FI123587B - Painesuodatin - Google Patents

Painesuodatin Download PDF

Info

Publication number
FI123587B
FI123587B FI20115973A FI20115973A FI123587B FI 123587 B FI123587 B FI 123587B FI 20115973 A FI20115973 A FI 20115973A FI 20115973 A FI20115973 A FI 20115973A FI 123587 B FI123587 B FI 123587B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cylinder
suspension
filter
container
filtration
Prior art date
Application number
FI20115973A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20115973A0 (fi
FI20115973A (fi
Inventor
Kari Lappalainen
Ilkka Holopainen
Original Assignee
Andritz Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andritz Oy filed Critical Andritz Oy
Priority to FI20115973A priority Critical patent/FI123587B/fi
Publication of FI20115973A0 publication Critical patent/FI20115973A0/fi
Priority to PCT/FI2012/050946 priority patent/WO2013050654A1/en
Priority to PT127995850T priority patent/PT2747868T/pt
Priority to ES12799585.0T priority patent/ES2662396T3/es
Priority to PL12799585T priority patent/PL2747868T3/pl
Priority to EP12799585.0A priority patent/EP2747868B1/en
Priority to US14/348,318 priority patent/US20150258475A1/en
Publication of FI20115973A publication Critical patent/FI20115973A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123587B publication Critical patent/FI123587B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/908—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding provoking a tangential stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2427—The feed or discharge opening located at a distant position from the side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/114—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/906—Special treatment of the feed stream before contacting the filtering element, e.g. cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04—Combinations of filters with settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04—Combinations of filters with settling tanks
    • B01D36/045—Combination of filters with centrifugal separation devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04—Supports for the filtering elements
    • B01D2201/043—Filter tubes connected to plates
    • B01D2201/0446—Filter tubes connected to plates suspended from plates at the upper side of the filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/004—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with internal filters, in the cyclone chamber or in the vortex finder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

PAINESUODATIN KEKSINNÖN KOHDE
5 Tämän keksinnön kohteena on painesuodatin kiintoaineen suspension käsittelemiseksi, johon kuuluu säiliö, jossa on syöttöpumpulla varustettu syöttöjohto suodatettavan suspension syöttämiseksi sisään paineen alaisena ja poistojohto sakeutetun suspension poistamiseksi säiliön pohjasta sekä joukko vaakasuorasta tukilevystä riippuvia putkimaisia suodatuselementtejä, joiden läpi suodos virtaa ja jotka ovat si-10 säpuoleltaan yhteydessä tukilevyn vastakkaisella puolella sijaitsevaan suodoskam-mioon, ja suodos on järjestetty suodatusvaiheen aikana poistettavaksi suodoskam-miosta lähtevän suodoksen poistojohdon kautta, ja suodatuselementit keräävät ulkopinnalleen kiintoainetta, joka on järjestetty jaksoittain irrotettavaksi saattamalla suo-doskammiossa oleva suodos kulkemaan vastavirtaan suodatuselementtien läpi ja 15 joka laskeutuu säiliön pohjalle
TUNNETTU TEKNIIKKA
Valmistettaessa kemiallista massaa sulfaattimenetelmällä käytetty keittolipeä eli musta-20 lipeä haihdutetaan, poltetaan ja saatu jäännös eli ns. soodasula liuotetaan veteen natriumkarbonaattia ja natriumsulfidia sisältäväksi viherlipeäksi. Viherlipeässä on myös liukenemattomia aineita, kuten metallioksideja, jotka täytyy poistaa etteivät ne rikastu kemikaalikiertoon. Näitä vierasaineita sisältävän ns. viherlipeäsakan erotus viherlipeästä tapahtuu normaalisti selkeyttimessä tai suodattimessa. Viherlipeäsakka sakeutetaan ja 25 pestään yleensä ns. sakkasuotimessa. Puhdistettu viherlipeä kaustisoidaan uudeksi keittolipeäksi. Kaustisoinnissa viherlipeässä olevan natriumkarbonaatin annetaan rea-5 goida poltetun kalkin (CaO) kanssa.
CM
i
CO
° Näin saatu natriumhydroksidia sisältävä valkolipeä ja kalsiumkarbonaatti (meesa) ero- σ> 30 tetaan ja valkolipeä kierrätetään massan keittoon. Valkolipeän ja meesan erotus voi-| daan tehdä joko selkeyttimessä tai suodattamalla. Valkolipeäsuotimina käytetään tavalta lisesti sukka(kynttilä)- tai kiekkosuotimia, jotka ovat joko paine- tai vakuumisuotimia.
Meesa pestään alkalin poistamiseksi siitä. Meesa sakeutetaan ja pestään yleensä ^ meesasuotimessa polttoa varten kalsinointilaitteessa, kuten meesauunissa, missä ^ 35 meesa regeneroidaan poltetuksi kalkiksi (kalsiumoksidiksi) palautettavaksi takaisin kaustisointiin.
