Диссертация (Смешение пенообразующих жидкостей в аппаратах циклонного типа), страница 4

Если пенный слой формируется по всейповерхности жидкости с примерно одинаковой интенсивностью, в этом случаеизлучатели целесообразно располагать по периметру технологической емкоститаким образом, чтобы акустическое поле распространялось по поверхности пеныс одинаковой интенсивностью. Если пенный слой наиболее интенсивнообразуется в какой-то части технологической емкости, в этом случае излучателицелесообразно устанавливать таким образом, чтобы акустическое излучение былонаправлено непосредственно к зоне наиболее интенсивного пенообразования.Поток акустической энергии направляется в рабочее пространство агрегата кпенному слою, где воздействует на пенные элементы. При совпадении частотывнешних колебаний с частотой собственных колебаний пузырей происходитформирование явления резонанса, при котором увеличивается амплитуда ихколебаний при проявлении нескольких эффектов: разрушение поверхностейпузырей, слияние их в более крупные, перемещение жидкой фазы и др.

[48]27Способ гашения пен в электрическом поле [33] осуществляется следующимобразом. У поверхности пены имеется паровая оболочка, плотность котороймаксимальна на этой поверхности. При обтекании воздухом, не содержащимобъемного заряда, поверхности пены профиль скоростей потока формируетсятолько вязкостным трением. Непосредственно у поверхности пены скоростьпотока близка к нулю. Обнуляется скорость вблизи поверхности пены и в нашемслучае, однако из того, что часть объемного заряда связывается комплексамимолекула пара O2 и образует слой частично заряженного пара непосредственно уповерхности пены, в пограничном слое пара появляются дополнительныеобъемные силы. Эти силы вызывают интенсивное скольжение пограничного слояпара вдоль поверхности пены, приводящее к уменьшению парциального давленияэтого пара, к ускорению испаряемости жидкой фазы пены, т.е.

истончениюжидких пленок, их разрыву и последовательному разрушению ячеек пены. [33]281.6. Комбинированные способы разрушения пен.Так же существуют комбинированные установки для пеногашения, могутвключать в себя несколько способов пеногашения как химические, так и«нехимические». Какправило,такиеустановкисостоят изнесколькихвзаимосвязанных аппаратов.Диэмульгатор [50] является аппаратом с комбинированным пеногашением.Он состоит из аппарата 1 (рисунок 1.6.1.) для отстаивания жидкости ипеногашения, устройства 2 для механического гашения пены, каплеотделителя 3,вакуум-насоса 4 и барометрического сборника 5. Внутри аппарата 1 расположеныцентральная труба 6 переменного сечения, средняя часть которой сообщенапереливными трубами 7 с нижней частью аппарата, и конические тарелки 8,верхняя из которых снабжена переливными патрубками 9.

Для ввода жидкости ваппарат предназначен диффузор 10 с тангенциально расположенным штуцером11. Внутренние полости аппарата 1 и трубы 6 трубопроводами 12 и 13 сообщеныс устройством 2 для механического гашения пены. Аппарат 1 снабженраспылителем 14 с трубопроводом 15 для подачи промывной жидкости поддавлением, штуцером 16 для подачи деэмульгированной жидкости из устройства2,содержащейхимическийпеногаситель,штуцером17дляотводадеэмульгированной жидкости и штуцером 18 для опорожнения аппарата.

Внутриустройства 2 установлены крыльчатки 19, перегородка 20 с наклоннойплоскостью 21, разделяющая устройство на два отделения для пеногашения срасположенными в нем крыльчатками 19 и для дегазации суспензии, гидрозатвор22, с помощью которого суспензия в устройстве поддерживается на постоянномуровне. Сверху устройства 2 расположен сборник 25 химического пеногасителя23, подающий его в пространство между крыльчатками 19, которые приводятся вовращение от электродвигателей 24. Уплотнение валов осуществляется с помощьюсальников 25, к которым подведена по трубопроводу 26 вода для уплотненияустройствасдавлением,превышающимдавление средывустройстве.29Каплеотделитель 3 подключен к устройству 2 через трубопровод 27, задвижку 28и гидрозатвор 22, к вакуум-насосу 4 через патрубок 29, а через трубопровод 30 кбарометрическому сборнику 5. Для регулирования величины вакуума вкаплеотделителе, на всасывающей линии вакуум-насоса 4 предусмотрен патрубок31 с клапаном.

