CS211443B1 - Zařízení k odlučování různých látek v kapalném prostředí, zejména látek tvořících suspenze a emulze, pomocí flotace - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízeni k odlučování různých látek v kapalném prostředí, zejména látek tvořících suspenze a emulze, např. částic oleje rozprášených ve vodě a podobně, pomocí flotace.

Flotace se hojně používá k odlučování různých látek v kapalném prostředí, především k rozdružování různých nerostů, dále v papírenském průmyslu a podobně, přičemž se jako flotačního prostředku používá obvykle vzduchových bublin. Vzduchové bubliny se tvoří různým způsobem, potrubím opatřeným drobnými otvory, tryskami, rotujícími talíři s perforovanými gumovými kryty a jinými způsoby.

Běžně užívané rozprašovače vzduchu Obvykle postačí pro strhávání pevných částic v kapalném prostředí, avšak jdé-li o zcela drobná částice, at již kapalné nebo pevné, rozptýlené v kapalině, tvořící suspenze nebo emulze, je výsledek odlučování málo uspokojivý. Velmi obtížné je například oddělit z vody drobné rozptýlené částice olejů, kde běžně užívané způsoby flotace selhávají.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k odlučování různých látek v kapalném prostředí, zejména látek tvořících suspenze a emulze, pomocí flotace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že flotaČní nádrž je rozdělena na nejméně dva odlučovací stupně, do jejichž spodních částí ústí výstup aspoň jednoho směšovače sestávajícího z potrubí připojeného na čerpadlo příslušného směšovacího stupnš, v kterémžto potrubí je upraveno zařízení pro usměrňování kapaliny k vnitřnímu obvodu potrubí, a přívodem plynného prostředí do středu potrubí, popřípadě s dalším přívodem pro přivádění chemického činidla do středu potrubí, a první odlučovací stupeň je opatřen u dna přírubou k přivádění surová nezpracované kapaliny a v horní části přírubou k nabírání recirkulující kapaliny čerpadlem prvního odlučovacího stupně s na211443

211443 2 pojením přečerpávané kapaliny na vstupní roury směšovačů prvního odlučovacího stupně.

Mezi prvním a druhým odlučovacím stupněm je upraven alespoň jeden přívod, jehož vstup je v prvním odlučovacím stupni poblíž dna, a před tímto vstupem je upravena přepážka k zamezení přímého spojení z výstupu směěovače do přívodu a dále převod s přepážkou je mezi druhým odlučovacím stupněm a prostorem pro·zpracovanou vodu, v němž je přepážka, připojená na příčku pod výstupem přívodu, tvořícím na horním konci přeliv pro zpracovanou vodu. Prostor pro zpracovanou vodu je otvory u dna spojen s prostorem pro odvádění zpracované vody, opatřeným u dna přírubou k přivádění kapaliny do čerpadla druhého nebo posledního směšovacího stupně s přírubou na Odvádění zpracované kapaliny.

Výhodně lze do uvedeného směšovače přivádět současně i různá činidla, zejména srážedla nebo smáčedla, která mají usnadnit odloučení různých složek, přičemž lze s výhodou využít dokonalého okysličujícího účinku jemně rozptýlených částic vzduchu ve směěovači k chemické přeměně zaváděného činidla na sloučeninu vhodnější pro oddělování rozptýlených částic.

Podle vynálezu se vyššího účinku dosahuje přečerpáváním čištěné kapaliny přes směšovače s prstencovým skokem, zajištujícím co nejjemnější rozptýlení vzduchu v kapalině, a recirkulací čištěné kapaliny v každém odlučovacím stupni, eventuálně též dokonalým rozmísením vhodného chemického činidla dodávaného do směšovače.

Na připojených výkresech je znázorněn přiklad zařízení podle vynálezu, a to zařízení na oddělování rozptýlených částic oleje ve vodě, kde na obr. 1 je znázorněn nárys uváděného zařízení v řezu I-I, naznačeném v obr.· 2, obr, 2 je odpovídající půdorys zařízení, obr. 3 je podélný řez jedním možným provedením směšovače, obr. 4 je podélný řez jinou úpravou směšovače.

Odlučovač podle obr. 1 a 2 má nádrž £.uloženou na loži J. Nádrž £ je příčkami J, £, £ a 6 rozdělena na první odlučovací stupeň £, druhý odlúčovací stupeň £, prostor £ pro zpracovanou vodu, nádrž 10 pro odloučený olej a prostor ££ pro odvádění zpracované vody.

Do každého z odlučovacích stupňů £, 8 ústí dva směšovače 12. které budou blíže popsány později.

Mezi prvním a druhým Odlučovacím stupiiěm Z a £ je upraven alespoň jeden přívod 13. jehož vstup je v prvním odlučovacím stupni Z poblíž dna, výstup prochází příčkou £. Před vstupem do přívodu 13 je upravené přepážka ££, zamezující přímé spojení z výstupu směšovačů 12 do přívodu 13. Podobný přívod ££ s přepážkou 16 je mezi druhým odlučovacím stupněm £ a prostorem £ pro zpracovanou vodu. V prostoru £ pro zpracovanou vodu je dále přepážka 17 navazující na příčku £ pod výstupem přívodu 15 a tvořící na horním konci přeliv 18 pro zpracovanou vodu.