2
Eräs kaustistamolla kauan käytetty painesuodatin on suodatin, jossa on putkimaisia suodatuselementtejäja jota käytetään meesan pesuun, valkolipeän ja viherlipeän suodatukseen. Suodatinta kutsutaan myös sukkasuodattimeksi. Siinä lipeäsuspen-sio, kuten kalkkimaito, pumpataan paineastiaan, jossa lipeä kulkee putkimaisten 5 suodatinelementtien läpi suodoskammioon, kun taas osa kiintoaineesta, kuten mee-sasta, jää suodospinnalle. Karkeampi fraktio laskeutuu suodattimen alaosaan, joka toimii meesan sakeutumis- ja varastotilana. Kun meesakakun paksuus pinnalla on riittävä (esimerkiksi 3-5 minuutin kuluttua), lipeäsuodos saatetaan virtaamaan vastakkaiseen suuntaan suodatinelementtien läpi (esimerkiksi 1-10 sekunnin ajan) mee-10 sakakun irrottamiseksi suodatinpinnalta. Lyhyen ajan kuluttua (tyypillisesti 30 sekuntia) irronnut meesa alkaa laskeutua suodatusastian pohjaa kohden, ja uusi suodatus-jakso voi alkaa. Laskeutunutta meesaa poistetaan jatkuvasti suodatusastian pohjalta noin 40-50 % kuiva-ainepitoisuudessa pesuvaiheeseen, joka on tavallisesti laimen-nuspesu. Meesaan lisätään pesunestettä sekoitussäiliössä, josta meesasuspensio 15 pumpataan suotimelle, joka voi olla samantapainen paineputkisuodin tai nau-hasuodin. Tällainen painesuodin on esitetty esimerkiksi Fl-patentissa 55937.
Suodatettava kiintoainesuspensio syötetään tyypillisesti säiliön yläosaan lähelle suo-datinsukkia. US-patentissa 4528103 esitetään sukkasuodin, jossa syöttöputki ulottuu 20 suodatinsäiliön sisään keskiosaan. Syöttöputken päässä on suppilomainen laajennusosa, jonka kautta suspensio purkautuu suodinsukkien yläpään läheisyyteen.
Kun runsaasti kiintoainetta sisältävä suspensio tuodaan lähelle suodinsukkia, on eräänä riskinä että toisiaan lähellä olevien sukkien väleihin jää kiintoainetta, mikä 25 häiritsee sekä itse suodatustapahtumaa että kiintoainekakun poistamista sukkien pinnoilta.
co δ c\j ^ Edellä kuvatuissa suotimissa suodinsäiliön sukkien alapuolella oleva osa toimii las- ? keutus- ja varastoalueena. Tämän säiliöosan käytön voidaan katsoa olevan tehoton- σ> ^ 30 ta, kun itse aktiivinen suodatustapahtuma keskittyy yläosaan.
X
cc
CL
„ KEKSINNÖN KUVAUS
r- σ>
LO
^ Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittuja ongelmia. Keksin- ^ 35 nön eräänä tarkoituksena on parantaa kiintoainesuspension syöttöä niin että kiinto aineen kertyminen laitteen toimintaa häiritseviin kohtiin minimoidaan tai estetään.
3
Keksinnön eräänä tarkoituksena on parantaa suodatinsäiliön sisätilan käyttöä suodatuksen tehostamiseksi.
Esillä olevan painesuodattimen olennainen piirre on että lieriömäinen kappale on jär-5 jestetty säiliöön suodatuselementtien alapuolelle ja syöttöjohto on liitetty lieriöön suspension johtamiseksi lieriön sisäpuolelle.
Lieriö on avoin ylä- ja alapinnaltaan. Suspensio johdetaan lieriön avoimen yläosan kautta suodatuselementeille.
10
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan lieriö on ympyrälieriö, joka on samankeskinen säiliön kanssa ja sen seinämä on etäisyyden päässä säiliön seinän sisäpinnasta.
15 Erään suoritusmuodon mukaan lieriö sijaitsee säiliön korkeussuuntaisen keskikohdan alapuolella.
Keksinnön olennainen ajatus on se, että kiintoainesta sisältävä suspensio johdetaan suodatinsäiliön alaosaan, jossa kiintoaineen erottuminen laskeutumalla säiliön poh-20 jalle voi alkaa välittömästi. Karkein fraktio laskeutuu nopeimmin. Selkeytys jatkuu ja lisää ainesta laskeutuu kun suspensio etenee korkeussuunnassa kohti suoda-tuselementtejä. Tällöin suspensiosta saadaan eroon osa kiintoaineesta, ennen varsinaista suodatusta. Tunnetusti suspensio on aikaisemmin syötetty lähelle suoda-tuselementtejä, jolloin suodatuselementtien läheisyydessä on suurempi määrä kiin-25 toainesta, mikä voi kertyä niiden väleihin ja tukkia nopeammin niiden suodatuspin-nan. Keksinnössä hyödynnetään suodatinsäiliön suodatuselementtien alapuolista o tilaa käyttämällä sitä syöttövaiheen aikana esiselkeytystilana.
