FI75104C - Apparatur och metod foer flotationsseparation med anvaendning av ett foerbaettrat spiralutsprutningsmunstycke. - Google Patents

Description

75104

Laite ja menetelmä vaahdotuserottelua varten käyttämällä parannettua kierukkasuihkusuulaketta Tämä keksintö liittyy yleisesti menetelmään ja 5 laitteeseen kivihiilihiukkasten ja muiden vastaavien materiaalien vaahdotuserittelyä varten ja tarkemmin sanottuna parannettuun menetelmään ja laitteeseen kivihiilen rikastamiseksi vaahdotuserottelemalla vaahtoa, jonka on kehittänyt kierukanmuotoinen avoimesti virtaava suihku-10 suulake, siten että jauhetut hiilihiukkaset voidaan erottaa niihin liittyvistä epäpuhtauksista, kuten tuhkasta ja rikistä.

Kivihiili on, johtuen sen suhteellisen runsaasta esiintymisestä, erittäin arvokas luonnonvara Yhdysvallois-15 sa. On arvioitu, että Yhdysvalloissa on käytettävissä enemmän energiaa kivihiilen muodossa kuin öljyn, maakaasun, öljyliuskeen ja öljyhiekassa yhteenlasketuissa luonnonvaroissa. Viimeaikaiset energiapuutteet ovat yhdessä runsaiden kivihiilireservien sekä jatkuvan epävarmuuden 20 kanssa raakaöljyn saannista tehneet välttämättömäksi kehittää parannettuja menetelmiä kivihiilen muuttamiseksi käyttökelpoisemmaksi energianlähteeksi.

Monet tunnetut tekniikan tason prosesseista hienojakoista ainetta sisältävän lietteen erottelemiseksi 25 vaahdotuksella perustuvat rakenteisiin, joissa hienojakoista ainetta sisältävään lietteeseen johdetaan ilmaa esimerkiksi rei'itetyn altaanpohjan tai onton juoksu-pyöräakselin kautta, niin että muodostuu pintavaahtoa.

Nämä tekniikan tason menetelmät ovat suhteellisen tehot-30 tornia, erityisesti jos käsitellään suuria määriä hienojakoista ainetta. Yleisesti ottaen ovat nämä menettelytavat tehottomia muodostamaan riittävää kosketuspintaa hienojakoisen aineen ja vaahdotusilman välille. Tästä on seurauksena, että vaahdon kehittämiseen on käytettävä 35 suuria määriä energiaa. Lisäksi voivat vaahdon kellutta- 2 75104 mismenetelmät, joissa sallitaan kuplien nousta lietteessä, pyrkiä saamaan loukkuun ja kannattamaan epäpuhtauksia, kuten tuhkaa vaahtolietteessä, ja sen mukaisesti on rikastetussa hienojakoisessa tuotteessa usein tarpeetto-5 man paljon epäpuhtauksia.

Kivihiilen rikastamisessa, so kivihiilen puhdistamisessa epäpuhtauksista, kuten tuhkasta ja rikistä, joko ennen sen polttamista tai sen palamisen jälkeen, on ehdotettu menetelmiä, joita tutkitaan. Eräässä viime ai-1Q koina kehitetyssä rikastustekniikassa, jota tässä kutsutaan kemialliseksi pintakäsittelyksi, jauhetaan raakahii-li hienojakoiseksi ja käsitellään sitten kemiallisesti. Tämän tekniikan mukaan erotetaan käsitelty hiili sitten tuhkasta ja rikistä ja otetaan talteen rikastettu tai 15 puhdistettu hiilituote. Tarkemmin sanoen puhdistetaan kivihiili edellämainitussa kemiallisesta pintakäsittely-prosessista ensin kivestä ja vastaavasta ja jauhetaan sitten hienojakoiseksi aineeksi, jonka seulakoko on noin 0,08-0,5 mm. Jauhettujen hiilihiukkasten laajentuneet 2Q pinnat tehdään sitten polymerisointireaktiolla hydrofobisiksi ja öljyyntyviksi. Kivihiilessä olevat rikki- ja mineraalituhkaepäpuhtaudet jäävät hydrofiilisiksi ja ne erotetaan käsitellystä hiilestä vesipesuvaiheella. Tässä vaiheessa käytetään öljy- ja vesierotustekniikkaa, ja 25 hydrofobisiksi tehdyt hiilihiukkaset voivat kellua talteenottoon veden pinnalla, joka vesi sisältää hydrofiili-siä epäpuhtauksia.

Tarkemmin sanoqtuna esitetään MCGarryn ja muiden US-patentissa 4 347 126 sekä Dutteran ja muiden US-pa-3Q tentissä 4 347 127, jotka on yleensä siirretty tällä, samanlaisia järjestelyjä kivihiilen rikastamiseksi vaahdo-tuserottamalla hiilihiukkaset niihin liittyvistä epäpuhtauksista, kuten tuhkasta ja rikistä. Näissä järjestelyissä sijoitetaan primäärisuihkun ontto suihkusuulake 35 vaahdotusaltaan yläpuolelle, jossa altaassa on vesikylpy, 75104 ja suulake suihkuttaa syöttölietteen ilmastusvyöhykkeen läpi veden pintaan. Suihkutusoperaatio kehittää veden pintaan vaahdon, jossa kelluu huomattava määrä hienojakoista ainetta, samalla kun lietteen muut komponentit 5 uppoavat vesikylpyyn. Kuorimislaite kuorii vaahdon veden pinnalta puhdistettuna tai rikastettuna tuotteena. Käytettävissä on myös kierrätysoperaatio, jossa hienojakoiset materiaalit, jotka eivät kellu, senjälkeen kun ne on suihkutettu primäärisuihkusuulakkeen kautta, kierrätetään 1Q toiseen onttoon suihkusuulakkeeseen, niin että käytettävissä on mahdollisuus ottaa talteen kierrätettyjä hiukkasia .

Näissä patenteissa selitetyn tyyppisessä hiilen rikastamisprosessissa käytetään nykyään muunmuassa eräs-15 tä suihkusuulaketyyppiä, joka on umpisuihkusuulake ja jota valmistaa kaupallisesti Sprayin Systems Co., Wheato-nissa, Ulinoissa. Tämän nimenomaisen suulakerakenteen yhteydessä on esiintynyt useita ongelmia, muunmuassa jaksottainen palautumisongelma, mikä aiheuttaa tukkeutumis-2Q ta. Tämän ongelman poistamiseksi tarvittiin altaan kannet, suodatusjärjestelmät, suuremmat suulakkeet sekä äärimmäisen hyvä hoito ja usein tapahtuva puhdistus.

Umpisuihkusuulakkeelle on tunnusomaista, että siinä on useita pieniä aukkoja, josta on seurauksena että kun-25 kin suulakkeen poikki kehittyy sen toimiessa huomattava vastapaine. Laboratoriotutkimuset ovat osoittaneet, että tämäntyyppinen suulakerakenne kehittää järjestelmän liian korkean vastapaineen, mikä aiheutti laajoja poikkeamia koestustuloksissa ja alensi kapasiteettia. Tämäntyyppinen 3Q umpikartiosuulake, jonka vastapaine on korkea, on myös rakenteestaan johtuen altis voimakkaalle kulumiselle.

Kierukanmuotoista avoimesti virtaavan tyyppistä suulaketta, jota harkitaan käytettäväksi tämän keksinnön yhteydessä, on kaupallisesti saatavana useilta eri valmis-35 tajilta tehtynä useasta eri materiaalista, joihin kuulu- 4 75104 vat polypropyleeni ja kovametalli. Tässä esitetyt koes-tustulokset on saatu kierukkasuulakkeella, jonka on valmistanut Bete Fog Nozzle, Inc., Greenfield, Massachusetts 01301. Vaikka tämäntyyppisiä suulakkeita on käytetty kau-5 pallisesti erilaisissa taloudellisissa hankkeissa, ei niitä ole käytetty vaahdotuserottelussa tai tavalla, joka on samanlainen kuin tämän keksinnön opettama.

