1、用化學(xué)或物理方法增大懸浮液的顆粒
化學(xué)預(yù)處理主要是凝聚法和絮凝法,物理預(yù)處理包括結(jié)晶、溫度調(diào)節(jié)、陳化、冷凍和引入摻和劑等,可以改變懸浮液的性質(zhì)。用化學(xué)方法增大懸浮液顆粒的處理技術(shù)有以下幾種。
凝聚法
用無機(jī)電解持,如明礬、石灰、二價鐵鹽、三價鐵鹽、鋁鹽等作為凝聚劑,加入懸浮液中,由于它們的電離作用,減小了顆粒表面的有效電位,使小顆粒相互凝聚變成大顆粒。
絮凝法
由于有機(jī)高分子聚合物的直鏈具有高的正電荷或負(fù)電荷,它們自相排斥,但能吸引異性的表面帶電粒子,形成絮凝粒子。
凝聚、絮凝混合法
由于懸浮液中懸浮顆粒的種類、粒度和濃度,懸浮液中溶解離子的成分和濃度,凝聚和絮凝過程中液相的PH值和溫度,各種絮凝劑的投入順序,以及攪拌的強(qiáng)度和時間等對凝聚和絮凝的效果都有影響,因此,凝聚和絮凝過程是非常復(fù)雜的。對于某種懸浮液采用的絮凝劑和加入劑量,都只能靠攪拌試驗決定,試驗設(shè)備一般采用定時變速多組攪拌機(jī)。
無機(jī)絮凝劑和高分子絮凝劑配合使用在液-固分離中越來越廣,其作用機(jī)理是無機(jī)絮凝劑通過中和作用使膠體脫穩(wěn)形成小顆粒,高分子絮凝劑后加入懸浮液中,主要起吸附架橋及絮體捕羅作用,以形成易沉淀的大顆粒,而且由于無機(jī)絮凝劑的作用,增大了高分子絮凝劑的吸著量,大大增加了上層清液的澄清度,降低濃相體積。采用這種方法可降低藥劑的使用成本,提高凝聚效果。
對凝聚與絮凝處理效果的要求是:絮凝物的沉降速度要快;上層清液的澄清度要好;絮凝物的抗破碎強(qiáng)度要高,或濾渣的可濾性要好;濾渣或絮凝物的脫水性能要好。
凝聚劑與絮凝劑的作用機(jī)理雖然不同,但當(dāng)劑量增加時,效果會逐漸改善,直到峰值特性點為止,劑量過多,效果反而減弱,因此必須控制在適當(dāng)?shù)膭┝糠秶鷥?nèi)。此外,絮凝劑的投加點和絮凝所需的時間也很重要,需通過試驗確定。
2、通過溫度調(diào)節(jié)改善分離液的黏度和密度
如礦物油和水的分離,兩者在通常情況下相對密度均接近于1,但礦物油的密度隨著溫度的升高呈明顯下降的趨勢。因此可通過加熱來加大礦物油和水的密度差。如糖蜜加水稀釋,既可加大密度差,又可減小黏度。
很多油品在室溫下黏度較高,但加熱后黏度明顯下降。
3、增稠和預(yù)濃縮處理
當(dāng)懸浮液的濃度很低時,如直接選用離心機(jī),因處理量大,會使設(shè)備費和運行費加大。如果通過增稠和預(yù)濃縮,使懸浮液的濃度提高,處理量減小,再選用離心機(jī),可使機(jī)型、投資以及運行費均減小。
常見的預(yù)濃縮方法有重力沉降、篩分和旋液分離等。具體應(yīng)用時還需根據(jù)工藝要求,經(jīng)劑分析,綜合考慮。
4、防磨損處理
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