CM
CD
° Suspensio tuodaan etäisyyden päähän säiliön seinästä lieriöosan sisäpuolelle. Kiin- O) 30 toainessuspensio tuodaan lieriöön sen seinässä olevan tangentiaalisen syöttöaukon | kautta. Tällöin aikaansaadaan suspensiolle pyörteinen liike, joka edesauttaa kiintoai- cvj neen eroamista suspensiosta laskeutumisen ohella.
h- O)
LO
^ Erään suoritusmuodon mukaan lieriön sisäseinälle on järjestetty ainakin yksi ohjain o ^ 35 tai joukko etäisyyden päähän toisistaan ohjaimia, kuten virtauksenohjauslevyjä, tan- gentiaalisesti syötetyn suspension pyörreliikkeen hidastamiseksi. Näiden pyörteen tasausohjaimien tarkoituksena on hidastaa ja vaimentaa pyörrettä ja ohjata virtausta, 4 jolloin kiintoainesta eroaa suspensiosta paremmin ja kiintoainevirtaus suuntautuu alaspäin.
Syöttölieriö koostuu tyypillisesti vähintään kahdesta, edullisesti neljästä, toisiinsa 5 kiinnitetystä osasta, jotka on muodostettu jakamalla lieriön vaippaseinämä pystysuorasti osiin. Nämä lieriön pystysuorat osat kiinnitetään toisiinsa tyypillisesti laip-paliitoksilla. Myös muut liitostavat ovat mahdollisia. Täten lieriö on mahdollista asentaa jo olemassa olevaan painesuotimeen, koska lieriön osat voivat mahtua suodatin-säiliön sisään miesluukun kautta.
10
Mainitut ohjauslevyt voidaan edullisesti asentaa laippaliitosten yhteyteen. Ne ulottuvat lieriön sisäpinnasta lieriön sisäpuolelle halutun etäisyyden. Ohjauslevyn asen-nuskulma on edullisesti säädettävissä. Sen avulla voidaan ohjata tangentiaalista virtausta alaspäin 0-40 asteen, esim. 5-35 asteen, kulmassa.
15
Erään suoritusmuodon mukaan lieriön pohjaosaan on liitetty alaspäin laajeneva, kar-tiomainen jatko-osa, jonka seinämä on rei’itetty. Kartiomainen jatko-osa on ylä- ja alapinnastaan olennaisesti avoin. Tällaisella esierottimella voidaan selkeytyksen lisäksi tehdä lieriöön tuodun kiintoainesuspension esisuodatusta. Osa lieriöön tuodus-20 ta suspensiosta virtaa alapuoliseen kartio-osaan ja sen seinämien läpi siten että kiintoainetta jää kartion sisäpinnalle. Esisuodatettu suspensio virtaa sitten kohti suoda-tuselementtejä lopullista suodatusta varten. Tällöin siitä ehtii vielä laskeutua kiintoainetta. Esisuodatus vähentää suodatuselementeille jäävän kiintoaineen määrää. Esisuodatettu suspensio myös laimentaa säiliöön syötettyä suspensiota kiintoaineen 25 suhteen, jolloin suspensiossa oleva kiintoaine laskeutuu paremmin suodatusele-menttien alapuolisessa tilassa.
δ
CVJ
^ Esisuodatusosan seinämän suodatuskangas on harvempaa kuin suodatuselementti- ° en suodatuskangas, koska tarkoituksena on erottaa pois karkeampaa ainesta ennen O) 30 suodatuselementtejä. Se myös vähentää elementtien suodatuspinnan tukkeutumista.
| Esisuodattimen suodatuspinta on pienempi kuin suodatuselementtien muodostama suodatuspinta. Esisuodatuspinta voi olla noin 5-20 % suodatuselementtien pintail'· <5 alasta, m o ^ 35 Esisuodatinosan yläreunan halkaisija on pienempi kuin alareunan halkaisija, tyypilli sesti noin 10-40 %. Esisuodatinosan korkeus on suurempi kuin syöttölieriöosan korkeus, tyypillisesti noin 2-3 kertainen. Esisuodatinosan yläreunan halkaisija on olen 5 naisesti yhtä suuri kuin syöttölieriön halkaisija. Esisuodatin on yläosastaan kiinnitetty syöttölieriöön.
Esillä olevan keksinnön mukainen painesuodatin, jossa on syöttölieriö, soveltuu 5 edullisesti valkolipeän ja meesan erotukseen, meesan pesusuotimeksi ja viherlipeän suodatukseen, erityisesti selkeytetyn viherlipeän kiillotussuodattimeksi. Lieriön ja kartiomaisen esisuodattimen yhdistelmä soveltuu erityisesti hienojakoista kiintoainetta sisältävän suspension, kuten viherlipeän, käsittelyyn.
10 Keksinnön etuina voidaan mainita: suodattimen kapasiteetin nosto, suodoksen kiin-toainepitoisuuden vähentäminen, sakan poistosakeuden nostaminen, suodatusjak-son pidentäminen, suodatuselementtien vaihtovälin kasvattaminen, jolloin kunnos-sapitokulut vähenevät, ja toimintavarmuuden parantaminen.
