Полочный отстойник

(54)жбло ство СССР1978.во СССР1981. 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Дзержинский филиал Лениградского научно-исследовательского иконструкторского института химического машиностроенИя и Горьковскийполитехнический институт им. А.А.Жнова(57) ПОЛОЧНЦЙ ОТСТОИНИК, содеращий корпус с днищем, тонкослойныеки, установленные с зазором один от другого вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки,размещенные в зазоре между блоками, узел ввода исходной суспенэии и узлы отвода разделенных компонентов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения путем полного устранения перемешивания сползающего осадка с исходной смесью, расстояние между вертикальными поперечными перегородками равно (3-30) Ь, где Ь - ширина зазора между блоками.отвода осветленной воды, выполненногов виде сливного желоба 4 с переливнымпорогом 5, узла отвода осадка тяжелого компонента), выполненного ввиде сборных труб 6, соединенных через коллектор 7 с трубой отводаосадка 8, тонкослойных блоков 9, собранных из наклонных полок 10, скрепленных посредством каркаса иэ труб11. Блоки 9 распределены равномернов полости корпуса 1. Угол наклона пслок 10 принимается, большим угла естественного откоса осадка с тем,чтобы сползание его в жидкой средес полок 10 происходило самопроизвольно. Блоки 9 снабжены в верхней частикронштейнами 12, на которых укрепляются катки 13. Катки 13 имеютвоэможность перекатываться по направляющим дорожкам 14, расположенным над блоками 9 выше уровня жидкости в полости корпуса 1. Для направления потока исходной суспенэиислужит отбойный щит 15, а для устранения выноса осадка в зону осветленной жидкости - Фартук 16, крепящийся к нижней части крайних по ходуперемещения исходной суспенэии блоков 9. Между нижними концами полок 10блоков 9 имеются зазоры 17 для удаления осадка, По ширине и высоте зазоров 17 перпендикулярно к его осевойлинии установлены вертикальные поперечные перегородки 18. Перегородки 18 располагаются друг от другапо длине зазора 17 на расстояниифиг. 4, величина которого равна(3-30) Ъ, где Ь - ширина зазора между блоками,Для обеспечения подвижности блоков 9 при монтаже, демонтаже и ремонтах вертикальные перегородки 18выполнены с воэможностью выемки иэполости аппарата беэ разборки блоков9. С этой целью фиг. 5 и 6), например на верхних и нижних трубах 11каркаса блоков 9, приварены ушки 19,а к верхней части вертикальных перегородок 18 - ограничительные планки20. Возможны и другие варианты установки и выемки перегородок 18 с обеспечением подвижности блоков 9.Предлагаемый отстойник работаетследующим образом.Исходную суспензию подают черезтрубу 2 и распределительную перегородку 3 в полость отстойника. Междустенкой корпуса 1 и отбойным Шитом15 суспензия поступает внутрь блоков9. Вследствие наличия вертикальныхперегородок 18 суспензия поступаеттолько внутрь блоков 9 и не проходитв зазор 17,Проходя между наклонными полками10, исходная суспензия под действиемгравитационных сил разделяется насоставляющие ее компоненты. Приэтом твердые частицы осаждаются на Изобретение относится к аппаратам для разделения двух несмешиваюшихся жидкостей и суспензий под действием гравитационных сил и можетбыть использовано в химической,целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности, в частности,для очистки сточных вод.Известен полочный отстойник, содержащий корпус с расположенными вего полости тонкослойными блоками с 10образованием межблочных пространствГ 11.Недостатком данного отстойникаявляется нежелательное перемешивание потоков разделяемой суспензиии осадка. 15Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является полочный отстойник, содержащий корпус с днищем,тонкослойные блоки, установленныемежду собой с зазором вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки, размещенные взазоре между блоками, узел ввода исходной суспенэии и узлы отвода разделенных компонентов 21,Однако в известном отстойнике неустранено полное перемешивание сползающего осадка с исходной смесью.