Способ разделения суспензий

В 04 В 3 САНИЕ ИЗОБРЕТ 1) 4 2 0 ротор 1 в ердого мат тор 1 накл перемешива подаваемой асыпают частицыугтанчвливаютвертикальной осзанный материалнзией. Затем ро его в т риа нно т у суспе ливаю м, ра и устанат 20 до ыи(57) Илениювания а от тверных илиобретеистки жид очистки уг качественнои дой фазы и у токсичных вз вливания це сей, Цель и е степени о я - повыше й фазы и у ценноСпособ еньшение пот чаетсяуспензи ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.И. Основные процехимической техноло НОСОВ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙзобретение относится к раздесуспензий путем центрифугирои может быть использовано для го или токсичного продукт разделения суспензий закл том, что перед введение сота ротора, П - диаметр ротора, иосуществляют его разгон до рабочихчастот вращения для образования намывного фильтрующего слоя из твердого материала в.форме параболоидавращения. Далее ротор 1 устанавлива- .ют вертикально и в процессе центрифугирования производят циркуляциюфугата 4 посредством трубки 3 нафильтрующий слой, находящийся внефугата 4. Такой способ разделениясуспензий повышает степень очистки жидкой фазы и уменьшает потериценного или токсичного продукта.Изобретение относится к разделе, нию суспензий путем центрифугирования и предназначено для качественной очистки фугата от твердой фазы и улавливания ценных или токсичных взвесей, а также может быть использовано для отмывки мелкозернистых полидисперсных твердых материалов от растворимых примесей. 1 ОЦель изобретения - повышение степени очистки жидкой фазы и уменьшение потерь ценного или токсичного продукта,На фиг.1 изображен ротор в установившемся режиме работы;на Фиг.2 то же, в режиме разгона и Формирования осадка.Способ разделения суспензий заключается в следующем.20В ротор 1 засыпают частицы твердого материала (при дальнейшей работе используют часть осадка от предыдущей операции), устанавливают ро тор 1 наклонно к вертикальной оси и при его медленном вращении с частотой 15-45 об/мин перемешивают указанный твердый материал с подаваемой суспензией. Затем устанавливают угол наклона ротора 1 к вертиЬкали равным от 20 до агсС 8 1, гдеЬ - высота ротора, В - диаметр ротора (фиг.2), и осуществляют разгон ротора до рабочих частот вращения в наклонном положении. При этом в результате совместного действия центробежных сил и сил тяжести загружен" 1 О ный твердый материал располагается намывным слоем 2 в форме параболоида вращенияДалее ротор 1 устанавливают вертикально и в режиме центрифугирования при помощи дополнительной 45 трубки 3, подвергая циркуляции фугат 4 из зона его забора на находящийся вне фугата 4 слой 2 твердого материала, осуществляя фильтрацию фугата 4 через образованный фильтрующий слой осадка, Центрифугирование и фильтрацию фугата осуществляют до его очистки от взвешенных частиц, которые оседают как в фильтрующем слое осадка, так и вне этого слоя на внутренней поверхности ротора 1.Общий объем разовой загрузки осадка и суспензии 7 выбирают в диапа Ьзоне (0,6-0,85) Чц, где Ч,= -4 в (0 д ) - кольцевой объем, определяемыйразностью между внутренним диаметром ротора В и диаметром переливного порога ротора й,Границы определяют следующимикритериями: при 70 ( 0,5 Ч уменьшается разовая загрузка суспензиии тем самым производительностьпроцесса, при 70,85 Ч заметноуменьшается объем части осадка, находящейся вне кольцевого слоя фугата 4, что приводит к ухудшению фильтрации и существенному удлинению фазы циркуляционной фильтрации, крометого, появляется опасность выплескивания суспензии из ротора во времяФормирования фильтрующего слоя.После окончания Фильтрационногоцентрифугирования фугат 4 отбираютпри помощи отборной трубки 5,В случае малоо содержания взвесей в суспензии возможно разделениенескольких порций суспензии с использованием одного сформированного фильтрующего слоя. При этом после отбораФугата от предыдущей порции, не останавливая ротора, подают следующуюпорцию суспензии. Работу центрифугипродолжают до накопления предельного количества твердой Фазы, котороеопределяют экспериментально.Частота вращения барабана зависитот дисперсного состава твердой фазы и соотношения плотностей жидкойи твердой Фазы и подбирается опытнымпутем.