Способ флотационного разделения

Способ флотационного разделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может найти применение при извлечении дисперсных частиц из жидкости пузырьками г аза в горнорудной, химической, нефтехимической , биологической промьшшенности и при очистке сточных вод. Цель изобретения - повышение извлечения частиц флотируемого компонента путем предот- Ч вращения коалесценции мелких пузырьков в крупные и увеличения сил сцепления пузьфьков газа с частицами дисперсной фазы. Воздух предварительно . ионизируют в ионизаторе с получением ионов с одноименными зарядами. Потом ионизированный воздух направляют во флотационную камеру (ФК), где находится разделяемая дисперсная жидкость. А на корпус ФК дополнительно подают напряжение того же знака, что и знак получаемых ионов воздуха. Пузырьки воздуха при вспльшании в дисперсной жидкости не могут разрядиться ни в ней, ни соприкасаясь со стенками ФК. Они и не могут сближаться друг с друс гом и коалесцировать. Электрическое поле, образукицееся вокруг заряженных пузырьков воздуха, способствует увеличению сил сцепления пузырька с частицей. (Л ;о х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1П (51) 4 В 03 D 1/00 С 02 F 1/28 иртв-! ,; у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3916279/22-03 (22) 19.06.85 (46) 23.03.87. Бюл. 1(» 11 (71) Волгоградский полИтехнический институт (72) А.Б. Голованчиков, Н.В. Тябин, Г.Л. Дахина и Т.Г. Богданова (53) 622.?65(088.8) (56) Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод. Л., 1983» с.57-61.

Авторское свидетельство СССР

У 458337, кл. В 03 D 1/02, 1964. (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение может найти применение при извлечении дисперсных частиц из жидкости пузырьками газа в горнорудной, химической, нефтехимической, биологической промьппленности и

f при очйстке сточных вод. Цель изобретения — повышение извлечения частиц флотируемого компонента путем предот 1 вращения коалесценции мелких пузырьков в крупные и увеличения сил сцепления пузырьков газа с частицами дис- персной фазы. Воздух предварительно ионизируют в ионизаторе с получением ионов с одноименными зарядами. Потом ионизированный воздух направляют во флотационную камеру (ФК), где находится разделяемая дисперсная жидкость.

А на корпус ФК дополнительно подают напряжение того же знака, что и знак получаемых ионов воздуха. Пузырьки воздуха при всплывании в дисперсной жидкости не могут разрядиться ни в ней, ни соприкасаясь со стенками ФК.

Они и не могут сближаться друг с дру- д гом и значит коалесцироватьв Электрическое поле, образукнцееся вокруг заряженных пузырьков воздуха, способствует увеличению сил сцепления пу- С зырька с частицей. одноименными пряла. и, а лоток напрацляются под с етк у фл(1т а циопнои к атмры где находится разделяемая ди< персная жидкость. Проходя через ячейки сетки, поток газа образует очень мелкие заряженные пузырьки. Так как флотационная камера подключена к электроду той же полярности, что и заряд пузырьков, то пузырьки при всплывании в дисперсной жидкости не могут разрядиться ни в ней, ни соприкасаясь со стенками флотационной камеры. Кроме того, они не могут сближаться друг с другом и значит коалесцировать. Мелкие заряженные пузырьки газа имеют малую скорость подъема (а значит большое время пребывания в дисперсной жидкости) и большую суммарную поверхность контакта, что увеличивает вероятность их столкновения с частицами дисперсной фазы и как следствие — эффективность разделения за счет возрастания степени извлечения. Кроме того, электрическое поле, образующееся вокруг заряженных пузырьков газа, способствует увеличению силы сцепления пузырька с частицей и предотвращает деминерализацию пузырьков при подъеме их в пену, что также способствует повышению эффективности разделения.

Пример. Проводят экспериментальные исследования эффективности разделения предлагаемым способом глотании с помощью одноименно заряI женных пузырьков воздуха модельной

1 -ной суспензии поливинилхлорида в воде. Плотность частиц поливинилхлорида составляет 1100 кг/м, размер частиц 30-1б0 мкм. Эффективность разделения определяют по степени извлечения частиц. Для этого осветленную после флотации воду фильтруют, и по осадку находят степень извлечения по формуле

m х=1

m„ где х — степень извлечения; т„ — масса неуловленных частиц; ш — начальная масса частиц до ф ютации.

Предлагаемый способ разделения сравнивают с известными способами пневматической флотации и.электрофлотации.

