 uit het flotatie-apparaat verloopt onder een hoek die een afvoer van het uitgefloteerde slik door 5 zwaartekracht waarborgt. Aan het oppervlak 9 van de flotatieruimte 3 kan een hark 11 worden toegepast, die is bevestigd aan een as 12 van een aandrijving 13.

De afvoer 15 van het uitgesedimenteerde slik is in het onderste deel van de flotatieruimte 3 aangesloten.

10 In het onderste deel van de flotatieruimte 3 die trechtervormig nauwer wordt, is een retentieruimte 16 aanwezig, die wordt gevormd door een mantel 22 die de vorm heeft van een naar beneden open houder met een wijder wordende onderste rand. In het bovendeel van de mantel 22 verloopt een toevoerleiding 17 voor het mengsel van de verwerkte vloei -15 stof en een deel met lucht verzadigde, verwerkte vloeistof. Voor de verzadiging met lucht dient een geschikte drukpomp met luchtinjector aan de uitgang van deze pomp. Deze bekende inrichting is niet getoond.

De vloeistof met opgeloste lucht onder een druk van 0,3 tot' 0,5 MPa wordt via een toevoer 18 toegevoegd aan de hoofdstroom van de 20 vloeistof die door een drukpomp over een drukleiding 19 aan het flota-tie-apparaat wordt toegevoerd. Achter de uitmonding van de toevoer 18 van het door de lucht verzadigde, zich onder druk bevindend vloeistof-deel is in de toevoerbuisleiding 19 een reductieklep 20 opgenomen.

Uit de retentieruimte 16 komt het mengsel van de vloeistof en de 25 afgescheiden luchtdeeltjes via een doortocht 21 tussen de benedenrand 23 van de mantel 22 van de retentieruimte 16 in de flotatieruimte 3. De retentieruimte 16 is via een ontluchtingsbuisleiding 24 met het medium boven het vrije oppervlak 9 verbonden.

De mantel 1, de scheidingswand 2, de mantel 22, de aansluiting 10 30 en de afvoer 15 kunnen bij voorkeur coaxiaal worden uitgevoerd.

Bij de in figuur 2 getoonde uitvoering vervalt de retentieruimte 16 met de toevoerbuisleiding van het mengsel en er mondt hier een toevoer 25 van de verwerkte vloeistof uit, waarboven eveneens in het benedendeel van de flotatieruimte 3 ventilatie-elementen 26 zijn aange-35 bracht die op een luchttoevoer 27 zijn aangesloten.

De beschreven uitvoeringsvorm werkt als volgt. De vloeistof wordt toegevoerd aan de flotatie-inrichting onder een druk van 0,3 tot 0,5 MPa. In de drukleiding 19 wordt via de toevoer 18 een deel van de verwerkte vloeistof - ongeveer 20% van de totale hoeveelheid - onder druk 40 met lucht verzadigd toegevoerd. De reductieklep 20 verlaagt de druk in 81 028 94 5 de toevoerbuisleiding 17 tot een druk die overeenkomt met de hoogte van de vloeistofzuil in de flotatie-inrichting.

In de retentieruimte 16 waar de toevoerbuisleiding 17 uitmondt, wordt het luchtoverschot in de vorm van luchtdeeltjes afgescheiden, die 5 zich voorlopig aan het oppervlak van suspensiedeeltjes in de vloeistof afscheiden en de flotatie in de flotatieruimte 3 teweeg brengen. Aan de vloeistof kunnen ook chemische reactiemiddelen voor een vergroten van de suspensiedeeltjes door coaguleren worden toegevoegd, of er kunnen flotatiemiddelen voor een vergroten van het flotatie-effect worden toe-10 gevoegd.

