專利名稱：懸浮液液面噴射泡沫式的固液分離方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸浮液的固、液分離方法和裝置，特別是涉及一種濕法氣力式的固液分離方法和裝置。
懸浮液的固液分離在工程中和日常生活中經(jīng)常遇到，特別是在化工、輕工、冶金選礦、電除塵等領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的懸浮液固液分離方法中，一般有重力沉降法、過濾法和離心分離法三大類，而過濾法和離心分離法一般只用于濃稠的固、液料漿或經(jīng)重力沉降法沉降濃縮后的濃稠固、液料漿的固液最終分離，而重力沉降法則廣泛用于稀的懸浮液的固、液分離濃縮?？墒沁@種重力沉降法，沉降速度緩慢，而且沉降的生產(chǎn)能力與沉降設(shè)備的橫截面積成正比，因而對(duì)于處理大量固液懸浮液時(shí)，所采用沉降設(shè)備橫截面相當(dāng)龐大而占地相當(dāng)大，特別是對(duì)于那些含微小細(xì)?；虺誓z粘性的懸浮液的固、液分離就更為緩慢而困難。
本發(fā)明的目的是提供一種簡便而快速的懸浮液液面噴射氣力泡沫式的固、液分離方法和裝置，該方法和裝置通過液面噴射產(chǎn)生泡沫的同時(shí)，能將懸浮液中固體微粒和油份污物立即轉(zhuǎn)移到液面泡沫中，從而達(dá)到固體和油份污物立即從懸浮液中分離出來的目的。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的壓頭高于8米的懸浮液通過管道(異形通道亦可)從生產(chǎn)系統(tǒng)(Ⅰ)旁路導(dǎo)出噴射入一個(gè)有固定液面的泡沫發(fā)生分離槽(Ⅱ)中，而將管道的噴出口，設(shè)計(jì)制成漸縮式扁平口噴嘴，高速地掠過液面，立即產(chǎn)生大量氣力式泡沫浮于液面，該泡沫中含大量固體微粒、油份污物和少量液滴，待泡沫消失后，就可得到十分濃稠的漿糊狀的固、液料漿，這樣很快就將固體微粒和油份污物從懸浮液中分離出來，產(chǎn)生的泡沫可通過鏈輸刮板排泡機(jī)裝置(Ⅲ)[也可通過滾輪式葉片逐級(jí)傳輸裝置]，將產(chǎn)生的泡沫從分離槽(Ⅱ)中連續(xù)刮至濃稠料漿貯槽-即泡沫殘?jiān)占?Ⅳ)，再視料漿物理特性以及固體物料和溶液回收價(jià)值，酌情決定后處理方法和最終分離過程和裝置。
泡沫發(fā)生分離槽的固定液面，是通過回流液來控制的，回流液通過槽上部對(duì)稱的兩根回流管連續(xù)不斷地流入中間貯槽(Ⅴ)，再經(jīng)循環(huán)泵(Ⅵ)打入原生產(chǎn)系統(tǒng)(Ⅰ)中，因而本裝置是旁路單獨(dú)流程循環(huán)，勿需串聯(lián)入生產(chǎn)系統(tǒng)，所以對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)不產(chǎn)生任何干攪，也勿需先期的投資建廠。
本發(fā)明的特征在于采用懸浮液液流本身噴射氣力式的液面泡沫法，就能將懸浮液中固體沉淀和油污連續(xù)地轉(zhuǎn)移到液面泡沫中，從而達(dá)到懸浮液中固體微粒和油污迅速分離去除的目的，本發(fā)明雖屬濕法氣力泡沫式方法和裝置，但其特征在于不需要任何氣體供給也勿需設(shè)置任何氣體或氣力發(fā)生裝置，而是通過帶壓懸浮液液流本身流經(jīng)一漸縮的扁平口噴嘴后，并使該噴嘴以合適的空間位置和角度(現(xiàn)場(chǎng)具體調(diào)正)，使噴射液流高速地掠過液面，從而連續(xù)不斷地產(chǎn)生大量氣力式泡沫。本發(fā)明的另一特征在于對(duì)那些含細(xì)小微粒固體沉淀或略呈膠粘狀含油份而表面張力大的懸浮液有其獨(dú)特的分離效果，這似乎與沉降法比較是適得其反的意料不到的效果，因而本發(fā)明對(duì)化工等生產(chǎn)系統(tǒng)中往往含有油份和沉淀并存或略呈膠粘性的吸收洗滌溶液的凈化有其處理容量大而快速的凈化效果。