15 Sellutehtaan kausisointilaitoksella voidaan eräänä etuna mainita myös alkalihäviöi-den pieneneminen.
Fl-patenttihakemuksessa 20115262 on esitetty että suodatuselementtien sisäosa on varustettu virtauksenjakajalla, joka on järjestetty suodatuselementin keskikohdan 20 yläpuolelle suodoskammiosta johdetun virtauksen jakamiseksi suodatuselementin suodatuspinnalle. Nämä virtauksenjakolevyt vielä parantavat esillä olevan keksinnön mukaista rakennetta, koska näiden painesuodattimien ajofilosofia myös muuttuu. Suodatusjakso pitenee ja ns. takaisinvirtausjaksoa voidaan vastaavasti tarpeen mukaan pidentää, ts. kapasiteettia saadaan nostettua.
25
Sellutehtaan kaustisointilaitoksella keksintö lisäksi mahdollistaa oleellisia muutoksia co o painesuotimen ajokäytäntöön. Näin ollen voidaan tarvittaessa syöttää osa kiinto-
CVJ
^ ainesuspensiota, kuten kalkkimaitoa, painesuodatinsäiliön yläosaan sinänsä tunne- ? tulla tavalla precoatin muodostamista varten, mikäli se havaitaan jossakin tilanteessa σ> 30 tarpeelliseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan syöttää kaikki kalkkimaito suodattimen pohja-| tilaan. Ns. ylikalkitustilanteessa tai ostokalkkia käytettäessä painesuodatin toimii pa- ^ remmin, koska meesan selkeytystilaa saadaan tällä uudella syöttötavalla olennaises- σ> ti parannettua.
o ^ 35 Esillä olevan keksinnön mukaista kiintoainesuspension syöttöjärjestelyä voidaan so veltaa yksinkertaisesti myös olemassa oleviin painesuodattimiin. Tarvittava muutos on helppo toteuttaa sopivan seisokin yhteydessä.
6
LYHYT SELOSTUS KUVIOISTA
Esillä olevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen 5 suodattimen sovellutuksen avulla ja viitaten oheisiin kaaviomaisiin kuvioihin, joissa Kuvio 1 esittää erästä tekniikan tason tunnettua putkimaisilla suodatuselementeillä varustettua painesuodatinta ja sen toimintaa;
Kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta painesuodattimesta, 10 Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisemmin kuvion 2 mukaista painesuodatinta leikkausta B-B pitkin,
Kuvio 4 esittää sivukuvantona erästä edullista suoritusmuotoa syöttölieriöstä, ja Kuvio 5 esittää erästä suoritusmuotoa syöttölieriöstä ja siihen liitetystä kartiosta ylhäältä päin katsottuna ja sivukuvantona.
15
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
Kuviossa 1 suodatettava suspensio eli tässä tapauksessa tyypillisesti valko lipeää ja meesaa sisältävä kalkkimaito virtaa suodatinsäiliöön 2 kalkkimaitosäiliöstä (ei esitet-20 ty) tulojohtoa 11,13 pitkin paineen vaikutuksesta, jonka suspension tulojohdossa 11 oleva syöttöpumppu 15 synnyttää. Tällöin venttiili 19 on kiinni ja venttiili 18 auki. Säiliössä 2 on vaakasuora levy 3, josta riippuu putken muotoisia suodatuselementtejä 4. Näitä voi olla esimerkiksi 200 kpl, mutta piirustuksiin on piirretty näkyviin vain yksi huomattavasti suurennettuna. Kalkkimaidon valkolipeä suodattuu suodatinsäiliössä 2 25 vallitsevan paineen vaikutuksesta suodatuselementissä olevan sukan 5 läpi ja kalkkimaidon kiintoaine eli meesa kerrostuu suodatinsukan pintaan kerrokseksi 6. Putki-co 5 maisen suodatuselementin muodostaa suodatinkangas ja sen sisäpuolella on tukeva
CM
^ metallireikäputki 7, joka estää sukan painumisen kasaan. Metalliputki 7 on hitsattu ? kiinni laippaan 8. Suodos eli valkolipeä virtaa levyn 3 yläpuolella olevaan suodos- σ> 30 kammioon 12, josta valkolipeä virtaa ylijuoksureunan tai aukkojen 9 kautta kouruun | 14 ja siitä johtoa 17 pitkin edelleen käsiteltäväksi.
