Способ осветления жидкости

 

Изобретение относится к способам осветления любых суспензий и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Пель изобретения - повьшение эффективности осветления жидкости и снижение энергетических затрат на проведение процесса . Эта цель достигается тем, что накладывают на осветляемую жидкость низкочастотную вибрацию, жидкость разгоняют до определенных скоростей, а вибрация происходит в режиме стоячих волн. 1 табл.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„12 6528 А1 (51)4 С 02 F 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTMPHTPM (21) 3975499/28-26 (22) 02.08,85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (» ) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности .и Институт механики АН УССР (72) А, Ф. Немчин, В, Д. Лакиза, В. Д. Кубенко и 10 ° В, Аникеев (53) 628.543,4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 394320, кп. С 01 В 1/80, 1973.

Патент СПА У 4222868, кл. В 01 D 21/00, 16.09.80. (54) СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к способам осветления любых суспензий и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промьппленности. Цель изобретения - повышение эффективности осветления жидкости и снижение энергетических затрат на проведение процесса. Эта цель достигается тем, что накладывают на осветляемую жидкость низкочастотную вибрацию, жидкость разгоняют до определенных скоростей, а вибрация происходит в режиме стоячих волн. 1 табл.

I 12865

Изобретение относится к способам осветления транспортеро-моечных вод и сатурационных соков сахарного производства, а также любых суспензий и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной, асбестоцементной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности осветления жидкости и снижение энергетических затрат на проведение процесса.

Сущность способа осветления жидкости заключается в том, что при соз. дании стоячих волн в проточной жидкости при помощи низкочастотных вибраций в режиме резонансных колебаний упруго-жидкостной системы обеспечивается необходимое значение гидродинамического давления в осветляемой жидкости, при котором обеспечивается однонаправленное движение твердых частиц в узлы и пучности стоячей волны, Исключается перемешивание твердой фазы, что позволяет

-существенно увеличить степент коагуляции и концентрации более легких частиц в узлах, а тяжелых — в пучностях, а тем самым повысить эффективность осветления жидкости и уменьшить энергетические затраты на проведение процесса, В опытах по осветлению жидкостей предлагаемым способом использовались транспортеро-моечная жидкость, с0держащая взвешенные частицы в количестве 460 мг/л с плотностью л з (1,02-1,03) г/см, и сок сатурационный сахарного производства, содержащий 140 мг/л взвесеи, в основном кар40 боната кальция с плотностью р э

1,18 г/см

Способ осуществляют следующим образом, 45

Пример 1. Транспортеро-моечную жидкость пропускают через проточную емкость со скоростью 4 х .х 10 м/с и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте f = 50

= 62 Гц колебательной упруго-жидкостной системы при уровне виброускорения

3 я в течение 40 с. Частицы взвешен° э ные в жидкости, устремляются в области пучностей, образовавшиеся у дна и на уровне 0,58 Н (Н вЂ” уровень жидкости в проточной емкости). На выходе емкости осветленная жидкость содержала 161 мг/л взвешенных частиц, т.е.

28 г в данном режиме обеспечивается осветление на 65 .

Пример 2. Транспортеро-моечная жидкость пропускается через проточную емкость со скоростью 1 х х 10 м/с и подвергается воздействию вибрации на резонансной частоте

= 62 Гц при уровне виброускорения 3 g.

Для осветления того же количества жидкости, что и в предыдущем примере, поток осветляемой жидкости подвергался воздействию вибрации в течение

110 с, при этом количество частиц на выходе в осветленной жидкости составило 152 мг/л.

Пример 3. Транспортеро-моечную жидкость пропускают через ем-2, кость со скоростью 5 10 м/с и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте f = 62 Гц при уровне виброускорения 3 g в течение 40 с, что обеспечило на выходе содержание

198 Mr/ë твердых частиц в осветленной жидкости.

Дальнейшее увеличение скорости потока до 6 10" м/с не обеспечило

2 достаточной концентрации твердых частиц в области пучности и на выходе осветленная жидкость содержала

281 мг/л твердых частиц (эффект осветления 39 — меньше, чем у известного — 43 ).

