RU1829951C - Способ обезвоживани суспензии частиц - Google Patents

Abstract

Использование: обезвоживание суспензии частиц с помощью фильтра-пресса в циклической последовательности. Сущность изобретени : способ включает операции загрузки, обезвоживани  и опорожнени . Различные операции внутри каждого цикла и последующими циклами отслеживаютс  и определ ютс  путем непрерывного измерени  параметра, который измен етс  при изменении веса фильт- ра-пресса и его содержимого, предпочтительно давлени , оказываемого фильтром-прессом и его содержимым на опорную поверхность фильтра-пресса. 5 з.п. ф-лы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к способу обезвоживани  с помощью фильтра-пресса суспензии частиц в циклической последовательности, включающей операции загрузки, обезвоживани  и опорожнени  пресса.

Содержащие воду суспензии частиц, такие , как суспензии неорганических веществ и суспензии волокнистых веществ часто обезвоживаютс  с помощью фильтра-пресса .

При обезвоживании суспензии частиц в фильтре-прессе сталкиваютс  с проблемами , частично вызванными трудност ми определени  и отслеживани  количества продукта, подвергаемого обезвоживанию, который загружают в фильтр-пресс, и частично с трудност ми оптимизации способа и различных составл ющих его операций. Это происходит, главным образом, из-за периодичности или цикличности работы филь тров-прессов. Таким образом, такие способы обычно содержат три операции. В

течение первой операции фильтр-пресс загружают при одновременном осуществлении фильтрации через фильтровальную ткань с образованием на ней влажного фильтровального осадка из частиц. После такой загрузки фильтра подача продукта дл  обезвоживани  прерываетс . В течение второй операции фильтровальный осадок, образованный на первой операции, обезвоживаетс  до достижени  желаемого содержани  воды. Эта втора  операци  может состо ть из нескольких частичных операций , обычно механического прессовани  и продувки воздухом. Затем выполн ют третью операцию опорожнени , котора  также может включать несколько частичных операций. Затем высушенный материал транспортируетс  к.следующему по течению месту дальнейшей обработки с помощью конвейерной ленты. В дополнение к трем основным операци м способа имеетс  обычно последн   операци , операци  промывки , заключающа с  в промывке жидко00

ю

Ч Ч

сл

со

стью фильтровальной ткани дл  удалени  с нее любых остатков фильтровального осадка и также дл  целей промывки и очистки.

Существующие способы обезвоживани  управл ютс  или путем временного контрол  операций способа или совсем простым контролированием различных операций вручную. Очевидными недостатками таких способов  вл етс  то, что все возможные нарушени  технологического процесса будут отрицательно вли ть на процесс обезвоживани  и неоправданно высоким становитс  потребление энергии, так как процесс не оптимизирован.

Из-за увеличени  энергопотреблени  и все возрастающих потребностей промышленности в обезвоживании суспензий частиц возникла необходимость в дальнейшей разработке способов обезвоживани , не требующих высоких энергетических затрат. В насто щее врем  считаетс , что энергопотребление  вл етс  очень важным фактором , определ ющим общую стоимость процесса обезвоживани . Таким образом, существует насто тельна  потребность в способах обезвоживани  суспензии частиц, имеющих низкое энергопотребление и/или повышенную производительность.

Одной попыткой оптимизации таких способов  вл лось улучшение самой непосредственной операции обезвоживани . Операци  продувки воздухом в способе обезвоживани  осуществл етс  вместе с отслеживанием давлени  воздуха, с тем, чтобы дать возможность осуществить процесс обезвоживани  через одну частичную операцию проникновени  вместо трех операций: проникновени , слива и испарени , соответственно, которые должны обычно использоватьс .

В известном способе измерени  количества обезвоживаемого материала используютс  конвейерные весы, хот  такое использование  вл етс  не совсем идеальным вследствие периодических рабочих циклов фильтра- пресса. Поэтому в известном способе было предложено определ ть вес каждой загрузки обезвоживаемого материала путем взвешивани  фильтра-пресса с этим материалом и после опорожнени  фильтра-пресса, взвешивани  пустого фильтра-пресса и вычислени  разницы в двух взвешивани х. Хот  этот известный способ может, веро тно, решить одну из двух проблем, св занных с обезвоживанием в фильтрах-прессах, а именно, проблему определени  количества продукта, обезвоживаемого в каждом цикле, проблема. св занна  с оптимизацией способа, в целом остаетс  в принципе нерешенной, даже хот  становитс  возможным в определенной степени дискретное отслеживание с обратной св зью.

