Способ контроля концентрации твердой фазы в аэрированной суспензии

Союз СоввтскикСоциалистическихРеспублик ИСАНИЕ ЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ 1) Дополни 2)Заявлен ельное к свид 5. 08. 8 322260/18-25 М. Кд.6 01 М 9/ присоединением заявки еударетеееые комете СССР. 82, бюл Ао делам изебретеки и открыткойОпубл вано 23,1 тень М26.10.8 Дат публикован описан В.А. Матвеев, А.А.В.Н, Смирнов, Ю.С., Кол Рогоз ГоловкоунийЧ а л енко, Г ов, М.ДМатий 72) Авторы изобретения а и роектный йнститу 6Всесоюзный научно ледовательскииургии 7) Заявитель(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ К ФАЗЫ В АЭРИРОВАНН ДОИ 1 ЕНТРАЦИИ СУСПЕНЗИ 1Изобретение относится к технике контроля состава технологических сред путем измерения их плотности и других физических свойств и может быть использовано в калийной, горно- обогатительной и других отраслях народного хозяйства для контроля состава суспензий, содержащих жидкую, твердую и газообразную фазы. Известен способ измерения соотно о шения компонентов смеси из жидкой и газообразной среды, основанный на сравнении плотностей чистой жидкости и смеси Г 13.Известен способ измерения пространственного распределения плотности- потока двух или многофазных сред, согласно которому радиоактивное изЛучение от одного источника с помощью коллиматора разделяется на несколько цветных пучков излучения и воспринимаются по отдельности одним и тем же детектором излучения Г 2 ",1. Наиболее близким техническим решением к предложенному является способдля определения. концентрации суспендированных частиц в потоке жидкости,согласно которому измеряют плотностьсуспензии и по ее значению судят оконцентрации твердой фазы. Например,через суспензию пропускают луч радиоизотопного плотномера и по поглощению энергии луча контролируют концентрацию твердой фазы 3 1.Недостаток известного способа состоит в том, что появление в суспензии газообразной формы приводит к дополнительной ошибке измерения концентрации твердого вещества 1,твердой фазы ). Эта ошибка пропорциональна концентрации газообразной фазы и можетв несколько раз превышать основнуюошибку измерения,Целью изобретения является повышение точности контроля концентрациитвердой фазы в аэрированных суспенэиях.10 х 100/328 = 30,5 3 9687Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля состава суспенэии по плотности дополнитель" но измеряют объемную концентрацию дисперсной базы, а расчет концентрации твердой фазы ведут по формуле Рж Ус Ржс: с+ ---т рт . Ят Рт где Гт -.концентрация твердой Фазы; рс,рт,р,- плотность суспензии, твердой и жидкой Фаз соответственно;С - объемная концентрация дисперсной фазы (суммы твердойи газообразной фазы ).Измерение плотности суспензии и объемной концентрации дисперсной фазыроизводят в зоне. совмещенной по .наи В ольшей чувствительности датчиков плотности и объемной концентрации.Например, при измерении плотности радиоизотопнцм плотномером, а объемной концентрации - кондуктометричес- ф ким концентратомером типа "жидкостной виток", луч плотномера пропускают .через отверстие датчика концентрато-мера.Способ осуществляется следующим , ЭО образом.Выбирают зону контроля суспензии, в которой проба наиболее представительна, Помещают в суспензию плотномер и концентратомер дисперсной Фазы. з Совмещают зону измерения плотностии зону измерения объемной концентрации по наибольшей чувствительности датчиков. Совмещение выполняют таким образом, чтобы в общей зоне измерения чувствительность их к концентрации твердой фазы была наибольшей, Измеряют плотность суспензии рс и объемную концентрацию дисперсной фазы С, По уравнению (1 ) рассчитывают концентра з цию твердой фазы. Концентрацию газообразной Фазы С т и жидкой Фазы Срассчитывают по уравнениямСг = С- С,; (2).