Способ разделения суспензии под действием центробежной силы

О П И С А Н И Е 359054

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.II.1971 (№ 1618440/28-13) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21.XI.1972. Ьюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.1.1973

М, Кл. В 04b 3, 00

Комитет по делам ивобретений и отнрытнй при Совете Министров

СССР

УД К 66.067.53 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Дриго, А. А. Нестерович и Д. E. Шкоропад

Заявитель

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ

ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ

Изобретение относится к технике разделения суспензий с тонкодисперсной аморфной твердой фазой, например суспензий гидроокисей металлов, в осадительных шнековых центрифугах и может быть использовано в химической промышленности и машиностроительной при электрохимической обработке металлов.

Известен способ разделения суспензии под действием центробежной силы в осадительных шнековых центрифугах.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность разделения суспензий с тонкодисперсной аморфной твердой фазой в вышеуказанных центрифугах. Для этого перед разделением на внутренней поверхности ротора образуют слой кристаллического осадка и разделение ведут в присутствии этого слоя. Отношение коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека больше единицы.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

В шнековой осадительной центрифуге перед разделением суспензии с тонкодисперсной аморфной фазой на стенке ротора образуют слой кристаллического осадка путем подачи в центрифугу вспомогательной суспензии, содержащей кристаллическую твердую фазу с высоким коэффициентом трения, например маршалит. Подачу вспомогательной суспензии производят до тех пор, пока не начнется выгрузка ее твердой фазы. В зазоре между шнеком и ротором образуется остаточный слой твердой фазы, так называемая «постель».

Затем в ротор центрифуги подают подлежащую разделению суспензию, так как коэффициент трения аморфного осадка по кри10 сталлической «постели» больше, чем по рабочей поверхности витков шнека, обеспечивается транспортировка и выгрузка тонкодисперсного аморфного осадка шнеком из ротора центрифуги.

15 Отношение коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека должно быть больше единицы.

Пример. По питающей трубе в ротор осадительной шнековой центрифуги типа ОГШ подают водную суспензию маршалита (измельченного кварцевого песка) с размером

25 кристаллических частиц от 5 до 50 мклт, плотностью 2,3 г/слт и концентрацией твердой фазы 300 с. Когда начинается выгрузка влажного осадка маршалита из ротора центрифуги подачу вспомогательной суспензии прскра30 щают.

359054

Предмет изобретения

Составитель Г. Локшарева

Техред А. Евдонов Корректор В. Жолудсва

Редактор Э. Шибаева

Заказ 186/5 Изд. № 1784 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, и р. Са пунова, 2

Затем подают в ротор центрифуги суспензию, твердая фаза которой представляет собой гидроокиси металлов: железа, никеля, хрома, молибдена, вольфрама и др. с плотностью 3,5 — 4,5 г/смз и размером частиц от 2 до 7 мкм, а жидкая фаза — 10 — 15%-ный водный раствор поваренной соли с плотностью

1,15 г/смз. Концентрация твердой фазы в разделяемой суспензии составляет 0,341%. Поскольку на внутренней поверхности ротора образуется слой кристаллического осадка маршалита происходит разделение суспензии на твердую и жидкую фазы, транспортировка и выгрузка ее из ротора.

Отбирают пробы основной суспензии, фугата, замеряют производительность центрифуги по обрабатываемой суспензии. По результатам анализа проб определяют технологические показатели процесса центрифугирования суспензии гидроокисей металлов в присутствии кристаллического слоя маршалита.

Эффективность разделения (процент уловленных центрифугой частиц твердой фазы) основной суспензии определяют по формуле:

" 100;;, с, с с, где: С, — концентрация твердой фазы в обрабатываемой суспензии, Сф — концентрация твердой фазы в фугате.

Так, при производителньости центрифуги по обрабатываемой суспензии 0,75 мз/)час и концентрации твердой фазы в последней

0,341% концентрация твердой фазы в фугате составляет 0,078%, а рассчитанная по приведенной выше формуле эффективность разделения равна 77,1%.

По окончании центрифугирования производят разборку и ревизию ротора центрифуги, замеряют толщину слоя маршалита, она составляет около 1 мм, т. е. соответствует величине зазора между поверхностями ротора и шнека).

Для сравнения в ротор осадительной шнековой центрифуги подали на разделение суспензию гидроокисей металлов в водном растворе поваренной соли без предварительного образования кристаллического слоя осадка на внутренней поверхности ротора.

При производительности 0,75 мЧчас и концентрации твердой фазы в обрабатываемой тп суспензии 0,97% концентрация твердой фазы в фугате уже в начале обработки составляла

0,93%, а эффективность — всего 4,1%. Осадок из центрифуги не выгружали, накапливали в роторе и после его заполнения концентрация твердой фазы в обрабатываемой суспензии и в фугате стала одинаковой. При ревизии ротора обнаружили, что спиральные каналы между витками шнека заполнены осадком гидроокисей металлов.

20 Таким образом, из приведенных данных яс. но, что разделение в осадительных шнековых центрифугах суспензии с тонкодисперсной аморфной твердой фазой возможно лишь при условии предварительного образования на

2S внутренней поверхности ротора слоя кристаллического осадка.

Способ разделения суспензии под действием центробежной силы в осадительной шнековой центрифуге, отличающийся тем, что, с целью возможности разделения суспензии с

З5 тонкодисперсной аморфной твердой фазой, перед разделением на внутренней поверхности ротора образуют слой кристаллического осадка и разделение ведут в присутствии этого слоя, при этом обеспечивают отношение

40 коэффициента трения аморфного осадка по кристаллическому осадку к коэффициенту трения аморфного осадка по рабочей поверхности витков шнека больше единицы.