Предлагаетс  способ, который обеспечивает возможность отслеживани  всего процесса обезвоживани  и управлени  им простым и эффективным методом, в котором могут оптимизироватьс  все операции способа, означающие, что выполнение всех

0 операций может начинатьс  и прекращатьс  в течение технологического процесса в самый подход щий момент с точки зрени  технологического процесса. Кроме того, малейшие нарушени  нормального процесса

5 обезвоживани  регистрируютс , например, нарушени , вызванные неправильной подачей обезвоживаемого материала, засорением фильтра-пресса или его неполным опорожнением.

0 Изобретение имеет отличительные признаки , указанные в нижеприведенной формуле изобретени .

Таким образом, при практическом применении насто щего изобретени  различ5 ные операции отслеживаютс  внутри каждого цикла и между последовательными циклами путем непрерывного измерени  параметра, измен емого при изменении веса фильтр-пресса и его содержимого. Под

0 весом фильтра-пресса должен пониматьс  вес, по крайней мере, той части или частей фильтра-пресса, которые непосредственно используютс  в процессе обезвоживани . Естественно, под весом может также пони5 матьс  вес всего фильтра-пресса, включа  станину фильтра-пресса и детали и устройства , мало имеющие отношение к предложенному способу. В этом отношении выражение, упоминаемое в описании от0 слеживаетс  и определ етс  означает непрерывную регистрацию релевантных данных дл  построени  релевантных кривых и, необ зательно, также пр мой ввод таких регистрируемых данных в устройство

5 обработки данных. Кроме того, под управлением способом подразумеваетс , например , своевременное начало и прекращение выполнени  частичных операций способа при достижении в процессе измерени  за0 данных значений параметра, или, когда пол- ученные рабочие кривые имеют определенные наклоны и свидетельствуют о нарушени х технологического процесса, как будет обь снено более подробно ниже

5 со ссылкой на примеры рабочих кривых.

Параметр, выбранный дл  отслеживани  изменений в весе в течение процесса обезвоживани  может принимать много различных форм и может, например, включать вес пресса, включающий его содержимое , в тех случа х, когда фильтр-пресс полностью или частично поддерживаетс  взвешивающим устройством или раст жение, которое испытывает стойка или раст жка или т.п., котора  поднимает фильтр-пресс полностью или частично. Однако предпочтительно , использовать в качестве параметра давление, оказываемое весом фильтр-пресса и его содержимым на поверхность , поддерживающую пресс. Измер емое давление может быть полным давлением, действующим на опорную поверхность фильтр-пресса, хот  более подход щим  вл етс  измерение давлени , которое  вл етс  функцией полного давлени . Предпочтительно, давление измер етс  и отслеживаетс  датчиками, размещенными между опорной поверхностью пресса и самим прессом. Согласно одному предпочтительному воплощению способа давление, оказываемое весом фильтра-пресса и его содержимым измер етс  только с одной стороны линии симметрии , проход щей через продольную ось фильтра-пресса. С другой стороны линии симметрии фильтр-пресс может быть свободно установленным или амортизированным . В этом случае измер етс  давление между опорной поверхностью фильтра- пресса и одной или несколькими ножами или опорами фильтра-пресса.

Изобретение описано более подробно по прилагаемому чертежу, на котором представлена крива , иллюстрирующа  динамику предложенного способа обезвоживани .

По вертикальной оси проиллюстрированной кривой откладываютс  значени  параметра f(m).  вл ющегос  функцией веса (массы) m фильтра-пресса и его содержимого , по горизонтальной оси откладываютс  врем , при этом крива  иллюстрирует также динамику различных частичных операций в цикле процесса обезвоживани .

Операци  загрузки осуществл етс  после опорожнени  фильтра-пресса, при этом значение f(m) может быть установлено равным нулю. По мере загрузки фильтра-пресса суспензии частиц, содержащим воду, например, суспензией неорганического вещества , полный вес будет увеличиватьс  и значение параметра f(m) будет также увеличиватьс  по кривой, имеющей постепенно уменьшающийс  градиент роста, который при значении f(m) а имеет предполагаемую величину, котора  может быть выражена углом а, соответствующим заданной величине градиента загрузки, при котором операци  загрузки должна быть прекращена . Эта величина а определ етс  эмпирическим путем, то есть экспериментально, например, дл  каждого типа фильтра-пресса и обезвоживаемой суспензии частиц, на- 5 пример, с учетом объема загрузки, достигаемой производительности или свойств обезвоживаемого вещества.