Tämä keksintö liittyy hienojakoista ainetta sisältävän lietteen vaahdotuserottelua varten tarkoitettuun 10 laitteeseen, joka käsittää vaahdotusaltaan, ainakin yhden vapaasti virtaavan kierukkasuihkusuulakkeen, joka on sijoitettu mainitun vaahdotusaltaan yläpuolelle suihkuttaa suulakkeen poikki suhteellisen matalan vastapaineen alaisena syöttölietettä, joka sisältää hienojakoisen ai-15 neen pieninä pisaroina, laajenevana suihkutuskartiona, niin että hienojakoinen aine dispergoituu poikkileikkaukseltaan suurenevan ilmastusvyöhykkeen kautta altaassa olevan nesteen pintaa muodostaakseen tälle vaahtovaiheen, jossa kelluu määrä hienojakoista ainetta sekä välineen 2Q säätää mainitun ainakin yhden kierukkasuihkusuuttimen aikaansaamaa hämmentämistä, jotta syntyisi pyörrevyöhyke, joka ulottuu rajoitetun matkan päähän mainitussa altaassa olevan nesteen pinnan alle. Tämä keksintö liittyy myös hienojakoista ainetta sisältävä lietteen vaahdotuserotte-25 lua varten tarkoitettuun menetelmään, joka käsittää vaiheet suihkuttaa hienojakoista ainetta sisältävää syöttö-lietettä ainakin yhden kierukanmuotoisen avoimesti virtaavan suihkusuulakkeen, joka saa aikaan pienten pisaroiden muodostaman laajenevan suihkutuskartion, kautta 30 siten, että hienojakoinen aine dispergoituu poikkileikkaukseltaan suurenevan ilmastusvyöhykkeen läpi nesteen pintaa muodostaakseen pinnalle vaahdon, jossa kelluu määrä hienojakoista ainetta, säätää mainitun ainakin yhden suihkusuulakkeen aikaansaamaa hämmentämistä, jotta syntyisi 35 turbulenssivyöhyke, joka ulottuu rajoitetun matkan nesteen pinnan alle, sekä poistaa vaahto nesteen pinnalta.

75104 Tämän keksinnön mukaan on käytettävissä prosessi, jossa suihkutetaan lietettä ilmastusvyöhykkeen läpi, jossa olennaisesti suurempia ilmamääriä sorboituu lietteen suihkutettuihin pieniin pisaroihin, jotka ovat hie-5 nojakoisempia pieniä pisaroita kuin tekniikan tason suulakkeet saavat aikaan. Sen mukaisesti tulee vaahtoon suurempia ilmamääriä tavalla, joka on varsin erilainen ja edullinen verrattuna tekniikan tason menetelmiin. Tämän vaahdonkehitystavan edut tekevät tässä esitetyt opetuk-10 set erityisen sopiviksi huomattavan määrän hienojakoista ainetta sisältävien lietteiden vaahdotuserotteluun. Itse asiassa sallii avoimesti virtaavan kierukkasuulakkeen suurempi vapaa läpikulkualue suihkuttaa lietteitä, joissa on suurikokoisempia hiukkasia suulakkeen läpi, ilman 15 että esiintyy ongelmia sen tukkeutumisesta. Lisätyt ilmamäärät antavat tulokseksi sen, että suihkutetaan hienojakoista ainetta sisältävää kelluvampaa lietettä veden pintaan pienempään syvyyteen matalammassa pyörrevyöhyk-keessä, mikä sai aikaan suuremman pyörteilyn siinä.

20 Tässä esitettyjen opetusten mukaan asettaa tämä keksintö käytettäväksi parannetun menetelmän ja laitteen hienojakoista ainetta sisältävän lietteen aineosien vaah-dotuserottelua varten. Tässä järjestelyssä on ainakin yksi avoimesti virtaava kierukkasuihkusuulake sijoitettu 25 nestekylvyllä varustetun vaahdotussäiliön yläpuolelle ja suihkuttaa hienojakoista ainetta sisältävää syöttölie-tettä hienojakoisten pienten pisaroiden muodostamana laajenevana suihkutuskartiona ilmastusvyöhykkeen läpi nesteen pintaan. Suihkutusoperaatio saa aikaan nesteen pin-30 nalle vaahdon, jossa kelluu määrä hienojakoista ainetta, siten että hienojakoista ainetta sisältävä vaahto voidaan poistaa veden pinnalta eroteltuna tuotteena.

Tämän keksinnön opettamalla avoimesti virtaavalla kierukkasuihkusuulakkeella on useita selviä etuja verrat-35 tuna tekniikan tason onttoon suihkutyyppiseen suulakkee- 6 75104 seen. Kierukkasuulakkeelle eivät ole tunnusomaisia siinä olevat useat pienet aukot, vaan sen rakenne on avoimesti virtaavan tyyppinen rakenne, jonka ansiosta onton kartion muotoisena virtauskuviona suihkutetun lietteen 5 läpivirtaus on suurempi, ilman että paine poikki suulakkeen huomattavasti alenisi. Matalampi toimintapaine ja useiden pienten aukkojen eliminointi johtaa huomattavasti pienempään kulumisnopeuteen kuin tekniikan tason suulakkeissa. Etu on merkittävä, kun ajatellaan suihkuko tettujen materiaalien luonnetta, so hienojakoisesta aineesta muodostuvaa lietettä. Lisäksi eliminoi kierukka-suulakkeen avoimesti virtaava rakenne mahdollisuuden suulakkeen tukkeutumiseen paljon suuremmassa määrin kuin tekniikan tason tyyppiset suulakkeet, ja sallii myös 15 suihkutettavan suurempia hiukkasia suulakkeen läpi, ilman sen tukkeutumisongelmia.

Tämän keksinnön muiden yksityiskohtien mukaisesti on suihkusuulake mieluimmin onton kartion tyyppinen suulake, joka muodostaa noin 50° kartion. Edelleen syö-2Q tetään liete mieluummin suulakkeeseen 0,14-1,72 barin ja vielä mieluummin 0,7-1,4 barin paineella. Tämä keksintö on myös erityisen käyttökelpoinen hiilen rikastusope-raatiossa vaahtoeroteltaessa hiilihiukkasten ja niihin liittyvien epäpuhtauksien muodostamaa lietettä. Tämä 25 keksintö toimii tavalla, joka on tehokkaampi kuin tekniikan tason järjestelyiden, johtuen vaahdon kehittämisen ainutlaatuisesta tavasta, jossa liete suihkutetaan ilmastusvyöhykkeen läpi.

Tämän keksinnön edut vaahdotuserotuksessa, jossa 30 käytetään parannettua kierukkasuulaketta voi alaan perehtynyt ymmärtää helpommin viitaten seuraavaan suositun suoritusmuodon selitykseen, joka liittyy oheisiin piirustuksiin, joissa vastaavat osat on merkitty vastaavin viitenumeroin eri piirustuksissa.

35 Kuvio 1 on pystykuva tämän keksinnön opetusten 75104 mukaan tehdyn vaahdotuslaitteen tyypillisestä suoritusmuodosta.

Kuvio 2 on pystykuva kierukkatyyppisestä suihku-suuttimesta, jota voidaan käyttää tämän keksinnön ope-5 tusten mukaisesti.

Kuvio 3 esittää useita graafisia erityksiä Illinois' n ROM-kivihiilen talteenotosta, jotka esitetään funktiona suulakepaineesta ja jotka esittävät tämän keksinnön mukaan saavutettuja merkittävästi parantuneita tuloksia.

Kuviot 4-7 ovat kukin erikseen graafisia esityksiä prosentuaalisesta tuhkapitoisuudesta hiilen talteenotossa Indiana Refuse-, Wyoming ROM-, Alabaman vaahdotus-syöttö- ja Länsi-Virginiän vaahdotustyyppisissä kivihii-35 Iissä, jotka kaikki kokeet tehtiin suulakepaineella 1.1 bar.

Taulukot 1-4 ovat käyrästöjä, joihin kuuluu sii-viläanalyysi ja erilaisia suulaketestejä, jotka tukevat kuvion 3 graafista esitystä Illinois:in ROM-kivihiilestä. 20 Taulukot 5 ja 6 ovat siiviläanalyysi- ja suulak keiden vertailuarvotaulukoita piirrettyinä kuvion 4 graafiseen esitykseen Indianan kivihiilijätteestä.

Taulukot 7 ja 8 ovat siiviläanalyysi- ja suulakkeiden vertailuarvotaulukoita piirrettyinä kuvion 5 graa-25 fiseen esitykseen Wyomingin ROM-kivihiilestä.

Taulukot 9 ja 10 ovat siiviläanalyysi- ja suulakkeiden vertailuarvotaulukoita piirrettyinä kuvion 6 graafiseen esitykseen Alabaman vaahdotussyöttökivihiilestä.

Taulukot 11 ja 12 ovat siiviläanalyysi- ja suu-30 lakkeiden vertailuarvotaulukoita piirrettyinä kuvion 7 graafiseen esitykseen Länsi-Virginian vaahdotussyöttökivihiilestä.

