RU2114698C1 - Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2114698C1
RU2114698C1 RU97114080A RU97114080A RU2114698C1 RU 2114698 C1 RU2114698 C1 RU 2114698C1 RU 97114080 A RU97114080 A RU 97114080A RU 97114080 A RU97114080 A RU 97114080A RU 2114698 C1 RU2114698 C1 RU 2114698C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
separation
pistons
flow
low
Prior art date
Application number
RU97114080A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97114080A (ru
Inventor
Михаил Тимофеевич Заховаев
Original Assignee
Михаил Тимофеевич Заховаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Тимофеевич Заховаев filed Critical Михаил Тимофеевич Заховаев
Priority to RU97114080A priority Critical patent/RU2114698C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2114698C1 publication Critical patent/RU2114698C1/ru
Priority to PCT/RU1998/000234 priority patent/WO1999010102A1/ru
Publication of RU97114080A publication Critical patent/RU97114080A/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/117Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for outward flow filtration
    • B01D29/118Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for outward flow filtration open-ended
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/666Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps by a stirrer placed on the filtrate side of the filtering element

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к разделению тонкодисперсных суспензий и может быть использовано при добыче полезных ископаемых, регенерации буровых растворов, химической, пищевой и других областях промышленности. Сущность изобретения: разделение суспензии производят под постоянным давлением и при возбуждении низкочастотных колебаний в зоне разделения. Подачу суспензии осуществляют движущимся сверху вниз потоком. Разделение суспензии производят на двух фильтровальных поверхностях. Возбуждение низкочастотных колебаний производят синфазно с двух сторон, перпендикулярно периферийным слоям потока суспензии. Разделение суспензии производят в плоском вертикальном потоке или в симметрично расширяющемся вниз под углом от 0 до 120o потоке. После разделения суспензии на фильтровальных поверхностях пески подвергают перечистке в расширяющейся камере гравитационного осаждения. Устройство для разделения суспензии состоит из приспособления для подачи суспензии, удаления фильтрата и песков, включает разделенный на камеры корпус, размещенные в корпусе фильтровальная поверхность и поршни для возбуждения низкочастотных колебаний. Фильтровальная поверхность устройства выполнена из двух элементов, каждый из которых установлен в паре с поршнем и параллельно ему. Фильтровальные поверхности каждой пары обращены друг к другу. Устройство снабжено камерой гравитационного осаждения с осадительными пластинами и переливным приспособлением с регулируемым по высоте расположения патрубком, а приспособление для подачи суспензии, камеры разделения и осаждения расположены одна под другой с возможностью создания прямоточного направленного сверху вниз потока суспензии. Приспособление для подачи суспензии выполнено с возможностью подачи суспензии между парами фильтровальных поверхностей и поршней. Поршни для регенерации фильтровальных поверхностей выполнены с коническими отверстиями, расположенными в шахматном порядке. Технический результат - повышение производительности и качества продуктов разделения. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к разделению тонкодисперсных суспензий и может быть использовано при добыче и обогащении полезных ископаемых, регенерации буровых растворов, химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен способ разделения тонкодисперсных суспензий, включающий подачу суспензии под постоянным давлением в зону разделения, воздействие на суспензию низкочастотными колебаниями, которые производят на собственной частоте колебательной системы. Суспензия в камере находится под действием центробежных сил [1].
Недостатком данного способа является то, что разделение суспензии производится неэффективно, так как амплитудно-частотный диапазон возбуждения колебаний ограничен собственной частотой, что не всегда согласуется с гидродинамикой процесса.
Наиболее близким к заявленному способу является способ разделения тонкодисперсных суспензий, включающий подачу суспензии под постоянным давлением в зону разделения, воздействие на суспензию низкочастотными колебаниями, разделение суспензии на фильтровальной поверхности, расположенной в зоне разделения, вывод фильтра и песков [2].
Недостатком этого способа является невысокая удельная производительность процесса, а также низкое качество продуктов разделения.
