Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Баранова Елена Юрьевна

Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах
<
Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Баранова Елена Юрьевна. Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах : Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.08 Москва, 2006 139 с. РГБ ОД, 61:06-5/3445

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Основы проведения процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия 13

1.1. Теоретические предпосылки проведения процесса разделения дисперсных систем в поле действия центробежных сил инерции 13

1.2 Проведение процесса разделения суспензий в цилиндроконическом гидроциклоне 14

1.3, Конструктивное исполнение гидроциклонных аппаратов 24

1.4, Проведение процесса разделения суспензий в осадительной шнековой центрифуге 27

1.5, Конструктивное исполнение осадительных шнековых центрифуг 30

1.6, Основные выводы по анализу основ проведения процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия и постановка задачи исследования 32

Глава 2- Теоретические предпосылки процесса разделения суспензий в аппаратах центробежного принципа действия 34

2.1, Расчет разделяющей способности цилиндроконического гидроциклона на основе детерминированного подхода 34

2.2. Расчет разделяющей способности осадительной шнековой центрифуги на основе детерминированного подхода 73

Глава 3. Экспериментальные исследования процесса разделения суспензий в цилиндро конических гидроциклонах 89

3.1. Определение гранулометрического состава частиц твердой фазы 89

3.2. Определение концентрации частиц твердой фазы в суспензии 93

3.3. Описание опытных установок и методики проведения экспериментов для определения граничного зерна разделения в цилиндроконических гидроциклонах 93

3.4, Сравнительный анализ результатов эксперимента и расчета граничного зерна разделения в цилиндроконических гидроциклонах 97

Глава 4. Экспериментальные исследования влияния силы Кориолиса и режима движения на траекторию частицы в осадительной центрифуге 99

4.1.. Описание экспериментальной установки для определения траектории движения частицы в осадительной центрифуге 99

4.2 Сравнительный анализ результатов эксперимента и расчета траектории движения частицы в осадительной центрифуге 100

Глава 5. Практическое использование результатов диссертационной работы 105

Основные выводы и результаты 115

Список литературы

Введение к работе

Аппараты и машины различных конструкций для гидромеханического разделения дисперсных систем нашли самое широкое применение в химической, нефтеперерабатывающей, микробиологической, пищевой промышленности, а также в очистных сооружениях.

Суспензии, несмешивающиеся жидкости в основном разделяются за счет силы тяжести, центробежной силы, фильтрованием. Высокие показатели разделения могут быть достигнуты при использовании отстойного, фильтровального оборудования, но наиболее эффективны машины и аппараты центробежного принципа действия: центрифуги, сепараторы и гидроциклоны. Несмотря на то, что в гидроциклонах показатели разделения ниже, чем в сепараторах и центрифугах, они обладают и рядом преимуществ; отсутствие движущихся частей, простота конструкции, не высокая стоимость, удобство в эксплуатации, высокая производительность, малое потребление энергии.

Цилиндроконические гидроциклоны давно используются в горнорудной и угольной промышленности для проведения процессов обогащения, сгущения и классификации самых разнообразных по составу и свойствам пульп и суспензий. В последние годы эти аппараты находят все более широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Они могут использоваться как самостоятельно, так и для предварительного сгущения суспензий перед фильтрами и центрифугами или осветления суспензий перед тарельчатыми сепараторами. Геометрические размеры гидроциклонов, определяющие, как и режимные параметры работы, его расходные характеристики и показатели разделения, изменяются в весьма широком диапазоне. Так диаметр цилиндрической части может изменяться от 10 до 1500 мм. Правильный выбор конструктивных и режимных параметров работы гидроциклонов затруднен, в первую очередь, из-за отсутствия научно обоснованных методов расчета основных технологических показателей разделения, особенно при обработке суспензий, содержащих тонкодисперсные

фракции материала твердой фазы. Замена уже действующего гидроциклонного оборудования одного типоразмера на другой часто позволяет достигнуть значительного экономического эффекта, однако для этого, как правило, требуется проведение дорогостоящих экспериментальных исследований на реальных средах.

Обычно разделяющую способность гидроциклонов ведут методом последовательного приближения. На основании опыта эксплуатации на аналогичных средах в первом приближении выбирается типоразмер цилиндроконического гидроциклона и с учетом возможностей насосного оборудования - давление в питающем патрубке. Далее по какой-либо из известных зависимостей рассчитывается общая производительность и перераспределение потоков между разгрузочными патрубками. Ошибка расчета может превышать 20%, однако это не существенно при эксплуатации гидроциклонов. Общая производительность при промышленной эксплуатации может быть доведена до расчетного значения изменением давления питания, а соотношение продуктов разделения подобрано за счет изменения диаметра нижнего (пескового) сменного насадка.

