FI76502B - Foerfarande och anordning foer inmatning av kemikalier i en process och/eller provtagning ur processen. - Google Patents

Description

! 76502

MENETELMÄ JA LAITE KEMIKAALIEN SYÖTTÄMISEKSI PROSESSIIN JA/ TAI NÄYTTEIDEN OTTAMISEKSI PROSESSISTA

Tämä hakemus on jakamalla erotettu patenttihakemuksesta n:o 5 Θ240Θ0.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksien 1 ja 2 johdanto-osien mukaiset· menetelmä ja laite kemikaalien syöttämiseksi prosessiin ja/tai näytteiden ottamiseksi prosessista.

10

Rikastamon vaahdotusprosessiin olennaisesti liittyvät mal-milietteen käsittely-yksiköt ovat jakovalmentimet, liet-teenjakajat, vaahdotuskennot ja pumppukaivot. Jakovaimenti-melta 1 ietteenjakajan kautta lietevirta ohjataan yhdelle 15 vaahdotuskennol1 e tai usealle rinnakkain kytketylle vaahdo- tuskennol1 e.

Vaahdotuskennoja voi olla useita kytkettyinä sarjaan siten, että liete virtaa ensin ensimmäiseen kennoon ja tästä seu-20 raavaan ja siitä edelleen. Tämä edellyttää venttii1eiden tai vastaavien sijoittamista kahden peräkkäisen kennon väliin. Nesteen pinnan laskiessa jälkimmäisessä kennossa otetaan siihen lisää lietettä edellisestä kennosta tai jako-valmentimelta. Venttiilinä käytetään yleisesti ns. Jetku-25 venttiiliä, joka on sijoitettu kennosta ulos johtavaan putkeen. Venttiilin toimintaa ohjataan erilaisilla mekaanisilla tai sähköisillä pinnan korkeuden tarkkailulaitteilla. Pyrkimyksenä on pitää pinnan korkeus likimain vakiona kussakin kennossa tai kennoyksikössä.

30

Vaahdotuskennoista välituote ohjataan pumppukaivoihin, josta se pumpataan uudelleen prosessiin tai seuraavan rikas-tusprosessin jakovalmentime 11e/Jietteen jakajalle. Kennoista saatava jäteliete vuorostaan ohjataan pumppukaivojen 35 kautta kaatopaikalle tai sopivaan jälkikäsittelyyn.

2 76502

Lietteen pumppaus pumppukaivoi 1 ta tapahtuu yleensä ilman säätöä. Lietevirtaa voidaan kuitenkin säätää pumpun kierroslukua muuttamalla tai venttiilin avulla pumpun painepuo-len virtausta 1 etkuventtiilil 1ä kuristamalla.

5

Rikastamon säätöön liittyvät vaikeudet johtuvat pääasiassa siitä, että 1 ietevirtojen säätämiseen, näytteiden ottamiseen ja kemikaalien annosteluun ei ole tällä hetkellä olemassa tyydyttäviä laiteratkaisuja. Näissä oloissa käytetään 10 useimmiten 1etkuventtiil iä 1ietevirtojen säätämiseen. Kun otetaan huomioon se, että lietteen kuiva-ainepitoisuus on useita kymmeniä prosenttejä, jopa 70 %, on ymmärrettävää, että 1etkuventtii1 in kestoikä on hyvin lyhyt. Toisaalta se vaatii myös tilaa suhteellisen paljon. Tilaa tarvitaan myös 15 siksi, että voitaisiin suorittaa venttii1eiden vaihdot niiden mennessä käyttökelvottomiksi. Tämän vuoksi kennot on käytännössä ollut pakko sijoittaa toisistaan erilleen. Let-kuventtiilin vaikea säädettävyys aiheuttaa myös suuria vaikeuksia 1ietevirtojen käsittelyssä. Lisäksi on todettava, 20 että sähköhäiriöiden aikana letkuventtiilit yleensä avautuvat ja tällöin saattaa suuriakin määriä kallista lietettä joutua hukkaan.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella voidaan 25 näytteenottoon ja/tai kemikaalien lisäämiseen liittyvät ongelmat ratkaista. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa .

30 Keksinnöllä saavutetaan huollon ja prosessin säädön kannalta seuraavia huomattavia etuja. Venttiili näytteenottoa varten voidaan yhdistää 1ieteputkistoon sopivaksi katsottuun kohtaan. Muotoilemalla venttiilipesä tietyllä tavalla saadaan putkistossa kulkeva liete pyörteiseen liikkeeseen, 35 jolloin näyte on tasalaatuista. Venttiilin kautta sen varsiosaa hyväksikäyttäen voidaan kemiaalien syöttö suorittaa prosessiin sekoittumisen kannalta edulliseen vertauskohteeseen .

3 76502

Prosessihäiriöiden yhteydessä venttiilin, mahdollisen venl-tiilipesän ja putkiston aukaisu ja huuhtelu paineilmaa tai vettä käyttäen on mahdollista. Toiminta voi tapahtua täysin automaattisesti ohjattuna sopivan tietojenkäsittely-yksikön 5 avulla valvomosta käsin tai manuaalisesti.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti vaahdotuspiiriä; 10 Kuvio 2 esittää tarkemmin erästä venttiiliä osittain sivuosittaan 1eikkauskuvantona;

Kuvio 3 esittää sivukuvantona erästä toista venttiiliä, joka on varustettu pesällä;

Kuvio 4 esittää sellaista venttiiliä ylhäältä päin nähtynä, 15 joka soveltuu keksinnön mukaisesti erityisesti näytteiden ottamiseen ja/tai kemikaalien annostele-miseen .

Kuvion 1 vaahdotuspiirin mal mi 1ietteen käsittely-yksiköt 20 ovat pumppukaivot 1, 2 ja 3, jakovalmennin/1ietteenjakaja 12 ja vaahdotuskennot 13, 14, 15 ja 16. Kuhunkin käsittely-yksikköön on sijoitettu yksi tai useampi venttiili, jonka rakennetta on yksityiskohtaisesti kuvattu suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 824079. Kuvion 1 venttiilit ovat up-25 poventtiilejä 17, 18, mutta niiden sijasta voidaan käyttää myös pesällä varustettuja venttii1 eitä.

Venttiili käsittää yleisesti määriteltynä toisiinsa koaksi-aalisesti sovitetut holkit 1, 2, tiivisteen 3 ja käyttö- 30 laitten 17 toisen hoikin liikuttamiseksi (kuvio 2) ja samalla ainakin toisessa hoikissa olevien aukkojen 12 tehollisen virtausalan ja lietteen virtauksen säätämiseksi, jossa venttiilissä toinen holkki on kiinnitetty irrotettavasti esimerkiksi ruuveilla 23 (kuvio 3) suoraan tai erillisen 35 istukan välityksellä venttiilipesän 4 pöhjal aippaan tai aJ- 4 76502 taan pohjaan ja toinen holkki on kiinnitetty irrotettavasi, i esimerkiksi ruuveilla 22 käyttolaitteen 17 varteen 16 (kuvio 3) ja tiiviste 3 on asennettu jomman kumman hoikin 1, 2 ympäri J1 e.

5

Kuvion 1 mukaisesti vaahdotuskennoja 13, 14, 15, 16 on sijoitettu rinnakkain. Kennot voivat olla esimerkiksi sen tyyppisiä kuin suomalaisessa patenttijulkaisussa n:o 42 302 on esitetty. Kennot 13 ja 14 ja vastaavasti 15 ja 16 ovat 10 yhdistetyt toisiinsa siten, että niillä on yhteinen neste-tila ja pinnankorkeus. Kennon 14 sisään on sijoitettu venttiili 17, joka saa viestejä kennon 15 pinnankorkeusanturi 1 -ta. Vastaavasti on kennon 16 sisään sijoitettu samanlainen venttiili.

