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Verfahren
zur Förderung
eines Schlickers sind in US-A-4 952 099 und US-A-4 978 251 offenbart.
Diese Verfahren verwenden ein Gefäß, das eine Fluidisierungseinheit
aufweist, welche sowohl über einen
Zuführkanal,
dem unter Druck stehende Flüssigkeit
von außerhalb
des Gefäßes zugeführt wird und
der einen zum Gefäß hin offenen
Auslass aufweist, als auch über
einen Abführkanal
verfügt,
der sich innerhalb des Zuführkanals
befindet und aus dem Gefäß heraus
zum gewünschten
Austragort führt.
Der Schlicker wird in ein Gefäß über einen
Einlass eingebracht, und dabei wird ermöglicht, dass ein flüssiger Bestandteil
des Schlickers über
einen Auslass aus dem Gefäß überlaufen
kann. Der Einlass und der Auslass werden dann geschlossen, und Flüssigkeit
wird dem Flüssigkeitszuführkanal
zugeführt,
um das Bett zu fluidisieren und zu bewirken, dass der Schlicker über den
Abführkanal
aus dem Gefäß heraus
transportiert wird. Dieses Verfahren hat sich als extrem effizient
erwiesen, um Schlicker über
lange Strecken zu transportieren, und liefert auch den Vorteil,
dass der Schlicker dazu nicht in Kontakt mit den beweglichen Teilen
einer Pumpe kommen braucht.
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Die
Erfindung betrifft eine Verbesserung derartiger Verfahren.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Förderverfahren
für feste
Bestandteile eines Schlickers bereitgestellt, bei welchem in einem
ersten Stadium der Schlicker über
eine erste Rohrleitung in den oberen Teil eines Absetzgefäßes zugeführt wird,
in welchem sich die festen Bestandteile unten im Gefäß absetzen, hingegen
die flüssigen
Bestandteile des Schlickers über
eine zweite Rohrleitung aus dem oberen Teil des Gefäßes abfließen; und
in einem zweiten Stadium die erste Rohrleitung geschlossen wird,
der Überlauf über die
zweite Rohrleitung gestoppt wird und eine dritte Rohr leitung geöffnet wird,
um für
eine Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit in den oberen Teil
des Gefäßes zu sorgen,
während
die festen Bestandteile aus dem unteren Teil des Gefäßes mittels
einer Fluidisierungseinheit entfernt werden, die sowohl über einen
Zuführkanal,
dem unter Druck stehende Flüssigkeit
von außerhalb
des Gefäßes über eine
vierte Rohrleitung zugeführt
wird und der einen zum Gefäß hin offenen
Auslass aufweist, als auch über
einen Abführkanal
verfügt,
der sich innerhalb des Zuführkanals
befindet und der über
eine außerhalb
des Gefäßes befindliche
fünfte
Rohrleitung zum gewünschten
Austragort führt.
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Das
Einbringen von unter Druck stehender Flüssigkeit in den oberen Teil
des Gefäßes über die dritte
Rohrleitung, während
die Fluidisierungseinheit Schlicker austrägt, dient dazu, das Schlickerbett
zu verdichten, und dies führt
zu einer Anzahl von Vorteilen. Bei den Verfahren des Standes der
Technik fluidisierte die Fluidisierungseinheit das gesamte Bett innerhalb
des Gefäßes. Bei
der Erfindung wird lediglich das zum Auslass des Zuführkanals
benachbarte Bett fluidisiert, so dass der Austrag des Schlickers aus
dem Gefäß in effizienterer
Weise erfolgt. Das durch die dritte Rohrleitung zugeführte unter
Druck stehende Wasser sorgt auch dafür, dass während des Abführens von
Schlicker durch die Fluidisierungseinheit der verbleibende Schlicker
im Gefäß heruntergedrückt wird,
um eine konstante Zufuhr von Schlicker zur Fluidisierungseinheit
zu gewährleisten. Dieses
Ergebnis führt
nicht nur zu einem schnelleren Austrag von Schlicker aus dem Gefäß, sondern
sorgt auch dafür,
dass das rheologische Verhalten des Schlickers konstant bleibt,
hingegen nimmt beim Stand der Technik die Dicke des Schlickers mit
der Zeit ab. Dies ist beim anschließenden Transport des Schlickers
nützlich.
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Das
Verfahren ist insbesondere wirkungsvoll, wenn die Strömung durch
die dritten und vierten Rohrleitungen bei gleichem oder im Wesentlichen gleichem
Druck erfolgt, um für
eine ausgeglichene Strömung
innerhalb des Gefäßes zu sorgen.
