Способ центробежного отстаивания и фильтрации высокодисперсных суспензий

Класс 124, ЗО133861 ссср ие изов чтенияСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИС К АВ Подписная гррт Т. А. Малиновская, М. Е, Щербакова и Г. А,ОСОБ ЦЕИТРОБЕЖИОГО ОТСТАИВАНИЯ И ВЫСОКОДИСПЕРСИЫХ СУСЛЕКЗИ еева ИДЬТРАЦИ Заявлено 20 февраля 1960 г. за655561/23 в Кмнтет и делам избрет ний и открытий при Совете Хинистров СССРене изооретений26 за 196 твликовано в Бюлл анные растворы гяпическими веИзвестен способ предварительной обработки суспензий поливалентными электролитами для образования агрегатов более крупного размера. а также широко распространены процессы разделения сспензий методами фльтрации и отстаивания в центробежном поле.Характерной чертой большинства суспензий органических красителей и их полупродуктов является их высокая дисперспость (от 1 - 2 до 5 - 10 1),Лсперсной средой обычно бывают концентрировэлектролитов в сочетании с непрореагровавшли орцествями и полупродуктами реакции.Высокая дисперсность таких суспензий видна при фильтрации их через Оумажный фильтр, на котором не Остается осадка (что является одним из методов оценки качества диспсргровання).Процесс фильтрации или цент 1 зобежного Отстаивания указанных суспензий протекает весьма медлсшо. Скорость процессов находится в зависимости от размеров частиц суспензип и поэтому эти процессы могут быть интенсифицированы путем увеличения размера частиц за счет их предварительной агрегации.Предлагаемый способ отличается от известных тем, что, с целью интенсификации процесса фильтрации и центробежного отстаивания для разделения высокодисперсных суспензий, например органических красителей и их полупродуктов, путем агрегации частиц указанных суспензий, к последним предварительно добавляют полиакриламид или полиакрилонитрил, или полиакриловую кислоту, или продукты их час 1 ичного гидролиза.Применение предлагаемого способа позволяет ускорить протессы фильтрации и отстаивания, благодаря чему достигается интенсификация процесса разделения высокодисперсных суспензий и без потерь красителя, о ЯДЯ 6Способ заключается в следующем,При агрегации частиц суспензий с применением раствора высокополимерной водорастворимой смолы могут оыть три случая.1. В случае мелкодисперсных систем (с размером частиц 1 - 3 рв суспензию сначала добавляют поливалентный электролит, которыйподоирают в зависимости от знака заряда частиц, затем раствор высокополимерной водорастворимой смолы, В качестве таких смол применяют полиакриламид, полиакрилнитрил или полиакриловую кислоту.Эти смолы применяют также для интенсификации процессов связан-:ных с обогащением руд, а также для улучшения структуры почв иулучшения очистки воды,После описанной обработки мелкие частицы суспензий агрегируются, за счет чего скорость процессов фильтрации и центрооежного отстаиванйя увеличивается. Количество дооавляемого раствора высокополимерной смолы и степень его разоавления должны быть таковы,чтобы обеспечить равномерную агрегацию частиц суспензии без увеличения вязкости дисперсной среды.2, В случае, когда дисперсность красителей и полупродуктов нижеуказанной в п. 1 и когда дисперсная среда является достаточно сильным электролитом, предлагается производить агрегацию частиц непосредственно обработкой ее раствором высокополимерпой смолы, Всесказанное в п, 1 о количестве добавляемого раствора смолы относитсяк п. 2.3, В случае диспергированных красителей и пигментоз для сгущения суспензий предлагается производить такую же обработку, как ив п, 1 с той разницей, что добавляемый поливалентный электролитдолжен быть взят в количестве, соответствующем порогу агрегации,а высокополимерная смола в количестве, обеспечивающем агрегацию.