СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ Российский патент 2001 года по МПК C02F11/14 C02F1/56 B01D21/01 

Описание патента на изобретение RU2165900C1

Изобретение относится к области процессов разделения твердой и жидкой фаз гетерогенной системы и может быть использовано при очистке сточных вод, в угледобывающей, углехимической, горнорудной, пищевой, химической промышленности, индустрии строительных материалов при выделении твердой фазы целевого компонента из суспензии.

Частным случаем разделения гетерогенной системы является обезвоживание суспензии, т. е. выделение твердой фазы из гетерогенной системы. Именно этот процесс и лежит в основе большинства промышленных производств, использующих а качестве технологических сред суспензии. При обезвоживании суспензии существенным является перед разделением получить крупные, механически устойчивые частицы твердой фазы. Наличие таких частиц обеспечивает получение механически устойчивого осадка, легко отдающего влагу, особенно при использовании фильтр-прессов.

Известен способ флокуляции угольных шламов (DE, заявка 3439842), включающий перемешивание суспензии шлама одновременно с флокулянтом в анионной форме и флокулянтом в катионной форме, причем флокулянт в анионной форме имеет сравнительно низкую молекулярную массу и высокую анионную активность, а флокулянт в катионной форме имеет высокую молекулярную массу и низкую катионную активность.

Известен способ удаления ила из угольных шламов (SU, авторское свидетельство 212895) путем использования коагулянтов на основе паразамещенного фенола винилацетиленовой структуры, а также на основе полиакриламида, причем оба коагулянта вводят в суспензию одновременно.

Известен способ сгущения продуктов обогащения (SU, авторское свидетельство 232870) путем одновременного введения флокулянта на основе полиакриламида, а также кремнийорганических соединений.

Известен способ очистки рассолов (SU, авторское свидетельство 367873) путем последовательного введения в рассол сульфата железа (II), силиката натрия и полиакриламида.

Известен способ отделения взвешенных частиц из водного раствора (SU, авторское свидетельство 528039) путем последовательного введения в раствор, находящийся в смесителе, двух флокулянтов: неорганического и полиакриламида.

Известен способ обезвоживания суспензии (SU, авторское свидетельство 644506). Включающий разделение суспензии на два потока, введение в первый поток флокулянта катионного типа, а во второй поток - флокулянта анионного типа, соединение потоков и выделение твердой фазы.

Недостатками всех указанных способов следует признать их низкую эффективность, обусловленную низким качеством получаемого осадка, слабо отдающего влагу и склонного к саморазрушению.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке эффективного способа обезвоживания суспензии.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении производительности по отделению твердой фазы при снижении влажности осадка и содержания твердой фазы в жидкой фазе.

Указанный технический результат достигается использованием следующей совокупности операций. Предварительно определяют содержание твердой фазы и ее зольность. Затем суспензию последовательно обрабатывают в аппарате для перемешивания раствором полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме, самотеком переводят в следующий аппарат для перемешивания и в процессе перевода обрабатывают суспензию раствором полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме, причем количество полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме, по меньшей мере, не превышает количество полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме, переводят обработанную суспензию на ленточный фильтр-пресс с последующим отделением твердой фазы. Предпочтительно используют соотношение анионной и катионной форм полиакриламида и/или его сополимеров от 2:1 до 1:1. Преимущественно используют растворы флокулянтов с концентрацией от 0,03 до 0,07%.

Предпочтительно отделение твердой фазы осуществляют отжимом. Способ может быть реализован при обработке суспензии угольных шламов, суспензии минерального сырья, суспензии отходов производства (сточных вод).

Способ может быть осуществлен следующим образом. Определяют содержание твердой фазы и ее зольность в суспензии. Рассчитывают общее количество подаваемого флокулянта. Исходную суспензию подают в аппарат для перемешивания, куда затем вводят 0,03 - 0,07% раствор полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме в количестве примерно 40% от рассчитанного. Осуществляют перемешивание суспензии с раствором полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме в течение от 5 до 30 с. Затем полученная смесь самотеком перемещается в следующий аппарат для перемешивания, причем в процессе перемещения суспензии в нее вводят 0,03 - 0,07% раствор полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме. Вместе с раствором полиакриламида и/или его сополимера в катионной форме в поток суспензии возможно дополнительное введение раствора полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме. Полученная кондиционированная суспензия поступает на ленточный фильтр-пресс, на котором происходит отделение твердой фазы от жидкой фазы.

На практике способ реализуют следующим образом.

Суспензия флотоконцентрата содержит 200 кг/м3 твердой фазы при ее зольности 39% и содержании в твердой фазе класса крупностью менее 0,074 мм - 55%. Было определено, что необходимо ввести суммарно примерно 108 г флокулянта на тонну суспензии. Были приготовлены 0,05% водные растворы полиакриламида в анионной форме и полиакриламида в катионной форме. В аппарат для перемешивания (контактный чан) закачали исходную суспензию флотоконцентрата. Из дозатора ввели рассчитанное предварительно количество указанного раствора полиакриламида в анионной форме. После перемешивания в течение 25 сек суспензия по трубе самотеком поступила в ершовый смеситель. В процессе перетекания в суспензию ввели рассчитанное количество раствора полиакриламида в анионной форме. Суммарная доза флокулянта составила 109 г на тонну суспензии. Кондиционированная суспензия самотеком поступила на ленточный фильтр-пресс, на котором и было произведено отделение твердой фазы (осадка) от жидкой фазы.