Het afscheiden van de luchtdeeltjes na drukreductie heeft een bepaalde tijd nodig, in de orde van grootte van tienden van seconden, waartoe een stuwing van vloeistof in de retentieruimte 16 dient. De vloeistof met afgescheiden luchtdeeltjes, die meestal hechten aan 15 deeltjes van het vaste in de vloeistof zich bevindende materiaal, stroomt dan via de doorgang 21 tot in de flotatieruimte 3. De deeltjes van de suspensie of emulsie worden door luchtdeeltjes aan het oppervlak gefloteerd. De trechtervormige scheidingswand 2 in het bovendeel van de flotatieruimte 3 richt bij voorkeur de stroom van de gefloteerde sub-20 stantie tegen het midden gelijk, zodat het aan het oppervlak in het topdeel van de zich vernauwende flotatieruimte 3 komt tot een concentratie van het uitgefloteerde slik uit de gehele dwarsdoorsnede van de flotatiehouder in een klein oppervlak. Dat vereenvoudigt wezenlijk de afvoer van het uitgefloteerde slik en er is bijvoorbeeld een eenvoudige 25 hark respectievelijk een afstrijkorgaan 11 met een diameter die overeen komt met het vernauwde vlak van de flotatieruimte 3 aan het oppervlak, ' nodig voor het verzamelen van het slik in de afvoer 10, die een eenvoudige buisleiding vormt die centraal boven het oppervlak in de flotatieruimte 3 is aangesloten. De afvoer 10 verloopt vanaf de flotatie-in-30 richting onder een hoek, waardoor een ledigen door zwaartekracht wordt verzekerd.

Voor het afvoeren van de gereinigde vloeistof dient de verzamel-ruimte 4 voor de gereinigde vloeistof. Deze ruimte 4 staat in verbinding met de flotatieruimte 3 via de genoemde overgangsopeningen 7 in de 35 scheidingswand 2 nabij de mantel 1. Om het binnenkomen van de gefloteerde suspensie in de verzamelruimte 4 voor het gereinigde water te verhinderen, is in de flotatieruimte 3 voor de overgangsopeningen 7 een scheidingswand 8 aanwezig, die de stroming voor de intrede in de overgangsopeningen gelijk richt tot een dalende stroming, waarbij het komt 40 tot een afscheiden van alle deeltjes die lichter zijn dan de vloeistof, 81 028 9 4 6 zodat in de verzamelruimte 4 voor de gereinigde vloeistof de vloeistof zonder de gefloteerde suspensie instroomt. De van de gefloteerde suspensie of emulsie bevrijde vloeistof wordt daarna via de verzamelkuip 5 afgevoerd en via de afvoer 6 weggeleid.

5 De inrichting volgens figuur 2 is geschikt voor het afbouwen van niet-gestabiliseerde vetemulsies. Deze inrichting werkt als volgt.

Afvalwater met niet-gestabiliseerde vetemulsie of olieën worden via de toevoer 25 aan het benedendeel van de flotatieruimte 3 toegevoerd, waar ook lucht wordt toegevoerd die door ventilatie-elementen 26 10 wordt verdeeld.

De toegevoerde lucht versnelt het coaguleren en floteren van deeltjes van vetten en olieën die aan het oppervlak van de flotatieruimte 3 worden uitgefloteerd. De verdere functie van de inrichting is gelijk aan die van de inrichting volgens figuur 1.

15 De inrichting is niet beperkt tot een cylindrische vorm van de houder; de houder van het flotatie-apparaat kan ook een andere vorm hebben, bijvoorbeeld een rechthoekige of andere.

De beschreven inrichtingen hebben een reeks voordelen. Als belangrijkste voordeel kan een vereenvoudigde afvoer van zowel het uitgeflo-20 teerde slik als van het gesedimenteerde slik worden beschouwd. Bij een concentrisch zich vernauwende vorm van de flotatieruimte zijn geen gecompliceerde en dure mechanismen nodig voor het afstrijken of afzuigen van het slik uit de gehele diameter van het apparaat en voor het af-strijken van het gesedimenteerde slik op de bodem van het apparaat. Dit 25 gaat in het bijzonder bij grotere apparaten, gepaard met grote kostenbesparingen. De constructie van de houder is ook vereenvoudigd en deze heeft geen bevestiging van aandrijfkettingen van afstrijkinrichtingen bij rechthoekige houders nodig, of een geleiding en ondersteuning van draaibare armen van een afstrijkinrichting, in elk geval een afzuigin-30 richting bij cylindrische houders.