Гораздо сложнее обстоит дело с расчетом ожидаемых показателей разделения гидроциклона. Существует несколько подходов к их расчету. В первую очередь это эмпирические зависимости, полученные на основе теории подобия. Применимость таких формул ограничена областью, которая далеко не всегда приводится в литературе, в которой проводились экспериментальные исследования? при выходе за ее границы ошибка в расчетах может превышать иногда 100%.

Теоретический подход, построенный на основе стохастической модели разделительных процессов, включает, так называемый, коэффициент интенсивности случайных воздействий, который может быть найден только опытным путем и зависит, как от конструктивных, так и от режимных параметров работы гидроциклона. Таким образом, область его применения также ограничена.

По нашему мнению на данном этапе развития науки наиболее перспективной представляется детерминированная модель, рассматривающая движение частицы по радиусу в аппаратах центробежного принципа действия под влиянием основных сил. Обычно учитываются центробежная сила инерции, выталкивающая сила и сила сопротивления, В работах ДА. Баранова и М.Г, Лагуткина также учитывается и ускорение частицы в радиальном направлении. При этом сила сопротивления определяется по закону Стокса и пренебрегают проскальзыванием частицы в окружном направлении относительно потока под действием силы Кориолиса,

Не смотря на то, что режим течения в гидроциклоне турбулентный и в литературе указывается, что в математических моделях следует использовать турбулентную вязкость, при практических расчетах обычно пользуются вязкостью дисперсионной среды.

После предварительного расчета показателей работы

цилиндроконического гидроциклона, если не удалось достигнуть заданных показателей разделения, изменяется диаметр нижнего (пескового) насадка, если этого не достаточно, то берется гидроциклон меньшего типоразмера и расчет повторяется.

По принципу действия наиболее близки к цилиндроконическим гидроциклонам осадительные шнековые центрифуги. В них также процесс ведется непрерывно, исходная суспензия разделятся на два продукта: осадок (в гидроциклоне — сгущенный продукт) и фугат (в гидроциклоне — осветленный продукт), и там и там разделяемая суспензия движется по спирали.

Однако есть и отличия, в первую очередь в гидродинамике- Если в цилиндроконическом гидроциклоне тангенциальная составляющая скорости потока изменяется по гиперболе, то в осадительных шнековых центрифугах обычно считают, что поток вращается как твердое тело. В гидроциклонах поток движется от периферии к оси, в осадительных шнековых центрифугах, как правило, радиальной составляющей скорости потока пренебрегают-

Таким образом, детерминированный подход, с учетом особенностей гидродинамики, может быть использован при рассмотрении процесса сепарации, как для гидроциклонов, так и для осадительных шнековых центрифуг.

На основании выше изложенного в работе были поставлены следующие задачи:

проанализировать существующие подходы к расчету показателей разделения аппаратов центробежного принципа действия;

провести теоретическую оценку влияния силы Кориолиса, режима осаждения частицы на ее скорость в окружном и радиальном направлении;

сделать теоретический и экспериментальный анализ влияния силы Кориолиса, режима осаждения частицы на траекторию ее движения в центробежном поле;

разработать на основе детерминированного подхода методику расчета ожидаемых показателей разделения цилиндроконического гидроциклона и осадительной шнековой центрифуги с учетом особенностей гидродинамики, проскальзывания частицы относительно потока в окружном направлении и режима осаждения частицы в радиальном направлении;

провести экспериментальные исследования по разделению суспензий в цилиндроконическом гидроциклоне с целью подтверждения работоспособности разработанной методики расчета показателей разделения; Научную новизну представляют:

  1. Результаты теоретического анализа влияния режима осаждения частицы и силы Кориолиса на скорость частицы в окружном и радиальном направлении в цилиндроконическом гидроциклоне и осадительной шнековой центрифуге;

  2. Результаты экспериментального исследования влияния силы Кориолиса и режима осаждения частицы на траекторию ее движения в осадительной центрифуге;

II 3, Представленные математические модели процесса осаждения частицы в

цилиндроконическом гидроциклоне и осадительной шнековой центрифуге; Практическая значимость работы заключается в следующем:

  1. Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что при рассмотрении движения частицы в радиальном направлении в аппаратах центробежного принципа действия следует рассматривать не только ламинарный, но и переходный режим осаждения.

