SU1255161A1 - Способ разделени тонкодисперсных смесей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам разлелени  неоднородных жидких смесей и может быть использовано в химической , нефтехимической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - повышение производительности и эффективности разделени  тонкодисперсных смесей.

На чертеже схематично изображено устройство дл  осуществлени  предла- гаемого способа.

Устройство состоит из цилиндро- конической камеры 1 дл  предварительного разделени  смеси с патрубком 2 дл  подачи исходной смеси, расположен ,ным в верхней части, и патрубком 3 дл  отвода крупных твердых частиц, расположенным в нижней части камеры 1 . Над камерой 1 предварительного разделени расположена коалесцирующа  камера 4 с тангенциальным патрубком 5 дл  подачи части исходной смеси непосредственно на коалесцирование. Коалес- цирующий слой насадки размещен в коалесцирующей камере 4 между нижней 6 и верхней 7 перфорированными перегородками . Верхн   перфорированна  перегородка 7 раздел ет коалесцирую- дую камеру 4 от камеры 8 отвода разделенных продуктов с патрубком 9 дл  отвода осветленной воды и патрубком 10 дл  отвода крупных эмульгированных частиц.

Устройство дл  осуществлени  способа работает следзшзщим образом. Исходную смесь по патрубку 2 подают в камеру 1 , где происходит предварительное отделение крупных твердых частиц от тонкодисперснс й смеси под действием гравитационных сил. Далее частицы отвод тс  через патрубок 3. Предварительно очищенна  тонкодисперсна  смесь восход щим потоком проходит через перфорированную решетку 6 и со скоростью псевдоожрске ни  поступает в коалесцирующую камеру 4. Одновременно часть исходной смеси подают через, тангенциальный патрубок 5 непосредственно в коалес- цирующую камеру 4. Крупнодисперсные твердые частицы из камеры 4 за счет наличи  вихревого потока в сочетании с гравитационным осаждением отвод тс через нижнее сечение камеры 4. Дл  этого при практической реализации способа в аппарате на уровне этого сечени  устанавливаетс  перегородка .с отверсти ми, диаметры которых превышают диаметры твердых частиц, до

5 0 5 Q

5

0

5

0

меньше диаметров зерен, т.е. не позвол ет им удал тьс  из камеры 4. Далее крупнодисперные твердые частицы поступают в камеру 1 предварительного разделени , объедин ютс  с выполненными там крупными твердыми частицами и через патрубок 3 отвод тс  из аппарата.

В коалесцирующей камере 4 благодар  наличию тангенциального потока исходной смеси, создаетс  стабилизирующий псевдоожиженный поток с равномерным распределением зерен по объему камеры 4. Вследствие взаимодействи  с зернами загрузки и коалес- ценции тонкодисперсные эмульгированные частицы укрупн ютс  и смесь проходит через перфорированную перегородку 7, установленную на уровне верхнего сечени  коалесцирующей камеры 4, и поступает в камеру 8. Диаметр отверстий перфорации в перегородке 7 достаточен дл  удалени  укрупненньгх эмульгированных частиц и дисперсной среды, но меньше диаметра зерен загрузки.

В камере отвода разделенных продуктов происходит расслоение на осветленную часть смеси и часть смеси, содержащую крупнодисперсные эмульгированные частицы. Осветленна  часть смеси удал етс  через патрубок 9, а крупнодисперсные эмульгированные частицы всплывают вверх и удал ютс  через патрубок 10 дл  последующего разделени . Таким образом, в коалесцирующей камере 4 создаютс  услови , позвол ющие эффективно проводить процессы фильтрации и коалесценции эмульгированных частиц на зернах загрузки и одновременно осуществл ть саморегенерацию внешней и внутренней активной поверхности зерен, что повышает производительность процесса очистки и степень его надежности.

Пример 1. Эмульсию - сточную воду, содержащую отработанное моторное масло в виде тонкодисперсных эмульгированньгх включений, подают со скоростью 1,5 мм/с снизу в фильтровально-коалесцирующую камеру высотой 1600 мм и диаметром 240 мм, частично заполненную зернами загрузки из полиуретана (высота загрузки 500 мм). Эффективность разделени  0,261, врем  регенерации зерен загрузки 2,32 ч.

