DE865732C

DE865732C - Method and device for separating solid substances from suspensions

Info

Publication number: DE865732C
Application number: DEJ994D
Authority: DE
Inventors: Fredrik Dipl-Ing Juell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-01-24
Filing date: 1940-12-24
Publication date: 1953-02-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausscheiden von festen Stoffen aus Suspensionen Um feste Stoffe aus Suspensionen (Schlämmungen:) solcher Stoffe in einer Flüssigkeit zu gewinnen, wird öfters eine Art von Schwimmaufbereitung (Flotation) verwendet, worin Gas, für gewöhnlich Luft, ununterbrochen in der Suspension gelöst wird und dann durch Herabsetzung des Druckes wieder aus der Flüssigkeit in einer Trenn= oder Ausscheidevorrichtung ausgeschieden wird, wobei das so ausgeschiedene Gas in der Form von feinen Bläschen den in der Flüssigkeit geschlämmten festen. Teilchen anhaftet und diese zum Aufsteigen zur freien Oberfläche der Flüssigkeit in der Ausscheideeinrichtung bringt. Das Anhaften der festen Teilchen an den Gasbläschen: wird dabei für gewöhnlich durch Zusatz eines geeigneten Flotationsmittels. zur Suspension verstärkt. Beispielsweise wird ein solches Verfahren in großem Maße verwendet, um Fasern und gegebenenfalls auch sonstige feste Stoffe aus dem Abwasser von Papier-, Zellstoff- und ähnlichen Maschinen zurückzugewinnen. Die Druckverminderung wird dabei für gewöhnlich dadurch erzielt, daß die die Fasern enthaltende Flüssigkeit mit dem darin unter Druck gelösten Gas durch ein Druckverminderungsventil in ein unter Atmosphärendruck stehendes Ausscheidegefäß ausströmen darf. Es ist auch. bekannt, zur Ermöglichung der Schwiminaufbereitung Gas, z. B. Luft, dadurch auszuscheiden, daß das Wasser durch eine unter Unterdruck stehende Ausscheideeinrichtung angesaugt wird.: Das erstgenannte Verfahren zur -Behandlung von Suspensionen hat den Nachteil, daß ein erheblicher Teil des gelösten Gases in der Flüssigkeit gelöst bleibt, weil der Druck nur auf Atmosphärendruck herabgesetzt wird. Beim letztgenannten Verfahren -wird das. gelöste Gas vollständiger ausgeschieden, aber das, Verfahren erfordert eine verhältnismäßig teure Apparatur und ist im Betrieb schwierig.Method and device for separating solid substances from suspensions To solid substances from suspensions (slurries :) of such substances in a liquid to win, a type of flotation is often used, wherein gas, usually air, is continuously dissolved in the suspension and then by reducing the pressure again from the liquid in a separating = or Excretion device is excreted, with the thus excreted gas in the Form of fine vesicles the solid ones suspended in the liquid. Particle adheres and these for ascending to the free surface of the liquid in the separating device brings. The adherence of solid particles to the gas bubbles: this is usually the case by adding a suitable flotation agent. reinforced to suspension. For example Such a method is used extensively to cut fibers and possibly also other solid substances from the wastewater of paper, cellulose and the like Reclaim machines. The pressure reduction is usually thereby achieved achieved that the liquid containing the fibers with the dissolved therein under pressure Gas through a pressure reducing valve into a separating vessel under atmospheric pressure may flow out. It is even. known to enable swimming pool preparation Gas, e.g. B. air, to be excreted that the water through a vacuum upright separating device is sucked in: The first-mentioned method for -treatment of suspensions has the disadvantage that a considerable part of the dissolved gas in the liquid remains dissolved because the pressure is only lowered to atmospheric pressure will. In the latter process, the dissolved gas is eliminated more completely, but the process requires relatively expensive equipment and is operational difficult.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausscheidung von festen Stoffen aus Susperusiönen von diesen Stoffen ' in Flüssigkeiten durch Schwimmaufbereitung unter Verwendung von Gas, das in der Flüssigkeit. unter Druck gelöst: wird. Erfindungsgemäß wird eine wirksame Gasausscheidung ermöglicht auch in dem Falle, daß die Schwimmaufbereitung in einer offenen Ausscheideeinrichtung beim Atmosphärendruck ausgeführt wird. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die unter Druck eingeführte Suspension mit darin unter Druck gelöstem Gas durch eine Düseneinrichtung ausströmen darf, worin die kinetische Energie der strömenden Flüssigkeit einen Unter= druck (Vakuum) in der Einrichtung erzeugt, wodurch die Gasausscheidung beschleunigt wird.The present invention relates to a method of excretion of solid substances from susceptibility of these substances in liquids Flotation treatment using gas contained in the liquid. negative pressure solved: is. According to the invention, an effective gas separation is also made possible in the event that the flotation is carried out in an open separator is carried out at atmospheric pressure. This is achieved according to the invention by that the suspension introduced under pressure with gas dissolved therein under pressure through a nozzle device is allowed to flow out, in which the kinetic energy of the flowing Liquid creates a negative pressure (vacuum) in the device, whereby the Gas excretion is accelerated.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eineVorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.The invention also relates to apparatus for practicing this procedure.

