Устройство для гравитационного разделения и сгущения суспензий и эмульсий

 

Использование: для интенсивного концентрирования и разделения дисперсной фазы суспензий и эмульсий под воздействием гравитационных сил. Сущность изобретения: в устройстве для разделения и концентрирования суспензий, представляющим собой пакет осадительных элементов, последние выполнены в виде кровлеобразных желобов, разделенных на следующие друг за другом секции зигзагообразными изгибами по отношению к вертикали, причем осадительные элементы с расположением конька вниз направлены в сторону стока суспензии, а вверх в сторону отвода осветленной жидкости или сгущенной эмульсии. 3 ил.

Изобретение относится к установкам для интенсивного концентрирования и разделения дисперсной фазы суспензий и эмульсий под воздействием гравитационных сил и может быть использовано в пищевой, химической и нефтяной промышленностях, а также при очистке сточных вод.

Известна установка для разделения и концентрирования суспензий и эмульсий, в которой используют устройство для гравитационного разделения, представляющее собой пакет осадительных пластин, выполненных в виде желобов со скошенными нижними торцами [1] Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка, включающая пакет осадительных элементов, каждый из которых представляет собой прямоугольные наклонные пластины в виде двухгранных углов, установленные в корпусе тремя рядами имеющие угол наклона при вершине 90-120^о, при этом вершины пластин крайних рядов направлены в сторону ввода исходной суспензии, а среднего ряда в сторону устройства вывода осветленной жидкости [2] Конструкция данного устройства для разделения суспензий и эмульсий, а именно взаиморасположение и форма выполнения осадительных элементов, позволяет по сравнению с другими устройствами во много раз ускорить процесс разделения или концентрирования суспензий (до 15-20 мин вместо обычных 1,5-2 ч).

Однако ряд существенных недостатков не дает возможность использовать его в промышленных условиях в полном объеме. Это обусловлено тем, что наклонное расположение осадительных элементов не дает возможности скомпоновать их в неразъемные пакеты в едином несущем каркасе, поэтому установка имеет малотехнологичные размеры, т.е. малоэффективно используется рабочий объем, затруднен монтаж и разборка установки в период профилактических ремонтов.

Задача изобретения уменьшение рабочего объема, занимаемого пакетами в установке для гравитационного разделения и концентрирования суспензий и эмульсий, а также улучшение условий ее эксплуатации.

Задача решается за счет того, что в устройстве для гравитационного разделения, представляющего собой пакет осадительных элементов, каждый из которых выполнен в виде кровлеобразного желоба, разделенного на следующие друг за другом секции зигзагообразными изгибами по отношению к вертикали, причем осадительные элементы с расположением конька вниз направлены в сторону стока суспензии, а вверх в сторону отвода осветленной жидкости или сгущенной эмульсии.

Конструктивное выполнение и вертикальное расположение осадительных элементов вышеописанной формы дает возможность собрать их в компактный пакет в едином несущем каркасе вне корпуса установки.

Предлагаемые пакеты осадительных элементов можно разместить в корпусе желаемой, целесообразной для разделяемой суспензии, формы и в количестве, достаточном для ее разделения.

Кроме того, в случае необходимости (ремонта или очистки) пакеты могут быть без труда извлечены из корпуса и заменены на другие.

На фиг. 1 изображен пакет осадительных элементов; на фиг. 2 разрез по коньку кровлеобразных желобов, отражающий принципы концентрирования и движения суспензии вниз; на фиг. 3 принцип концентрирования и отвода легкой фракции вверх.

Устройство содержит пакет 1 осадительных элементов, каждый из которых расположен на определенном расстоянии друг от друга, определяемом характером разделяемой суспензии или эмульсии. Каждый элемент разделен зигзагообразными изгибами на ряд следующих друг за другом секторов 2, образованных кровлеобразными желобами с коньком 3. Угол наклона при вершине желоба также определяется характером разделяемой жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Пакет осадительных элементов размещают в корпусе установки с разделяемой суспензией или эмульсией, например соком 1 сатурации сахарного производства.

В кровлеобразном канале, образованном двумя секторами 2 с направлением конька 3 вниз, под действием гравитационных сил, а именно за счет разности плотностей твердой и жидкой фаз, частицы суспензии концентрируются у наклонной поверхности кровлеобразных желобов, образуя суспензию большей плотности.

Суспензия стекает по коньку желоба 3 до конца сектора и переливается на конек нижерасположенного сектора соседнего осадительного элемента. Такой процесс происходит во всех секторах по всей высоте осадительных элементов с постепенным увеличением концентрации сгущаемой суспензии по мере движения сверху вниз до выхода сконцентрированной суспензии из нижних секторов с последующим выводом за пределы установки.

Осветляемая фракция вытесняется из пространства между осадительными элементами и попадает в соответствующее пространство соседнего пакета, осадительные элементы которого с расположением коньков вверх работают на концентрирование и отвод легкой фракции, т.е. осветляемого сока, вверх. Принцип работы каждого элемента и пакета в целом аналогичен описанному выше, но в противоположном направлении. Осветлаяемая суспензия с меньшей концентрацией твердой фазы в нижних секторах и осветленный сок в верхних поднимаются по конькам вверх, переливаясь из нижнего сектора одного элемента в верхний соседнего, постепенно освобождаясь от частиц твердой фазы. Осветленный сок накапливается и отводится из верхней части установки.

Предлагаемые пакеты осадительных элементов, поочередно осаждающие и осветляющие, могут размещаться в установке, в который подвод исходной суспензии (эмульсии) и отвод разделенных сгущенной и осветленной фаз возможно осуществлять периодически или непрерывно.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ И СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ И ЭМУЛЬСИЙ, содержащее пакет осадительных элементов в виде зигзагообразно установленных одна над другой секций наклонных параллельных пластин, отличающееся тем, что пластины выполнены в виде кровлеобразных желобов с поочередно чередующимся расположением изгибов вверх и вниз в соседних секциях, при этом пластины с расположением изгиба желоба вниз направлены в сторону стока суспензии, а с расположением изгиба желоба вверх в сторону отвода осветленной жидкости или сгущенной эмульсии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3