Комбинированный гидроциклон Советский патент 1980 года по МПК B04C9/00 

I

Изобретение относится к устройствам для очистки эмульсий, содержащих механические примеси, под действием центробежных сил и фильтрования, и может быть использовано в хикшческой, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьяиленности.

пЪ основному авт.св.№ 691206 известен комбинированный гидроциклон, используемый для очистки суспензий или эмульсий, снабженный центральной трубой, размещенной внутри фильтровального патрона,и коллекторной крышкой, установленной над фильтровальным патроном. Коллекторная крышка выполнена с-осевыми отверстиями и радиальными каналами, соединякицими верхнюю часть корпуса гидроциклона с центральной трубой. В верхней части корпуса гидроциклона установлен цилиндрический отражатель для направления исходного потока в сторону вершины конического корпусу

Недостатком устройства является то, что при обработке устойчивых тонкодисперсных эмульсий необходимо подбирать фильтрующий патрон с очень малыми порами, меньшими размера шариков дисперсных эмульгиро- ванных включений, в-результате чего

появляется высокое сопротивление и, соответственно, малая производитель ность известного устройства при об;работке УСТОЙЧИВЫХ эмульсий..

5 Цель изобретения - повышение эффективности разделения и производительности аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон снабжен гхи10 линдро-коническйм коалесцирующим патроном, расположенным между фильтровальным патроном и цилиндрическим отражателем, и примыкающей к конической части коалесцирующего

15 патрона трубой с патрубком отвода скоалесцированной жидкости, установленной соосно центральной сквозной трубе.

Стенка коалесцирующего цилиндро20 конического патрона выполняется из пористого материала с размерами пор, превышающими размер шариков эмульгированной дисперсной фазы жидкости.

25 Одновременно пористый материал выполняется смачиваемым по отношению к дисперсной легкой среде.