Способ. можно также использоватьдля отмывки мелкозернистых полидисперсных материалов от растворимыхпримесей, пользуясь многократной циркуляцией растворителя через слойотмываемого твердого материала, прикоторой растворитель очищается отвзвешенных частиц продукта. В этомслучае в наклоненный ротор 1 центриФуги загружают порцию подлежащегоотмывке твердого материала и заливают необходимое количество отмывочнойжидкостикоторое выбирают, как впредыдущем случае, Включают центрифугу и при небольшой частоте вращения(15-45 об/мин) перемешивают твердыйматериал с отмывочной жидкостью. Приэтом в жидкость переходит в виде взвеси мелкодисперсная часть твердогоматериала. Затем устанавливают угол5 15215наклона оси вращения ротора к вертиразгоняют ротор 1 центрифуги до ра 5бочих частот вращения. Крупнодисперсная часть отмываемого материала, каки в предыдущем случае, образует слойв форме параболоида вращения. Далеепереводят ротор в вертикальное положение и проводят центрифугированиес циркуляционной фильтрацией фугатачерез фильтрующий слой с помощью дополнительной циркуляционной трубки3, верхний конец которой вводят вслой фугата 4. В процессе циркуляционной фильтрации происходит отделение перешедшего в состояние взвесиматериала, растворение примеси иотмывка от них твердой ФракцииПринеобходимости операцию отмывки повторяют, Опытный образец центрифуги,на котором отрабатывали технологиюотмывки полидисперсного гранулятаот остаточных солей, имел следующиеразмеры ротора: внутренний диаметрЭ = 250 мм, диаметр переливного порога д = 208 мм, высота ротора Ь == 300 мм, объем Ч = 4,5 л.П р и м е р 1. В ротор центрифуоги, наклоненный на 45 , загружают8000 г диоксида урана полидисперсного состава с размерами частиц.0,01-1000 мкм, заливают 3 л дистил- .лированной воды, Ведут перемешивание 35с частотой вращения 30 об/мин.После перемешивания в пробе фугата содержит 79 г/л твердой фракциис размерами частиц 0,01-25 мкм, Затем разгоняют ротор центрифуги дочастоты вращения 900 об/мин, и после 30-минутного отстоя содержаниетвердой фазы в фугате составляет0,80 г/л, т,е. всего 2,4 г фракции0,1-10 мкм вместе с несмачиваемымичастицами. В результате пятикратнойпромывки суммарный унос твердой фракции составляет 12 г, а затраты времени на отстойный режим работы150 мин,Формула изобретенияСпособ разделения суспензий, пре имущественно содержащих ценный илитоксичный материал в твердой фазе,предусматривающий введение суспенэиив ротор центрифуги, его разгон до рабочих частот вращения и центрифу Гированиео т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения степени очистки жидкой фазы ч уменьшенияпотерь ценного или токсичного продукта, перед введением суспензия вротор в него засыпают частицы твердого материала, ротор устанавливаютниклонно к вертикальной оси и перемешивают указанный твердый материалс подаваемой суспензией, после чегоугол наклона ротора устанавливаюто йравным от 20 до агсс в в , где Ь -высота ротора, Л - диаметр ротора,оЬкали равным от 20 до .агсд -- и0 П р и м е р 2. В ротор центрифуоги, наклоненный на 45 , загружают 8000 г продукта того же состава, что и в примере 1, заливают 3,0 л дистиллированной воды, Ведут перемешивание с частотой вращения 30 об/мин, после которого содержание твердой фазы в пу.1 ь 11 е составляет 80 г/л. 02 6Затем устанавливают ротор с наклонном 25 к вертикали и разгоняют дочастоты вращения 900 об/мин. В пробе фугата содержание твердой фазысоставляет 0,82 г/л, т,е. всего2,46 г фракции 0,01 - 10 мкм. Послеработы центрифуги в режиме циркуляционной Фильтрации в течение 10 мини режиме отстоя 5 мин содержаниетвердой фазы в фугате составляет0,06 г/л, т,е, всего 0,18 г с гранулометрическим составом 0,01-1,0 мкм,В результате пятикратной промывкисуммарный унос продукта составляет0,9 г и затраты времени на работув режимах циркуляционной фильтрации и отстоя 5 мин,Содержание солей в отмытом продукте в первом случае составляет0,04 мас,Е, во втором - 0,03 мас,7Использование изобретения дляотмывки гранулированного материалаот захваченных солей позволяетуменьшить унос продукта с фугатомболее чем в 1 О раз, улучшить отмывку гранулята и уменьшить остаточноесодержание солей в продукте в 3 разаи сократить машинное время на отмывку одной партии материала.Таким образом, реализация изобретения позволяет повысить степеньочистки лидкойфазы и уменьшитьпотери ценного или токсичного продукта, что дает положительный экономический эФфект.152 1502 и разгон ротора до рабочих частотвращения осуществляют в его наклонном положении для образования намывного слоя твердого материала в форме параболоида вращения, а затем роСоставитель Н,КотелевскийРедактор М.Циткина Техред Л,Олшшык И.Муск оррек Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТтор устанавливают вертикально и в процессе центрифугирования осуществляют циркуляцию фугата на слой твердого материала находящийся вне фугаУта,