  2. Разработаны на основе детерминированного подхода методики расчета ожидаемых показателей разделения дисперсных систем в цилиндроконическом гидроциклоне и осадительной шнековой центрифуге.

3. Предложенная методика расчета разделяющей способности
цилиндроконического гидроциклона использовалась при разработке проекта
модернизации установки обесцвечивания сточных вод технологической линии
№3 ООО «Балттекстиль».

В работе защищаются:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния
силовых факторов на движение частицы в осадительной центрифуге;

  1. Методики расчета ожидаемых показателей разделения дисперсных систем в цилиндроконическом гидроциклоне и осадительной шнековой центрифуге.

  2. Математические модели процесса осаждения частицы в цилиндроконическом гидроциклоне и осадительной шнековой центрифуге, построенные с учетом' режима осаждения частицы, особенностей гидродинамики, турбулентной вязкости потока и проскальзывания частицы в окружном направлении под действием силы Кориолиса;

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированное конструирование машин и аппаратов» Московского государственного университета инженерной экологии.

Автор благодарит за большую научно-методическую помощь, поддержку и консультации на всех этапах работы научного руководителя доктора технических наук, профессора Лагуткина Михаила Георгиевича.

Проведение процесса разделения суспензий в цилиндроконическом гидроциклоне

Гидроциклоны выгодно отличаются от других аппаратов центробежного типа малыми размерами, простотой конструкции и удобством в эксплуатации, сравнительно низкой стоимостью, отсутствием движущихся частей. Основным недостатком этих устройств, при разделении суспензий, является довольно высокое содержание жидкой фазы в сгущенном продукте (как правило, не менее 30 - 40 %)? малая эффективность выделения мелких частиц (менее 10 мкм), что приводит к загрязнению осветленного продукта. Исследованию расходных характеристик, разделяющей способности этих аппаратов, их гидродинамики, разработке методик расчета технологических параметров посвящено большое количество работ [1, 3, 5 - 8, 12, 14-18, 20, 23, 28 -32, 34 - 45, 50, 53,58, 59,61 - 68,74 - 77, 79,83, 85, 89,905 94 - 99,101,102].

Наиболее широкое использование в промышленности для разделения суспензий получили цилиндроконические гидроциклоны. Одна из конструкций таких аппаратов представлена на рис.1.2,1. Гидроциклон состоит из короткой цилиндрической части І, закрытой сверху крышкой 2, и конуса 6. Исходная суспензия подается в гидроциклон под избыточным давлением ( Рвх ) по питающему (входному) патрубку 4, установленному тангенциально к корпусу непосредственно под крышкой 2. Разгрузка сгущенного продукта производится через нижний сливной патрубок (песковый насадок) 5, а осветленный продукт выводится из гидроциклона через верхний сливной патрубок 3.

Под действием центробежной силы инерции, возникающей за счет интенсивного вращательного движения потока суспензии, сравнительно крупные и тяжелые частицы материала твердой фазы отбрасываются к внутренней стенке аппарата, перемещаются по спиральной траектории в коническую часть 6 и разгружаются через нижний сливной патрубок 5. Частицы же более тонких классов радиальным потоком жидкости передвигаются к оси аппарата и выносятся восходящим осветленным потоком, выходящим через верхний сливной патрубок 3.

При работе цилиндроконического гидроциклона в напорном режиме питания, за счет интенсивного закручивания потока в поле центробежных сил инерции вдоль оси аппарата по всей высоте наблюдается устойчивая зона разряжения, имеющая форму цилиндра (так называемый воздушный столб).

Расчет гидроциклонов ведут методом последовательного приближения [53, 64, 65, 73]. На основании опыта эксплуатации этих аппаратов задают конструктивные и режимные параметры работы, после чего определяют расходные характеристики и показатели разделения- В работе [41] предложена зависимость для предварительного выбора диаметра цилиндрической части гидроциклона при заданных показателях разделения (граничному зерну разделения), а в статье [43] приведены уравнения для расчета основного размера цилиндроконического и цилиндрического противоточных гидроциклонов - диаметра цилиндрической части, при котором обеспечиваются заданные показатели разделения при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах. Если выбранный гидроциклон не обеспечивает заданные характеристики выходящих потоков» уточняются его параметры, в первую очередь, соотношение диаметров верхнего и нижнего сливных патрубков - defdH Если требуется повысить концентрацию нижнего (сгущенного) продукта, то соотношение ds/dH увеличивают за счет замены нижнего сливного патрубка на патрубок с меньшим диаметром проходного сечения и повторяют расчет. При необходимости получить более чистый осветленный продукт уменьшают диаметр цилиндрической части - D или увеличивают давление в питающем патрубке - Р Диаметр D может изменяться от 10 до 1500 мм. Соответственно, с уменьшением D улучшаются показатели разделения, но уменьшается производительность. С увеличением Ры t величина которого ограничена возможностями нагнетательного оборудования, показатели разделения улучшаются, но растут и энергозатраты.

