FI70524B - Foerfarande och anordning foer fraktionering av fasta partiklars vaetskesuspensioner saerskilt foer be- handling av fibroesa suspensioner inom pappersindustrin - Google Patents

Description

i 70524

Menetelmä ja laite kiinteiden hiukkasten nestesuspensioi-den fraktioimiseksi, etenkin kuitususpensioiden käsittelemiseksi paperiteollisuudessa

Keksintö koskee menetelmää ja laitetta kiinteiden hiukkasten nestesuspensioiden fraktioimiseksi; se kohdistuu erityisesti mutta ei nimenomaisesti menetelmään ja laitteeseen kuitususpensioiden käsittelemiseksi paperiteollisuudessa.

Tämän selityksen jatkossa keksintö selitetään erityisesti sen paperiteollisuuteen kohdistuvana ensisijaisena sovellutuksena.

Paperiteollisuudessa on vanhastaan tunnettua yrittää ottaa kuidut talteen viemäreihin hyljätyistä suspensioista. Kuitenkin näiden suspensioiden pieni sakeus, joka on suuruusluokkaa 0,2-1 g kiintoainetta litraa kohti, pakottaa käsittelemään hyvin suuria vesimääriä.

Asia on kuitenkin niin, että niillä tähän mennessä tunnetuilla menetelmillä, joilla pystytään taloudellisesti käsittelemään erittäin suuria laimeita suspensiomääriä, eivät salli samanaikaista jätevesien sisältämän kiinteän faasin fraktioin-tia sen käyttökelpoisen osan talteenottamiseksi.

Jätevedet voidaan esimerkiksi dekantoida tai "vaahdottaa" ennen niiden hylkäämistä, mikä tekee mahdolliseksi veden puhdistamisen, mutta ei tee mahdolliseksi ottaa selektiivisesti talteen kuituja sakeutuneesta suspensiosta,joka sitten kokonaisuudessaan hyljätään poistojuoksutukseen.

Tällä tavoin menetetään suuria määriä raaka-aineita, jotka lisäksi tulevat yhä kalliimmiksi.

US-patenttijulkaisussa 3 833 468 on ehdotettu suspensioiden puhdistamista vinoseulan avulla, jonka muodostaa kaareva ja 2 70524 jäykkä ristikko. Tämä ratkaisu, joka on sopiva karkeiden epäpuhtauksien kuten puunkappaleiden ja soran pidättämiseen, ei kuitenkaan ole tehokas kuitujen selektiivisessä talteenotossa, koska seulat ajan mittaan tukkeutuvat mainituista kuiduista, joilla on kiusallinen taipumus asettua kohtisuoraan suodattavaan ristikkoon nähden.

On myös ehdotettu taipuisilla suodatuskankailla varustettujen levyseulojen käyttämistä. Nämä suotimet kuitenkin myös tukkeutuvat varsin nopeasti huolimatta joko tärytyksen tai kastelulaiteryhmillä suihkutettavan veden lisävaikutuksesta.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa 485 553 on selitetty paperimassojen suodatuslaite, joka on muodostettu suoraviivaisesta jäykkien, kaltevien rakosihtien sarjasta, jonka läpi puhdistettava suspensio kulkee ja jossa jokaisen seulan suodos otetaan talteen erillisiin kammioihin, joissa kalvo kohdistaa siihen painesykkeitä. Tällöin tapahtuu puhdistuminen suodoksen edestakaisella liikkeellä seulan läpi, mikä yhtäältä aiheuttaa sen vaaran, että osa "nollakuiduis-ta" ja vedestä palaa käsiteltävään suspensioon ja toisaalta että se ei riitä seulan pidättämän kuitumaton hajottamiseen.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 366 127 vaakasuoraan rako-sihtiin on liitetty suodoksen keräyskammiossa sijaitsevat siivet, jotka pyörivät käsiteltävän suspension virtauksen suuntaan. Edellä mainittujen varjopuolien lisäksi tällä laitteella, joka on sopiva kuitukertymien poistamiseen, ei voida taloudellisesti fraktioida yksilöinsempiä kuituja nimenomaan rakosihtien johdosta, koska niissä virtaamat ovat pienet ja kuituhäviöt huomattavat, joten ne ovat sopimattomia erittäin laimeiden suspensioiden käsittelyyn.

Ranskalaisessa patenttijulkaisussa 1 145 263 on selitetty menetelmä veden poistamiseksi hienorakeisista paljon vettä sisältävistä tuotteista, jossa menetelmässä suodatuskangas 3 70524 on alttiina mekaanisille värähtelyille. Nämä suodatuskan-kaan värähtelyt tekevät mahdolliseksi nestehiukkasten vapautumisen, mutta ovat valitettavasti riittämättömät muodostuneen suodatinkakun hajottamisden, mihin ei muuten pyritäkään. Näin ollen tätä tekniikkaa ei voida tehokkaasti käyttää kuitususpension fraktioimiseen.

