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浮选柱混合气泡发生器的初步设计和性能分析1

浮选柱

研究论文

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浮选柱混合气泡发生器的初步设计和性能分析 张敏刘焕彬朱小林陈嘉翔 (华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州, 510640) 摘要:基于气泡生成及气泡发生器的普遍工作原理,提出新的发泡方式,设计了新的浮选柱用混合气泡发生器。根据设计的几何尺寸及实验室浮选柱运行参数计算了两相气泡的理论尺寸,并通过实测

作者简介:张敏女士,华南理工大学博士后;主要从事浮选柱脱墨性能的研究。

的图像分析结果对理论计算进行验证,分析混合气泡发生器充气性能。关键词:浮选柱;气泡发生器;静态混合器中图分类号:TS744 文献标识码:A 文章编号:0254-508X(2009)02-0010-03

Design of Mixing Bubble Generator in Deinking Flotation Process ZHANG Min* LIU Huan-bin ZHU Xiao-lin CHEN Jia-xiang (State Key Lab of Pulp and Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong Province, 510640)

(* E-mail: scetmin@http://doc.xuehai.net) Abstract: Based on the working principle of the bubble formation and the bubble generator, the mixing bubble generator used in the new flotation column was designed and the new way of the bubble formation was put forward. According to the design geometry and the operating parameters of laboratory deinking flotation column, the theoretical size of bubble in liquid-air phase formed by mixing bubble generator was calculated and testified by the image analysis results. Finally, the aeration performance of the mixing bubble generator was discussed . Key words: flotation column; bubble generator; static mixer

在浮选过程中,浮选柱(槽)中空气贮藏量与气泡大小直接影响浮选效果[1-3]。气泡发生器的作用是完成向浮选柱内充气并形成浮选气泡,其性能直接影响浮选效果的好坏,因此,气泡发生器是浮选柱的核心部件。无论何种气泡发生器,结构一般包含 3个基本点,即气、液来源;气、液混合;分散成泡。液体来源一般是循环浆料或清水,气体来源由正压导入或负压自吸。气液混合、分散成泡是发泡器的关键部件。气泡发生器的成泡方式大致分为 3种,即机械分割成泡、流体混合成泡和射流分散成泡[4]。机械分割成泡方式由于堵塞使得微孔材料不能充分发挥作用,再加上充气量(压力)增大会直接造成气泡尺寸增大,故目前已较少采用。流体混合成泡是利用气、液混合过程把气体粉碎成气泡,其气泡大小主要取决于液体紊流度及持续混合时间,并最终达到与体系能量状态相匹配的气泡临界尺寸。射流成泡则是把液体先变成分散相,然后随压力的增大逐步变成连续相,气体则由 10

开始的连续相逐步分散成为微泡。两种流体传

质成泡方式相比,前者通过流体混合经历了把大气泡粉碎成小气泡乃至临界气泡的过程,而后者则通过气体充分分散直接形成稳定存在的临界气泡尺寸。王永等[4-5]针对矿物浮选进行了气泡生成力学机理及气泡发生器装置和静态混合器混合的机理研究。据此,本研究提出了射流负压吸气和静态混合器相结合的混合气泡发生器。 1混合气泡发生器结构及工作过程本研究设计了如图 1所示的动态负压和静态混合相结合的混合气泡发生器,其基本结构包括喷嘴、吸气室、静态混合器、扩散管 4个部分。采用循环浆作为工作介质(p 0Q 0γ 0),由喷嘴进入的加压的工作介

收稿日期:2008-08-27(修改稿)本课题为华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室 2007年开放基金项目 (200727)。

China Pulp& Paper Vol.28, No.2, 2009

浮选柱混合气泡发生器的初步设计和性能分析1

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