Taulukko 13 on suulakkeiden vertailuarvotaulukko kokeista, jotka tehtiin Länsi-Virginian vaahdotussyöttö-35 kivihiilellä ja Illinois*in lajittelemattomalla kaivoski-vihiilellä.

3 75104 Tämän keksinnön laite ja menetelmä sopivat erottamaan monia kiinteitä osasia sisältäviä virtoja saamalla aikaan kiinteitä osasia käsittävän vaahto-vaiheen ja sopivat erottamaan monentyyppisiä hienoja-5 koisia aineita. Tätä keksintöä selitetään tässä kuitenkin kivihiilen rikastusoperaatioon liittyvänä. Sen vuoksi viitataan piirustuksiin yksityiskohtaisemmin esittää kuvio 1 tämän keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa 10, jossa on korkeudelle 14 täytetty vaahdotusallas 12. Käy-1Q tössä suihkutetaan lietettä, jossa on hienojakoiseksi jauhettuja kivihiilihiukkasia, niihin liittyviä epäpuhtauksia, ja haluttaessa lisäaineita, kuten monomeerisiä kemiallisia initiaattoreita, kemiallisia katalysaattoreita ja nestemäisiä hiilivetyjä, ainakin yhden kierukan-15 muotoisen avoimesti virtaavan suulakkeen 16 kautta, joka on sijoitettu säiliössä 12 olevan veden pinnan yläpuolelle. Vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa voidaan käyttää kahta tai useampaa suulaketta suihkuttamaan lietettä ja/tai jotain muuta haluttua ainetta säiliöön.

2Q Käsitellyn kivihiilen virta pumpataan paineen alai sena jakoputkiston kautta suihkutussuulakkeeseen 16, jossa tuloksena olevat leikkausvoimat suihkuttavat kivihii-lihöytyisen lietteen hienojakoisina pieninä pisaroina siten, että ne tunkeutuvat voimalla säiliössä 12 olevan jat-25 kuvan vesikylvyn massaan muodostaakseen vaahdon 17. Suulakkeessa 16 kehittyy suuria leikkausvoimia ja dispergoi-tuneet osaset tunkeutuvat voimalla veden pintaan ja rikkovat hiili-vesihöytäleet kostuttaen ja erottaen tuhkan hiilihöytäleiden välisistä välitiloista ja rikkoen hiili-3Q höytäleet siten, että veteen saatetut paljastuneet tuhka-pinnat eroavat hiiliosasista ja uppoavat veteen. Hienojakoisten hiiliosasten pinnoissa on nyt hajotettuihin osasiin sorboitunutta ilmaa, josta suuri osa jää loukkuun. Lietettä suihkutetaan ilmastusvyöhykkeen 19 läpi siten, 35 että ilma sorboituu suihkutettuun lietteeseen. Kivihii- 9 75104 leen aiheutuvat yhdistetyt vaikutukset saavat höytyisty-neen kivihiilen tilavuuspainon laskemaan, niin että vaahto 17 kelluu veden pinnalla. Kostuva tuhka jää veteen ja pyrkii laskeutumaan säiliössä 12 painovoiman vaikutuk-5 sesta. Säiliö 12 kuviossa 1 voi olla tavanomainen vaahdo-tussäiliö, joita on kaupallisesti saatavana KOM-LINE-Sanderson Engineering Co:sta Peapack, New York, muunnettuna siten, kun seuraavassa esitetään. Vaahdotussäiliöön voi myös kuulua joitakin vakiovarusteita, joita ei pii-1Q rustuksissa esitetä, kuten nestepinnan korkeuden anturi sekä lämpötilan anturi ja valvontajärjestelmä.

Tämä keksintö toimii sillä vaahdotusperiaatteel-la, jossa liete suihkutetaan ilmastusvyöhykkeen läpi siten, että lietteen suihkutetut hienojakoisemmat pisarat 15 sorboivat huomattavasti enemmän ilmaa. Sen mukaisesti johdetaan lietteeseen ilmaa ainutlaatuisella tavalla vaahdon kehittämiseksi. Tämän vaahdotustavan edut tekevät tässä esitetyt opetukset erityisen käyttökelpoisiksi, kun erotellaan vaahdotuksen avulla lietteitä, joissa on huomat-20 tavasti hienojakoista ainetta.

Suulakkeen 16 kehittämässä kelluvassa vaahdossa olevat osaset voidaan poistaa veden pinnalta esimerkiksi kuorimislaitteella 28, jossa päättömästä kuljetinhihnas-ta 30 riippuu useita kuorimislevyjä 32. Kuorimislevyt on 25 saranoitu kuljetinhihnaan, niin että ne kääntyvät hihnaan nähden kahteen suuntaan ja hihnan alahaara on sijoitettu säiliössä olevan veden pinnan suuntaiseksi. Levyt 32 kuorivat tuloksena olevan vaahdon veden pinnalta ensimmäisessä suunnassa 34 kohti pintaa 36, joka mieluimmin kal-30 listuu ylöspäin ja ulottuu veden pinnasta kokoomasäiliöön 38, joka on sijoitettu vaahdotusaltaan yhdelle sivulle siten, että kuorimalevyt 32 kuorivat vaahdon veden pinnalta ylös pitkin pintaa 36 kokoomasäiliöön 38.

Esitetyn suoritusmuodon laitteessa toimii säiliön 35 alaosassa oleva jätteiden poisto suuntaan 40 virraten tu- 10 751 04 lovirrasta 42 poistovirtaan 26, samalla kun säiliön päällä oleva kuorimislaite toimii suuntaan 34, joka on vastakkainen jätteidenpoistolle. Vaikka kuvatussa suoritusmuodossa esitetään vastavirtajärjestely, harki-5 taan vaihtoehtoisia suoritusmuotoja, jotka kuuluvat tämän keksinnön piiriin ja joissa on esimerkiksi risti-ja myötävirrat.

Vaikkakaan sitä ei tässä yksityiskohtaisesti selitetä, voidaan tämän keksinnön yhteydessä käyttää myös 10 US-patenteissa 4 347 126 ja 4 347 217 selitetyn kaltaista kierrätyslaitetta, jossa käytetään kierrätysmenettelyä hyötysuhteen parantamiseksi tekniikan tason laitteisiin verrattuna. Kierrätysmenettelyssä kierrätetään ne hiili-hiukkaset, jotka eivät kellu sen jälkeen kun ne on suih-15 kutettu suihkusuulakkeesta 16, joka on tämän suoritusmuodon yhteydessä tarkoitettu ensisijassa suihkusuulak-keeksi, toiseen kierrätyssuihkusuulakkeeseen, niin että hiilihiukkaset voidaan ottaa talteen toisessa kierrossa.

Kuvio 2 on pystykuva eräästä tämän keksinnön ope-2Q tusten mukaan käytetyn kierukkatyyppisen avoimesti vir-taavan suihkusuulakkeen 16 suoritusmuodosta. Kierukka-suulake käsittää kierteitetyn yläosan 46 sekä kierukka-maisen kierteisen alaosan 48. Yläosa on kierteen avulla kiinnitetty tarkoituksenmukaiseen syöttöjohtoon, josta 25 hienojakoista ainetta sisältävä liete pumpataan sylinterinmuotoisen yläkanavan 50 kautta kierteiseen alempaan kieräosaan 48, jossa kierän kierteiden halkaisija progressiivisesti pienenee sen alapäätä kohti. Tätä kuvaavat yläosassa suurempi ylähalkaisija Dl ja alaosassa pie-30 nempi halkaisija D2.

Kierteisen suihkusuulakkeen toiminnan aikana pumpataan hienojakoista ainetta sisältävää lietettä sylinterinmuotoisen yläkanavan 50 kautta kierteiseen alaosaan 48, jossa, kun sisähalkaisija D pienenee, kierän terävä 35 sisä- ja yläreuna 52 leikkaa sylinterinmuotoisen liete- 7510 4 virran ulkohalkaisijaosan ja ohjaa sen pitkin ylä-kieräpintaa 54 säteittäin ulospäin ja alaspäin. Tämä lietevirran keskiosan leikkaaminen suoritetaan progressiivisesti suulakkeen läpi kun sisähalkaisija D pienenee 5 progressiivisesti kohti suulakkeen alapäätä.