15

Sijoittamalla kennojen pinnan säätämistä varten tarkoitetut venttiilit ja muut laitteet kennojen sisään, voidaan kennot rakentaa kiinni toisiinsa. Täten esim. kennojen 14 ja 15 välillä on vain yksi osittain yhteinen väliseinä. Kuviossa 20 1 on esitetty ratkaisu, jossa kennot on sijoitettu eri ta soon. KäytännBssä rakenne voidaan toteuttaa myös samassa .tasossa olevan ratkaisuna. 3akovalmentimen/lietteenjakajan 4 pinnankorkeusäätö voidaan suorittaa periaatteessa samalla tavalla kuin kennoissa.

25

Kuvion 1 vaahdotuspiirin pumppukaivot 1, 2 ja 3 ja jakoval-mentimet/1ietteenjakajat 12 on varustettu kuvion 2 esittämällä ylivuoto- ja tyhjennysventtiilillä 4. Olennaista venttiilissä on se, että venttiilin ontto varsi 5 on varus-30 tettu ylivuotoaukoil 1 a 6, joiden kautta häiriön sattuessa liete valuu hallitusti ulos prosessista tai 1ietteenjaka-jalta 12 pumppukaivoon 1.

Kuviossa 3 on esitetty eräs sovel1utusmuoto pesällä varus- 35 tetusta säätöventtii 1 istä, joka sopii vaahdotuspiirin kä- 5 76502 sitteJy-yksiköiJ1e. VenttiiJin tuJokanava on nuoJen Λ osoittamalla sivulla ja lähtökanava venttiiJipesän pohja-laipassa nuolen B sivuJJa. Venttiili käsittää pystysuunnassa 1iikutettavan virtausaukoiJJa 12 varustetun juoksutus-5 hoikin 1 ja kiinteän säätöhoikin 2. Rengasmainen tiiviste 3 on asennettu hoikin 1 ympärille laippaa vasten. Hoikki 1 on kiinnitetty sopivasti ruuveilla 22 laippaan, joka vuorostaan on hitsattu onttoon varteen 16. Holkit 1, 2 on sijoitettu venttiilipesään 4.

10

Venttii1ipesä 4 ja hoikkien 1, 2 ku1utuspinnat on kumioitu. Säätoholkki on kiinnitetty ruuveilla 23 pesän 4 pohjalaip-paan. Pesän 4 kanteen 24 on vuorostaan ruuveilla 23 tai vastaavasti kiinnitetty kannatinputki 15, jonka altaan lie-13 tepinnan yläpuolella nousevaan toiseen päähän on asennettu käyttölaitteen 17 kiinnityskappale 19. Tähän kiinnityskap-paleeseen 19 on järjestetty lisäksi aukot ja yhteet vesi-tai paineilman huuhteluputki11 e 20 ja 21. Ensimmäinen putkista 20 on yhdistetty venttiilin onttoon varteen 16 ja 20 toinen 21 venttiilipesään 4.

Huollon ja kunnossapidon kannalta kuvion 3 venttiilissä on huomattavaa se, että juoksutusholkki 1 tiivisteineen 3 voidaan varresta 16 nostaa kannatinputken läpi ylös lieteal-25 taasta. Ruuvit 22 avaamalla hoikki 1 ja tiiviste 3 voidaan vaihtaa.

Venttiilipesän 4 pöhjalaippaan kiinnitetty säätoholkki 2 voidaan vaihtaa avaamalla ruuvit 23. Tällöin myös venttii-30 lipesä 4 olisi irrotettava tulokanavan A puolella olevasta altaan seinästä. Tämä voidaan tehdä sulkemalla tulokanava sopivasti ja irrottamalla pesän 4 ai 1 askiinnitys, joka on edullisimmin kiilaluistikiinnitys.

