Способ сгущения суспензии Советский патент 1986 года по МПК B01D21/01 C02F1/48 C02F103/34 

Изобретение относится к технологи ческим процессам химической, микробиологической, пищевой и др. отраслям промьшшенности, а более конкретно к разделению и сгущению суспензии Целью изобретения является снижение уноса твердой фазы с осветленной жидкостью. Способ осуществляют следуюш 1м образом, Сгущение суспензии проводят путем добавления в нее реагентов при перемешивании в слое насадки, состоящей из смеси ферромагнитных металлически и магнктофорных частиц и приводимой в псевдоожиженное состояние за счет действия сил внешнего неоднородного вращающего электромагнитного поля с напряж€ нностью поля 0,1-1000 Э со степенью неоднородности от 10 до 500 Э/см и частотой вращения от 0,1 до 5000 Гц. В качестве ферромагнитных металлических частиц используют например5 железные, стальные, никелевые неравноосные тела, выполненны в виде цилиндров, злипсоидов вращения параллелепипедов и т.д. При этом отноше5ше наибольшего размера к наименьшему должно быть в пределах от 2.1 до 20.1. Магнитофорные частицы выполняют, например, в виде параллелепипедов, сечения которых являются многоугольниками, а также в виде цилиндров и других неравноосных тел. Оптимальное отношение наибольшего размера к наименьшему поддерживают в интервале от 5.1 до 50,1. Масса магнитофорных частиц при этом составляет от 0,05 до 0,5 от массы ферромагнитных металлических частиц. При перемешивании смеси суспензий; реагент в слое псевдоожиженной насадки, состоящей из смеси металлических и магнитофорных частиц, поддерживают рН в интервале от 3,0 до 12,0. Выбранный интервал значений рН 3-12 обусловлен тем, что при рН, меньше 3 и больше I2, адсорбционные свойстЕ1а клеток микроорганизмов резко yxyJDJпaютcя, что приводит к снижению технологических показателей процесса сгущения суспензий, в частноети к повьш1енному расходу реагентов и к увеличению уноса твердой фазы с осветленной жидкостью. Пример 1. Суспензию каолина с содержанием твердой фазы 10 вес.% класса 0,044 мм сгущают путем добавления смеси активного ила и хлореллы в соотношении 5.1 в количестве 0,01% при перемешивании в псевдоожиженном слое насадки, состоящей из ферромагнитных стальных неравноосных цилиндрических частиц с отношением наибольшего размера (длины) к диаметру 2.1 и магнитофорных неравноосных частиц в виде параллелепипеда с отношением наибольшего размера к наименьшему соответственно 5.1. При этом отношение масс стальной и магнитофорной частиц составляет 0,05. Перемешивание смеси суспензия - реагент проводят при рН 3 в неоднородном вращающемся электромагнитном поле с средней напряженностью поля 960 Э, неоднородностью поля 150 Э/см, и частоте вращения поля 50 Гц с общей порозностью слоя 0,88, причем отношение количества магнитофорных частиц к стальным составляет 1.1. В результате добавления в сгущаемую суспензию смеси активного ила и хлореллы при перемешивании происходит интенсивная коагуляция и выпадение твердой фазы суспензии каолина в осадок. Уносы твердой фазы с осветленной жидкостью составляют 8,7 г/л, а степень сгущения суспензии - 12,7 при расходе реагента 1,95 кг на 1 т твердой фазы сгущаемой суспензии. П р и м е р 2. Суспензиюкаолина с содержанием твердой фазы 10% класса 0,044 мм сгущают по примеру 1, за исключением того, что отношение наибольшего размера к наименьшему для стальной и магнитофорной частиц составляет соответственно 11.1 и 27,5.1, а отношение масс стальной и магнитофорной частиц - 0,275, Перемешивание проводят при рН 7,5. В результате получают при расходе реагента 1,08 кг на 1 т твердой фазы суспензии уносы с осветленной жидкостью 4,8 г/л и степень сгущения суспензии 14,1. Пример 3, Суспензию каолина с содержанием твердой фазы 10% класса 0,044 мм сгущают по примеру 1, за сключением того, что отношение наибольшего размера к наименьшему для стальной и Магнитофорной частиц составляет соответственно 20.1 и 50.1, а отношение масс стальной и магните- . 3 формой частиц 0,5. Перемешивание проводят при рН 12,0. В результате получают при расходе реагента 1,71 кг на 1 т твердой фазы суспензии уносы с осветленной жидкостью 9,8 г/л и степень сгущения 11,4. Аналогичные показатели процесса сгущения суспензии каолина с содержанием твердой фазы 10% класса 0,044 мм по известному способу составляют уносы твердой фазы с осветленной жидкостью 23,0 г/л, степень сгущения суспензии 9,6, расход реагента 3,1 к на I т твердой фазы суспензии каолина. Сокращению расхода реагентов и снижению уноса твердой фазы с освет ленной жидкостью способствует также создание благоприятного гидродинамического режим а перемешивания, достигаемого в результате выбора соотнош ний наибольшего размера к наименьшему для ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, а также соотношения их масс. При таких параметрах достигается интенсивное перемешивание, особенно в зонах встречи ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, вращающихся во, встречных друг к другу направлениях с различной частотой. Создаваемая наложением внешнего неоднородного злектромагнитного вращающегося поля на смеси ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц псевдоожиженная система с переносом заряда наиболее благоприятна для сгущения тонкодисперсных суспензий, например, классов 1,0 мм. При этом в качестве реагентов могут быть использованы различные микроорганизмы в частности активный ил, хлорелла, галобактерии, дрожжи и i.д. 974 Результаты влияния численных значений параметров предлагаемого способа при сгущении суспензии осадков сточных вод производства белкововитаминного концентрата приведено в табл.1. Влияние отношения массы металлической частицы к магнитофорной на уменьшение расхода реагентов и снижение уноса твердой фазы с осветленной жидкостью при сгущении суспензии осадков сточных вод гидролизного производства приведено в табл.2. Формула изобретения 1 . Способ сгущения- суспензии, включающий введение реагента в суспензию, перемешивание в псевдоожиженном слое при наложении электромагнитного поля, отличающи йс я тем, что, с целью снижения уноса твердой фазы с осветленной жидкостью, перемешивание осуществляют в псевдсожиженном слое, состоящем из смеси неравноосньгх ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, причем масса индивидуальной металлической частицы составляет от 0,05 до 0,5 массы магнитофорной, а отношение наибольшего размера к наименьшему для металлической частицы от 2:1 до 20:1, а для магнитофорной соответственно от 5:1 до 50:1, процесс ведут при рН 3,0-12,0. 2.Способ по п. 1, отличающи и с я тем, что перемешивание в псевдоожиженном слое осуществляют при наложении неоднородного вращающегося электромагнитного поля. 3.Способ по пп. I и 2, о .т л и чающийся тем, что в качестве реагента в суспензию вводят смесь активного ила и хлореллы.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к способам сгущения суспензии и позволяет снизить унос твердой фазы с осветленной жидкостью. Б суспензию вводят в качестве реагента смесь активного ила и хлореллы и перемешивают в псевдоожиженном слое, состоящем из смеси неравноосных ферромагнитных металлических и магнитофорных частиц, причем масса индивидуальной металлической частицы составляет от 0,05 до 0,5 массы магнитофорной, а отношение наибольшего размера к наименьшему для металлической частицы от 2,1 до 20.1, а для магнитофорной соответственно от 5.1 до 50.1, процесс ведут при рН 3-12. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.