Способ сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести

. с т т ОМИС ЕИ РЕТ К ПАТЕН 1.02,8 нянен (Р 1) нии нии 5/12, 1982. обу сепа еды с по ение относинентов из жтяжести.бретения -ко вышение зффекряд осаж сечение А ступе нча тей резер дающих р ые участк ельных ре угом; на ф вуаров с и дающих ре- -А на фиг.1; том расповуаров; на езервуа ров,и последозервуаров иг.5 - систе- эменяющиГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(72) Сеппо Ильмари Рю(54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ КОМПОНЕ НТОВ ИЗ ЖИДКОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ(57) Изобретение относится к способу сепарации компонентов из жидкой среды с помощью силы тяжести и позволяет повысить Изобрет рации компо мощью силы Цель иэо тивности,На фиг.1 показан зервуаров; на фиг.2 -на фиг,3 - то же, при ложении донных час фиг, 4 - схема осаж при которой наружн вательных и паралл соединены друг с др ма осаждающих реэерэффективность. Сепарируемую среду тангенциально подают в первый водоворот ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения, более тяжелый компонент концентрируют в придонной части и удаляют в ее центр, а более легкйй компонент концентрируют в верхней части камеры. Два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальном направлении, при этом водовороты взаимодействуют по крайней мере на части высоты камеры, а часть потока водоворота направляют с периферии водоворота к периферии следующего водоворота, Водовороты, расположенные параллельно относительно потока, взаимодействуют друг с другом. Водовороты, расположенные последовательно относи тельно потока, взаимодействуют друг с другом. Более легкий компонент выпускают из последней камеры через внешний ее край, а более тяжелый компонент выпускают в общий контейнер, расположенный за камерами. 3 э.п. ф-лы, 7 ил. мися размерами резервуаров; на фиг. 6 - ряд осаждающих резервуаров, в которых центры резервуаров идут по зигзагообразной линии; на фиг.7 - то же, снабженных ребром для отклонения потока.На фиг.1 и 2 показан ряд осаждающих резервуаров 1. Сепарируемую среду тангенциально по патрубку 2 подают в первый водоворот 3 ряда камер, имеющих вертикальную ось вращения, Два или более водоворота приводят в контакт друг с другом в горизонтальном направлении. Более тяжелый компонент концентрируют в лридоннойчасти 4, а более легкий компонент концентрируют в верхней части камеры. Некоторая часть наружного края медленно движущегося водоворота 3 предшествующего резервуара проходит в наружный участок Последующего осаждающего резервуара, где упомянутый медленно движущийся водоворот 3 имеет продолжение. Ряд (фиг,1 и 2) содержит пять последовательных осаждающих резервуаРов, Когда поток медленно проходит от первого резервуара к последнему в ряду, сила тяжести концентрирует тяжелый компонент в нижних участках резервуара, а легкий компонент - в верхних участках. В этом случае вь 1 груэка легкого компонента происходит только иэ последнего резервуара у поверхности по выпуСкному отверстию 5. Легкий компонент выгружают над переливной перемычкой 6. В предшествующих резервуарах этою ряда тяжелый компонент в достаточном количеСтве выгружают из придонной части 4 по выпускным отверстиям 7, регулируемым поСредством размера отверстия, клапаном или противодавлением так, что не происходит чрезмерного захвата легкого компонента тяжелым компонентом. В этом случае первые четыре агрегата ряда представляют собой предварительные сепараторы с не Очень значительным выгружаемым потоком, но количество тяжелого компонента уменьшаемся и осаждается по.направлению к донной части. Осаждающие резервуары имеют круглую форму, однако могут быть использованы агрегаты с резервуарами другой формы, например эллиптической, многоугольной, а также различной аркообразной фОрмы, Сбор тяжелого и легкого компонентов может быть произведен из геометрического центра резервуара или из какого-либо смещенного от центра места, Более тяжелый компонент выпускают в общий, контейнер 8. Если уровень более тяжелого компонента в контейнере 9 повышается, количество перетекания увеличивается. Таким образом, уровень переливной перемычки 8 и уровень в Общем контейнере 8 относительного перетекания остаатся практически неизменными благодаря своеобразному саморегулированию. Если поднять уровень перетекания более тяжелого компонента выше, увеличится скорость потока тяжелогО компонента относительно скорости потока легкого компонента. Столкновение водоворотов происходит у закругленных кромок 9. Если используют острые кромки, у которых происхОдит столкнОвение, можно создать колебательное движение в Осаждающих резервуарах, когда поток периОдически проходит ПО разным сторонам кромки. Это возвратно-поступательное, колебательное движение предпочтительно для удержания собранного осадка на дне и для его постепенного уноса к месту 5 сбора.