Гидроциклон — SU 1787564 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 5 103 55 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ итехнический инс ков, Н,О.Сиволобобинтельство СССРС 5/16, 1987.тельство СССРВ 3/00, 1982.тельство СССРС 9/00, 1988,54) ГИДРОЦИКЛОН 57) Использованиеульп и суспензийекных сил и принцого извлечен и в технике разделения од действием центропа электрофлотационтвердой фазы.,Я 2 , 1787564 А 1 Гидроциклон, включающий вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками тангенциального ввода суспензии 2, вывода фугата 4, полый цилиндр 5, установленный соосно корпусу 1, и образующий канал для флотации частиц твердой фазы пузырьками электролизных газов на поверхность жидкости, Между корпусом 1 и полым цилиндром 5 размещены два цилиндрических перфорированных электрода анод 6 и катод 7. На электроды 6, 7 подают напряжение постоянного тока, достаточное для электролиза водной среды, образующиеся пузырьки захватывают твердые частицы, сконцентрированные в пристенном слое, и выносят их внутрь полого цилиндра 5, образуя пенный слой. Пузырьки связывают в комплексы практически все фракции дисперсной фазы вплоть до единиц микронов. 1 ил.5Изобретение относится к технике разделения пульп и суспензий под действиемцентробежных сил и позволяет повыситьэффективность разделения за счет использования принципа электрофлотационного 5извлечения твердой фазы.Известен гидроциклон, включающийцилиндрический корпус с верхним тангениальным вводом разделяемой систем и конйческое днище с выходным патрубком, а 10такке вйвоДЬщую систему фугата," Недбстатком конструкции является: вопервых, большая сила трения потока о стенки корпуса, в результате чего центробежнаясила у периферии снижается; во-вторых, наличие частичного уноса потоком жидкостимельчайшей фракции твердого вещества,что снижает качество разделения.Известна фильтрующая центрифуга,включающая вертикальный корпус и соосно 20установленная пара электродов, использующая центробежный принцип концентрации твердого материала в пристеночномслое, а также электрофлотационный методизвлечения дисперсной твердой фазы, 25Недостатком этой конструкции являются скользящие контакты, подводящие ток квращающемуся ротору.В качестве прототипа выбрана конструкция гидроциклона, содеркащая вертикальный корпус с тангенциальным входнымпатрубком, патрубки отвода фугата и шлама, соосный корпусу полый цилиндр, снабжен ныы й по наружной поверхностифильтровальной сеткой, 35Недостатком конструкции снижениецентробежной силы на периферийном участке в результате трения потока о стенкикорпуса, приводящее к ослаблению эффективности разделения, а также повышенное 40гидравлическое сопротивление аппарата отустановки в нем фильтровального элемента,также снижающее результативность процесса.Цель изобретения - повышение эффективности разделения,На чертеже изображен гидроциклондля разделения водных суспензий.Он состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с патрубком тангенциального ввода суспензии 2, конического днища3 с патрубком вывода фугата 4, полого цилиндра 5, установленного соосно корпусу, атакже двух цилиндрических перфорированных электродов: анода 6 и катода 7, помещенных между корпусом и полымцилиндром и электроизолированных от них,причем полый цилиндр 5 при этом образуетканал для флотации частиц твердой фазы пузырьками электролизных газов на поверхность жидкости,Устройство работает следующим образом, Разделяемая суспензия поступает в корпус 1 через патрубок тангенциального ввода 2 и, закручиваясь, отбрасывается центробежными силами к периферии. При этом в пристенном слое происходит концентрация твердой фазы. На электроды 6 и 7 подается напряжение постоянного тока, достаточное для электролиза водной фазы, в результате чего образующиеся пузырьки захватывают твердые частицы, сконцентрированные здесь же в пристенном слое, и выносят их в потоке сначала в коническую зону, а затем в режиме всплывания внутри полого цилиндра 5 вверх, образуя на поверхности пенный слой, Очищенная от твердых частиц жидкость-фугат сливается через выходной патрубок 4 в коническом днище 3, Установка электродов 6 и 7 в зоне максимальной концентрации твердой фазы позволяет создать благоприятные условия для обеспечения всех частиц твердого материала пузырьками электролиз газов с образованием комплекса "частица-пузырек", а разделение объема гидроциклона на зону концентрации твердого и зону его выделение из жидкости с помощью цилиндра позволяет создать спокойную гидродинамическую обстановку для подъема комплексов вверх в пену без разрушения. При этом положительным является то, что пузырьки связывают в комплексы практически все фракции дисперсной твердой фазы, вплоть до единиц микронов, обеспечивая высокую степень разделения суспензия, Флотационное выделение из жидкости твердой фазы в значительной мере предотвращает унос ее потоком фугата, т.к. вектор скорости подъема электролизных газов около электродов, расположенных в пристенной зоне, значительно снижает трение потока суспензии о стенку корпуса, в результате чего эффект центробежного сгущения твердой фазы усиливается.Гидроциклон может работать также в режиме коагуляционного разделения. В этом случае анод выполняется из растворимого материала, например, алюминия, железа, которые адсорбируют на своих гидроокисях твердую фазу и флотируются с ней в пену. Кроме того, располагая катод и анод вблизи полого цилиндра и корпуса соответственно, /раздвигая их/ можно обеспечить помимо разделения системы обеззараживание ее водной фазы /фугата/, осуществляемое электрическим полем между электродами,17875 б 4 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель А,ГолованчиковТехред М,Моргентал Корректор Н.Бучок Редактор Заказ 27 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Таким образом, установка между корпусом гидроцилиндра и полым цилиндром двух цилиндрических перфорированных электродов и сочетание в результате этого принципов центробежного сгущения и электрофлотационного извлечения твердого из жидкого позволяет повысить эффективность разделения водных суспензий,Формула изобретения Гидроциклон, включающий вертикальный корпус с тангенциальным входным патрубком, патрубками отвода фугата и шлама, соосный корпусу полый цилиндр, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения, он снабжен 5 двумя цилиндрическими перфорированными электродами, установленными между корпусом и полым цилиндром, выполненным с открытым нижним торцом, при этом цилиндр образует канал флотации шлама в 10 пену,