由于采用上述簡單而小巧的懸浮液液流本身噴射氣力泡沫式的方法和裝置，就能很快使固體微粒和油份污物從懸浮液中分離出來，因而本發(fā)明流程方法和裝置簡便而快速，分出效率高而經(jīng)濟(jì)。此方法和裝置曾于1973年用于寧夏銀川化肥廠銅氨液洗滌中清除銅氨液中硫化銅沉淀和油份，由于銅氨液用于合成氨中CO精煉的同時(shí)不可避免地伴隨合成氣帶入硫化氫和油份而硫化氫立即與銅氨液中CU++反應(yīng)成黑色硫化銅沉淀，因而也伴隨著硫化銅和油份的連續(xù)產(chǎn)生和積累，如果不連續(xù)清除就會(huì)使鮮艷藍(lán)色的銅氨液變成棕灰色，使溶液吸收效率下降，由于采用本發(fā)明方法和裝置(

圖1所示流程和裝置其泡沫發(fā)生分離槽僅為φ1000×1600錐底小槽和原裝置的銅液地下泵、地下槽形成一旁路分離循環(huán)流程)，采用人工撈除噴射泡沫，僅用三個(gè)白天的工作時(shí)間(累計(jì)為20小時(shí))就將銅洗系統(tǒng)50立方米的棕灰色臟銅氨液恢復(fù)了天藍(lán)色的本面目。
本發(fā)明可廣泛用于化工、輕工中的溶液凈化，冶金選礦中的固液分離，熱電廠中的濕式除塵除灰循環(huán)流程等，而且本發(fā)明裝置可將泡沫發(fā)生分離槽作成定型裝置，應(yīng)用時(shí)勿需事先大的投資基建，只需在生產(chǎn)裝置中旁路一臺(tái)或多臺(tái)小的泡沫發(fā)生分離槽，即可連續(xù)不斷地從溶液中分離固體污物和油份。
下面結(jié)合附圖(見后)和實(shí)例對(duì)本發(fā)明和裝置工作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的懸浮液的固、液分離流程裝置圖。
圖2是泡沫發(fā)生分離槽總體裝配圖。
圖3是泡沫發(fā)生分離槽Ⅰ-Ⅰ剖視圖。
圖4是泡沫發(fā)生分離槽Ⅱ-Ⅱ剖視圖。
圖1是寧夏銀川化肥廠所采用過的，用于分離銅洗系統(tǒng)銅氨液中硫化銅和油份污物沉淀的泡沫式的固液分離流程裝置總循環(huán)量約50立方米的銅氨液，經(jīng)再生器加熱再生后，從8米高下流至銅液水冷器進(jìn)行水冷卻。從水冷器旁路接出一根φ1 1/2 ″鋼管，將銅液直接噴射入一泡沫發(fā)生槽(槽為φ1000×1600下部錐形，并帶溢流管經(jīng)常維持固定液面)，并使管子噴出口裝一扁平口噴嘴，從而使帶壓懸浮液高速地噴入槽內(nèi)掠過液面，立即產(chǎn)生大量泡沫，再由人工將泡沫及時(shí)撈出至一泡沫殘?jiān)占酆?，泡沫很快就破裂，水分下沉粘稠的硫化銅沉淀和油份則浮于液面，撈出后用于回收銅。泡沫發(fā)生槽溢流管溢流的銅液，流入銅液地下槽，再由銅液循環(huán)泵打入銅洗系統(tǒng)。