Донные части резервуаров 1(фиг.3) располагают ступенчато в вертикальном направлении. Ступени такого расположения препятствуют прямому потоку вблизи дон ной части от переднего конца ряда агрегатов по направлению к его заднему концу.Донный слой, содержащий тяжелый компонент, стремится остаться ниже ступеней.Поскольку жидкий слой сохраняется пони жаащимся пО направлению к хвостовомуконцу, отделение тяжелого компонента происходит легче, поскольку расстояние осаждения становится короче. Ступенчатое расположение может быть использовано 20 для увеличения высоты тангенциальноговпускного патрубка 2 с тем, чтобы уменьшить скорость на входе, Предусмотрена возможность отсечки части входа 10 посредством преграждающей пластины 11.25 Пластина для преграждения потока можетбыть также установлена для создания препятствия прохождению плавающих объектов и частиц к упомянутому выходу 5 для легкого компонента ( -образной формы), что 30 препятствует образованию турбулентности.Эффект, подобный тому, который получается посредством ступенчатого расположения, может быть достигнут расположением вблизи от донной части некоторых верти кальных пластин 11 для прегражденияпотока, высота которых выбирается соответствующим образом. Легкий компонент может быть выгружен на различных стадиях ряда осаждающих резервуаров 1 посредст вом использования переливов 6 через наружный борт. Они могут быть образованы в средней части ряда (фиг.3) либо в конце ряда, Посредством постепенной выгрузки легкого компонента могут быть созданы, 45 по возможности, малые вертикальные потоки, при этом направленные вверх потоки не подхватывают тяжелый компонент со дна и не переносят его вперед,Параллельные и последовательные ре зервуары 1 (фиг.4) находятся в контакте другс другом посредством входов 10. Осаждающие резервуары создают систему лишь с незначительными делителями 12 потока между различными резервуарами. Такие де лители 12 потока могут быть выполнены ввиде легкой конструкции или полыми, в виде отдельных агрегатов на общем днище или полу резервуаров 1. В случае, показанном на фиг.4, может быть обеспечено эффективное колебательное действие, если делители1665868 А 11 потока установлены с острыми кромками,у которых происходит столкновение, Нафиг,4 - выход для легкого компонента показан аналогично выходу на фиг, 2, но для всехагрегатов с резервуаром. 5На фиг.5 показана схема, в которой размер осаждающих резервуаров 1 изменяется, В начале ряда меньший диаметр создаетболее сильное нижнее течение, чем то, которое имеет место в больших резервуарах по 10направлению к концу. Размер осаждающихрезервуаров в ряду также может постепенно уменьшаться,у На фиг.6 показан ряд осаждающих резервуаров 1, расположенных зигзагообразно, Поток, проходящий через устройство отвхода 2 к выходу 5, принудительно перемещается на возможно большее расстояние, аэто означает, что имеется продолжительноевремя для осаждения. В больших резервуарах 1 основной поток поворачивается болеечем на 180 О, что приводит к интенсификациифеномена чашки в зоне поворота.На фиг.7 представлено устройство, в котором вход 10 снабжен отклоняющим ребром 13 для усиления танТенциальногонаправления потока, Тангенциальный вход2 расположен снаружи радиуса первого агрегата с резервуаром 1. Соответственно изза наружной стенки входной поток 30принужден работать ближе к центру первого резервуара 1. Этот тип устройства, в частности, предпочтителен в нижней частивхода 2 вблизи от дна,Формула изобретения 1. Способ сепарации компонентов изжидкой среды с помощью силы тяжести,заключающийся в том, что сепарируемуюсредутангенциально подают в первый водоворот ряда камер, имеющих вертикальнуюось вращения, при этом более тяжелый компонент концентрируют в придонной части иудаляют в ее центр, а более легкий компонент концентрируют в верхней части камеры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности, два или болееводоворота приводят в контакт друг с другомв горизонтальномнаправлении, при этомводовороты взаимодействуют по крайней мерена части высоты камеры и часть потокаводоворота направляют с периферии водоворота к периферии следующего водоворота,2. Способ поп 1,отличающийсятем, что водовороты, расположенные параллельно относительно потока, взаимодействуют друг с другом.3. Способ поп.1, отлича ющийсятем, что водовороты, расположенные последовательно относительно потока, взаимодействуют друг с другом.4. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что более легкий компонент выпускаютиз последней камеры через внешний еекрай, а более, тяжелый компонент выпускают в общий контейнер, расположенный закамерами.1665868 Редактор Л, Гратил алий Заказ 2402 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5