В зависимости от диаметра цилиндрической части выбирают диаметр питающего патрубка - d6X=0r25D и диаметр верхнего сливного патрубка dg=0f3D [41, 43], При этих соотношениях обеспечивается минимально возможное гидравлическое сопротивление аппарата и наилучшие показатели разделения- Нижний сливной патрубок обычно делается съемным, его диаметр может изменяться в достаточно больших пределах - d„=(0t2 - 0,8) de.

Общая производительность (( в м /с) цилиндроконического гидроциклона может быть определена по одной из целого ряда известных зависимостей [53,65,73], например: Q общ = 5,46la3 (d f9(P &J \ (1.2.1) где dexwde- диаметры питающего и верхнего (сливного) патрубков, м; Рвх - давление на входе в гидроциклон (в питающем патрубке), Па.

Эта формула может быть использована при ориентировочных расчетах. Если же требуется более высокая точность, целесообразно применять формулы, включающие такие геометрические параметры гидроциклона, как диаметр цилиндрической части, угол конусности конической части, диаметр нижнего сливного патрубка, а так же характеристики разделяемой суспензии.

Расчет разделяющей способности осадительной шнековой центрифуги на основе детерминированного подхода

В большинстве известных нам методик расчета осадительных шнековых центрифуг [21, 22, 24, 47, 81, 91 - 93], как и в методиках расчета гидроциклонов, при расчете их разделяющей способности ускорением частицы в радиальном направлении пренебрегают, считая режим движения частицы установившимся хотя, так как в отличие от осаждения под действием силы тяжести, величина которой постоянна, при разделении дисперсных материалов в закрученных потоках центробежное ускорение изменяется по радиусу и соответственно изменяется величина центробежной силы. Следовательно, в радиальном направлении частица должна двигаться с ускорением.

Так как система (поток дисперсионной среды) движется с некоторой переносной скоростью, при этом относительно этой системы частица имеет 4 относительную скорость - радиальная составляющая скорости частицы, то на частицу в осадительной шнековой центрифуге должна действовать и сила Кориолиса, которую ни одна из известных нам методик расчета не учитывает [21,22,24,47,81,91-93].

В данном разделе разработана, на основе детерминированного подхода, методика расчета разделяющей способности осадительной шнековой центрифуги, учитывающая, как центробежную, выталкивающую силы, действующие на частицу, так и ускорение частицы в радиальном направлении, влияние силы Кориолиса и режима осаждения частицы. где m - масса частицы твердой фазы рассматриваемого класса крупности; г текущий радиус; -окружная составляющая скорости частицы; -плотность дисперсионной среды; рф- плотность дисперсной фазы; р- коэффициент гидравлического сопротивления частицы.

Согласно [73] для мелких частиц коэффициент гидравлического сопротивления можно определить по закону Стокса: где v- кинематическая вязкость дисперсионной среды, d - диаметр частиц какого-либо узкого класса крупности,

В первом приближении примем изменение тангенциальной составляющей скорости частицы по радиусу осадительнои шнековои центрифуги г равной тангенциальной составляющей скорости потока (без учета ускорения частицы в радиальном направлении и действия силы Кориолиса), которую обычно определяют, как для вращения твердого тела [24, 81,91,92]: где copm-угловая скорость вращения ротора.

Введем постоянную для данных конкретных условий работы центрифуги: ( „\ 1 Лч=то)ра2 I РФ. Тогда уравнение (1) запишется следующим образом: - -V-/»f (2.2.3)

При условии равенства центробежной силы сумме сил Архимеда и сопротивления из уравнения (2,2-3) получим выражение для радиальной составляющей скорости частицы без учета ускорения частицы в радиальном направлении и силы Кориолиса:

Из уравнения (2.2.7) получим выражение для радиальной составляющей скорости частицы с учетом ускорения частицы в радиальном направлении, но без учета силы Кориолиса: "-Ї- Т (2-2-8) На рис. 2.2.2 показано изменение радиальной составляющей скорости частицы по радиусу центрифуги, рассчитанное по уравнениям (2.2.4) и (2.2.8). Здесь и далее (кроме рис. 2.2.5) графики приведены при следующих параметрах: рф =2,65403 кг/м3, /?С=Ы0 кг/м3 , г = Ы0 м2/с, D=0,2 м, d = 8 1(Г5 м. Как видно из рисунка, ускорение частицы в радиальном направлении оказывает существенное влияние на процесс разделения в центрифугах.

