Способ сгущения суспензии

 

СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ, включающий введение в нее электропроводного реагента при перемешивании в псевдоожиженном слое при помощи электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения суспензии и уменьшения расхода реагента, введение электропроводного реагента осуществляют электродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного слоя используют ферромагнитную насадку, помещенную . в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с числом зон 2 - 50 и расстоянием между центрами зон 3-80 см.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) С 02 Р 1 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3410784/23-26., (22) 23.03.82 (46) 07.06.84. Бюл. В 21 (72) В.Д.Гвоздев, Б,C.Êñåíîôîíòîâ, П.A.Ñìûñëîâ и В.T.Ýðåäæåíîâ (71). Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.187.127(088.8) (56) 1.. авторское свидетельство СССР по заявке М 3221007/23-26, 16.06.81. (54)(57) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, включающий введение в нее электропроводного реагента при.перемешивании в псевдоожиженном слое при помощи электромагнитного поля, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения степени сгущения суспензии и уменьшения расхода реагента, введение электропроводного реагента осуществляют электродиализом через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженного слоя используют ферромагнитную насадку, помещенную в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с числом зон

2 — 50 и расстоянием между центрами зон 3 — 80 см.

Изобретение относится к технологическим процессам химической, микробиологической, пищевой, строительной и других отраслей, а более конкретно, к процессам сгущения и обезвоживания суспензия и очистки сточных жидкос- 5 тей, содержащих танкадисперсные примеси.

Известен способ сгущения суспенэии„ включающий обработку ее электропроводными реагентами и перемешивание в псевдоажиженном слое, причем церемешивание проводят при наложении электромагнитного поля частотой

0,1-1000 Рц в зоне с числом Рейнольдса 500-800С (13.

I5

Недостатками из вестнога способа являются невысокая степень сгущения сусленэии при больших расходах реагента, а также значительные унось. твердой фазы со сливам сгущаемой суспенэии.

Цель изобретения — повышение степени сгущения суспензии и уменьшение расхода реагента.

Поставленная цель достигается тем, чта согласно способу сгущения суспензии, включающему введение в нее электрапроваднаго реагента при перемешивании в псевдоожиженном слое при помощи электромагнитного поля, введение электрапроводнога реагента ЗО осуществляют электрадиализам через ионообменную мембрану, а в качестве псевдоожиженнаго слоя используют ферромагнитную насадку, помещенную в многозонное вращающееся неоднараднае электромагнитное поле с числом зан 2 — 50 и расстоянием между центрами зан 3 — 80 см.

Сущность способа состоит в том, чта в суспензию„. подвергаемую сгущению, вводят электроправодный реагент, например соли, кислоты, щелочи и т.д., через ианаабменную мембрану катианнага или анионного типа. Мембраны могут быть катионовые или анионитовые„ При этом в зависимости 45 от вида суспензии через мембрану вВодят в сгущаемую суспензию катион или аннан соединения, используемого в качестве реагента. Чаще всего вводят катион.и, следовательно, в этом случае используют катионитавую мембрану. Дальнейшее контактирование реагента с суспензией проводят в псевдоажиженнам слое ферромагнитной насадки, помещенной в мнагазаннае вращающееся неоднородное электромагнитное поле.

Как показали проведенные экспериментальные исследования, оптимальное число эон 2 — 50, а расстояние между центрами зан 3 — 80 см. При числе зон меньше двух эффект переме шивания реагента с суслензией выражен слабо, а лри числе зан больше

50 практически не происходит повышения эффекта леремешивания, так 65 как в послецнем случае достигается полное перемешиванне смеси суспен— зия — реагент. Существенное значение имеет также расстояние между зонами.

При расстояниях меньше 3 см зоны получаются очень узкими, чта резко снижает эффект перемешивания, а при расстояниях более 80 см зоны не перекрываются и эффект перемешивания в зтам случае также снижается.

В качестве насадки используют кольца, диски„ шарики„ цилиндры из ферромагнитного материала. Размеры частиц насадки подбираются экспериментальным путем в зависимости ат физико-химических свойств леремешиваемай суспенэии и добавляемых в нее реагентов.

П р и м e p 1.(По прототипу)Водную суспензию фосфоритавага концентрата класса 0,074 мм с содержанием твердой фазы 10вес В, сгущают путем добавления в нее раствора сернакислога алюминия при перемешивании в псевдоожиженном слое кальцеобразной полимерной неферромагнитной насадки, помещенной в электромагнитное поле напряженностью 1500 Э. Расход реагента 150 мг на 1 л суспензин, Размеры колец: внутренний диаметр 25 мм, внешний диаметр 30 мм; паразнасть слон 0,95.

После перемешивания B псевдаажиженном слое 2 мин отобранные пробы суспензии наливают в градуированные стеклянные цилиндры,для неследoBBHHH процесса осаждения.

Па окончании процесса осаждения твердая фаза суслензии распределялась следующим образам, вес. t: в осадке

3,1, в осветленной жидкости 16,9.

При этом степень сгущения составляет

8„31.

Пример 2. Водную суспензию фасфаритавага концентрата класса

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10 вес.Ъсгущают путем добавления раствора сернокислага алюминия с расходом 150 мг на 1 л суспензии.