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Fig. i zeigt, teilweise im Schnitt, schematisch eine Anlage zur Ausführung der Erfindung, vorzugsweise zur Behandlung von faserhaltigem Wasser, z. B. Abwasser von einer Papier- oder Zellstoffmaschine, zur Rückgewinnung der Fasern. Fig.2 zeigt einen Schnitt durch eine besonders geeignete Ausführung der Düseneinrichtung.The invention is illustrated in the drawing. Fig. I shows partially in section, schematically, a system for carrying out the invention, preferably for the treatment of fibrous water, e.g. B. wastewater from a paper or pulp machine, to recover the fibers. Fig.2 shows a section through a particularly suitable one Execution of the nozzle device.

In. Fig. i der Zeichnung ist i eine Zentrifugalpumpe, welche faserhaltiges- Wasser, woraus die Fasern zurückzugewinnen sind, einem offener Schwimmaufbereitungsbehälter 2 von im wesentlichen bekannter Ausbildung durch eine Rohrleitung 3; unter Druck zuführt. Von der Druckseite der Pumpe führt ein Rückflußrohr 4 zu einem In@-jektor 3,. an der Saugseite der Pumpe zwecks Einpressung und Fernverteilung von Luft in das faserhaltige Wasser. Unter dem von der Pumpe erzeugten Druck löst sich die Luft mehr oder weniger vollständig im Wasser. In einer besonderen. Abteilung 21 des Behälters 2 mündet die Rohrleitung 3 durch eine Düseneinrichtung 6 mit so ausgebildetem Ausströmungskanal, daß darin Unterdruck bei der Ausströmung des Wassers entsteht. Hierdurch wird die Ausscheidung der im Wasser gelösten Luft sehr beschleunigt. Zur Erzielung der gewünschten Wirkung wird der Düsenkanal zweckmäßig mit -einem regelbaren, in der Strömungsrichtung allmählich zunehmenden Querschnitt ausgeführt. In der in Fig. i gezeigten Ausführung ist die- Düsenwand stark abgerundet (annähernd 9o°' vom kleinsten Kanalquerschnitt) ;- und im äußeren Teil des Düsenkanals und gegenüber demselben ist eine tellerförmige Scheibe 7 angebracht, die von einer Schraubenspindel 8 getragen ist, mittels welcher die Scheibe im Verhältnis zur Düsenwand eingestellt werden kann, so daß der Querschnitt des Düsenkanals nach Bedürfnis geregelt werden kann. Die bei der Ausströmung frei gemachte Luft verteilt sich äußerst fein im Wasser und haftet als kleine Bläschen an den im Wasser befindlichen Fasern. Infolge des durch die Wasserströmung durch den Düsenkanal entstehenden Unterdruckes wird die Luftausscheidung besonders vollständig, und es stellt sich heraus, daß= die so einmal ausgeschiedene Luft sich nur in geringem Grade wieder im Wasser löst, wenn: der Druck am Abflußende des hüsenkanals wieder auf Atmosphärendruck ansteigt. Nachdem das Wasser mit den darin befindliehen Fasern über den Überlauf g auf der Scheidenwand io des Behälters 2 geströmt ist, steigen die Fasern zur Oberfläche im Behälter 2 und werden in bekannter Weise durch einen Förderer ii abgenommen, während das gereinigte Wasser durch einen Auslaß z2 am Boden des Behälters abfließt.In. Fig. I of the drawing i is a centrifugal pump, which fiber-containing- Water from which the fibers are to be recovered, an open flotation treatment tank 2 of essentially known design through a pipeline 3; negative pressure feeds. A return pipe 4 leads from the pressure side of the pump to an injector 3 ,. on the suction side of the pump for the injection and remote distribution of air into the fibrous water. The air dissolves under the pressure created by the pump more or less completely in the water. In a special one. Department 21 of the container 2, the pipeline 3 opens through a nozzle device 6 with an outflow channel designed in this way, that there is negative pressure in the outflow of the water. This will make the Excretion of the air dissolved in the water is very accelerated. To achieve the desired Effect is the nozzle channel expediently with a controllable, in the flow direction gradually increasing cross-section carried out. In the embodiment shown in FIG the nozzle wall is strongly rounded (approximately 90 ° 'from the smallest duct cross-section) - and in the outer part of the nozzle channel and opposite the same is a plate-shaped one Washer 7 attached, which is carried by a screw spindle 8, by means of which the disc can be adjusted in relation to the nozzle wall, so that the cross-section the nozzle channel can be regulated as required. Those in the outflow freely Made air is distributed extremely finely in the water and adheres as small bubbles on the fibers in the water. As a result of the water flow through the vacuum created by the nozzle channel, the air elimination is particularly complete, and it turns out that the air once excreted is only slightly different Just dissolve again in the water when: the pressure at the outlet end of the hüsenkanal again increases to atmospheric pressure. After the water with the fibers it contains has flowed over the overflow g on the vaginal wall io of the container 2, rise the fibers to the surface in the container 2 and are in a known manner by a Conveyor ii removed while the purified water through an outlet z2 at the bottom of the container flows off.

