DK162034B - Fremgangsmaade til udtraekning af en vaeskefase - Google Patents

Description

DK 162034B

i

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til udtrækning af en væskefase, der er optaget i et stof eller materiale med en grødagtig konsistens. Som eksempel på et materiale, i forbindelse med hvilket fremgangsmåden kan anven-5 des, kan nævnes roepulp, der indeholder en stor mængde vand. Dette vand ønskes trukket ud for at opnå en dehydreringsgrad, der er tilstrækkelig til, at massen derefter kan tørre på naturlig vis, uden behov for varmetilførsel eller anvendelse af et fluidum med lav temperatur.

10 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er imidlertid ikke begrænset til dette eksempel.

Der kendes allerede fremgangsmåder og apparater til dehydrering af fugtige stoffer eller materialer, der har par-15 tikelform eller en grødagtig konsistens. I forbindelse med roepulp eller andre vegetabilier anvendes konventionelt en skruepresse, hvor pulpen gradvis komprimeres.

Vandet drives ud af pulpen som følge af det resulterende tryk. En sådan skruepresse er imidlertid ikke i stand til 20 at reducere vandindholdet i pulpen til en værdi, der er lavere end 75 %. Lignende resultater opnås med andre udtrækningsapparater, der baseres på tryk, såsom filterpresser. Når det drejer sig om materialer med organisk oprindelse, som f.eks. de ovenfor nævnte materialer, vil 25 en udtrækning, der nedbringer fugtighedsgraden til 75 %, nødvendiggøre en efterfølgende tørring ved hjælp af varme, så fugtighedsgraden reduceres til en størrelsesorden på 10-15 %, så at pulpen kan opbevares uden risiko for nedbrydning.

30

Opfindelsen har til formål at angive en fremgangsmåde til udtrækning af en væske eller væskefase, der er optaget i et stof eller et materiale med en grødagtig konsistens, med hvilken fremgangsmåde væskeindholdet i et materiale 35 kan reduceres fra 90-95 % til 50 % eller mindre, hvilket kan gøres med et ret lille energiforbrug og i et enkelt arbejdstrin, hvorved der efterfølgende kan opnås en na-

DK 162034 B

2 turlig tørring med omgivende luft eller en tørring ved lav temperatur ved hjælp af luft med lavt varmeindhold.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1's 5 kendetegnende del angivne fremgangsmåde.

I lighed med kendt teknik baseret på filtrering og udtrækning under tryk, medfører fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at materialet, hvorfra der skal udtrækkes væs-10 ke, sættes i en kompressionstilstand, men fremgangsmåden adskiller sig fra tidligere kendte fremgangsmåder ved, at materialet opdeles i flere lag, som hver har en tykkelse fra omkring 1 til. omkring 1,5 cm, og som er anbragt mellem filterduge med kanaler til at bortlede væskefasen.

15 Ansamlingen af filterduge og flere lag af det pågældende materiale udsættes for et tryk, der er højere end 0,1 MPa.

Forsøg udført i henhold til fremgangsmåden ifølge opfin-20 delsen har vist, at antallet af lag har en vis indvirkning på resultatet. Virkningen ved fremgangsmåden til udtrækning af væske markerer sig fra to lag og bliver tilfredsstillende ved mere end tyvé lag. Der er ingen øvre grænse for antallet af lag, bortset fra de praktiske van-25 skeligheder ved udførelsen.

Tykkelsen af de enkelte lag er ligeledes vigtig. En tykkelse fra 1-1,25 cm er at foretrække, men der kan også bruges større eller mindre tykkelser, selvom tykkelser 30 over 1,5 cm fører til en hurtig nedsættelse af udtrækningseffekten, og selvom materialet risikerer at blive trykket ud fra trykfladen, mens tykkelser på under 0,4 cm på den anden side giver et udbytte af behandlet materiale, som er for lavt til industrielle formål.

Størrelsen af pressetrykket påvirker resultatet. Den foretrukne værdi er på 3,5 MPa. Højere værdier kan vælges, 35

DK 162034 B

3 men de fører til, at udtrækningsanlægget bliver meget kraftigt og kostbart. Lavere værdier kan også vælges, men disse nødvendiggør meget lange behandlingstider.

