Рис. 6.6. Конструкции цилиндрического гидроциклона с винтовыми вставками (а), цилиндрического прямоточного гидроциклона со спиральными направляющими потока (б) и турбоциклона с вращающимся конусом (в)
1. Задают диаметр О и по указанным соотношениям определяют остальные геометрические размеры. Общую производительность гидроциклона 00, производительность по осветленной жидкости и сгущенной суспензии Оп/Ос определяют по формулам:
а0 = у\№+<& Аро/рс; (6-20)
У* = 24 х 104(НЦ /0)°>\бп /с^Г0'17; (6.21) Оп/Ос ^0,95О-°'19(с1п/Ьс)2'34( (6.22)
где У* - условный коэффициент расхода; бв - эквивалентный диаметр винтового канала; дс - диаметр патрубка; Р0 - давление на входе в гидроциклон; О - диаметр гидроциклона; Нц - высота цилиндрической части; рс -плотность жидкой фазы.
2. Определяют среднюю скорость суспензии на входе в аппарат и среднее значение вертикальной скорости
^А/0 = О0/Рвх; (6.23)
у,ср = НгО0/уг,
(6.24)
где уг- радиальная составляющая скорости.
3. Рассчитывают значение безразмерных параметров X, Т и 8 и определяют унос твердых частиц 8С:
Бс = 7,48 (Т6/X)0,28 (6.25)
4. Определяют унос твердых частиц со сгущенной суспензией, %
8„= ЮО-Бс. (6.26)
5. Определяют концентрацию частиц в продуктах разделения (в осветленной жидкости и сгущенной суспензии), кг/м3:
СР=ОохСох8с/100хОс; Ср, = 00 х С0 х Бп /100 х Оп.
Если расчетное значение 0% > Сг0, то задаются новым значением О и
проводят новый расчет, пока не выполнится условие С£ * Сг0 . 6. Определяют количество гидроциклонов.
Обычно гидроциклоны устанавливают в комбинированной схеме очистки жидкостей, когда другие методы дороги или нецелесообразны, например, улавливание пыли свинцового сурика в системе вакуумного транспортирования и пылеулавливания.
6.2.2. Химические и физико-химические методы очистки сточных вод
Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, подвергают нейтрализации. Нейтрализацию проводят для предупреждения коррозии материалов очистных сооружений, выделения солей металлов из сточных вод и предупреждения нарушения биохимических процессов в них.
Нейтрализацию осуществляют: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы и абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами.
Для очистки кислых и щелочных сточных вод используют процесс нейтрализации с применением таких реагентов, как оксиды кальция, гидрокси-ды натрия, калия и кальция, а также карбонаты кальция, магния и натрия.
Массовый расход реагентов, кг/ч для нейтрализации сточных вод определяют по формуле:
Э = к3ОрС х ахЮО/В,
(6.28)
где к3 - коэффициент запаса; Ор - расход реагента, м3/ч; С - концентрация кислоты или щелочи, кг/м3; а - удельный расход реагента, кг/кг; В - количество активной части в товарном продукте, %.
Теоретический расход реагентов составляет 0,4-2,5 кг/кг. Время взаимодействия сточных вод и реагента превышает 5 мин, для кислых стоков с ионами металлов - 30 мин.
Очистка сточных вод окислителями. Наряду с традиционными окислителями, такими, как хлор и хлорсодержащие вещества (гипохлорит натрия, диоксид хлора и др.), пиролизит, кислород воздуха в последние годы применяют озон.