Toisin sanoen tunnetut ja nykyisin käytössä olevat puhdistuslaitteet eivät ole sopivia: - joko koska ne tukkeutuvat käsittelyn aikana, - tai koska niillä ei voida saada aikaan kuitufraktion selektiivistä erottamista.

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite nestesuspensiossa olevan yhden kiintohiukkasfraktion selektiivisesti erottamiseksi, joka menetelmä on nopea ja taloudellinen jopa suurillakin virtaamilla ja pienessäkin sakeudessa.

Keksintö kohdistuu myös menetelmään ja laitteeseen, joka erityisesti soveltuu paperiteollisuuden kuitususpensioiden käsittelyyn ja varsinkin välillä 0,2-2 g/1 olevissa kiinto-ainepitoisuuksissa.

Erityisemmin keksintö soveltuu paperiteollisuuden jätevesien käsittelyyn puhdistusaseman ylävirran puolella, jossa pyritään ottamaan selektiivisesti talteen käyttökelpoiset kuidut.

Keksintö koskee näin ollen menetelmää kiintohiukkasten nes-tesuspension fraktioimiseksi johtamalla suspensio suodattavan seulan läpi, joka muodostuu taipuisasta, reiällisestä, joustavasti muotoaan muuttavasta sukasta, ja saattamalla sukka paineiden alaiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että suspensio virtaa vapaasti sukan pituusakselin suuntaisesti, ja että jatkuvasti muutetaan sukan poikkileikkauksen muotoa siten, että suspensioon, sukan sisäseinän tuntumaan muodostuu peräkkäisten paineiden ja alipaineiden sarja, joka etenee suspension virtaussuunnan vastakkaiseen suuntaan.

4 70524

Erityisten sovellutusmuotojen mukaan: sukka on jotakin tekstiiliainesta, kuten kudottua, reiällistä kangasta, jonka silmä on mieluimmin suorakulmion muotoinen, jonka suorakulmion pienempi ulottuvuus on suspensio-virran suuntainen, "nollamassan" läpipääsyn ja kuitujen pidättämisen edistämiseksi; perättäiset paineet ja alipaineet muodostetaan muuttamalla sukan poikkileikkauksen muotoa ja siirtämällä tätä muodonmuutosta pitkin mainitun sukan emäviivaa vastavirtaan suspension virtaan nähden; - nämä perättäiset paineet ja alipaineet muodostetaan siirtämällä liikkuvaa kappaletta sukan sisässä vastavirtaan suspension kulkusuuntaan nähden.

Keksintö koskee myöskin kiintohiukkasten nestesuspension fraktioimislaitetta, johon kuuluu käsiteltävän nestesuspension syöttöjohto; suodatuselin, joka muodostuu kiinteästä, taipuisasta reiällisestä joustavasti muotoaan muuttavasta sukasta, joka on katkaistun kartion yleistä muotoa ja yhdistetty laajemmasta päästään suspension syöttöjohtoon ja toisesta ahtaammasta päästään talteenottoelimeen; suodoksen poistolaite; elin sakeutuneen kiintohiukkasfraktion talteen-ottamiseksi, jolle fraktioimislaitteelle on tunnusomaista, että mainittu suodattava sukka pystyy ohjaamaan käsiteltävän suspension vapaata virtausta pituuskeskiviivan suuntaan; ja että siinä on laite joka pystyy deformoimaan tämän sukan poikkileikkausta siten, että luodaan sukan sisälle ja sukan sisäseinän läheisyyteen peräkkäisten paineiden ja alipaineiden sarja joka siirtyy jatkuvasti vastavirtaan mainitun suspension virtaussuuntaan nähden.

Käytännössä: sukka on suodattava, taipuisaa kudosta, jonka silmät ovat, kuten sanottu, edullisesti suorakulmion muotoiset; - tätä sukkaa voidaan suunnata ja kallistaa, varsinkin siihen laitteeseen nähden, joka on tarkoitettu kehittämään perättäiset paineet ja alipaineet, mainitun sukan muodonmuu- 5 70524 toksen suurentamiseksi? - puhdistettavan suspension syöttöjohdon keskiviiva on yleisesti yhteneväinen sukan pituuskeskiviivan kanssa; - laite, jolla muodoltaan muuteltavissa olevan sukan sisään voidaan kehittää perättäisiä paineita ja alipaineita, koostuu jäykästä, pyörivästä kierukasta, joka nojaa jatkuvasti poikittaissuunnassa mainittua sukkaa vasten ja muuttaa sen muotoa, jolloin mainitun kierukan ja sukan suodattavan seinän välinen kosketuskohta siirtyy vastavirtaan suspension virtaussuuntaan nähden; - tämä kierukan kierre on lyhempi kuin sukan pituus; - laite, jolla sukan sisään voidaan kehittää perättäisiä paineita ja alipaineita, koostuu liikkuvasta kappaleesta, joka sijaitsee mainitun sukan sisässä ja joka liikkuu pituussuunnassa edestakaisin niin, että tämän liikkuvan kappaleen tunkeutumiskerroin on suurimmillaan silloin kun se liikkuu suspension virtaan nähden vastavirtaan päin ja sen tunkeutumiskerroin on pienimmillään silloin kun se palaa toiseen suuntaan.

