ПЛАСТИНЧАТЫЙ СГУСТИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B01D21/02 B01D21/24 C02F1/40 

Изобретение относится к устройствам отделения твердой фазы от жидкой с получением трех продуктов, один из которых имеет плотность менее плотности жидкости фазы, и может быть использовано в горно-обогатительной, химической и др. отраслях промышленности.

Известен сгуститель, включающий осадительную цилиндроконическую емкость с загрузочным устройством, желоб сбора осветленной жидкости, разгрузочное устройство для крупного шлама и разгрузочное устройство для мелкого шлама. Сгуститель позволяет получать несколько продуктов различной крупности [1].

Недостатком устройства является невозможность выделения плавающих веществ в случае присутствия их в исходном продукте.

За прототип принято устройство для разделения твердой и жидкой сред, которое содержит корпус, состоящий из зоны осветления (взвешенного осадка) и зоны уплотнения осадка, тонкослойные модули, расположенные в зоне осветления, гребковый механизм, устройство подвода суспензии (очищаемой воды) и устройства отвода осветленной жидкости, плавающих веществ и осадка. Устройство отвода плавающих веществ (в виде лотка) и осветленной жидкости (лотки) расположены над тонкослойными модулями [2].

Недостатком устройства является неполное выделение плавающих веществ, связанное с тем, что верхние кромки лотков, отводящих плавающие вещества и осветленную жидкость, расположены в одной плоскости по вертикали.

При таком расположении указанных выше устройств значительная часть плавающих веществ будет удаляться вместе с осветленной жидкостью.

Для отделения плавающих веществ, в частности микросферы с плотностью 0,7-0,8 г/см³, от осветленной жидкости в известном сгустителе необходимо устройство отвода осветленной жидкости выполнить значительно ниже точки отвода микросферы, изменить характер течения жидкости, а также иметь возможность регулировать уровень жидкости в сгустителе по отношению к уровню верхней кромки устройства, отводящего плавающие вещества.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемый сгуститель, включающий корпус, состоящий из зоны осветления пульпы и зоны уплотнения осадка, тонкослойные модули, установленные в периферийной части зоны осветления, гребковый механизм, устройство подвода суспензии и устройства отвода осветленной жидкости, осадка и плавающих веществ, снабжен расположенной в центральной части зоны осветления камерой, дополнительными тонкослойными модулями, находящимися внутри камеры, системой переточных желобов и приспособлением для регулирования жидкости в камере, причем верхняя часть камеры выполнена открытой, а нижняя соединена с устройством отвода осветленной жидкости, расположенным ниже тонкослойных модулей и соединенным с приспособлением для регулирования уровня жидкости в камере.

Такое выполнение сгустителя позволяет повысить эффективность разделения за счет создания в сгустителе камеры разделения; установки дополнительных тонкослойных модулей в камере разделения для изменения характера течения жидкости, устройств отвода осветленной жидкости и взвешенных веществ, установленных в различных плоскостях по вертикали, устройства, позволяющего регулировать уровень жидкости в камере разделения и соотношение выводимых объемов осветленной жидкости и плавающих веществ.

В предлагаемом сгустителе камера разделения выполняет роль отделения плавающих веществ от осветленной жидкости.

Внутреннее устройство камеры позволяет изменять характер течения жидкости, способствует формированию зон всплывания частиц легче воды, а также выводить раздельно в различных плоскостях по вертикали потоки осветленной жидкости и плавающих веществ, что, в свою очередь, способствует повышению эффективности выделения плавающих веществ в непрерывном режиме работы сгустителя.

На фиг. 1 изображен сгуститель (общий вид в разрезе); на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел нагрузки осветленной жидкости.

Сгуститель содержит корпус 1, состоящий из зоны 2 осветления и зоны 3 уплотнения осадка, гребковый механизм, включающий ферму 4, скребки 5 и привод 6, устройство подвода суспензии 7, устройство отвода осадка 8, устройство отвода осветленной воды, состоящее из желоба 9 с патрубком 10, устройство отвода плавающих веществ 11, основные тонкослойные модули 12 с наклонными пластинами 13, камеру 14 с дополнительными тонкослойными модулями 15, начиненными наклонными пластинами 16, приспособление 17 для регулирования уровня жидкости в камере 14 и систему переточных желобов 18 и 19, где 18 - желоба отвода осветленной жидкости с плавающими веществами от основных тонкослойных модулей 12, а 19 - желоба подачи осветленной жидкости с плавающими веществами в камеру 14.

