Установка для фракционирования сорбентов Советский патент 1986 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к оборудованию для гидравлической классификации и может быть использовано для фракционирования сорбентов и других тонкоизмельченных материалов.

Цель изобретения - .повьппение производительности установки за счет оптимизации гидродинамического режима разделения фракций.

На фиг. 1 схематично изображена

установка для гидравлического фракционирования микронных частиц; на фиг. 2 - сгуститель установки.

Установка устроена следующим образом. Емкость 1 с мешалкой через отводную трубку 2 и многоканальный насос 3 с помощью трубопровода 4 сообщена с патрубком 5 подачи исходного питания, установленным в цилиндрической части цилиндроконического корпуса 6 первой классифицирующей колонны. В вершине конической части корпуса 6 первой и последующих колонн расположены сборники 7 крупных фракций. В цилиндрической части корпуса 6 каждой колонны расположена сливная трубка 8. В первой колонне по оси конической час ти корпуса 6 установлено несколько разбрызгивателей 9 рабочей среды, каждый из которых выполнен, например, в виде заглушенной трубки с отверстиями на боковой поверхности. В конической части корпуса 6 второй и последующих колонн установлены патрубки 10 подачи рабочей среды, соединенные, как и разбрызгиватели рабочей среды через многоканальный насос 3 с емкостью 11.

Сливная труба 8 первой колонны соединена с патрубком 12 подачи питания во вторую колонну. Сливная трубка 8 второй колонны соединена через кран-переключатель 13 с входным коллектором-объединителем 14 шпангово- го насоса 3, каналы последнего, занятые под перекачку суспензии сливающейся из каскада колонн, объединены на выходе выходнЕлм коллектором- объединителем 15, который через кран-переключатель 13 соединен либо с входным коллектором-объединителем 14 многокамерного мембранного фильтра 16, либо с выходным коллектором-объединителем 17 для чистой рабочей жидкости в зависимости от положения крана-переключателя 13. Второй выход из коллектора-объедини

теля 17 соединен через кран-переключатель 13 Либо с входным коллек- . тором 14 насоса, либо с питателем 11 рабочей жидкости в зависимости от ,

положения крана 13.

Выходной коллектор-объединитель 18 Для сгущенной суспензии через динамическое сопротивление 19 связан с сосудом 20 для сбора сгущенной суспензии или с входом в следующую клас- сифицир5пощую колонну (не показана). Каждая камера 21 для протекания суспензии в мембранном фильтре 16 имеет одну или две стенки, вьшолненные

из полупроницаемой мембраны 22. Выходы камер 21 объединены коллектором 18. Камеры 23 мембранного фильтра 16 не имеют входов, а выходы из них объединены коллектором 17.

Установка работает следунлцим образом.

Исходная суспензия из емкости 1 одним из каналов многоканального насоса 3 подается в цилиндрическую часть корпуса 6 первой колонны. Струи исходной суспензии встречает восходящий поток рабочей жцдкости, складывающийся из потоков, подаваемых в разбрызгиватели 9. Струи воды, выходящие из тонких отверстий в разбрызгивателе 9, направлены горизонтально от центра колонны к стенкам конуса и представляют собой пространственный водяной фильтр. Линейная ско

рость восходящего потока рабочей жидкости в каждом из таких шьтров одинакова и рассчитана на определенный размер частиц. Равенство линейных скоростей потока обеспечивается тем,

что каждый последующий разбрызгиватель удален от предьиущего на такое расст-ояние, на. котором площадь сечения конуса на этом уровне отличается ровно на величину площади сечения

конуса на уровне первого разбрызгивателя.

На протяжении этого фильтра существуют зоны с резким градиентом линейной скорости восходящего потока, что препятствует образованию зоны зависания, т.е. перегруженных зон. Струи исходной суспензии разбиваются в.водяных фильтрах в сильных струях и завихрениях вблизи разбрызгивателей 9. Фильтры пропускают в сборник 7 только самый крупный материал. Это способствует разгрузке второй колонны. Мелкие фракции исходного ма

15

3.1238796

ериала выносятся потоком среды в ерхнюю цилиндрическую часть корпуса 6 первой колонны, откуда через сливную трубку 8 направляются во втоую колонну,5

Во втэрой колонне осуществляется альнейшее фракционирование мелких ракций первой стадии классификации. Процесс классификации протекает в равномерном восходящем потоке рабочейю среды, подаваемой в коническую часть корпуса второй колонны через патрубок 10 с помощью насоса 3. Частички материала, гидравлическая крупность которых выше крупности граничного зерна разделения, осаждаются в.сборник 7, мелкие фракции разделяемого материала выносятся в цилиндрическую часть корпуса 6 колонны и удаляются из нее через сливную трубку 8 в коллектор 14 насоса 3. Синхронизация подачи рабочей среды и исходного материала в колонны с разгрузкой елких фракций суспензии через слИв- ную трубку 8 позволяет стабилизировать и оптимизировать гидродинамический режим разделения фракций.

Суспензия принятая в коллектор 14, с напором подается в коллектор 15 и алее через входной коллектор 14 в отдельные камеры 21 мембранного фильтра 16. Поскольку выход суспензии из камер 21, объединенный в колектор 18, специально затруднен с помощью динамического сопротивления 19, большая часть воды из камер 21

20

25

30

35

пр м ем пр ле та ра са ве кл ва ра пи кл с по ши ет им ве ни на ме те

ци фр Ко оп вы

ла то но

15

5

ю

20

25

0

5

просачивается через полупроницаемые мембраны 22 в камеры 23 и оттуда в емкость 11. Сгущенная суспензия проходит через динамическое сопротивление либо в сборник 20, либо в питатель 1, но уже следующего каскада. Полупроницаемые мембраны 22 имеют размер пор заведомо меньший, чем самые мелкие частицы суспензии, подвергающейся разделению. Кран-переключатель 13 позволяет регенерировать мембраны 22-фильтра 16 и собирать отдельно фракцию частиц, накопившуюся на мембранах 22. Кран-пере- ключатель 13 соединяет коллектор 14 с емкостью 11 и чистую воду подают под давлением в камеры 23. Слой осев- шик на мембранах 22 частиц размывается обратным потоком и уносится им в резервуар 20, при этом снижают величину динамического сопротивления 19. Осаждение частиц на мембранах позволяет интенсифицировать сбор мелкой фракции и повышает производительность установки..

В следующем каскаде классификации происходит выделение более мелкой фракции разделяемого материала. Количество ступеней классификации определяется требуемым количеством выделенных фракций.

Таким образом, при работе предлагаемой установки удается достичь точного и быстрого разделений исход- ( ного материала на любое число фракций.

&;

/5.

Л А.

-

. Нт

:).-:.7Л. V/JT....,

22222 2Й22Й22

Л А.

-

y///////777777j

19

, v; ;.C:.g., / ///////// j,

-

/Ж УУУхХ7х:

|||

ч

22

2;

22

го

Редактор М. Бланар

Составитель В. Морозов Техред М.Ходанич

Заказ 3324/3Тираж 514 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.

Корректор Л. Патай