FI63176B - Anordning och foerfarande foer anvaendning vid behandling av staerkelse och andra material i hydrocykloner - Google Patents

Description

PSSr^l [B] (11)KUULUTUSJULKAISU n s

lJ 1 } UTLÄGGNINGSSKRIFT Ο ύ Ί / O

C Patentti aySr.nctty 10 05 1933 *42^0 Patent usddelat ' (51) Kv.ik.Va3 B 03 B 5/34 // C 13 I 1/00 SUOMI—FINLAND pi) νμηιι»ι^-νιμιμ6Μιι 791655 (22) Haksmlspeivt — AmMuilnpdtg 2U . 05.79 (23) Aikupllvt—CiMftMtsdag 2U.05.79 (11) Tulkit julklMlui — Wivk offmcllg 25 11 79

Patentti· ja rekisterihallitiM (44) Nihavtt».^ i.

Patent· och registantyralaan ' ' AmMcm utiagd ech utUkrtfUn publkmd 31.01.83 (32)(33)(31) PyH«*»y β««οΙΙί·ιι·-4·|Ιτ4 Kter**·* 2U.05.78 Englanti-England(GB) 22187/78 (71) Wessanen Nederland B.V., Laan van Kronenburg lU, 1183 AC Amstel-veen, Hollanti-Holland(NL) (72) IJsbrand Best, MA. Bergen (Noord-Holland), Hollanti-Holland(NL) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Laite ja menetelmä käytettäväksi käsiteltäessä tärkkelystä ja muita aineita hydrosykloneissa - Anordning och förfarande för användning vid behandling av stärkelse och andra material i hydrocykloner

Aiemmin on ollut tunnettua käyttää hydrosykloneja käsiteltäessä hiukkasmaista syöttöainesta epäpuhtauksien tai suhteellisen pienen pitoisuuden ainesten (joita yleisesti tullaan tämän jälkeen kutsumaan "saasteosiksi") poistamiseksi. Tällaisia saasteosia saattaa esim. olla läsnä liuoksen nestemäisessä väliaineessa, mihin tämä hiukkasmainen syöttöaines on suspendoituna ja/tai niitä saattaa olla läsnä liukenemattomina kiinteinä hiukkasina.

Erään yleisesti tunnetun menetelmän mukaisesti käytetään hyväksi useita hydrosyklonivaiheita, jotka on järjestetty sarjaan eli kaskadikytketty jatkuvan vastavirtaan tapahtuvan pesun suorittamiseksi. Hiukkasmainen syöttöaines syötetään yhdessä nestemäisen väliaineen kanssa, mikä sisältää liuenneita saasteosia, ensimmäiseen hydrosyklonivaiheeseen ja pesunestettä syötetään jatkuvasti sisään viimeiseen vaiheeseen. Alavirtauksen osuus kustakin vaiheesta viimeistä lukuun ottamatta syötetään sisään seuraavaan vaiheeseen ja ylävirtauksena tapahtuva virtaus kustakin vaiheesta ensimmäistä 2 63176 lukuun ottamatta syötetään edelliseen vaiheeseen. Kukin hydrosykloni-vaihe voi sisältää yhden ainoan hydrosyklonin tai useita hydrosyk-loneja kytkettynä keskenään rinnakkain.

Termit "alavirtaus" sekä "ylävirtaus" siten kuin niitä käytetään tässä selityksessä, ovat alan termejä, jotka merkitsevät niitä virtausosuuksia, joita poistuu erilaisista poistoaukoista hydrosyklonissa, jolloin termi "alavirtaus" on käytössä sen jae-osuuden poistolle, joka tapahtuu siitä aukosta, minkä kautta kaikki tai pääosa kiinteistä hiukkasista poistuu, kun hydrosykloni toimii sakeuttimena tietyn kiinteiden aineiden ja nesteiden suspension sakeuttamiseksi. Hydrosyklonin normaalissa asennossa tämä poisto-aukko sijaitsee pohjalla. Tämän johdosta käytetään termiä "alavirtaus". Kuitenkaan eivät termit "alavirtaus" ja "ylävirtaus" välttämättä osoita niiden aukkojen sijoittelua tilan suhteen, joiden aukkojen kautta tällaiset jaeosuudet poistuvat, koska hydrosykloni toimii missä tahansa asennossa ja sen alavirtauksen poistoaukko saattaa tämän johdosta sijaita sen ylävirtauksen poistoaukon alapuolella tai päinvastoin.

Tietyissä teollisissa tapauksissa, mitkä ovat tätä yleistä tyyppiä, poistuvat alavirtausosuudet hydrosyklonivaiheista ennen viimeistä vaihetta avoimiin astioihin, joissa toiminnan aikana ylläpidetään vakio nestepinnan taso alttiina ilmakehälle ja joihin on järjestetty pumput, joilla jatkuvasti pumpataan ainesta näistä astioista seuraaviin pesuvaiheisiin.

Vastakohtana tällaisille avoimen tyyppisille asennustapauk-sille on olemassa sellaisia, missä peräkkäiset hydrosyklonivaiheet ovat suljetussa yhteydessä toisiinsa liittävien putkien välityksellä. Kukin putki alavirtauksen kuljettamiseksi tietystä hydro-syklonivaiheesta seuraavaan vaiheeseen sisältää pumpun, millä aikaansaadaan tarvittava syöttöpaine tähän seuraavaan vaiheeseen. Kukin putki ylävirtauksen kuljettamiseksi yhdestä hydrosyklonivai-heesta sitä edeltävään hydrosyklonivaiheeseen johtaa pumpun sisääntulon puolelle, mikä syöttää tätä edeltävää hydrosyklonivaihetta.

Tämä hydrosyklonivaiheiden sarja toimii toisistaan riippumattomasti, kuten ei olisi olemassa mitään joustavia liitoksia tässä ketjussa. Hydrosyklonivaiheet ja toisiinsa yhdistävät putket ja pumput muodostavat laitteen, mitä kutsutaan täysin suljetuksi systeemiksi.

Eräs tärkeä tekijä laitosten taloudellisuudessa, jotka käyttävät hydrosykloneja jatkuvaan vastavirtaan tapahtuvaan tärkkelyksen ja muiden hiukkasmaisten syöttöaineiden pesemiseen on se veden 3 63176 määrä, joka käytetään tietyn tuotteen laadun parantamisen toteuttamiseen. On olemassa jatkuva tarve keinoille, millä saastumattoman veden kulutusta tällaisissa laitoksissa voidaan vähentää.

On myös olemassa tarve parannukseen tunnetuissa hydrosyklo-nilaitoksissa mitä tulee helppouteen toteuttaa stabiilit toiminnan olosuhteet näin saatavine tarvittavan laatuisine tuotteineen toteutettuna tämän laitoksen erilaisilla käsittelyn kapasiteettimäärillä. Käynnistysvaihe tai nk. asetusjakso on useilla tunnetuilla teollisilla laitoksilla suhteellisen pitkä.

Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada laite ja menetelmä, joka auttaa edellä mainittujen tarpeiden toteuttamisessa.

Tämän keksinnön mukaisesti on aikaansaatu laitteisto käytettäväksi parannettaessa hiukkasmaisen syöttöaineksen laatua poistamalla saastuttavaa ainetta tai aineita, joka laitteisto muodostuu useasta hydrosyklonista, jotka on kytketty kaskadikytkentään ja varustettu pumpulla kutakin vaihetta varten täysin suljettuna systeeminä, jossa on laitteet pesunesteen johtamiseksi viimeiseen hydro-syklonivaiheeseen. Laitteisto on tunnettu siitä, että se käsittää välineen alavirtauksen osan jatkuvaa johtamista varten viimeisestä hydrosyklonivaiheesta takaisin järjestelmään kohdassa, joka on sen pumpun sisääntulon, joka syöttää viimeistä vaihetta ja sitä edeltävän hydrosyklonivaiheen väliin.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että alavirtauksen osuuden osittainen uudelleenkierrättäminen viimeisestä hydrosyklonivaiheesta esitettyyn tapaan on yllättävän edullinen jatkuvan vastavirtaan toimivan hydrosyklonilaitoksen toiminnalle, mikä on kyseessä olevaa tyyppiä. Yleisesti ottaen tämä laitos on helpompi asettaa arvoihinsa ja tarvitaan vähemmän pesunestettä toteuttamaan tietty laadun parantamisen käsittely.

Esitetty osittainen uudelleen kierrättäminen merkitsee poikkeamista kauan sitten muodostuneesta tavanomaisesta käytännöstä. Käytettäessä tavanomaisia kokonaisuudessaan suljettuja jatkuvan vas-tavirtaperiaatteen laitoksia ovat syötön olosuhteet, mitkä liittyvät viimeiseen hydrosyklonivaiheeseen, toisenlaisia kuin mitä ne ovat aikaisemmassa vaiheessa tai vaiheissa mm. siinä suhteessa, että kun aikaisempaan tai aikaisempiin vaiheisiin syötetään ei pelkästään alkuperäinen syöttöaineen suspensio tai tietty suspensio muodostuen alavirtauksen osuudesta aikaisemmasta vaiheesta, vaan myöskin suspensio, mikä muodostuu ylävirtauksen osuudesta seuraavasta vaiheesta, ovat ainoat hiukkaset, mitkä joutuvat lopulliseen vaiheeseen 4 631 76 niitä, mitkä sisältyivät tätä edeltävän vaiheen alavirtausosuuteen. Lopullisen vaiheen syötön loppuosa muodostuu kokonaisuudessaan tuoreesta pesunesteestä. Tämä tilanne ei päde, kun tapahtuu osittainen lopullisen vaiheen alavirtauksen osuuden uudelleenkierrättäminen, käyttäen tämän keksinnön mukaista laitteistoa. Tämän keksinnön mukainen parannus on suoraan tai epäsuoraan peräisin tästä tosiasiasta. Tämä keksintö ei kuitenkaan ole riippuvainen mistään erityisestä teoriasta, mitä tulee sen etujen selittämiseen.

Jotta voitaisiin saavuttaa parhaat tulokset tämän keksinnön mukaisesta laitteistosta tiettyä syöttöainesta käsiteltäessä on luonnollisestikin tarpeen säätää sen toimintaolosuhteet oikeaksi. Laitteiston toiminta riippuu joukosta erilaisia tekijöitä. Erilaisten parametrien vaikutus, jotka määrittelevät tämän keksinnön mukaisen rakennelman toiminnan, tullaan kuvaamaan myöhemmin tässä selityksessä. Kun toteutetaan osittainen lopullisen alavirtauksen osuuden uudelleenkierrättäminen on mahdollista toteuttaa paremmat tulokset ja/tai aikaansaada tietyt tulokset helpommin tai taloudellisemmin kuin mitä muutoin olisi mahdollista.

Se lopullisen alavirtauksen suhdeosuus, mikä kierrätetään uudelleen, on eräs tekijä, mikä vaikuttaa tuloksiin. Paras suhde tiettyä sarjaa muita toiminnan olosuhteita varten voidaan määritellä kokeita käyttäen. Olosuhteista riippuen tämä suhdeosuus saattaa esim. olla väliltä 15 - 40 % tilavuuden mukaan laskien. Yleisesti ottaen vähemmän kuin 5 %:n uudelleenkierrättäminen ei johda riittävään niiden etujen toteuttamiseen, joita tullaan kuvaamaan myöhemmin. Nämä eivät suinkaan ole asiaa millään tavoin rajoittavia arvoja. Paras suhdeosuus on kuitenkin odotettavissa olevan pienempi kuin 50 % useimmissa ellei peräti kaikissa tapauksissa. Kun kierrätetään enemmän kuin 50 % kaikki mahdolliset edut pyrkivät kumoutumaan suuremman tehonkulutuksen johdosta tiettyä tuotantokapasiteettia kohden. Olettaen, että tätä laitteistoa tulee käyttää ainoastaan kyseisissä olosuhteissa ei valittua murot-osuutta lopullisesta ala-virtauksen osuudesta, mikä kierrätetään takaisin tarvitse vaihdella millään tavoin.

Edullisimmin sisältyy laitteistoon kuitenkin virtauksen sää-tölaitteistot, jolloin se alavirtauksen murto-osuus, joka kierrätetään takaisin, on säädettävissä. Tämän virtauksen säätölaitteis-to saattaa esim. muodostua tai sisältää kalibroidun suutinlevyn tai käsin tai automaattisesti toimintaan saatettavissa olevan säätövent-tiilin, esim. neulaventtiilin. Mainittua suutinlevyä voidaan käyttää 5 63176 rinnan venttiilin kanssa. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää mitta-pumppua virtauksen säätölaitteena. Käytännössä luonnollisestikin järjestetään mukaan virtaussäätimiä, jolloin tilavuusvirtauksen määrät muissa virtauksissa, mukaan luettuna tilavuusmäärän virtaus-osuudet ylävirtausosuudesta ensimmäisestä hydrosyklonin vaiheesta, pesunesteen saapuminen lopulliseen vaiheeseen ja alavirtauksen osuus lopullisesta vaiheesta ovat kaikki säädettävissä.

Tämän keksinnön mukaiset laitteet omaavat tärkeän potentiaalisen käyttömahdollisuuden käsiteltäessä joukkoa erilaisen tyyppisiä syöttöaineksia. Esimerkkejä tällaisista syöttöaineksista ovat tärkkelykset ja hiekka. Täysin suljettujen systeemien toteuttaminen tekee mahdolliseksi käsitellä myös haihtuvia, lievästi palonarkoja ja/tai myrkyllisiä aineita.