圖2、圖3、圖4為經(jīng)完善改型的噴射泡沫發(fā)生分離槽總裝圖和剖視示意圖，槽體(1)為鋼制1500×1500×1800的方形錐底貯槽。操作時(shí)用回流管(14)維持固定上部液面至圖虛線處，上部液面分為二區(qū)，中間二分之一處為懸浮液噴射氣力泡沫隔板(5)將二區(qū)分開，在泡沫發(fā)生區(qū)內(nèi)，由系統(tǒng)來的懸浮液經(jīng)噴射管(2)及其噴口處的扁平口噴射嘴(3)高速噴射入泡沫發(fā)生區(qū)內(nèi)，立即產(chǎn)生大量泡沫，該泡沫為射流所推動(dòng)，經(jīng)中間泡沫隔板(5)下部缺口沖至泡沫分離區(qū)，隨即由泡沫分離區(qū)液面上方安裝的鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)動(dòng)刮板(9)連續(xù)刮至泡沫貯槽，該液面上方的鏈?zhǔn)焦伟迮排輽C(jī)裝置由電動(dòng)機(jī)(13)通過小皮帶輸(12)經(jīng)皮帶(11)帶動(dòng)大皮帶輸(10)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)，由此帶動(dòng)鏈輸(7)和鏈條(4)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣就使固定在鏈條上而插入泡沫中的刮板(9)勻速前進(jìn)而回轉(zhuǎn)，從而將產(chǎn)生的泡沫連續(xù)不斷地刮出泡沫分離區(qū)至泡沫殘?jiān)占?Ⅳ)中。
本發(fā)明方法和裝置中采用噴嘴(3)的特征在于用車制的方法將噴出口車制成間隙為1-2m/m的扁平口的漸縮式噴嘴，也可用現(xiàn)成鋼管制成漸縮式的扁平口噴嘴，而且斟對(duì)懸浮液的處理量，一個(gè)泡沫發(fā)生分離槽可采用一個(gè)或多個(gè)噴嘴。
權(quán)利要求
1.一種帶壓懸浮液液面噴射泡沫式的固、液分離方法和裝置其特征在于壓頭高于8米以上的帶壓懸浮液，由生產(chǎn)系統(tǒng)旁路引出，通過管道(或通道)(2)噴射入一個(gè)有固定液面的泡沫發(fā)生分離槽(1)中，而將該管道噴出口設(shè)計(jì)制成扁平口噴嘴(3)，并使該噴嘴以合適的空間位置和角度(現(xiàn)場(chǎng)具體調(diào)整)高速地掠過液面，立即產(chǎn)生大量氣力式泡沫浮于液面，該泡沫含有大量固體微粒沉淀和油污以及少量液滴，將此泡沫快速移出后，泡沫隨即逐漸破裂而消失，最終得到濃稠漿糊狀的固體微粒沉淀和油污的混合料漿，因此本發(fā)明的特征在于采用懸浮液液流本身噴射氣力式的液面泡沫法就能將懸浮液中固體沉淀和油污連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)移到液面泡沫中，從而達(dá)到懸浮液中固體微粒和油污迅速分離去除的目的，本發(fā)明雖屬濕法氣力泡沫式方法和裝置，但其特征在于不需要任何氣體供給，也勿需設(shè)置任何氣力發(fā)生裝置，而是通過帶壓懸浮液液流本身流經(jīng)特制的扁平口噴嘴后并以適當(dāng)?shù)乜臻g位置角度使噴射液流高速地掠過液面，從而連續(xù)不斷地產(chǎn)生大量氣力式泡沫的，本發(fā)明的另一特征在于對(duì)那些含細(xì)小微粒固體或略呈膠粘狀而表面張力大的以及油份等的懸浮液的固液分離有其獨(dú)特的效果，因此根據(jù)懸浮液本身特性需要和生產(chǎn)工藝允許可能，可酌情加入適量發(fā)泡前未強(qiáng)化分離效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明方法和裝置中采用噴嘴的特征在于用車制方法將噴出口車制成間隙約1-2mm的扁平口的漸縮式噴嘴，也可用現(xiàn)成管制作成相同的漸縮式的扁平口噴嘴，而且斟對(duì)懸浮液的處理量，一個(gè)泡沫發(fā)生分離槽可采用一個(gè)或多個(gè)噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明方法和裝置的另一特征是采用旁路單獨(dú)循環(huán)式，即不斷從系統(tǒng)旁路引出一股懸浮液進(jìn)行單獨(dú)流程的泡沫發(fā)生分離，并將分離固體和油污后的溶液用泵返回系統(tǒng)中去，勿需將本發(fā)明裝置與系統(tǒng)串聯(lián)而發(fā)生干擾，也勿需預(yù)先的建廠投資。
