Способ сгущения суспензий Советский патент 1984 года по МПК B03C1/00 C02F1/48 C02F103/34 

(Л

с

СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, включающий ее обработку реагентами при перемешивании в псевдоожиженном слое и наложении электромагнитного поля, отлич.ающий с я тем, что, с целью повышения степени сгущения, перемешивание осуществляют в присутствии ферромагнитной кольцеобразной насадки диаметром колец 1-60 мм и порозностью слоя 0,800,98, причем количество колец диаметром 1-30 мм составляет 40-90% от их общего количества.

ОЬ

ю

1ЧД Изобретение относится к технолог ческим процессам химической микробиологической, пищевой и других отраслей промышленности, а более конкретно - к разделению и сгущению суспензий. Сгущение суспензий осуществляют различными методами: центрифугированием,отстаиванием в гравитационно поле с применением химических реагентов, обратным осмосом, ультрафильтрацией и другими способами. Известен широко распространенный метод сгущения суспензий в гравитационном поле с применением коагулян тов и флокулянтов. Технология приме нения реагентов заключается в добав лении их в суспензию при перемешивании из расчета 0,01-2 вес.% от со держащих твердой фазы в суспензии 111 Недостатком применения реагентов при сгущении суспензий является отр цательное влияние примесей, всегда присутствующих как в жидкой, так и .в твердой фазе. Кроме того, изменения в химическом составе твердой и жидкой фаз приводят к различному ра ходу реагентов и изменению режима перемешивания суспензии с реагентами. Известен способ сгущения суспензи включающий проведение операций пере мешивания различных реагентов, в частности электропроводящих, с суспензией и процесса флокуляции в псе доожиженном слое. Согласно этому спо собу сгущаемую суспензию подают с заданной скоростью в емкость с расши рягЦимся снизу вверх сечением, в котором частицы твердой фазг- образуют псевдоожиженный (кипяшлй слой. Реагент вводят в суспензию перед подачей ее в псевдоожиженный слой, где происходит интенсивное перемешивание частиц твердой Фазы, их коагуляция и флокуляция Г25. Недостатког1 этого способа является низкая степень разделения суспензии . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сгущения суспензии, включающи обработку ее реагентами и перемещивание в псевдоожиженном слое, причем перемешивание проводят при наложении электромагнитного поля. Параметры режима перемешивания в псевдоожиженном слое при наложении электро магнитного поля выбирают на основани исследований. По известному способу сгущаемую суспензию подают в камеру хлопьеобразования. После дезинтеграции исходного материала и достижеНИН стационарных условий в емкости исходный материал расслаивается так, что самые крупные частицы занимают в сосуде нижнее положение, а самые мелкие - верхнее. Переменное электри ческое поле частотой 0,1-1000 Гц накладывают в зоне, где наблюдается наиболее резкое изменение скорости движения. В этой зоне числа Рейнольдса устанавливают 500-8000. Электропроводный реагент вводят в зону наибольшей напряженности электрического поля (в центре трубы, между электродами). В частности, для сгущения суспензии микроорганизмов перемешивание электроводного реагента проводят при напряженности электромагнитного поля 1000-5000 Э и скорости псевдоожижения 0,05-0,6 м/с. После проведения стадий смешения реагентов (коагулянта; с суспензией и коагуляции суспензии подают в отстойник С31 . Существенным недостатком известного способа являются большие потери твердой фггзы со сливом сгущаемой суспензии . Цель изобретения - повышение степени сгущения суспензии. Поставленная цель достигается тем, что по способу сгущения суспензии, включающему ее обработку реагентами при перемешивании в псевдоожиженном слое и наложении электромагнитного поля, перемешивание осуществляют в присутствии ферромагнитной кольцеобразной насадки диаметром колец-160 мм и порозностью слоя 0,80-0,98, причем количество колец диаметром 1-30 мм составляет 40-90% от их общего числа. Способ осуществляют следующим образом. Сгущение суспензии проводят путем добавления в нее реагентов при перемешивании в псевдоожиженном слое в присутствии -кольцеобразной ферромагнитной насадки с наложением неоднородного вращающегося электромагнитного поля 400-5000 Э со степенью неоднородности от 5 до 1000 Э/см и частотой вращения 50-1000 Гц. В качестве кольцеобразной ферромагнитной насадки используют кольца диаметром 1-60 мм и порозностью слоя О,80-0,98,причем количество колец диаметром 1-30 мм составляет 40-90% от их общего количества. Как показали проведенные экспериментальные исследования, для достижения наибольшего эффекта порозность лоя допжна быть в пределах 0,80-0,98 с диaмeтpoм колец 1-60 мм. Экспериментально установлено, что степень сгущения и потери твердой фазы существенно зависят от диаметра спользуемых колец. Наилучшие техноогические результаты получаются при спользовании ферромагнитных колец иам ;тром 1-60 мм. При диаметре коеп. 1 мм и 60 мм результаты сгуения суспензии резко уменьшаются. рипородности меньше 0,80 и -больше

0,98 создается псевдоожиженный слой со слабой турбулизацией потока, причем количество колец диаметром 130 мм должно составлять 40-90% от их общего количества, В противном случае степень сгущения суспензии снижается.

После перемешивания в слое псевдоожиженной ферромагнитной кольцеообразчой насадки суспензию направляют на

Анализ приведенных в табл. 1 экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях, показывает целесообразность выбранной порозности псевдоожиженного слоя ферромагнитной кольцеобразной насадки и процентного содержания колец диаметром 130 мм в слое . .

Пример. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 20 вес.% сгущают путем добавления

отстаивание, гДе происходит ее сгущение и разделение на твердую и жидкую фазы.

Влияние насадки, количества и размера колец в ней, порозности слоя на технологические показатели процесса сгущения суспензии фосфоритового концентрата класса - 0,074-1,0 мм по известному и предлагаемому способам представлены в табл. 1.

Таблица 1

в суспензию гидроокиси при перемешивании в псевдоожиженном слое кольиевой ферромагнитной насадки, помещенной в неоднородное вращающееся электромагнитное поле с напряженностью 2700 Э с средней неоднородностью поля 525 Э/см. Порозность псевдоожи-женного слоя ферромагнитной насадки 0,89. Количество колец насадки диаметром 1-30 мм составляет 65% от общего количества колец в слое. Остальные кольца используют диаметром 3060 мм (см. табл. 2,