Tämä keksintö on ensisijaisesti tarkoitettu sovellettavaksi täysin suljettuihin, jatkuvan vastavirtauksen pesulaitoksiin käytettäväksi irrotettaessa hiukkasmaisesta syöttöaineesta siihen liuonneita saasteosuuksia, mitkä sisältyvät nestemäiseen kuljetin-osuuteen, mihin syöttöaines on suspendoituna ja mahdollisesti samalla kertaa poistaen liukenemattomia saasteosuuden hiukkasia tästä syöttöaineksesta. Potentiaalisesti kaikkein tärkein käyttöala on vastavirtaan tapahtuva tärkkelyksen peseminen, esim. perunatärkkelyksen tai maissitärkkelyksen. Tätä keksintöä voidaan kuitenkin myös soveltaa laitteistoihin, millä poistetaan tai pienennetään kiinteiden liukenemattomien saasteosuuksien konsentraatiota hiukkasmaisesta syöttöaineksesta lajittelemalla näitä hiukkasia syöttö-aineksessa myöskin sellaisissa tapauksissa, missä liuenneiden saasteosuuksien poistamisen ongelma ei sisälly mukaan. Esim. saattaa laitteisto tämän keksinnön mukaan olla käytössä hiekan käsittelemiseksi siihen tarttuneiden liukenemattomien saasteosuuksien poistamiseksi, joilla on suhteellisen alhaiset saostumisnopeudet.

Tämän keksinnön mukaiset edut ovat kaikkein selvimpiä, kun sitä sovelletaan laitteistoihin, joihin sisältyy kussakin pesuvai-heessa lukuisia hydrosykloneja rinnakkain kytkettynä ja edullisena pidetyssä laitteistossa tämän keksinnön mukaan peräkkäiset eri vaiheet ovat tällaisia usean hydrosyklonin tyyppiä. Myöskin kohdistuu tämä keksintö pääasiallisesti, mutta ei pelkästään rajoittuen, laitteistoon syöttöainesten käsittelemiseksi, mitkä muodostuvat pienistä hiukkasista, esim. hiukkasista kooltaan alle 100 mikronia ja 6 63176 erityisesti laitteistoihin, joilla käsitellään syöttöaineksia, mitkä muodostuvat hyvin pienistä hiukkasista kooltaan alle 30 mikronia. Jotta voitaisiin pestä tällaisia hyvin pieniä hiukkasia, tarvitaan hyvin pienikokoisia hydrosykloneja. Tämän keksinnön edullisena pidetyissä suoritusmuodoissa kukin hydrosyklonivaihe sisältää usean hydrosyklonin rakenteen sisältäen hydrosykloneja kooltaan alle 2 cm halkaisijaltaan. Nämä hydrosyklonit voidaan muodostaa tunnettuun tapaan valamismenetelmällä. Esim. saattaa usean hydrosyklonin rakennelma muodostua valetusta lohkosta, missä on hydrosyklonin kammiot ollen nämä yhteydessä yhteisen syöttökanavan kanssa sekä peitekompo-nentti, mikä sulkee nämä kammiot sekä vastaavasti kanavan umpeen ja on siinä aukot ylivirtauksen osuuden viemiseksi pois näistä kammioista.

Kaikkein edullisimpia suoritusmuotoja ovat sellaiset, missä erilaiset hydrosyklonivaiheet ovat keskenään syöttökapasiteetil-taan oleellisesti samoja ja joissa on syöttöpumput, mitkä soveltuvat ylläpitämään oleellisesti keskenään yhtä suuret paineen putoamat näiden eri vaiheiden yli. Optimaalisesti sisältävät eri vaiheet saman lukumäärän sykloneja ja nämä syklonit ovat keskenään identtisiä vaiheesta toiseen siirryttäessä. Erittäin tehokas käsittely identtisten hydrosyklonivaiheiden avulla tulee mahdolliseksi lopullisen alavirtauksen osuuden osan uudelleenkierrätyksen vaiheen johdosta jo aikaisemmin yllä kuvattuun tapaan.

Haittapuoli aikaisemmin tunnetuissa laitteistoissa on, että mikäli tämän systeemin dynaaminen tasapaino häiriytyy satunnaisista muutoksista ympäristöolosuhteissa, vaatii tasapainon palauttaminen yleensä huomattavan ajan ja sillä aikaa tämä häiritsee haitallisesti ulostulon laatua. Myöskin ovat tunnetut laitteistot yleisesti ottaen hyvin vaikeita asettaa tasapainoon, mikä tarkoittaa, että toimintapaineiden ja virtausmäärien toteuttaminen, mitkä aikaansaavat ainakin minimisuuruiset hyväksyttävissä olevat tulokset, on hyvin paljon aikaa vaativaa. Jotta voitaisiin toteuttaa hyväksyttävän standardin mukaisia tuloksia, on tähän mennessä ajateltu toivottavaksi toteuttaa eri hydrosyklonivaiheet keskenään erilaisilla läpisyötön kapasiteeteilla. Suunniteltujen läpisyötön kapasiteettien epätasalaatuisuus hydrosyklonin eri vaiheissa suurentaa kuitenkin toimintojen monimutkaisuutta tässä systeemissä ja pyrkii lisäämään asetussäädön vaikeuksia.

Vastakohtana tälle, kun käytetään tämän keksinnön mukaista 7 63176 laitteistoa, missä on keskenään identtiset hydrosyklonivaiheet, edistetään edelleen asetussäädön helppoutta ja mikäli dynaaminen tasapaino väliaikaisesti häiriytyy, palautuu tasapaino nopeammin takaisin. Toinen etu on, että tietty laadunparantamisen käsittely voidaan toteuttaa käyttäen pienempää lukumäärää hydrosykloneja sekä pienemmällä tehonkulutuksella ja pienemmällä pesunesteen määrällä.

Tähän keksintöön sisältyy menetelmä saasteaineiden poistamiseksi syöttöaineksesta, joka sisältää kiinteitä hiukkasia nestemäisessä väliaineessa, käyttämällä useita hydrosyklonivaiheita, jotka on kytketty keskenään kaskadikytkentään ja varustettu syöttöpumpul-la kutakin vaihetta varten, jolloin muodostuu täysin suljettu systeemi ja jolloin näitä hiukkasia ja nestemäistä väliainetta syötetään jatkuvasti ensimmäiseen vaiheeseen ja pesunestettä syötetään jatkuvasti viimeiseen vaiheeseen. Menetelmä on tunnettu siitä, että osa viimeisen hydrosyklonivaiheen alavirtauksesta kierrätetään jatkuvasti takaisin järjestelmään kohdassa, joka on viimeistä edellisen hydrosyklonivaiheen ja mainittua viimeistä vaihetta syöttävän pumpun sisäänmenon välissä.

Etu tällaisesta menettelystä on arvosteltavissa sen parus-teella, mitä edellä on kirjoitettu kuvaten tämän keksinnön mukaista laitetta.