Благодаря указанным отличительным особенностям скорость (производительность) прохождения дисперснЬй жидкой среды возрастает, а шарики эмульсионной жидкости, проникая в поры стенки коалесцирующего патрона в результате стесненного движения и прилипания своей устойчивой наружной оболочкой к поверхности пор замедляют свое движение, сталкиваются между собой. При этом наружная оболочка их разрушается и мельчайшие шарики дисперсной жидкости сливаются, вьщавливаясь в полость патро на в виде укрупненных капель, создавая благоприятные условия для фильтрования а центральном патроне с укрупленными размерами пор. Тем са}иым повышается производительность аппара та, обеспечивается повышенное качает во очистки эмульсий. Введение дополнительной трубы, соосной с центральной сквозной трубой, способствует отводу накапляющейся выделяемой тяжелой жидкости из конической части коалесцируювдего патрона. На фиг. 1 представлен общий вид аппарата в разрезе; на фиг. 2 - схема движения эмульсионной жидкости в порах стенки коалесцирующего цилиндр конического патрона; на фиг. 3 - раз рез А-А на фиг. if на фиг. 4 - разре Б-Б на фиг. 1. Комбинированный гидроциклон состо ит из цилиндро-конического корпуса 1 тангенциального патрубка 2 подачи не ходной эмульсионной жидкости, цилинд рического отражателя 3 для стабилиза восходящего вихря жидкости, коалесци рующего цилиндро-конического патрона 4 с цилиндрической, стенкой 5 из пористого материала, смачиваемого по отношению к дисперсионной жидкой фа зе, и с размером пор, превыиакщям размер шариков мелкой дисперсной фазы жидкости, фильтровального патрона б, центральной сквозной трубки 7, верхняя часть которой соединена с радиальными каналами 8 коллекторной кужкаки 9. В верхней части цилиндро-конического корпуса 1 расположена сливная камера 10 с патрубком отвода 11. По лость сливной камеры 10 сообщается с полостью центрального фильтроваль ного патрона б при помощи осевых отверс Ий 12 коллекторной крышки 9 BeixiiHHa конической частикорпуса 1 снабжена Песковым патрубком 13, погружённым в песковую камеру 14 с патрубком 15 отвода. Вершина, коническЪй части коалесцирующегта патрона 4 примыкает к трубе 16, сбосной с центральной сквозной трубкой 7. Труба 16 опущена в песковую камеру 14, заглушена снизу и имеет боковой патрубок 17 с вентилем на конце для регулирования выхода вццеленной жид кости. Верхний конец трубы 16 имеет отверстия 18, сообщающие полость конуса коалесцирующего патрона 4 с полостью трубы 16. Сливную камеру 10 аппарата пронизывает шток 19, закрепленный в коллекторной крышке 9 для удобства разборки гидроциклона. Работа предлагаемого комбинированного гидроциклона осуществляется следующим образом. Исходная эмульсия, например дизельное топливо с эмульсионной водой, содержащая механические примеси, по тангенциальному патрубку 2 под давлением подается в полость цилиндро-конического корпуса 1, где она интенсивно закручивается и в виде вихря устремляется к песковому патрубку 13. Наиболее плотная часть жидкостной смеси за счет значительных центробежных сил перемещается к периферии и выгружается через песковый патрубок 13 сгущенной пульпой в песковую камеру 14, а часть жидкости дизельное топливо, включающее тонкодисперсную часть эмульсионной воды и наиболее легкие механические приме си, восходящим объединенным вихреь« движется, омывая поверхность коалесцирующего цилиндро-конического патрона 4. Причем цилиндрическая стенка 5 патрона 4 выполнена из пористого фторопласта, смачиваемого по отношению к дизельному топливу и не смачиваемого по отношению к воде. Поэтому дизельное топливо восходящего вихря легко пронизывает цилиндрическую стенку 5 патрона 4, а тонкодисперсные шарики эмульсионное воды, имеющие снаружи устойчивую оболочку из дизельного топлива, проникая в поры, двигаются стесненно, замедленно и прилипая наружной дизельной пленкой к повер;1сности пор, а также, сталкиваясь между собой, разрушают эту устойчивую оболочку, сливаются между собой и выдавливаются в полость коалесцирукадего патрона 4 в виде укрупненных капель воды, которые oceдёuot в нижннно коническую его часть , накапливаются и в виде свободной воды отводятся посредством отверстий 18 полости трубы 16 и далее через боковой патрубок 17 посредством вентиля на его конце. Дизельное топливо из полости коалесцирующего патрона 4 дополнительно проходит через центральный фильтрукяций патрон б уже с крупными порами, поскольку тонкодисперсная часть эмульсионной воды уже превращена в укрупненные капли,т.е. создаю ся благоприятные условия для фильтрования. Фильтрат дизельного топлива из фильтровального патрона 6 через осевые отверстия 12 коллекторной крышки 9 отводится в сливную камеру 10 и дгшее чарез патрубок 11. Легкие механические примеси, уносимые с восходящим потоком дизельного топлива, смываются с гладкой поверхности коалесцирьгющего цилиндро-конического патрона 4 и через радиальные каналы 8 коллекторной крышки 9 н полость центральной сквозной трубки 7 сбрасываются в полость песковой камеры 14.

Таким образом за счет наличия коалесцирующего патрона , предлагаемая конструкция .комбинированного гидроциклона значительно повышает эффективность устройства при улучшенном качестве очистки эмульсионных жидкостей за счет предварительного коалесцирования эмульгированной воды. Ожидаекшй экономический эффект от внедрения одного аппарата составляет 50 тыс. руб.

Форглула изобретения

Комбинированный гидроциклон по авт. св. № 691206, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и производительности аппарата, он снабжен цилиндро-коническим коалесцирующим патроном, расположенным между фильтровальным патроном и цилиндрическим отражателем, и примыкающей к конической части когшесцирующего патрона трубой с патрубком отвода скоалесцированной жидкости, установленной соосно центральной сквозной трубе.

6-6

ФогЛ