4.3. Напорные флотаторы

В зависимости от условий понижения давления различают вакуумную и напорную фло­тацию.

В первом случае в емкости с суспензией, насыщенной газом при атмосферном давлении, создается вакуум, обеспечивающий выделение газа. Преимущества вакуумной флотации перед дру­гими методами состоят в том, что образование пузырьков газа, их слипание с частицами и всплывание агрегатов пузырек — ча­стица происходят в спокойной среде, вероятность разрушения агрегатов сводится к минимуму и затраты энергии на насыще­ние жидкости воздухом невелики.

К числу недостатков вакуумной флотации следует отнести незначительную и ограниченную малым перепадом давления сте­пень насыщения жидкости пузырьками газа. Это не позволяет применять ее для сгущения суспензий с концентрацией взве­шенных частиц более 0,25—0,30 кг/м³.

Другим недостатком является необходимость сооружения гер­метически закрытых резервуаров, в которых можно создавать частичный вакуум, с размещением внутри них скребковых меха­низмов, что сопряжено с определенными конструктивными и, главное, эксплуатационными трудностями. Любой, даже мелкий, ремонт и осмотр механической части невозможен без полного выключения флотационной камеры из работы.

Сущность процесса напорной флотации заключается в пред­варительном создании в обрабатываемой суспензии пересыщен­ного раствора газа с последующим его выделением из жидкости в виде мельчайших пузырьков.

Пена Бражка

Рис.4.6 Схема установки напорной флотации

Насыщение суспензии воздухом осуществляется, как правило, при повышенных давлениях, создаваемых насосом, во всасываю­щих или нагнетательных трубопроводах, ведущих к флотатору. Во флотационном аппарате, работающем при атмосферном дав­лении, растворимость газа уменьшается, и по всему объему равномерно начинают выделяться мелкодисперсные пузырьки, которые закрепляются на клетках и флотируют их. Этим спосо­бом можно разделять суспензии с концентрацией взвешенных веществ до 4—5 кг/м³ и более. Напорная флотация исполь­зуется на стадии доизвлечения кормовых дрожжей из бражки, предварительно отфлотированной обычными способами.

Схема установки напорной флотации приведена на рис. 4.6. Из резервуара-сборника 1 через всасывающий трубопровод 2 суспензия забирается насосом 3 и через напорный бак 4 и регу­лятор давления 5 перекачивается в приемное отделение фло­тационной камеры 6. На всасывающем трубопроводе насоса имеется патрубок для подсоса воздуха. Поступив через насос в напорный резервуар, воздух при повышенном давлении раство­ряется в жидкости. Объем напорного бака рассчитывается на необходимую продолжительность насыщения (от 30 до 300 с). Если насосы расположены далеко от флотационной камеры, что характерно для сооружений большой производительности, необ­ходимая продолжительность насыщения жидкости воздухом может быть обеспечена в напорных трубопроводах; тогда устрой­ство напорного бака излишне. В любом случае для сокращения объема напорного резервуара следует учитывать время пребы­вания суспензии в напорном трубопроводе.

Насос создает избыточное давление от 0,15 до 0,4 МПа и выше. При таком давлении и температуре 20—25 °С в 1 м³ жидкости растворяется от 0,03 до 0,05 м³ воздуха. Этого коли­чества достаточно, чтобы после резкого снижения давления в приемной части флотационной камеры образовалась воздушно-водяная «эмульсия» за счет выделившихся из раствора микро­пузырьков. Прилипая к клеткам, пузырьки выносят их в пенный слой. Собирающаяся на поверхности флотационной камеры пена гребковым транспортером 7 сгоняется к отводящему лотку. Осветленная бражка удаляется из нижней части камеры.