Edullisena pidetyissä menetelmissä tämän keksinnön mukaan ovat syöttökapasiteetit eri hydrosyklonivaiheille oleellisesti keskenään samoja ja paineen putoamat eri vaiheiden yli ovat vastaavasti oleellisesti keskenään yhtä suuria.

Jotta voitaisiin toteuttaa parhaimmat mahdolliset tulokset, tulisi virtausten tilavuusmäärien ainekselle, mikä virtaa sisään ja ulos tästä systeemistä, olla sellaisia, että systeemi on oleellisesti vapaa sisäisestä kavitaatiosta ja on dynaamisesti tasapainossa. Toiminta tasapainotilanteessa tarkoittaa, että paineet eri kohdissa tässä systeemissä eivät enää sattumanvaraisesti heilahte-la ja että toiminta on tämän johdosta vakaata.

Erityisen tärkeiksi tulee katsoa tämän keksinnön mukaiset menetelmät, joissa hiukkasmainen syöttöaines on suspendoituna nesteeseen sisältäen siihen liuenneita saasteosuuksia ja tämä menetelmä toteutetaan, jotta saataisiin saastumatonta tai paljon vähemmän saastunutta lopputuotetta. Tätä tarkoitusta varten syöttöaines pestään hydrosyklonilaitoksessa vastavirtaperiaatteen mukaan puhtaalla 8 63176 tai suhteellisen puhtaalla nesteellä. Eräs erityisen tärkeä esimerkki on jatkuva vastavirtaan tapahtuva tärkkelyksen peseminen tärkkelyksen puhdistus- ja käsittelylaitoksissa.

Missä tahansa tällaisessa vastavirtaan tapahtuvassa pesu-menetelmässä on erittäin tärkeä tekijä laimentamisen kokonaisteki-jä, mihin tullaan viittaamaan yksityiskohtaisemmin myöhemmin tässä selityksessä ja se on mitta siitä suhteesta, johon liuenneiden saasteosuuksien konsentraatio pienentyy tämän pesumenettelyn aikana. Käyttäen tämän keksinnön mukaista menettelyä, voidaan aikaansaada kokonaislaimennukset, jotka oleellisesti ylittävät sen, mikä on mahdollista käytettäessä aikaisemmin tunnettuja tavanomaisia pe-sulaitteita, joilla on samat läpimenokapasiteetit ja jotka käyttävät saman määrän pesuvettä. Keksinnön mukaisissa edullisimmissa suoritusmuodoissa viimeisen vaiheen alavirtauksen tilavuusprosentti-osuutta säädetään niin, että uudelleenkierrätys olennaisesti vähentää sen pesunesteen kulutusta, joka tarvitaan pestyjen hiukkasten kuivaa tilavuusyksikköä kohti halutun kokonaislaimennuskertoimen saamiseksi.

Jatkuvassa vastavirtaan tapahtuvassa tärkkelyksen ja muiden ainesten pesussa hydrosykloneja käyttäen on usein toivottavaa samanaikaisesti poistaa tietty osuus suhteellisen hitaasti sekoittuvia liukenemattomia hiukkasia, joita on läsnä alkuperäisessä syöt-töaineksessa tai joita muodostuu kulumisen seurauksena tässä hydro-syklonilaitoksessa, jolloin tällaiset hiukkaset voidaan luokitella "saasteeksi”, koska ne huonontavat lopullisen tuotteen laatua, mikäli ne olisivat siinä läsnä. Tämä lopputulos voidaan helposti toteuttaa tätä keksintöä käytettäessä. Tämä menetelmä voidaan esim. suorittaa siten, että ylävirtausosuus kustakin vaiheesta tuo mukanaan riittävästi kiinteitä saasteosuuksia, jotta taattaisiin tehokas näiden liukenemattomien saasteaineiden poistaminen tästä syöt-tövirtauksesta. Kyseinen osuus on sama vaiheesta toiseen siirryttäessä.

Lopullisen vaiheen alavirtauksen määrän osan osittainen uu-delleenkierrättäminen korvaa tietyn puutteen kiinteistä aineista, mikä muuten esiintyisi tässä systeemissä ja minkä uskotaan paljolti olevan vastuussa kavitaatiosta ja dynaamisesta epätasapainosta tavanomaisten laitosten toiminnassa. Edellä mainittu osittain uudelleen kierrättäminen aikaansaa sitä paitsi sen tärkeän tuloksen, että tiettyä laadun parantamisen käsittelyä varten se voidaan suo- 9 63176 rittaa pienemmällä pesuveden kulutuksella ja käyttää pienemmän kapasiteetin laitteistoa.

Ennen tämän keksinnön mukaista laadunparantamisen käsittelyä voidaan suorittaa esilajittelun vaihe tai vaiheita, kuten on sinänsä tunnettua, jotta poistettaisiin tietyn määrätyn koon tai määrätyn lasehtimisnopeuden alla olevia hiukkasia tästä syöttöainek-sesta.

Seuraavassa tullaan nyt kuvaamaan tiettyjä suoritusmuotoja tästä keksinnöstä, mitkä on valittu esimerkkitapauksiksi viitaten oheisiin kaavamaisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on kulkukaavio esittäen tämän keksinnön mukaista laitteistoa.

Kuvio 2 on paineen jakautuman kaavio.

Kuvio 3 on toinen paineen jakautuman kaavio.

Se laitteisto, mikä on kuvion 1 kohteena sisältää joukon pe-suvaiheita W^~WL (jolloin "L" tarkoittaa "viimeinen"). Kutakin vaihetta edustaa yksi ainoa kartiomainen hydrosyklooni. Vaikkakin tähän keksintöön sisältyy myös laitteistot, jossa on mukana vain yksi hydrosyklooni vaihetta kohden tämä yksi kartio kussakin vaiheessa tästä kulkukaaviosta edustaa itse asiassa usean hydrosykloonin tapausta, mikä muodostuu joukosta yksittäisiä hydrosyklooneja kytkettynä syötön suhteen rinnakkain käyttäen yhteistä syöttöpiiriä. Peräkkäiset hydrosykloonin vaiheet saavat syöttönsä pumpuilla P^- PL*

Syöttöaines UQ pesulaitokseen muodostuu hiukkasista, mitkä ovat mukana nestemäisessä väliaineessa tämän sisältäessä liuonnei-ta saasteosuuksia. Tämä syöttöaines on itse asiassa alivirtausosuus tätä edeltävästä lajitteluvaiheesta (mitä ei ole esitetty), mikä saattaa esim. käyttää yhtä tai useampaa hydrosykloonin lajittelijaa tai sentrifugia. On tärkeää, että syöttöaines syötetään ensimmäiseen pumppuun P^ vakinaisella paineella. Tämä voidaan tehdä esim. käyttämällä vakinaista syöttösäiliötä tai käyttämällä syöt-töastian tai muun säiliön ja pesulaitoksen välissä pumppua ja vara-putkea, mikä sallii syöttöaineksen pienehkön ilmakehälle alttiiksi joutumisen, tämän pumpun tehtävänä on ylläpitää ylivirtausraäärä varaputkesta, mikä ylivirtaus on kierrätettävissä takaisin säiliöön.