co i^~
Sukan 5 päälle kerrostuneen sakan poisto tapahtuu seuraavasti. Venttiili 19 avataan ^ myös. Suodoskammiossa 12 olevan nesteen hydrostaattinen paine pakottaa suo- o ^ 35 doksen (valkolipeän) virtaamaan takaisin elementtien 5 läpi, jolloin sakkakerros 6 irtoaa elementtien pinnalta. Tämä kakunpoistovaihe kestää esimerkiksi 2-10 sekunnin ajan. Sitten seuraa laskeutusvaihe (tyypillisesti 30 sekuntia), jolloin venttiili 18 on 7 suljettu ja sakka alkaa laskeutua suodatusastian pohjaa kohden ja putoaa säiliön 2 pohjalle. Sakka poistuu poistojohdon 20 kautta ja pyörivä siipi 21 estää sakan tarttumisen säiliön 2 pohjaan. Sitten alkaa jälleen suodatusvaihe, jolloin venttiili 18 on auki ja venttiili 19 on kiinni. Syöttöpumppua 15 ei pysäytetä vaiheitten aikana, vaan 5 pumppu pyörii. Kakun irrotusvaiheessa pumpun kierrokset putoavat ja laskeutusvai-heessa pumppu käy koko ajan alhaisemmalla pyörimisnopeudella. Juuri ennen venttiilien kääntymistä takaisin suodatusvaiheeseen pumpun pyörimisnopeutta nostetaan, jotta pumppu lähtee heti pumppaamaan eikä ns. takaisinvirtausta pääse syntymään.
10
Tietyin väliajoin suodatin tarvitsee pestä. Sitä varten suodatinsäiliö tyhjennetään. Pesu tapahtuu samalla tavalla kuin kakun irrotus, mutta nyt suodoksen jakotukin, kuumavesilinjan tai happolinjan 17 kautta tuodaan pesunestettä, joka on happoa tai vettä. Happopesussa happoliuosta kierrätetään useaan kertaan happosäiliön (ei esi-15 tetty) kautta suodattimen läpi. Vesipesussa vesi viedään vain kerran suodattimen läpi.
Kuviossa 2 on esitetty esillä olevan keksinnön mukaisen painesuodattimen eräs suoritusmuoto.
20
Suodattimeen kuuluu säiliöastia 30, jossa on syöttöpumpulla 31 varustettu syöttöjoh- to 32 suodatettavan suspension syöttämiseksi säiliöön paineen alaisena syöttösäili- östä 33. Suodattimen säiliön pohjassa on poistojohto 34 sakeutetun suspension poistamiseksi säiliön pohjasta. Säiliön yläosassa on joukko vaakasuorasta tukilevys- 25 tä 35 riippuvia putkimaisia suodatuselementtejä 36. Näitä voi olla esimerkiksi 200 kpl, mutta piirustukseen on piirretty näkyviin vain muutama. Keksinnön mukaisesti co 5 lieriömäinen kappale 37 on järjestetty säiliöön suodatuselementtien 36 alapuolelle, ja
(M
^ syöttöjohto 32 on liitetty lieriöön yhteen 39 välityksellä suodatettavan kiintoainesus- ? pension johtamiseksi lieriön sisäpuolelle. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan O)
^ 30 lieriö 37 on ympyrälieriö, joka on samankeskinen säiliön 30 kanssa keskiakselin K
ί suhteen. Lieriö 37 on sijoitettu etäisyyden päässä säiliön 30 seinän sisäpinnasta.
co h- σ> Edullisesti lieriö 37 sijaitsee säiliön 30 korkeussuuntaisen keskikohdan L alapuolella, o ^ 35 Kiintoainessuspensio tuodaan lieriöön sen seinässä olevan tangentiaalisen syöttö- aukon 38 kautta (kuvio 4), joka on kytketty suspension syöttöjohtoon 32 yhteen 39 8 välityksellä. Tangentiaalisella syötöllä aikaansaadaan suspensiolle pyörteinen liike lieriössä.
Erään suoritusmuodon mukaan lieriön sisäseinälle on järjestetty etäisyyden päähän 5 toisistaan ohjaimia, kuten ohjauslevyjä 40, tangentiaalisesti syötetyn suspension pyörreliikkeen hidastamiseksi. Näiden pyörteen tasausohjaimien 40 tarkoituksena on hidastaa ja ohjata pyörrettä, jolloin kiintoainesta eroaa suspensiosta paremmin.
Keksinnön mukaan kiintoainesta sisältävä suspensio johdetaan suodatinsäiliön ala-10 osaan, jossa kiintoaineen erottuminen laskeutumalla säiliön pohjalle 41 voi alkaa välittömästi. Karkein fraktio laskeutuu nopeimmin. Selkeytys jatkuu ja lisää ainesta laskeutuu kun suspensio etenee korkeussuunnassa kohti suodatuselementtejä 36. Tällöin suspensiosta saadaan eroon osa kiintoaineesta, ennen varsinaista suodatusta. Tunnetusti suspensio on aikaisemmin syötetty lähelle suodatuselementtejä, kuten 15 kuviossa 2 on esitetty putkijohdolla 42, jolloin suodatuselementtien 36 läheisyydessä on suurempi määrä kiintoainesta, mikä voi kertyä niiden väleihin ja tukkia nopeammin niiden suodatuspinnan. Keksinnössä hyödynnetään suodatinsäiliön suodatuselementtien alapuolista tilaa käyttämällä sitä syöttövaiheen aikana esiselkeytysti-lana. Säiliön pohjalla on sinänsä tunnetusti sekoitin 48.