Příčka £ mezi oběma odlučovacími stupni Z a 8 se v horní části rozvětvuje a tvoři žlab ££ určený k odvádění oleje. Tento žlab ££ svádí olejovou pěnu do nádrže 10 pro odloučený olej, odkud je odpouštěn přes přírubu 20 ve spodní části nádrže £0. Nad žlabem 19 je na vlku 21 nádrže £ otočně uložen rotační shrnovač £2 oleje, poháněný elektromotorem 23 přes převody. V příčce 6 mezi prostorem £ pro zpracovanou vodu a prostorem 11 pro odváděni zpracované vody jsou dole upraveny otvory 24 spojující tyto oba prostory £ a 11.

K prostoru 11 na odvádění zpracované vody jsou připojeny příruby 25 a 26. z nichž první je přes čerpadlo 34 napojena na vstupy směšovačů 12 druhého odlučovacího stupně £, druhou přírubou 26 je odváděna zpracovaná voda. Surová voda je přiváděna do prvního odlučovacího stupně Z přés přírubu 36. Na loži J jsou dále dvě čerpadla J£, jejichž vstup· je připojen na přírubu 37 v horní části prostoru prvního odlučovacího stupně Z ^a jejichž výstup je napojen na vstupní roury 28 s.měšovačů 12 prvního odlučovacího stupně Z·

Dva různé příklady úpravy směšovačů 12 jsou znázorněny na obr. 3 a 4. Směšovač podle obr. 3' sestává ze smSSoyaeího potrubí 27. které se na vstupním konoi zužuje a přechází v zahnutou vstupní rouru 28 pro vodu. Kolenem, této vstupní roury 28 prochází potrubí 29 pro vstup vzduchu, které je v pouzdru 30 zasazeném do vstupní roury 28 posuvné. Potrubí 29 pro vstup vzduchu se na výstupním, konci 29 trychtýřovitě rozšiřuje a tvoří spolu se zužujícím se vstupním koncem směšovacího prostoru prstencové proudění' přiváděné vody. Na obr. 3 je dále naznačeno potrubí 31 pro přívod různých činidel, ústící do středu směšovacího potrubí 27 za rozšiřující se konec potrubí 29 pro přívod vzduchu.

Na obr. 4 je vyznačeno alternativní provedení, kde místo rozšiřujícího se potrubí' 27 pro přívod vzduchu je upraveno potrubí 32 zakončené kruhovou deskou 33. vytvářející opět prstencové proudění vody ve směšovacím potrubí.

Směšovač působí následovně:

Vstupní rourou 28 je pod tlakem vyvozeným neznázorněným čerpadlem přiváděna voda, popřípadě směs určená k odlučování. Vlivem trychtýřovitého rozšíření potrubí 29 pro vstup vzduchu ve směšovací 12. jak je znázorněno na obr. 3, aneb působením kruhové desky fifi podle obr. 4 se proud vody usměrňuje k obvodu směšovacího potrubí 22, kde vytváří prstencové -proudění. Potrubím 29 popřípadě potrubím 32 se přivádí do středu tohoto prstencového vodního proudu vzduch. Podle panujících tlakových poměrů v určité vzdálenosti od trychtýřovitě se rozšiřujícího konce potrubí 29 pro vstup vzduchu se nárazem vody na směs obsaženou v další části potrubí 29 vytvoří víry, strhující do vodního proudu vzduchové částice, přičemž současně přeměnou kinetické energie vodního proudu stoupne tlak ve směšovacím potrubí 22.

Dochází zde k tak zvanému prstencovému skoku, kterým se vytvoří směs vody s nejjemněji rozptýlenými částicemi vzduchu, kterážto směs se odvádí výstupním koncem směšovacího potrubí.

Zařízení znázorněné.na obr·. 1 a 2 pak působí následovně:

Surová voda vstupuje do prostoru prvního odlučovacího stupně 2 přes přírubu 36. Přes přírubu 37 je odtud odebírána voda čerpadly 35 a zaváděna pod tlakem do vstupních rour 28 směšovačů 12 prvního odlučovacího stupně 2; současně se potrubím 29 přivádí i vzduch. Směšovače 12 zasahují šikmo do odlučovacího stupně 2 a.jejich ústí jsou poblíže dna nádrže 1· Jejich působením nastává v prvním odlučovacím stupni 2 vířivé proudění, přičemž jsou částice oleje vynášeny jemnými vzduchovými bublinkami na hladinu.

S hladiny jsou tyto částice ve tvaru pěny shrnovány rotujícími shrnovači 22 do žlabu 19. odkud přecházejí do nádrže 10 pro odloučený olej, ze které je olej vypouštěn přes přírubu 20 v dolní části nádrže lfi. Voda z prvního odlučovacího stupně 2 de přívody 13 přepouštěna do druhého odlučovacího stupně 8, přičemž přepážka 14 zamezuje přímý vstup směsi přiváděné smššovači 12 do těchto přívodů 13.