.3

Пример 2. Сточную воду, содержащую отработанное моторное масло, подают в камеру предварительного разделени , откуда она поднимаетс  в коалесцирующую камеру диаметром 240 мм и высотой 1600 мм со скоростью псевдоожижени  30,5 мм/с. Загрузка - зерна пенополиуретана. Одновременно часть сточной воды подают тангенциально со скоростью 91,3 мм/с (V 4W). Эффективность разделени  0,469, врем  регенерации 2,91 ч.

Пример З.В услови х примера 2 тангенциальный поток исходной эмульсии подают со скоростью 122 мм/с (). Эффективность разделени  0,821, врем  регенерации 1,45 ч.

Пример 4.В услови х примера 2 .тангенциальный поток исходной эмульсии подают со скоростью 896,5 мм/с (), Эффективность разделени  0,797, врем  регенерации 2,36 ч.

Пример 5. Часть исходной эмульсии подают тангенциальным потоком со скоростью 1220 мм/с () непосредственно в коалесцирующую камеру как в примере 2. Эффективность разделени  0,775, врем  регенерации 2,45 ч.

Пример 6. Часть исходной эмульсии подают тангенциальным потоком со скоростью 1250 мм/с () как в примере 2. Эффективность разделени  0,574, врем  регенерации 2,99 ч.

Благодар  отличительным особенност м предлагаемого способа в коа- лесцирующей камере создаетс  стабилизированный псевдоожиженный слой, - в котором плотность распределени  зерен загрузки по всему объему коалесцирующей камеры одинакова, поэтому эмульгированные частицы эффективно взаимодействуют друг с другом и с зернами загрузки. Процесс коалесценции интенсифицируетс  за счет того, что частицы наход тс  на поверхности зерен достаточное врем  дл  того, чтобы твердые частицы, обволакиваемые тонкодисперсными эмульгированными частицами,  вл лись

551614

центрами создани  крупнодисперсных эмульгированных частиц. По мере увеличени  размеров эмульгированных частиц, они срываютс  с поверхности 5 зерен и освобождают их внешнюю активную поверхность. Достаточно частое соударение зерен вызывает посто нное разрушение замасливающего сло  на их внешней и частично внутренней поверх- 10 ности (поверхности пор), что приво- ,дит к посто нной саморегенерации активной поверхности зерен. Кроме того, при равномерном распределении зерен в камере отсутствуют услови  дл 

5 проскока эмульгированных частиц через камеру без взаимодействи  их с зернами, что повьшает эффективность разделени . При значени х скорости тангенциального потока в 0 подвод щем патрубке уменьшаетс  производительность и ухудшаетс  степень равномерности распределени  зерен загрузки по всему объему камеры , что снижает степень взаимодейст5 ВИЯ частиц с зернами, создает возможность проскока эмульгированных частиц через псевдоожиженный слой без контакта с ними, уменьшает активную поверхность зерен, снижает эф0 фективность фильтрации, а также

степень саморегенерации. При значени х также нарушаетс  стабилизаци  псевдоожиженного сло , причем зерна загрузки движутс  хаотически.

5 При этом эмульгированные частицы, взаимодейству  на активной поверхности зерна, не успевают укрупн тьс  до размеров, достаточных дл  их вьще- лени  в разделительных аппаратах.

0 Кроме того, мелкодисперсные частицы взаимодействуют одна с другой непосредственно и вне поверхности и пор зерен, что измельчает дисперсную фазу смеси. Поэтому значительно

5 снижаетс  эффективность разделени  смеси.

Таким образом, предлагаемый спй- соб позвол ет повысить эффективность разделени  и повысить производитель- кость способа за счет сокращени  времени регенерации коалесцирующей загрузки.

Claims (1)

1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ СМЕСЕЙ, включающий подачу потока смеси на выделение твердых частиц под действием гравитационных сил, коалесцирование в псевдоожиженном слое насадки и отвод разделенных компонентов, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности и эффективности разделения , поток смеси разделяют на две части, одну из которых подают тангенциально на скоростью

   V = (4 где W - скорость насадки. Отбодкрупных нутгиробанных частиц коалесцирование со

   - 40) W, псевдоожижения слоя

   Отбод осбетленной боды

   Отбод xpyrwtpx тбердых частиц

   SU „„1255161