ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к электроосмотическим устройствам удаления влаги и предназначена для снижения остаточной влажности пористых материалов, например отходов бумажного производства с целью их дальнейшего использования.
Из уровня техники известно электроосмотическое устройство обезвоживания пористого материала, содержащее электроизоляционный корпус с электродами, которые представляют собой анод, выполненный в виде вертикально перемещающейся внутри корпуса токопроводящей крышки, и катод, выполненный в виде токопроводящего перфорированного днища корпуса, и образуют между собой пространство для обезвоживаемого материала (Холуденева А.О., Полянскова Е.А. и др. Теоретическое обоснование применения электроосмоса для снижения влажности пористых структур отходов, - ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ, изд. ООО "Международный Образовательный Центр", Москва, 4-4 (25), 28.04.2016). Известное устройство предусматривает возможность отладки конструктивных параметров, а так же дополнительное отделение влаги эффектом Джоулева тепла, возникающего в процессе обезвоживания под воздействием определенных значений напряженности электрического поля. Однако, для относительно толстых слоев загрузки пористого материала устройство обладает недостаточной эффективностью, что ограничивает его применимость в промышленных масштабах.
Технической проблемой является создание простого в эксплуатации электроосмотического устройства, применимого и экономически выгодного для обезвоживания пористых отходов, например, бумажного скопа. Технический результат заключается в повышении эффективности обезвоживания за счет увеличения контактной площади. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в электроосмотическом устройстве обезвоживания пористого материала, содержащем электроизоляционный корпус с электродами, которые представляют собой анод, выполненный в виде вертикально перемещающейся внутри корпуса токопроводящей крышки, и катод, выполненный в виде токопроводящего перфорированного днища корпуса, и образуют между собой пространство для обезвоживаемого материала, поверхность электродов, взаимодействующая с обезвоживаемым пористым материалом, снабжена остроконечными выступами. Остроконечные выступы могут быть выполнены на аноде и/или катоде. Остроконечные выступы могут быть выполнены в виде пирамид. Токопроводящая крышка предпочтительно содержит ребра жесткости и узел соединения ее с устройством, обеспечивающим перемещение токопроводящей крышки внутри электроизоляционного корпуса. Электроосмотическое устройство предпочтительно выполнено с возможностью установки под перфорированным днищем поддона и с возможностью регулировки угла наклона. В электроизоляционном корпусе предпочтительно выполнена перфорация.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства, частично в разрезе;
на фиг. 2 - его проекция на осевую плоскость.
Предлагаемое электроосмотическое устройство представляет собой электроизоляционный корпус 1 с перфорацией для отвода влаги и электродами, которые образуют между собой пространство для обезвоживаемого материала 2.
Анод выполнен в виде токопроводящей крышки 3, которая вертикально перемещается внутри корпуса 1 под собственным весом, под действием пресса или под действием прижимного винта. Для обеспечения необходимой прочности и функциональности крышка 3 снабжена ребрами жесткости 4 и узлом 5 соединения с устройством, обеспечивающим перемещение (прессом или прижимным винтом).
Катод выполнен в виде токопроводящего перфорированного днища 6, установленного на раме 7 с помощью болтов 8 и изоляционных прокладок 9. Рама удерживает корпус 1 над поддоном 10 с возможностью регулировки угла наклона (для упрощения стекания выделяемой влаги).
Поверхность анода и/или катода, взаимодействующая с обезвоживаемым пористым материалом 2, снабжена остроконечными выступами 11 в виде конусов или пирамид из того же материала, что и электроды. При этом выступы 11 могут быть расположены отдельно или соприкасаться между собой основаниями, образуя непрерывную поверхность.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Обезвоживаемый пористый материал 2 (например, осадок сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности - скоп) помещают внутрь корпуса 1 и сжимают его крышкой 3. При этом выступы 11 впиваются в пористый материал 2, а излишняя влага стекает через перфорированное днище 6 в поддон 8. Затем подают напряжение на электроды и производят окончательное обезвоживание за счет электроосмоса и нагрева джоулевым теплом. При этом влага выходит через перфорацию в стенках и днище корпуса 1. Перфорация в стенках корпуса 1 обеспечивается дополнительное конвекционное обезвоживание после завершения процесса электроосмоса при подъеме крышки 3.
Благодаря наличию выступов значительно увеличивается площадь контакта электродов с обезвоживаемым материалом, что значительно ускоряет процесс отделения влаги. Кроме того, подобное «рыхление» пористого материала препятствует образованию излишне плотных слоев, препятствующих эффективному действию электрического поля и задерживающих прохождение влаги. При этом выполнение выступов остроконечными исключает необходимость предпринимать дополнительные действия для их заглубления в пористый материал. Полученная обезвоженная масса может впоследствии использоваться в качестве строительного или иного материала.