Пример 4. Сок сатурационный сахарного производства пропускают, через емкость со скоростью 2,7!1О м/с и подвергают воздействию вибрации на резонансной частоте для данной упругожидкостной системы, равной f = 56 Гц, при уровне виброускорения 5,0 g в течение 90 с. Частицы, взвешенные в соке, устремляются в пучности, образо=.. ванные у дна и на уровне 0,51 Н. На выходе емкости осветленный сок содержал 54 мг/л взвесей, т.е. эффективность осветления составила 61 .

При скоростях потока, больших 5 х

-й х 10 м/с, частицы выносятся потоком быстрее, чем они сконцентрируются под действием вибрационных сил в областях пучностей и узлов стоячей волны. При скоростях, меньших 1 ° 10 м/с, возрастает время осветления жидкости, а соответственно знергозатраты на осуществление процесса. При этом максимальную величину уровня виброускорения (3-5 g), воздействующего на ! жидкость, в зависимости от плотности частиц, взвешенных в осветляемой

1286528

Степень

Время возЯ действия вибрации

t» с

Уровень Скорость виброус- потока Ч, корения м/с

Частота возбуждения

ft Гц осветления, Ж

Транспортеро-моечная жидкость

Известный способ

202

350

120

50-55 8,0

Предлагаемый способ

Резонанс

62 3,0

4 ° 10

161

460

3,0 l ° 10

3,0 5 " 10

110

152

460

57

198

460

62 жидкости (с увеличением плотности частиц для эффективной их коагуляции уровень виброускорення возрастает), устанавливают опытным путем по результатам визуального наблюдения 5 так, чтобы не происходило интенсив- ное перемешивание частиц, особенно у днища емкости и не приводило к снижению эффективности увеличения концентрации твердых частиц в узлах или пучностях. С другой стороны, при малых уровнях виброускорения (0,5-1,5 g) не обеспечиваются необходимые величины гидродинамического давления и значения скоростей в жидкости, при которых существенно интенсифицируются процессы коагуляции и концентрации твердых частиц, Как видно из примеров, наиболее оптимальные скорости потока для осветления жидкости, содержащей частицы с плотностью, близкой к плотности жид-2 кости, составляет 4.г10 м/с при виброускорении 3 g а для жидкостей с более тяжелыми частицами („ = — 1,18 г/см ) — 2,7 ° 10 м/с при уровне виброускорения 5 g, для которых имеет место наибольшая степень осветления.

В таблице приведены данные по осветлению жидкостей предлагаемым способом при возбуждении колебаний жидкости в режиме стоячих волн при резонансных колебаниях упруго-жидкостной системы при различных значениях скорости потока и уровней виброус-

1 корения и данные по осветлению жидкости известным способом.

Использование предлагаемого спо,соба (по сравнению с известным) обеспечивает за счет реализации режима сточных волн при резонансных колебаниях проточной жидкости. повышение эффективности осветления на

15-20Х уменьшение времени осветле-.. ния в 3-4 раза, осветление жидкости, содержащей твердые частицы с плотностью, отличной от ее плотности, а также снижение энергозатрат (уменьшение уровней виброускорения до 35 g) на реализацию процесса осветления.

Формула изобретения

Способ осветления жидкости путем наложения на нее,низкочастотных вибраций B емкости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности осветления и снижения энергетических затрат, осветление осуществляют в проточной жидкости, которую разгоняют до скорости (l,5) 10 м/с и подвергают воздействию вибрации при (3-5)g в режиме стоячих волн при резонансных колебаниях упруго-жидкостной системы, от-! деление осветленной жидкости из потока ведут в зоне, расположенной между пучностью и узлом стоячей воды, а отделение суспензии с концентрированным содержанием твердых частиц — в зонах пучности и узла.

Содержание взвесей в жидкости, мг/л

До осветления После осветления

1286528

Продолжение таблицы

Степень

Содержание взвесей в жидкости мг/л осветления, X

До осветления После осветления

281

3,0

460

460

0,5

391

62

5,0

460

322

Сок сатурационный сахарного производства

Предлагаемый способ

?езонанс 5 0

2,7 ° 10

140

6,0 2,7" 10

90

140

112

Составитель С. Черных

Редактор А, Ревин Техред Л.Олейник Корректор А. Обручар

Заказ 7676/21 Тираж 849 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Частота возбуждения

f, Гц

Уровень Скорость виброус- потока V, корения м/с

6 10

4 ° 10

4 ° 10

Время воздействия вибрации

tB ° с