Суспензионный фильтр-отстойник Советский патент 1979 года по МПК B01D21/24 C02F1/52 C02F103/16 

Изобретение относится к области аппаратурного оформления процессов разделения суспензий методом отстоя и может быть использовано в гидрометаллургии, при очистке сточных вод, обогащении и т.п. Известны отстойники, в которых подача исходной суспензии осуществляется под слой флокулированного осадка: при этом происходит фильтрация суспензии через взвешенный кипящий слой флокулированных частиц и их укрепление 1. отстойники позволяют значи тельно повысить скорость отстоя и снизить содержание твердого вещества в осветленном сливе. Однако степень сгущения выгружаемого осадка у таких аппаратов является невысокой. 11звестна также конструкция суспензионного фильтра-отстойника, состо-нщего из цилиндрического корпуса с коническим днищем, разделенным на два яруса конической перегородко с пёреточным отверстием.Над коничес кой перегородкой соосно с ней установлена полая коническая вставка, внутри которой размещена питающая труба 2 . Осветление суспензии осуществляется в восходящем потокеее через взвешенный слЪй сфлокулированного осадка, а избыток осадка переливается через верхний край конической вставки в нижний ярус аппарата. В известном фильтре-отстойнике высота фильтрационного слоя флокулированного осадка верхнего яруса находится на уровне верхнего среза конической вставки, т.е. является величиной постоянной и независимой от производительности. Поэтому при увеличении производительности время пребывания твердых частиц в зоне флокуляции сокращаетея,что приводив тг уменьшению крупности флокул и их повышенному уносу. С другой стороны, снижение производительности аппарата :внзывает уменьшениескорости восходящих потоков в зоне флокуляции. При этом происходит осаждение флокул в объеме вставки, переуплотнение осадка и снижение подвижности частиц в фильтрационном слое. В результате каналообразования в слое осадка начинается прямой проскок суспензии и ухудшение качества верхнего слива. Целью изобретения является повышение эффективности осветления ,. за счет саморегулирования выссэ;ты взвешенного фильтрационного слоя, суспензии в зависимости от нагрузки . , Указанная цель достигается тем, что в .суспензионном фильтре-отстойнике, содержащем корпус, раэделенрый.по высоте на два яруса перегородкой, в виде обратного конуса с. перёточным отверстием, на вершине, размещениную соосно Яадней коническую вставку, внутрь которой заведен раструб питающей трубы, в верхней части конической вставки выполняются расположенные рядами по высоте отверстия, площадь суммарного проход рого сечения которых возрастает рнизу вверх. На чертеже показан предлагаемый буспензионный фильтр-отстойник, продольный разрез, : Суспензионный Фильтр-отстойник :остоит из цилиндрического корпуса i с коническим днищем 2. Аппарат раз елен по высоте на два яруса кониче кой перегородкой 3 с переточным отйерстием 4, Над перег-ородкой 3 соосно с ней установлена полая коническа .зв-йтавка 5 с переточным патрубком 6, внутрь которой заведен раструб 7 .пи тающей трубы. На пути ВХОДЯЩИХпотоков в верхнем и нижнем ярусах расположены гасители 8 и 9. Отстойник имеет штуцеры 10 и 11 для вывода Ьсветленного раствора и штуцер 12 ;ля вывода сгущенного осадка. В верх йей части конической вставки 5 выпол йены расположенные рядами по высоте отверстия 13, площадь суммарного про ходног.о сечения которых возрастает снизу вверх. Аппарат работает следующим образом. Исходная суспензия с добавленн:ым в нее флокулянтом подается по питающей трубе через раструб 7 в объем ко нической вставки 5. При прохождении суспензии через зазор,между раструбом 7 и стенкой конической вставки 5 скорость восходящего потока умень шается по высоте по мере расширения опроходного сечения. В результате .этого флокулн зависают в восходящем потокесуспензии, дополнительно укр ,няются и образуют по отношению к пр ходящему через него потоку суспензии легкоподвижный фильтрационный слой. Ооветленная жидкость удаляется и Bepxtiero яруса через сливной жело15 по ш гуцеру 10. Сфлокулированный оса 150К переливается через отверстия 13 выполненные рядами по высоте конической вставки 5 и по кольцевому пространству между вставкой 5 и пер городкой 3 перетекает в нижний ярус корпуса. Сюда же через переточный патрубо 6 йоступает часть исходного потОка суспензии. Последняя фильтруется через слой сфлокулированного осадка, при этом осветленная жидкость выводится из нижнего яруса через штуцер 11, а осадок сгущается в нижней части конусного днища и выводится из аппарата через штуцер 12. При работе аппарата в диапазоне низких производительностей флокулированный осадок ия вставки 5 переливается через отверстия 1Я нижнего ряда. При этом высота по,цвижного фильтрационного слоя осадка будет находиться на уровне этого ряда отвер-, стий. Поскольку площадь поперечного сечения конической вставки 5 на этом уровне является небольшой, скорость восходящего потока здесь, .поддерживается достаточно высокой, и, несмотря на низкую производительность, кипение фильтрационного слоя флокул идет достаточно интенсивно. Это благоприятно сказьлзается на росте флокул и фильтрационных;свойствах подвижного слоя осадка, С ростом производительности, когда проходное сечение отверстий . нижнего ряда не будет справляться с перетоком образующихся флокул, ПРОИСХОДИТ рост высюты Фильтрационного слоя до следующего вышерасположенного ряда отверстий. Благодаря уве- , личению общеуо объема осадка в фильтрационном слое, время пребывания твердых частиц в нем с ростом нагрузки изменяется незначительно. С другой стороны поскольку площадь поперечного сечения конической вставки 5 на уровне второго ряда отверстий выше, чем первого, скорость восходящего потока с ростом производительности также изменяется незначительно. При дальнейшем увеличении производительности включаются в работу отверстия следующего ряда и т.д. до перелива через верхний срез вставки 5. Таким образом, достигается саморегулирование высоты фильтрационного слоя и скорости восходящего потока на уровне перелива в нижнийярус, Благодаря этому происходит нивелирование влияния производительности на качество осветления, т.е. по сравнению с прототипом достигается повышение эффективности осветления при колебаниях в широком диапазоне нагрузок (в 2-3 раза) на суспензионный фильтр-отстойник. Формула изобретения Суспензионный фильтр-отстойнтс, содержащий корпус, разделенный по высоте на два яруса перегородкой в виде обратного конуса с переточным отверстием на вершине, размещенную соосно над ней коническую вставку,

внутрь которой.заведен раструб гШтающей трубы, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности осветления за счет х:аморегулирования высоты взвешенного фильтрационного слоя суспензии в зависимости отнагрузки, в верхней части конической вставки полнены расположенные (рядами поi высоте отверстия, площадь суммарного проходного сечения которых во растает снизу вверх.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .№ 446742, кл. С 02 С 1/26, 26.02.73.

2. 3ndustrual Mineral.

(прото1972, V.54, № iO p.446-458 тип) .