Определение концентрации частиц твердой фазы в суспензии

Концентрация твердой фазы в отобранных пробах определялась как объемный процент. Определенный объем суспензии отстаивался некоторое время в мерном цилиндре, после чего определялся объем осадка. При известном объеме всей суспензии и измеренном объеме осадка легко определить его объемный процент. Для определения концентрации твердой фазы в суспензии необходимо учитывать порозность осадка. Порозность осадка учитывалась путем введения поправочного коэффициента, полученного экспериментально для каждого из разделяемых материалов.

Поправочный коэффициент определялся следующим образом. Навеска сухого материала засыпалась в мерный цилиндр с водой, измерялся объем пробы, после чего рассчитывалась концентрация твердых частиц в кг твердого/м3 суспензии. Суспензия отстаивалась, определялся объемный процент осадка. Затем находили поправочный коэффициент по следующей формуле: кг/ к= /V р» /100

Опыт с определением коэффициента повторялся пять раз, среднее значение поправочного коэффициента, учитывающего порозность осадка, составило для ПВХ - 0,527, для песка - 0,618.

Описание опытных установок и методики проведения экспериментов для определения граничного зерна разделения в цилиндроконических гидроциклонах

Исследование процесса разделения суспензии в цилиндроконическом гидроциклоне проводилось на двух опытных стендах, схемы которых практически одинаковы (рис. 3.3.1), Фотографии установок представлены на рис. 3.3.2, 3.3.3. Различие в схемах заключается в том, что установка представленная на рис. 3,33, не имеет байпасной линии и вентиля 3, так как даже при отсутствии байпаса насос не позволял создавать давление выше 0,027 МПа.

В качестве модельной среды для приготовления суспензии использовался кварцевый песок плотностью 2650 кг/м3, с диапазоном крупности частиц - 1-50 (Рис. 3.1.4.) мкм, а также поливинилхлорид плотностью 1138 кг/м3 с диапазоном крупности частиц- 3-80 мкм (Рис. 3.1.3.)

Разделяемая суспензия определенной концентрации подавалась из емкости 6 (рис З.ЗЛ), снабженной мешалкой 7, центробежным насосом 5 в цилиндроконический гидроциклон L Давление в питающем патрубке гидроциклона 1 определялось при помощи образцового манометра 2, установленного на входе в аппарат. На установке представленной на рис. 3.3-2. давление регулировалось вентилями 3 и 4.

Отбор проб для определения расходов осветленного и сгущенного продуктов и концентрации твердой фазы в сгущенном продукте осуществлялся методом отсечения струи. Забор проб осуществлялся мерными цилиндрами.

Помимо своих опытных дамных были обработаны данные, представленные в работах [61, 62,63].

На рис. 3.4.1 представлены результаты сопоставления опытных в расчетных данных. Как видно ИЗ рисунка, макшм&льное ошлоеенне расчетных данных от эшоеримштшшшх составляет порядка 20%. Такте большое отклонение объясняется р&зди шш ірану ометричесшга состава частим дисперсной фазы до начала эксперимента ш мосле эксперимента вследствие нх истирания. Другая причина - невозможность пилу тать высокую точность мри определении іраиулометритеского состава частиц дисперсной фазы даже с использованием таких современных првбиров как счегчик Кульгера и 1ЇОМВА САРА-700, которые исаюльзовазшеь при проведший экспериментов

Вращение барабана центрифуги / осуществлялось с иймошью электродвигателе j с мжеималышм числом оборотов 2Я0О об/уие и ременной передачи 2. Число оборотов барабана / фиксировалось с использованием стробоскопа iwapcn Q1I-2. Сверху барабан центрифуга 1 был заклеен диском из оргстекла с центральным отверстием. Барабан / был заполнен водой После установки определенного числя оборотом баркана ш центральное отверстие с помощью пинцета помещалась частица полистирола Траектория движения частицы фиксировалась цифровым аппаратам Canon DIGITAL ЇХЩ v е частотой кадров 2,5 изображения в секунду

Сравнительный анализ результатов эксперимента и расчета траектории движения частицы в осадительной центрифуге

Линия обесцвечивания обогащенных стоков работает следующим образом.

