УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА КОАГУЛЯНТА С ПРИМЕНЕНИЕМ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Полезная модель относится к устройствам для приготовления рабочего раствора коагулянта, в том числе и сульфата алюминия, для очистки вод от загрязняющих веществ и может быть использована в области хозяйственно-питьевого, технического водоснабжения при очистке сточных вод.
Известно устройство, в котором происходит контактирование порошкообразного продукта и жидкости в кипящем слое, применяемое в способе растворения порошкового коагулянта, например, сернокислого алюминия, путем перемешивания с целью интенсификации процесса и упрощения его, перемешивание ведут в турбулентном режиме в три стадии при скорости 25-60 м/сек в течение 1-4 сек на первой стадии, 2-10 м/сек в течение на менее 30 сек на второй стадии и 1-2 м/сек в течение 1 часа на третей стадии при температуре не менее 15°C (патент SU №447156, МПК B01F 1/00, B01D 21/00, опубл. 25.10.1974 г.).
Недостатком известных устройств является наличие вращающегося или вибрирующего органа для перемешивания частиц соли во всем объеме рабочей емкости требует затрат энергии и снижает надежность работы этих устройств.
Известна установка для растворения сернокислого глинозема, состоящая из емкости для загрузки глинозема, внутри которой расположены перфорированные трубы для подачи пара, соединенные с паропроводом, и системы отбора готового раствора, внутри емкости установлена теплоизоляционная плита, а перфорированные трубы для подачи пара укреплены на ее нижней части, причем теплоизоляционная плита установлена с зазором, допускающим ее свободное перемещение вдоль стенок емкости (патент на ПМ RU №151816, МПК B01F 1/00, опубл. 20.04.2015 г.).
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является установка для приготовления раствора коагулянта с применением сжатого воздуха, содержащая емкость, внутри которой расположены перфорированные трубы, трубопровод для подачи воды и систему отбора готового раствора, установка снабжена трубопроводом для подачи сжатого воздуха и пара, внутри емкость разделена на секции, внизу емкости расположена съемная сетка, под которой расположены перфорированные трубы, соединенные с трубопроводом подачи сжатого воздуха и пара, кроме того система отбора готового раствора выполнена в виде насоса со шлангами (С.В. Яковлев и др. «Очистка производственных сточных вод», стр. 119-120, Москва, Стройиздат, 1979 г.).
Данная конструкция не обеспечивает получения готового раствора коагулянта высокого качества.
Поставлена задача создать конструкцию установки для эффективного растворения коагулянта с высокими характеристиками.
Технический результат заключается в получение готового раствора коагулянта высокого качества.
Технический результат достигается тем, что установка для приготовления раствора коагулянта с применением сжатого воздуха, содержащая емкость, внутри которой расположены перфорированные трубы, трубопровод для подачи воды и система отбора готового раствора, установка снабжена трубопроводом для подачи сжатого воздуха и пара, внутри емкость разделена на секции, внизу емкости расположена съемная сетка, под которой расположены перфорированные трубы, соединенные с трубопроводом подачи сжатого воздуха и пара, кроме того система отбора готового раствора выполнена в виде насоса со шлангами, каждая секция емкости снабжена крышкой.
Новым признаком заявляемого технического решения является наличие крышек, закрывающих каждую секцию емкости.
Наличие крышек, закрывающих каждую секцию емкости позволяет более эффективно осуществить процесс перемешивания раствора, особенно при его подогрева паром, тем более, что процесс растворения происходит последовательно в секциях емкости, кроме того крышки защищают емкости от попадания фракций коагулянта при загрузке его в соседние секции.
Дополнительным техническим результатом заявляемого технического решения является предотвращение испарения коагулянта в окружающую среду.
Использование вышеперечисленного признака обеспечивает получение качественного раствора коагулянта. Технический результат достигнут.
Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что техническое решение, совпадающее по всем признакам с заявляемой полезной моделью, не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Полезная модель поясняется чертежом.
Установка для приготовления раствора коагулянта с применением сжатого воздуха содержит емкость 1, выполненную из нержавеющей стали в виде вертикального бака прямоугольной формы с коническим днищем. Емкость 1 разделена на три секции, которые закрыты крышкам 2. Ко всем секциям емкости подведен трубопровод 3 для подачи питьевой воды, необходимой для растворения сульфата алюминия.
На дне емкости 1 расположена съемная сетка 4, выполненная из нержавеющей стали. Внутри емкости 1 под съемной сеткой 4 размещены перфорированные трубы (трубы - барботеры) 5 для подвода греющего пара и сжатого воздуха. Трубы - барботеры 5 соединены с трубопроводом 6 для подачи сжатого воздуха и пара и снабжены краном открытия/закрытия в каждой секции емкости 1.
Установка для приготовления раствора коагулянта с применением сжатого воздуха снабжена системой отбора готового раствора, содержащей насос 7 со шлангами. Установка работает следующим образом.
3
3
Первая секция емкости 1 заполняется водой из трубопровода примерно 1,5-2 м, закрывается кран, открывается крышка 2 первой секции емкости 1, куда засыпается коагулянта (сульфата алюминия), не допуская попадания в секцию посторонних примесей. Также заполняются вторая и третья секции емкости 1. После загрузки коагулянта первую секцию в нее подают сжатый воздух через трубы - барботеры 5 на перемешивание. Процесс растворения сульфата алюминия начался. После загрузки коагулянта во вторую и третью секции емкости 1 в них также подается сжатый воздух через трубы - барботеры 5 для перемешивания. Через 0,5 часа перемешивания отбирается проба раствора из первой секции для определения плотности раствора и оценки скорости растворения. То же самое происходит со второй и третьей секциями. Началом процесса приготовления раствора считается время подачи сжатого воздуха. Пробы отбирают каждые 0,5 часа. При достижении плотности раствора в первой секции значения 1,28-1,29 г/см перемешивание прекращают, закрывают кран подачи сжатого воздуха, операция растворения закончена.
В холодное время после загрузки коагулянта в первую секцию через трубы - барботеры подается пар для подогрева воды. Подогрев воды ведут при температуре ниже 15°С. Когда вода в секциях нагреется до 40-50°С, подача пара прекращается. То же самое происходит с водой во второй и третьей секциях. При падении температуры вновь подается пар.
Готовый раствор из секций откачивают насосом, открывается кран на нагнетательном трубопроводе насоса 7. Готовый раствор откачивается в транспортную емкость. Процесс завершен.
Установка для приготовления раствора коагулянта с применением сжатого воздуха может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.