ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской разработки

Способ разделения побочных продуктов и отходов металлургической промышленности, содержащих воду, масло и окалину, включает в себя обезвоживание, нагрев обезвоженной смеси и ее декантацию в инертной для масла атмосфере, вакуумную перегонку масла, вакуумную сушку от масла твердого остатка при температуре не выше 400 ^oC, дополнительно остаток после вакуумной сушки нагревают до температуры не выше 400 ^oC при давлении выше давления насыщения масла, а затем распыляют в камере низкого давления в струе водяного пара или в струе нагретого газа, инертного по отношению к маслу, или распыляют в вакуумной камере без участия распыливающего агента при давлении ниже давления насыщения масла.

Для разделения смеси исходную смесь побочных продуктов и отходов металлургической промышленности загружают в обезвоживатель, в котором нагревают до 100 ^oC и производят перегонку воды. Обезвоженную смесь перекачивают в один из аппаратов с мешалкой, нагревают в инертной для масла атмосфере до 200-250 ^oC и отстаивают от твердых примесей. Отстоенное масло собирают в емкость, а сгущенный продукт загружают в вакуумный аппарат с мешалкой для перегонки масла. Температура нагрева смеси должна соответствовать температуре начала процесса вакуумной перегонки масла при остаточном давлении 20 мм рт. ст. При нагреве смеси ниже 200 ^oC процесс перегонки масла в вакуумном аппарате начинается не сразу после загрузки смеси, соответственно снижается производительность вакуумного аппарата.

При нагреве смеси выше 250 ^oC возможны выбросы разделяемой смеси и загрязнение масла твердыми частицами смеси из-за чрезмерно высокой скорости процесса перегонки масла.

После перегонки масла остаток смеси насосом подают в нагреватель высокого давления с мешалкой, где остаток нагревают до температуры не выше 400 ^oC при давлении выше давления насыщения масла. Затем остаток подают в камеру низкого давления через распылительное устройство. Одновременно через сопло в камеру низкого давления подают водяной пар или инертную по отношению к маслу среду.

Масло, попадая в камеру низкого давления, распыляется и интенсивно испаряется, поскольку резко увеличивается свободная поверхность (поверхность капель значительно больше поверхности струи масла). С другой стороны, процесс испарения интенсифицируется благодаря тому, что нагретое масло из области высокого давления попадает в область низкого давления.

Процесс испарения масла еще более интенсифицируется за счет того, что навстречу потоку масла подают струю газа.

Образовавшиеся пары удаляются из камеры и после конденсации скапливаются в отстойнике. Частицы окалины, очищенные от масла, оседают на дне камеры.

Пример. Исходную пульпу массой 140 кг, содержанием воды 28,6% масла 31,0% окалины 40,4% загрузили в обезвоживатель с паровым нагревателем. Перегонку воды проводили при атмосферном давлении. Температура смеси в начале перегонки воды была равна 100 ^oC, а к концу процесса перегонки поднялась до 110 ^oC. Обезвоженную смесь остаточным содержанием воды 3% загрузили в герметичный аппарат с мешалкой и при непрерывном вращении мешалки смесь нагрели в инертной для масла атмосфере до 224 ^oC. По мере нагрева смеси избыток паров воды через кран выпускали в атмосферу. Обезвоженную и нагретую до 224 ^oC смесь загрузили в вакуумный аппарат с мешалкой и при непрерывном вращении мешалки нагрели и произвели вакуумную перегонку масла. Остаточное давление в вакуумном аппарате поддерживали на уровне 20 мм рт. ст. а температура смеси в конце процесса перегонки масла поднялась до 394 ^oC.

Содержание органических соединений в кубовом остатке составляет 6-7% По агрегатному состоянию остаток с содержанием масла 6-7% при температуре 394 ^oC представляет собой густую, но достаточно подвижную массу, способную транспортироваться с помощью насоса.

Окалину с незначительным содержанием масла (6-7%) насосом подают в нагревательный аппарат, где нагревают до температуры не выше 400 ^oC. Насосом поддерживают давление в аппарате выше давления насыщения масла. Нагревательную смесь через распылитель подают в вакуумную камеру, где поддерживают остаточное давление на уровне 20 мм рт. ст. Сюда же через сопло подают инертную по отношению к маслу среду (например, водяной пар). В результате взаимодействия струи в вакуумной камере происходит полное удаление масла с частиц окалины. Окалина оседает на дне вакуумной камеры и затем удаляется. Смесь паров масла и инертной среды удаляют из камеры и сконденсировавшиеся продукты собирают в отстойнике.

За счет дополнительной вакуумной обработки окалины с незначительным содержанием масла (6-7%) в струе инертной среды достигается полная (на 100%) очистка окалины от масла.