Suulakkeen kautta kulkeva keskilietevirta on avoin, niin että tukkeutumisen mahdollisuus vähenee olennaisesti ja keskisuihku muodostaa alaspäin kartioituvan käännetyn kartiomuodon, jonka alakärki päättyy lähellä 1Q suulakkeen alapäätä. Tuloksena oleva suihku on onton kartion muotoinen, joka tässä selitetyssä suoritusmuodossa muodostaa 5Q asteen onton kartiokuvion. Tämän keksinnön opetusten mukaisissa vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa voidaan luonnollisesti käyttää joko kapeampia tai leveäm-15 piä suihkukartioita. Lisäksi pienentää avoin kierresuula-ke vastapainetta suulakkeen poikki verrattuna tekniikan tason suulakkeisiin, joissa on useita pieniä aukkoja, mistä on tuloksena suurempia lietteen virtausnopeuksia suulakkeen läpi ja lietteen voimakkaampi ilmastuminen sa-20 maila toimintapaineella. Vaihtoehtoisesti voidaan avovir-tauskierresuulaketta käyttää alhaisemmalla paineella, samalla kun saavutetaan tekniikan tasoon verrattuna sama lietenopeus.

Kutakin suulaketta voidaan kallistaa pystysuo-25 raan nähden kulmaan (so suulakkeen asentoa nestepintaan nähden) siten, että se ohjaa vaahtopintaa kohti kuori-mislaitetta 28. Tulokulma ei kuitenkaan näytä olevan kriittinen, ja kuviossa 1 esitetty pystysuora asento voi olla suosittu synnyttämään olosuhteet, joissa häm-30 mennys ja vaahdon kehittyminen veden pinnalla ovat parhaat. Näyttää olevan merkittävää, että suulakesuihkujen aikaansaama hämmentäminen muodostaa pyörrevyöhykkeen, joka ulottuu rajoitetun matkan vedenpinnan alapuolelle. Pyörrevyöhykkeen syvyyttä voidaan muun muassa säätää 35 muuttamalla lietteen painetta syöttöputkistoissa sekä 12 751 04 myös suulakkeiden etäisyyttä veden pinnasta. Eräässä toimivassa suoritusmuodossa saadaan pyörrevyöhykkeellä, joka ulottuu 25-20 mm veden pinnan alapuolelle, aikaan erittäin hyvä hämmennys ja vaahdon muodostus, vaikkakin 5 etäisyys riippuu monesta muuttujasta, kuten altaan koosta, altaassa olevasta väliaineesta jne, ja se voi vaihdella huomattavasti muissa suoritusmuodoissa.

Käytettäessä tämän keksinnön opetusten mukaista parannettua onttoa kieräsuulaketta on tuloksena tehok-1Q kaampi rikastus, kuten kuvioissa 3-7 esitetyt koestus-tulokset ja taulukoissa 1-13 esitetyt tiedot todistavat. Seuraavat taulukot vertaavat rikastusta, johon päästään tekniikan tason umpinaisella suihkusuulakkeella, jonka McGarry ja muut esittävät US-patentissa 4 347 126, jota 15 on saatavana Spraying Systems Co:lta Wheaton, Illinois, mallina SS 3050HC ja jossa käytetään kahdentyyppisiä kie-rukkasuuttimia, joita on saatavana Bete Fog Nozzle, Inc: Itä, Greenfield, Massachusetts. Kahdentyyppistä kierukka-suulakerakennetta, 60°:n umpikartiokierukkaa, malli TF-2Q 12NN sekä 50°:n onttokartiokierukkaa, malli TF-12N ja um-pisuihkusuulaketta SS 3050HC, jossa oli ontto kartio, koes-tettiin ja niiden hiilen talteenottokyky arvioitiin muuttamalla suulakepaineita laajalla alueella.

Kuviossa 3 esitetyt tulokset osoittavat, että 25 onttokartiokierukkarakenteella saavutettiin paras talteenotto kaikilla koestuspaineilla. Näitä suulakkeita koestettiin ja arvioitiin neljällä eriluokkaisella kivihiilellä, ja kuten kuvioiden 4-7 luokka/talteenottokäyris-tä voidaan nähdä, oli kierukkasuulakkeen talteenotto pa-3Q rempi kuin umpisuihkusuulakkeen kaikissa neljässä tapauksessa.

Kierukkasuulakkeen mahdollistamat paremmat hiilen talteenotot saavutettiin alemmilla öljynkorkeuksilla jokaisessa eri kivihiililuokassa.

35 Kierukkasuulakkeen pxahdi s tus vaikutus todettiin 13 „ _ 75104 paremmaksi kuin täyssuihkusuulakkeen sekä Länsi-Virgi-nian että Illinois'n hiilellä kahdessa koestuksessa, joiden tarkoituksena oli esittää tuhkanpoiston vaikutus vaahdotusajan pituuden suhteessa. Molemmilla kivihii-5 Iillä tuotti kierukka saman tai alhaisemman tuhkamäärän paremmilla talteenotoilla lyhyemmässä vaahdotusajassa (taulukko 13).

Syyt tämän uuden suulakkeen ylivoimaisuuteen perustuvat sen rakenteen yksinkertaisuuteen. Kierukkamuo-1Q to saa aikaan hienojakoisemman hajoamisen kuin umpisuih-ku ja vapaa läpikulkuhalkaisija on 42 % suurempi. Tämän ansiosta on läpimeno suurempi, mikä aiheuttaa suuremman ilmastuksen, niin että enemmän kivihiiltä kelluu. Kieruk-kasuulakkeen suihkukulma on leveämpi, mikä tekee mahdol-15 liseksi sen sulkea sisäänsä enemmän ilmaa. Tämä lisääntynyt ilmastus sallii paljon pienemmät reagenssikorkeu-det ja vaahdotusajat. Kierukkasuulakkeessa ei ole sisäisiä osia, jotka rajoittaisivat virtausta tai aiheuttaisivat tukkeutumista, ja johtuen sen yksinkertaisuudesta 2Q se voidaan työstämisen sijasta valaa, mikä alentaa sen valmistuskustannuksia. Näitä suulakkeita on saatavana uusilta valmistajilta tehtyinä yli 40 eri meteriaalista polypropyleenistä kovametalliin.

Saatavana on kaksi suulakerakennetta, onttokarti-25 öinen suihkukuvio, jota tehdään joko 50° tai 120° suihku-kulmalla sekä umpikartloinen suihkukuvio, jota tehdään 60°, 90° tai 120° suihkukulmalla. Molempia kierukkaraken-teita, joissa oli kapein suihkukulma, koestettiin umpi-suihkusuulakkeeseen verratuina. Huolimatta siitä, että 30 useat yhtiöt valmistavat kierukkasuulakkeita, oli koeste-tut nimenomaiset suulakkeet valmistanut Bete Fog Nozzle Inc., Greenfield, Maryland.

Koestusten rikastusprosessi seurasi Burgessin ja muiden yleisiä opetuksia ja esitystä US-patentissa 4304573, 35 joka on nimenomaan liitetty viitteenä tähän. Kokeet suoritettiin toisiinsa nähden mahdollisimman identtisesti 14 75104 käyttäen samaa rikastusmenettelyä samassa laitteistossa, johon kuului Ramoy-pumppu sekä kuulaventtiilit, lukuunottamatta suulakkeita, samantyyppisillä kivihiilillä ja reagenteillä, kuten mäntyöljyllä, seoksella, jossa 5 on 75 % lämmitysöljyä 6 ja 25 % lämmitysöljyä 2, kupari-nitraattisoolilla, l^C^lla ja 2-etyyliheksanolilla (vaah-dotusaine). Vaihtoehtoisissa rikastusprosesseissa voitiin käyttää muita kemiallisia reagenttejä, esimerkiksi butok-sietoksipropanolia (BEP) tai metyyli-isobutyylikarbinolia 10 (MIBC) vaahdotusaineena.

Taulukoissa 1, 5, 7, 9 ja 11 osoittavat numerot yleisesti (prosentuaalisesti) sitä ainemäärää, joka jää silmäkooltaan annetun seulasuodattimen yläpuolelle, kun taas viimeinen negatiivinen (-) merkintä osoittaa mate-15 riaalia, joka on läpäissyt 0,08 mm:n siivilän. Taulukoissa 2 ja 3 esitetään suulakepaine lainausmerkeissä vasemmassa sarakkeessa annettujen öljynumeroiden/T(naulaa/-tonni) yläpuolella. Taulukoissa 2, 3, 4, 6, 8, 10 ja 12 viittaavat öljynpintasarakkeet naulaa/tonni seoksessa, 2Q jossa on 75 % lämmitysöljyä 6 ja 25 % lämmitysöljyä 2. Taulukoissa 6, 8, 10 ja 12 viittaavat sarakkeet T vaah-dotettaja naulaan/tonni vaahdotusainetta, joka on 2-etyy-liheksanolia.