Известно устройство для разделения тонкодисперсных суспензий, включающее приспособления для подачи суспензии, удаления фильтра и песков, разделенный на камеры корпус, размещенные в корпусе фильтровальные поверхности и поршни для возбуждения низкочастотных колебаний [1].
Недостатком данного устройства является низкая удельная производительность и неэффективность процесса разделения, из-за накапливания осадка твердых частиц на фильтровальной поверхности и в объеме камеры разделения.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для разделения тонкодисперсных суспензий, включающее приспособления для подачи суспензии, удаления фильтрата и песков, разделенный на камеры корпус, размещенные в корпусе фильтровальная поверхность и поршни для возбуждения низкочастотных колебаний. Один из поршней имеет конические отверстия для регенерации фильтровальной поверхности [2].
Недостатком известного устройства является неполная регенерация фильтровальных поверхностей и соответственно низкая удельная производительность, а также ограниченные возможности применения устройства.
Задачей изобретения является повышение эффективности разделения суспензий. Техническим результатом является повышение производительности и качества продуктов разделения за счет создания оптимальных гидродинамических и технологических условий для разделения суспензий.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем подачу суспензии под постоянным давлением в зону разделения, воздействие на суспензию низкочастотными колебаниями, разделение суспензии на фильтровальной поверхности, расположенной в зоне разделения, вывод фильтрата и песков, подачу суспензии осуществляют движущимся сверху вниз потоком, разделение суспензии производят на двух фильтровальных поверхностях, при этом возбуждение низкочастотных колебаний производят синфазно с двух сторон, перпендикулярно периферийным слоям потока суспензии.
Разделение суспензии производят в плоском вертикальном потоке.
Разделение суспензии производят в симметрично расширяющемся вниз под углом от 0 до 120o потоке.
После разделения суспензии пески подвергаются перечистке в расширяющейся камере гравитационного осаждения.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для разделения тонкодисперсных суспензий, включающем приспособления для подачи суспензии, удаления фильтрата и песков, разделенный на камеры корпус, размещенные в корпусе фильтровальная поверхность и поршни для возбуждения низкочастотных колебаний, фильтровальная поверхность выполнена из двух элементов, каждый из которых установлен в паре с поршнем и параллельно ему, фильтровальные поверхности каждой пары обращены друг к другу, при этом устройство снабжено камерой гравитационного осаждения с осадительными пластинами и переливным приспособлением с регулируемым по высоте расположения патрубком, а приспособление для подачи суспензии, камеры разделения и осаждения расположены одна под другой с возможностью создания прямоточного направленного сверху вниз потока.
Приспособление для подачи суспензии выполнено с возможностью подачи суспензии между парами фильтровальных поверхностей и поршней.
Для регенерации фильтровальных поверхностей поршни выполнены с коническими отверстиями, расположенными в шахматном порядке.
Совокупность признаков, характеризующая изобретение, включает все существенные признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения технического результата.
Выполнение фильтровальных поверхностей из двух элементов, каждый из которых установлен в паре с поршнем и параллельно ему, и обращение фильтровальных поверхностей каждой пары друг к другу позволяет создать синфазные колебания с двух противоположных сторон потока суспензии, перпендикулярно периферийным слоям потока, что повышает эффективность регенерации фильтровальных поверхностей.
Наличие камеры гравитационного осаждения с осадительными пластинами и переливным приспособлением с регулируемым по высоте расположения патрубком и расположение приспособления для подачи суспензии, камеры разделения и камеры осаждения одна под другой, позволяют создать направленный сверху вниз поток, что организует свободную седиментацию твердых частиц в пространстве и времени, т. е. седиментацию частиц по высоте и объему потока с начала до конца времени обработки, а также увеличить концентрацию частиц в потоке сверху вниз, сегрегацию твердых частиц и увеличить скорость осаждения.