Это объясняется тем, что, во-первых, расстояние между вертикальнымипоперечными перегородками не определено. Во-вторых, в известном отстойнике первая вертикальная перегородка расположена на некотором неопре-.деленном расстоянии от входного устройства. В результате этого потокиосадка и исходной суспензии на этихучастках будут перемешиваться,Целью изобретения является повышение эффективности разделения путем 40полного устранения перемешиваниясползающего осадка с исходной смесью.Поставленная цель достигается тем,что в полочном отстойнике, содержашем корпус с днищем, тонкослойные 45блоки, установленные с зазором одинот другого вдоль продольной оси корпуса, вертикальные поперечные перегородки, размещенные в зазоре междублоками узел ввода исходной суспензии и узлы отвода разделенных компонентов, расстояние между вертикальными поперечными перегородками равно(3-301 Ь, где Ь - ширина зазора междублоками.На фиг. 1 представлен общий видотстойника, продольный вертикальныйразрез; на фиг. 2 - отстойник, видсверху; на фиг, 3 - разрез Л-Л нафиг, 2, на фиг. 4 - разрез Б-Б наФиг. 3, на фиг. 5 - разрез В-В на 60фиг. 4, на Фиг. б - вид Г на Фиг. 5.Отстойник состоит из корпуса 1 сднишем, узла ввода исходной суспенэиивыполненного в виде трубы 2 и распределительной перегородки 3, узла 65510 15 20 где д - ширина зазора между блоками,является оптимальным.Так, при расстоянии между перегородками, большем 30 д, где д - ширина зазора между блоками, исходнаясуспензия или смесь попадают в эа зор вследствие того, что расстояниемежду перегородками превышает эффективную длину распада струйного пото"ка, образующегося при взаимодействии потока исходной суспензии с соот ветствующей перегородкой (фиг, 4) .При попадании потока суспенэии в зазор между блоками происходит егоперемешивание с нисходящим потокомосадка (соответствующего, компонента- - 40 смеси), что снижает эФфективностьразделения в отстойнике. Если жерасстояние между вертикальными поперечными перегородками меньше, чемЗд, т.е. меньше длины зоны ламинари зации потока исходной суспензии (сме.си) в блоках, то эффективность разделения также снижается вследствие,того, что, согласнб литературным дан.ным, в ламинарном потоке разделениепроисходит более эффективно, чем втурбулентном.Формула является полуэмпирической,поскольку, с одной стороны, при выборе верхней границы соотношения (11 используется теоретически рассчитанная длина распада струйного потока,образующегося при взаимодействии потока исходной суспензии смеси и перегородки, а при выборе нижней границы - теоретически рассчитанная дли 60 65 кроме ширины зазора между блоками верхних поверхностях полок 10 и образуют слой осадка. По мере нарастания слоя осадка происходит его сползание по наклонным полкам в зазор между блоками. Затем осадок попадает на днище аппарата и далее поступает в трубы б, соединенные через коллектор 7 с трубой отвода осадка 8, откуда отводится иэ аппарата.Вследствие снабжения отстойника поперечными вертикальными перегородками 18, установленнымв в зазоре 17, разделяемый исходный поток суспензии не заходит в них. Благодаря этому устраняется перемешивание исходного потока с потоком осадка, что повышает эффективность разделения в предлагаемом отстойнике на 7-10 по сравнению с известными полочными отстойниками.Осветленная жидкость, проходя через блоки 9, переливается через переливной порог 5, и, собираясь в сливном желобе 4, удаляется из аппарата.При обслуживании отстойника вертикальные перегородки 18 вынимают иэ полости аппарата. Затем блоки 9 смещают на катках 13 по направляющим дорожкам 14 и грузоподъемным механиз мом удаляют из полости корпуса 1,после чего производят очистку полок от налипших загрязнений и, при необходимости, замену вышедших из строя составных частей и деталей бло ков 9.