Опыты проводят на лабораторной установке с объемом рабочей камеры I л. В случае электрофлотации на дне рабочей камеры устанавливают две

1 12 7114

Изобретение относится к флотационному разделению дисперсных жидкостей и может найти применение при извлечении дисперсных частиц из жидкости пузырьками газа в горнорудной, химической, нефтехимической, биологической промышленности и при очистке сточных вод, Целью изобретения является повышение извлечения частиц флотируемого fo компонента путем предотвращения коалесценции мелких пузырьков в крупные и увеличения сил сцепления пузырьков газа с частицами дисперсной фазы.

Согласно способу флотационного 15 разделения, включающему образование пузырьков воздуха во флотационной камере с дисперсной жидкостью,закрепление пузырьков на частицах дисперсной жидкости и вынос их в пену, воз- 20 дух перед подачей в дисперсную жидкость заряжается одноименными зарядами путем ионизации, а флотационная камера подключена к электроду той же. что и ионы ионизированного воздуха,. 25 полярности.

Подача в дисперсную жидкость заряженных одноименными зарядами пузырьков газа при подключенной к электроду той же полярности флотаци- 30 онной камере позволяет предотвратить столкновение мелких газовых пузырьков и их коалесценцию в крупные, увеличить время взаимодействия и поверхность контакта пузырьков с частицами или каплями дисперсной фазы, а значит вероятность столкновения и эффективность разделения. Кроме того, заряженные пузырьки газа при столкновении с частицами, своим электрическим полем 40 способствуют возрастанию сил сцепления и вероятности закрепления частиц на заряженных пузырьках до их выноса в пену.

Для проведения флотационного разделения по предлагаемому способу необходим компрессор для нагнетания газа, ионизатор для зарядки пузырьков газа одноименными зарядами, флотационная камера с сеткой, установленной у ее дна, Флотационная ка-, мера должна быть подключена к электроду той же полярности, что и пузырьки газа.

Способ разделения осуществляется следующим образом.

Поток газа компрессором подается в ионизатор, в электрическом поле которого пузырьки газа заряжаются

12979

Формула изобретения

Составитель В. Шубина

Техред А.Кравчук

Корректор.И. Муска

Редактор А. Петров

Заказ 843/9 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сетки, подключенные к источнику постоянного тока напряжением 12 В и силой тока 2, 5 А, т. е. мощностью 25 Вт.

В случае пневматической флотации на дне рабочей камеры устанавливают сетку с размером ячеек 60х60 мкм.

Воздух подают микрокомпрессором той же, что и у электрофлотатора, мощностью 25 Вт.

По предлагаемому способу флотационного разделения воздух подают под ту же сетку, что и при пневматической флотации, но от ионизатора, где его прежде, чем дробиться на пузырьки в ячейках сетки, предварительно заряжают с избытком отрицательных ионов. Мощность ионизатора 25 Вт.

Опыт с флотационным разделением заряженными пузырьками воздуха проводят 20 по двум вариантам: корпус электроизолирован; корпус подключен к катоду той же полярности, что и пузырьки воздуха.

Кроме того по флотационному разде- 25 лению модельной 1 -ной суспензии полихпорвинила в воде проводят эксперименты по такому же разделению промьппленных дисперсных сред: сточных вод завода белково-витаминных концентра- 30 тов и отработанного веретенного масла. Время обработки дисперсных жидкостей пузырьками газа по всех опытах составляет пять минут.

Во всех случаях разделения предла- 35 гаемый способ при равных энергозатратах приводит к увеличению качества разделения на 8-11X по сравнению с пневматической флотацией, а по сравнению с электрофлотацией качество раэ-10 деления возрастает на 2-57. для водных суспензий. При разделении веретенного масла от твердых включений электрофло14 4 тация вообще не пригодна, так как под действием электрического тока в нем

I не происходит электролиза с образованием пузырьков электролитических газов, Предлагаемый способ позволяет разделять и такие дисперсные среды, которые не являются электролитами.

Сравнение двух вариантов предлагаемого способа флотационного разделения;корпус электроизолирован; корпус подключен к электроду той же полярности, что и образующиеся пузырьки газа, выявляет преимущество последнего — он дает более высокое качество разделения, однако требует более сложной конструкции рабочей камеры для ее подключения к электроду. По этому пути целесообразно идти при использовании проточных флотационных камер, когда невозможна полная электроизоляция из-за непрерывного прито- . ка разделяемой дисперсной жидкости и стока очищенной ее сплошной фазы.

Способ флотационного разделения, включающий предварительную ионизацию воздуха с получением ионов с одноименными зарядами, введение ионизированного воздуха во флотационную камеру с диперсной жидкостью и удале" ние продуктов разделения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения извлечения частиц флотируемого компонента путем предотвращения коалесценции мелких пузырьков в крупные и увеличения сил сцепления пузырьков газа с частицами дисперсной фазы, на корпус флотационной камеры дополнительно подают напряжение того же знака, что и знак получаемых ионов воздуха.