Edullisesti laite, jolla muodoltaan muutettavissa olevan sukan sisään voidaan kehittää perättäisiä paineita ja alipaineita, koostuu päättömästä hihnasta, joka kulkee suspension virtaus-suuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan ja jossa on jäykkiä tankoja matkan päässä toisistaan pitkin hihnan pituutta niin, että osa näistä tangoista nojaa poikittaisesti ja vuorollaan taipuisaan sukkaan muuttaen sen muotoa. Muodoltaan ja poikkileikkaukseltaan nämä tangot voivat olla erilaisia. Samoin ne voi olla kiinnitetty epäkeskisesti.

Käytännössä puhdistuslaite voi käsittää useita yhdensuuntaisia sukkia ja yhden ainoan laitteen, jolla näiden sukkien sisään voidaan kehittää perättäisiä paineita ja alipaineita ja joka siis vaikuttaa yhtä aikaa näihin sukkiin.

Samoin laite voi käsittää myös sukan sisässä suspension apu-syöttölaitteen, joka laite, kuten syöttöjohto, on suunnattuna olennaisesti suspension virtaussuuntaan sen vähittäisien 6 70524 nopeuksien pienenemisen kompensoimiseksi, joka johtuu siitä, että virtaama vähenee sikäli kun suodosta poistuu.

Tämä mahdollistaa lisäksi talteenotettavan kuitufraktion lisä-puhdistuksen suorittamisen.

Laitteen toiminta voidaan selittää seuraavasti. Silloin kun (kts. kuviota 1) taipuisaan, suodatussukkaan 1, joka on esimerkiksi kudottua kangasta, syötetään kuitususpensio-ta 2, mainitun sukan 1 pituussuunnassa (joka suunta on esitetty nuolella A), seinän 1 tasossa, mainitun suspension al-keiskuidut 3 suuntautuvat ensisijaisesti tähän suuntaan A.

Silloin kun (katso kuviota 2) tätä taipuisaa sukkaa 1 vasten puristetaan jäykkä elin 4, joka siirtyy vastavirtaan eli nuolen B osoittamaan suuntaan, jäykkä elin 4 aiheuttaa ensiksi sukan 1 muodon muutoksen. Samaan aikaan tämän elimen 4 ylävirran puolella (vyöhykkeessä 5) suspensio 2 suotautuu ja sen kuidut 3 muodostavat sukan seinälle kuitumaton 6.

Jos näiden kuitujen 3 annetaan jatkuvasti kerrostua matolle 6, tämä matto toimii vuorostaan suodattimena, estäen siten nesteen ja "nollamassan" kulkua sukan seinän läpi.

Sen sijaan kun elin 4, joka etenee vastavirtaan, kohtaa maton 6, tämä matto hajoaa ja irtoaa seinästä tässä vyöhykkeessä 7.

Elimen 4 alavirran puolella (katso kuviota 3) irronneen kui-tumaton ja kankaan 1 väliin muodostuu alipaine 8, joka vuorostaan irrottaa maton 6 jäännöksen 7 ja saattaa kuidut uudelleen suspensioon 9.

Tälle suspensiolle antaa sitten lisää nopeutta pyörre, jonka elimen 4 siirtyminen pitkin sukkaa 1 aiheuttaa.

Tällä tavoin kehitetään tosiaan perättäisiä paineita ja alipaineita, jotka siirtyvät käsiteltävän suspension virran suuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan, jolloin paine vaikut- 7 70524 taa ylävirran puolella suspensiovirtaukseen nähden, so. vyöhykkeessä 5, kun taas alipaine vaikuttaa alavirran puolella, so. vyöhykkeessä 8.

Toisin sanoen keksintö kohdistuu erityisen tehokkaaseen laimeiden kiintohiukkassuspensioiden fraktiomismenetelmään ja -laitteisiin, joille tunnusmerkillistä on neljän seuraa-van seikan yhdistelmä: - se, että käytetään hyväksi reiällistä, taipuisaa, muodoltaan joustavasti muutettavissa olevaa sukkaa, mikä tekee mahdolliseksi tehokkaasti palauttaa kuidut suspensioon, kohdistamalla niihin tosiaan seuraavia paineita ja alipaineita; - että suspensio saatetaan siirtymään sukkaan nähden, mikä edistää kuitujen liikkuvuutta ja niiden suuntautumista pituussuuntaisiksi leikkausrajakerroksessa; - se, että sukan muotoa muutetaan kohdistamalla siihen perättäisiä paineita ja alipaineita; - se, että nämä toisiaan seuraavat paineet ja alipaineet jatkuvasti siirtyvät; - sukan pintaan nähden, mikä johtaa yhdenmukaiseen ja jatkuvaan puhdistumiseen; - suspensiovirtaan nähden ja periaatteessa tämän virran vastakkaiseen suuntaan, mikä yhtäältä lisää painesykkeiden amplitudia ja toisaalta edistää sukan silmiin osaksi tarttuneiden kuitujen palaamista suspensioon.