Syöttöaines UQ syötetään pumpulla P^ hydrosykloonin vaiheeseen yhdessä ylävirtausosuuden Oj kanssa saatuna vaiheesta W2.

10. 63176

Hydrosykloonin vaiheeseen tuleva aines erotetaan siellä ylävir-tauksen osuudeksi 0^ ja alivirtauksen osuudeksi U^.

Alivirtauksen osuus vaiheesta syötetään pumpulla P2 vaiheeseen W2 yhdessä ylivirtauksen osuuden kanssa vaiheesta (mitä ei ole esitetty). Tämä virtauskaavio jatkuu koko systeemin läpi aina vaiheeseen W , saakka. Syöttö viimeiseen vaiheeseen WT muodostuu L»—1 Li alivirtauksen osuuksista UL_·^ ja tuoreen pesuveden W osuudesta, mikä syötetään sisään ja sekoitetaan alivirtauksen UT . kanssa sisään- tulon puolella viimeistä pumppua P . Laadultaan parannetun tuot-

Li teen virtaus UT poistuu viimeisestä vaiheesta Wr. Kytkentäventtiili L Li

Vj, sallii veden päästön puhtaan veden säiliöstä käynnistämistä varten. Venttiilit VQ, Vw ja Vy on järjestetty mukaan säätämään mate-riaalivirtausten kulkua sisään ja ulos tästä systeemistä.

Tässä suhteessa virtauskaavio vastaa virtauskaaviota tunnetussa täysin suljetun systeemin vastavirtaan tapahtuvassa pesulai-toksessa. Tämän keksinnön mukainen laitteisto poikkeaa tästä tunnetusta laitteistosta siinä, että lisäksi on mukana palautussola R

osan alivirtauksesta UT kuljettamiseksi takaisin tähän systeemiin

Li viimeisen vaiheen pumpun P sisääntulon puolelle. Palautuksen sola

Li R on varustettu säätöventtiilillä VR virtauksen säätöä varten. Tässä erityisessä keksinnön suoritusmuodossa tämä laitteisto poikkeaa tunnetuista tavanomaisesta laitteistosta myöskin eräässä toisessa suhteessa, nimittäin että hydrosykloonin vaiheet ovat keskenään identtisiä. Toisin sanoen nämä vaiheet muodostuvat samasta lukumäärästä hydrosyklooneja ja hydrosykloonit kaikissa vaiheissa ovat keskenään identtisiä. Näillä vaiheilla on tämän johdosta sama syöttömäärän kapasiteetti.

Sitä paitsi ylläpitävät tässä havainnollistavassa keksinnön suoritusmuodossa pumput P^ - PL oleellisesti keskenään yhtä suuret paineen putoamat eri vaiheiden yli. Suhteelliset virtausmäärät aineksen virtauksille sisään ja ulos tästä systeemistä ja tilavuus-määrä poistettuna lopullisen vaiheen alivirtauksesta UL säädetään venttiileillä, jotta aikaansaataisiin pysyvän toiminnan olosuhteet koko tähän systeemiin käyttäen sitä venttiilin V asetusta, mikä toteuttaa parhaimman mahdollisen pesutehokkuuden.

Seuraavassa toteutetaan nyt kuvaus menetelmän toiminnasta tämän keksinnön mukaan, käyttäen kuvion 1 havainnollistavaa laitteistoa, jolloin tarkoituksena on tärkkelyssuspension laadun paran- 11 63176 taminen poistamalla siihen liuenneena olevia saasteosuuksia ja myös poistamalla osa suhteellisen hitaasti lasehtivista hiukkasista, jotka muutoin haitallisesti vaikuttaisivat lopullisen tuotteen laatuun.

Tulisi ensiksi ymmärtää, että tämän keksinnön mukainen laitteisto toimii puhdistamistyökaluna. Se ei ole suunniteltu voimakkaasti saastuneiden ainesten ensisijaiseen käsittelyyn, vaan laadun parantamiseen aineksessa, mikä on jo kohdistettu esikäsittelyyn jättäen jäännösmäärän kiinteitä saasteaineita, tämän määrän ollessa hyvin pieni verrattuna arvokkaan tuotteen määrään. Eräänä esimerkkinä tämä laitteisto soveltuu erittäin hyvin pesemään tärkkelyssus-pensiota, mikä sisältää vähemmän kuin 1 % tilavuudestaan kiinteitä saasteosuuksia.

Kuvio 2 on paineen jakautuman kaavio esittäen ideaalia paineen jakautumaa laitteistossa, mitä kuvio 1 edustaa kulkukaaviona ja mihin sisältyy seitsemän pesuvaihetta - W^, kun tämä laitteisto on oikein asetussäädetty. Vaikkakin nämä ideaalit olosuhteet vain epätodennäköisesti täysin toteutetaan käytännössä, tekee tämän keksinnön mukaisen menetelmän käyttäminen siihen sisältyvine tärkeine uudelleenkierrättämisen vaiheineen ja keskenään identtisine hydro-sykloonin vaiheineen mahdolliseksi paljon läheisemmän likiarvon muodostamisen näistä ideaalisista olosuhteista kuin mitä muutoin olisi mahdollista. Tässä kaaviossa on paineet (p) ilmaistu vesipatsaan metreinä oordinaatalla ja ne on esitetty pesuvaiheiden järjestysnumeron mukaan. Paineet p, mitkä tällä kaaviolla esitetään, sisältävät paineet kunkin pumpuista - P^ sisääntulon puolella ja syöttö-paineet hydrosykloonin vaiheisiin mitattuna näiden pumppujen ulostulon puolelta. Jos otetaan vaihe esimerkiksi, tarkoittaa piste PI3 painetta sisääntulon puolella pumppuun, mikä syöttää tätä vaihetta ja piste pp3 tarkoittaa painetta syöttövirtauksessa, mikä tuodaan tällä pumpulla tähän hydrosykloonin vaiheeseen. Paine si-sääntulopuolella pumpussa P2 on merkittynä pisteellä p^ ja paine sisääntulon puolella pumpussa P^ on merkitty pisteellä Pj^- Paineet pl2 ja Pj^ vastaavat paineita ylivirtauksessa vaiheesta W3 ja vastaavasti painetta alivirtauksen osuudessa vaiheesta W^. Tämän mukaisesti paineen jakautuma vaiheessa on edustettavissa kolmiolla pF3 - pl2 “ Pj4 tässä kaaviossa. Vastaava paineen jakautuman viiva voidaan vetää kullekin eri pesuvaiheista.