20
Syöttölieriö 37 koostuu tyypillisesti vähintään kahdesta, edullisesti neljästä, toisiinsa kiinnitetystä osasta 37a ja 37 b (kuvio 4). Nämä lieriön pystysuorat osat kiinnitetään toisiinsa tyypillisesti laippaliitoksilla 49. Täten lieriö on mahdollista asentaa osina jo olemassa olevaan painesuodattimeen, koska lieriön osat voivat mahtua suodatinsäi-25 liön sisään miesluukun kautta. Pyörteen vaimennuslevyt voidaan edullisesti asentaa laippaliitosten yhteyteen.
δ
CVJ
^ Lieriö 37 tukeutuu suodattimen sisäseinään asennettuun tukirakenteeseen. Esimer- ° kiksi tukitangot 47 asennetaan etäisyyden päähän toisistaan säiliön sisäseinään. Lie- σ> 30 riö järjestetään riippumaan niiden varaan (kuviot 2 ja 3). Kuvio 3, joka on kuvion 2 | poikkileikkaus B-B, esittää ohjauslevyn 40, joka on kiinnitetty laippaan 49. Syöttöpä lieriöön 37 käsiteltävä kiintoainesuspensio tuodaan yhteen 39 ja syöttöaukon 38 kautta. Painesuodatinastian pohjassa on sinänsä tunnetusti sekoitin 48.
o ^ 35 Kuviossa 5 on esitetty eräs suoritusmuoto, jossa lieriön 37 pohjaosaan on liitetty alaspäin laajeneva, kartiomainen jatko-osa 43, jonka seinämä 44 on rei’itetty. Kar-tiomainen jatko-osa on ylä- ja alapinnastaan olennaisesti avoin. Tällaisella esierotti- 9 mella voidaan selkeytyksen lisäksi tehdä lieriöön tuodun kiintoainesuspension esi-suodatusta. Osa lieriöön tuodusta suspensiosta virtaa alapuoliseen kartio-osaan ja sen seinämien läpi siten että kiintoainetta jää kartion sisäpinnalle. Esisuodatettu suspensio virtaa sitten kohti suodatuselementtejä lopullista suodatusta varten. Täl-5 löin siitä ehtii vielä laskeutua kiintoainetta.
Esisuodatuskartion 43 seinämän 44 suodatuskangas on harvempaa kuin suoda-tuselementtien 36 suodatuskangas, koska tarkoituksena on suodattaa pois karkeampaa ainesta ennen suodatuselementtejä. Se myös vähentää suodatuspinnan 10 tukkeutumista. Esisuodattimen suodatuspinta on olennaisesti pienempi kuin suoda-tuselementtien muodostama suodatuspinta.
Esisuodatinkartion 43 yläreunan 45 halkaisija on pienempi kuin alareunan 46 halkaisija, tyypillisesti noin 10-40 %. Tämä esisuodatinosa levenee alapäin, koska siten 15 voidaan estää hienojakoisen sakan nousemista takaisinpäin säiliön pohjalta.
Esisuodatinosan korkeus on suurempi kuin syöttölieriöosan, tyypillisesti noin 2-3 kertainen. Esisuodatinosan yläreunan 45 halkaisija on olennaisesti yhtä suuri kuin syöttölieriön 37 halkaisija. Esisuodatin on yläosastaan kiinnitetty syöttölieriöön sopi-20 valla tavalla, esim. hitsaamalla.
Esiselkeytettyja mahdollisesti esisuodatettu suspensio virtaa suodatuselementeille 36, joiden läpi suodos virtaa. Elementit 36 ovat sisäpuoleltaan yhteydessä tukilevyn 35 vastakkaisella puolella sijaitsevaan suodoskammioon. Suodos poistuu suodatus-25 vaiheen aikana suodoskammiosta lähtevän suodoksen poistoyhteen kautta.
co q Suodatuselementit 36 keräävät ulkopinnalleen sakkaa, joka on järjestetty jaksoittain
CVJ
irrotettavaksi saattamalla suodoskammiossa oleva suodos kulkemaan vastavirtaan co ° suodatuselementtien läpi, kuten kuvion 1 yhteydessä kuvattiin. Sakka laskeutuu säi- <7> 30 liön pohjalle 41.
X
X
CL
^ Tarvittaessa voidaan syöttää osa kiintoainesuspensiota, kuten kalkkimaitoa, pai- σ> nesuodatinsäiliön yläosaan sinänsä tunnetulla tavalla precoatin muodostamista var- ^ ten, mikäli se havaitaan jossakin tilanteessa tarpeelliseksi. Tätä varten suodattimeen
O
^ 35 on kytketty sinänsä tunnetusti suspension syöttölinja 42 suotimen yläosaan.
10
Vaikka edellä onkin kuvattu tämänhetkisten tietojen valossa keksinnön edullisinta suoritusmuotoa, on alan ammattimiehelle selvää, että keksintöä voidaan monin eri tavoin muunnella sen laajimman mahdollisen suojapiirin rajoissa, jota oheiset patenttivaatimukset yksin rajaavat.
