Полочный отстойник

 

ПОЛОЧНЫЙ ОТСТОЙНИК, содержащий корпус с днищем, тонкослойные блоки, установленные с зазором один от другого вдоль продольной оси корпуса , вертикальные поперечные перегородки , размещенные в зазоре между блоками, узел ввода исходной суспензии и узлы отвода разделенных компонентов , отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности разделения путем полного устранения перемешивания сползающего осадка с исходной смесью, расстояние между вертикальными поперечными перегородками равно

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3408763/23-26 (22) 19.03.82 (46) 23.09.84. Бюл. Р 35 (72) Н.A.Êóäðÿâöåâ, В.М.Колинько, И.П.Пронин и Л.Я.Есипович (71) Дзержинский филиал Лениградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроенИя и Горьковский политехнический институт им. А ° А.Жданова (53) 66.066.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 803952, кл. B D 21/24, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 998376, кл. С 02 F 1/52, 1981.

„„Я0„„1114 24 А

3(50 С 02 F 1 52 B. 1. D 21 00,. (54)(57) ПОЛОЧНЦЯ ОТСТОИНИК, содержащий корпус с днищем, тонкослойные блоки, установленные с зазором один от другого вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки,размещенные в зазоре между блоками, узел ввода исходной суспенэии и узлы отвода разделенных компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем полного устранения перемешивания сползающего осадка с исходной смесью, расстояние между вертикальными поперечными перегородками равно (3-30) Ь, где

Ь вЂ” ширина зазора между блоками.

1114624 отвода осветленной воды, выполненного в виде сливного желоба 4 с переливным порогом 5, узла отвода осадка (тяжелого компонента), выполненного в виде сборных труб 6, соединенных через коллектор 7 с трубой отвода осадка 8, тонкослойных блоков 9, собранных из наклонных полок 10, скрепленных посредством каркаса иэ труб

11. Блоки 9 распределены равномерно в полости корпуса 1. Угол наклона пслок 10 принимается, большим угла естественного откоса осадка с тем, чтобы сползание его в жидкой среде с полок 10 происходило самопроизволь. но. Блоки 9 снабжены в верхней части кронштейнами 12, на которых укрепляются катки 13. Катки 13 имеют воэможность перекатываться по направляющим дорожкам 14, расположенным над блоками 9 выше уровня жидкости в полости корпуса 1. Для направления потока исходной суспенэии служит отбойный щит 15, а для устранения выноса осадка в зону осветленной жидкости — фартук 16, крепящийся к нижней части крайних по ходу перемещения исходной суспенэии блоков 9. Между нижними концами полок 10 блоков 9 имеются зазоры 17 для удаления осадка. По ширине и высоте зазоров 17 перпендикулярно к его осевой линии установлены вертикальные поперечные перегородки 18. Перегородки 18 располагаются друг от друга по длине зазора 17 на расстоянии (фиг. 41, величина которого равна (3-30) Ъ, где Ь вЂ” ширина зазора между блоками.

Для обеспечения подвижности блоков 9 при монтаже, демонтаже и ремонтах вертикальные перегородки 18 выполнены с воэможностью выемки иэ полости аппарата беэ разборки блоков

9. С этой целью (фиг. 5 и 6), например на верхних и нижних трубах 11 каркаса блоков 9, приварены ушки 19, а к верхней части вертикальных перегородок 18 — ограничительные планки

20. Возможны и другие варианты установки и выемки перегородок 18 с обеспечением подвижности блоков 9.

Предлагаемый отстойник работает следующим образом.

Исходную суспензию подают через трубу 2 и распределительную перегородку 3 в полость отстойника. Между стенкой корпуса 1 и отбойным щитом

15 суспензия поступает внутрь блоков

9. Вследствие наличия вертикальных перегородок 18 суспензия поступает только внутрь блоков 9 и не проходит в зазор 17.

Проходя между наклонными полками

10, исходная суспензия под действием гравитационных сил разделяется на составляющие ее компоненты. При этом твердые частицы осаждаются на

Изобретение относится к аппаратам для разделения двух несмешиваю. шихся жидкостей и суспензий под дей. ствием гравитационных сил и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной и других отрас- 5 лях промышленности, в частности, для очистки сточных вод.

Известен полочный отстойник, содержащий корпус с расположенными в его полости тонкослойными блоками с 10 образованием межблочных пространств(11.