De vereenvoudigde constructie van de houder komt in het bijzonder tot uitdrukking in flotatie-apparaten, waarbij de flotatie bij een lage pH-waarde, pH tot 3, verloopt, waarbij het gehele apparaat uit zeer bestendig materiaal moet worden uitgevoerd en een toepassen van gewone 35 mechanismen voor het afvoeren van schuim en slik de gehele inrichting wezenlijk duurder maakt.

De inrichting biedt ook verbeterde bedrijfsparameters, in het bijzonder bij een verlaagd vloeistofgehalte in het uitgefloteerde schuim vanwege beter verdichten dankzij het zich conisch vernauwen van 40 de dwarsdoorsnede van de flotatieruimte 3 naar de top daarvan. Het 81 028 94 7 ontwateren overschrijdt waarden die bij een afzuigsysteem bereikbaar zijn, waar het schuim door onderdruk van het gehele oppervlak wordt afgezogen, wat duur is. Een niet verwaarloosbaar voordeel ligt ook in het verminderde onderhoud.

81 02 8 9 4

Claims

1. Inrichting voor het flotatie-afscheiden van suspensies of emulsies uit vloeistoffen, bestaande uit een flotatiehouder met een mantel en een toevoer van de verwerkte vloeistof en een afvoer van het uitge- 5 floteerde schuim, met het kenmerk, dat een scheidingswand (2) die de flotatieruimte (3) begrenst, waarin de toevoer (17) van de verwerkte vloeistof uitmondt, in het benedendeel daarvan naar boven wijder wordt en ter plaatse van de grootste wijdte in een bovendeel overgaat, dat zich naar boven vernauwt tot een topdeel waar een afvoer (10) van het 10 uitgefloteerde schuim is aangesloten, die hellend naar beneden tot buiten de flotatiehouder verloopt, en dat in de scheidingswand (2) boven de overgang naar het bovendeel van de flotatieruimte (3) aan de mantel (1) overgangsopeningen (7) aanwezig zijn, die de flotatieruimte (3) verbinden met een verzamelruimte (4) voor de gereinigde vloeistof, waar 15 een verzamelkuip (5) met een afvoer (6) voor de gereinigde vloeistof is aangebracht, die tussen de scheidingswand (2) van het bovendeel van de flotatieruimte (3) en het tegenover liggende deel van de mantel (1) is uitgevoerd, waarbij in de flotatieruimte (3) voor de overgangsopeningen (7) een scheidingswand (8) is aangebracht voor het verhinderen van de 20 overgang van de gefloteerde suspensie tot in de verzamelruimte (4) voor de gereinigde vloeistof.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de toevoer (17) voor de verwerkte vloeistof verloopt naar een retentieruimte (6) die door een mantel (22) in het benedendeel van de flotatieruimte (3) 25 wordt begrensd.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de retentieruimte (16) coaxiaal in het benedendeel van de flotatieruimte (3) is aangebracht en dat de mantel (22) de vorm heeft van een naar beneden open houder met een verwijde onderste rand, waarbij in het bovendeel 30 daarvan de toevoer (17) voor het verwerkte mengsel uitmondt.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de flotatieruimte (3) in het laagste deel daarvan overgaat in een afvoer (15) voor het uitgesedimenteerde slik.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het 35 topdeel van de flotatieruimte (3) een aangedreven hark (11) is aangebracht .

6. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat de mantel (1) van de flotatiehouder, de scheidingswand (2) van de flotatieruimte (3), de intrede van de afvoer (10) voor het 40 uitgefloteerde schuim,, de afvoer (15) voor het uitgesedimenteerde 8102894 * slik, in elk geval de mantel (22) die de retentieruimte (16) vormt, coaxiaal zijn uitgevoerd.

7. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het benedendeel van de flotatieruimte (3) de toevoer van de verwerkte vloei-5 stof uitmondt en boven deze toevoer ventilatie-elementen (26) zijn aangebracht, die zijn aangesloten op een luchttoevoer (27). ************ 81 028 94