Разделение суспензии в симметрично расширяющемся вниз под углом от 0 до 120o потоке и наложение синфазных колебаний на поток перпендикулярно периферийным слоям позволяет управлять траекторией движения твердых частиц и реологическими свойствами суспензии, что ведет к оттеснению твердых частиц в середину и вниз потока, и при уменьшении вязкости суспензии, как следствие, к увеличению скорости седиментации. При этом векторный путь твердых частиц минимальный.
Снабжение камерой гравитационного осаждения с осадительными пластинами и переливным приспособлением с регулируемым по высоте расположения патрубком позволяет значительно увеличить в нижней части сечение потока, что приводит к уменьшению скорости потока при виртуально малых колебаниях, за счет чего происходит сегрегация твердых частиц, интенсивное их осаждение и уплотнение осадка.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез по А-А при вертикальном расположении пар фильтрованных поверхностей и поршней; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг.1 при расположении пар фильтрованных поверхностей и поршней под углом.
Способ осуществляется в устройстве, включающем корпус 1, разделенный на камеру питания 2, камеру разделения 3, камеру гравитационного осаждения 4 и две камеры фильтрата 5, 6. Камеры фильтрата устроены идентично и содержат пары, состоящие из фильтровальных поверхностей 7, 8, обращенных друг к другу, и параллельных им поршней 9, 10 для возбуждения низкочастотных колебаний, жестко связанных между собой. Для подачи суспензии служит приспособление 11, для удаления фильтрата - приспособления 12, 13, для удаления песков - шнек 14. Поршни 9, 10 выполнены из перфорированных дисков, соединенных тягами 15, 16 через коромысло 17 с вибровозбудителем 18, и имеют конические отверстия перфорации. Камера гравитационного осаждения 4 снабжена переливным приспособлением 19 с регулируемым по высоте расположения патрубком 20. Камера гравитационного осаждения имеет систему осадительных пластин 21.
Способ осуществляется следующим образом.
После запуска вибровозбудителя 18, приводящего в синфазные колебания поршни 9,10 и включения шнека 14, через приспособление для подачи суспензии 11, в питающую камеру 2 подают исходную суспензию, которая заполняет все камеры до уровня высоты патрубка 20. На суспензию в камере разделения 3 воздействуют синфазно низкочастотные колебания поршней 9, 10. Воздействие осуществляется с двух противоположных сторон, перпендикулярно периферийным слоям потока суспензии. Суспензия разделяется на фильтровальных поверхностях 7, 8 на фильтрат: жидкую фазу с частью твердых частиц, размеры которых меньше размеров ячеек фильтровальных поверхностей 7, 8, и пески. Фильтрат поступает в камеры фильтрата 5, 6. Пески накапливаются в объеме камеры разделения 3 и в виде осадка на фильтровальных поверхностях 7, 8. За счет колебания системы поршней 9, 10 происходит регенерация поверхностей 7, 8, разрушение осадка на них, оттеснение твердых частиц к середине камеры и транспортировка твердых частиц потоком вниз в расширяющуюся камеру гравитационного осаждения 4, где при малых скоростях течения пески подвергаются перечистке. Проходя через осадительные пластины 21, твердые частицы седиментируют и образуют осадок на коническом днище камеры 4. Далее осадок под действием малых колебаний за счет трансформации колебаний поршней 9, 10 уплотняется и удаляется шнеком 14. Небольшая часть суспензии (10-15%), прошедшая через осадительные пластины 21, выводится в виде фильтрата через патрубок 20 переливного приспособления 19.
Эффективность процесса разделения тонкодисперсных суспензий зависит от многих параметров - гидродинамических приемов и операций, их последовательности и взаимосвязи.
Только предложенная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата и решение задачи разделения тонкодисперсных суспензий.