4.根據(jù)權(quán)利需要1中的泡沫殘?jiān)占蹫橐粓@形或方形錐底式儲(chǔ)槽并在錐底上方安裝有簡單濾板濾網(wǎng)過濾裝置，以便于固、液分離回流。
5.本發(fā)明方法和裝置中的噴射泡沫發(fā)生分離槽其特征為一鋼制a×b×c(如1500×1500×1800)方形錐底儲(chǔ)槽，生產(chǎn)操作時(shí)用回流管(14)維持固定上部液面至圖中虛線處，儲(chǔ)槽上部液面二分之一處為懸浮液噴射氣力式泡沫發(fā)生區(qū)，另二分之一處為回轉(zhuǎn)刮板式泡沫清除區(qū)，中間有一下部開缺口的泡沫隔板(可調(diào)的)將兩個(gè)區(qū)域分開，在泡沫發(fā)生區(qū)內(nèi)，由系統(tǒng)來的懸浮液經(jīng)導(dǎo)管(2)及其噴出端的扁平口噴嘴(3)，并使該噴嘴處于適當(dāng)?shù)目臻g位置、角度，高速地噴射掠過泡沫發(fā)生區(qū)內(nèi)的水平液面，立即產(chǎn)生大量泡沫，該泡沫為射流所推動(dòng)經(jīng)中間隔板下部缺口沖至泡沫分離清除區(qū)內(nèi)，隨即由泡沫分離區(qū)液面上方安裝的鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)刮板，連續(xù)刮至泡沫儲(chǔ)槽，該液面上方的鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)刮板排泡機(jī)裝置，其特征在于由電動(dòng)機(jī)(13)，通過小皮帶輪(12)，經(jīng)皮帶(11)帶動(dòng)大皮帶輪(10)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)，由此帶動(dòng)鏈輪(7)和鏈條(4)的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣就使固定在鏈條上而插入泡沫中的刮板(9)勻速前進(jìn)而回轉(zhuǎn)，從而將產(chǎn)生的泡沫連續(xù)不斷地刮出泡沫分離區(qū)流至泡沫殘?jiān)占壑?
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述泡沫發(fā)生分離槽其下部為錐底，錐底下設(shè)排污口一個(gè)，槽上部液面處對(duì)稱設(shè)置回流管(14)，并將泡沫分離區(qū)上方槽體局部加高以防泡沫增高溢出。
全文摘要
一種帶壓懸浮液液面噴射泡沫式的固液分離方法和裝置，其特征在于將生產(chǎn)系統(tǒng)帶壓懸浮液用管道旁路導(dǎo)出經(jīng)一特制的扁平口噴嘴射入一固定液面的泡沫發(fā)生分離槽中，在液面上立即產(chǎn)生大量含固粒、油分污物和少量溶液的氣力式泡沫，該泡沫破裂消失后，即可得到濃稠狀的固粒油污沉淀。此法不需氣體和氣力發(fā)生裝置，本發(fā)明對(duì)含微粒和膠粘油分的懸浮液的固、液分離有獨(dú)特效果。
文檔編號(hào)B03D1/14GK1068275SQ91104619
公開日1993年1月27日 申請(qǐng)日期1991年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月3日
發(fā)明者龔永模 申請(qǐng)人:龔永模