FI73749C

FI73749C - Plant for the elimination of liquid particulate pollutants by flotation.

Info

Publication number: FI73749C
Application number: FI831032A
Authority: FI
Inventors: Enar Valentin Hellberg
Original assignee: Sunds Defibrator
Priority date: 1976-04-12
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1987-11-09
Also published as: FI831032A0; FI73749B; FI831032L

Description

1 737491 73749

Laitteisto nesteen kiinteinä hiukkasina sisältämien epäpuhtauksien poistamiseksi vaahdotuksen avullaApparatus for removing contaminants contained in a liquid as solid particles by flotation

Erotettu jakamalla patenttihakemuksesta nro 770993.Separated by division of Patent Application No. 770993.

55

Esillä olevan keksinnön kohteena on laitteisto nesteen kiinteinä hiukkasina sisältämien epäpuhtauksien poistamiseksi vaahdotuksen avulla, joka laitteisto käsittää ainakin vaahdotuskennon, sisääntulon nesteen johtamiseksi ken-10 noon, ilmastuselimet ilmavirran aikaansaamiseksi nesteeseen kuplien muodostamiseksi, jotka tarttuvat epäpuhtauksiin ja saavat ne nousemaan ylöspäin, jolloin pintavaahto muodostuu kennossa nesteen pinnalle ja ulostulot kennossa nesteen pinnalla olevan vaahdon vast, puhdistetun nesteen poistamisek-15 si erillisinä kennosta.The present invention relates to an apparatus for removing contaminants contained in a liquid as solid particles by flotation, the apparatus comprising at least a flotation cell, an inlet for introducing liquid into the cell, vent means for providing air flow to the liquid to form bubbles which adhere to the contaminants and cause them to rise. on the surface and outlets in the cell for removing the foam on the surface of the liquid, separately from the cell.

Tämänkaltainen laitteisto painovärin poistamiseksi vanhoista papereista valmistetusta paperimassasta on tunnettu, jolloin ilmaa johdetaan suoraan kennon alaosaan propeller in avulla tapahtuvalla imulla, jolloin propellerin 20 tehtävänä on myös kennossa olevan kuitususpension perusteellinen sekoitus ja jakelu.Such an apparatus for removing ink from pulp made from old papers is known, in which air is introduced directly into the lower part of the cell by means of a suction by means of a propeller, whereby the propeller 20 also serves to thoroughly mix and distribute the fiber suspension in the cell.

Ilman johtaminen suoraan massaan mahdollistaa epäilemättä ilman paineen ja niin ollen kuplien halkaisijan säädön ilman tilavuudesta riippuen, jota puolestaan voidaan säätää 25 tiettyjen rajojen puitteissa. Vaikka ilman tilavuutta lisäämällä on mahdollista nostaa painetta ja niin ollen suurentaa ilmakuplien halkaisijaa, tällä tunnetulla menetelmällä ei toisaalta ole mahdollista pienentää kuplien halkaisijaa samalla, kun ilman virtaa lisätään, mikä joissakin tapauk-30 sissa saattaa olla tarpeen tiettyjen epäpuhtauksien erotuksen aikaansaamiseksi.Directing the air directly into the mass undoubtedly allows the air pressure and thus the diameter of the bubbles to be adjusted depending on the volume of the air, which in turn can be adjusted within certain limits. Although by increasing the volume of air it is possible to increase the pressure and thus increase the diameter of the air bubbles, on the other hand it is not possible to reduce the diameter of the bubbles while increasing the air flow, which in some cases may be necessary to separate certain impurities.

Tämänlaatuisessa vaahdotuslaitteistossa muodostaa vaahtoa sisältävien epäpuhtauksien erottaminen puhdistetusta nesteestä tärkeän toiminnon, koska jos tämä ei tapahdu so-35 pivalla tavalla, laitteisto ei tule toimimaan tehokkaasti ja tuo mukanaan vaikeuksia itse vaahdon luonteen seurauksena.In flotation equipment of this type, the separation of foam-containing impurities from the purified liquid is an important function, because if this is not done in a suitable manner, the equipment will not operate efficiently and will cause difficulties due to the nature of the foam itself.

2 737492 73749

Otetut näytteet ovat osoittaxncet, että tulee välttää mekaanisella tavalla liikkuvan varustuksen käyttöä vaahdon käsittelyssä.The samples taken show that the use of mechanically moving equipment for foam handling should be avoided.

Keksinnön eräs tarkoitus on saada aikaan mainitun 5 laatuinen laitteisto, joka ilman tällaisen mekaanisen varustuksen käyttöä saa aikaan vaahtoa sisältävien epäpuhtauksien tehokkaan erottumisen puhdistetusta nesteestä.It is an object of the invention to provide an apparatus of the said type which, without the use of such mechanical equipment, ensures the efficient separation of foam-containing impurities from the purified liquid.