5 I virkeligheden vil den effekt, opfindelsen baseres på, være afhængig af tiden, hvor denne afhængighed vil være således, at en øgning af pressetrykket ikke medfører en så stærk accelerering af processen, som man kunne forvente. Ved et eksempel har en roepulp en oprindelig fugtig-10 hed på over 90 %. Med en udførelsesfortn ifølge opfindelsen med 50 lag, der hver har en tykkelse på mellem 0,8 og 1,2 cm, og som er anbragt mellem 51 filterduge, har en komprimering af denne ansamling med et tryk på 3,5 MPa givet følgende resultater: efter opretholdelse af kompri-15 meringen i 4 minutter var den tilbageværende fugtigheds-grad 50 %, og efter opretholdelse af komprimeringen i 2 timer var den tilbageværende fugtighedsgrad 10 %.

For at vurdere virkningen af antallet af lag, kan det 20 nævnes, at det er konstateret, at et enkelt lag på 1,25 cm presset mellem to filterduge med et tryk på 3,5 MPa gennem 4 minutter, fortsat indeholdt 70 % fugtighed. Dette forsøg viser, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen j medfører en klar effekt, så snart antallet af lag er i 25 større end 1. I praksis bliver denne effekt væsentlig ved i mere end ca. 20 lag.

Udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen står i relation til fravær eller tilstedeværelse af gas, der inde-30 holder varme, som kan genvindes. Hvis man fra et andet arbejdstrin er i besiddelse af varm luft, udøves kompressionen i et kort tidsrum for at opnå en restfugtighed på mellem 10 og 50 % i afhængighed af den mængde varme, der kan genvindes. Hvis varm luft ikke er tilgængelig, opret-35 holdes komprimeringen i et interval, der medfører en restfugtighed på 10 %, hvorved der ikke er behov for varraetørring. '

DK 162034 B

4

Det skal bemærkes, at for roepulp vil en tørring fra et fugtighedsindhold på 50 % til et indhold på 10 %, ikke kræve mere varmeenergi end 30 % af den energi, der er nødvendig for at tørre fra et fugtighedsindhold på 75 % 5 til 10 %. Mellem 60 og 10 % fugtighed er den nødvendige energi 20 % af den nødvendige energi mellem 75 % og 10 %.

Fra 60 % fugtighed bliver varmeenergien tilstrækkelig lav til at kunne genvindes fra andre varmekilder ved lav tem-10 peratur (forbrændingsgas, kondensator, damp som skal kondenseres osv.).

Udtrykket "filterduge med kanaler til evakuering af væs-kefase" anyendes i denne sammenhæng for at angive, at et 15 * -tæt folie '.med glat overflade ikke er brugbart. Der må anvendes ' en ^ilterdug, som i det mindste på en af sine hovedflader udviser en struktur med et stort antal kanaler, der strækker sig fra midten mod udkanten. En filterdug, der er vævet af polypropylentråde, og som har en 20 tykkelse på 0,5 mm, vil f.eks. være hensigtsmæssig. En sådan filterdug er kommercielt tilgængelig.

Trykket spiller ikke nogen dominerende rolle. Under indvirkningen af trykket evakueres væskefasen gennem filter-25 dugens kanaler, i alle retninger mellem trådene, når filterdugen består af vævet stof. Denne evakuering kan imidlertid kun ske, hvis hver af de trykunderkastede partikler ikke befinder sig for langt fra overfladen af en filterdug, Når tykkelsen af hvert lag bliver for stor, vil 30 filterdugens drænvirkning ikke kunne udøves gennem hele lagets tykkelse. Man vil da befinde sig i de konventionelle udtrækningsbetingelser ved komprimering, hvor der skal anvendes en væsentlig og kostbar energi til gradvis forøgelse af trykket på de tykke lag, igennem hvilke væs-35 ken ikke kan bane sig vej.

DK 162034 B

5

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 er en skematisk afbildning af et apparat til 5 udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen mellem to vandret forløbende presseplader, fig. 2 er en skematisk afbildning af en fremgangsmåde til fyldning af mellemrummene imellem ophængte filterduge, og 10 fig. 3 er en skematisk afbildning af en udførelsesform for opbygningen af flere lag ved oprulning af en enkelt filterdug.