Сернокислый алюминий вводят в суслензию электрадиализам через ианнаабменную мембрану MK-40 при дальнейшем перемешивании ега †.севдаажиженном слое ферромагнитной кольцеобразной насадки, помещенной в многозанное вращающееся неоднородное поле с числом зан 2 и расстоянием между центрами зан 80 см. Напряженность электромагнитного поля в зоне 1500 Э, средняя неоднородность электромагнитного паля в промежутке между зонами

3/,5 Э/ см, а частота вращения 50 Рц.

Размеры колец и ларазнаегь слоя как в примере 1.

После перемешивания «успензии с реагентам в псевдaoжi»жен-.:ам слое ферромагнитной Hdcd! Hll 2 мин отобранные пробы суслен:-лл н,.лнвают в

1096232

Вид суспензии

Режим обра, отки

Технологические показатели процесса сгущения

Количест во зон .

Расстоя ние между центрами зон см

Степень сгущения

Содержание твердой фазы,Ъ в осветленной жидкости осадке

8,31

83,1

16,9

Фосфоритовый концентрат

То же

92,7

9,27

9,33

9;59

9,88

9,79

7,3

94,4

5,6

10

3,8

96,2

20

98,8

1,2

41,5

98,0

2,0

30 градуированные стеклянные цилиндры для исследования процесса осаждения.

По окончании процесса осаждения твердая фаза суспензии распределяется следующим образом, вес.Ъ: в осадке 92,7, осветленной жидкости 7,3, 5 степень сгущения 9,27.

Пример 3. Водяную суспенэию фосфоритового концентрата класса

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10Ъ сгущают как и в примере 2, за ð исключением того, что расход сернокислого алюминия составляет 50 мг на 1 л суспензии, число зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля 26, расстояние между центрами зон 41,5 см.

Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 98,8 вес.Ъ, в осветленной жикости 1,2 вес.Ъ, степень сгущения — 9,88.

Пример 4. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10Ъ сгущают как в примере 2 за исклк— чением того, что расход сернокислого алюминия 75 мм на 1 л суспенэии, а количество зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля 50 с расстоянием между центраьы 3QH 3 см.

Показатели сгущения: содержание 30 твердой фазы в осадке 97,6 вес.Ъ; осветленной жидкости 2,4 вес.Ъ, степень сгущения 9,76.

Пример 5. Водную суспензию фосфоритового концентрата класса 35

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10Ъ сгущают как в примере 3 эа исключением того,что число зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля равно 2, а расстояние между центрами зон,3 см.

Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 91,2Ъ; в осветленной жидкости 8,8Ъ, степень сгущения 9,12.

Пример 6. Водную суспензию фосфорнтового концентрата класса

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10Ъ сгущают как в примере 3 за исключением того, что количество зон электромагнитного неоднородного вращающегося поля 50, а расстояние между центрами эон равно 80.

Показатели сгущения: содержание твердой фазы в осадке 91,9 вес.Ъ; в осветленной жидкости 8,1 вес.Ъ, степень сгущения 9,19.

Проведенные экспериментальные исследования показывают, что для достижения наибольшего технологического эффекта необходимо количество зон 2 — 50 и расстояние между центрами зон 3 — 80 см.

В таблице показано влияние количества зон и расстояния между их центрами на технологические показатели процесса сгущения суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов.

В качестве объекта исследования взяты суспензии фосфоритового и нефелинового концентратов класса

0,074 мм с содержанием твердой фазы

10Ъ. В суспензию вводят раствор сернокислого алюминия с расходом

150 мг на 1 л суспензии электродиализом через ионообменную мембрану

MK-40 с перемешиванием его в слое псевдоожиженной ферромагнитной кольцеобразной насадки, помещенной в многозонное вращающееся неоднородное электромагнитное поле с напряженностью 1500 Э и средней неоднородностью поля 37,5 Э/см.

1096232

Продолже ние та блицы

Тех нологические пока затели процесса сгущения

Режим обработки

Вид суспензии

Количество зон

Степень сгущения

Годержание твердой фазы, Ъ в осадке в осветленной жидкости

9,78

40 10

97,9

97,6

2,4

9,76

7,95

?,20

52 41,5

81,2

18,8

81,5

80,9

19,1

26 2,5

20,7

7,18

Нефелиновый концентрат

То же

27,6

6,89

2 80 .10 60

87,6

22,4

7,91

89,1

10,9

8,24

50

90,7

9,3

8,70

26 41,5

92,4

7,6

9,10

20

91,5

8,5

10

12,1

86,4

13,6

Нефелиновый концентрат

73,3

26,7

73,7

26,3

72,8

27,2

6,91 фазы с осветленной жидкостью в

2„5-12,0 раза по сравнению с соответствующими технологическими показателями процесса сгущения суспензии, осуществляемого по известному способу °

Составитель Л.Вузмакова

РедакторЛ.Авраменко ТехредИ.Метелева Корректор В.Синицкая

Заказ 3735/16 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Расстояние между центрами зон см

50 3

52 41,5

52 81,5

26 2,5

Положительный эффект данного способа состоит в повышении степени сгущения в 1,2-1,3 раза при уменьше- 45 нии расхода реагента в 2-3 раза, а также в снижении потерь твердой

8,90

8,78

8,21

7,24

7,29