Lähtöarvioinnissa käytetty kivihiili oli Illinois'n 25 lajittelematonta juonnehiiltä nro 6 (S-4200), kuvio 3 ja taulukot 1-4. Syötetyn jauheen seula-analyysi esitetään taulukossa 1. Umpisuihkusuulake (HC-3050) ja onttokartioi-nen kierukkasuulake (TF-12N) koestettiin ensin paineilla 0,14, 0,34, 0,67, 1,10 ja 1,52 bar. Kaikki muut muuttu-30 jät pidettiin vakioina. Kullakin suulakkeella suoritettiin kolme koetta kullakin paineella. Kokeiden suoritusjärjestys oli satunnainen. Yksittäisiä kokeita tehtiin umpikartiokierukkasuulakkeella (TF-12NN) Illinois'n hiilellä ilmoitetuilla eri paineilla.

35 Myös toisentyyppisiä kivihiiliä arvioitiin vertaa malla onttokartioista kierukkasuulaketta ja vakiomallista 15 7 51 0 4 umpisuihkusuulaketta. Näihin muuntyyppisiin koestushii-liin kuului luokaltaan keskinkertainen kivihiilijäte Indianasta (S-4245), kuvio 4 sekä taulukot 5 ja 6, heik-koluokkainen lajittelematon kivihiili Wyomingistä (S-3950) 5 kuvio 5 ja taulukot 7 ja 8 sekä kaksi korkealuokkaista hiilivaahdotussyöttönäytettä, yksi Alabamasta (AFT-14) kuvio 6 sekä taulukot 9 ja 10, ja toinen Länsi-Virgi- ' niasta (S-4261), kuvio 7 sekä taulukot 11 ja 12. Näiden hiilijauheiden siiviläanalyysit annetaan taulukoissa 1, 1Q 5, 7, 9 ja 11. Kustakin näistä hiililaaduista tehtiin laatu/talteenottokäyrät muuttamalla polttoöljyn korkeutta kussakin kokeessa. Kaikki muut muuttujat pidettiin vakioina.

Onttokartioinen kierukkasuulake (TF-12N) osoit-15 tautui aivan ylivoimaiseksi verrattuna nykyään rikastus-teknologiassa käytettävään umpisuihkuiseen suulakkeeseen (HC-3Q5Q). Kuten graafisesti esitetään kuviossa 3 sekä taulukoissa 2, 3 ja 4 annetuista tiedoista käy ilmi, päästiin onttokartioisella kierukkasuulakkeella parempiin 2Q hiilen talteenottoihin kuin kummallakaan muulla suulakkeella, erityisesti vakiomallisella umpisuihkusuulakkeel-la kaikilla koestuspaineilla. Lisäksi päästiin jokaisella koestetulla kivihiilellä kierukkasuulakkeella parempiin hiilen talteenottoihin puolilla niistä öljynkorkeuk-25 sista kuin umpisuihkusuulakkeella. Kierukkasuulakkeen laatu/talteenottokäyrät olivat myös parempia useilla hii-lityypeillä, kuten esitetään kuvioissa 4, 5, 6 ja 7,jotka on piirretty taulukoissa 6, 8, 10 ja 12 olevista tiedoista .

30 Kierukkasuulakkeen aikaansaama ilmastuksen määrä kehitti 2-3 kertaa niin paljon vaahtoa kuin umpisuihkusuu-lake. Tämän suuremman ilmastuksen saavat aikaan suurempi kapasiteetti, suurempi purkautumisnopeus ja laajempi suih-kukulma. Kummankin suulakkeen vaahdotin korkeuden todet-35 tiin olevan vertailukelpoisen. Tämän lisääntyneen ilmastuksen eräs muu etu oli, että vaahdotusaika väheni kolmanneksella.

16 75104 t ctf> Ή β ft Γ" H 00 rH o ϊ i » - - ~ 5 o vo o r* h •h <u cm m n· > λ; •h u Ή (0 4J « (0

rH

3 « I Ή rt ft * •n E ,

O <D I

m 1 rn crv cm eri o ω -h - r. — r- ZJ 3 σν en c» cm cv K Ä cv cv r» vo m

rH

O

M

M :rt op

3 -P I

rH CO O < rt ~ -5 Γ- M- i- CM av o o r , *«*-*- ·*>·*»· ·- ·** ^ S S o m m· vo en o o S ^ rH rH in o en rt 2 -h

O C

Di O

P

e a: * Ή -H 6 cv in n· m -a n· O *. -g· o r~ in n· n·

C O «"H rH I

•H Λί rH λ: •H 3 H rtj •rl

CO

rH

>1

rH

rt e i rt :rt :rt E o o o o m m

rH i—I o M· O ί*» CM <N

•H -rl rH rH cm cm en en

> CO O 43 I

•H I M CO

•η en o a) en D λ: 2 17 1 75104

CM

co

' ' I

2 <*> i « 3 i

H -P

•H Q ! H c § i 7 5} φ j ™ 22^2? VO o VO omis Hinn g 3 H I ^00 m Tr co m en h mmm o -h os ! _T *" »·»». »~·^·. *- -*- *^ ^ k

(¾ K 4-3 j ΉΉΉ VO VO 03 n in VO o CO in COCNCN

| m m vo vo vo oovovo G dP j

Si) o ^ -ti hcoo raavin nm^· comm m ·η cn g 3 S minvo m m σν co <? n ο *p en m ^ £ •h H 11 ^ V ·' *N ·, ·- ·ν I. ,, n ,_i Ό vo Is vor^vo m m m vo f' vo vor^vo ,-i G >i cnmm m m in mmm mmm mmm h I ii jj G f) mmm oo\oo m vo r- cm co m m-i m -Η ίο mt^rH corrm n nm in ο γ- vrirn «Γ*'·- ~. ·> ·, - ., ^ λ (h coco OS co co co σ> m cn m σι oo cococo O (U ^ ^ ^ -vr TT TT Μ·Μ·Μ· -vr rr ΊΤ v τ v X Horn m cn m co o co co o vo . o vo vo r· di>3i σ» r~ m ·*ρ m move ohm 3 4J I ^- *~ ** "**»··* N r· ·*.·,»» ,> *. ^ ~ C I ον σι σι σ co cn cooooo σι co co co co co Q -h -p1 mmm mmm mmm mmm 'irt § m ~ f^ocn Ti«r-<m cn rr cn oOr-i J® 4j 4j i-hc^co h co o mmm o vo m m m *p *“3 £ :0 ·.·»·!* ^ ^ w r. k. «s »s. rs r. #.

2 3 ^ n ^ nnn ιηηττ G S w mcNm mmm mmm mmm mmm 3 O oi m m HNm cn>-tco.. *p r- «—i oo m m g jy o vo h o m m oi h m m m co co r- in

Ψ* Ψ+ Ψ* ·«··»» te· *s Ki K te» ·» S S

g o tt m m Tj> m m m *p *p v m1 m o· S 5 ^ m m r·· m «nm »r m o σι in m· r» m· co O dP4J m oi h o m in hn· o m m co mmm U *»· ·» <« *te» ^ *« te· «te te» V *v te» r* te rd CD Mon mmm mmm m m vo mmm

PJ ^**0 ·Η m *—i H H H l H H H H H H H H

w m ίο1 ov o vo σι o o m*rm meno nmoi vo co en m in vo tp m vo vo vo m vo m m hhh mmm mmm mmm

M -S

id Q

^ S

O op -P en -fr

G 3 -P

0 jS «I

en :o 1 £ £ " , J3 3 I 3 2 . ή m o m y. en I* -p vo iH m X 3 φ o m - k 3 , G O ·ί „ = = VSS O = = H: : «H = = h J- >i* 3 g °

3 --•n M g -5 U

id osaa I 75104 18 co :c0 ^ - S i <u

iH

•Ή C S I

•H ® $ Z!OVO ^r-oo VO in 00 «r m σν οοιηα\ f Γη h i ^°0 ° o\ pH vo n co m m co o «_· *H rti ' "" — * - »- ►. ^ , O K4J r*coo O' ^ ™ pH en mmm ninio § , H minin co en co mown cn cn <n c»p | § <U j ω r-t +j I cor-TT noco r- i"· o hcooc ,nNm ° - |. --- «vr» ί»; s c J sis sss sss zzz s-s rH Φ Ί-* H c i> r-rrcn m co m Vvoo * 3 %\ “JVI ".Λ®