Благодаря использованию всей вышеуказанной совокупности признаков стало возможно получение кондиционированного, механически устойчивого осадка, легко отдающего воду при обработке механическими средствами давления.

Все вышеизложенное позволяет повысить производительность по отделению твердой фазы из-за уменьшения потерь, при снижении влажности осадка и содержания твердой фазы в жидкой фазе.

Похожие патенты RU2165900C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ 2004
  • Панфилов П.Ф.
  • Лобанов Ф.И.
  • Хартан Ханс-Георг
  • Канев Н.И.
  • Фишер Вернер
RU2253632C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИИ 2007
  • Кармазинов Феликс Владимирович
  • Лобанов Федор Иванович
RU2357932C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИИ 2007
  • Иохан Фридрих Кнауэр
  • Лобанов Федор Иванович
  • Кармазинов Феликс Владимирович
  • Хартан Ханс-Георг
RU2354614C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА 2004
  • Лобанов Федор Иванович
  • Штопоров Владимир Николаевич
  • Курятникова Ирина Вячеславовна
  • Фролова Вера Николаевна
  • Хартан Ханс-Георг
  • Спиридонова Нина Николаевна
RU2275339C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИИ 2004
  • Иоахим Фридрих Кнауер
  • Йоган Кнауер
  • Лобанов Федор Иванович
  • Панфилов Феодосий Александрович
  • Панфилов Павел Феодосиевич
  • Канев Николай Иванович
  • Засядько Александр Васильевич
  • Костромитин Андрей Витальевич
RU2314857C2
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПОДГОТОВЛЕННОГО ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА 2012
  • Лобанов Федор Иванович
  • Кармазинов Феликс Владимирович
  • Кинебас Анатолий Кириллович
  • Рублевская Ольга Николаевна
  • Чукалина Елена Михайловна
RU2494980C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ШЛАМОВОЙ ПУЛЬПЫ 2011
  • Борзаковский Борис Александрович
  • Русаков Михаил Ильич
  • Лобанов Федор Иванович
RU2481143C1
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА 2000
  • Хартан Ханс-Георг
  • Лобанов Ф.И.
  • Дайнеко Ф.А.
  • Никольский А.А.
RU2165899C1
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ШЛАМОВ ИЗ СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ТОНКОДИСПЕРСНЫЕ ГЛИНИСТЫЕ ЧАСТИЦЫ 2006
  • Воробьев Павел Дмитриевич
  • Воробьева Елена Викторовна
  • Крутько Николай Павлович
  • Кириенко Валерий Михайлович
  • Любущенко Александр Дмитриевич
  • Лобанов Федор Иванович
  • Хартан Ханс-Георг
RU2315008C1
Способ утилизации осадка бытовых сточных вод 2017
  • Лобанов Федор Иванович
RU2660871C1

Реферат патента 2001 года СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к области процессов разделения твердой и жидкой фаз гетерогенной системы и может быть использовано при очистке сточных вод, в угледобывающей, углехимической, горнорудной, пищевой, химической промышленности, индустрии строительных материалов при выделении твердой фазы целевого компонента из суспензии. Способ включает последовательную обработку суспензии анионным и катионным флокулянтами с последующим отделением твердой фазы от жидкой фазы. В качестве флокулянта использован раствор полиакриламида и/или его сополимеров. Способ обеспечивает повышение производительности по отделению твердой фазы при снижении влажности осадка и содержания твердой фазы в жидкой фазе. 7 з.п.ф-лы.

Формула изобретения RU 2 165 900 C1

1. Способ обезвоживания суспензий, включающий обработку суспензии катионным и анионным флокулянтами с последующим отделением твердой фазы от жидкой фазы, отличающийся тем, что предварительно определяют содержание твердой фазы и ее зольность, затем суспензию последовательно обрабатывают в аппарате для перемешивания раствором полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме, самотеком переводят в следующий аппарат для перемешивания и в процессе перевода обрабатывают суспензию раствором полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме, причем количество полиакриламида и/или его сополимеров в катионной форме, по меньшей мере, не превышает количество полиакриламида и/или его сополимеров в анионной форме, переводят обработанную суспензию на ленточный фильтр-пресс с последующим отделением твердой фазы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют соотношение анионной и катионной форм полиакриламида и/или его сополимера равное, 2:1 - 1:1. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют растворы флокулянтов с концентрацией 0,03 - 0,07%. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение твердой фазы осуществляют отжимом. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию угольных шламов. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию минерального сырья. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают суспензию отходов производства. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывают сточные воды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2165900C1

Способ обезвоживания суспензий 1974
  • Арсентьев Василий Александрович
  • Бородулин Валерий Викторович
  • Горловский Самуил Иосифович
SU644506A1
Состав для очистки сточных вод от взвешенных веществ 1986
  • Мязин Виктор Петрович
  • Карасев Константин Иванович
  • Астахов Андрей Русланович
  • Лавров Александр Юрьевич
SU1381076A1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА 1993
  • Родин В.А.
  • Орлянский В.В.
  • Самойлова Л.Н.
  • Родин В.В.
RU2060976C1
US 4816164 А, 28.03.1989
US 5132023 А, 21.07.1992
US 5108622 А, 28.04.1992
US 5112500 А, 12.05.1992
Способ получения реагента для обеззараживания и обесцвечивания воды 1967
  • Клячко В.А.
SU254400A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1

RU 2 165 900 C1

Авторы

Хартан Ханс-Георг

Лобанов Ф.И.

Засядько А.В.

Глухих С.Г.

Гольберг Г.Ю.

Панфилов Ф.А.

Даты

2001-04-27Публикация

2000-06-28Подача