Желоба 18 расположены перпендикулярно стенам камеры 14 и соединены с желобами 19. Желоб 9 проходит вдоль нижней части камеры 14 и образован двумя торцевыми стенками корпуса 1, двумя развернутыми друг к другу стенками зоны 2 осветления и нижней кромкой тонкослойных модулей 15. Желоб 11 установлен ниже желоба 19 и с ним не соединен.

Камера 14 образована двумя развернутыми друг к другу стенками зоны 2 осветления, расположена в центральной части корпуса 1 сгустителя и имеет форму перевернутой усеченной пирамиды, верхняя часть которой выполнена открытой.

Устройство работает следующим образом.

Трехфазная пульпа, состоящая из жидкости (воды) твердых частиц с плотностью меньше воды через устройство 7 поступает в зону уплотнения 3 осадка. Крупные тяжелые частицы оседают на дно сгустителя и уплотняются. Более тонкие частицы, а также плавающие вещества (микросфера) восходящим потоком выносятся на пластины 13 тонкослойных модулей 12. Осевшие на пластинах 13 частицы сползают в зону уплотнения 3, где с помощью гребкового устройства 4 и гребков 5 перемещаются к центру днища корпуса 1 и через разгрузочное устройство 8 выводятся из сгустителя.

Осветленная жидкость вместе с плавающими веществами через систему желобов 18, 19 поступает в камеру 14, откуда движется под дополнительные тонкослойные модули 15 и пластины 16. Плавающие вещества удаляются через желоба 11, а осветленная жидкость через желоб 9 и патрубок 10 поступает в устройство 17, откуда самотеком отводится за пределы сгустителя.

Устройство 17 позволяет регулировать уровень жидкости в камере 14 и тем самым обеспечивает минимальный объем жидкости, удаляемый совместно с легкой фракцией через желоба 11.

Кроме того, в момент нестабильной подачи питания в сгуститель устройство 17 способствует стабилизации режима удаления осветленной жидкости и плавающих веществ.

Устройство проверено в лабораторных условиях на золе Бурштынской ГРЭС, работающей на львовско-волынских углях.

Массовая доля твердого в исходном питании 9,5-10%, массовая доля класса минус 0,044 мм 48-52%, содержание микросферы достигало 1% от твердой массы золы.

Удельная производительность лабораторной установки в пересчете на 1 м² зеркала слива сгустителя равнялась 10 м³/м²ч, скорость слива достигала 6,9-7,2 м/ч, так как 5-8% жидкой фазы отводилось с микросферой и 20-22% объема пульпы - со сгущенным продуктом (массовая доля твердого в сгущенном продукте составляла 30-32%).

Эффективность выделения микросферы достигала 0,88-0,93% от твердой массы золы или 88-93% от общего количества микросферы, присутствующей в золе.

В известном устройстве результаты улавливаются значительно хуже - эффективность выделения микросферы не превышала 23%. Потери микросферы со сгущенным продуктом приблизительно на одном уровне, что и в предлагаемом устройстве. Однако потери микросферы со сливом составили 0,72-0,76% от общей массы золы или 72-76% от общего количества микросферы (см. табл.).

Использование: для отделения твердой фазы от жидкой с получением трех продуктов, один из которых имеет плотность менее плотности жидкой фазы. Сущность изобретения: пластинчатый сгуститель содержит корпус, состоящий из зоны осветления и зоны уплотнения осадка, гребковый механизм, устройство подвода суспензии, устройство отвода осадка, устройство отвода осветленной воды, состоящее из желоба с патрубком, устройство отвода плавающих веществ, основные тонкослойные модули с наклонными пластинами, камеру с дополнительными тонкослойными модулями, начиненными пластинами, приспособление для регулирования уровня жидкости в камере и систему переточных желобов. 3 ил., 1 табл.

ПЛАСТИНЧАТЫЙ СГУСТИТЕЛЬ, содержащий корпус с зонами осветления пульпы и зоны уплотнения осадка, тонкослойные модули, установленные в периферийной части зоны осветления, гребковый механизм, устройства подвода суспензии и отвода осветленной жидкости, осадка и плавающих веществ, отличающийся тем, что он снабжен расположенной в центральной части зоны осветления открытой сверху камерой с установленными в ней дополнительными тонкослойными модулями, системой переточных желобов и приспособлением для регулирования уровня жидкости в камере, при этом нижняя часть камеры соединена с устройством отвода осветленной жидкости, расположенным ниже дополнительных тонкослойных модулей и соединенным с приспособлением для регулирования уровня жидкости в камере.