Разделение суспензии происходит в потоке при его течении сверху вниз, под небольшим гидростатическим давлением 0,1- 0,5 ати, которое определяется высотой патрубка 20 переливного приспособления 19. Течение прямоточное, последовательное по всем камерам, начиная с камеры питания 2, далее камеры разделения 3, и завершается камерой осаждения 4. Это обеспечивает оптимальную траекторию седиментации твердых частиц по всей высоте и объему потока с начала и до конца процесса разделения при постоянном увеличении концентрации твердых частиц к нижней части потока, их сегрегации и увеличении скорости седиментации. Взаимное расположение фильтровальных поверхностей 7, 8 и поршней 9, 10 обеспечивает высокую эффективность возбуждения колебаний в рабочей зоне за счет малой присоединенной массы жидкости и противофазности воздействия на фильтровальные поверхности 7, 8, когда в одном цикле поршень, например 9, создает давление между собой и фильтровальной поверхностью 7, поршень 10 создает разрежение между собой и фильтровальной поверхностью 8, в другом цикле наоборот. Интенсивность колебаний со стороны поршня перед любой перегородкой выше, чем за перегородкой. Система из двух попарно противостоящих фильтровальных поверхностей 7, 8 и поршней 9, 10 это значительно нивелирует. Вследствие этого повышается интенсивность колебаний суспензии в этой зоне, при этом колебания воздействуют на реологические свойства суспензии, уменьшая ее вязкость до 30%. Все это способствует полной регенерации фильтровальных поверхностей и увеличивает эффективность разделения суспензии на фильтровальных поверхностях и в объеме потока.
Воздействием низкочастотных синфазных колебаний под некоторым углом вниз к течению потока дополнительно разрушают осадок на фильтровальных поверхностях, и интенсивно оттесняют твердые частицы из зоны больших значений колебательных скоростей в зону малых колебаний, т.е. в середину и вниз потока, что ускоряет их седиментацию и транспортировку в камеру гравитационного осаждения. В камере гравитационного осаждения при малых ламинарных скоростях течения суспензии происходит интенсивная сегрегация и осаждение твердых частиц, которые выпадают в осадок и уплотняются под действием малых затухающих колебаний.

Claims (7)

1. Способ разделения суспензий, включающий подачу суспензии под постоянным давлением в зоне разделения, воздействие на суспензию низкочастотными колебаниями, разделение суспензии на фильтровальной поверхности, расположенной в зоне разделения, вывод фильтрата и песков, отличающийся тем, что подачу суспензии осуществляют движущимся сверху вниз потоком, разделение суспензии производят на двух фильтровальных поверхностях, при этом возбуждение низкочастотных колебаний производят синфазно с двух сторон, перпендикулярно периферийным слоям потока суспензии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение суспензии производят в плоском вертикальном потоке.
3. Способ по п.1. отличающийся тем, что разделение суспензии производят в симметрично расширяющемся вниз под углом 0 - 120o потоке.
4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что после разделения суспензии на фильтровальных поверхностях пески подвергают перечистке в расширяющейся камере гравитационного осаждения.
5. Устройство для разделения суспензий, включающее приспособление для подачи суспензии, удаления фильтрата и песков, разделенный на камеры корпус, размещенные в корпусе фильтровальную поверхность и поршни для возбуждения низкочастотных колебаний, отличающееся тем, что фильтровальная поверхность выполнена из двух элементов, каждый из которых установлен в паре с поршнем и параллельно ему, фильтровальные поверхности каждой пары обращены друг к другу, при этом устройство снабжено камерой гравитационного осаждения с осадительными пластинами и переливным приспособлением с регулируемым по высоте расположения патрубком, а приспособление для подачи суспензии, камеры разделения и осаждения расположены одна под другой с возможностью создания прямоточного направленного сверху вниз потока суспензии.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что приспособление для подачи суспензии выполнено с возможностью подачи суспензии между парами фильтровальных поверхностей и поршней.
7. Устройство по любому из пп.5 - 6, отличающееся тем, что для регенерации фильтровальных поверхностей поршни выполнены с коническими отверстиями, расположенными в шахматном порядке.