Keksinnön mukainen laitteisto on oleellisesti tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vaahdon ulostyöntöelimet 10 ilmavirran suuntaamiseksi mainittuun pintavaahtoon vaahdon puhaltamiseksi sen poistoaukkoa kohti ja siitä ulos, jotka vaahdon ulostyöntöelimet käsittävät sen lisäksi imuelimet ja elimet ilman uudelleenkierrättämiseksi ilmavirrassa.The apparatus according to the invention is essentially characterized in that it further comprises foam ejection means 10 for directing an air flow to said surface foam for blowing foam towards and out of its outlet, which foam ejection means further comprising suction means and means for recirculating air in the air flow.

Keksintö aikaansaa vaahdon tehokkaan käsittelyn, il-15 man että tähän tarkoitukseen käytetään liikkuvia osia.The invention provides efficient handling of the foam without the use of moving parts.

Esitetty laitteisto, jossa vaahdotuskenno on oleellisesti lieriömäinen, on tunnettu siitä, että sisääntuloauk-ko sijaitsee kennon alaosassa ja se on tangentiaalisesti suunnattu tämän ulkoseinää kohti, jotta sisääntulevaan nes-20 teeseen muodostuu oleellisesti pyöreä virtausmalli kennon akselin ympäri ja että vaahdon ulosmenoaukkoon kuuluu aksiaalinen poitoputki kennossa, joka putki on viety kennon pohjan läpi ja joka ulottu.” vaahtokerrokseen.The apparatus shown, in which the flotation cell is substantially cylindrical, is characterized in that the inlet opening is located at the bottom of the cell and is tangentially directed towards its outer wall so that a substantially circular flow pattern is formed in the incoming liquid-20 around the cell axis and the foam outlet , which tube is passed through the bottom of the cell and which extends. ' the foam layer.

Uudelleenkierrätyselimet voivat sopivasti käsittää 25 aksiaalisesti kennon poistoputkeen järjestetyn putken, jossa on avoin pää alttiina mainittuun poistoputkeen menevälle vaahdon sekaiselle ilmalle ja joka on vastakkaisesta päästään yhteydessä imuelimiin.The recirculation means may suitably comprise a tube arranged axially in the outlet tube of the cell, having an open end exposed to the mixed air entering the said outlet tube and communicating with the suction means at its opposite end.

Laitteisto käsittää edelleen sopivasti joukon kenno-30 ja, jotka voidaan pinota koaksiaalisesti toinen toisensa päälle yhtyvine poistoputkinecn.The apparatus further suitably comprises a plurality of cells 30 which can be stacked coaxially on top of each other with converging outlet pipes.

Keksinnön muut tunnusmerkit ja yksityiskohdat käyvät ilmi seuraavasta laitteiston selityksestä ja oheisista piirustuksista, jotka esittävät ainoastaan esimerkkinä erästä 35 keksinnön suoritusmuotoa, joka on erityisen sopiva painovärin poistamiseen vanhoista sanomalehdistä valmistetusta massasta.Other features and details of the invention will become apparent from the following description of the apparatus and the accompanying drawings, which show by way of example only one embodiment of the invention which is particularly suitable for removing ink from a pulp made from old newspapers.

3 737493,73749

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivusta katsottuna monikerroksista laitosta,Figure 1 is a schematic side view of a multilayer plant,

kuvio 2 esittää vaakaleikkausta kuvion 1 viivaa II-IIFig. 2 shows a horizontal section on the line II-II in Fig. 1

pitkin.along.

5 Laitos käsittää neljä vaahdotuskennoa 1, 2, 3, 4. Nä mä kennot ovat rengasmaisia ja ne on sovitettu aksiaalisesta päällekkäin, niin että ne muodostavat usealla lattialla 5 varustetun tornin neljä kerrosta. On selvää, että tämän tornin kerrosten lukumäärä voi olla muukin kuin neljä.The plant comprises four flotation cells 1, 2, 3, 4. These cells are annular and are arranged axially on top of each other so as to form four layers of a tower with several floors 5. It is clear that the number of floors of this tower can be more than four.

10 Vaandotusainetta sisältävän kuitususpension muodossa olevaa kuidutettua, kemiallisesti esikäsiteltvä paperimassaa syötetään pumpun 6 avulla putken 7 kautta kennon 1 tulo-aukkoon, jota ennen suspensio kulkee sekoituskammion 8 läpi. Tässä kammiossa on kapea kanava, jossa kuitususpensio kier-15 tää ohuena kerroksena, samalla kun siihen johdetaan ilmaa poikittain tämän kerroksen rataan nähden tai pitkin radan osaa ilmanpainelähteeseen (ei esitetty) yhdistetyn putken 9 kautta, johon on sijoitettu venttiili 10.The fibrous, chemically pretreatable pulp in the form of a fibrous suspension containing a desiccant is fed by means of a pump 6 through a pipe 7 to the inlet of the cell 1, before which the suspension passes through the mixing chamber 8. This chamber has a narrow channel in which the fiber suspension circulates in a thin layer, while air is introduced transversely to the web of this layer or along a part of the web through a pipe 9 connected to an air pressure source (not shown) in which a valve 10 is placed.