S « “ί 3®« O' co CDf-ΓαΓ io*VaT

O Q ; m^H worn pH in 00 rn N H

c»p 3 ooctipH Noin coi^-ιη r*· co m ooorn

C C i O' 00 o' 00 cn co id r- i" m^|s. m tCi^T

Φ <D £i men tn ' ncin on m m nnn mmm 44 g tj inOWN HINN HMn 4-4 +j +j ° ^’«•pH noh r·. co cm Γ-σι-Ρ <0 Λ :p -pp - - p p ., ___ -H 3 >i £ 7? nvrvj ΤΓ ^r pr in ΤΓ -r 3 * w mmm mmm mmm mmm mmm

D

tn

3 oo en en o m in ro m iooh mmpH

44 φ ioMf in ίο vo **r *r co mooo co m m

Xl "n P· P~ P” P P- ρ#ρ*ρ p V p *- p, p, H g mmm tt py vovoio p» oo r~ r^t^co 3 nj tn , n »f r» pH n vo omin m m co en o σ en << m^rr* oho voi^ch o m vo m h n >1 * J p p p p P p p p p P r p «P p P, :ro rem N f' n vo r· r> co mnc» r- r-· r-

4-> Λ!-Ρ pH pH pH H pH H pH pH pH pH pH pH pH pH pH

fi 1 %

φ H W

tn m w ro en "o ' in co tn m ry vo n i-\ r* ·' ·»·*·* »» r> r> N K K #« «w k O cv m vo vo (N vo vo r- r** co r·» r- vo vo co

•H U) pH pH pH CM CM CM (N (N fN (N (N fN (N (N (N

+> £ >H 3

ro 4J

44 e»

O >H

^ S ί t! q q

C H H

0 55 :P

O >1 1 « en " , | £ 3 3

o . pH _ ΓΡ O CN

^ ”1)0 S ^ ^ ^ 3χΗβφ4< = = *· * = O S S pH = = pH = = Z 7$^ >iX$ S ° 0 n: s s s -a h :o 44 en a 11 75104 19 o o '

M I

γ o» j

“ S

-P

;rö P

^ § P r- oo m in m oo .h

QJ rl IJ rH CO CTl in (N Tr rH

,_j ‘H r—f I ^ K V, d j3 m oo m o cN -tr ,,_i k+ji η t^ σι σι σι en f - ! ‘ S c - o δ οι K r-t -p | c !p § j ή vo en m en m γ»

_ £ +l| <N TT Γ'· in r-l 00 rH

tn I ^ j .SPr1' vo m vo ττ ττ m »τ O 'S {j in m m in m in m

S q +JI

q -H :0 I O «M O r-l ττ Γ" VO

In Ö m' «Tl O CO r-l O rH rH

M QJ Γ* 00 00 VO P·* O r~ _p .pj ττ ττ ττ ττ tt m tt

m 9 i ^ 'T ^ o m Oi rH

S _, -t-M m ro TT σι in vo in ^ jn ^ ^ is ·, v.

S “ ί o o oo co oo *· >+j ·<3· tt n m m n m _, 5 ω

S £ -n r- m o o m m rH

O £ m ^ r- V. r --«i· TT TT TT TT in Tr m X m m m m m m n

nJ

3 d) in o in in <n co n 3 -P tt cm r- m cn TT m tn S ^ ^ r r to 5 m TT TT vo Γτ

X

v> ^ ^ m U5 ^ »h rj m d - f" o σι en tn r· ,ρ ·?·η r~ pr vo <n r- TT r» v> ”p Ή «H _I tH i—I r-( r-1

0 P W

Ή +j

Jd qi cn vo en o m cm r~ £ 4J - r. K ^ ^ ^ n tt ‘ o vo <n oo vo r-

d P f-l. (N CN <N CN CM (N

di -p 1 " * , 3 ί 1 o ω -P -P O VO VO o o

TT w :P (N in rH r-) r-l CN CM

.U >1 O X UI

3 g 3

H EH >i OJ

d 77^ o o o o o o o

^^:0 0 ^ * I r-t , ) I I rH

75104 20 I oo σ\ in σ\ «n 'Τ [1 .. ^ Μ «. ** λ Β ο ίτ m η «Η ^ I 9 Η ΓΊ οο «*ϊ <#>; Ä c; ** 0); -η c! α, > ϊ| h .a! •Η ο ! 1Ä £ do; η H m Η οο ιο C ξχ ί - §^ σν m ιο οο οο ιη in <Ν τ ω ! <#> I , .

m ^ 2 cOrHvo-q-nfMvoJo r\ fl) ._j 8 ,5 % o^oococnrojno

8 ·Ή Dj S

2 -h ! ^ p Λ r0 <D fl

H -P -H

:fl G

•n O

M

c λ;

fl -H

c e <ö •H *► xj O o c\ m ’’f ^ G m TT o f' m 'T ^ h λ; n ’ r-ι h *

G

•H rfj CO >1 >1 I—i fl

G

fl

:<0 A

rH en •H d) > e •H I o o o o o uo in •H (O [N o 'ί o N Oj W D ,-t >—l m (M <n en 75104 21 G c¥> 5 δ *- vo o m vo in σι or^rviov^o ^ "M Q ^ ^ ^ ^ ^ k k ·- ·- ^ i^Taij o vo mrf in o oouMunn £ jj O oo r» vo in os oo co co co p"

C*P

§ r^convfTjn onvfvf inn •H VOOiNHN'T (ΊΜΠΟΙΟΙΗ

3 ^ ^ ^ ·- ·ν V ^ ^ K

2 οι rr ·—I m (n m ιο νο ίτ (n rr ττ Tjt +J in m in in in m m m in m m in

in :§ B

?! S VO 00 p TT VO (N ΗΡΡΟΡΙΏ

q +J I—| lOOiniMNVO OI P OI P 00 H

, *H :0 w k r* r- »s v • H >ι H ττνονοιηιηΌ· r« vo v m in in

Ui « Co m m m m m n m n m m m n m . (*o O ^ in p oj p en <n rH en in oo :fo q) ipi vo en oo o co m o ® «λ o o\ r» H q 4J O - >s -s - - K. r· K ^ k 1-1 S Q Γ<Λ invomr»inin tnmvovo^rm 0) 2 R i m m m m m m m m n m m m ^ g . o •h +j 4j m m r~ o co tr m o voninhvvo •h 2 :ö « ·— r-ι o o r-' m in r—i in rr vo en co rG jÖs ! rH ♦·. r». *·* f» ^ »S ·». r- rv κ *„ 1) S CO on w en ή o o en en OJ en en o en co en 4-i NnnnnNH cn cn ro cn in cn :(fl < Λ ·<-> |2 £ Γ- ^ ^ g g

§ a S

•H S <

n g hJ

q m » H o iR· m w

P E-ι O

0 ε m > Φ O O O (N en O En ΗΙΟΙΛΓΌΗ

i_i _ -P v| r^iHenoocooK loenn-ennH

3 k R y, en rH o o co oo g oocnooooo H fO· f-, fHrHrH cj; . . P 4J τ3< l; vf eri 2 -Ό - oo <n o cn en en v- n n h o n oi

Yj 2 ,η1 m ° HovotoHffl D · en en vo r" <n en Π W f** »s ·« »-> k t» rs, ». ·**»»·«» ir{ 3 vD^nminin m m π τγ κμλ ^

Jr s nnnn f*T_en m en n ro en m

c * s I

,w «8 V\ mmr^vosrp g rH oo in o o en T; m . fp vo 'f vo in «-Mr E nm vo o vo sr

Φ 4J+J S NNNINNIN * (N <N CN en IN CN

•X m :o qo ° •s S ^

rH

3 C

3 -S ' ·

Ui -P

O rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH

1 h N VO VO VO VO VO VO VO VO VO VO VO VO

VO O O O O O O O O O O O CD

o M S ·λ m 3 c <U ** ·" rH £h o o o o tn in o o o o m in

3 ·(—l q rH rH rH rH H H H H

g Ö5 22 75104 cV> ** *H \ c Dj p* o •’t ^ o) g ~ ^ G (0 o CO Η Ί* •rj <u H <s > a;

•H H

•H (0 4J «

rH

d

•H X I -H

V) DO, >1 •'“'Si

>1 O 0) I

C (0 ! n o t"* Γ* •β 0) ·Η I „ ,*·»»« S S 1 <t> r- co m .2 * ^ ; σι σ» oo a ! 5 i

Is Ή j

tfl I

0

Ai G dP ! X ·· I : s S -S ', ί Ί ° -J °« 5 8 £ ! ° ” 3 S ? ά j

S

O d

05 -iH

G

G O

•H M

tn ,*

G -H

g E m ^ 2 - o - O 1 LO ^ >1 o H 1 S a:

x d <C

E o O ° «Λ in

H ^ o «n «N

H rH <N «N ro tn O Δ 1 t Ai en !