Таким образом, загрузка прекращаетс  при значении f(m) а и начинает осуществ0 л тьс  операци  обезвоживани  с лрессо- вани  обезвоживаемого вещества, при этом вода механически выталкиваетс  через фильтровальную ткань фильтра-пресса. На рисукке отмечено значение bi дл  парамег5 pa f(m), при котором прессование может быть прекращено и начато осуществление о.перации продувки воздухом.

В течение выполнени  операций прессовани  и продувки значение параметра

0 f(m) уменьшаетс  по кривой,имеющей посто нно уменьшающийс  градиент наклона , по крайней мере, к концу. Когда при значении параметра f(m) - ba измер емый градиент наклона равн етс  заданному гра5 диенту наклона, определ ющемус  углом/, продувка воздухом прекращаетс  и вместе с этим прекращаетс  вс  операци  обезвоживани . В процессе выполнени  операции опорожнени  значение параметра f(m) бу0 дет быстро уменьшатьс , часто спорадически , как показано на рисунке, вследствие того, что больша  часть фильтровального осадка выпадает из фильтра-пресса вследствие вибрации фильтровальной ткани, тог5 да как крива  становитс  более пологой к концу операции опорожнени . Когда крива  достигает нулевого значени  параметра или. по крайней мере, значени , близкого к нулю, операци  опорожнени  прекращаёт0 с . После этого начинает выполн тьс  следующа  частична  операци  промывки, предназначенна  дл  смывани  любых остатков фильтррвзльного осадка с фильтровальной ткани и также дл  такой

5 тщательной очистки и промывки фильтровальной ткани, чтобы она могла быть повторно эффективно использована дл  обезвоживани  в.следующем цикле. В операции промывки вес будет сначала незначи0 тельно увеличиватьс , как очевидно из рисунка, из-за добавлени  веса промывочной жидкости в подающих трубопроводах в фильтре-прессе, а затем вес будет снова уменьшатьс  при прекращении подачи про5 мывочной жидкости. При достижении кривой нулевого значени  параметра и. таким образом, опорожнении и очистке фильтра- пресса начинаетс  новый цикл обезвоживани  с операции загрузки, как показано на рисунке.

Из вышесказанного очевидно, что способ может легко управл тьс  на основе кривых , отражающих динамику способа, аналогичных кривой, показанной на чертеже , и что все операции способа могут, к тому же, управл тьс  автоматическими устройства- ми с помощью устройства дл  обработки данных, к которому непрерывно подаютс  все данные измерени . Другие пути использовани  измер емого значени  параметра дл  отслеживани  и управлени  способом обезвоживани  также не выход т за пред елы объема насто щего изобретени .

Форму л а изо бретени   1, Способ обезвоживани  суспензии частиц с помощью фильтр-пресса в циклической последовательности, включающей операции загрузки, обезвоживани  и оно- рожнени , измерение параметра, измен ющегос  при изменении веса фильтр-пресса, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности, в нем осуществл ют отслеживание и определение раз- личных операций внутри каждого цикла и меж«т )

ду последующими циклами с помощью указанного параметра; измер емого непрерывно .

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с   тем, что в качестве параметра используют давление, оказываемое весом фильтр-пресса и его содержимым на опорную поверхность фильтр-пресса.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с   тем, что давление  вл етс  функцией полного давлени .

4.Способ по любому одному из пп. 1-3, отличающийс  тем, что отслеживание давлени  ведут с помощью датчиков, размещенных , между опорной поверхностью фильтр-пресса и фильтр-прессом.

5.Способ по пп. 3 или 4, отличающий- с   тем, что измерение давлени  провод т только с одной стороны от линии симметрии, проход щей через продольную ось фильтр- пресса.

6.Способ по п. 5, отличающийс  т$м, что измерение давлени  провод т между опорной поверхностью фильтр-пресса и одной или несколькими ножками или опорами фильтр-пресса.

/