УЗ технологии водоочистки

Промышленная водоочистка с напорным флотатором с ультразвуковым эжектором ЗАО "Русская кожа" г. Рязань

Ультразвуковые технологии водоочистки

Применение ультразвуковых генераторов в промышленной водоочистке и водоподготовке


Нами запроектирован флотатор с газоструйным УЗ генератором (запатентован) в системе водоочистки крупнейшего в европе Рязанского кожевенного завода где достигнута эффективность по ряду параметров (хром и др.) более 90%).


Основные направления применения ультразвуковых технологий в водоочистке:

  • интенсификация химических реакций при сокращении необходимого объема химреагентов;
  • подготовка качественной водо-воздушной смеси в экономичных не сатураторных схемах флотации шлама;
  • создание эффективных (с плотностью поля более 10 вт/см2) экономичных реакторов проведения окислитель реакций промышленного стока (возможность замены не экономичных технологий озонирования сточных вод);
  • экономичные, эффективные технологии оксидирования промышленного стока;
  • проведение эффективных реакций, приводящих к уменьшению сульфидов в сточных водах промышленных предприятий.

Ультразвуковой эжектор на вертикальном флотаторе Рязанского кожевенного завода  Образцы воды до очистки и после очистке на выходе флотатора  Конструктор флотатора и ультразвукового эжектора доктор техн.наук Аникин В.С. с образцами воды до очистки и с выхода флотатора  Механик очистных сооружений Володин Евгений Николаевич и Аникин В.С. у флотаторов  Сварщик Никулов Николай Васильевич совместно с Володиным Е.Е. вдвоем смонтировали первый флотатор  Ведущий технолог Дмитрий Лечкин, Аникин В.С. и Володин Е.Е.  На мостике флотатора Дмитрий Лечкин и Аникин В.С.  Около ультразвукового эжектора Аникин В.С.  

      Ниже показана работа флотатора производительностью до 100 м3/час с зеркалом 6 м2 и диаметром центральной камеры смешения 1200 мм.   

 

Эжектор с газоструйными ультразвуковыми генераторами
      Изобретение относится к акустическим (ультразвуковым) способам воздействия на жидкие, газовые, газожидкостные смеси в механо-физико-химических процессах тепломассоэнергообмена перемешивания, эмульгирования, диспергирования, термообработки и подобным им.
Поставленная задача решается с помощью тепломассоэнергообменного процесса методом акустического резонансного возбуждения потока создаваемого в эжекторе с газоструйными генераторами и концентратором ультразвукового поля, воздействующим на многофазный продукт. Для осуществления настоящего способа газоструйный генератор выполняется в виде генерирующих ультразвук кольцевых резонаторов с центром расположенным по оси эжектора.

Область техники, к которой относится изобретение
      Изобретение относится к акустическим (ультразвуковым) способам воздействия на жидкие, газовые, газожидкостные смеси в механо-физико-химических процессах тепломассоэнергообмена перемешивания, эмульгирования, диспергирования, термообработки и подобным им.

Уровень техники
      Известны способы изменения физико-химических свойств потоков жидкости путем передачи жидкости энергии колебательных процессов различных ультразвуковых излучателей, которые усиливают гидродинамическую кавитацию в процессе которой также генерируются акустические, в т. ч. и ультразвуковые колебания [1]. Акустическое поле влияет на кинетику фазовых превращений в жидкостях процесса кавитации пузырьков. Акустическое поле оказывает сильное воздействие как на пороги метастабильности жидкости, так и на кинетику фазового перехода. Звук влияет на поток зародышей пузырьков в жидкости и барьер, отделяющей метастабильную жидкость и новую фазу. Этот процесс зависит, в основном, от амплитуды и частотной характеристики акустического поля. Реальная жидкость насыщена ядрами кавитации, которые при большой интенсивности волны разрежения (|p| > 200 атм ), набегающей на группу зародышей одного начального размера приобретают монодисперсный по размерам пузырьков характер за счет коалесценции пузырьков, расположенных внутри группы (кластера) [2]. Поэтому, представляет интерес создания приборов с большой интенсивностью озвучивания газожидкостных сред, когда возможны существенные изменения физико-химических свойств многофазных продуктов.
      Известен способ совмещения эжектора с ультразвуковым генератором, патент 92010550, отличающийся тем, что газовый эжектор снабжен проходящим по оси активного сопла стержнем, на котором установлен колпачок (резонатор), выполненный с острыми кромками со стороны сопла и образующий с соплом газоструйный ультразвуковой излучатель.
      Известен способ разработки нефтяного пласта, включающий закачку воды и рабочего агента одновременно по раздельным линиям, с последующим смешиванием их эжектированием на заданной глубине, патент 2078200 опубликован 27.04.1997, отличающийся тем, что закачивают газоводяную пену приготавливаемую высоконапорным струйным эжектором отличающийся тем, что воздействие упругими колебаниями при закачке в пласт водогазовой смеси осуществляют с помощью гидродинамического генератора.
      Известен также газовый эжектор, содержащий активное сопло и камеру смешения, при этом активное сопло снабжено ультразвуковым излучателем (см. авторское свидетельство СССР N 1548534, кл. F 04F 5/02, 1990).
      Известны способы диспергирования, эмульгирования с помощью гидродинамических кавитаторов, когда многофазный продукт подвергается воздействию ультразвукового поля, получаемого в процессе кавитации самого жидкого продукта.
      Наиболее близкий по технической сущности и достигнутому результату способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления (прототип) - патент РФ 2268772, 7B01F11/02, опубликован 27.01.2006 г., в котором кроме резонансного возбуждения конструкции устройства используется возбуждение кавитационного процесса (образование и всхлопывание пузырьков, приводящее к ультразвуковым колебаниям) методом соприкосновения двух или более вихревых потоков. Недостатком этих способов является сложность достижения высокой плотности облучения продукта (менее 10 Вт/см2) при заданной производительности.
Невозможность достижения высокой плотности облучения в заданных частотных диапазонах при заданной производительности устройства приводит к ограничению возможности использования способа ультразвукового воздействия для эффективных тепломассооэнергообменных процессов.
 При интенсивности 10-30 вт/см2 из торфа получается препарат сельскохозяйственного применения Ультрагумат с высоким содержанием гуминовых кислот. При интенсивности более 100 вт/см2 получается препарат медицинского применения Аницин (Anicin) с высоким содержанием фульво кислот.

RSS-материал