Fig.2 zeigt eine besonders einfache und wirksame Ausführung der Düseneinrichtung. Am Auslaß der Rohrleitung 3; ist eine vorzugsweise ebene Seheibe 13, befestigt und, darunter eine Scheibe 7a, die ebenfalls vorzugsweise eben ist und Bohrungen hat, so daß: sie frei an Bolzen 14 gleiten kann, die in der Scheibe i.3, eingeschraubt sind. Die Schraubenspindel & liegt gegen die Oberseite der Scheibe 7a an. Unter dem Einfluß des im Betrieb erzeugten Unterdruckes wird die Scheibe 7a aufwärts gegen die Spindel .8 gepreßt und kann also mittels dieser in die gewünschte Lage eingestellt werden.2 shows a particularly simple and effective embodiment of the nozzle device. At the outlet of the pipe 3; is a preferably flat Seheibe 13, attached and, including a disk 7a, which is also preferably flat and has holes so that: it can slide freely on bolts 14 which are screwed into the disk i.3. The screw spindle & rests against the top of the disk 7a. Under the influence of the negative pressure generated during operation, the disk 7a is pressed upwards against the spindle .8 and can therefore be set in the desired position by means of this.

In Betriebspausen sinkt die Scheibe 7 auf die Köpfe der Bolzen 14 herunter. Wird dann die Zentrifugalpumpe i angelassen, ist der in der Düseneinrichtung 7a, ü3, erzeugte Unterdruck anfangs recht klein, so daß die Pumpe beim Anlassen gegen einen niedrigen Widerstand arbeitet. Allmählich steigt aber der Unterdruck und hebt die Scheibe 7P nach oben zum Anschlag gegen. das untere Ende der Spindel 8. During breaks in operation, the disk 7 sinks down onto the heads of the bolts 14. If the centrifugal pump i is then started, the negative pressure generated in the nozzle device 7a, u3, is initially very small, so that the pump works against a low resistance when it is started. Gradually, however, the negative pressure rises and lifts the disk 7P upwards against the stop. the lower end of the spindle 8.

Das erfindungsgemäßeVerfa,hren ist nicht auf die Behandlung von faserhaltigen Suspensionen begrenzt, sondern kann auch andere Suspensionen zur Gewinnung von darin enthaltenen festen Stoffen verwendet werden, also z. B. zwecks mechanischer Reinigung von Kloakenwasser, zur Rückgewinnung vonKohlenstoff aus demAbwasser beim Waschen von Kohlen usw: Das Verfahren kann auch bei Schwimmaufbereitung von Erzen und anderen Mineralien verwendet werden, die zwecks Anreicherung fein zerkleinert und in Wasser oder einer anderen Flüssigkeit suspendiert werden.The method of the invention is not directed to the treatment of fibrous Suspensions are limited, but other suspensions can be used for the recovery of therein contained solid substances are used, so z. B. for mechanical cleaning cloacal water, for the recovery of carbon from wastewater during washing of coal etc: The process can also be used for flotation of ores and others Minerals are used that are finely ground for the purpose of enrichment and immersed in water or another liquid.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the elimination of solids from suspensions of the same in water or other liquids, in particular for Recovery of fibers etc. from waste washers of paper machines and the like, by flotation by means of the liquid under pressure added gas, e.g. B. Air, which is then released at lower pressure as bubbles is characterized by d @ ate the suspension. with the added gas such a throttled and designed nozzle device is guided that within the nozzle device the kinetic energy of the flowing liquid suddenly creates a negative pressure (vacuum), after which the pressure rises gradually, so d, ate the Gas excretion is accelerated and takes place in fine bubbles. a. contraption for carrying out the method according to claim r, characterized by one with an inlet (3) nozzle device (6) provided for the gas-carrying suspension which is throttled so much that the kinetic energy of the outflowing liquid a negative pressure generated within the nozzle device, wherein the nozzle channel a gradually increasing cross-section in the direction of flow after the throttle point Has. 3. Apparatus according to claim a, characterized in that the nozzle device from a substantially flat disc (z3) with a throughflow opening for the liquid and a second, also essentially flat disc (7a), which is parallel to the first disk (z3) and just opposite their flow opening attached and preferably adjustable in relation to it is.