Сепаратор для разделения трехфазных систем

С 0103 СОВЕТСКИХСОЦИЛЛИСТ ИЧГ СКИХРЕСПУБЛИК ц)5 В 01 0 47/06 ГОСУДЛРСТВЕЮ 1 ЫЙ КОМИТЕТП 0 И 0 БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ КНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 Од 4 Ь(71) Сибирский технологический институт (72) Н.А.Войнов, С.М.Мухаметкиряева, Н.А.Войнова и Н,А.Николаев(56) Авторское свидетельство СССР М 1074571, кл, В 01 О 45/12, 1984.Лукин В.Д, и др, Очистка вентиляционных выбросов в химической промышленности, Л,; Химия, 1980, с.176 - 177.(54) СЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение предназначено для очистки газа твердых и жидких флатирующихсявключений и может быть широко использоИзобретение относится к сепараторам для разделения трехфаэных систем пара(газа), жидкости и флотирующихся частиц и может быть использовано в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, в частности, при сепарации воздуха выходящего иэ ферментера для выращивания кормовых дрожжей от капель жидкости (питательное сусло) и микроорганизмов(дрожжей). Цель изобретения - повышение эффективности сепарации флотирующихся частиц. На чертеже представлен общий вид сепаратора для разделения трехфазных систем,5 Ц 1673174 А 1 вано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности, Целью изобретения является увеличение эффективности сепарации от флотирующихся частиц. Очистка загрязненного газа осуществляется путем контактирования его с жидкостной пленкой, транспортирующейся по обеим сторонам поверхности цилиндрических труб 4. При стекании жидкостной пленки в распределительные камеры 7, происходит осветление жидкости от флотирующихся включений, которые флотируются и через каналы 8 по козырькам 9 поступают на дно корпуса 1 сепаратора. Таким образом, в процессе очистки (сепарации) постоянно используется жидкость с малой концентрацией флотирующихся включений, 1 ил,Сепаратор для разделения трехфазных систем содержит корпус 1 со штуцерами для ввода газа 2 и вывода шлама 3, внутри которого установлены контактные устройства, выполненные в виде цилиндрических труб 4, в верхней части которых размещены сепарационные элементы 5. а в нижней - узлы распределения жидкости и газа 6, По длине снаружи труб 4 размещены распределительные кольцевые камеры 7, снабженные каналами 8 слива и направляющими козырьками 9 под ними, а в верхней части снаружи труб коаксиально установлены улавливающие стаканы 10, образующие кольцевой зазор 11, На поверхности стакана 10 установлен штуцер 12 для подвода жидкости. Камеры 7 размещены с зазорами 13 к трубам 4. При этом отношение длиныЬ, эаглубленного в стакан 10 участка трубы 4 к общей длинетрубы 4 составляет1/1 =0,1 - 0,4.Сепаратор для разделения трехфаэных систем работает следующим образом.Загрязненный газ через штуцер 2 поступает в корпус 1 сепаратора, а затем проходит в цилиндрические трубы 4, подхватывает жидкость из распределителя жидкости и газа б и транспортирует ее в виде тонкой жидкостной пленки. При этом происходит интенсивная очистка газа от твердых включений. На выходе из цилиндрической трубы 4 очищенный газ, жидкостная пленка и капли жидкости поступают в сепарационный элемент 5, где осуществляется отделение жидкости от очищенного газа, при этом жидкость поступает в улавливающий стакан 10, а очищенный газ удаляется из сепаратора. Из улавливающего стакана 10 жидкость с твердыми флотирующимися включениями в ней поступает в кольцевой зазор 11, где, сформировавшись в жидкостное кольцо, стекает затем в виде волновой жидкостной пленки по наружной поверхности цилиндрических труб 4. После этого жидкостная пленка поочередно сливается в жидкость распределительных камер 7, образуя в них флотирующие пузырьки воздуха, которые собирают флотоконцентрат, образуя в верхней части камер 7 сгущенную суспензию (шлам), который через каналы 8 для удаления шлама поступает на направляющие козырьки 9, а затем сливается на дно корпуса 1 сепаратора и отводится иэ него через штуцер 3. Приток свежей жидкости осуществляется через штуцер 12.Таким образом, размещение в верхней части цилиндрических труб улавливающих стаканов, размещения по длине труб камер с каналами для удаления шлама и направляющими козырьками позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность сепаратора, что снижает себестоимость выпускаемого продукта, улучшает экологию окружающей среды,Очистка жидкости от твердых включений происходит за счет флотации включений в полости распределительных камер, которые скапливаются (концентрируются) в верхнем слое жидкости, размещенной в камере. Флотация (подъем пузырьков воздуха и твердых включений в жидкости) осуществляется за счет внедрения воздуха в жидкость, размещенную в распределительных камерах, волновой поверхностью жидкостной пленки, стекающей по наружной поверхности цилиндрических труб и вообще на всем протяжении контакта газа с пленкой жидкости.Таким образом, в распределительных камерах происходит разделение суспензии на осветленную жидкость и шлам, вследствие чего в стекающей и поднимающейся жидкостной пленке не происходит нарастания концентрации включений, что обусловливает устойчивое движение жидкостной пленки и предотвращает забивание сепарационного устройства.Наличие каналов 8 для удаления шлама и направляющих козырьков 9 обеспечивает постоянное удаление шлама из камер и предотвращает попадание шлама с выше- расположенной камеры на нижерасположенной камеры на нижерасположенные, что обеспечивает работоспособность сепаратора,Соблюдение отношения длины участка цилиндрической трубы, размещенного в улавливающем стакане О к длине цилиндрической трубы , равного О/1 = 0,1 - 0,4 позволяет обеспечить в улавливающемстакане столб жидкости (гидрозатвор), устраняющий прорыв газа через кольцевой зазор, образованный улавливающимстаканом и наружной поверхностью цилиндрической трубы, что обеспечивает работоспособность аппарата и направляет газ вовнутреннюю полость цилиндрических труб,обеспечивая тем самым транспортировкужидкости по внутренней поверхноститруб 4.Установлено, что с целью получения эффективности очистки 99-99,8 длина цилиндрической трубы должна быть равна1,5 - 3 м в зависимости от расхода газа и егозапыленности,Тогда высота гидрозагвора О можетварьироваться в зависимости от сопротивления в следующем диапазоне 0,15-1,2 м.При выполнении соотношения 1/. 0,1,высота гидрозатвора становится менее 150мм вод.ст., что явно не достаточно для удержания газа в корпусе 1, аппарат становитсяне работоспособным.Выполнение отношения О/=0,4 не целесообразно, так как неоправдано увеличивается длина О, которая становится более1,2 м, что уменьшает рабочую зону очисткии снижает эффективность. 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Формула изобретения Сепаратор для разделения трехфазных систем, содержащий корпус с контактными устройствами в вице цилиндрических труб, выполненных в нижней части с узлами распределения жидкости и газа, а в верхней части - с сепарационными элементами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения эффективности сепарации флотирую1673 174 Составитель О. Беккеедактор И. Сегляник Техред М,Моргентал Корректор М. Кучеряв Тираж 431 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 2875 ВНИИПИ Го оиэводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 щихся частиц из газа, он снабжен улавливающими стаканами, установленными коаксиально снаружи с зазором к каждой трубе на уровне сепарационного элемента, и кольцевыми камерами, размещенными по длине с зазором снаружи каждой трубы и выполненными с каналами слива шлама в верхней части и направляющими козырьками под мими, при этом отношение длины заглубленного в стакан участка каждой цилиндри ческой трубы к общей длине трубысоставляет 0,1 - 0,4.