Способ сгущения суспензий

 

Изобретеиие относится к способам сгущения суспензий и позволяет Повысить степень сгущения. В суспензию вводят реагенты при перемешивании в псевдоожиженном слое частиц с наложением двухзонного вращающегося неоднородного электромагнитного поля, причем в качестве псевдоожиженного слоя во второй зоне используют магнитофорные частицы, имеющие в поперечном сечении форму круга или правильного многоугольника. В первой зоне используют ферромагнитные неравноосные частицы с отнощением наибольшего размера к наименьшему от 2;1 до 50:1. Перемешивание осуществляют при напряженности поля в первой зоне 100-10000 Э и во второй зоне 1,0-80 Э при направлении движения суспензии перпендикулярно направлению вектора напряженности магнит (Л ного поля. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 02 F 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3694162/31-26 (22) 26.01.84 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Б.С. Ксенофонтов и В.Д. Гвоздев (53) 621.187.127(088.8) (56) Заявка Великобритании У 1363294, кл. С 1 С, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1096232, кл. С 02 F 1/48, 1984. (54) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИИ (57) Изобретение относится к способам сгущения суспензий и позволяет повысить степень сгущения. В суспензию вводят реагенты при перемешивании в псевдоожиженном слое частиц с наложением днухзонного вращающегося неоднородного электромагнитного поля, причем в качестве псевдоожиженного слоя во второй зоне используют магнитофорные частицы, имеющие в поперечном сечении форму круга или правильного многоугольника. В первой зоне используют ферромагнитные неравноосные частицы с отношением наибольшего размера к наименьшему от

2:1 до 50. 1. Перемешивание осуществляют при напряженности поля в первой зоне 100-10000 Э и во второй зоне 1,0-80 Э при направлении движения суспенэии перпендикулярно направ- Е лению вектора напряженности магнитного поля. 2 э.п. ф-лы, 1 табл.

1275004

Изобретение относится к гехнологическим процессам химической, микробиологической, пищевой и строительной отраслей промышленности, а именно к процессам сгущения и обезвоживания суспензий и очистки сточ»ьгх жидкостей, содержаших тонкодисверсные примеси.

Целью изобретения является вЂ,овышение степени сгущения суспенэий.

Технология способа заключается в том, что в сгущаемую суспензию вводят реагент, например соли метал-Лов, кислоты, щелочи, синтетические или природные флокулянты. Контактирование суспенэии с реагентом проводят в псевдоожгпкенном слое насадки, с наложением двухзонного неоднородного вращающегося электромагнитного поля. При этом напряженность электромагнитного поля в первой зоне coc— тавляет преимущественно 100-10000 Э, а во второй преимущественно от 1,0 до 80 Э. В первую зону помещают неравноосные ферромагнитные частицы с отношением наибольшего размера к наименьшему от 2:1 до 50:1 и »о вторую зону — магнитофорные частицы„ имеющие в поперечном сечении форму круга или правильного многоугольника.

Влияние неравноосности ферромагнитных и формы магнитофорных частиц и напряженности магнит:: ого ноля на технологические показатели показано в таблице.

Пример 1. Суспензию, содер-. жащую смесь минерально о осадка с содержанием твердой фазы 5,5 мас.X и активного ила с содержанием 1,5% по абсолютно сухому веществу, сгущают путем введения B нее извести (СаО) в количестве 0,02 «а.с.% и биомассы микроорганизмов бактериобентос в количестве 0,,04 мас.Х. С спензию с реагентами перемешивают в псевдо-ожиженном слое частиц насадки с -::аложением двухзонного вращающегося неоднородного поля, причем наг ряженность поля в первой зоне 100 3, а во. второй 1,0 Э, и с помещением в первой зоне неравноосных цилиндрических ферромагнитных частиц из магнетита с отношением длины цилиндра к его диаметру 2:1, а во в-орой »оне — цилиндрических магнитофорных частиц диаметром 3 мм и длиной

22 мм. При этом направление движения суспензии перпендикулярно направле1Î

gQ

2Ц

ЗО 1, нию вектора напряженности электромагнитного поля. Неоднородность электромагнитного поля в первой зоне

80 3/см, а во второй 2 3/см, частота вращения поля в обоих зонах 10 Гц.

После перемешивания суспензии с реагентами суспензию сгущают отстаивачием. После отстаивания получают следующее распределение твердой фазы, Х; осветленная жидкость 7,2; сгущенный процукт (осадок) 92,8.

Пример 2. Суспенэию состава примера 1 сгущают аналогичным способом за исключением того, что напряженность электромагнитного поля в первой зоне 4450 Э, а во второй

39,5 3 при отношении длины ферромагнирных цилиндрических частиц к их диаметру 24:1. Вс вторую зону врашающегося электромагнитного поля помещают магнитофорные частицы, имеющие в сечении пра»ильный шестиугольник со стороной 1,5 мм. Расход реагентов, мас.Х: известь (СаО) 0,01; биомасса микроорганизмов бактериобентос 0,03.

