Гидроциклон-флотатор Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения суспензий на основе .эмульсий, и в частности, для очистки сточных вод от взвешенных частиц и нефтепродуктов и может быть использовано в химической, пищевой, горно-рудной промышленности и коммунальном хозяйстве.

Известен гидроциклон, в котором имеется цилиндрический корпус, с тангенциальным входным, сливным и шламовым патрубками, причем корпус и сливной патрубок подключены к лсточнику тока ,

Наиболее близким к изобретению является гидроциклон-флотатор, содержащий цйлиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным желобом и шламовым патрубком, цилиндрическую камеру и флотирующее устройство 2 .

Недостатком этого гидроциклона-флотатора является нерациональная схема движения фаз, так как пузырьки воздуха в средней части циклона и выше концентрируются по его оси, поэтому область захвата частиц пузырьками мала. В нижней части циклона, в районе коллектора, пузырьки воздуха распределены по всему объему, но большая часть частиц взвеси уже сконцентрирована на стенках цилиндрической камеры. Все это не позволяет более полно использовать флотацию. К недостаткам следует отнести наличие мертвого объема между корпусом гии10роциклона и цилиндрической камерой, который никак не используется.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а имегшо 15повышейие эффективности очистки за счет обеспечения совместного воздействия флотации и коагуляции в разных зонах гидроциклона.

Поставленная цель достигается тем,

20 что на гидроциклоне-флотаторе, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным желобом и шламовым патрубком, цилин- дрическую камеру и флотирующее устройство, цилиндрическая камера снабжена тангенциально установленным сужаюшик ся коническим насадком, подключена к положительному полюсу источника тока и изолирована от корпуса, при этом нижняя часть цилиндрической камеры выполнена съемной, а сужающийся конический насадок расположен соосно с входным патрубком. При наличии между корпусом циклона и цилиндрической камерой токопроводяшей жидкости и подключении циклона к источнику тока начинается электролиз жвдкости, при этом образуются газы (в основном водород) и гидроокись металла. Газы засасываются эжектором и вместе с очищаемой жидкостью поступают в цилиндрическую камеру, где обеспечивается интенсивное их перемешивание что является непременным условием эффективности процесса флотаиии. Флотопродукты в виде пены всплывают вверх и удаляются через сливной кольцевой желоб Хлопья гидроокиси металла осаждаются с наружной стороны цилиндрической камеры а по внутренней стенке камеры сползают частицы взвеси, которые коагулируют .с гидроокисью металла в конусной части циклона, откуца удаляются через шламовый . патрубок, Осветленная жидкость отводитс через нисходящий патрубок, расположенны по оси J гидроциклона. На чертеже представлен гидроциклонфлотатор, общий вид. Устройство имеет цилиндрический корпус 1 с расположенным на нем тангенциальным входным, патрубком 2. Корпус гндроциклона закрыт крыщкбй 3, в которой коаксиально корпусу закреплена цилиндрическая камера 4, имеющая сужающийся насадок 5, расположенный по ос.и входного патрубка тангенциально к внутренней поверхности цилиндрической . Камера имеет сменную нижнюю часть 6, которая служит положительным электродом и по мере износа заменяется новой. Для отвода флотопродуктов в верхней части цилиндрической камеры имеется кольцевой сливной желоб 7, снабженный трубой 8. Очищенная жидкость отводится через нисход5Ш1Ий патрубок 9, который расположен по оси циклона. Для удаления щлама имеется патрубок Ю. Крышка 3 и цилиндрическая камера 4 со всеми расположенными на ней деталями электрически изолирована от кор пуса 1. Входной патрубок 2 и насадок 5 совместно образуют эжектор. Гидроциклон-флотатор работает следующим образом. Очищаемая жидкость, содержащая нефтепродукты и взвещенные частицы, подается во входной патрубок 2, из которого струя жидкости входит в насадок 5, при этом в насадке 5 создается разрежение. За счет эжекции в насадок 5 подсасываются газы, находящиеся в верхней части между корпусом 1 и цилиндрической камерой 4. Газожвд костная струя выходит из насадка 5 тангенциально к внутренней поверхности камеры 4, за счет чего смесь приобретает вращательное движение. Под действием центробежнь1Х сил частицы взвеси, плотность которых больще плотности жидкости, отбрасываются к стенкам камеры 4, а нефтепродукты и пузырьки газов с адсорбированными загрязнениями движутся к центральной области гидроциклона и всплывают вверх. При подключении гидроциклона-флота- тора к источнику постоянного тока в кольцевом пространстве между корпусом 1 и цилиндрической камерой 4 происходит электролиз жидкости, сопровождающийся выделением, в основном, водорода и образованием гидроокиси металла. Выделяющиеся газы используются для флотации, а гидроокись металла - для коагуляции частиц взвеси в нижней части гидроцик- лона-флотатора. Таким образом, зона осаждения и коагулирования тяжелых фракций загрязнений находится в нижней части гндроциклона, а зона отделения легких фракций и их флотация - в верхней части, т.е. исключено встречное движение различных фаз, что повышает эффективность очистки жидкости. В процессе работы гидроциклона происходит электролитическое раствор&ние цилиндрической камеры, поэтому ее нижняя часть выполнена съемной для замены ее по мере износа. Заменяемая часть 6 может быть выполнена из любого электролитически растворимого мр- талла, но экономически целесообразнее ее изготавливать из низкосортной малоуглеродистой стали типа Ст. О - Ст. 1. В этом случае будет образовьшаться гидроокись железа, котореш является хорощим коагулянтом. Скоагулированный щлам скапливается в конусной части циклона, откуда удаляется через патрубок 10. Флотопродукты по мере переполнения и под действием центробежных сил попадают в кольцевой сливной желоб 7, а из него удаляются по трубе 8