с,= 1 - С(3)Характерной особенностью калийных и других производств является то, что перерабвтываемые суспензии не имеют равномерного распределения твердой. фазы по объему, Особенно это заметно И в открытых аппаратах и незаполненнцх трубопроводах. Поэтому измерение плот" ности суопензии и концентрации дис 02 4персной фазы в разнесенных в провт" ранстве точках приводит к увелийению ошибки контроля суспензии. Согласно предложенному способу этот недостаток устранен благодаря тому, что измерение,плотности суспензии и объемной концентрации. производят в совмещенной зоне по наибольшей чувствительности датчиков плотности и объемной концентрации дисперсной фазы. Например, при измерении плотности радиоизотопным плотномером, а концентра" ции дисперсной фазы - кондуктометрическим концентратором с жидкостным витком, луч плотномера пропускают через отверстие датчика концентратомера (Фиг. 1) .Способ может быть реализован следующим образом. В качестве измерителя плотности суспензии используют радиоизотопный плотномер. В качестве измерителя злектропроводности используют кондуктометрический концентратомер суспензий. Излучатель 1 и приемник 2 адиоиаотопного ппотнонера 3 устанаа ливают так, чтобы луч проходил через отверстие (измерительный канал ) 4. кондуктометрического концентратомера 5. ИнФормацию плотномера и концентратомера обрабатывают с помощью ЭВИ 6. Полученный результат регистри-, руют печатающей машиной 7.П р и и е р. Для аэрированной суспенэии процесса основной Флотации КС 1 обогатительной Фабрики имеем плот ность твердой фазы р = 2,12 г/смЗ, плотность жидкой фазы р, = 1 240 г/3ф. У /см . Результат измерения плотности суспензии р = 1,441 г/см , результатз измерения объемной концентрации С= = 0,384, Рассчитываем концентрацию твердой фазы по уравнению плотномеРа (Гтру-р 1,441- 1,2401 а у,.н/отноРассчитываем состав суспензии поуравнениям (1 )- СЗ )а Ст 03199 = 0,065; Сж = 0,616, Результат весового анализа С= 0,328. Относительная ошибка измерений концентрации твердой фазы по плотномеру составляет о-т(ро)-т в щите=(228 328)" Относительная ошибка измерений попредложенному способу составляет968 ВНИИПИ Заказ 8156/71 Тираж 887 Подписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная,5 Ст- Ст(В 319-328 .ь Ф: оо: -- З 2 т - 100 :2,7) с,(,)Способ позволяет значительно повы 5 сить точность контроля концентрации твердого в азрированной суспензии, Кроме того, способ позволяет получить ,дополнительную информацию о концентрации газообразной фазы, что важно при управлении флотацией и связанными с нею другими процессами. Совмещение зон чувствительности позволяет дополнительно повысить точность контроля твердой фазы в аэрированных суспензи ях во флотомашинах, трубопроводах и других аппаратах. В целом среднеквадратическая ошибка по предлагаемому способу по сравнению с известным уменьшается почти на порядок. Способ имеет важное технико-экономическое значение для калийных производств. Внедрение метода на аэрированных суспенэиях флотомашин позволяет повысить точиость контроля концентрации твер 25. дого, тем самым оптимизировать реагентный режим процесса, сократить расход дорогостоящих реагентов.Формула изобретения, 1. Способ контроля концентрации 5 твердой фазы в аэрированной суспенэии 702Ьпутем измерения ее плотности, о т" л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, из" меряют объемную конентрацию ди)спас" ной фазы и расчет концентрации твер" дой фазы производят по формуле.1;Р;к РС УКС = - С+ --- )Ят Ят где С - концентрация твердой фазы;Сб - объемная концентрация дис"персной фазы;Рс)Рт.9, плотность сУспенэии, твеРдой и жидкой фаз соответственно.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измерение плот" ности суспензии и объемной концентрации дисперсной фазы производят в сов-мещенной зоне по наибольшей чувстви" тельности датчиков плотности и концентрации. Источники информации ) принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка ФРГ 8) 2554540) кл, 6 01 В 4 9/36, 1977. 2. Заявка ФРГ У 2642064) кл. С 01 й 9/24, 1978. 3. Патент США М 4080076,кл. 356/208) 1978 (прототип).