15 På en nederste vandret plade 1 (fig. 1) i en presse anbringes skiftevis filterduge 2 og lag 3 af det materiale, der skal behandles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Når der således er tilvejebragt 50 lag 3, kompri-meres opbygningen imellem den nederste plade 1 og pres- 20 sens øverste plade 4, som vist ved pilene F^. I en ændret udførelsesform kan man uden for pressen opbygge en pude af lag 3 og filterduge 2 og anbringe opbygningen imellem pladerne 1 og 4 til komprimering af opbygningen.

25 Man kan også (fig. 2) imellem to yderst beliggende tværplader 5, hvoraf kun den ene er vist på fig. 2, anbringe et antal filterduge 2, som ved deres nederste ende er samforbundne ved et lukkeorgan 6. Fra en tragt 7 sænkes det behandlede materiale imellem filterdugene 2, som an- 30 givet ved pilene F2. Filterdugene 2 har den ønskede indbyrdes afstand til dannelse af lag 3 med den ønskede tykkelse. Filterdugene 2 kan vibreres på konventionel måde til at forbedre opfyldningen.

35 Man kan også på en enkelt filterdug 2 (fig. 3) udbrede et materialelag 3, udjævnet til den ønskede tykkelse, og derefter oprulle filterdugen for sig selv, som angivet 6

DK 162034 B

ved pilen Fg. Herved opnås en flerhed af lag 3, indeholdt imellem de koncentriske vindinger af den oprullede filterdug 2.

5 Når de pressede lag er vandrette, og trykket nødvendigvis udøves i lodret retning, er det nødvendigt, at den øverste overflade af hver filterdug, dvs. den overflade, som bærer pulpen, frembyder evakueringskanaler, hvorimod filterdugens underflade kan være glat.

10 Når de pressede lag er lodrette og det udøvede tryk nødvendigvis er vandret, bør begge overfladerne af hver filterdug frembyde evakueringskanaler. Det samme gælder, når man i forskellige retninger presser en oprullet filterdug 15 som den på fig. 3 viste.

Udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen hænger sammen med fraværet af eller tilstedeværelsen af gas, indeholdende en genvindelig varmemængde. Disponerer man 20 over endnu varm luft fra en anden arbejdsoperation, udøves trykket under kort tid til at opnå en blivende fug-tighedsgrad imellem 50 % og 10 % som funktion af den genvindelige energimængde. Disponeres der ikke over luft, udøves trykket under det tidsrum, der fører til en bli-25 vende fugtighedsgrad på 10 %, hvilket ikke kræver nogen efterfølgende tørring.

30 35

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til udtrækning af en væskefase fra et 5 fast partikelmateriale med en grødagtig konsistens, hvor materialet opdeles i mindst 20 lag (3) adskilt af separeringselementer (2), og det hele udsættes for tryk, kendetegnet ved, at materialet forud opdeles i lag (3), der hver især har en tykkelse på 0,4-1,5 cm, at 10 det underkastes et tryk på mindst 2,0 MPa, og at der anvendes separeringselementer (2) af vævet filterdug.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialet opdeles i mindst 50 lag. 15

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som filterdug (2) anvendes en vævet dug med en tykkelse på ca. 0,5 mm.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes en filterdug (2), som er vævet af polypropylentråde.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at opbygningen underkastes et tryk på 3,5 MPa.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opbygningen af lagene (3) tilvejebringes ved successiv aflægning af filterduge (2) og materialet imellem 30 vandrette plader (1, 4) i en presse.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opbygningen af mindst 20 lag (3) tilvejebringes ved, at filterdugene (2) ophænges i lodret retning imel- 35 lem to tværgående endeplader (5), og at materialet ned-hældes imellem filterdugene (2). DK 1620 34 B

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opbygningen af mindst 20 lag (3) tilvejebringes ved, at der på en udbredt filterdug (2) aflejres et materialelag (3) af den ønskede tykkelse, og at dugen (2) op-5 rulles for sig selv. 10 15 20 25 30 35