Ein Weg, dies zu erzielen, besteht darin, die dritte und vierte
Rohrleitung aus einer gemeinsamen Flüssigkeitsversorgung zu speisen.
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Um
die Anzahl der Anschlüsse
im Absetzgefäß zu verringern,
kann die dritte Rohrleitung mit der zweiten Rohrleitung verbunden
sein, wobei im ersten und im zweiten Stadium die Strömung durch
die zweite und die dritte Rohrleitung mittels Ventilen gesteuert
wird.
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Der
Schlicker kann über
die erste Rohrleitung auf mehrere Arten zugeführt werden. Vorzugsweise ist
die zweite Fluidisierungseinheit in einer Schlickerquelle vorgesehen,
um den Schlicker durch die erste Rohrleitung dem oberen Teil des
Absetzgefäßes zuzuführen, wobei
die zweite Fluidisierungseinheit einen zweiten Zuführkanal,
der mit unter Druck stehender Flüssigkeit
gespeist wird, und einen zweiten Abführkanal aufweist, der innerhalb
des Zuführkanals
liegt und zur ersten Rohrleitung führt. Wenn die zweite Fluidisierungseinheit
unter atmosphärischem
Druck arbeitet, ist es von Nutzen, eine Strahlpumpe am zweiten Abführkanal
bereitzustellen, um die durch die zweite Fluidisierungseinheit zur ersten
Rohrleitung verlaufende Strömung
des Schlickers zu verstärken.
Diese Anordnung ist in GB-A-2 285
030 offenbart.
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Ein
beliebiges geeignetes Ventil kann verwendet werden, um die erste
Rohrleitung zu schließen,
wenn zur zweiten Stufe gewechselt wird. Jedoch hat sich als am einfachsten
erwiesen, ein Schwimmerventil zu verwenden, da dieses sich automatisch
schließt,
wenn Flüssigkeit
dem Gefäß über die
dritte Rohrleitung zugeführt
wird, so dass das Ventil nicht gesteuert werden braucht. Das Schwimmerventil
ist vorzugsweise eine Kugel, die durch einen geneigten Käfig auf
einen Ventilsitz gelenkt werden kann, oder es ist auch möglich, dass
sie sich innerhalb des Absetzgefäßes frei
bewegen kann.
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Der
Betrieb der Fluidisierungseinheit ist effizienter, wenn bei der
Flüssigkeit,
die den Zuführkanal verlässt, dafür gesorgt
wird, dass sie um eine gemeinsame Achse von Zuführkanal und Abführkanal herumwirbelt,
so dass ein Wirbel erzeugt wird, der die festen Bestandteile mitreißt und diese
durch den Abführkanal
nach oben fördert.
Der Wirbel kann durch tangentiales Einspeisen in den Zuführkanal
oder durch in der Wandung des Zuführkanals befindliche winklige
Schlitze erzeugt werden. Die Fluidisierungseinheit arbeitet effizienter,
wenn der Abführkanal über den
Auslass des Zuführkanals
vorragt.
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Um
für einen
Transport zum gewünschten Austragort
einen konstanten Schlickerstrom bereitzustellen, können eine
Mehrzahl von Absetzgefäßen vorgesehen
sein, so dass, während
Feststoffe aus dem einen im zweiten Stadium befindlichen Gefäß entfernt
werden, weitere Feststoffe einem im ersten Stadium befindlichen
anderen Gefäß zugeführt werden.
Da das Verfahren einen Schlicker mit konstantem rheologischen Verhalten
erzeugt, bleibt die Gesamtabgabe aus der Mehrzahl von Absetzgefäßen konstant.
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Ein
Verfahren in Übereinstimmung
mit der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die anliegende
Zeichnung beschrieben, welche eine für die Ausführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung darstellt.
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Ein
Druckgefäß 1 ist
mit einer ersten Rohrleitung 2 versehen, welche in das
Oberteil des Gefäßes hineinführt. Der
Schlicker wird in einer später
noch beschriebenen Weise durch die erste Rohrleitung 2 in
das Gefäß 1 eingebracht.
Eine zweite Rohrleitung 3 ist für ein Überlaufen der Flüssigkeit
aus dem Oberteil des Gefäßes 1 vorgesehen.
Die Strömung
durch die zweite Rohrleitung wird durch ein erstes Ventil 4 gesteuert.
Eine dritte Rohrleitung 5 für die Zufuhr von unter Druck
stehendem Wasser aus einer Quelle 6 ist zwischen dem ersten
Ventil 4 und dem Gefäß 1 mit der
zweiten Rohrleitung 3 verbunden, so dass sie sich einen
gemeinsamen in das Gefäß hineinführenden
Anschluss teilen. Die Strömung
durch die dritte Rohrleitung wird durch ein zweites Ventil 7 gesteuert.
