Устройство для отделения твердых частиц от жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для отделения твердых частиц от жидкостей, включающим использование флокулирующих агентов, таких как полимеры, а конкретнее для отделения твердых мелкозернистых частиц, имею- . . щих размеры от 28 меш до нуля, от (текучих сред, таких как отходы углеобогатительной фабрики. Цель изобретения - повыЕание эффективности отделения . Устройство содержит по крайней мере одну емкость с дном и боковой стенкой, имеющей впускное и выпускное отверстия соответственно в ее нижней и верхней частях. Внутри емкости размерена цилиндрическая камера рециркуляции глама с верхним впускным и нижним выпускным отверстиями . На вертикальном валу под нижним выпускным отверстием цилиндрической камеры размещена механическая мешалка . В верхней части камеры расположено средство для подачи флокулирующего агента, снабженное смесителем и трубкой подачи воды. Отражательные перегородки прикреплены к наружной поверхности камеры и внутренней поверхности боковой стенки емкости. 3 э.п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВГТСних

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА> БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИГЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЪТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028052/26 (.22) 18.08.86 (31) 767166 (32) 19.09.85 (33) Ч8 (46) 28.02.91. Бюл. Р 8 (71) Петерсон Филтерэ Корпорейшн (US) (72) К.Линн Петерсон и Лжейн

Б.Клитро (US) (53) 66.066.7(088.8) (56) Патент СНА Р 4055494, кп. 210-49, 1978.

Патент СИА Р 3950250, кл. В 01 D 21/08, 1976 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ TBFPДЫХ ЧАСТИЦ ОТ )ЯЩКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для отделения твердых частиц от жидкостей, включающим использование флокулирующих агентов, таких как полимеры, а конкретнее для отделения твердых мелкозернистых частиц, имею- .

В

Изобретение относится к устройству для отделения твердых частиц от . зидкостей, включающее использованы.е фпокулирующих агентов, таких как полимеры, ч конкретнее для отделения твердых мелкозернистых частиц, имеюприс размеры примерно от 28 меш до .нуля, от текучих сред, таких как отходы углеобогатительной фабрики.

Цель изобретения - повыпение эфФективности отделения.

На фиг. 1 представлена схема тех- - нологического процесса углеобогати„SUÄÄ 1632369 A 3 (5))5 С 02 r 1/52, В 01 D 71/08

2 ! щнх размеры от 28 меш до нуля, от текучих сред, таких как отходы углеобогатительной фабрики. Цель изобретения - повышение эффективности отделения. Устройство содержит по крайней мере одну емкость с дном и боковой стенкой, имеющей впускное и выпускное отверстия соответственно в ее нижней и верхней частях. Внутри емкости размещена цилинцрическая камера рециркуляцни плама с верхним впускным и нижним выпускным отверстиями. На вертикальном валу под нижним выпускным отверстием цилиндрической камеры размещена механическая мешалка. В верхней части камеры расположено средство для подачи флокулирующего агента, снабженное смесителем и трубкой подачи воды. Отражательные перегородки прикреплены к наружной поверхности камеры и внутренней поверхности боковой стенки емкости.

3 såïå ф лыу 3 ил ° тельной фабрики; на фиг. 2 — предлагаемое устройство, вид сбоку; на,. фиг. 3 — то же, внд сверху.

Схема технологического процесса углеобогатительной фабрики включает конвейер 1, перемещающий руду и сваливающнй ее на обесшпампивающне сита 2, где она разделяется ga части размером более 28 меш и частицы размерами от 28 меш до нуля. Материал

; размером более 28 меш подается в оса: дочную машину 3, в которой использу» ется вода для отделения малозоаьного

16 32369 угля от отходоп, таких как камень, сланец и высокоэольный удаляемый материал. Разделение осуществляется по удельному весу, причем уголь плавает на поверхности осадочной машины

3, а отходы идут ко дну. Иалозольный уголь отделяется и подается на обеэвоживающие сита 4, а затем в нагонетку- 5, Отходы извлекаются иэ оса- 1р дочной машины 3 конвейером 6 и транспортируются к конвейеру 7, где сбрасываются в погруэочный бункер 8.

Партия руды размером от ?8 меш до нуля подеется во Алотационные ячейки 9, 15 где малоэольный уголь размером от

28 меш до нуля отделяется и подается в фильтрующее устройство 10. Вода и мелкозернистый материал сливаются с обеэвоживающего сита 4 и также Tto даются во Алотационние ячейки 9.