12 631 76

Paine sisääntulon puolella pumpussa P7, mikä syöttää vaihetta on yhtä suuri kuin se paine, mikä on tuoreen veden virtauksessa mitattuna mittarilla, mikä on merkitty I kuviossa 1 ja tämä piste pl7 tässä kaaviossa on tämän johdosta merkitty p^. Lopuksi on esitetty myös paine pu7 lopullisen vaiheen alivirtausosuudessa (mikä virtaus on merkitty UT kuviossa 1).

±j

Mitä tärkein tekijä, mikä tulee huomata tästä kaaviosta, on se tosiasia, että ideaalisissa olosuhteissa paineet sisääntulon puolilla näitä pumppuja ja syöttöpaineet kaikkiin hydrosykloonin vaiheisiin sijaitsevat suorilla viivoilla. Tämä vastaa täysin tasaista toimintaa tässä laitteistossa.

Kokeet tämän keksinnön mukaisella laitteistolla osoittavat, että on mahdollista toteuttaa läheinen likiarvoasento näille olosuhteille ja että laitteistolla on yllättävä joustavuus siinä suhteessa, että toiminnan käsittelyn kapasiteetti saattaa olla väliltä 80 - 120 % nimellisestä käsittelyn kapasiteetista tässä laitteistossa (vastaten tämän kaavion kokoviivalla esitettyjä olosuhteita) tämän silti toimiessa tasaisesti ja tasapainotetusti. Paineen jakautumat näiden 80 % ja 120 % käsittelyn nimelliskapasiteetin olosuhteista ovat edustettuina katkoviivoilla ja vastaavasti pistekatko-viivalla.

Kun toteutetaan vastavirtaan tapahtuvaa pesemismenettelyä, on eräs erittäin tärkeä parametri, kuten jo on lyhyesti mainittu, hydrosykloonin laitteiston kokonaislaimennustekijä. Tämä tekijä on mitta-arvo liuenneiden saasteosuuksien poistumisen tasosta. Koko-naislaimennustekijän cQ arvo tietyssä laitteistossa on edustettavissa suhteella: liuenneiden saasteiden pitoisuus syöttöaineksen nestemäises- _ sä osuudessa___ cO liuenneiden saasteosuuksien pitoisuus lopullisen vaiheen alivirtauksen nestemäisessä osuudessa

Kokonaislaimennustekijä tietyssä laitteistossa on mm. funktio hydrosykloonin vaiheiden lukumäärästä. Voidaan toteuttaa suurempi kokonaislaimennuskerroin lisäämällä pesuvaiheiden lukumäärää tässä laitteiston rakenteessa. Tämä kokonaislaimennustekijä on myös vunktio nk. k kertoimesta yksittäisissä hydrosykloonin vaiheissa, tämä k-arvo, mikä tämän keksinnön mukaisessa laitteistossa keskenään identtisissä hydrosykloonin vaiheissa ja toimittaessa edulli- i3 631 7 6 sena pidetyllä tavalla oleellisesti keskenään yhtä suurin paineen putoamin eri vaiheiden yli, on kaikille vaiheille yhtä suuri tarkoittaa tilavuusriippuvaisuutta nestemäärien välillä aikayksikössä ylivirtauksen ja alivirtauksen osuuksissa, jolloin täten: k = nesteen ylivirtauksen osuuden tilavuus ” nesteen alivirtauksen osuuden tilavuus

Kokonaislaimennuskerroin tietyssä laitteistossa on täten lisättävissä lisäämättä hydrosykloonin vaiheiden lukumäärää, kun toteutetaan toimenpiteitä, jotta lisättäisiin kunkin hydrosykloonin vaiheen k-arvoa. Tämä lisäys k-arvossa voidaan toteuttaa kuristamalla alivirtauksen osuutta yksittäisistä hydrosykloonin vaiheista pienemmäksi.

On yleisenä käytäntönä, että yksittäiset hydrosykloonit tietyssä usean hydrosykloonin laitteistossa purkautuvat ylivirtauksen ja alivirtauksen kammioihin, mitkä ovat yhteisiä kaikille hydrosyk-looneille. Yhteisen alivirtauksen osuuden kuristaminen voidaan toteuttaa käyttäen kuristinta tai virtauksen rajoitinlaitetta, esim. suutinlevyä, mikä sijaitsee alivirtauksen kammion ulostulossa tai tietyssä siitä alavirtaan päin olevassa pisteessä, esim. sijainti-kohdassa ulostulon ja sen pumpun syötön sisääntulon välillä, mikä pumppu syöttää seuraavaa vaihetta tai lopullisen viimeisen hydrosykloonin vaiheen tapauksessa sijaintikohdassa poiston solassa tästä kammiosta.

Tähän keksintöön sisältyy myös laitteistot ja menetelmät, joissa käytetään alivirtauksen kuristamista. Nyt on ymmärrettävä, että jotta aikaansaataisiin likiarvotapaus suoran viivan paineen jakautuman ominaisuuksista, mitä on esimerkkitapauksessa havainnollistettu kuviossa 2, on tarpeen, että kuristamisilmiö on keskenään identtinen kaikille vaiheille. Edullisimmin tulee käyttää keskenään identtisiä suutinlevyjä.

Kuvio 3 on paineen jakautuman kaavio, mikä on samaa tyyppiä kuin kuvio 2 ideaalisista paineen olosuhteista kuviossa 1 esitetyn tyyppiselle laitteistolle pestäessä maissitärkkelystä siinä tapauksessa, että käytetään suutinlevyjä lisäämään nesteen tilavuuden jakautumaa ylivirtauksen osuuden eduksi kussakin hydrosykloonin vaiheessa ja täten lisätään sen k-arvoa. Kuviossa 3 käytetään samoja 14 viitemerkintöjä kuin kuviossa 2 osoittamaan erilaisia valvottuja paineita tässä systeemissä. Käytettäessä korkeampia alivirtauksen paineita, mikä merkitsee suurempaa vastapainetta kunkin vaiheen hydrosyklooneissa, voidaan toteuttaa korkeampi k-arvo tiettyä systeemin maksimipainetta p^g kohden.

Eräs toinen tekijä, mikä vaikuttaa yksittäisten hydrosykloo-nien vaiheiden hetkelliseen k-arvoon, on paineen putoama pesunesteen sisäänsyöttöpisteen ja ensimmäisen vaiheen ylivirtauksen osuuden paineen välillä. Tämä paineen putoama määräytyy säätövirtauk-sesta, mikä kulkee takaisin pesunesteen injektiopisteestä tämän systeemin kautta vaihe vaiheelta. Lisäys tässä pesuveden injektion määrässä lisää paineen putoamaa, millä taas puolestaan on vaikutuksena vastapaineen lisääntyminen yksittäisissä hydrosykloonin vaiheissa.

