CN102209811B - 混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮选设备的混合装置(5)，该浮选设备用于借助气泡从浮选容器(2)内的含水纤维悬浮液(1)中去除杂质，所述混合装置由至少一股纤维悬浮液(1)流流过并且具有至少一个气体流的馈送装置(10)，其中，所述纤维悬浮液(1)流通过一个或多个流动通道(7)导引到所述混合装置(5)内。在此，由此减小了对能量的需求，即，所述纤维悬浮液(1)在所述流动通道(7)中的流动速度在8到12m/s之间。

Description

混合装置
技术领域
本发明涉及一种浮选设备的混合装置，该浮选设备用于借助气泡从浮选容器内的含水纤维悬浮液中去除杂质，所述混合装置由至少一股纤维悬浮液流流过并且具有至少一个气体流的馈送装置，其中，所述纤维悬浮液流在混合装置中通过一个或多个流动通道导引到所述混合装置内。
背景技术
所述类型的浮选设备早已公开，并且尤其用于处理至少部分由次生原材料、优选旧纸获得的纤维悬浮液。
在浮选过程中利用这样的情况，即，纤维是亲水的，而杂质常常是厌水的。在亲水的纤维保留在悬浮液中时，厌水的杂质随浮选气泡到达浮选泡沫中。
除了溶解的印刷油墨颗粒之外还尤其有粘结剂，塑料颗粒和树脂，它们是厌水的并因此能够通过浮选从纤维悬浮液中去除。
在此得出，浮选气泡的大小对浮选方法的效果有重要的影响。
大的气泡尽管比小气泡上升快，但是能吸收少或小的杂质。
在具有较高材料密度的纤维悬浮液中，小浮选气泡常常上升得过慢，使得气泡被与清洁的纤维悬浮液一起排出。
在各种情况下，追求全面的混合以及纤维悬浮液气体混合物的涡流，这与高的能量需求相关。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，在不明显破坏浮选结果的情况下减小能量消耗。
按照本发明，通过使纤维悬浮液在流动通道中的平均流动速度在8到12m/s之间而解决该技术问题。
因此所述流动速度明显低于当前的值，这使得向混合装置供应纤维悬浮液的泵能量明显减小。
在此被证明，在馈送气体之前减小流动的平均空间速度对气泡形成没有影响，其中，流动速度优选应当在9至11m/s之间。
然而，通过混合装置的流量不应由于减小的流动速度而减小。为了保证流量，必须提高流动通道的数量和/或增大流动通道的横截面。
因此，流动通道的直径应当在10到100mm之间，优选在23到56mm之间。
为了实现最佳的混合，流动通道的长度还应当在0.1到2.0m之间，优选在0.4到0.7m之间。
为了有效地产生微小涡流，流动通道的边界壁应当具有50到2000微米、优选在200到1000微米之间的粗糙度Rz(按德国工业标准DIN4766)，所述微小涡流具有较小能量损失，但却与良好的气体破碎和混合相关联。
此外会有利的是，流动通道的横截面积沿流动方向优选阶跃式地增大。
结构设计上有利的是，使输送到混合装置的纤维悬浮液流被导引通过节流板(Blend)，该节流板将流分为对应于各流动通道的子流。
通过馈送装置向这些子流馈送气体，这可以通过抽吸或者通过用过压进行强制通风而实现。为此，节流板可以具有文氏喷嘴，通过各个文氏喷嘴导引各个子流，其中，同时实现气体抽吸、尤其是空气抽吸。
然而，在简单的设计中，节流板也可以由孔板形成，其中，接着可以以喷射原理或用压缩空气实现通风。
在气体馈送和混合之后，流动通道将纤维悬浮液导引到一个公共的或者多个混合腔，所述混合腔然后将纤维悬浮液导向挡板。
在此，混合腔的横截面积应当比通向该混合腔的流动通道的所有横截面积之和大2到5倍、优选大2.5到3倍。
最后，挡板将纤维悬浮液偏转到混合装置的至少一个流出口。
附图说明
以下根据实施例详细说明本发明。在附图中示出：
图1是浮选设备的示意横截面视图，以及
图2是混合装置5的示意横截面图。
具体实施方式
按照图1，待浮选的、含水纤维悬浮液1通过至少一个混合装置5导到浮选容器2中，其中，所述混合装置5位于浮选容器2中。
在此，混合装置5基本上由通道旋转对称的边界壁形成，其中，从上方导入纤维悬浮液1。垂直于流动方向延伸的、形式为用于给纤维悬浮液1加气的喷嘴的馈送装置10从多侧通入所述通道。
如图2所示，混合装置5还具有多个流动通道7，所述流动通道带有在此例如圆形的横截面，各用于形成纤维悬浮液1的分别一个子流。
从混合装置5的边界壁的多侧通过馈送装置10向纤维悬浮液1的这些子流通入至少各一个形式为压缩空气的气体流或者源自浮选容器2的空气。
通过这种强烈的加气在纤维悬浮液1中产生气泡，这导致可浮选的杂质与浮选容器2中的气泡一起上升，汇集到浮选泡沫4中并且作为筛渣通过排出管12排出。
清洁的纤维悬浮液1在浮选容器2的下部通过出口3排出。
浮选容器2在此例如具有椭圆形的横截面，这被证明是特别有利的。在此，纤维悬浮液1在高于环境压力的压力下被泵入混合装置5。在此，混合装置5有利地偏心设置在浮选容器2中。
为了减小所需的泵功率，按照本发明在流动通道7中仅追求纤维悬浮液在9到11m/s之间的流动速度。然而，这种减小的流动速度不应影响流量。
出于该原因，混合装置5比通常具有更多的流动通道7，其中，各流动通道7的直径在23到56mm之间。为了实现最佳的混合，各流动通道7的长度在0.4到0.7m之间。
在此，为了在流动通道7中额外产生微小涡流，各流动通道7的边界壁具有在200到1000微米之间的粗糙度Rz。
这些微涡流破坏了所吸收的气泡并且改善混合。
为了将输送到混合装置5的纤维悬浮液1流分开，纤维悬浮液流在各流动通道7之前通过设计为孔板的节流板6导引。孔板的孔常常对称地布置并且布置在分别一个流动通道7之前。
然而，在节流板6和各流动通道7之间存在间隙，可以用馈送装置10通过间隙按注射器原理向子流抽吸空气。
然后，在各流动通道7上连接有一个公共的混合腔8，在所述混合腔中明显减小了纤维悬浮液1的流动速度。在此，混合腔8在流动方向上的横截面积比各流动通道7的所有横截面积之和大2.5到3倍。
混合腔8又将纤维悬浮液1导向挡板9，该挡板将纤维悬浮液1偏转到混合装置5的流出口11。
在此，混合装置5的通常也被称为冲击扩散器的部件通过挡板9使加气的纤维悬浮液1偏转约90°到水平方向，并且分布到整个圆周上(360°)。
浮选容器2的排出管12例如构造为泡沫沟槽。
在运行中，混合装置5可以如此处一样垂直地延伸，但是也可以水平或倾斜地延伸。
结果，可以通过本发明减少约8至15kWh/t的能量需求。