Обеэвоженный малозольный уголь размером от 28 меш до нуля передается из Аильтрующего устройства в вагонетку 6. Отходы размером от 28 меш до 2S нуля опускаются ча дно Алотационных ячеек 9 и передаются в виде суспензии в устройство для отделения твердых частях от жидкостей 11. Сгущенные отходы размером от 28 меш до нуля подаются з виде суспенэии в хлопьеобразователь 12, где в суспенэию ввоцится Алокулирующий агент, которая затем подвергается действию турбулентHorо потока так, (то отходы размером 35 от 28 меш до нуля образуют в суспенэии хлопья, и подается в Аильтр отходов 13. Отжатый осадок, состоящий из отходов размером от 28 меш до нуля, образованный отходами Аильтра, 4р извлекается из Аильтра и сбрасывается на отходы размером более 28 меш на конвейер 7 для засыпки в погрузочный бункер 8. Затем отходы сбрасыва. ° ются иэ погрузочного бункера 8 в гру- 45 зовики 14 и перевозятся на свалку пустой породы 15, где раэравниваются бульдозерами 16. Высота свалки густой породы первоначально составляет

1 . дюймов (ЗО5 мм), а затем свалка утрамбовывается в соотношении 4:1, чтобы уплотнить ее и предотвратить случайный пожар.

При работе до установки хлопьеобразователя 1? по данному изобретению фильтрующее устройство 13 фильтрова3то отходы с производительностью около 7 т/ч. После установки хпопьеобразоватепя 12 Аильтрующее устройство

cT;lJxo ф!!. !ьт1!о!!ате отх02п с пр !! ю!!од!!— тель)!Остью о1.ëëo 15-2 ) т, .. " . !1!о!я— ется существенным, поскольку, если фильтрующее устройство 13 в пекоторь!х случаях не может о адить твердые те— ла в сгустителе, оно должно работать после смен. Это означает, что на конвейере 7 нет грубых от одов, так что отходы раэмераьп от 23 мзш до нуля не могут бить перемещены с грубьпи отходами и должны идти на свалку 15 одни, что нежелательно. Кроме того, отжатьп осадок в Аильтрующем устройстве сравнительно твердый и сухой, так что он может бьггь легко извлечен иэ Аильтрую!цегс устройства и находится в более предпочтительном состоянии для передач на свалку пустой породы.

Устройство для отделения твердых !астиц от жидкостей 11 содержит емкость 17 с дном 18 и боковой стенкой 19, име!пщей впускное .3 и выпускное 21 отверстия соответственно в ее нижней и верхней частях. В емкости 17 коаксиально размещена цилиндрическая камера 22 ре!в!ркуляции шлама с верхним впускным 23 и нижним выпускным !4 отверстиями, расположен!ым!! соответственно ча расстоянии от верха 25 и дна 18 емкости 17. Смежно с ниж!и!м выпускным

24 отверстием ниже его на вертикальном валу ".6 расположена механическая мешалка ?7. Вертикальный вал 26 соединен с приводом 28. Лспасти 29 механической мешалки 27 могут быть выполнены вертикальными или наклонными, чтобы перемещать жидкость в областях, смежных с мешалкой ?7, вниз и по кругу. Вращение мешалки также создает r ток материала внутри цилиндрической камеры 22 таким образом, чтобы уровень жидкости внутри камеры бып ниже уровня жидкости в емкости 17. Диаметр лопастей 29 немного больше внутреннего диаметра цилиндрической камеры 22. Устройство снабжено множеством отражательных перегородок ЗО и 31, радиально прикрепленных соответственно к наружной поверхности цилиндрической камеры 2? н внутренней поверхности боковой

"тенки 19 емкости 17 для демпфирова- . ния кругового потока жидкости в ем- . кости 17 и создания спирально циркулирующего потока в камере 22.

В емкости 17 выше уровня жидкости расположен смеситель 32. Трубка 33 ис1

163236

50 пользуется для подачи в смеситель

32 ф:окулирующего агента, такого как смесь активированного полимера, имеющая концентрацию около 0,5Х по весу.

Трубка 34 используется для подачи воды в смеситель 32. Дпя контроля за количеством добавляемой воды используется расходомер 35. Внутри смесителя 32 предусмотрено устройство (не показано) дпя образования смеси флокулирующего агента и воды, чтобы используемый при обработке Алокулирующий агент имет концентрацию мене

0,053 по весу. Смеситепь 32 снабжен множеством трубок 36, опущенных вниз в камеру 32. Трубки 36 имеют форсунки 3/ для подачи разбавленной смеси в цилиндрическую камеру 22.

