Способ разделения суспензий в гидроциклоне

(19 4 (5) 5/20 ГОСУД АРСПО ДЕЛ САНИЕ ЕЛЬСТ УСПЕНЗИИ я в пода- раздеа юилиад В ой Рево го союз ции и пр й, м еленин,туре,весную к льсколюминне агниепромышленнос088.8)А.Г. Основныеты химическойХимия", 1971,.М. Т Баку ия и рас969,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ С(54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯВ ГИДРОЦИКЛОНЕ, заключающийче суспензии в гндроциклонленин ее на фазы, о т л и чщ и й с я тем, что, с цельюповывения эффективности раэсуспензню подают при темперпревииающей на 0,5-4 С равитермодинамическую.25 Однако применение гидроциклонов для разделения высококонцентриро. - ванных суспенэий оказывается малоэффективным, поскольку иэ-за высоких концентраций твердого в гидро- циклоне, падает степень разделения, что объясняется сложностью гидродинамической обстановки в циклоне в условиях, стесненных для дрейФа твердых частиц и движения твердой и жидкой фаз одна относительно другой. Таким образом, с ростом объемной концентрации твердой фазы в исходной суспенэии эффективность гидроциклона падает.Целью изобретения является повышение эффективности разделения суспензий в гидроциклоне.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в подаче суспензия в гидроциклон и разделении ее на Фазы,40 50 1 1153995Изобретение относится к химической и обогатительной технологии и может быть использовано для разделения твердой Фракции от жидкостей.Известен способ осаждения в поле центробежных сил, в частности, с использованием центрифуг 1113Эти аппараты. быстро и эффективно разделяют среды с разной плотностью, цо не просты в изготов ленни и обслуживании, поскольку имеют электропривод и требуют хорошей центровки.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является способ раз- деления еуспензий, заключающийся в подаче суспензии в гидроциклон и разделении ее на Фазы.Способ заключается в следующем. В цилиндрический корпус, в тангенциально расположенный штуцер, подают исходную суспензию со скоростью до 5 м/с. За счет центробежных сил в аппарате происходит разделение на верхний продукт - фугат и нижний - осадок. Разделяемая суспензия (жидкость + твердое), войдя в гидроциклон с большой скоростью, приобретает вращательное движение и по мере ее перемещения вниз крупные твердые частицы концентрируются вблизи внутренней поверхности конуса. В центральной части корпуса возникает встречный вос 35 ходящий поток фугата 123. суспензию подают при температуре,превышающей на 0,5-4 С равновеснуютермодинамическую,Суспензия поступает перегретой.н поэтому во входном штуцере гидроциклона и на входе в гидроциклонсуспензия вскипает, образуя трехфазную смесь (твердое + жидкость ++ газ). Паровая фаза в силу большогоудельного объема увеличивает скорость движения суспенэии на входев аппарат и в самом аппарате, аследовательно, при тех же размерахаппарата возрастает центробежноеускорение. Кроме того, с появлением в суспенэии газовой Фазы уменьшается объемная концентрация твердой Фазы, что способствует повышению степени разделения суспензии.Давление в гидроциклоне можетбыть как равное атмосферному, таки отличное от него. Величинасброса температуры суспенэии дляобразования паровой Фазы определяется необходимой величиной объемапара для создания нужной гидродинамической обстановки в гидроциклоне.П р и м е р 1. "Холодная" стемпературой 94 С бокситовая пульпа(размолотый боксит и алюминатныйраствор) с ж/т 5,3 подается вгидроциклон диаметром 500 мм с входным штуцером 150 мм. Количествоподаваемой пульпы 100 м /ч. Скорость входа пульпы в гидроциклонсоставляет 2,08 м/с. Количество жидкой Фазы 130 кг или 93 м, количество твердой Фазы 24,5 кг илимэПри этом под конус (в пески)уходит 457 твердого, так как имеется11 кг и 17,6 кг жидкой фазы,ж/т 1,6,П р и м е р 2. Вокситовая пульпас температурой 116 С в количестве100 мз/ч с ж/т 5,3 подается в гидроциклон с входным штуцером 150 мм,Температурная депрессия пульпы 15 С,т.е. алюминатный раствор.при атмос.Ферном давлении вскипает при 115 С.Таким образом, перегрев пульпы составляет 1"С, При входе пульпы в гидроциклон, где давление равно атмосферному, происходит сброс температуры на один градус, при этом пульпавскипает с образованием 185 кг/чпара. Объем этого лара равен 314 м .Таким образом, объем суспензии, проходящей через гидроциклон, возрасСоставитель Э. ЯшковаТехред Л.Коцюбняк Корректор М, Демчик Редактор О. Черниченко Заказ 2573/8 Тираж 543 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 3тает до 414 м/ч. Соответственно скорость суспензии на входе в гидро- циклон составляет 8,6 м/с, т.е.скорость возрастает в 4,1 раза, а центробежное ускорение - в 16,8 раза С учетом этого Фактора, а также того, что объемная плотность пульпы уменьшается, технологические показатели разделения твердого от раствора в гидроциклоне улучшаются и составляют при ж/т из-под конуса 1,2, при этом в пески уходит 687 твердого или 16,7 кг. П р и и е р 3. Бокситовая пульпа с температурой 120 С. в количестве 100 мз /ч с ж/т 5,3 подается в гидроциклон с входным штуцером 150 мм. Температура кипения пульпы при атмосферном давлении равна 153995 4115 ОС, т.е. перегрев составляет 5 С.При входе пульпы в гидроциклон происходит ее вскипание и сброс температуры на 5 С. При этом образуется925 кг/ч пара, объем которого составляет 1570 м, Скорость суспензиина входе в гидроциклон возрастает(по сравнению с примером 1) в 16,7раза и составляет 34,7 м/с, При та- О кой высокой скорости происходитсрыв работы гидроциклона. В результате движения газового потока происходит захват и унос газовой Фазойне только жидкой фазы,.но и частичектвердой Фазы. В результате большаячасть твердой Фазы выносится газожидкостным потоком через верхнийсливной патрубок. При этом в пескис ж/т 1,6 уходит только 253 твердойфазы или 6,1 т/ч.