5 co δ
(M
cö cp O)
X
DC
CL
CO
h- O)
LO
o
(M

Claims (6)

11
1. Painesuodatin kiintoaineen suspension käsittelemiseksi, johon kuuluu säiliö (30), jossa on 5 syöttöpumpulla (31) varustettu syöttöjohto (32) suodatettavan suspension syöttämiseksi sisään paineen alaisena ja poistojohto (34) sakeutetun suspension poistamiseksi säiliön pohjasta sekä joukko vaakasuorasta tukilevystä (35) riippuvia putkimaisia suodatuselementtejä (36), joiden läpi suodos virtaa ja jotka ovat sisäpuoleltaan yhteydessä tukilevyn vas-10 takkaisella puolella sijaitsevaan suodoskammioon, ja suodos on järjestetty suoda-tusvaiheen aikana poistettavaksi suodoskammiosta lähtevän suodoksen poistojoh-don kautta, ja suodatuselementit (36) keräävät ulkopinnalleen kiintoainetta, joka on järjestetty jaksoittain irrotettavaksi saattamalla suodoskammiossa oleva suodos kulkemaan vasta-15 virtaan suodatuselementtien läpi ja joka laskeutuu säiliön pohjalle, tunnettu siitä että lieriömäinen kappale (37) on järjestetty säiliöön suodatuselementtien (36) alapuolelle ja syöttöjohto (32, 39) on liitetty lieriöön suspension johtamiseksi lieriön sisäpuolelle ja lieriöön on järjestetty tangentiaalinen sisääntulo (38) suspensiolle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen painesuodatin, tunnettu siitä että lieriö (37) on samankeskinen säiliön (30) kanssa ja etäisyyden päässä säiliön seinän sisäpinnasta.
3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen painesuodatin, tunnettu siitä 25 että lieriö (37) sijaitsee säiliön (30) korkeussuuntaisen keskikohdan (L) alapuolella. co
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen painesuodatin, tunnettu siitä että lieriön sisäsei- c\j ^ nälle on järjestetty ainakin yksi ohjain (40), kuten ohjauslevy, tangentiaalisesti syöte- ° tyn suspension liikkeen ohjaamiseksi. O) ^ 30
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen painesuodatin, tunnettu siitä että lieriön sisäsei- „ nälle on järjestetty etäisyyden päähän toisistaan ohjaimia (40), kuten ohjauslevyjä, σ> tangentiaalisesti syötetyn suspension liikkeen ohjaamiseksi. o ^ 35
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen painesuodatin. tunnettu siitä että lieriön pohjaosaan on liitetty alaspäin laajeneva, kartiomainen jatko-osa (43), jonka seinämä (44) on rei’itetty. 12
FI20115973A 2011-10-04 2011-10-04 Painesuodatin FI123587B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115973A FI123587B (fi) 2011-10-04 2011-10-04 Painesuodatin
PCT/FI2012/050946 WO2013050654A1 (en) 2011-10-04 2012-10-03 Pressure filter
PT127995850T PT2747868T (pt) 2011-10-04 2012-10-03 Filtro de pressão
ES12799585.0T ES2662396T3 (es) 2011-10-04 2012-10-03 Filtro de presión
PL12799585T PL2747868T3 (pl) 2011-10-04 2012-10-03 Filtr ciśnieniowy
EP12799585.0A EP2747868B1 (en) 2011-10-04 2012-10-03 Pressure filter
US14/348,318 US20150258475A1 (en) 2011-10-04 2012-10-03 Pressure filter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115973 2011-10-04
FI20115973A FI123587B (fi) 2011-10-04 2011-10-04 Painesuodatin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20115973A0 FI20115973A0 (fi) 2011-10-04
FI20115973A FI20115973A (fi) 2013-04-05
FI123587B true FI123587B (fi) 2013-07-31

Family

ID=44883641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20115973A FI123587B (fi) 2011-10-04 2011-10-04 Painesuodatin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150258475A1 (fi)
EP (1) EP2747868B1 (fi)
ES (1) ES2662396T3 (fi)
FI (1) FI123587B (fi)
PL (1) PL2747868T3 (fi)
PT (1) PT2747868T (fi)
WO (1) WO2013050654A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104307248A (zh) * 2014-11-05 2015-01-28 华玉叶 一种萘生产中氢氧化钠液处理工艺
EP3545073A1 (en) * 2016-11-22 2019-10-02 INL - International Iberian Nanotechnology Laboratory Microscale cell filter
CN106731205B (zh) * 2016-12-30 2018-03-13 吉林省宏君超滤设备有限公司 重力法处理采油污水装置及其工艺
CN107970657A (zh) * 2018-01-24 2018-05-01 山东三禾环保节能科技有限公司 水自动除尘过滤器
CN117282172B (zh) * 2023-11-24 2024-01-30 山东银箭金属颜料有限公司 一种金属颜料用沉降固液分离装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1104542A (en) * 1913-01-27 1914-07-21 James Robertson Porter Aeronautical machine.
