Способ флотационного разделения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 2 Р 1/2 5 Н 4 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ту ч Т ВТОРС Г.Л (53 (56 юею ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ) Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод. Л., 1983 с,57-61Авторское свидетельство СССР У 458337, кл. В 03 П 1/02, 1964.(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение может найти применение при извлечении дисперсных частиц из жидкости пузырьками газа в горнорудной, химической, нефтехимиче кой, биологической промьппленности и при очйстке сточных вод, Цель изобретения - повьппение извлечения части флотируемого компонента путем предот вращения коалесценции мелких пузырьков в крупные и увеличения сил сцепления пузырьков газа с частицами дис-персной фазы. Воздух предварительноионизируют в ионизаторе с получениемионов с одноименными зарядами. Потомионизированный воздух направляют вофлотационную камеру (К), где находится разделяемая дисперсная жидкость.А на корпус ФК дополнительно подаютнапряжение того же знака, что и знакполучаемых ионов воздуха. Пузырькивоздуха при всплывании в дисперснойжидкости не могут разрядиться ни вней, ни соприкасаясь со стенками ФК.Они и не могут сближаться друг с дру- агом и значит коалесцироватьв Электрическое поле, образукнцееся вокругзаряженных пузырьков воздуха, способствует увеличению сил сцепления пу- Сзырька с частицей.одноименными зарядами, а иток ираяляются под сетку фл.ътациопнои камеры где находится разделяемая дисперсная 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.П р и м е р. Проводят экспериментальные исследования эффективности разделения предлагаемым способом йлотации с помощью одноименно заряженных пузырьков воздуха модельной 1 -ной суспензии поливинилхлорида в воде, Плотность частиц поливинилхлорида составляет 1100 кг/м, размер частиц 30-1 б 0 мкм. Эффективность разделения определяют по степени извлечения частиц. Для этого осветленную после флотации воду фильтруют, и по осадку находят степень извлечения по формуле где х - степень извлечения;т - масса неуловленных частиц; ш - начальная масса частиц дофлотации.Предлагаемый способ разделения сравнивают с известными способами пневматической флотации и.электрофлотации,Опыты проводят на лабораторной установке с объемом рабочей камеры 1 л. В случае электрофлотации на дне рабочей камеры устанавливают две 1 129;71 д,Изобретение относится к флотационному разделению дисперсных жидкостей и может найти применение приизвлечении дисперсных частиц из жидкости пузырьками газа в горнорудной,химической, нефтехимической, биологической промышленности и при очисткесточных вод,Целью изобретения является повышение извлечения частиц флотируемого 10компонента путем предотвращения коалесценции мелких пузырьков в крупныеи увеличения сил сцепления пузырьковгаза с частицами дисперсной фазы.Согласно способу флотационного 15разделения, включающему образованиепузырьков воздуха во флотационнойкамере с дисперсной жидкостью,закрепление пузырьков на частицах дисперсной жидкости и вынос их в пену, воздух перед подачей в дисперсную жидкость заряжается одноименными зарядами путем ионизации, а флотационнаякамера подключена к электроду той же,что и ионы ионизированного воздуха 25полярности.Подача в дисперсную жидкость заряженных одноименными зарядами пузырьков газа при подключенной кэлектроду той же полярности флотационной камере позволяет предотвратитьстолкновение мелких газовых пузырькови их коалесценцию в крупные, увеличить время взаимодействия и поверхность контакта пузырьков с частицамиили каплями дисперсной фазы, а значитвероятность столкновения и эффективность разделения. Кроме того, заряженные пузырьки газа при столкновениис частицами, своим электрическим полем 40способствуют возрастанию сил сцепления и вероятности закрепления частицна заряженных пузырьках до их выносав пену.Для проведения флотационного разделения по предлагаемому способунеобходим компрессор для нагнетаниягаза, 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 осуществляетсяследующим образом.Поток газа компрессором подаетсяв ионизатор, в электрическом полекоторого пузырьки газа заряжаются12979 10 Формула изобретения Составитель В, ШубинаТехред А.Кравчук Корректор.И. Муска Редактор А. Петров Заказ 843/9Тираж 512 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, 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 60 х 60 мкм. Воздух подают микрокоипрессором той же, что и у электрофлотатора, мощностью 25 Вт. По предлагаемому способу флотационного разделения воздух подают под ту же сетку, что и при пнениатической 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 флотационныи разделением заряженныии пузырьками воздуха проводят 20 по двум вариантам: корпус электро- изолирован; корпус подключен к катоду той же полярности, что и пузырьки воздуха.Кроме того по флотационноиу разде лению модельной 1 Х-ной суспензии полихпорвинила в воде проводят эксперименты по такому же разделению проиьппленных дисперсных сред: сточных вод завода белково-витаминных концентра тов и отработанного веретенного масла. Время обработки дисперсных жидкостей пузырьками газа по всех опытах составляет пять минут.Во всех случаях разделения предла гаеиый.способ при равных энергозатратах приводит к увеличению качества разделения на 8-117 по сравнению с пневматической флотацией, а по сравнению с электрофлотацией качество раэделения возрастает на 2-57. для водных суспензий. При разделении веретенного масла от твердых включений электрофло 14 4тация вообще не пригодна, так как под действием электрического тока в нем 1не 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 этоиу пути целесообразно идти при использовании проточных флотационных камер, когда невозможна полная электроизоляция из-за непрерывного прито-. ка разделяемой дисперсной жидкости и стока очищенной ее сплошнойфазы. Способ флотационного разделения, включающий предварительную ионизацию воздуха с получением ионов с одноииенныии эарядаии, введение ионизированного воздуха во флотационную камеру с диперсной жидкостью и удале" ние продуктов разделения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения извлечениячастиц флотируеиого 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.