В случае разделения двух несмешивающихся жидкостей с разными плотностями легкий компонент (более легкая жидкость) отводится через устройство для отвода легкого компонента, расположенное в верхней части ап парата, или удаляется через сливной желоб. При этом зазор 17 предусматри вается только для отвода тяжелого компонента, В случае разделения этих несмешивающихся жидкостей, содержащих твердую фазу (например, нефте- водяная эмульсия, содержащая мехпримеси, с плотностью, превышающей плотность смеси), зазор 17 выполняется как для отвода твердой фазы (осад ка), так и для отвода легкого компонента (нефтепродукта), кроме того во всем зазоре 17 с целью повышения эффективности разделения устанавливают перегородки 18 на расстоянии друг от друга в направлении движения исходной смеси. Легкий компонент отводится через устройство для отвода легкого компонента, расположенное в верхней части аппарата, а тяжелый компонент - либо через сливной желоб 4, либо через устройство для отвода тяжелого компонента, расположенное в средней части аппарата. В случае разделения жидкости, содержащей пузырьки газа, которые необходимо выделить иэ нее, полки 11устанавливаются вершинами вниз, причем между смежными блоками 10, образующими Ч-образную форму полок,необходим зазор 17 для отвода тяжелого компонента (осадка), в которомустанавливаются вертикальные перегородки 18 на расстоянии д друг от друга. Газ удаляется в верхнюю частьаппарата также через зазор 17, в котором устанавливаются перегородки 18 для предотвращения перемешиванияисходной смеси с выделенныии пузырьками газа. Если газ является целевымпродуктом, то он собирается в устройстве для сбора газа (например,в сборном колпаке), а если нет, тоон отводится в атмосферу. Дегазованная вода удаляется через сливной желоб 4 по назначению. Расстояние между вертикальными перегородками, равное Ь = (3-30)д (1) на эоны ламинаризации потока исходной суспензии в блоках. С другойстороны, правильность определенияверхней и нижней границ соотношения1), зависящих и от других факторов,1114624 Ь, нуждается в экспериментальном подтверждении. При этом предполагается, что эти факторы, в частности, скорость потока суспенэии, выбраны оптимальными относительно процесса разделения суспензии в отстойных 5 тонкослойных каналах, т.е, обеспечивающими наивысшую производительность при требуемой эффективности разделения.Для подтверждения и обоснования 16 формулы (1 проведены эксперименталь. ные исследования. Результаты экспериментов приведены в таблице.Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что в 15 интервале от верхней до нижней границы соотношения (1, соответствующем определенному диапазону из;фенения Ь при неизменном значении а, для д, м Ь, мСЬ 1,2 60 0,3 0,02 13,2 1,2 0,04 18,8 18,9 ЗО 0,3 1,2 12 0,1 0,1 1,2 19,2 0,3 0,3 19,3 1,2 0,2 0,4 14,1 2,4 1,2 0,5 0,3 13, 15 0,01 0,6 0,3 60 30 18,8 0,3 0,6 0,020 6О 1 0,3 19,0 19,2 0,2 0,2 0,6 12,9 1,7 0,6 0,35 0,3 0,01 0,3 18,8 18, 87 19,15 12,2 О, 3 30 0,3 0,05 0,3 0,3 0,2 0,1 1,2 0,3 0,25 0,3 расстояние между вертикальнымипоперечными перегородками;ширина межблочного пространства,эффективность разделения;концентрация твердой фазы висходной суспензии;концентрация твердой фазы восветленной жидкости. ЭСисх -Примечание, ь -всех исследуемых фиксированных значений а эффективность разделения изменяется незначительно. Если же отношение - меньше нижней границы или больше верхней границы (И, то наблюдается резкое снижение эффективности разделения 7(примерно в 1,3- 1,5 раза) . При этом эффективность разделения Э определяется именно отношением дв и не зависит от данных параметров по отдельности.Таким образом, установка вертикаль ных поперечных перегородок на впол- не определенных расстояниях между собой приводит к полному устранению нежелательного перемешивания сползаемого осадка с исходной суспензией и повышению эффективности разделения смесей (суспензий) по сравнению с известным отстойником.1114624 Ярдам Составитель Т.ЛедневаТехред Т. Фанта КорректорВ,Синицкая Егорова сное 4/ город, ул. Проектная, 4 атент", г илиал РедактЗаказ 693/14 Тираж 86 НИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж,Подкомитета СССи открытийаушская наб.,