Sekoituskammio 8 on yhdistetty rengasmaiseen kennoon 20 1 putkella 11, joka johtaa tangentiaalisesti kennon lieriö mäiseen seinään sen lattian 5 lähelle, niin että kuitususpensio saadaan kääntymään rengasmaisen kennon keskiputken 12 ympäri. Suspensiossa syntyneet kuplat kiinnittyvät epäpuhtauksiin ja saavat ne nousemaan vaahtoina pinnalle. Vaah-25 dot johdetaan ulos kennosta putken 12 poistoaukon 18 kautta osaksi suspension pyörimisliikkeen ja osaksi niiden yläpuolella syntyneen ilmavirran vaikutuksesta. Massan pinnan yläpuolelle sijoitettu pystysuora laatta 50 ohjaa vaahdot pois-toaukkoon. Vaahdot kootaan putkea 12 ympäröivään suppiloon 30 13, josta ne joutuvat vedellä täytettyyn jätesäiliöön 37.The mixing chamber 8 is connected to the annular cell 20 1 by a tube 11 which leads tangentially to the cylindrical wall of the cell near its floor 5, so that the fiber suspension is rotated around the central tube 12 of the annular cell. The bubbles formed in the suspension adhere to the impurities and cause them to rise as foams to the surface. The foam 25 is led out of the cell through the outlet 18 of the tube 12 partly due to the rotational movement of the suspension and partly due to the air flow generated above them. A vertical plate 50 positioned above the surface of the pulp directs the foams to the outlet. The foams are collected in a funnel 30 13 surrounding the tube 12, from where they enter a waste container 37 filled with water.

Vaahtojen poistoon tarvittava ilmavirta johdetaan kennon yläosaan putken 14 kautta, joka on yhdistetty imulaitteeseen 15, joka on sovitettu katkaistun kartion muotoisen aksiaalisen putken 16 yläpuolelle vaahdon poistoilman uudelleenkier-35 rätystä varten. Tämä putki on sovitettu samankeskisestä vaahdon keskipoistoputkeen 12 ja se on kaikille päällekkäisille kennoille yhteinen. Vaahdon poistoilma johdetaan __TT— 4 73749 kennoon aukon 17 kautta, josta se poistuu poistoaukon 18 kautta vieden mukanaan vaahdot, jotka painovoiman vaikutuksesta putoavat suppiloon 13 ilman poistuessa putken 16 kantta. Putki 16 ulottuu viereiseen kennoon 2, jolloin se 5 muodostaa ylöspäin kapenevan kartion ja on sovitettu leveäm-pää putkea päin tämän viereisen kennon ja muiden kennojen 3, 4 vaahdon poistoiltaan uudelleenkierrätystä varten. Putken 16 muodostavat osat muodostavat syklonin ja antavat niin ollen vaahdolle keskipakonopeuden, jolloin tähän putkeen ve-10 dettv ilma erotetaan imulaitteen 15 vaikutuksesta, josta se palautetaan putkeen 14 käytettäväksi uudelleen vaahtojen poistossa.The air flow required to remove the foams is conducted to the top of the cell through a pipe 14 connected to a suction device 15 arranged above the truncated cone-shaped axial pipe 16 for recirculation of the foam exhaust air. This tube is fitted concentric to the central foam outlet tube 12 and is common to all overlapping cells. The foam exhaust air is introduced into the __TT— 4 73749 cell through the opening 17, from where it exits through the outlet 18, taking with it foams which, under the influence of gravity, fall into the hopper 13 without leaving the lid of the pipe 16. The tube 16 extends into an adjacent cell 2, whereby it 5 forms an upwardly tapering cone and is arranged at a wider end towards the tube for the recirculation of the foam from this adjacent cell and the other cells 3, 4. The parts forming the tube 16 form a cyclone and thus give the foam a centrifugal velocity, whereby the air introduced into this tube is separated from the action of the suction device 15, from which it is returned to the tube 14 for re-use in the removal of foams.