Обогащенные стоки технологической линии №3 поступают в приемник-усреднитель 1, где подкисляются серной кислотой. Гомогенизация и усреднение обогащенных стоков в приемнике-усреднителе 1 осуществляется за счет циркуляционного движения сточных вод с помощью насосного блока 2 при закрытых шаровых вентилях на линии их подачи в гальванокоагуляторы и барботажа сжатым воздухом.

Далее насосом 2 (давление 0,15 - 0,20 МПа, производительность порядка 1,5 м/ч) подаются на гальванокоагуляторы 3. В гольванокоагулятор загружается железный скрап и медь в весовом соотношении 4:1. При вращении барабана скрап поднимается лопатками, размещенными внутри корпуса над поверхностью воды, что создает условия для контакта жидкой, твердой и газообразной фаз в пленочном слое жидкости, удерживаемом скрапом. Для активаций процесса в гальванокоагуляторы подается сжатый воздух- Сжатый воздух также подается для перемешивания путем барботажа в усреднительную емкость 1 и реактор 5. Расход воздуха составляет 50 м/ч.

Прошедшие предварительную очистку в гальванокоагуляторах 3 обогащенные стоки содержащие феррит поступают в реактор 5 самотеком через скрапоуловители. Реактор 5 представляет собой сварную емкость прямоугольной формы и предназначен для доочистки стоков от малоконцентрированных загрязнений красителем, являясь второй ступенью их обесцвечивания,

В случае, если обогащенные стоки содержат значительные количества нерастворимых примесей, они направляются непосредственно в реактор 5 минуя гальванокоагуляторы 3, которые при данных условиях будут работать с использованием водопроводной воды для наработки магнетита.

Из реактора 5 стоки насосом 6 (давление 0,15-0,20 МПа, производительность порядка 1,5 м/ч) направляются в гидроциклон 11 для предварительного разделения ферритной суспензии. Сгущенная ферритная суспензия из нижнего патрубка подается на передвижной нутч-фильтр 12 для обезвоживания феррита или при необходимости возвращается в реактор 5 для увеличения его концентрации. Влажность обезвоженного осадка - 80%, класс опасности - 4-ый, размер частиц от 3 до 250 мкм, количество по сухому веществу - 4 кг/сутки. Обезвоженный осадок накапливается в контейнерах и может быть эффективно использован на различных объектах строительной индустрии.

Осветленная вода из верхнего сливного патрубка гидроциклона направляется самотеком в промежуточную емкость 7а. В емкость подается сжатый воздух для перемешивания суспензии путем барботажа. Из промежуточной емкости 7а осветленные стоки насосом 10 (давление 0,40-0,50 МПа, производительность порядка 5 м/ч) направляются в саморегенерирующийся центробежный фильтр 9. Из нижнего сливного патрубка обесцвеченная вода отправляется на очистные сооружения МУЖКХ "Прибрежный" после смешения со стоками ООО "Балттекстиль" не содержащими красителя.

Сгущенная суспензия из саморегенерирующегося центробежного фильтра 9 самотеком поступает в промежуточную емкость 76. В емкость подается сжатый воздух для перемешивания суспензии путем барботажа. Промежуточная емкость оснащена байпасной линией с тем, чтобы обеспечить эффективный и безопасный режим фильтрования при постоянном давлении.

Из промежуточной емкости 76 ферритная суспензия насосом 10 (давление 0,40-0,50 МПа, производительность порядка 5 м/ч) направляется на окончательное сгущение на рамный фильтр-пресс S. Полностью обесцвеченная вода направляется на очистные сооружения МУЖКХ "Прибрежный" после смешения со стоками ООО "Балттекстиль" не содержащими красителя.

Режим работы участка обесцвечивания обогащенных стоков технологической линии №3 - трехсменный (24 часа в сутки). Оборудование должно быть установлено в помещении с температурой не ниже 5С, ограничений по влажности нет. Потребляемая электроэнергия зависит от мощности привода гальванокоагулятора, мощности двигателей насосного оборудования, мощности компрессного оборудования для подачи сжатого воздуха (в состав участка обесцвечивания обогащенных стоков не входит).

Похожие диссертации на Процесс разделения суспензий в гидроциклонах и осадительных шнековых центрифугах