V druhém směšovacím stupni 8 se opakuje pochod popsaný pro první směšovací stupeň 2 a zbývající částice oleje jsou opět jako pěna shrnovány rotujícími shrnovači 22 do společného žlabu lfi, odkud rovněž přepadávají do nádrže lfi. Ze spodní části druhého odlučovacího stupně 8 je voda opět odváděna přívody 15 do prostoru £ pro zpracovanou vodu, kde stoupá podél přepážky 17 a přepadá přes přeliv 18 do prvé části prostoru £ pro zpracovanou vodu, odkud otvory 24 u dna přechází do prostoru 11 pro odvádění zpracované vody.

Přepážka 16 u dna nádrže 1 opět zamezuje přímý průchod směsi od směšovače 12 do přívodů 15. Zde je část vody odebírána přes přírubu 25 zaváděna do čerpadla 34 a přiváděna pod tlakem do směšovačů 12 druhého odlučovacího stupně 8, zbývající voda je odtahována přes přírubu 26.

Pro některé odlučovací pochody je záhodno zavádět.do odlučovacího prostoru různá činid la, především různé sréžedla neb smáčedla, která napomáhají tvoření vloček aneb zvyšují přilnavost vzduchových bublin. U zařízení podle vynálezu se to může stát přímo přívodem těchto činidel do smššovačů 12., a to do prostoru uvnitř prstencového proudění kapaliny, kde se činidlo rovněž dokonale promísí se směsí, kterou směšovače vyrábějí. Přítomnost jemně rozprášeného kyslíku lze však využít i k chemickým reakcím některých činidel. Tak lze například hydroxid železitý získat snadno z poměrně levné zelené skalice, kde se železo vyskytuje v dvojmooné formě (Fe^⁺), která oxiduje na síran železitý s trojmocným železem (Fe ), který se hydrolysuje na hydroxid zelezitý.

Popsaná úprava pochopitelně je pouze jedním z příkladů použití předmětu vynálezu pro odlučování různých látek flotací. Pro různé účely lze úpravu podle vynálezu snadno přizpůsobit daným poměrům. Jemně rozptýlený vzduch ve směšovacích působí daleko účinněji než vzduchové bublinky získané známými způsoby, takže přivedený vzduch lze daleko lépe využít, než tomu je u stávajících zařízení. Hlavní výhodou je však možnost odlučovat i jemné části,ce z kapalného prostředí, kde tvoří suspenze neb emulze, které dosavadními postupy mohly být odloučeny jen s velkými obtížemi.

Možnost postupného působení různých činidel je dána při postupném jejich zavádění do smššovačů různých stupňů. Zařízení podle vynálezu lze přirozeně doplnit například předcházejícím gravitačním odlučováním hrubých částic, pokud to je nutné, popřípadě mechanickými filtry.

Claims (1)

1. Zařízení k odlučování různých látek v kapalném prostředí, zejména látek tvořících suspenze a emulze,· pomocí flotace s využitím prstencového skoku pro směšování plynného prostředí s kapalným prostředím, sestávající z nádrže, smššovačů a zařízení na shrnování flotací odloučených částic, vyznačující se tím, že nádrž (1) je dělena na nejméně dva odlučovací stupně, dq jejichž spodních částí ústi výstup aspoň jednoho směšovače (12), sestávajícího z potrubí (27) připojeného na čerpadlo (34, 35) příslušného odlučovacího stupně, v kterémžto potrubí (27) je upraveno zařízení tvořené například potrubím (29) a deskou (33) pro usměrňování kapaliny k vnitřnímu obvodu potrubí (27), s přívodem plynného prostředí do středu potrubí (27), popřípadě s dalším přívodem (31) pro přivádění chemického činidla do středu potrubí (271, prostor (7) prvního odlučovacího stupně je opatřen u dna přírubou (36) k přivádění surové nezpracované kapaliny a v horní části přírubou (37) k nabírání recirkulujicí kapaliny čerpadlem (35) prvního odlučovacího stupně (7) s napojením přečer pávané kapaliny na vstupní roury (28) směšovačů (12) prvního odlučovacího stupně, přičemž mezi prvním odlučovacím stupněm (7) a druhým stupněm (8) je upraven aspoň jeden přívod (13), jehož vstup je v prvním odlučovacím stupni (7) poblíž dna a před tímto vstupem je upravena přepážka (14) k zamezení přímého spojení z výstupu směšovače (12) do přívodu (13), a dále přívod (15) s přepážkou (1.6) je mezi druhým odlučovacím stupněm (8) a prostorem (9) pro zpracovanou vodu, v němž je přepážka (17) připojená na příčku (4) pod výstupem přívodu (15), tvořící na horním konci přeliv (18) pro zpracovanou vodu a prostor (9) pro zpracovanou vodu je otvory (24) u dna spojen s prostorem (11) pro odvádění zpracované vody, opatřeným u dna přírubou (25) k přivádění kapaliny do čerpadla (34) druhého, posledního směšovacího stupně (8), a přírubou (26) na odvádění zpracované kapaliny.