Расчет импеллерных флотаторов

Основные технологические характеристики процесса флотации следующие: коэффициент аэрации = 0,35, окружная скорость вращения импеллера – 10-15 м/с, его диаметр обычно не превышает 750 мм. Высота флотационной камеры составляет 1,5-3 м, а продолжительность флотации τ_ср = 20-30 мин. Импеллерные установки рекомендуется применять при очистке сточных вод с концентрацией загрязняющих веществ более 2-3 г/л, особенно содержащих нефть и нефтепродукты, а также жиры.

Расчет основных параметров импеллерной установки проводят по следующим формулам:

Объем флотационной камеры W _ф , м³:

W _ф = 0,025 Q · τ_ф , (4.20)

где Q – расход сточных вод, м³/ч;τ_ф – продолжительность флотации, ч.

Пропускная способность флотатора Q _ф, м³/ч:

Q _ф = 36 Н _ф /0,025 τ_ф, (4.21)

где d _и – диаметр импеллера, м; Н _ф – высота флотационной камеры, м; τ_ф – средняя продолжительность флотации, ч.

Объем подаваемого импеллером воздуха Q _в , м³/с:

Q _в = 2,78·10^-4 · В _уд· f, (4.22)

где В _уд – удельный расход воздуха, м³/(м²· ч) (обычно В =

= 40 - 50 м³/(м² · ч); f – площадь водного зеркала флотационной

камеры, м²).

Требуемое для проведения процесса число флотационных камер определяют по формуле

n _ф = Q / Q _ф. (4.23)

Импеллерная флотация широко используется для процессов обогащения сырья и очистки сточных вод от веществ, легко переходящих в пену. Недостатком этого вида флотации является невозможность использования коагулянтов, т.к. при турбулентном перемешивании воды происходит разрушение хлопьев коагулянта.

Камера флотационной машины – квадратная со стороной b = = 6 d м.

Площадь камеры

f = b ² = 36 d ². (4.24)

Рабочую вместимость аппарата вычисляют по соотношению

W = hf = 36 hd ², (4.25)

где h – высота водно-воздушной смеси, м;

h = H _c /ρ_в,.в, (4.26)

где H _c – статический уровень воды в камере, Па; ρ_в.в – плотность водно-воздушной смеси (ρ_в.в = 0,67ρ_в), кг/м³.

Статический уровень воды

, (4.27)

где υ – окружная скорость, м/с; φ – коэффициент напора, равный 0,2-0,3.

Частота вращения импеллера составляет

n = 60 υ /(π d). (4.28)

необходимое число флотаторов находят по формуле

. (4.29)

Мощность электродвигателя импеллера N, кВт:

, (4.30)

где q _аж – производительность флотатора; η – КПД, равный 0,2-0,3.