188334. lajstromszámú szabadalom • Berendezés diszperz rendszerek megbontására és a diszpergált fázisoknak egymástól és a diszperziós közegtől való szétválasztására
1 188 334 2 A találmány tárgya olyan berendezés, amely alkalmas folyékony diszperziós közegben (pl. vízben) nála könynyebb és nehezebb fajsúlyú, de egyidejűleg jelenlévő anyagok (pl. emulgcált olaj és szuszpendált szilárd anyag alkotta diszperz rendszernek (pl. megfelelő vegyszeradagolással történő) megbontására, és ezt követően a diszpergált fázisoknak egymástól és a diszperziós közegtől való elkülönítésére oly módon, hogy a diszperziós közegnél kisebb fajsúlyú diszpergált fázisból létrejött koagulátumot felúsztatja a nagyobb fajsúlyú diszpergált fázisból keletkezett koagulátumot pedig leülepíti. Mind a felúszó, mind pedig a leülepedő koagulátumol sűríti, így mind a diszperziós közeg, mind pedig a diszpergált fázisok könnyen kinyerhetők. A különböző vegyipari technológiákban gyakran válik szükségessé olyan diszperz rendszerek (diszperziók) kezelése, amelyeknél a folyékony halmazállapotú diszperziós közegben (diszpergensben) nálánál kisebb, ill. nagyobb fajsúlyú egyidejűleg jelenlévő anyagok alkotják a diszpergált fázisokat. Ilyen diszperziók különösen nagy mennyiségben fordulnak elő, a különböző ipari hulladékok és szennyvizek között, ezért az ipari szennyvízkezelésben különösen nagy jelentőséggel bírnak. Így pl. a vízben emulgeálí olajok, zsírok, vagy egyéb szerves anyagok, ill. oldószerek stb., valamint az ugyancsak jelenlévő szuszpendált, főleg szervetlen eredetű szilárd anyagok, mint erózió- és korróziótermékek, polírozásra használt anyagok, talajból kimosott lebegőanyagok stb. alkotnak ilyen diszperziókat.Különösen nagy mennyiségben keletkeznek ezek a szennyvizek, gépgyárak, fém-megmunkáló csarnokaiban (orsó-olajok, deíergensek, apró fémforgácsok, polír-porok stb.), olajfinomító, olajfeldolgozó, és üzemanyag forgalmazó, valamint gépkocsi mosó és javító üzemekben (olaj- és olajkomponensek, korrózió- és eróziótermékek talajból származó szilárd anyagok stb.). E szennyvizek tisztítása mind takarékossági (víz-újrafelhasználás, energiamegtakarítás stb.), mind pedig környezetvédelmi szempontból indokolt és szükségszerű. Az ilyen jellegű diszperziók esetén a diszpergens megtisztítása a diszpergált fázisoktól három alapvető műveleti lépésben történik: — A diszperzió megbontása, amely történhet fizikai (ütköztetés, ultrahang stb.), vagy kémiai (alkalmasan megválasztott vegyszer, vagy vegyszerek - derítőszerek - adagolása) úton. — A nehezebb fajsúlyú diszpergált fázis elkülönítése, amely történhet ülepités, flotálás, szűrés stb. módon. — A könnyebb fajsúlyú diszpergált fázis elkülönítése, amely ugyancsak többféle módon, felúsztatás, flotálás, szűrés, adszorpció stb. történhet. A szennyvíztisztításban e célra használt eddig ismert berendezésekre jellemző, hogy bennük a fent említett három alapvető műveleti lépés közül rendszerint legfeljebb csak kettő - általában az első kettő — játszódhat le összevontan, míg a harmadik műveleti lépésre külön berendezés szolgál. Ilyen berendezések pl. a vegyszeradagolással működő derítők, ahol a vegyszeres diszperzióbontás és a nehezebb fajsúlyú diszpergált fázis ülcpítése történik egyórással párhuzamosan, vagy a DEWÍG- szűrők stb. Mindhárom fő műveleti lépésnek egyetlen műveleti egységben (berendezésben) történő összevonására csak