Впускное отверстие 20 расположено относительно выпускного отверстия 2! так, что круговой участок пути жид-, кости, проходящей через емкость, составляет менее 360О. В предпочтительном варианте реализации изобретен этот круговой участок пути составляет около 315 . В дне 18 емкости 17 расположен с;ок 38, используемый при ее опорожнении.

Устройство работает следующим образом.

Суспензия, содержащая твердые частицы, поступает в емкость !7 череэ впускное отверстие 20 и протекает в ней по непрерывному спиральному и

35 круговому пути, подвергаясь действию турбулентного потока. Лри работе в емкости поддерживается постоянный объем твердых частиц, флокулиру-ощего агента и суспензии. В обрабатываемую 4С суспенэию вводится флокулирующий агент — жидкая смесь активированного полимера. С помощью механической мепилки 27 обеспечивается перемешивание суспенэии и флокулирующего агента. 41

Непрерывный путь суспензии содержит множество смежных вертикал.-ных спиральных участков, распространяясь в круговом направлении по дуге менее, чем 360 .

Величина создаваемых сил, необходимых чтобы вызвать перемещение по непрерывному пути, вызывает также турбулентный поток объединенных исходной суспенэии и флокулируюшего аген та во время перемещения по непрерывному пути. Во время перемещения по непрерывному пути фпокулнрующий агент действует на твердые частицы исход9 ь нои суспенэии, формируя их в хпопья.

Хотя размеры и форма хлопьев могут изменяться при использовании процесса на углеобогатительной фабрике, образующиеся хлопья сравнительно малы и имеют шарикообразную форМу.

Турбулентный поток и движение потока достигаются вращением механической мешалки 21, имеющей 5 лопастей 29, диаметр которых состав-; ляет около 15 дюймов (381 мм) со скоростью, достаточной для получения на конце кажпой лопасти скорости около 5 )0 футов в мин (152,4 м в мин) в емкости, имеющей внутренний диаметр примерно 30 дюймов (762 мм). Флокулирующий агент имеет концентрацию примерно 0,025Х по весу. Высота жидкости 17 должна составлять от 60 до

85 процентов от диаметра емкости 17.

Суспензия, вводимая в емкость 17, проходя по круговому пути примерно в

315 между впускным отверстием 20 и выпускным отверстием 21, должна проходить по меньшей мере три спиральных пути. Спиральный путь включает участки перемещения вниз внутри камеры 22 и участки вертикального перемещения между камерой 7? и внутренней стенкой емкости 17. Флокулирующий агент действует на твердые частицы исходной суспенэии во время перемещения по непрерывному пути, формируя твердые частицы в хлопья. Суспензия, содержащая хлопья в жидкости, выводится иэ емкости через выпускное отверстие 71 в фильтрувщее устройство, где хлопья отделяются от жидкости.

Формул а и э о бр ет ения !. Устройство для отделения твердых частиц от жидкостей, содержащее по крайней мере одну емкость с дном и боковой стенкой, имеющей впускное и выпускное отверстия соответственно в ее нижней и верхней частях, установленную на вертикальном валу механическую мешалку, средство для непрерывной подачи Алокулирующего агента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повынения эффективности отделения, оно снабжено размещенной коаксиально в емкости цигиипрической камерой рециркуля ки шлама с верхним впускным и нижним выпускным отверстиями, расположенными соответственно на расстоянии от верха и дна емкости, 7 163?369 8

14 1$

Фиг. f при этом механическая мешалка размещена под нижн.м выпускным отверстием цилиндрической камеры, а средство для подачи (шокулируки его агента расположено в верхней части цкпиндрической

5 камеры.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для непрерывной подачи джокулирующего агента снабжено смесителем и трубкой подачи воды.

3. Устройство по пп. 1 и ?, о т личающееся тем, чтосредство для непрерывной подачи Алокулирующего агента снабжено Аорсункой для подачи разбавленной смеси в цилиндри ч ес кую камер у.

4. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено отражательными перегородками, радиально прикрепленными к наружной поверхности цилиндрической камеры и внутренней поверхности боковой стенки емкости.

1632369

Редактор -А.Долинич

Подписное

Заказ 558

Тирах 631

ВНИИИИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ухгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Т.Леднева

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская