2.5.1. Отстойник Дорра

Отстойник Дорра (рис.2.14) является одним из первых осветлителей, получивших широкое применение в промышленности. Он относится к аппаратам непрерывного действия и представляет собой цилиндрический резервуар большого диаметра со слегка коническим днищем. По оси отстойника расположено перемешивающее устройство рамного типа. Осью мешалки служит труба, по которой осветляемая жидкость подается в аппарат. В верхней части аппарата размещается кольцевой переливной желоб со сливным штуцером. Таким образом, очищаемый раствор подается в нижнюю часть аппарата и медленно, менее 1 м/час, поднимается вверх. Принцип отделения твердой фазы основан на том, что скорость восходящих потоков раствора значительно меньше скорости осаждения твердой фазы. Твердая фаза оседает на дно и непрерывно перемещается к разгрузочному отверстию наклонными гребками, установленными на лопастях мешалки.

Мешалка вращается со скоростью от 0,015 до 0,5 об/мин, чтобы не мешать процессу осаждения. Исходная жидкость непрерывно подается в среднюю часть аппарата через специальные отверстия в полом вале. Осветленная жидкость поднимается вверх и переливается в кольцевой желоб. Сгущенная суспензия (шлам) удаляется из резервуара с помощью насоса.

Рис.2.14. Схема гравитационного отстойника.

1 - корпус, 2 - кольцевой фундамент, 3 - центральная опора,

4 - полый вал мешалки, 5 - рама, 6 - приводной редуктор, 7 - гребки,

8 - кольцевой желоб для отвода раствора.

Для интенсификации осветления к раствору добавляют 0,2 - 0,3 % раствор флокулянта - полиакриламида, однако сам принцип осветления, заложенный в аппарате Дорра, не позволяет значительно увеличить скорость осветления. При объеме аппарата около 1200 м³ их производительность составляет около 150 м³/час. Поэтому аппараты Дорра вытесняются новыми, более производительными.

2.5.2.Осветлители со взвешенным слоем осадка

В настоящее время для интенсификации процесса и уменьшения габаритов аппаратов все шире используют осветлители со взвешенным слоем осадка. Взвешенный слой формируется при уравновешивании сил гидродинамического сопротивления потоку раствора, действующего на твердые частицы снизу вверх, и силы земного притяжения. Для того, чтобы взвешенный слой сформировался в верхней части аппарата, необходимо уменьшение скорости восходящего потока, что достигается расширением кверху аппарата, либо укрупнением частиц в процессе из подъема. Жидкость фильтруется через взвешенный уплотненный слой твердых частиц, поддерживаемых восходящим потоком раствора, и дополнительно очищается. На этом принципе работают осветлители ЦНИИ-3, ОКС и ОВР-ПШ [9].

Осветлитель ЦНИИ-МПС.

Схема осветлителя ЦНИИ-МПС приведена на рис.2.15.

Рис.2.15. Схема осветлителя ЦНИИ-МПС.

а- разрез, б- вид сверху на аппарат без крышки; 1 - лоток, 2 - пленочный воздухоотделитель сырого рассола, 3 - воздухоотделитель обратного рассола, 4 - насадка, 5- центральная труба, 6 - труба для выхода рассола из шламоуплотнителя, 7 - приемный желоб осветленного раствора, 8- дренажная решетка, 9 - окна, 10-штуцера для отбора проб, 11-щелевые переборки, 12- распределительная труба сырого и обратного рассола, 13- кольцевое пространство осветлителя, 14-труба для опорожнения кольцевой зоны, 15- сопла, 16- шламоуплотнитель, 17-труба, 18- кожух, 19-воздухоотделитель полиакриламида.

Аппарат цилиндрической формы с коническим днищем. По центру аппарата коаксиально расположены две трубы: труба распределения неосветленного раствора и шламовая труба. Коническая часть днища аппарата отделена перегородкой, образующей в нижней части шламоприемник. В верхней части аппарата размещен кольцевой приемный желоб осветленного раствора, в нижней - между корпусом аппарата и шламовой трубой, установлены щелевые переборки, ламинаризирующие движение жидкости.

Аппарат работает следующим образом. Осветляемый раствор подается по центральной трубе к трем распределительным трубам в нижнюю часть аппарата и выходит из них тангенциально через сопла, что обеспечивает хорошее перемешивание реагентов. Едкий натр и сода, подаваемые вместе с рассолом, взаимодействуют с солями кальция и магния, образуя труднорастворимые соединения, выделяющиеся в виде твердой фазы. Выше зоны смешения установлены перегородки, останавливающие вихревое движение жидкости и направляющие ее вверх. Поток выносит частицы твердой фазы вверх, где они укрупняются. Выше перегородок формируется шламовый слой, через который происходит фильтрация раствора. Избыток шлама отводится через окна в шламовой трубе и собирается в нижней части аппарата. Осветленный раствор из верхней части аппарата и шламовой трубы переливом поступает через дренажные решетки в приемный желоб и выводится из осветлителя.

Производительность аппарата составляет 41-82 м³/час осветленного рассола при объеме 65 м³.