Tarkemmin sanottuna tällöin ensisijaiseksi tulee juuri muodostumassa olevan maton palautuminen suspensioon. Itse asiassa sukan silmukoihin osittain takertuneiden kuitujen palautuminen suspensioon johtuu väliaineen nopeudesta sukan kudokseen nähden, joka muodostaa rajakerroksen, jossa pienet hiukkaset voivat virrata kudoksen läpi, kun taas niiden kuitujen, joiden toinen pää sijaitsee silmukan edessä, toinen pää yleensä on väliainekerroksessa, joka on kauempana kudoksesta ja jonka nopeus niin ollen sukkaan nähden on selvästi suurempi kuin väliaineen läpäisynopeus sukan läpi; tämäkin suosii kuitujen paluuta suspensioon.

8 70524 Käytännössä tiedetään, että kun kuitumatto 6 muodostuu sukan 1 sisääntulopäähän, se sisältää paitsi kuituja (käyttökelpoista ainetta) myös nollamassaa (mineraalisia täyteaineita, kuidun pätkiä ynnä muita huonosti käyttökelpoisia aineksia), jotka ovat joutuneet "satimeen" maton rakenteeseen sen muodostuessa eivätkä siis enää pysty vaeltamaan suodattavaa seinää kohti.

Muuttamalla sukan 1 muotoa elimen 4 siirtymisliikkeen avulla suspension virtaussuunnan vastakkaiseen suuntaan kuitumatto 6 saadaan pöyhityksi ja irrotetuksi seinästä, mikä vapauttaa "nollamassan" ja päästää sen kulkemaan nesteen mukana suoda-tuskudoksen läpi.

Tavallaan samanaikaisesti saadaan aikaan suodatuskudoksen puhdistuminen ja kuitumaton itsepesu lisäämättä järjestelmään lisää vettä.

Näin ollen, sikäli kun edetään pitkin sukan 1 emäviivaa, kuitumatto 6 sisältää yhä enemmän kuituja.

Sen johdosta, että suspensiovirta 2 suuntautuu sukan 1 pituussuuntaan rajakerroksen tasossa, kuidut 3 sijoittuvat ensisijaisesti tähän kuitumattoon 6 yhdensuuntaisiksi pituus-keskiviivan kanssa eikä niillä niin ollen ole taipumusta takertua kudokseen, mikä rajoittaa tukkeutumistaipumusta.

Toisaalta se, että kuidut ensisijaisesti ovat suuntautuneina pituussuuntaan, tekee mahdolliseksi käyttää isosilmäisempiä kudoksia, mikä suosii sekä erotuksen parempaa selektiivisyyt-tä (helpompaa "nollamassan" poistoa) että nopeampaa käsittelyä (suurempaa suodatusnopeutta).

Itse asiassa suodatusta edistää myös elimen 4 siirtyminen kosketuksessa sukan 1 ulkopinnan kanssa, mikä "pyyhkii" sen valumapisaran, joka vastustaisi suotautumista.

9 70524

Lisäksi sukka muotonsakaan ansiosta ei käsitä yhtään kuollutta kulmaa eikä seisahdusvyöhykettä.

Tapa, jolla keksintö voidaan toteuttaa ja ne edut, jotka sillä saavutetaan, käyvät paremmin selville seuraavasta sen sovellutusesimerkkien selityksestä oheisen piirustuksen tuella, mikä kaikki esitetään ainoastaan selittävässä vaan ei rajoittavassa mielessä.

Kuten jo on mainittu, kuviot 1-3 havainnollistavat kyseessä olevien ilmiöiden summaarista selitystä.

Kuviot 4 ja 5 esittävät kaaviollisesti ensimmäistä laitetta keksinnön toteuttamiseksi, poikkileikkauksena (kuvio 4) ja vastaavasti pituusleikkauksena (kuvio 5). Kuvio 6 esittää yksityiskohtaa tästä laitteesta ylhäältä nähtynä.

Kuviot 7 ja 8 esittävät kahta muuta keksinnön sovellutus-muotoa.

Kuviot 9 ja 10 esittävät pituusleikkauksena ja vastaavasti poikkileikkauksena keksinnön mukaista ensisijaista laitetta.

Kuvio 11 on kaaviollinen, summaarinen kuvanto parannetusta laitteistosta, jossa keksinnön mukaista menetelmää käytetään.

Kuviot 4, 5 ja 6 esittävät ensimmäistä laitetta, jossa aiheutetaan perättäisiä paineita ja alipaineita muuttamalla suo-datussukan poikkileikkausmuotoa ulkopuolelta käsin ja jossa tämä muodonmuutos saatetaan etenemään pitkin sukan emäviivaa ja nimenomaan suspensiovirran vastakkaiseen suuntaan.