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Eine
erste Fluidisierungseinheit 9 ist in einem unteren Teil
des Gefäßes 1 vorgesehen.
Die erste Fluidisierungseinheit weist einen Zuführkanal 10 auf, dem
unter Druck stehende Flüssigkeit
von einer vierten Rohrleitung 8 zugeführt wird, welche von der dritten
Rohrleitung 5 in Strömungsrichtung
hinter dem zweiten Ventil 7 abzweigt. Ein Abführkanal 11 ist
koaxial innerhalb des Zuführkanals 10 vorgesehen
und steht mit einer fünften
Rohrleitung 12 in Verbindung, um den Schlicker zu einem
gewünschten
Austragort zu leiten.
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Das
Gefäß 1 wird
mit festen Bestandteilen aus einem Feststofftank 13 beschickt.
Der Feststofftank 13 ist mit einer zweiten Fluidisierungseinheit 14 versehen,
deren Aufbau und Funktionsweise zur ersten Fluidisierungseinheit 9 ähnlich ist.
Eine Ausnahme besteht darin, dass eine Strahlpumpe 15 am
Abführkanal 16 vorgesehen
ist, um für
ein Funktionieren der zweiten Fluidisierungseinheit einen ausreichenden
Druck im Abführkanal 16 zu
erzeugen. Die Strahlpumpe wird mit Wasser von einer Pumpe 17 gespeist,
welche auch unter Druck stehendes Wasser für den Zuführkanal 18 der zweiten
Fluidisierungseinheit 14 liefert. Das zum Zuführkanal 18 der zweiten
Fluidisierungseinheit 14 gepumpte Wasser wird dazu gebracht,
beim Austreten aus dem Zuführkanal
herumzuwirbeln. Dies erzeugt einen Wirbel, der die im Feststofftank
befindlichen Feststoffe mitreißt
und diese, mit Hilfe des durch die Strahlpumpe 15 erzeugten
Drucks, durch den Abführkanal 16 nach oben,
durch die erste Rohrleitung 2 hindurch und in das Gefäß 1 hinein
fördert.
In einer alternativen Anordnung ist die zweite Fluidisierungseinheit
in umgekehrter Position durch den Boden des Feststofftanks hindurch
angebracht, so dass die Zuführ-
und Abführkanäle nach
oben hin offen sind.
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Im
Gefäß 1 sinken
die Feststoffe ab, und währenddessen
findet ein Überlaufen
des Wassers über
die zweite Rohrleitung 3 statt. Wenn der Tank mit einer
ausreichenden Menge an Feststoffen beschickt wurde, wird die Pumpe 17 gestoppt,
so dass die Zufuhr von Schlicker zum Gefäß aufhört, und das erste Ventil 4 wird
geschlossen. Das zweite Ventil 7 wird dann geöffnet, so
dass unter Druck stehendes Wasser dem Oberteil des Tanks über die
dritte Rohrleitung 5 zugeführt wird und der ersten Fluidisierungseinheit über die
vierte Rohrleitung 8 zugeführt wird. Die un ter Druck stehende
Flüssigkeit,
die der ersten Fluidisierungseinheit 9 über die vierte Rohrleitung 8 zugeführt wurde,
wird dazu gebracht, beim Austreten aus dem Zuführkanal 10 um die
Achse des Zuführkanals
herumzuwirbeln, wodurch ein Wirbel erzeugt wird, welcher das Bett
direkt unterhalb der ersten Fluidisierungseinheit fluidisiert. Der
Wirbel bewirkt, dass das Abführen
des Schlickers über
den Abführkanal 11 und über die
fünfte
Rohrleitung 12 zu einem gewünschten Ort erfolgt. Die gleichzeitige
Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit zum Oberteil des Gefäßes 1 über die
dritte Rohrleitung 5 bewirkt, dass ein (nicht dargestelltes)
Schwimmerventil gegen einen Ventilsitz aufschwimmt, um gegen die
erste Rohrleitung 2 hin abzudichten, was ermöglicht,
dass sich innerhalb des Gefäßes Druck
aufbaut. Dies bewirkt, dass das Schlickerbett verdichtet wird und
es durch das Druckgefäß fortschreitend
nach unten gedrückt
wird, während
dabei der Schlicker über die
erste Fluidisierungseinheit 9 abgeführt wird. Dies sorgt auch dafür, dass
lediglich der Teil des Bettes direkt unterhalb der ersten Fluidisierungseinheit 9 fluidisiert
wird.