способ извлечения частиц из взвеси

Формула изобретения

Способ извлечения частиц из взвеси, заключающийся в осаждении их на поверхностях фильтрующих вращающихся элементов, отличающийся тем, что осаждение взвеси осуществляют на дискотороидальной поверхности фильтрующего элемента.

Описание изобретения к патенту

Способ извлечения частиц из взвеси относится как к промышленной, так и к бытовой экологии и может быть использован для очистки жидких сред, в частности, в текстильной, легкой и пищевой промышленности.

Известен один из способов очистки суспензий, эмульсий [1] предназначенный преимущественно для очистки сточных промышленных и бытовых вод, протекающих по трубопроводу, с помощью фильтра, содержащего корпус с расположенными в нем перегородками и размещенную между ними зернистую фильтрующую загрузку, через которую проходит жидкость для очистки.

Известен способ разделения твердой и жидкой фаз с помощью аппарата для разделения твердой и жидкой фаз [2] из твердого пористого материала в виде вращающегося полого цилиндрического барабана, противоположные концы которого герметично закрыты торцевыми крышками, одна из которых жестко надета на вал, служащий опорой для барабана и приводящий его во вращение. Разделение смеси осуществляется за счет разности давлений.

Техническим результатом способа является увеличение рабочей поверхности и, следовательно, эффективности фильтрации при сохранении качества разделений жидкой и твердой фаз.

Поставленная задача достигается тем, что в способе извлечения частиц из взвеси, частицы осаждают на диско-тороидальной поверхности полого или пористого вращающегося фильтрующего элемента.

На фиг.1 представлена форма фильтрующего элемента, вид сверху и вид сбоку; на фиг.2 показан его разрез и направления потоков фильтруемого вещества через него.

Способ извлечения частиц из взвеси осуществляется следующим образом. Фильтрующий элемент является пористым (или полым покрытием пористой мембраной). При опускании его в фильтруемую среду (например, жидкость) происходит заполнение его этой средой. Далее фильтрующий элемент приводится во вращение. Вследствие того, что фильтруемая среда вязкая, она приходит во вращение вместе с фильтрующим элементом, что создает поле ротационных сил в ней. Причем центробежная сила, действующая на элемент среды, находящийся на максимальном удалении от оси вращения, больше центробежной силы, которая действует на элемент среды, расположенной ближе к оси вращения фильтрующего элемента. Поле возникающих ротационных сил приводит в движение фильтруемую среду. Она засасывается в фильтрующий элемент вблизи его оси вращения и выбрасывается из него в той его части, которая максимально удалена от оси вращения (фиг. 2). За счет этого процесса и происходит накопление частиц взвеси, находящихся в фильтруемой среде, крупных (больших величины пор мембраны) на внешней стороне его мембраны и мелких (меньших либо равных величине пор мембраны) на внутренней ее стороне.

Фильтрация осуществляется практически по всей поверхности тела вращения (фильтрующего элемента), что увеличивает рабочую поверхность и, следовательно, эффективность процесса очистки.

В качестве примера по извлечению частиц из взвеси была проведена фильтрация 0,01% -ной водной взвеси кожевенной пыли, являющейся моделью стоков кожевенного предприятия.

Процесс очистки данной взвеси проводится на испытательной установке, состоящей из одного фильтрующего элемента, расположенного на оси, приводимой во вращательное движение со скоростью от 3 до 5 оборотов в секунду.

Фильтрация осуществлялась следующим образом: фильтрующий элемент, расположенный на оси вращения, полностью погружен в емкость с фильтруемой средой, затем приводили его во вращательное движение. Частицы кожевенной пыли оседали на поверхности фильтрующего элемента. Оценку качества очистки данной среды от частиц кожевенной пыли проводили с помощью фотоэлектрического метода исследования по общепринятой методике, заключающейся в изменении оптической плотности (D).

Изменение оптической плотности проводили колориметрическим методом по отношению к эталонному раствору (воде) на фотоэлектрическом колориметре - нефелометре, ФЭК 56. Оптическая плотность (D) определялась до и после процесса фильтрации. Показатели проведенного эксперимента приведены в таблице.

Приведенные результаты были получены в условиях закрепленной оси вращения, при отсутствии закрепления оси вращения, т.е. когда фильтрующий элемент находится в свободном состоянии будучи погруженным в фильтруемую среду, процесс фильтрации протекает аналогичным образом.