GB323719A (en) * 1928-09-04 1930-01-06 Horace Waring Improvements in or relating to apparatus for separating and/or classifying suspended matter from fluids
US2028520A (en) * 1935-01-29 1936-01-21 Howard D Phillips Strainer
DE834636C (de) * 1942-06-20 1952-03-20 H Schirp Fa Rundfilter
US2423172A (en) * 1944-04-19 1947-07-01 Wallace & Tiernan Co Inc Backwashing means for filtering apparatus by reverse flow of filtrate
US2570132A (en) * 1949-09-13 1951-10-02 Infilco Inc Filter
GB737457A (en) * 1952-01-28 1955-09-28 Pneumatic Conveyors Huddersfie Improvements in or relating to separating dust from air
FR1104542A (fr) * 1954-05-14 1955-11-21 Procédé et appareils d'épuration de liquides
AT229236B (de) * 1961-07-11 1963-08-26 Ingr R Hiebel Kommanditgesells Filteranlage
US3438502A (en) * 1966-10-17 1969-04-15 Industrial Filter Pump Mfg Co Filtration apparatus
US3698555A (en) * 1970-11-23 1972-10-17 John R Conner Self-cleaning filter system
US3744633A (en) * 1971-01-18 1973-07-10 Industrial Filter Pump Mfg Co Filter apparatus and method of filtration
FI55937C (fi) 1978-03-13 1979-11-12 Enso Gutzeit Oy Tryckfilter
FR2454323B1 (fr) * 1979-04-20 1988-04-22 Degremont Filtre a elements filtrants verticaux
US4528103A (en) 1984-04-06 1985-07-09 Dorr-Oliver Incorporated Pressure filter
US4780201A (en) * 1987-12-14 1988-10-25 Keeter Kathy L Apparatus and process to separate and remove extraneous matter from a liquid stream
US4872981A (en) * 1988-01-07 1989-10-10 Hobson Jr Russell Split inlet for filter
US4906264A (en) * 1989-09-13 1990-03-06 Vilter Manufacturing Corporation Oil separator for separating and collecting oil entrained in refrigerant
SE470304B (sv) 1992-06-02 1994-01-17 Vattenfall Utveckling Ab Vätskebehandlingsaggregat
US5845782A (en) * 1996-04-08 1998-12-08 Hurricane Pneumatic Conveying, Inc. Separator for removing fine particulates from an air stream
US5879545A (en) * 1997-05-05 1999-03-09 Antoun; Gregory S. Cyclonic filter assembly
US6177006B1 (en) * 1998-03-30 2001-01-23 Tadayoshi Nagaoka Filtering device
DE10053649A1 (de) * 2000-10-28 2002-05-16 Urs Rothenbach Filtereinrichtung
DE10100145A1 (de) * 2001-01-03 2002-07-04 Reishauer Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ausfiltern und Trocknen von Feststoffpartikeln aus Flüssigkeiten
DE202004005849U1 (de) * 2004-04-08 2005-05-25 Boll & Kirch Filterbau Gmbh Rückspülfilter insbesondere für Kühlschmierstoffe

Also Published As

Publication number Publication date
US20150258475A1 (en) 2015-09-17
PL2747868T3 (pl) 2018-05-30
EP2747868B1 (en) 2017-12-13
EP2747868A1 (en) 2014-07-02
ES2662396T3 (es) 2018-04-06
PT2747868T (pt) 2018-03-14
WO2013050654A1 (en) 2013-04-11
FI20115973A0 (fi) 2011-10-04
FI20115973A (fi) 2013-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123587B (fi) Painesuodatin
CN210261320U (zh) 一种高速路服务区厨余污水多级过滤装置
CN110217904A (zh) 一种废水净化处理装置
AU700117B2 (en) Filtering method and apparatus
US4528103A (en) Pressure filter
FI114872B (fi) Paperinvalmistusprosessi ja -laite
FI65918C (fi) Foerfarande foer att avskilja sodasediment fraon groenlutsuspension genom filtrering
FI123885B (fi) Painesuodatin ja menetelmä sen yhteydessä
CN208260331U (zh) 一种碳酸钙沉淀装置
JPH0336561B2 (fi)
CN202185197U (zh) 一种用于精制湿法磷酸的过滤装置
JPH0975613A (ja) 竪型ドラムスクリーン
CN110330084A (zh) 一种用于造纸污水沉淀的絮凝剂均匀投放装置
FI112385B (fi) Menetelmä ja laite massan käsittelemiseksi
US5788813A (en) Clarifying and/or filtering of green liquor and an apparatus therefore
JP4277589B2 (ja) 上向流式ろ過装置
CN108911195A (zh) 一种油泥水浓缩净化装置
CN209596681U (zh) 一种用于生产稀土氧化物的过滤装置
CN220968396U (zh) 一种化工生产的离心过滤装置
Bott et al. Advanced filtration methods for pregnant liquor purification
CN213994954U (zh) 一种负压式自动反洗表面过滤器
CN206428100U (zh) 冷轧压延生产废水净化回收系统
JPH0768111A (ja) 濾過装置
WO2011048272A1 (en) A disc filter, as well as a method and a system for adjusting a disc filter
KR200204691Y1 (ko) 부상여재 연속여과 침전장치

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123587

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B