Изобретение относится к технологическим процессам химической микробиологической, пищевой, строительной и других отраслей, а более конкретно к процессам сгущения и обезвоживания суспензии и очистки сточных жидкостей , содержащих тонкодисперсные примеси.
Известен способ сгущения суспензии, включакяций обработку ее электропроводными реагентами и перемешивание в псёвдоожиженном слое, причем перемеишвание проводят при наложении электромагнитного поля, частотой 0,1-1000 Гц в зоне с числом Рейнольдса 500-8000 1.
Недостатками известного способа являются невысокая степень сгущения суспензии при больших расходах реагента, а также значительные уноси твердой фазы со сливом сгущаемой суспензии.
Цель изобретения - повышение степени сгущения суспензии и уменьшение расхода реагента.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сгущения суспензии, включающему введение в нее электропроводного реагента при перемешивании в псёвдоожиженном слое при помощи электромагнитного поля, введение электропроводного реагента осуществляют злектродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного слоя используют ферромагнитную насадку, помещенную ,в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с числом зон 2 - 50 к расстоянием между центрами зон 3 - 80 см.
Сущность способа состоит в том, что в суспензию,- подвергаемую сгущению, вводят электропроводный реагент, например соли, ки.слоты, щелочи и т.д., через ионообменную мембрану катионного или анионного типа. Мембраны могут быть катионовые или анионитовые,. При этом в зависимости от вида суспензии через мембрану вводят в сгущаемую суспензию катион или анион соединения, используемого а качестве реагента. Чаще всего вво,дят катион, и, следовательно, в этом случае используют катионитовую мембрану. Дальнейшее контактирование реагента с суспензией проводят в псёвдоожиженном слое ферромагнитной насадки, помещенной в многозонное вр.ащающееся неоднородное электромагнитное поле.
Как показали проведенные экспериментальные ,исследования, оптимальное число зон 2-50, а расстояние ме:кду центрами зон 3-80 см. При числе зон меньше двух эффект перемешивания реатента с суспензией выражен слабо, а при числе зон больше 50 практически не происходит повышения эффекта перемешивания, так
как в последнем случае достигается полное перемешивание смеси суспензия - реагент. Существенное значение имеет также расстояние между зонами. При расстояниях у1еньше 3 см зоны получалотся очень узкими, что резко снижает эффект перемешивания, а при расстояниях более 80 см зоны не перекрываются и эффект перемешивания в этом случае также снижается.
В качестве насадки используют кольца, диски,, шарики, цилиндры из ферромагнитного материала. Размеры частиц насад,ки подбираются экспериментальным путем в зависимости от физико-химических свойств перемешиваемой суспензии и добавляег. в нее реагентов.
Пример 1.(По прототипуjВодну суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанкам твердой фазы Ювес %, сгущают путем добавления в нее раствора сернокислого алюминия при перемешивании в псёвдоожиженном слое кольцеобразной полимерной неферромагнитной насадки, помещенной в электромагнитное поле напряженностью 1500 Э. Расход реагента 150 мг на 1 л суспензии. Размеры колец: внутренний диаметр 25 мм, внешний диаметр 30 мм; порозность слоя 0,95.
После перемешивания в псёвдоожиженном слое 2 мин отобранные пробы суспе;Цзии наливают в градуированные стеклянные цилиндры для исследования процесса осаждения.
По окончании процесса осаждения твердая фаза суспензии распределялас следующим образом, вес.%: в осадке 3,1, в осветленной жидкости 16,9, При этом степень сгущения составляет 8,31,
П р и м е р 2, Водную суспензию фосфоритово:го концентрата класса 0,074 мм с .содержанием твердой фазы 10 вес.%сгущают путем добавления раствора сернокислого алюминия с расходом 150 мг на 1 л суспензии.
Сернокислый алюминий вводят в суспензию электродиализом через ионнообменную мембрану МК-40 при дальнейшем перемешивании его псёвдоожиженном слое ферромагнитной кольцеобразной- насадки, помещенной в многозонное вращающееся неоднородное поле с числом зон 2 и расстоянием между центрами зон 80 см. Напряженность электромагнитного поля в зона 1500 Э средняя неоднородность электромагнитного поля в промежутке между зонами 37,5 Э/см, а частота Б1.ашения 50 Гц. Размеры колец и порозность слоя как в примере 1.
