Электрофильтр Советский патент 1979 года по МПК B01D35/06 C02F1/46 

(54) ЭЛЕКТРОФИЛЬТР

Изобретение относится к устройствам для разделения гетерогенных дисперсных систем с жидкой диснерсионной средой и применяется(,натфимер, для очистки природных и сточных вод в автономных замкнутых системах (на морских судах и ворабпях, петатедьных аппаратах, коммуналь ных учреждениях в т. д.). Оно может быт использовано в химической технологии, металлургии, в формацевтике и др. производствах. Известен фильтр с плавающей загруэ; кой, представляющий собой Kopnyci запопневный фильтрукшим материалом с удать- Еым весом меныпе единицы, например вспененным полистиролом. После заполнения корпуса водой фильтрующий материал Всплывает и самопроизвольно распределяется по фракдиям: наверху плавают самые крупные частнпы, а внизу - самые мелкие Процесс фвпьтра&ии осуществляется про.пусканием исходной воды через загрузку сверху вниз с определенной скоростью Ll. Недостатком фильтра являются значительные его габариты, особенно в тех случаях, когда требуется высокая степень очистки от раствор ных и коллоидных частиц, низкое качество осветления в периоды после рег ерации. Целью изобретения является повышение качества очистки, повышение компактности и обеспечение непрерывности процесса фильтрования. Эта цель достигается тем, что корпус Выполнен в виде двух труб, навитых на диэлектрический цилиндр с шагом, равным двум диаметрам трубы, причем между витками первой трубы расположены витки второй трубы, а в диэлектрическом дилиндре установлен тюкет электродов в виде воронок, вставленных одна в другую. На фиг. 1 показан предлагаемый элек трофильтр,; разрез; на фиг. 2 - сечение А фиг. 1. В цилиндре 1 из диэлектрического ма териала с крышкой 2 и сборником 3 раз- мешен пакет эпектродов, набранный из усеченных воронок 4 иа электрически растворимого материала, например алюминия. Электроды через электропроводные по- посы 5 подетючены поочередно к положительному или отрниательному полюсу источника постоянного напряжения. Такое подключение Вьтолнено с помошью чередующихся по высоте пакета электропроводных 6 и диэлектрических 7 прокладок, На цилиндр 1 навиты трубы 8 и 9, заполненные плавающим фильтрующим слоем 10 загрузки, например, из полидиспер ного вспененного полистирола. Высота слоя загрузки, т. е. в конечном итоге шсло витков труб 8 и 9, выбирается в зависимости от качества исходной Воды и производительности фтгьтра а также необходимого качества очистки. Для предотвращения выноса плавающей загрузки в рабочем или регенерационном режимах входные и Вькодньге отверстия в ви:1тообразных трубах 8 и 9 закрыты сет ками 11 с флaнцaIvПI 12. Исходная жидкость подводится через водораспределител 13, Выполненный в виде перфорированной трубы. Для улучшения контакта Ьбрабатываемой жидкости с электрическим полем за счет движения потока от периферии одной воронки к центру соседней и свободного прохода газовой фазы в донышках воронок Выполнены сквозные отверстия неодинакового размера. Устройство в сборе закрыто защитным кожухом 14, управление его осуществляется клапанами и манипулятором 21. Электрофильтр работает следуннцим об разом. Открывают клапаны 15 и 16. Трубы 8и 9 заполняют водой. Загрузка Всппыч вает. При этом материал в трубах 8 и 9естест& 1Ным образом респределяется по фракциям: наиболее крупные частвоы располагаются в верхней части ;Споя, а мелкие - в нижней. Подается эпектропнтание на электроды 4 через электропроводные полосы 5. Открываются тапавод .17, 18 в 19, лганшулятор соедшяет тру (ы 8 ti 9 кюжду собой« а клапаны 15 Е 16 закрываются. Исходная жвдкость через влапав 17 н водорвспре юлвтепь 13 поступает в пояость с пакетом электродов. Под действием неоднородного электрвческого поая, возншшкндетч между по&е|И ностями усеченных воронок 4, и /ззаимодействия частиц загрязнений с продуктами электролиза, выделяющихся на электродах (гидроокись алюминия), идет процесс коагуляции (укрупнение частиц); При этом Воронкообразная форма электродов с центральными отверстиями неодинакового диаметра обеспечивает эффективное взаимодействие электрического поля с обрабатываемой жидкостью за счет увеличения длительности контакта каждой порции жидкости с полем. Кроме того, наклон образующей электродов способствует процессу само регенерации благодаря сползанию скоагулированных крупных агрегатов и их седиментации с последующим накоплением В сборнике 3 и отводом через клапан 20 в сточную систему. Обработанная в электрическом поле вода, содержащая скоагулированную взвесь, поступает далее в винтообразные трубы 8 и 9. Проходя одновременно через слой плавающей загрузки труб 8 и 9, вода окончательно очищается от самых мелких частиц микроорганизмов, а также нескоагулированных агрегатов. Скорость фильтрации выбирается из условий обеспечения требуемой производительности и качества очистки, причем величина скорости не должна превыщать критического значения, при котором фильтрующий слой переходит в псевдрожиженное состояние. О необходимости регенерации фильтра судят, например, по повыщению его гидравлического сопротивления вьппе нормы. Отмывку устройства ведут следующим образом. Ю1апаны 15, 16, 18, 19 и 20 открываются, а клапан 17 закрывается. Промывочная Вода через клапаны 15 н 16 поступает одновременно в цилиндр 1, где очищает межэлектродные промежутки и винтообразные трубы 8 н 9. При этом клапаны 15 и 16 открываются настолько, чтобы скорость потока в обеих трубах 8 и 9 превьпиала критическую. При этом загрузка в обеих трубах переходит в псевдоожиженное состояние, слои растягиваются потоком воды. Частипы загрузки устрекетяются вниз, проходят по винтовой траектории и доходят до сеток 11, которые пропускают воду в содержашнеся в ней эагрязневня, но не пропускают гранулы фильтрующего матервала. Наличие двух труб 8 и 9 с плаваюшей загрузкой в случае нвобпоаъмосгъ позволяет осуществвть непрерывный процесс очистки жидкостн спедуюшвм образом. С помощью маштупятора 21 перекрывается подача жидкости rfocne пакета эле тродов и одну из труб 8 и 9. Открывается клапан 15 или 16 и одновременно с циютом фильтрации в одной из труб идет отмывка загрузки описанным вьше способом. После отмывки загрузки в одной тру бе аналогично отмывается загрузкой в другой трубе. По окончании отмывки устройство переводят на работу с полной производительностью, при этом обе Tpy&i работают в режиме фильтрации. Формула изобретения Эиектрофшштр, содержащий корпус, заполненный плавающей загрузкой, водораспределительную и дренажную системы.

f6

J9

трубопроводы и арматуру, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки жидкостей, повышения компактности и обеспечения непрерывности процесса фильтрования, корпус выполнен в виде двух труб, навитых на пиэлектрический цилиндр с шагом, равным двзгм диаметрам , причем между витками первой трубы расположены витки второй трубы, а диэлектрический цилиндр имеет пакет электродов в виде усеченных воронок, вставленных одна в другую, причем в донной части чередующихся воронок выполнены отверстия разного диаметра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии/акцептованная заявка№ 47-44953, кл. С 02 В 1/68, 1972.

(Риг. 2

W