Недостатком данного отстойника является нежелательное перемешивание потоков разделяемой суспензии и осадка. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является полочный от стойник, содержащий корпус с днищем, тонкослойные блоки, установленные между собой с зазором вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки, размещенные в зазоре между блоками, узел ввода исходной суспенэии и узлы отвода разде- ленных компонентов C.21.

Однако в известном отстойнике не устранено полное перемешивание сползающего осадка с исходной смесью.

Это объясняется тем, что, во-первых, расстояние между вертикальными поперечными перегородками не определено. Во-вторых, в известном отстойнике первая вертикальная перегородка расположена на некотором неопре-. деленном расстоянии от входного устройства. В результате этого потоки осадка и исходной суспензии на этих участках будут перемешиваться.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения путем 4П полного устранения перемешивания сползающего осадка с исходной смесью.

Поставленная цель достигается тем, что в полочном отстойнике, содержащем корпус с днищем, тонкослойные 45 блоки, установленные с зазором один от другого вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки, размещенные в зазоре между блоками узел ввода исходной суспен- 50 зии и узлы отвода разделенных компонентов, расстояние между вертикальными поперечными перегородками равно (3-301, где b — ширина зазора между блоками.

На фиг. 1 представлен общий вид отстойника, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 — отстойник, вид сверху; на фиг. 3 — разрез A — A на фиг. 2, на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 — разрез B-B на @3 фиг. 4, на фиг. 6 — вид Г на фиг. 5.

Отстойник состоит из корпуса 1 с днищем, узла ввода исходной суспенэии выполненного в виде трубы 2 и распределительной перегородки 3, узла 65

1114624

10

20 где д — ширина зазора между блоками, является оптимальным.

Так, при расстоянии между перегородками, большем 30д, где д — ширина зазора между блоками, исходная суспензия или смесь попадают в зазор вследствие того, что расстояние между перегородками превышает эффективную длину распада струйного пото". ка, образующегося при взаимодействии потока исходной суспензии с соот35 ветствующей перегородкой (фиг. 4) .

При попадании потока суспенэии в зазор между блоками происходит его перемешивание с нисходящим потоком осадка (соответствующего. компонента- 40 смеси), что снижает эффективность разделения в отстойнике. Если же расстояние между вертикальными поперечными перегородками меньше, чем

Зд, т.е. меньше длины зоны ламинари45 зации потока исходной суспензии (смеси) в блоках, то эффективность разделения также снижается вследствие, того, что, согласнб литературным данным, в ламинарном потоке разделение происходит более эффективно, чем в турбулентном.

Формула является полуэмпирической, поскольку, с одной стороны, при выбо-ре верхней границы соотношения (1) используется теоретически рассчитанная длина распада струйного потока, образующегося при взаимодействии пото. ка исходной суспензии смеси и перегородки, а при выборе нижней границы — теоретически рассчитанная дли60

65 кроме ширины зазора между блоками верхних поверхностях полок 10 и образуют слой осадка. По мере нарастания слоя осадка происходит его сползание по наклонным полкам в зазор между блоками. Затем осадок попадает на днище аппарата и далее поступает в трубы б, соединенные через коллектор 7 с трубой отвода осадка 8, откуда отводится иэ аппарата.

Вследствие снабжения отстойника поперечными вертикальными перегородками 18, установленными в зазоре 17, разделяемый исходный поток суспензии не заходит в них. Благодаря этому устраняется перемешивание исходного потока с потоком осадка, что повышает эффективность разделения в предлагаемом отстойнике на 7-10% по сравнению с известными полочными отстойниками.

Осветленная жидкость, проходя через блоки 9, переливается через переливной порог 5, и, собираясь в сливном желобе 4, удаляется из аппарата.

При обслуживании отстойника вер тикальные перегородки 18 вынимают иэ полости аппарата. Затем блоки 9 смещают на катках 13 по направляющим дорожкам 14 и грузоподъемным механиз мом удаляют из полости корпуса 1, после чего производят очистку полок от налипших загрязнений и, при необходимости, замену вышедших из строя составных частей и деталей бло ков 9.