B результате получают следующее распределение твердой фазы, Х.: осветленная жидкость 4,9; сгущенный,продукт 95,,1.

Пример 3. Суспензию состава как и в примере 1 сгущают аналогично за исключением того, что напряженность электромагнитного поля в первой зоне 10000 Э, а во второй 80 Э при отношении длины ферромагнитных цилиндрических частиц к их диаметру

50:1.

Б результате получают следующее распределение твердой фазы, Х: осветленная жидкость 6,4; сгущенньп продукт 93,6:

По известному способу содержание твердой фазы в осветленной жидкости

14„7%, а в сгущенном продукте 85,3Х при следующем расходе реагpнтов, мас.Х." известь 0,05; оиомассы микроорганизмов бактериобентос 0,06.

Пример 4. Раствор аммофоса с концентрацией 6,5Х очищают от взвешенных частиц добавлением дрожжей в количе — ò»å 0,05%. Раствор аммофоса с дрожжами перемешивают в псевдоожиженном слое частиц насадки с наложением двухэонного вращающегося неоднородного поля, причем напряженность поля в первой зоне 850 Э, а во второй 10 3, с помещением в

1275004

Расход реагента, мас.%

Потери твердой фазы, %

Напряженность электромагнитного поля, Э, в зоне

Нерав— ноосность частиц

Форма сечения магнито форных частиц

2:1

Круглая

То же

1,0

)00

2:1

0,5

2 .1

1000 1,0

4450 39,5 2:1

2:1

10000 80,0

11000 0,5

4450. 39,5

2:1

24:1 первой зоне неравноосных цилиндрических ферромагнитных стальных частиц с отношением длины цилиндра к его диаметру 10 1, а во второй зоне— магнитофорных частиц, имеющих в по- S перечном сечении квадрат со стороной

2,0 мм и длиной 20 мм. Неоднородность электромагнитного поля в первой зоне 50 Э/см, а во второй 2,5 Э/см, частота вращения поля в обоих зонах

50 Гц, порозность частиц насадки в обоих зонах 0,96.

После перемешивания раствор очищают отстаиванием в течение 30 мин.

В результате получают концентра- !5 цию взвешенных частиц в осветленной жидкости 0,01%, а в осадке 44,3%.

В контрольном примере (по известному способу) соответствующие пока- 20 затели составляют 0,12 и 26,7%.

Пример 5. Раствор извести с концентрацией 3,8% очищают, как и в примере 4, эа исключением того, что магнитофорные частицы имеют в 25 поперечном сечении правильный треугольник со стороной 2,2 мм и напряженность поля во второй зоне 16 Э, а неоднородность поля в этой зоне 4 Э/см.

В результате получают содержание взвешенных частиц, : осветленная жидкость 0,014; осадок 32,7.

В контрольном примере (известном) соответствующие показатели составляюг соответственно 0,23 и 23,9%.

Таким образом, положительный эффект предлагаемого способа заключается в уменьшении потерь твердой фазы сгущаемой суспензии с осветлен ной жидкостью в 2 — 3 раза при сокращении расход=. реагента в 1,5 2 5 раза.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ сгущения суспензий введением реагентов при перемешивании в псевдоожиженном слое частиц с наложением двухзонного вращающегося неоднородного электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения, в качестве псевдоожиженного слоя во второй зоне используют магнитофорные частицы, имеющие в поперечном. сечении форму круга или правильного многоугольника.

2. Способ по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в первой зоне используют ферромагнитные неравноосные частицы с отношением наибольшего размера к наименьшему от

2:1 до 50:1.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что перемешивание осуществляют при напряженйости поля в первой зоне 100-10000 Э н so второй зоне 1,0-80 Э при направлении движения суспенэии перпендикулярно направлению вектора напряженности магнитного поля.

11,4 0,005 !

9,6 0,010

8,9 0,005

7,0 0,003

8,4 0,005

12,2 0,015

5,3 0,005

1275004 6

Продолжение таблицы

Расход реагента, мас.X

НеравноосПотери твердой фазы, Х

Форма сеченость частиц ния магнито форных частиц

1 . 11

111ести4450 39,5 24:1

5,5 0,005 угольная

Квадрат

4450 39,5

4450 39,5

24:1

0,005

0,,005

24:1

Треугольник

4450 39,5

24:1 Пяти5,7 0,,005

60:1

11000 0,5

0,5

60:1

Прямоугольник с соотношением сторон I:10 oc тавит ель Ю . Ф едб кутов

Редактор Н. Гунько Техред И.Верес Корректор С,Шекмар

Заказ 6532/19 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Напряженность электромагнитного поля 3 в зоне угольник

4450 39,5 50:1 Круглая

4450 39,5 60:1 То же

7,3 0,,005

13,2 0.,010

20,6 0,015

23,7 0,015