Способ разделения суспензии

 

Изобретение относится к области фильтрования , а именно к способу очистки от шлама структурированных суспензий, например буровых растворов, и позволяет интенсифицировать процесс отделения твердых частиц от суспензии. Способ разделения суспензии включает подачу суспензии под ко3 леблющиеся противофазно фильтрующие полотна 1 и 2 с отверстиями 3. При колебании полотна скользят один относительно другого, при этом отверстия 3 полотна 1 периодически перекрываются площадками 4 между отверстиями полотна 2. Под действием силы тяжести частицы выбуренной породы оседают и сгущаются в нижних слоях фильтруемой массы суспензии. В верхних слоях суспензии, прилегающих к фильтрующи.м полотнам, выделяется слой осветленного раствора. При совмещении отверстий 3 полотен 1 и 2 образуются каналы, через которые происходит истечение осветленного раствора. Фильтрование раствора через фильтрующие полотна с периодическим совмещением их отверстий обеспечивает высокую степень очистки бурового раствора . 4 ил., 1 табл. (Л F, : о - :; Осветленный p, . - иЭ . гчэ го 00 Фие. 1 ср. раствора М А 1 Ь. г 533 . 2 Щ--Щ-Щ Pi 5 ч Фиа. 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SO 4 В 01 Р 21/00, 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00087пл нйыи растдпр

>mE. частицы

Риг. 1 ср. растбора

Я 5 3 3

Риг. Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3814796/23-26 (22) 20.11.84 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (72) Ю. М. Проселков (53) 66.067.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1049434, кл. С 02 F 1/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 572279, кл. В 01 D 21/00, 1970. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ (57) Изобретение относится к области фильтрования, а именно к способу очистки от шлама структурированных суспензий, например буровых растворов, и позволяет интенсифицировать процесс отделения твердых частиц от суспензии. Способ разделения суспензии включает подачу суспензии под ко„„SU„„1292800 А 1 леблющиеся противофазно фильтрующие полотна 1 и 2 с отверстиями 3. При колебании полотна скользят один относительно другого, при этом отверстия 3 полотна 1 периодически перекрываются площадками 4 между отверстиями полотна 2. Под действием силы тяжести частицы выбуренной породы оседают и сгущаются в нижних слоях фильтруемой массы суспензии. В верхних слоях суспензии, прилегающих к фильтрующим полотнам, выделяется слой осветленного раствора. При совмещении отверстий 3 полотен 1 и 2 образуются каналы, через которые происходит истечение осветленного раствора. Фильтрование раствора через фильтрующие полотна с периодическим совмещением их отверстий обеспечивает высокую степень очистки бурового раст- Ж вора. 4 ил., 1 табл.

1292800

Частота колебаний полоДиаметр отверстий фильтрующих полотен, мм тен, с

0 0

10 G

18 5

1,5 0

25

50

80 35 15

100

150

200

250

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к способу очистки от шлама структурированных суспензий, например буровых растворов, и может быть использовано в нефтяной, строительной и пищевой отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса отделения твердых частиц от суспензии.

На фиг. 1 — 3 приведена схема разделения суспензий (различные варианты); на фиг. 4 — графики изменения скорости раствора и выделяемых из нее твердых частиц когда плотность твердых частиц больше плотности суспензии (а), когда плотность твердых частиц и суспензии одинакова (Е) и в случае непрерывного фильтрования (3).

Способ осуществляют следующим образом.

Разделяют суспензию бурового раствора, для чего ее подают под колеблющиеся противофазно фильтрующие полотна 1 и 2 с отверстиями 3. При колебании полотна скользят друг по другу, при этом отверстия 3 полотна 1 периодически перекрываются площадками 4 между отверстиями полотна 2 (фиг. 1).

Под действием силы тяжести Fi, превышающей напряжение сдвига раствора, частицы 5 выбуренной породы оседают и сгущаются в нижних слоях фильтруемой массы суспензии. В верхних слоях суспензии, прилегающих к колеблющимся полотнам, выделяется слой 6 осветленного от выбуренных частиц раствора. При сдвиге полотен на 1/2 амплитуды колебания (фиг. 2) под действием колеблющих сил Fz u Fp устья отверстий обоих полотен совмещаются, экспонируя сквозное русло их канала, через который верхний слой 6 осветленного раствора истекает сквозь фильтрующие полотна. Однако под действием давления вместе с осветленйой частьк) раствора устремляются в русло канала отверстий и выбуренные частицы 5. Но их скорость движения в силу

10 наличия их инерционности несколько ниже, чем скорость движения осветленной части раствора. Поэтому они отстают от основной массы суспензии, протекающей через отверстия. При этом время совмещения отверсI5 тий 3 полотен принимают в пределах, обеспечивающих соблюдение условия: V . раствора V+. осаждения твердых частиц, т. е. чтобы средняя скорость вывода осветленного раствора через фильтрующие полотна была бы меньше скорости осаждения твердых частиц в потоке разделяемого раствора.

В предыдущий момент фильтрующие полотна под действием противоположных колеблющих сил Fs u Fe сдвигаются на 1/2 мин, чем взаимно перекрывают отверстия 3 полотен площадками 4 (фиг. 3). Истечение осветленной части раствора в этот момент прекращается, но частицы выбуренной породы продолжают процесс осаждения и сгущения в нижних слоях очищаемой суспензии.

Результаты опытов сведены в таблицу.

Количество удаленных частиц, Е по фракциям, мм

>1,0 1,0 — 0,315- (0,1

-0,315 -0,1

100 50 25 15

100 70 40 25

100 92 65 40

100 100,80 бО

1292800 Бр rE о о ! ! !

1 Г -Р

Составитель А. Евдокимов

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 310/7 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раугпская наб., л. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, хл. (1роект ая, 4

Изменение скорости суспензии (Ке) и выделяемых из нее твердых частиц (V„ ) во времени (Г) приведено в графиках (фиг. 4).

При прочих равных условиях полнота очистки раствора суспензии от взвешенных частиц тем больше, чем меньше время совмещения каналов отверстий скользящих друг по другу полотен. Это достигается изменением частоты колебаний полотен и их амплитудой колебания. При малой частоте колебаний осаждаются более массивные частицы. По мере увеличения частоты все интенсивнее отстаиваются менее массивные частицы, так как снижается их захват слоем осветленной жидкости при пульсирующем ее истечении.

Практически для тех или иных сетчатых фильтров для каждой конкретной суспензии подбирают ту или иную экспозицию (время открытия — закрытия) отверстий каналов колеблющихся фильтров путем выбора скорости истечения осветленного раствора, его средней скорости истечения или вывода с процесса очистки, Ъ сп раствора должна быть меньше скорости осаждения твердых частиц в потоке разделяемого раствора. При соблюдении этого условия можно вести очистку раствора до полного выделения в осадок всех частиц выбуренной породы или до содержания частиц определенного размера и допустимого количества в растворе.

Формула изобретения

Способ разделения суспензии путем фильтрования ее через фильтрующие полотна с периодическим совмещением их отверстий, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса отделения твердых частиц от суспензии, периодическое совмещение отверстий фильтрующих полотен осуществляют путем скольжения последних друг относительно друга.