Niin kuin kuvioista 4-6 näkyy, laite koostuu: - käsiteltävän nestesuspension syöttöjohdosta 10j - sukasta 11, joka esimerkiksi on taipuisaa polyesterikudos-ta, jonka silmä on suorakulmion muotoinen ja sitä kokoa, jota nykyisin tavallisesti käytetään tähän paperiteollisuus- 10 70524 tarkoitukseen? kahden kiristyslaatan 12 ja ruuvien 13 avulla tämä kudos pysytetään yleiseltä muodoltaan katkaistun kartiosylinterikappaleen muotoisena·, - kahdesta säädettävästä kannattimesta 14 ja 15, joiden avulla tämän kudoksen 11 kaltevuutta voidaan vaihdella; - jäykästä putkesta 16, joka on kierretty kierukan muotoon ja yhdistetty puolilla 17 pituussuuntaiseen akseliin 18, jota hihnapyörän 19, hihnan 20 ja toisen hihnapyörän 21 välityksellä pyörittää moottori 22; akseli 18 on olennaisesti yhdensuuntainen sukan 11 pituuskeskiviivan kanssa; - pystypilarista 23, jota myöten sukan kannatinta 24 voidaan siirtää sukan 11 ja kierukan 16 välimatkan ja toisin sanoen kierukan 16 sukkaan 11 kohdistaman paineen, mutta myös sukan 11 kaltevuuden kierukkaan 16 nähden säätämiseksi; - talteenottokaukalosta 25; - kourusta 26 suodoksen, so. suodatetun veden ja "nollamassan" poistoa varten; ja - elimestä 27 sukan 11 alapäässä sijaitsevan sakeutuneen fraktion talteenottoa varten; tämä voi olla esimerkiksi kalteva taso, edullisesti suodattava taso, joka on yhdistetty tal-teenottokouruun.

Kuvio 6 esittää ylhäältä nähtynä yksityiskohtaisesti (muodoltaan vääristettynä ymmärtämisen helpottamiseksi) sukkaa 11, kiinnitettynä ruuveilla 13 kiinnityslaattoihin 12 ulkopuolelta ja nojaamassa sisäpuolelta tukikappaleeseen 28, joka hoikkenee virtaussuuntaan A. Täten sen hoikkeneva muoto antaa sukalle 11 yleisesti katkaistun kartion muodon, joka suppenee virtaussuuntaan, sen vähittäisen nopeuksien pienenemisen kompensoimiseksi, joka johtuu siitä, että virtaama pienenee sikäli kun suodosta poistuu.

Koko järjestelmän kaltevuus suosii myös virtausnopeuden säilyttämistä käyttämällä hyväksi painovoimaa kuormahäviön vaikutuksen vähentämiseen.

il 705 2 4

Kuvio 7 esittää erästä kuvion 4 mukaisen laitteen muunnosta, jossa ulkopuolinen kierukka 16 on korvattu sukan 11 pituuskeskiviivan suuntaiseen pitkittäisakseliin 31 kiinnitetyllä liikkuvalla kappaleella 30; tätä pitkittäisakselia 31 pidetään edestakaisessa liikkeessä sopivalla laitteella ja se on sijoitettu sukan 11 sisään. Tämän liikkuvan kappaleen 30 muoto voi olla varsin monenlainen (tasomainen, munanmuotoinen jne.) ja sen on oltava riittävän välimatkan päässä sukan seinästä, jotta se ei raavi kuitumattoa 6 eikä sanottavasti häiritse suspension virtaamista.

Tämän liikkuvan kappaleen 30 ylävirran puolella vaikuttaa paine, joka suosii suotautumista. Heti alavirran puolella, siis tämän liikkuvan kappaleen 30 takana, syntyy tällöin alipaine, joka pyrkii muuttamaan taipuisaa sukan 11 muotoa (kohdassa 33). Näin siis saadaan, niin kuin edelläkin, perättäisten paineiden ja alipaineiden sarja joka suosii käsittelyn tehokkuutta niin kuin edellä on osoitettu.

Itsestään on selvää, että siinä tapauksessa, että sukka 11 olisi jäykkä, saataisiin ainoastaan perättäisten paineiden ja alipaineiden sarja, mutta ei muodonmuutosta. Eräässä erityisessä sovellutusmuodossa, liikkuvan kappaleen 30 palatessa ylävirrasta alavirtaan päin so. suspension virtauksen suuntaan, liikkuvan kappaleen 30 alavirran puoliset seinät 34 on, suspension virtaamisen liiallisen häiriintymisen välttämiseksi deformoitu tunkeutumiskertoimen pienentämiseksi. Liikkuvalle kappaleelle 30 voidaan antaa esimerkiksi sellaisen sateenvarjon yleinen muoto, joka avautuu silloin kun siirrytään ylävirrasta alavirtaan päin.

Lisäksi pitkittäisakselille 31 voidaan kiinnittää sarja liikkuvia kappaleita 30 sopivan matkan päähän toisistaan.

Kuvio 8 esittää erästä toista sovellutusmuotoa, jossa on taipuisa sukka 11 ja muodonmuutos ulkopuolelta päin. Tässä muodonmuutoksen saa aikaan joukko yhdensuuntaisia, perättäisiä, i2 70524 matkan päässä toisistaan päättömällä hihnalla 42 olevia teloja 40, jota hihnaa jatkuvasti pyöritetään kahdella synkronoidulla käyttöpyörällä 43 ja 44. Nämä telat on asennettu pyörimään vapaasti akseleilla 41, sukkaa 11 vasten hankaamisen ja siten sukkakudoksen 11 kulumisen ja energian kulutuksen vähentämiseksi. Täten muodostetaan sukan sisään perättäisten paineiden ja alipaineiden sarja sen ansiosta, että nämä telat kulkevat suspension virran suuntaa vastaan, jolloin ainoastaan osa näistä teloista nojaa poikittaises-ti ja vuorotellen taipuisaan sukkaan muuttaen sen muotoa.

Kuviot 9 ja 10 esittävät pituusleikkauksena ja vastaavasti poikkileikkauksena keksinnön mukaista ensisijaista laitetta. Tähän laitteeseen kuuluu olennaisesti runko 50, joka on asennettu rullille 51 ja johon kuuluu moottori 52, joka variaat-torin 53 välityksellä käyttää ketjupyörää 54. Tämä käyttö-ketjupyörä 54 käyttää päätöntä ketjua 55, joka kulkee kahden muun ketjupyörän 56 ja 57 yli, joita kannattaa poikkipalkki 58. Tämä vaakasuora poikkipalkki 58 kannattaa lisäksi ketjun kiristysohjainta 59. Ketju 55 kannattaa sylinterinmuotoisia, jäykkiä tankoja 60, jotka on sovitettu säännöllisten välimatkojen päähän toisistaan, niin että aina on olemassa vähintään yksi kosketuspiste jonkin tangon 60 ja muodoltaan muutettavissa olevan sukan 11 välillä.

Rungon 50 yläosassa säädettävissä olevat kannattimet 61 pitelevät kukin korkeussuunnassa ja sivusuunnassa paikallaan laattaa 62, joka ylhäältä nähtynä on yleisesti vasemmalta oikealle suppenevaa muotoa antaakseen sukalle 11 katkaistun kartion yleisen muodon. Tämä yksikkö 62 on yhdistetty reiälliseen, taipuisaan sukkaan, joka samoin kuin edellä, on tehty paperiteollisuuskudoksesta. Tämän kudoksen 11 ylävirran puolinen pää 63 yhdistetään sopivalla hetkellä puhdistettavan suspension syöttöjohtoon 10, kun taas sen ala-virran puolinen pää 64 avautuu laatikkoon 65, johon otetaan talteen sakeutuneet kuidut, (samoin kuin kohdassa 27).

13 70524

Numero 66 tarkoittaa johtoa, jota myöten suodos poistetaan (samanlainen kuin kouru 26) »

Esimerkki 1

Valmistetaan kuvioiden 4-6 mukainen laite, jolla on seuraa-vat yleiset tunnusmerkit: - sukka 11 kudoksesta, joka on kudottu 320 ^um läpimittaisesta polyesterisäikeistä, - sukan 11 silmä: 250 x 600 ^um - sukan 11 pituus 100 cm - kierukan 16 läpimitta 100 cm - kierukan 16 nousu 80 cm - kierukan 16 nopeus 200 kierr/min.

Tässä laitteessa käsitellään suspensiota, joka on otettu talteen heti paperikoneen jälkeen, ennen sen hylkäämistä jokeen. Tätä suspensiota, joka sisältää olennaisesti pitkiä kuituja sekä "nollamassaa", käsitellään seuraavissa olosuhteissa: - kohtaan 10 syötetyn suspension kiintoainepitoisuus 0,45 g/1 3 - suspension virtaama 12,6 m /h - tuhkapitoisuus ennen käsittelyä 17 %.

Käsittelyn jälkeen saadaan kohdasta 26 suodos, jonka keskimääräinen kiintoainepitoisuus (määritettynä 20 mittauksen keskiarvona) on 0,11 g/1, kun taas kohdasta 27 talteenotettu hyväksytyn kuitufraktion keskimääräinen sakeus on 7,5 g/1. Kuitusaanto on likimäärin 75 %.

Esimerkki 2

Esimerkki 1 toistetaan toisella, enemmän mineraaliaineita sisältävällä suspensiolla (paperitehtaan jätevedellä, joka sisältää suuren suhteellisen määrän hyvin lyhyitä kuituja), jonka ominaisuudet ovat seuraavat: 70524 - kiintoainepitoisuus: 1,22 g/1 - tuhkapitoisuus: 28 %.