Keksintöä tullaan nyt kuvaamaan esimerkkitapauksen avulla tästä menetelmästä tämän keksinnön mukaan, mikä on toteutettu perunatärkkelyksen pesemiseksi. Jotta voitaisiin korostaa tämän keksinnön etuja, sen tässä suoritustapauksessa selitetään ennen tätä esimerkkiä (esimerkki 2) toinen esimerkki, missä käytetään tiettyjä tavanomaisia vastavirtaan tapahtuvia pesulaitteistoja, toisin sanoen laitteistoja, joissa ei ole mitään järjestelyä alivirtauksen osuuden osittaiseksi uudelleenkierrättämiseksi viimeisestä hydrosykloonin vaiheesta takaisin.

Esimerkki 1 (vertaileva)

Taulukko 1 alla esittää tiettyjä rakenteen ja toiminnan ominaisuuksia viidelle erilaiselle täysin suljetulle hydrosykloonin jatkuvan vastavirtaperiaatteen pesulaitteistoille, mitkä ovat tavanomaista rakennetta ja joissa tuotantokapasiteetti on 1 m^ rutikuivaa pestyä tärkkelystä tunnissa. Tunnettujen rakenneperiaattei-den mukaisesti peräkkäiset hydrosykloonin vaiheet, joita käytetään seitsemää, sisältävät erilaiset lukumäärät yksittäisiä hydrosykloo-neja (joita kutsutaan ’’kartioiksi") , tämän lukumäärän lisääntyessä vaiheesta toiseen aina viimeistä edelliseen vaiheeseen saakka ja pienentyessä viimeistä vaihetta varten. Nämä viisi erilaista asen-nusratkaisua eroavat toinen toisistaan, mitä tulee erotusmäärään (mitä tullaan kutsumaan "kartioiden lukumäärän kasvueroksi") yksittäisten hydrosykloonien lukumäärän välillä peräkkäisissä vaiheissa ennen viimeistä vaihetta.

15 631 76

Kuhunkin rakennelmista syötettiin raakaa perunatärkkelystä veteen suspendoituna, tilavuuskonsentraation tässä suspensiossa ollessa 0,26. Kukin laitteisto oli asetettu toimimaan kaikkein edullisimmalla alivirtauksen konsentraatiolla (= 0,26) ja pienimmällä mahdollisella ensimmäisen vaiheen ylivirtauksen konsentraatiolla (= 0,031), jotta toteutettaisiin suurin todennäköisyys kiinteiden saasteosuuksien poistamiseksi samanaikaisesti saavuttaen suurin mahdollinen tuotos ja laatu pestyssä tärkkelyksessä.

Tuoretta pesuvettä tuotiin kussakin tapauksessa sillä nopeudella, mikä vastaa pesuveden suhdetta (w) suuruudeltaan 14,43. Tällainen pesuveden suhde on täten yhtä suuri kuin lopulliseen hydro-sykloonin vaiheeseen syötetyn pesuveden tilavuuden suhde pestyn tärkkelyksen rutikuivaan tilavuuteen lopullisen vaiheen alivirtauk-sessa.

Taulukko 1

Kartioiden luku- Kartioiden lukumäärä Teoreettinen laimennus- määrän kasvu vaihetta kohden kerroin N1 N6 N7 C° 1 83 88 81 7 400 2 84 94 84 5 100 3 84 99 87 3 600 4 85 105 90 2 700 5 85 110 93 2 155

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä käytettiin täysin suljettua jatkuvan vas-tavirtaperiaatteen hydrosykloonin pesulaitteistoa tämän keksinnön mukaan niin, että suoritettiin pesumenettely myöskin tämän keksinnön mukaisesti. Tämä laitteisto, mikä oli samankaltainen kuin mitä on käytetty esimerkissä 1, oli seitsemän vaiheen rakennelma, minkä 3 tuotantokapasiteetti oli 1 m rutikuivaa pestyä tärkkelystä tunnissa. Tätä laitteistoa syötettiin syöttöaineksella, millä oli sama kokoomus ja konsentraatio kuin mitä käytettiin esimerkissä 1 ja se säädettiin toimimaan optimilla alivirtauksen pitoisuudella (= 0,26) sekä kaikkein edullisimmalla minimisuuruisella ylivirtauksen konsentraatiolla (= 0,031) niin, että menetelmä oli esimerkissä 1 esitetylle ekvivalentti mitä tulee kiinteiden saasteosuuksien poistamiseen.

ie 63176

Seuraavassa esitetty taulukko 2 antaa asiaankuuluvat rakenteen ja toiminnan tiedot. Kirjainta "m" käytetään tässä taulukossa merkitsemään paineen vesipatsaan metrejä.

Taulukko 2

Kartioiden lukumäärä vaihetta kohden = 74

Syöttöaineen sisääntulon paine = 3,3 metriä vesipatsasta

Paineen putoama pumpun sisääntulon puolen ja pumpun P^ ulostulo- puolen välillä = 15 metriä suspension patsaana

Toiminnan kapasiteetti (%-mää-ränä nimellisestä tuotantokapasiteetista) 80 % 100 % 120 %

Pesuveden suhde (w) 16,5 12,7 10,15

Todellinen pesuveden kulutus m^/h 13,2 12,7 12,18

Teoreettinen kokonaislaimennuskerroin (cQ) 21053 6663 2326

Syötön tiheys 1,057 1,062 1,066

Laimennuskerroin (k) vaihetta kohden 4,04 3,39 2,89

Teoreettisen laitteiston tehonkulutus pumpuissa 8,16 8,25 8,34

Paineen putoama vaihetta kohden (mitattuna peräkkäisten pumppujen sisääntulon puolien väliltä) 1,83 m 1,40 m l,0m

Paine lopullisen pumpun sisääntulon puolella (ylipainetta yli ilmakehän) 14,3 m 11,7 m 9,3m

Systeemin maksimipaine (paine lopullisen pumpun ulostulopuolella) ilmakehän paineen yli 30,1 m 27,6 m 25,3 m

Vertailtaessa taulukon 2 lukuja niihin taulukon 1 tietoihin, mitkä kohdistuvat laitteistoon, missä kartioiden lukumäärän kasvu on määrältään 2, paljastuu mm. seuraavat edut menettelylle ja laitteistolle tämän keksinnön mukaan:

Kokonaislaimennuskerroin, mikä on mitta-arvo liukenevien saasteosuuksien poistamisen tehokkuudesta on parempi menettelyssä tämän keksinnön mukaan ollen 6663 verrattuna lukuun 5100.

Esimerkin 2 mukaisessa menetelmässä pesuveden suhde on alhaisempi kuin mitä se on tavanomaisessa laitteistossa ollen 12,7 verrattuna entiseen arvoon 14,43.