Claims (13)

1.一种浮选设备的混合装置(5)，该浮选设备用于借助气泡从浮选容器(2)内的含水纤维悬浮液（1）中去除杂质，所述混合装置由至少一个纤维悬浮液（1）流流过并且具有至少一个气体流的馈送装置(10)，其中，所述纤维悬浮液（1）流被导引通过一个或多个流动通道(7)，其特征在于，所述纤维悬浮液(1)在所述流动通道(7)中的平均流动速度在8到12m/s之间，所述流动通道(7)的边界壁具有50到2000微米之间的粗糙度Rz。
2.如权利要求1所述的混合装置(5)，其特征在于，所述纤维悬浮液(1)在所述流动通道(7)中的平均流动速度在9到11m/s之间。
3.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)的直径在10到100mm之间。
4.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)的直径在23到56mm之间。
5.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)通向一个公共的或多个混合腔(8)。
6.如权利要求5所述的混合装置(5)，其特征在于，所述混合腔(8)的横截面积比通向该混合腔（8）的流动通道(7)的所有横截面积之和大2到5倍。
7.如权利要求5所述的混合装置(5)，其特征在于，所述混合腔(8)的横截面积比通向该混合腔（8）的流动通道(7)的所有横截面积之和大2.5到3倍。
8.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)的长度在0.1到2.0m之间。
9.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)的长度在0.4到0.7m之间。
10.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，所述流动通道(7)的边界壁具有在200到1000微米之间的粗糙度Rz。
11.如权利要求1或2所述的混合装置(5)，其特征在于，输送到所述混合装置(5)的纤维悬浮液(1)流被导引通过节流板（6），该节流板将流分为对应于各所述流动通道(7)的子流。
12.如权利要求11所述的混合装置(5)，其特征在于，通过所述馈送装置(10)向所述子流馈送气体。
13.如权利要求5所述的混合装置(5)，其特征在于，所述混合腔（8）将纤维悬浮液(1)导向挡板（9），所述挡板将纤维悬浮液(1)偏转到所述混合装置(5)的至少一个流出口(11)。
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