Способ осветления жидкости Советский патент 1987 года по МПК C02F1/34 C02F1/52 C02F103/28 C02F103/34 

25

Изобретение относится к способам светления транспортеро-моечных вод и сатурационных соков сахарного прозводства, а также любых суспензий может быть использовано в химичес- з ой, целлюлозно-бумажной, асбестоце- ентной и других отраслях промышлености.

Цель изобретения - повьшение эфективности осветления жидкости и О снижение энергетических затрат на роведение процесса.

Сущность способа осветления жидости заключается в том, что при соз- ании стоячих волн в проточной жид- кости при помощи низкочастотных вибраций в режиме резонансных колебаний упруго-жидкостной системы обеспечивается необходимое значение гидродинамического давления в освет- яемой жидкости, при котором обеспечивается однонаправленное движение тве5(дых частиц в узлы и пучности стоячей волны. Исключается перемешивание твердой фазы, что позволяет существенно увеличить степент коагуляции и концентрации более легких частиц в узлах, а тяжелых - в пучностях, а тем самым повысить эффективность осветления жидкости и уменьшить энергетические затраты на проведение процесса.

В опытах по осветлению жидкостей предлагаемым способом использовались транспортеро-моечная жидкость, со- 35 держащая взвешенные частицы в количестве 460 мг/л с плотностью р (1,02-1,03) г/см, и сок сатурацион- ный сахарного производства, содержащий 140 мг/л взвесей, в основном карбоната кальция с плотностью р 1,18 г/см.

Способ осуществляют следующим образом .

45

Пример 1. Транспортеро-мо- ечную жидкость пропускают через проточную емкость со скоростью 4 х к и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте f 50 62 Гц колебательной упруго-жидкостной системы при уровне виброускорения 3 g в течение 40 с. Частицы, взвешенные в жидкости, устремляются в области пучностей, образовавшиеся у дна 55 и на уровне 0,58 Н (Н - уровень жидкости в проточной емкости). На выходе емкости осветленная жидкость содержала 161 мг/л взвешенных частиц, т.е.

30

5

О

5

5

0 5

0

в данном режиме обеспечивается осветление на 65%.

Пример 2. Транспортеро-моечная жидкость пропускается через проточную емкость со скоростью 1 х X 10 м/с и подвергается воздействию вибрации на резонансной частоте f 62 Гц при уровне виброускорения 3 g. Для осветления того же количества жидкости, что и в предьщущем примере, поток осветляемой жидкости подвергался воздействию вибрации в течение 110 с, при этом количество частиц на выходе в осветленной жидкости составило 152 мг/л.

Пример 3. Транспортеро-мо- ечную жидкость пропускают через емкость со скоростью 510 м/с и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте f 62 Гц при уровне виброускорения 3 g в течение 40 с, что обеспечило на выходе содержание 198 мг/л твердых частиц в осветленной жидкости.

Дальнейшее увеличение скорости потока до не обеспечило достаточной концентрации твердых частиц в области пучности и на выходе осветленная жидкость содержала 281 мг/л твердых частиц (эффект осветления 39% - меньше, чем у известного - 43%).

Пример 4. Сок сатурационный сахарного производства пропускают через емкость со скоростью 2, м/с и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте для данной упруго- жидкостной системы, равной f 56 Гц, при уровне виброускорения 5,0 g в течение 90 с. Частицы, взвешенные в соке, устремляются в пучности, обоазог:: ванные у дна и на уровне 0,51 Н. На выходе емкости осветленный сок содержал 54 мг/л взвесей, т.е. эффективность осветления составила 61%.

При скоростях потока, больших 5 х X 10 м/с, частицы выносятся потоком быстрее, чем они сконцентрируются под действием вибрационных сил в областях пучностей и узлов стоячей волны. При скоростях, меньших , возрастает время осветления жидкости, а соответственно энергозатраты на осуществление процесса. При этом максимальную величину уровня виброускорения (3-5 g), воздействующего на жидкость, в зависимости от плотности частиц, взвешенных в осветляемой

жидкости (с увеличением плотности частиц для эффективной их коагуляци уровень виброускорения возрастает), устанавливают опытным путем по результатам визуального наблюдения так, чтобы не происходило интенсив- ное перемешивание частиц, особенно у днища емкости и не приводило к снижению эффективности увеличения концентрации твердых частиц в узлах или пучностях, С другой стороны, при малых уровнях виброускорения , (0,5-1,5 g) не обеспечиваются необходимые величины гидродинамического давления и значения скоростей в жидкости, при которых существенно интенсифицируются процессы коагуляции и концентрации твердых частиц. Как видно из примеров, наиболее оптимальные скорости потока для осветления жидкости, содержащей частицы с плотностью, близкой к плотности жидкости, составляет м/с при виброускорении 3 g, а для жидкостей с более тяжелыми частицами (р 1,18 г/см) - 2,7 10 м/с при уровне виброускорения 3 g, для которых имеет место наибольшая степень осветления,

В таблице приведены данные по осветлению жидкостей предлагаемым способом при возбуждении колебаний жидкости в режиме стоячих волн при резонансных колебаниях упруго-жидкостной системы при различных значениях скорости потока и уровней виброус-

50-55

62 62

8,0

Резонанс

62 3,0

3,0 3,0

4 10

,-1

1 10

с-г

5 -10

.-7

Транспортеро-моечная жидкость Известный способ

120 350202 Предлагаемый способ

40 460161

110 460152

40 460198

o

5

0

5

0

5

корения и данные по осветлению жидкости известным способом.

Использование предлагаемого спо- , соба (по сравнению с известным) обеспечивает за счет реализации режима сточных волн при резонансных колебаниях проточной жидкости,, повышение эффективности осветления на 15-20%, уменьшение времени осветления в 3-4 раза, осветление жидкости, содержащей твердые частицы с плотностью, отличной от ее плотности, а также снижение энергозатрат (уменьшение уровней виброускорения До 3- 5 g) на реализацию процесса осветления ,

Формула изобретения

Способ осветления жидкости путем наложения на нее низкочастотных вибраций в емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности oQвeтлeния и снижения энергетических затрат, осветление осуществляют в проточной жидкости, которую разгоняют до скорости (1,5) и подвергают воздействию вибрации при (3-5)g в режиме стоячих волн при резонансных колебаниях упруго-жидкостной системы, отделение осв ётленной жидкости из потока ведут в зоне, расположенной между пучностью и узлом стоячей воды, а отделение суспензии с концентрированным содержанием твердых частиц - в зонах пучности и узла.

43

65 67 57

3,0 0,5

5,0

6 10

4 10

4-10

-г

Сок сатурационный сахарного производства Предлагаемый способ

езонанс 5,0 56

2,7-10

90

6,0

2,7- 10

-2

90

Составитель С. Черных Редактор А, Ревин Техред Л.Олейник Корректор А. Обручар

Заказ 7676/21 Тираж 849 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

Продолжение таблицы

140

54

61

140

112

20

Изобретение относится к способам осветления любых суспензий и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Пель изобретения - повьшение эффективности осветления жидкости и снижение энергетических затрат на проведение процесса. Эта цель достигается тем, что накладывают на осветляемую жидкость низкочастотную вибрацию, жидкость разгоняют до определенных скоростей, а вибрация происходит в режиме стоячих волн. 1 табл.