После перемешивания суспензии с реагентом в псевдоожи,женном слое ферромагнитной .ки 2 глин отобранные пробы суспенг-ии, наливают в градуированные стеклянные цилиндры для исследования процесса осаждения По окончании процесса осаждения твердая фаза суспензии распределяет следующим образом, вес.%: в осадке 92,7, осветленной жидкости 7,3 степень сгущения 9,27. П р и м е р 3. Водяную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как и в примере 2, за исключением того, что расход сернокислого алюминия составляет 50 мг на 1 л суспензии, число зон электро магнитного неоднородного вращающегося поля 26, расстояние между цент рами зон 41,5 см. Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 98,8 вес.%, в осветленной жикости 1,2 вес.%, степень сгущения - 9,88. П р и м е р 4. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 2 за искл чением того, что расход сернокислого алюминия 75 мм на 1 л суспензии а количество зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля 50 расстоянием между центрами зон 3 с Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 97,6 вес.%; осветленной жидкости 2,4 вес.%, сте пень сгущения 9,76. П р и м е р 5. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 3 за исключением того,что число зон электр магнитного неоднородного вращающего поля равно 2, а расстояние между центрами зон 3 см. Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 91,2%; в осветленной жидкости 8,8%, степень сгущения 9,12. П р и м е р 6. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10% сгущают как в примере 3 за исключением того, что количество зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля 50, а расстояние между центрами зон равно 80. Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 91,9 веСо%; в осветленной жидкости 8,1 вес,%, степень сгущения 9,19. Проведенные экспериментальные исследования показывают, что для достижения наибольшего технологического эффекта необходимо количество зон 2 - 50 и расстояние между центрами зон 3-80 см. В таблице показано влияние количества зон и расстояния между их центрами на технологические показатели процесса сгущения суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов. В качестве объекта исследования взяты суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10%. В суспензию вводят раствор сернокислого алюминия с расходом 150 мг на 1 л суспензии электродиализом через ионообменную мембрану МК-40 с перемешиванием его в слое псевдоожиженной ферромагнитной кольцеобразной насадки, помещенной в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с напряженностью 1500 Э и средней неоднородностью поля 37,5 Э/см.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ сгущения суспензий | 1982 |
|
SU1114622A1 |
| Способ сгущения суспензии | 1982 |
|
SU1096235A1 |
| Способ сгущения суспензии | 1984 |
|
SU1269797A1 |
| Способ сгущения суспензий | 1980 |
|
SU947074A1 |
| Способ сгущения суспензий | 1984 |
|
SU1275004A1 |
| Способ сгущения суспензии | 1983 |
|
SU1175880A1 |
| Способ сгущения суспензии | 1979 |
|
SU831141A1 |
| Способ химико-флотационного обогащения природных фосфоритов | 1990 |
|
SU1773491A1 |
| Аппарат для сгущения суспензий | 1979 |
|
SU780851A1 |
| Способ обезвоживания суспензий | 1979 |
|
SU854893A1 |
СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, включающий введение в нее электропроводного реагента при перемешивании в псевдоожиженном слое при помощи электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения суспензии и уменьшения расхода реагента, введение электропроводного реагента осуществляют электродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного слоя используют ферромагнитную насадку, помещенную . в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с числом зон 2 - 50 и расстоянием между центрами зон 3-80 см.
Фосфоритовый концентратТо же
8,31
16,9
83Д
9,27
7,3
92,7 9,33 94,4 5,6 9,59 3,8 96,2 9,88 1,2 98,8
1,5 9,79 2,0 98,0
Положительный эффект данного способа состоит в повышении степени сгущения в 1,2-1,3 раза при уменьшеНИИ расхода реагента в 2-3 раза, а также в снижении потерь твердой
Продолжение таблицы
фазы с осветленной жидкостью в 2,5-12,0 раза по сравнению с соответствующими технологическими показателями процесса сгущения суспензии, осуществляемого по известному способу.