WO(DI

d a; s i 75104 23

§CNO

(N ro r* o co nn^nno H -P O ►* *N *V k r* K K K s.

'Hl'irtij VOUNOHCO HOClOl^lil iS+JO cd oo co oo r> m σι σι co ω ω n

cJP

§ ηουρωη co o h « in σι r—I Γ" CO CO tr »O' O HVlO'f oo

rH #·" r* >v k K * *' K k K

•d n, in i/t^ ίο in io <n m n m m ^ tr -tr tr vr vr n· tr rr t* tj·

o ;S B

4? ω 4-> (vj tr v t*>in ίο σι r* o oo r— o σ' ^ r ΰ v HOHOi^n t^mcDomr-t ►- »v ix k r- v »- ^ ^ m -h >, m u5 n in ιο lOMni/uoio ci ui co ^ ηηηηηη ηηηηηη g M S o tr m n h n σ m n- m tr Is O ω 0 σ\ ίο m io r> fn v in o vo io m fy» ·«» #«· ·«» ^ K K ►· K rs » f\ t> 0)0 | οιΟΟΟΗΟ o σι oo o o o :tö ‘d R Λ n tr tr tr «r tr tr n n tr tr »r * I 2 fY") ^ R ij * " «nntronm trinnnioin "G ;q o m co m in rico z Νηοωιηη 'P *^1 ^ ►. »« Γ· r. »f »N ^ »- K ·- *. ** '“J S U5 ^ io vovo vo Γίο . > vd in vo vo m * (nmnnnn , m m m m m m

•Η ns J

Λ ^ fc.

d En c 3 *-< tn

(fl <D

S G * d <U Π3

zj β H

•O -H 2 G O 3

H -H M

±i o

-M j_( -H

P q) ra mo tr Mn in -3 mnnnHtr r 4-i x m in σι σι oo vo w h o n σι n in S 3 -P n .’τ iN (N n vo σ» vo ^

, -ί · -P rH rH rH rH H rH Φ rH*HrHr-HfHiH

5 J ^ c m ’d 2 :0 ' o o m σ in H ra X en m o o in r·" 3 p >i m m H tr tr h r> 3 oirnHHHtr P* n C/2 (N p *. r* »·» *·» r· ·» P ·» ·« r* r» M ^ io io r· vo r- r> <L) m vo σι co n

O r (S (N IN OllN CN · -H N (N (N OI (N (N

> £ .* öP 0) 3

G -3 tn O

Φ * Q “ οβσΜΌ χΐ σ tr n tr vo vo T3 CQ 3 ’ *· ·»,·»·' *- *- χ) ·- ·- ·" ·- »·

•-H Hi. p tr in vo vo tr in £ co σι <πη co H

Q) n M 5 N N <N N (N (N Q CM (N (N Π (N (N

X ® ‘.O ^ •3 S &

*H

§ % en i> O VO VO VO VO O VO VO VO VO VO VO kfl I - 'y m m m tn m m m in in in m in . νξ/ ·*3 ► VV»'·'-' — »- qq o o a o o o o o o o o o

O

X 9 >3 Eh & v o o o o o m o o o o o in 3 -C" -riM (N (N (N (N H IN (N (N (N r-t

S i| ÖS

75104 24

t#P

C Q* VD f\J 00 f—I o ·»·»··♦»·* 2* c (u ovoooon •““I Ή <D ΓΜ m ^3* I > a;

E-i -H M

-H rtJ

< -P « ^ (0

rH

(¾ 3

ιΗ P

r-I 3

g « I -H

(U id Q.

C ·η E

•H 0 <U I

o C W I Tf co <n σν o 4J £8 m rH r- ka; οσιΓ'νοιη 0 a w cti d

-P

0 .2 a: ό

Ai Λ <#>

d «a I

r-t Γ3 0 d > c ^ ιο ιο io m en o o ^ m 2 οιη-^Γ^'ΤΓ'ο' g H rH . in o (3 h X) (0 «Η

< (0 •H

•H C

W 0

>i P

>i a:

Ή -H

<fl e „ C <n m ·& (*f *r *r

no .. *j· ο γ~ in "3· •'T

:d o r-t r-t I

H Ai •h a; > d •H < Ή w :ifl ES o o o o to m

1—1 O *3· Ο Γ'· οι <N

rH (N fM fn m

tn O Jd I

I Ai m i

ω 0 O) I

d a: s| 75104 25 C cK>

Γ'· <Τι VO pH tj· in pH VO CN

H 4J O ·“ ♦v »*k ^ —~ '3'd f} M^ruNo vo vo ττ rr xt κ·3θ o> cd oo co co cn σι ov cn

iH

g <** < g ^ Γ-f Γ"^ Ο <—I Γ*-» VO m rf Η Γ' •H *· ^ ·* · k ·. #· k (0 -d „. rr m vo vo vo ro rr m m

rH ^ jjj VO VO VO VO VO ID VO VO VO

^ SQ

0) :<9 3

Ψ 0) 4J «H

C +J· H VO pH in VO σν VO CO CD

H -r3 ·η *~ *··»*- ►. *. » p k 1· id -pH ’>, vo vo vn vo vo vo m vo c^ vo O m m m m m m ininmm ϋ o

pH ^ /,) V> f^· O' CO ΓΝ(Ν d CN Cl pH

0 CjJ C3 p p p *· » p p p p q3q vo n- vo vo vo vo vo

01 -H 3 · CN CN CN CN CN CN CN CN CN

=3 £ *i - y +j R ^ s Q ΐί .Q N* ' NVDHOWT o o o r» τι *ig *>L; *' p *· p p· 2 p p ► jh K CO i *n ¢) in m m o· m nj io in in ^

flj M pV CN CN CN CN CN Γ* CN CN CN CN

ttj *0 r* > ! pH fr< ^ i 3 Eh 3 3 ^

π) M

2 .. ω § c * J3 e> ,2 JS -H 3 3 0 3 *· i -H m

Jj -P 0

o H . . -H

p dl irt *3 p hj CN CO o TP VO Vh y o*> Q n coinHicH co in n· vo ro g R X P p - P Ρ ^ . P P ..

R nj. +j co C' vo vo co cn cn co oo ^ +»! c * R 3 >i m ° cn co co vo σν ^ ηητμλ CO ·* ·* »v »v *· t, »< r> »v ·.

y in R co co cr> cd n- m co cd r- co

CN 2 pH pH pH -H pH ·η pHpHpHpH

* «. « 3 * CJ 4J —' <P s g W , en r- in o vo R σν ττ η ττ

ΧΪ W 3 'H p »* P p p Ί~ p p p P

•H 5. Θ4 n n m n n d opopho

Φ Jj 4J S CN CN CN CN CN S. CN CN CN CN

X m :0 ° ^ 3 a ft1

«H

§5

M -P

O 00 00 00 00 00 rH pH pH pH

1¾ tt sr τ τ sr in vo tn in

O 'PV ·5 p p p P P P P P P

H Jj ooooo O o O O

2 m 2 jg vn cn m 3<.|| SS·"^’ SS"’""

S ^ SS

26 75104

rH

VO

<N <*P

| v ·Η ζβ G CU CN CO VO rH 00 Γ** d) £ *· v. h ·* k s» G <tj © h r* r·* vo o (ti -H O rH (N Π rH > λ:

rH Ή lH

0) Ή <0 0)4-1« C nj •H Ή «j -2 o §

4-1 P

4-1 « I ,r) rH <0 Dj | O Tl E |

CU o 0) I

Ul CWi0o<N*j*cn<Nfn p 0) -rl ! ·»*»·»··*·».

+j -HOio>oofN(Mncn 0 K -Y , <31 <31 <31 03 f» <£>

S I

(0 | rH fö Ή- >

O C

1« f0 « -H <#>

3 C I

-H -H O

P O' G ΓΗνΟΟΟίηΓ'ΟΛΓίΟ ^ -H ·-»-*- r- k r> - ·— E-· -h <0 OrHinoioinöio

> (¾ LO O

1 rH *H

ui e »o ^ *o

-H

-rH Π

w O

£ & H e <d κ o σι m tt ro *3· t C H TT O 1~- LO TT Tj> :S θ' " ^ ^ '

rH X

•h λ; > 3 •H <

•H

en :2 ooooomm

Ji o TT o (N oi ^ rH H <n (M n n tn o Λ 1 i x tn tn o Ψ o x s 75104 27

rH

.