17 631 76

Yksittäisten hydrosyklonien lukumäärä, mitä tarvitaan missä tahansa vaiheessa, mikä määrää tarvittavan usean hydrosyklonin laitteiston koon ja kapasiteetit, on pienempi esimerkin 2 mukaisessa tapauksessa. Tässä laitteistossa on kaikkiaan 74 yksittäistä hydro-syklonia kussakin vaiheessa. Tavanomaisessa laitteistossa tämä lukumäärä on paljon korkeampi, on nimittäin 94 hydrosyklonia pelkästään vaiheessa Ng ja koska on yleisenä käytäntönä liittyen yksittäisten hydrosyklonien maksimilukumäärään, joka tarvitaan jokaisessa vaiheessa valittavan monivaiheisen hydrosyklonityypin määrittämiseen, että tarvitaan suurempi monivaiheinen hydrosyklonityyppi.

Vielä eräs etu esimerkin 2 mukaisesta menetelmästä on sen pienempi tehonkulutus, mikä oli 627 kgm/s. Tehonkulutus esimerkin 1 mukaisessa menetelmässä oli 798 kgm/s.

Erittäin korkea kokonaislaimennuskerroin esimerkin 2 laitoksessa on jo aikaisemmin mainittu. Myöskin vielä korkeampi kokonais-laimennus voidaan toteuttaa käyttäen useampia hydrosyklonivai-heita, mitä toimenpidettä helpottaa se tosiasia, että tällaiset vaiheet saattavat olla identtisiä olemassa olevien vaiheiden kanssa ja ne saattavat toimia täsmälleen samalla paineen putoamalla vaihetta kohden. Kun kerroin k kutakin vaihetta kohden on suuruudeltaan 3,39, parantaa kukin ylimääräinen vaihe kokonaislaimennusta tekijällä 3,39. Kokonaislaimennustekijä, joka on suuruudeltaan yli yhden miljoonan voidaan toteuttaa käyttäen 12-vaiheista rakennelmaa.

Edellä esitettyjen etujen lisäksi tämän keksinnön mukainen rakennelma on paljon helpompi asetussäätää. Toisin sanoen, menetelmän asettaminen niiden virtausolosuhteiden saavuttamiseksi, joilla saadaan tehokas tasapainotettu toiminta, vaatii paljon vähemmän aikaa.

On jo sinänsä tunnettua, että yksittäisen hydrosyklonin koko, mitä käytetään vastavirtaperiaatteella toimivassa hydrosykloni-pesulaitteessa, tulisi valita ottaen huomioon pestävänä olevien hiukkasten koko. Useat tärkkelyslaadut, esim. maissitärkkelyksen jyväset, ovat oleellisesti pienempiä hiukkasia kuin mitä ovat perunatärkkelyksen ja vaativat tämän johdosta normaalisti pienempiä hydrosykloneja ja erilaisia paineen putoamia kutakin pesuvaihetta kohden.

Claims (16)

631 76 18

1. Laitteisto käytettäväksi parannettaessa hiukkasmaisen syöttöaineksen laatua poistamalla saastuttavaa ainetta tai aineita/ joka laitteisto muodostuu useasta hydrosyklonista, jotka on kytketty kaskadikytkentään ja varustettu pumpulla kutakin vaihetta varten täysin suljettuna systeeminä, jossa on laitteet pesunesteen johtamiseksi viimeiseen hydrosyklonivaiheeseen, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää välineen alavirtauksen osan jatkuvaa johtamista varten viimeisestä hydrosyklonivaiheesta takaisin järjestelmään kohdassa, joka on sen pumpun sisääntulon, joka syöttää viimeistä vaihetta ja sitä edeltävän hydrosyklonivaiheen väliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että siinä on virtauksen säätöelimet, joilla alavirtauksen osuutta, mikä kierrätetään takaisin, voidaan säätää.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että kyseiset säätöosat muodostuvat kalibroidusta suu-tinlevystä tai venttiilistä (esim. neulaventtiilistä) taikka kalibroidusta suutinlevystä asennettuna rinnakkain venttiilin kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että säätölaitteet muodostuvat mittapumpusta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että eri hydrosyklonivaiheilla on olennaisesti sama läpimenokapasiteetti.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kukin hydrosyklonivaihe käsittää monivaiheisen hydrosyklonin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että eri vaiheiden monivaiheiset hydrosyklonit sisältävät saman lukumäärän yksittäisiä hydrosykloneja ja että hydrosyklonit ovat keskenään identtisiä vaiheesta toiseen.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että eri vaiheiden syöttöpumput kykenevät ylläpitämään oleellisesti keskenään yhtä suuret paineen putoamat eri vaiheiden yli.

9. Menetelmä saasteaineiden poistamiseksi syöttöaineksesta, joka sisältää kiinteitä hiukkasia nestemäisessä väliaineessa, käyttämällä useita hydrosyklonivaiheita, jotka on kytketty keskenään kaskadikytkentään ja varustettu syöttöpumpulla kutakin vaihetta 631 76 1 9 varten, jolloin muodostuu täysin suljettu systeemi ja jolloin näitä hiukkasia ja nestemäistä väliainetta syötetään jatkuvasti ensimmäiseen vaiheeseen ja pesunestettä syötetään jatkuvasti viimeiseen vaiheeseen, tunnettu siitä, että osa viimeisen hydrosyk-lonivaiheen alavirtauksesta kierrätetään jatkuvasti takaisin järjestelmään kohdassa, joka on viimeistä edellisen hydrosyklonivaiheen ja mainittua viimeistä vaihetta syöttävän pumpun sisäänmenon välissä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että takaisinkierrätetty osa on ainakin 5 % viimeisen vaiheen alavirtauksen tilavuudesta.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että takaisinkierrätetty osa on vähemmän kuin 50 % viimeisen vaiheen alavirtauksen tilavuudesta.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että takaisinkierrätetty osa on 15 - 40 % viimeisen vaiheen alavirtauksen tilavuudesta.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri hydrosyklonivaiheiden läpimenoka-pasiteetit ovat keskenään oleellisesti samoja ja paineen putoamat eri vaiheiden yli ovat vastaavasti keskenään oleellisesti yhtä suuria .

14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se suoritetaan liuenneiden saasteai-neiden poistamiseksi syöttöaineksesta.

15. Menetelmä liukoisten saasteosuuksien poistamiseksi syöttöaineksesta, joka sisältää kiinteitä hiukkasia nestemäisessä väliaineessa, ja jossa käytetään useita monivaihehydrosykloneja kussakin hydrosyklonivaiheessa, tunnettu siitä, että viimeisen vaiheen takaisinkierrätetyn alavirtauksen tilavuusprosenttia säädetään niin, että takaisinkierrätys oleellisesti pienentää sen pesunesteen kulutusta, joka tarvitaan pestyjen hiukkasten kuivaa tilavuusyksikköä kohti halutun kokonaislaimennuskertoimen saamiseksi.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se on jatkuvan vastavirtaperiaatteen mukainen tärkkelyksen pesumenetelmä. 20 63176