Saadaan seuraavat tulokset (kelpokuitufraktio kohdasta 27): - kiintoainepitoisuus: 4,1 g/1 - tuhkapitoisuus: 16 % - kuitusaanto: 28 %.

Suodos, kohdasta 26: - kiintoainepitoisuus: 1,0 g/1 - tuhkapitoisuus: 62,6 %.

Esimerkki 3

Esimerkki 2 toistetaan käyttäen jätelietettä, jonka kiintoainepitoisuus on 1 g/1, tuhkapitoisuus 45 % ja suotautumis-vastus 75°SR (Schopper-Riegler-astetta).

Käsittelyn jälkeen saadaan: - kohdasta 27 kelpokuitua (kiintoainepitoisuus 15 g/1 - tuhkapitoisuus 20 % - kuitusaanto 70 % - suotautumisvastus 20°SR) - kohdasta 26 hylkytavara (kiintoainepitoisuus 0,7 g/1 - tuhkapitoisuus 77 % - kuitusaanto 30 %.

Esimerkki 4

Vertailun vuoksi käytettiin samaa jätelietettä kuin esimerkissä 3 johdannossa selitettyä kaupallista tyyppiä olevassa jäykkiä, kaarevia ristikolta käsittävässä puhdistimessa. Saatiin seuraavat tulokset: - kelpokuitua (kiintoainepitoisuus 9,5 g/1 - tuhkapitoisuus 7 % - kuitusaanto 42 %) - hylkytavara (kiintoainepitoisuus 0,77 g/1 - tuhkapitoisuus 58 %).

Esimerkki 5 Käytetään kuvioiden 9 ja 10 mukaista laitetta, jonka yleiset tunnusmerkit ovat seuraavat: is 70524 - 3 esimerkin 1 kaltaista sukkaa 11 rinnakkain pituus 200 cm - sukkien keskiläpimitta: 9 cm - laatan 62 kartioisuus sisääntulopuolella 63:12 cm ulos-tulopuolella 64: 8 cm - sylinterinmuotoiset tangot 60: läpimitta 3 cm välimatka 80 cm - ketjun 50 pituus: 480 cm - tankojen 60 kulkunopeus: 200 m/min.

Tämän laitteen avulla käsiteltiin samaa suspensiota kuin esimerkissä 1. Saatiin olennaisesti samat tulokset, paitsi 3 että virtaama oli suuruusluokkaa 80 m /h.

Esimerkki 6 Käytettiin kuvion 11 mukaista laitetta, johon olennaisina osina kuuluu: - puhdistettavan suspension syöttöputki 70; - venttiili 71 ja näytteenottoelin 72; - jakolaatikko 73, josta lähtee kolme erillistä johtoa 74, joissa kussakin on käsiventtiili 75 ja pallonivelet 76 ja 77 yhdistettyinä syöttöjohtoon 10, joka on sijoitettu juuri sukan 11 ylävirran puolelle, suodatussukkia on siis kolme rinnakkain; - ketju 55 suoraviivaisine tankoineen 60; - tästä samasta laatikosta 73 haarautuu myös kolme muuta johtoa 78, jotka avautuvat kuhunkin mainitusta kolmesta sukasta 11 syöttöjohtojen 10 alavirran puolella injektoreiden 79 kautta, jotka on suunnattu sukan 11 alavirtapäätä kohti; samassa sukassa 11 voi olla yksi tai useampia injektoreita: - johto 80 suodoksen poistamista varten viemäriin ja samaan viemäriin yhdistetty ohitusputki 81.

Nämä suspension apusyöttöputket parantavat teollisen hyväksikäytön luotettavuutta suosien tukkeutumien poistoa ja puhdistusta.

ie 705 2 4

Itsestään on selvää, kun otetaan huomioon keksinnön käyttämä fraktioimisperiaate, että saattaa tapahtua, että joitakin suurikokoisia epäpuhtauksia jää sakeutuneen kuitufraktion mukaan. Tämä ei ole kovin haitallista yhtäältä siksi, että jos valmistuspiirit on hyvin suunniteltu, suurikokoiset epäpuhtaudet eliminoituvat lähes täydellisesti ennen paperikonetta, toisaalta siksi, että saavutetussa sakeudessa näiden epäpuhtauksien poisto, jos se osoittautuisi välttämättömäksi, ei aiheuttaisi mitään probleemaa.

Keksintö tarjoaa lukuisia etuja nykyisin käytössä olevaan tekniikkaan verrattuna. Niistä mainittakoon: - mahdollisuus käsitellä suuria virtaamia suodatuspintayk- 3 2 sikköä kohti, suuruusluokkaa 150 m /h/m ; - pieni energian kulutus; - laitteiston pieni tilantarve ja alhaiset kustannukset; - mahdollisuus sovittaa useita sukkia joko rinnan tai sarjaan, liitettyinä yhteen ainoaan muotoa muuttavaan elimeen; - mahdollisuus saada aikaan kudoksen läpäisy- ja pyyhintä-vaikutus suodatusta vastustavan valumispisaran muodostumisen estämiseksi; - lyhyesti, mahdollisuus suorittaa taloudellisissa olosuhteissa arvokuitujen talteenottosuspensioista, jotka tähän saakka on kokonaan heitetty hukkaan.