akkor van példa, ha a diszperzió megbontása könnyen, egyszerű mechanikus úton elvégezhető. Ilyen berendezés pl. a hullámlemezekkel ellátott olajfelúsztat ist és szilárdanyag-ülepítést végző derítő. Ebből adódnak a jelenleg ismert berendezések és a berendezésekkel felépített technológiák hátrányai: 5 — nagy fajlagos helyszükséglet, — nagy fajlagos beruházási költség, — bonyolult kezelés és üzemeltetés, — az egyes különálló műveletek hatásfoka a vég^ eredményt külön-külön befolyásolja, — a folyamatos üzemhez a különálló egységek között t íroló kapacitásra és szivattyúkra van szükség stb. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése oly módon, hogy mindhárom alapvető műveleti lépés egy- 15 r-,ássál párhuzamos elvégzésére alkalmas berendezést ismertet. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy nagyobb és egy kisebb átmérőjű kúpos és hengeres elemekből álló tartályt egymással szembe fordítva, egy- 20 másba illesztünk úgy, hogy a két tartály közös belső bűében, a közös tengely mentén helyezzük el a diszperzió megbontására szolgáló reakciókamrát, vagy szerkezetet, akkor a diszpergensnél kisebb fajsúlyú koagulátum felúsztatva a felül elhelyezett kisebb átmérőjű hengeres 25 t ertály felső kúpos részében gyűjthető össze, míg a diszpcrgensnél nagyobb fajsúlyú koagulátum. az alul elhelyezett nagyobb átmérőjű hengeres tartály alsó kúpos részében ülepszik le. A diszpergált fázisoktól megtisztított diszpergens pedig a közbülső tér-részből vezethető el. 20 A találmány lényege tehát, két különböző átmérőjű kúpos és hengeres elemekből álló tartály, melyek oly módon vannak egybeépítve, hogy a nagyobb átmérőjű alsó tartály hengeres terében, vele szembe fordítva koncentrikusan helyezkedik cl a kisebb átmérőjű tartály úgy, 25 hogy a tartályok közös belső terében a közös tengely mentén legyen elhelyezhető a diszperzió megbontására szolgáló rcakciókamra, vagy szerkezet és a kezelendő folyadék, illetve levegő és/vagy vegyszerek bevezetése. A találmány tárgyát képező diszperzióbontó derítő- 40 nek egy példaképpeni megvalósítását mutatja az ábra, amelyen egy olyan ipari szennyvízderítő látható, ahol a vízben emulgeált olaj és szuszpendált szilárd anyag alkotta diszperzió megbontása vegyszeres úton történik. Fz a berendezés a Magyar Vagon és Gépgyár győri telephelyén megvalósítás alatt áll. Az alkalmasan megválasztott szükséges mennyiségű vegyszer a diszperzió-bontó derítő reaktor előtt keverőtárcsás bekeveréssel jut a szennyvízbe. A reakció-elegy pQ ezután a reakciókamra keverőcsövének az aljára lép be (!). A folyadék-betáplálás alatt, ugyancsak a keverőcső alján van lehetőség finoman eloszlatott levegőbuborékok bevezetésére is. A levegő kettős feladatot lát el. Egyrészt a keverőcsőbe belépő folyadék fajsúlyát csökkentve megkönnyíti a felfelé áramlást és ezáltal a reakciókamrából 3 további folyadékbeáramlást tesz lehetővé a keverőcső a'ján. Vagyis a reakciókamrában (2) biztosítja a folyadék egy részének visszakeverését, ami a flokulátum képződés meggyorsítását eredményezi. Másrészt pedig a légbubogg rf kok a keletkező olajcseppecskékhez tapadva, meggyorsítják annak felúszását is. Míg a reakcióelegy a reakciókamrában kering, illetve felfelé áramlik, lejátszódik a diszperzió megbontását eredményező reakció, aminek következtében a rcakcíókamrát elhagyó olajcseppecskék gg a felületükön adszorbeált levegővel felfelé áramlanak, és 2