Kennosta 1 osittain puhdistettu massa poistuu siitä putken 19 kautta, joka on varustettu pumpulla 20, jonka 15 avulla painetta voidaan nostaa. Putki 19 ulottuu tornin viimeisessä kerroksessa sijaitsevan seuraavan kennon 14 sekoi-tuskammioon. Siinä käytetään samaa menetelmää kuin ensimmäisessä kennossa ja niin edelleen muissa kennoissa. Näihin kennoihin syötetään jatkuvasti kuituja sisältävää yhä puhtaam-20 paa massaa tai vettä, samalla kun näistä muista kennoista kootut vaahdot vuorollaan kierrätetään uudelleen alempaan kennoon.The pulp partially cleaned from the cell 1 exits it through a pipe 19 provided with a pump 20 by means of which the pressure can be increased. The tubes 19 extend into the mixing chamber of the next cell 14 located on the last floor of the tower. It uses the same method as in the first cell and so on in the other cells. These cells are continuously fed with increasingly pure pulp or water containing fibers, while the foams collected from these other cells are in turn recycled to the lower cell.

Ensimmäisestä ja muista kennoista tulevaa jäteainetta sisältävät vaahdot voidaan tietysti joko kierrättää uudel-25 leen tai poistaa kussakin käsittelyvaiheessa erilliseen laitteeseen riippuen siitä, minkä tyyppiseen tuotteeseen massa on tarkoitettu.The foams containing the waste material from the first and other cells can, of course, either be recycled or removed in each treatment step to a separate device, depending on the type of product for which the pulp is intended.

Laitos käsittää myös kannen 40, joka sulkee viimeisen kerroksen kennon, tarkastusikkunan 41, joka mahdollistaa no-30 pean tyhjennyksen puhdistustarkoituksia varten, tyhjennys-venttiilin 42 kutakin kennoa varten, läpän 46 vaahtoa kuljettavassa ilmaputkessa, lattian 43 putkessa 12 uudelleen-kierrätettyjen jäteaineiden vastaanottamiseksi, putken 44 tämän jäteaineen poistamiseksi kennoon 1 ja putken 45 hy-35 väksytyn massan poistamiseksi kennoon 2, joka käsittelee eniten puhdistettua massaa.The plant also comprises a lid 40 which closes the last layer cell, an inspection window 41 allowing no-30 rapid emptying for cleaning purposes, a drain valve 42 for each cell, a flap 46 in the foam air tube, a floor 43 in the tube 12 to receive recycled waste material, 44 to remove this waste material to cell 1 and pipe 45 to remove the approved mass to cell 2, which handles the most purified mass.

5 737495,73749

Edellä selitetyn keksinnön kohteena on laitos painovärin poistamiseksi paperimassasta. Sitä voidaan käyttää muihinkin tarkoituksiin, esim. metalliseosten puhdistukseen tai kuitupitoisen veden puhdistukseen kuituja vaahdottamalla.The invention described above relates to a plant for removing ink from pulp. It can also be used for other purposes, e.g. for cleaning alloys or for purifying fibrous water by foaming the fibers.

5 On selvää, ettei keksintö rajoitu yksinomaan esitet tyihin suoritusmuotoihin ja että monenlaisia muunnelmia voidaan tehdä joidenkin sen suorittamiseen käytettyjen elementtien muotoon, sovitelmaan ja rakenteeseen keksinnöllisestä perusajatuksesta poikkeamatta. Keksintö koskee näin ollen 10 kaikkia ajateltavissa olevia muunnelmia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa .It is to be understood that the invention is not limited solely to the embodiments shown and that various modifications may be made to the shape, arrangement and construction of some of the elements used to make it without departing from the basic inventive concept. The invention thus relates to all conceivable variations within the scope of the inventive idea defined in the appended claims.

Claims

An apparatus for eliminating, by flotation, solids in the form of solid particles in liquid, the plant comprising at least one substantially cylindrical flotation cell (1), an inlet (11a) for supplying liquid to the cell, aeration means (9, 10). for providing an air stream to form bubbles in the liquid which adhere to and cause the impurities to rise above to form a surface foam of the liquid in the cell, outlets (13, 19) for separately discharging surface foam of the liquid into the cell and purified liquid, respectively. from the cell, foam ejection means (14) for directing an air stream into said surface foam to blow the foam toward and out through its outlet (18), the foam detection means thereof including the suction means (15) and means (16) for recirculating the air in the air stream, characterized in that the inlet (11a) is located in the lower part of the cell (1) and is tangentially directed to its outer wall to form a substantially circular flow pattern of the incoming liquid around the axis of the cell, and that the foam outlet includes an axial exit tube (12) in the cell, which passes through the bottom (5) of the cell and extends to the foam layer.

2. An installation according to claim 1, characterized in that the recirculation means comprise an axially disposed tube (16) in the cell with an open end exposed to the foam-marked air to said exhaust pipe and at its opposite end in connection with the suction means (15).

3. An installation according to claim 2, characterized in that it comprises a plurality of cells (1, 2, 3, 4) arranged to be stacked coaxially one on the other with communicating discharge tubes (12).

4. An installation according to claim 3, characterized in that said axially arranged pipes (16)