Верхняя часть барометрического сборника 5 сообщена через,штуцер 32 со сборником дегазированной суспензии 33. Для спуска жидкости избарометрического сборника 5 предусмотрен штуцер 34. [50]Рисунок 1.6.1. Диэмульгатор. 1 — аппарат для отстаивания жидкости ипеногашения; 2 — устройства для механического гашения пены; 3 —каплеотделитель; 4 — вакуум-насос; 5 — барометрический сборник; 6 —30центральная труба переменного сечения; 7 — переливные трубы; 8 — коническиетарелки; 9 — переливные патрубки; 10 — диффузор; 11 — тангенциальнорасположенный штуцер; 12, 13, 15, 26, 27, 30 — трубопроводы; 14 —распылитель; 16 — штуцер для подачи деэмульгированной жидкости; 17 —штуцер для отвода деэмульгированной жидкости; 18 — штуцер для опорожненияаппарата; 19 — крыльчатки; 20 — перегородка; 21 — наклонная плоскость; 22 —гидрозатвор; 23 — химический пеногаситель; 24 — электродвигатель; 25 —сальники; 28 — задвижка; 29 — патрубок к вакуум-насосу; 31 — патрубок склапаном; 32 — штуцер между барометрическим сборником и сборникомдегазированной суспензии; 33 — сборник дегазированной суспензии; 34 —штуцер для спуска жидкости из барометрического сборника.

[50]Деэмульгаторработаетследующимобразом[50].Суспензиядлядеэмульгирования подается через штуцер 11 в аппарат 1 и с помощью диффузора10 равномерно распределяется по сечению аппарата, стекая по коническимтарелкам 8 в нижнюю часть аппарата, при этом происходит ее дегазация.Дегазированная суспензия по переливным трубам 7 переливается внутрь трубы 6,кудаизустройства2подаетсядегазированнаясуспензия,содержащаяпеногаситель, для более полного деэмульгирования суспензии. Неразрушившаясяпена по трубопроводам 12 и 13 поступает в устройство 2 для ее механическогогашения. Гашение пены осуществляется крыльчатками 19 и воздействиемпеногасителя, поступающего из сборника 23, кроме того, гашению пеныспособствуетвакуум,создаваемыйвустройстве2вакуум-насосом4.Отсасываемые пары и газ по трубопроводу 27 поступают в каплеотделитель 3, вкотором жидкость отделяется, а газ через вакуум-насос 4 выбрасывается ватмосферу.

Неразрушенная пена из отделения дегазации суспензии черезперегородку 20 и наклонную плоскость 21 вновь поступает к крыльчатке 19 вотделение для пеногашения. Дегазированная суспензия через гидро15 затвор 22по трубе 30 поступает в барометрический сборник 5, далее через штуцер 32 всборник дегазированной суспензии ЗЗ, из которого деэмульгированная суспензияоткачивается на узел сепарации. [50]31Устройство для разрушения пены [26] включает корпус 1 (рисунок 1.6.2.),пеноотделительные перегородки 2, вращающийся П-образный модуль 5 слопастями6,душирующийэлемент7,генератормагнитногополя,расположенный под дном корпуса, патрубок подвода пены и отвода жидкости.Рисунок 1.6.2.

Устройство для разрушения пены. 1 — корпус; 2 —пеноотделительные перегородки; 3 — верхнее днище; 4 — штуцер; 5 — Побразный модуль; 6 — лопасти; 7 — душирующий элемент; 8 — генератормагнитного поля; 9 — патрубки отвода жидкости. [26]Устройство работает следующим образом [26]. Пена скребками, например,из флотатора подается в верхнюю часть корпуса 1, где потоком водовоздушнойсмеси из душирующих элементов 7 пена частично разрушается в турбулентныхдвиженияхжидкостимеждуперегородками,аостальнаячастьпенытранспортируется этим потоком водовоздушной смеси в нижнюю часть корпуса 1.При этом жидкость из разрушенных пузырьков стекает вниз и отводится черезпатрубки отвода жидкости 9. Осевшая вниз пена попадает под механическоедействие вращающегося в переменном электромагнитном поле модуля 5.Пузырьки пены сталкиваются с вращающимся модулем 5 и его лопастями 6 иразрушаются.

Лопасти 6, расположенные под острым углом в сторонупротивоположную движению модуля 5, при движении захватывания пузырькираздавливают и растирают их о стенки корпуса 1, Жидкость из разрушенной пены32удаляется через патрубки в нижней части корпуса 1.

Генератор магнитного поля8, создающий переменное электромагнитное поле, направленное противдвижения пенного потока в корпусе 1, приводит во вращательное движениемодуль 5 с лопастями 6. Электромагнитное переменное поле нарушает действиесил внутреннего натяжения в пузырьках пены, в результате чего из пузырьковвытекает сначала жидкость, оставляя более хрупкий "каркас" из ПАВ,попадающий под действие механических сил вращающегося модуля 5 слопастями 6 и водовоздушной смеси из душирующего элемента 7.