Dj c# 7 s 8. IV.” ®^ ώ 3 3 3 'Τ^’τνηΝ •P nj -U σ\ σι σι σν σ> oo m ci m <r> o o (0 K -p o i—4

rH CAP

Q)

o) S

d <3 h m n co n oo rH n oo o •H .—I ·**·*·*·***·». K n. ·« «> v

(t3 -H N H N (N mpg H H IN H O H

0 »C Φ ό vo y> vd m <o vo io vo io in vo P en

3 :rjj B

0 P 3 'Ί. OHHininN tn vo oo cm tt r«

f II 5 5V5V5V sVss'sV

0

Ti # — 01 vo h in r? in m in (N o n VO

<β § Q in JS S Ξ 3 ° 2 Ή O O iH rH O

d -Ss' o m m m m m m n n n m n m > £> -P j m S ^ K 'Vl0..'"''000 en m rH CO ovin HH rA VH ·· I* t* »4 Λ e ! iS vp vo vo vo m m 2 vovovovovovo

H I Μ n) M M IN IN (N IN <N <N (N <N (N <N (N

Cn I ^ «H

p <0 1 •P t rH f*-* > ! d E-· 1 I 2 w

P I CG

CO ' 0) die .* :ftJ I a) rö ij 1 d p •p ! 0 ?n

Oi ·Ρ W

s <D -U 0

f. -M U -P

«J 31 * n· m 00 <n 00 <n £ oovnooovvr d - -P I - »r P r- r- rH d *i O vo m n vo ov r» 10 ('•r^r^r^coao •p -¾ .-P: -p ^

ia ·§ -Q, P S

P fi tn G ^ d *? O 00 oo av co ov o -¾ voovoovcoh φ _Γ .r - - r- P ^ ^ r» ► > S d vo co vo o co P vovonmr>a

M m ^ AS N N IN (N Π (N Φ (NlNlNNNfN

C P θ 3 (U - Q ·Ρ r* tj W 3 i 3 •H 3 PI en «n m vo or-© 0 h m rvi o 00 r- m Φ . ! ·Ρ r - ^ ^ +J r* ..

H 0)·η Λ n N H (N VO O P onvf lOINOv

y O S <N (N (N n CN (N C (N (N N (N N H

Π3 « ω D o .

I—“{ 3 e tn +j . % -Eh d vovovovovovo vovovovovovo (N ijSv J3 vovovovovovo vovovovovovo 0 ^ ^ OOOOOO 000000 3 3 2h S| 2222·"" 2222^ 28 7 51 0 4 I ο Γ* <n co r- o cn oo C *'*··' «-»»·*.. ^ „ COCOrHo^rvo ^0>oocr>m rn in r- co cd cd tu T1 d

c i .JS

•H P % o S «· jj o h o £ * o -3 33 0 cu 3 in cg ok5 0 ρίπ Ή i-H (Ti o (N VO co o Ό H Λς ; *“ ·“ ♦»>··».►· ^.

Λ 0J^ vovor< r- 00 00 CO 00 en cd ö S ! ' cd pc t-i > j e ! cd j

H I

•S o\ f § θ' n H tnivoo (n i—e n n o m (Ti ΰ m Jj -“ — ^ ^ v.

h 'T | c*p 00 o m to vn m m σ\ r'- vo > (d «HrH A >-t ,H rH .

1 d> > H

•rt -u g S

en >1 d :§ C ! £ H J ~ ! f o ' i ; MG ^3

M 0 i S

3 0 u I ω *3 ίί * g VOC0.-4 ^ m r~ m rr o H C u"> 4-> 'ΐ o o oo ^ cd ro 0) O; h vor^co. JL cm m m Tr -vr in 2 W I 43 oY> « 3 |SÄ

^ 3 ^ B 1 H

g l:as e Λ | s •h ·§ <#> in

•H □ ^ *H

*H Jj orn\o *j|j m <<? r*» r** co <7t C&'S ·* n *r- J_3 ^ r.

3 B P to VO VO H 00 CO Co CO CO CO

+j -M t-1 P» 2 g u .□

ω S

> L I

2 013 i 2 "d 1 tr* r— σν o oo in rH en 5 $ - - - - - ~ r- r- (H * 'ömr» m m en vo en vo tn ^ <-« rH r-l ro I · 5 9. a O £ g "2 - m o m o m o ro£<d ------- !S «M ^,γμπ o >—e ή <n fN rn > > ’cd

Claims (12)

75104

1. Laite hienojakoista ainetta sisältävän lietteen ainesosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu 5 siitä, että laite käsittää: a) vaahdotusaltaan; b) ainakin yhden avoimesti virtaavan kierukkasuihku-suuttimen (16), joka on sijoitettu vaahdotusaltaan (12) yläpuolelle suihkuttamaan suhteellisen matalan vastapaineen 10 alaisena suulakkeen poikki syöttölietettä, joka sisältää hienojakoisen aineen pieninä pisaroina, laajenevana suihku-tuskartiona, niin että hienojakoinen aine dispergoituu poikkileikkaukseltaan suurenevan ilmastusvyöhykkeen (19) läpi altaassa olevan nesteen (14) pintaan muodostaakseen 15 tälle vaahtovaiheen (17), jossa kelluu hienojakoista ainetta; sekä c) välineen kierukkasuihkusuuttimen/-suutti-mien (16) aikaansaamaa hämmentämisen säätämiseksi, jotta syntyisi pyörrevyöhyke, joka ulottuu rajoitetun matkan pää- 20 hän altaassa olevan nesteen pinnan alle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite lietteen ainesosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, että kierukkasuihkusuutin/-suuttimet (16) on sijoitettu annetulle etäisyydelle altaassa (12) olevan nesteen (14) ylä- 25 puolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, että kierukkasuihkusuutin/-suuttimet (16) suihkuttaa/ suihkuttavat onton kartion muotoisen suihkun altaan (12) 30 nesteen (14) pintaan.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, että kierukkasuihkusuutin (16) käsittää olennaisesti 50 asteisen avoimesti virtaavan kierukkasuihkusuuttimen.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen laite lietteen ainesosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu 75104 siitä, että se käsittää välineen lietteen syöttämiseksi suihkusuuttimeen/-suuttimiin (16) 0,14-1,72 barin paineen 5 alaisena.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite lietteen ainesosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, että syöttöväline syöttää suihkusuuttimeen/-suuttimiin (16) lietettä 0,7-1,4 barin paineen alaisena.

7. Jonkin patenttivaatimusten 1-6 mukainen laite lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnet-t u siitä, että se käsittää välineen lietteen syöttämiseksi kierukkasuuttimeen/-suuttimiin (16) jossa lietteessä on kivihiilihiukkasia, niihin liittyviä epäpuhtauksia ja pin-15 nankäsittelykemikaaleja kivihiilihiukkasia varten, sekä välineen (28) altaassa (12) olevan nesteen (14) pinnalle kerääntyneen vaahdon kuorimiseksi, jolloin laitetta käytetään kivihiilen rikastamiseen.

8. Menetelmä hienojakoista ainetta sisältävän liet-20 teen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet a) suihkuttaa hienojakoista ainetta sisältävää syöt-tölietettä ainakin yhden avoimesti virtaavan, pienten pisaroiden muodostaman laajenevan suihkutuskartion aikaansaa- 25 van kierukkasuuttimen (16) kautta siten, että hienojakoinen aine dispergoituu poikkileikkaukseltaan suurenevan il-mastusvyöhykkeen (19) läpi nesteen pintaan muodostaakseen pinnalle vaahdon (17), jossa kelluu hienojakoista ainetta, b) säätää suihkusuuttimen/-suuttimien aikaansaamaa 30 hämmentämistä, jotta syntyisi turbulenssivyöhyke, joka ulottuu rajoitetun matkan nesteen pinnan alle; sekä c) poistaa vaahto nesteen (14) pinnalta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu siitä, 35 että suihkutusvaihe käsittää vaiheen suihkuttaa ainakin yhden, olennaisesti 50-asteisen avoimesti virtaavan kierukka-suihkusuuttimen (16) kautta 50-asteisen onton kartion muotoi- 75104 sen suihkun kehittämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä 5 lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnet-t u siitä, että se käsittää edelleen vaiheen syöttää liete suihkusuuttimeen (16) 0,14-1,72 barin paineella.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä lietteen aineosien vaahdotuserottelua varten, tunnettu 10 siitä, että lietteensyöttövaiheessa liete syötetään 0,7- 1,4 barin paineella.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää edelleen vaiheen syöttää suihkusuuttimeen (16) lietettä, jossa on kivi- 15 hiilihiukkasia, niihin liittyviä epäpuhtauksia ja pinnan-käsittelykemikaaleja hiilihiukkasia varten, jolloin menetelmää käytetään kivihiilen rikastamiseen. 75104