При таком способе достигается как возможность сгущения суспензий центробежным отстаиванием, так и легкость последующей дезагре.гации, необходимой для окрашивания вискозы в массе.П р и м е р 1. Сгущение диспергированного пигмента желтого2 К, с последующей дезагрегацией частиц,Суспензия диспергированного пигмента содержала 8,8% твердойфазы (пигмента) с размером частиц 1 - 2 р и 107 о диспергатора НФ(от веса пигмента),Суспензия не расслаивалась при 2-месячном стоянии и при фильтровании ее через бумажный фильтр, весь пигмент проходил черезфильтр, только окрашивая последний. К 1000 лл суспензии при перемешивании добавляли 200 мл раствора соли А 1(Хо,) с концентрацией1,7 г А 1 на литр раствора. и 200 лил раствора частично гидролизованного полиакриламида с концентрацией 0,25 г на литр раствора. Частицыпри этом агрегировались до размеров 5 - 20 рЗатем суспензию обраоатывали на сверхцентрифуге при фактореразделения 10 000. Полученная паста содержала 30 - 35% твердойфазы, причем жидкая фаза совершенно не содержала пигмента.Для дезагрегации паста замешивалась с 40%-ным диспергаторомНФ (от веса сухого пигмента), После перемешивания в течение двухчасов почти все агрегаты распались.Для получения пасты по дисперсности, не отличающейся от исходной суспензии, паста диспергировалась на вибромельнице в течение часа,П р и м е р 2, Интенсификация и механизация процесса разделения суспензии красителя прямого черного 3. Исходная суспензия краси133861теля содержала 8 - 10 О/о твердой фазы с размером большинстга частиц 2 - 3 ри небольшим количеством агрегатов до 10 иПри отстойном разделении исходной суспензии красителя в пробирочной центрифуге с фактором разделения 1000 в течение пяти минут не наолюдалось осветлепия слоя фильтрата. При добавлении к суспензии /ь (по объему) раствора А(МОз)з с концентрацией 1,7 г/.г А 1, а затем / (по Объему) раствора .,Олиакрилямида с концентрацией 0,25 г/л суспензия агрегировалась до размера частиц 100 иПри отстаивании агрегированпой суспензии в пробирочной центрифуге с фактором разделения 1000 твердая фаза практически полностью отстаивалась за 1 - 2 минуты (высота осветительного слоя составляла 30 - 40 лил при общей высоте суспензии 60 лм),Таким образом, процесс разделения суспензии может быть осуществлен на обычной отстойной центрифуге при высокой производительности агрегата и без потерь красителя.П р и м е р 3. Интенсификация центробежного отстаивания суспензии 1-аминоантрахинона, полученного непрерывным методом.Исходная суспензия 1-аминоантрахинона содержала 8 - 9% твердой фазы с размером частиц 2 - 5 р . При разделении на пробирочной центрифуге с фактором разделения 1000 исходной суспензии, разбавленной водой (для получения сравнимых показателей с результатами разделения агрегированной суспензии) высота осветительного слоя за одну минуту составляла 4 - 5 лм. При добавлении к суспензии /д (по объему) раствора частично гидролизованного полиакриламида с концентрацией 0,2 - 0,25 г/л твердая фаза суспензии агрегировалась до размера частиц 10 в 1 р,При фуговании агрегированной суспензии на пробирочной центрифуге с сЬактором разделения 1000 высота осветленного слоя за одну минуту составляла 20 - 25 лл.Предмет изо бр етения1. Способ центробежного отстаивания и фильтрации высокодисперсных суспензий, например органических красителей и их промежуточных продуктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса путем агрегации мелких частиц указанных суспензий, к последним предварительно добавляют полиакриламид или полиакрилочитрил, или полиакриловую кислоту, или продукты их частичного гидролиза.2, Способ по п, 1, отл и ч а ющийс я тем, что, с целью образования агрегатов более крупного размера, к суспензиям предварительно добавляют поливалентные электролиты.