В случае разделения двух несмешивающихся жидкостей с разными плотностями легкий компонент (более легкая жидкость) отводится через устройство для отвода легкого компонента, расположенное в верхней части ап парата, или удаляется через сливной желоб. При этом зазор 17 предусматри вается только для отвода тяжелого компонента. В случае разделения этих несмешивающихся жидкостей, содержащих твердую фазу (например, нефтеводяная эмульсия, содержащая мехпримеси, с плотностью, превышающей плотность смеси), зазор 17 выполняется как для отвода твердой фазы (осад ка), так и для отвода легкого компонента (нефтепродукта), кроме того во всем зазоре 17 с целью повышения эффективности разделения устанавливают перегородки 18 на расстоянии друг от друга в направлении движения исходной смеси. Легкий компонент отводится через устройство для отвода легкого компонента, расположенное в верхней части аппарата, а тяжелый компонент — либо через сливной желоб 4, либо через устройство для отвода тяжелого компонента, расположенное в средней части аппарата.

В случае разделения жидкости, содержащей пузырьки газа, которые необходимо выделить иэ нее, полки 11 устанавливаются вершинами вниз, причем между смежными блоками 10, образующими Ч-образную форму полок, необходим зазор 17 для отвода тяжело. го компонента (осадка), в котором устанавливаются вертикальные перегородки 18 на расстоянии а друг от дру.

ra. Газ удаляется в верхнюю часть аппарата также через зазор 17, в котором устанавливаются перегородки

18 для предотвращения перемешивания исходной смеси с выделенныии пузырьками газа. Если газ является целевым продуктом, то он собирается в устройстве для сбора газа (например, в сборном колпаке), а если нет, то он отводится в атмосферу. Дегазованная вода удаляется через сливной желоб 4 по назначению. Расстояние между вертикальными перегородками, равное

Ь = (3-30)д (1) на эоны ламинаризации потока исходной суспензии в блоках. С другой стороны, правильность определения верхней и нижней границ соотношения (1), зависящих и от других факторов, 1114624

b, нуждается в экспериментальном подтверждении. При этом предполагается, что эти факторы, в частности, скорость потока суспенэии, выбраны оптимальными относительно процесса разделения суспензии в отстойных 5 тонкослойных каналах, т.е. обеспечивающими наивысшую производительность при требуемой эффективности разделения.

Для подтверждения и обоснования 16 формулы (11 проведены экспериментальные исследования. Результаты экспериментов приведены в таблице.

Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что в 5 интервале от верхней до нижней границы соотношения (11, соответствующем определенному диапазону изиенения

b при неизменном значении (, для

b, M g Clicx

1,2

0,3

0,02

13,2

1,2 0,04

18,8

18,9

0,3

1,2

0,1

0,1

1,2

19,2

0,3

0,3

19,3

1,2

0,2

0,4

14,1

2,4

1,2 0,5

0,3

13, 15

0,01

0,6

0,3

30

18,8

0,3

0,6 0,02

06 0,1

0,3

19,0

19,2

0,2

0,2

0,6

12,9

1,7

0,6 0,35

0,3 0,01

0i3

18,8

18, 87

19,15

12,2

0,3

0,3

0,05

0,3

0,3

0,2

0,1

1,2

0,3

0,25

0,3 расстояние между вертикальными поперечными перегородками; ширина межблочного пространства, эффективность разделения; концентрация твердой фазы в исходной суспензии; концентрация твердой фазы в осветленной жидкости.

Сусx—

Примечание.а— всех исследуемых фиксированных значений а эффективность разделения изменяется незначительно. Если же отношение — меньше нижней границы или

Ь больше верхней границы (И, то наблюдается резкое снижение эффективности разделения 7(примерно в 1,31,5 раза) . При этом эффективность разделения Э определяется именно отношением дв и не зависит от данных параметров по отдельности.

Таким образом, установка вертикаль ных поперечных перегородок на впол не определенных расстояниях между собой приводит к полному устранению нежелательного перемешивания сползаемого осадка с исходной суспензией и повышению эффективности разделения смесей (суспензий) по сравнению с известным отстойником., вес.% С вес. Ъ Сис

Сосе

О, 024

О, 016

О, 0189

0,0156

0,0104

0,0213

0,0228

0,016

0,0158

0,0105

О, 023

0,016

0,0159

0,0107

0,025

1114624

77 17

Рог 4

1114624

11 79

1У (Ь2. Х

Составитель Т.Леднева

Редактор Н.Егорова Техред Т. Фанта КорректорВ.Синицкая

Заказ 6693/14 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по о делам изобретений и открытий

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

4 5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,