Способ разделения жидких дисперсных систем

Номер патента: 1197740

Авторы: Илясов, Лешонок, Соколов, Шульга

ZIP архив

Текст

)4 В 04 С 1/О ЕЛЬСТ роизводмавтоматика лясов,ии, 198 СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИ(54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ путем созданияпотока в горизонтально расположенРЕТЕНИЯ ном кольцевом трубопроводе и раздельном выводе дисперсной фазы и д персионной среды, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыФ шення степени разделения и снижени энергозатрат при разделении жидких дисперсных систем с концентрацией до 40 г/л, поток создают в трубопр воде прямоугольного сечения со скоростью не более 1,0 м/с, при этом вывод дисперсной фазы осущест вляют на внутреннем контуре трубопровода, а дисперсионной среды - на наружном.1 1Изобретение относится к способам разделения суспензий, эмульсий и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышениестепени разделения и снижение энергозатрат.Разделение осуществляют в трубопроводе прямоугольного сечения, чтоисключает перемешиванйе потока засчет ецио винтового дв 6 же 1 ия. Наилучшие результаты достигают при ширине трубопровода больше егд высотыи горизонтальном расположении ширины трубопровода, что позволяет исключить поперечные циркуляции потока. При этом в прямоугольном кольцевом трубопроводе при скорости потока не более 1 м/с в поперечном сечении потока образуется перепад скорости, вектор которого направлен по радиусу кольца, а уменьшение скорости направлено к центру кольца.На фиг. 1 изображена часть горизонтально расположенного кольцевого трубопровода прямоугольного сечения", на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1.Поток жидкой дисперсионной системы имеет ширину ц и высоту 6 , Скорость Ч во внешнем контуре потока убывает в сторону внутреннего контура потока, где ее значение рав-.1(нопри этом в сечении потока обЦ разуется перепад скорости ЬЧ-ч вектор которого у направлен по радиусу к центру кольца. При таком профиле скоростей в сечении потока к частицам дисперсной фазы прикладываются силы, направление которых совпадает с направлением вращения потока, а величина убывает в направлении к центру вращения потока.Такое распределение сил приводитк вращению частиц дисперсной фазы в горизонтальной плоскости в направлении вращения потока, вследствие чего частицы смещаются к внутреннему контуру потока. Частица 6 смещается в положение 6Скорость смещения частиц пропорциональна их размеру и вращательный момент частиц в несколько десятков раз превосходит их момент инерции, Так при радиусе вращения потока 200 мм и скорости потока 1,0 м/с197740 5 10 15 20 25 30 35 40 45 скорость смещения частиц раэмером0,1 мм составляет более 0,3 м/с,что в несколько раз больше скоростисмещения частиц к внешнему контурупотока по прототипу эа счет центробежной силы,Увеличение скорости потока до1 м/с приводит к уменьшению перепада скорости и при скорости потокабольше 1 м/с перепад скорости междувнешним и внутренним контурамипотока становится равным нулю, приэтом прекращается смещение частицк внутреннему контуру потока. Дальшейшее увеличение скорости потока приводит к образованию сложного профиля скоростей с несколькими максимумами скоростей в сечении потока,вследствие чего образуются завихрения потока и наблюдается перемешивание частиц в потоке. При скоростяхпотока 10 м/с и более центробежнаясила увеличивается до значений, прикоторых крупные частицы размеромболее 0,1 мм преодолевают.завихрения потока и смещаются к внешнемуконтуру потока.Уменьшение скорости потока отзначения 1 м/с приводит к росту перепада скоростей между внешним и .внутренним контурами потока и кувеличению скорости смещения частицк внутреннему контуру потока. Прискорости потока, когда исток превосходит сток, наступает разрыв потока и направленное смещение частиц квнутреннему контуру прекращается.Выбор скорости потока осуществляют в зависимости от гранулометрического состава дисперсной фазы иобеспечения максимальной производительности.Отделение крупных частиц размеромболее 0,5 мм осуществляют при больших скоростях вплоть до 1 м/с, ачастиц размером менее 0,5 мм - прискоростях менее 0,7 м/с. Вывод дисперсной фазы осуществляют на внутреннем контуре потока, например гидравлическим способом, воздушным или жидкостным эжектором или любым известным способом,Вывод осветленной дисперсионной среды осуществляют на внешнем .контуре, например на внешней части выхода потока до границы со сконцентрированной дисперсной фазой.1197 Скоростьпотока Размеры кольцатрубопровода,мм Направлениесмещениячастиц Содержаниечастиц в фугате, г/л Внутреннийрадиус кольца К центру К центру К центру К центру Безразлично 150,0 0,2 Ширина щели 60,0 0,5 0,01 0,7 0,05 Высота щели 10,0 1,0 1,0 1,2 4,0 Внутреннийрадиус кольца К центру К центру К центру К центру 150,0 0,2 0,5 0,015 0,049 Ширина щели 100,0 0,7 Высота щели 5,0 1,0 1,10 Безразлично 4,0 К центру К центру 0,5 0,017 Способ может быть применен как при отделении пузырьков воздуха, частиц с плотностью, близкой к плотности дисперсионной среды, так и твердых частиц с плотностью, например, 2,65 10 кг/м и позволяет3осуществлять практически полное отделение частиц дисперсной фазы размером до 50 мкм при длине вращательного движения потока менее одного 1 О витка. Для повышения качества отделения дисперсных частиц размером 50 мкм и менее увеличивают длину вращательного движения потока до полного витка и более. 15П р и м е р. Проводились экспериментальные исследования на одном кольце горизонтально расположенного кольцевого трубопровода с радиусом кольца 150 мм, 400 мм при ширине . 20 60 мм и высоте 10 мм и соответственВнутреннийрадиус кольца 400,00 0,2 740 4но 100 мм и 5 мм сечения трубопровода.Отделение частиц осуществлялось в диапазоне размеровот 10 мкм до 2,0 мм и плотности частиц от плотности воздуха. до плотности речного песка 2,65 10 кг/м и концентрации твердых частиц 4,0 г/л.Результаты экспериментальных исследований сведены в таблицу. Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет повысить качество разделения идких дисперсных систем в широком диапазоне плотностей отделяемых частиц.и широком диапазоне размеров, при этом затраты энергии на разделение по предлагаемому способу более чем в 30 раз меньше в сравнении с прототипом.1197740 Ширина щели 0,06 60,0 К. центру 0,7 1,2 1,0 К центру Безразлично 4,0 1 О, 0 1,2 Высота щели Внутреннийрадиус кольца 400,0 0,2 К центру К центру К центру К центру Безразлично 0,018 0,065 0,5 100,0 0,7 Ширина щели Высота щели 1,22 1,0 5,0 4,0 оставит ехред И ь В.Тимошксталош ректор С Шекм каз 7652/ одписное митета СССРткрытийская наб.,а оектная,едактор А.Долин Тираж 542 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р

Смотреть

Заявка

3744935, 03.04.1984

ГРОЗНЕНСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ПРОМАВТОМАТИКА"

СОКОЛОВ ВЯЧЕСЛАВ ПЕТРОВИЧ, ИЛЯСОВ ЛЕОНИД ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛЕШОНОК НИКОЛАЙ ФЕДОРОВИЧ, ШУЛЬГА ВАЛЕРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B04C 1/00

Метки: дисперсных, жидких, разделения, систем

Опубликовано: 15.12.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1197740-sposob-razdeleniya-zhidkikh-dispersnykh-sistem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ разделения жидких дисперсных систем</a>

Похожие патенты