165148. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ultrafinom és kolloid szemcseméretű szuszpenziók víztelenítésére
165148 van szó - a legnagyobb felületű kolloidális dimenzióban érjük el a legjobb eredményeket. A nátriumszilikát és kicsapószerek között végbemenő reakció pl. mész felhasználása esetén az alábbi reakcióegyenlettel szemléltethető: Na2 • nSi0 2 + mCaO + xH 2 0 = = mCaO • nSKXx-^HjO + Na2 0 A gélképző reakció hatására tehát a zagyok és iszapok belső súrlódása növekszik, ennek megfelelően de nem lineárisan felismerésünk szerint a szűrhetőség is javul, illetve a fajlagos szűrési teljesítmény növekszik. = a fajlagos szűrési teljesítmény gélképző reakció alkalmazása nélkül, mint bázis kp/m2 • •ora. 10 15 A kapott szüredék formába préselve néhány nap szilárdulási idő után viszonylag nagy szilárdságú darabos termék alakjában képződik. A szürletként kapott víz lebegőanyag-tartalma alacsony, így a rendszerbe visszavezethető vagy befogatóba elfolyatható, ^Q Elvileg az 1 g/l szilárdanyag tartalmú igen híg szuszpenziók is sűríthetők a gélképző reakció alkalmazásával, azonban ez a felhasználandó tetemes vegyszermennyiség miatt nem tekinthető gazdaságosnak, így célszerűbb előzetesen a lúg szuszpenziókat 25 egy ülepítő-derítő rendszerben besűríteni. A besűrítés mértéke a felhasznált ülepítésgyorsító anyagoktól és a szuszpenziók anyagjellegétől függően különböző értékű, ezért a zagykoncentráció alsó határa helyett megadható a kiindulási anyagként használt szusz- 30 penzió viszkozitásának alsó határa, amely megállapításunk szerint 3 cp értékű. Ez a viszkozitási érték a kiindulási anyagtól függően 50-300 g/l szilárdanyag koncentrációnak felel meg. A belső súrlódás növekedése és a fajlagos szűrési 35 teljesítmény növekedése közötti összefüggést a csatolt 1. ábrán szemléltetjük. A görbe abszcisszájára a relatív belső súrlódás növekedésének hányadosát, az ordinátára pedig a szűrési teljesítmény %-os emelkedését vesszük fel. 40 A relatív belső súrlódás növekedésének hányadosa (U) az alábbi összefüggés alapján számítható ki: u2 Upy 45 ahol Uj = a gélképző reakció hatására bekövetkező relatív belső súrlódás cP-ben. u2 = a kiindulási zagy relatív belső súrlódása cP-ben. 50 A szűrhetőséget a szárazanyagra számított fajlagos szűrési teljesítmény növekedése alapján határozzuk meg. A fajlagos szűrési teljesítmény (T) a bázis %-ában kifejezve az alábbi hányadosból számítható ki: 55 T= j- • 100 (%) i2 ahol t! a gélképző reakcióval elért fajlagos szűrési teljesítmény kp/m2 • óra 60 Az 1. ábrán szemléltetett görbe intenzívebben növekvő szakaszát célszerű az eljárás gazdaságossága szempontjából alapul venni. Gyakorlati szempontból optimumnak tekinthető a görbe a és b érintői által bezárt szög szögfelező egyenese és a görbe metszéspontja, az ábrán „O" pont. Az „O" pont után jelentős mennyiségű vegyszer adagolás esetén ugyan a viszkozitás még tovább emelkedik, a szűrési teljesítmény növekedése azonban már kisebb mérvű. Felső határértéknek ezért a „O" pont körüli értéket, azaz a viszkozitás növekedés kb. háromszorosát célszerű választani. A találmány szerinti eljárás előnyei abban foglalhatók össze, hogy könnyen hozzáférhető adalékanyagok felhasználásával a nagy ráfordítást igénylő, nehezen szűrhető iszapok könnyen feldolgozhatóvá alakulnak át és vákuum szűrésre alkalmasak. A fajlagos anyagköltség az elért többlethatáshoz képest rendkívül csekély. A vákuum szűrésnél kapott szűrletvíz csekély lebegőanyag szennyeződése lehetővé teszi a víz újbóli felhasználását, esetleg a befogadóba történő továbbítását, míg a szüredék alaktartóvá alakul át állás közben, így könnyen szállíthatóvá válik. Az alábbiakban különböző iszapok és szuszpenziók felhasználásával félüzemi kísérleteket végeztünk, amelynek kivitelezését és az elért eredményeket a kiviteli példákban ismertetjük. A félüzemi kísérletekben felhasznált szűrőberendezés hasznos szűrőfelülete 1 m2 , a vákuumszivattyú által szállított levegőmennyiség (80%-os vákuum mellett) 25 m3 / 2 -óra, a légfúvó által szállított levegőmennyiség (0,8 att mellett) 6 m3 /m 2 -óra. Szűrőanyagként poliamid alapú, sávolykötésű vásznat használunk, megjegyezve azt, hogy egyéb szűrőanyagok használata is megfelel a célnak. A találmány szerinti eljárás kivitelezése során használt berendezést a 2. ábrán szemléltetjük. Az ülepítőkből vagy derítőkből származó iszapot az 1 keverőtartályba visszük, ebbe adagoljuk a vízüveg oldatot. A keverőtartály térfogata úgy van méretezve, hogy az iszap tartózkodási ideje 1—2 perc legyen. A vízüveggel kezelt szuszpenziót a 2 keverőtartályba vezetjük, ahol a gélképző reakciót lefolytatjuk. A szuszpenzió tartózkodási ideje a 2 tartályban 5 másodperctől 2 percig terjed. A gélképző reakció befejeződése után az iszapot a folyamatos üzemű 3 vákuumszűrőre vezetjük, amely tárcsás vagy dobszűrő kivitelű lehet. A vákuumszűrőhöz tartozik a 4 vákuumszivattyú és a szüredéklepény eltávolítását biztosító 5 légfúvó. A szűrőről eltávolított szűredéklepényt a 7 szállítóeszközzel esetleg 6 présen történő átvezetés után az ábrán fel nem tüntetett tárolótérbe továbbítjuk, ahol a kívánt szilárdsági érték eléréséig állni hagyjuk. A szürletvíz ipari vízként újra felhasználható, vagy csatornába elfolyatható. 2