RU97114080A 1997-08-26 1997-08-26 Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления RU2114698C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114080A RU2114698C1 (ru) 1997-08-26 1997-08-26 Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления
PCT/RU1998/000234 WO1999010102A1 (fr) 1997-08-26 1998-07-21 Procede de separation de suspensions et dispositif de mise en oeuvre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114080A RU2114698C1 (ru) 1997-08-26 1997-08-26 Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2114698C1 true RU2114698C1 (ru) 1998-07-10
RU97114080A RU97114080A (ru) 1998-12-10

Family

ID=20196435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114080A RU2114698C1 (ru) 1997-08-26 1997-08-26 Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2114698C1 (ru)
WO (1) WO1999010102A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105498942A (zh) * 2016-01-18 2016-04-20 金思思 一种建筑砂石清洗装置
CN111111904A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 河南理工大学 可适应不同细粒矿物干扰沉降分选流场调控的装置及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU147939A1 (ru) * 1961-03-28 1961-11-30 Э.Е. Цофин Станок дл одновременного шлифовани всех или нескольких кулачков распределительного вала
SU1417928A1 (ru) * 1986-04-16 1988-08-23 Казахский Научно-Исследовательский Институт Минерального Сырья Способ классификации волокнистых материалов
GB2189717B (en) * 1986-04-29 1990-08-08 Zabrzanskie Gwarectwo Weglowe Coal washer
SU1690844A1 (ru) * 1989-04-18 1991-11-15 Казахский Научно-Исследовательский Институт Минерального Сырья Гидроклассификатор
RU2009694C1 (ru) * 1992-09-02 1994-03-30 Николай Демьянович Нечаев Устройство для классификации и обезвоживания суспензий
RU2087199C1 (ru) * 1994-05-10 1997-08-20 Сатвалде Рамазанович Калмукашев Центробежная дезинтеграционная машина

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. SU, ав торское свидетельство, 1562008, кл. B 01 D 29/62, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105498942A (zh) * 2016-01-18 2016-04-20 金思思 一种建筑砂石清洗装置
CN111111904A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 河南理工大学 可适应不同细粒矿物干扰沉降分选流场调控的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999010102A1 (fr) 1999-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018201259B2 (en) Apparatus for washing and grading sand and aggregate
US8118172B2 (en) Shale shakers with cartridge screen assemblies
US20070108106A1 (en) Shakers with primary and auxiliary vibrators
US4178245A (en) Filtration method
GB2559360B (en) Apparatus for washing and grading aggregate
AU686499B2 (en) Beneficiation of ore and coal with ultrasound
US20160166956A1 (en) Separation of materials
RU2153938C2 (ru) Устройство и способ гравитационного разделения твердых частиц (варианты)
RU2114698C1 (ru) Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления
US2559257A (en) Method and apparatus for extracting proteins
RU2033843C1 (ru) Фильтр для разделения суспензии
US11591868B1 (en) High G force vibratory separator system
RU2261147C2 (ru) Способ и устройство для разделения суспензий по классам частиц
CA1132486A (en) Process and installation for dedusting particles in a fluidization bed
SU1567284A1 (ru) Комбинированный гидроциклон
WO1995027551A1 (en) Self-cleaning acoustic/screen filter system for solid/liquid separation
JPS5836612B2 (ja) 移動層式濾過装置
RU2066236C1 (ru) Способ разделения жидкостей и устройство для его осуществления
RU2003119651A (ru) Способ и устройство для разделения суспензий по классам частиц
US3499535A (en) Filter leaf
SU1417928A1 (ru) Способ классификации волокнистых материалов
RU2027471C1 (ru) Способ очистки суспензий и вибрационный фильтр-сгуститель для его осуществления
RU2540171C1 (ru) Способ очистки бурового раствора и осушки шлама на сетках или на ситовых кассетах вибрационного сита
SU1095947A1 (ru) Фильтр
RU97114080A (ru) Способ разделения суспензий и устройство для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080827