Niinpä tätä tekniikkaa voidaan käyttää menestyksellisesti selektiiviseen puhdistussuodatukseen kaikissa menetelmissä, joissa käytetään granulometrisiä ilmiöitä. Mainittakoon: - kaupunki- tai teollisuusjätevesien suodatus; - mineraalien tai ravintoaineiden käsittely; - paperiteollisuuden poistovesien käsittely; - uusien massojen sekä uudelleen käytettävien jätepapereiden fraktiointi etenkin siistaustyövaiheiden tapauksessa.

Paperiteollisuudessa keksinnön mukainen laite mieluimmin sijoitetaan poistoviemärin päälle, juuri ennen puhdistusasemaa, tai erityisiin kohtiin valmistusketjussa.

Claims (10)

17 70524

1. Menetelmä kiintohiukkasten nestesuspension fraktioimiseksi johtamalla suspensio suodattavan seulan läpi, joka muodostuu taipuisasta, reiällisestä, joustavasti muotoaan muuttavasta sukasta, ja saattamalla sukka paineiden alaiseksi, tunnet-t u siitä, - että suspensio virtaa vapaasti sukan pituusakselin suuntaisesti, ja - että jatkuvasti muutetaan sukan poikkileikkauksen muotoa siten, että suspensioon, sukan sisäseinän tuntumaan muodostuu peräkkäisten paineiden ja alipaineiden sarja, joka etenee suspension virtaussuunnan vastakkaiseen suuntaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sukan poikkileikkauksen deformaatio saatetaan kulkemaan pitkin yhtä emäviivaa, tämän sukan ulkopinnalla.

3. Kiintohiukkasten nestesuspension fraktioimislaite, johon kuuluu: - käsiteltävän nestesuspension syöttöjohto (10), - suodatuselin, joka muodostuu kiinteästä, taipuisasta reiällisestä joustavasti muotoaan muuttavasta sukasta (11), joka on katkaistun kartion yleistä muotoa ja yhdistetty laajemmasta päästään suspension syöttöjohtoon (10) ja toisesta ahtaammasta päästään talteenottoelimeen (27-65), - suodoksen poistolaite (26-66), - elin (27-65) sakeutuneen kiintohiukkasfraktion talteenottami-seksi, tunnettu siitä, että mainittu suodattava sukka pystyy ohjaamaan käsiteltävän suspension vapaata virtausta pituuskeskiviivan suuntaan; ja että siinä on laite joka pystyy deformoimaan tämän sukan poikkileikkausta siten, että luodaan sukan sisälle ja sukan sisäseinän läheisyyteen peräkkäisten paineiden ja alipaineiden sarja joka siirtyy jatkuvasti vastavirtaan mainitun suspension virtaussuuntaan nähden.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että koko laitetta voidaan suunnata ja kallistaa mielen mukaan pystytasossa. 18 70524

5. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että sukka voidaan suunnata siihen laitteeseen nähden, joka on tarkoitettu muodostamaan perättäisten paineiden ja ali-paineiden sarja.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 3-5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että käsiteltävän suspension syöttöjohdon keskiviiva yhtenee sukan keskiviivan kanssa.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että se laite, jolla muodoltaan muuttuvan sukan (11) sisään voidaan muodostaa toisiaan seuraavien paineiden ja alipaineiden sarja, koostuu jäykästä, pyöritettävästä kierukasta (16), joka vakituisesti nojaa poikittain mainitun sukan (11) ulkoseinään siten, että mainitun kierukan (16) ja sukan (11) keskinäisen kos-ketuspisteen kulkusuunta on päinvastainen kuin suspension virtaus-suunta .

8. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että se laite, jolla voidaan kehittää muodoltaan muutettavissa olevan sukan (11) sisään perättäisten paineiden ja alipaineiden sarja, koostuu päättömästä hihnasta (42-45), joka kulkee päinvastaiseen suuntaan kuin suspension virta ja jossa on yhdensuuntaisia, jäykkiä tankoja (40-60), matkan päässä toisistaan pitkin mainittua hihnaa, joista tangoista(40-60) osa nojaa poikittain mainitun taipuisan sukan (11) ulkoseinään, muuttaen sen muotoa.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 3-8 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että siinä on useita sukkia (11) yhdensuuntaisina, liittyneinä yhteen ainoaan laitteeseen, jolla voidaan kehittää mainittujen sukkien sisäpuolelle toisiaan seuraavien paineiden ja alipaineiden sarja.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 3-9 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että siihen kuuluu suspension apusyöttöjohtoja (78), jotka sijaitsevat sukassa (11) pääsyöttöjohdon (10) alavirran puolella ja ovat suunnattuina olennaisesti sukan (11) keskiviivan suuntaan. 19 70524