Способ сгущения суспензий Советский патент 1982 года по МПК C02F1/48 C02F103/34 

(5) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ.

; .;. , . ; . . .

Изобретение относится к технологйческим процессам химической, микробиологической, писцевой и других отраслей промышлен ости, а более конкретно к разделению и сгущению суспензий.

Известен способ сгущения суспензий в гравитационном поле с применением коагулянтов и флокулянтов. Воздействие реагентов даключается в агрегации частиц твердой фазы суспензии, что приводит к увеличению скорости осаждения и уменьшению мутности осветленной жидкости. В основе механизма действия реагентов лежат физико-химические явления, из которых преобладающими являются адсорбция , гетерокоагуляция. Технология применения реагентов заключается в добавлении их в суспензию при перемешивании из расчета 0,01-2 весД от содержания твердой фазы в суспензии С1 3.

Недостатком применения реагентов при сгущении суспензий является отрицательное влияние примесей, всегда присутствующих как в жидкой, так и в твердой фазе. Кроме того, изменения «в химическом составе твердой и жидкой фаз приводят к различному расходу реагентов и изменению режима перемешивания суспензии с реагентами.

близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ, включающий проведение операций перемешивания различных реагентов, в частности электропроводящих, с суспензией и процесса фло1 ляции в псевдоожиженном слое. Технология известного способа состоит в следующем. Сгущаемую суспензию подают с заданной скоростью в емкость с расширяющимся снизу вверх.сечением, в которой частицы твердой фазы образуют псевдоожиженный (кипящий) слой. Редгент вводят в суспензию перед попаданием ее

в псевдоожиженныи слои, где происходит интенсивное перемешивание частиц твердой фазы, их коагуляция и флкуляция С2.

Недостатком известного способа является низкая степень сгущения суспензии о

Цель изобретения - повышение степени сгущения суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что .в способе сгущения суспензии, включающем обработку ее электропроводными реагентами и перемешивание в псевдоожиженном слое, перемешивание проводят при наложении электромагнитного поля частотой 0,11000 Гц в зоне с числом Рейнольдса500-8000.

Параметры режима перемешивания в псевдоожиженном слое при наложении электромагнитного поля выбраны на основании проведенных предварительных исследований. Эксгтериментальноустановлено, что при наложении поля частотой ниже 0,1 Гц и выше 1000 Гц не происходит эффективного смешения неравновесной перемешиваемой системы.

Способ осуществляется следующим образом.

Сгущаемую суспензию подают в камеру хлопьеобразоеания. После дезинтеграции исходного материала и достижения стационарных условий в емкости, исходный материал расслаивается так, что на разных уровнях сосуда во взвешенном состоянии на(ходятся частицы, скорость оседания которых равна скорости жидкости на данном урозне сосуда. Самые крупные частицы занимают в сосуде нижнее положение, а самые мелкие - верхнее.

Переменное электрическое поле частотой 0,1-1000 Гц накладывают в зо не, где наблюдается наиболее резкое изменение скорости движения. В этой зоне число Рейнольдеа устанавливают 500-8000.

I : .

Электропроводный plsarcHT вводят в зону наибольшей напряженности электрического поля (в центр трубы, между электродакб, в частности для сгущения суспензии микроорганизмов перемешивания эпектродного реагента проводят при напряженности электромагнитного поля 1000-5000 Э и скорости псевдоожижения 0,05-0,6 м/с.

После проведения стадий смешения реагента (коагулянта) с суспензией

и коагуляции суспензию подают в отстойник, . Пример 1 (по прототипу).

Водную суспензию фосфоритового кон5 центрата класса 0,,07 мм с содержанием твердой фазы 10. вес.% смешивают в псевдоожиженном слое (скорость псевдоожижения у основания емкости 10 м/ч) с раствором электро0 химически полученной гидроокиси алюминия из расчета 100 мг гидроокиси алюминия на 1 л суспензии. После проведения Процесса флокуляции в псевдоожиженном слое 3 течение 2,5 мин от5 боры проб суспенаии наливают в гра дуированные стеклянные цилиндры для исследования процесса седиментации. По окончании процесса седиментации твердая фаза суспензии распределяется следующим образом: в осадке 7б,8 вес.%, в осветленной жидкости 23,2 вес.,.

При м ё р 2. Водную суспензию фосфоритового, концентрата класса

5,.0,,07 мм с содержанием твердой фазы 10 вес.% смешивают в псев. досйкиженном слое ( устанавливать скорость псевдоожижения у основания емкости 10 м/Ч и число Рейнольдса 500J

с раствором электрохимически полученной гидроокиси алюминия из расчета 50 мг гидроокиси алюминия на 1 л суспензий. У основания емкости-камеры хлопьеобразования создают электрическое поле частотой 0,1 Гц с

напряженностью (в воздухе) 0,15 В/см. После проведения процесса флокуляции в псевдоожиженном слое в течение 2,5 мин отборы проб суспензии наливают в градуированные стеклянные цилиндры для исследования процесса седиментации.

По окончании процесса седиментации твердая фаза суспензии распределяется следующим образом: в осадке

88,2 веСо, в осветленной жидкости 11,8 вес.%.

П р и м е р 3. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса , 0,,07 мм с содержанием твер0 дои фазы 10 весД подвергают таким же технологическим операциям, как ив примере 2, за исключением того, что устанавливают частоту электро,магнитного поля 500 Гц, а число Рей5 нольдса в зоне наложения поля 3750. По окончании процесса седиментации твердая фаза суспензии распреде ляется следующим образом: в осадке

36, вес.%, в осветленной жидкости 3,6 весД

П р и м е р . Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 0,,07 мм с содержанием твердой фазы 10 вес.% подвергают таким же технологическим операциям, как и в примере 2, за исключением того, что устанавливают частоту электромагнитного поля 1000 Гц, а число РейНОЛьдса в зоне наложения поля 8000.

По окончании процесса седиментации твердая фаза суспензии распределяется следующим образом: в осадке 91,7 весД,в осветленной жидкости 8,3 вес..%.

П р и м е р 5 Суспензию микроорганизмов активного ила с содержанием биомассы 1,U АС В (абсолютно сухих веществ) подвергают таким же технологическим операциям, как в примере 2, за исключением того, что устанавливают частоту электромагнитного Поля 500 Гц, число Рейнольдса в зоне наложения поля 3750 напряженность электромагнитного поля 2500 Э, скорость псевдоожижения 0,11 м/с.

По окончании процесса седиментации твердая фаза суспензии распределяется следующим образом: в осадке 92, весо, в осветленной жидкости 7,6 вес..

Приведенные примеры указывают на высокую эффективность предлагаемого

способа.

Положительный эффект предлагаемого способа состоит в повышении степени разделения суспензии на 11-20 и в уменьшении потерь твердой фазы с осветленной жидкостью в 3-7 раз по сравнению с осуи4ествлением процесса

сгущения по известному способу.

Формула изобретения

Способ сгущения суспензии, включающий обработку электропроводными реагентами и перемешивание в псевдоожиженном слое, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения, перемешивание проводят при наложении электромагнитного поля частотой 0,1-1000 Гц в зоне с числом Рейнольдса 500-8000.

25Источники информаци),

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № , кл, С 02 В 1/20, 1972. 30 2. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М., Наука, 1977. с. 264.