35 Kuvion 3 venttiili, erityisesti näytteenottoa varten, koos- 6 76502 tuu poikkileikkaukseltaan osittain pyöreästä venttiilipe-säst ä 10, joka muodostuu ylhäältäpäin nähtynä yhdeltä sivulta pyBreäseinäisestä esim. U- tai V-kirjaimen muotoisesta kappaleesta. Sen jyrkkään mutkaan on sijoitettu edellä 5 esitetty (kuvio 2 tai 3) venttiili, jonka holkkeja rengas 11 kuvaa. Keskellä holkkeja on lähtöaukko, josta lietevir-tanäyte siirtyy analysointilaitteeseen. Venttiili yhdistetään 1ieteputkistoon sopivaan kohtaan rikastusprosessia. Merkittävää on se, että tällaisessa venttii1ipesässä liete 10 joutuu pyörteiseen liikkeeseen ja näin näyte on tasalaa tuista .

Lietteen virtaus esimerkiksi kennojen läpi voidaan suorittaa tallentamalla käytettyjen venttiilien ominaiskäyrien 15 pohjalta laaditut virtauskäyrät mikroprosessorin tai vas taavan tietojenkäsittely-yksikön muistiin. Kun venttiilin asento ja paine-ero sen yli mitataan ja viestitetään esim. jatkuvasti tietojenkäsittely-yksikölle ja em. virtauskäyriä käytetään hyväksi saadaan 1askentalaittelta edelleen vir-20 tauksen säätöä varten viesti hetkel1isestä virtausmäärästa.

Käsittely-yksiköiden säätölaitteet voidaan yhdistää sopivaan yhteiseen tietojenkäsittely-yksikköön, jonka muistiin on tallennettu mm. prosessin kannalta tärkeät lietepinta-25 korkeudet ja niiden sallitut vaihtelualueet.

Kemikaalien syöttö voidaan suorittaa automaattisesti mikroprosessorin ohjaamana esim. jakovalmentime 11 a käytetyn venttiilin onton varren 16 (kuvio 3) tai näyttenottoon va-30 ratun venttiilin kautta prosessiin. Tätä voidaan valvoa paitsi tarkalla annostuksel1 a myös ottamalla näytteitä lietteestä kuvion 4 mukaisella venttiilillä ja analysoimalla ne vuorostaan autoinantt isesti .

35 On selvää, että keksinnön mukainen laite soveltuu myös muihin prosesseihin näytteiden ottamiseen ja/tai kemikaalien annosteluun ainesvirtaan, vaikka edellä keksintöä on selostettu rikastamon vaahdotusprosessin yhteydessä.

Claims (5)

7 76502

1. Menetelmä kemikaalien syöttämiseksi prosessiin ja/tai näytteiden ottamiseksi prosessista, johon liittyy venttii- 5 le j ä, jotka käsittävät toisiinsa koaksiaalisesti sovitetut holkit, tiivisteen ja käyttölaitteen toisen hoikin liikuttamiseksi, t u n n e t t u siitä, että käsittely-yksiköi-den ainesmääriä ja niiden välisiä virtoja säädetään mainittujen venttiilien avulla ja kemikaalien syöttö ja/tai näyΙ-ΙΟ teenotto suoritetaan venttiilin hoikkien sisäpuolen kautta.

2. Laite kemikaalien syöttämiseksi prosessin ja/tai näytteiden ottamiseksi prosessista, jonka yhteydessä on venttiili, jossa on toisiinsa koaksiaalisesti sovitetut holkit 15 (1, 2), tiiviste (3) ja käyttölaite (17) toisen hoikin lii kuttamiseksi ja samalle ainekin toisessa hoikissa olevien aukkojen (12) tehollisen virtausalan säätämiseksi, tunnettu siitä, että laite käsittää mainitun venttiilin, jossa kemikaalien syöttö ja/tai näytteenotto suoritetaan 20 venttiilin hoikkien (1, 2) sisäpuolen kautta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kemikaalien syöttö on järjestetty venttiilin onton varren (16) kautta hoikkien (1, 2) sisäpuolelle. 25

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, t u n - n e t t u siitä, että venttiiliin on järjestetty huuhtelu-putket (20, 21).

5. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen laite, tun nettu siitä, että venttiilin holkit (1, 2; 11) on sovitettu sellaiseen venttiilipesään (4; 10), joka muodostuu poikkileikkaukseltaan yhdeltä sivulta kaarevaseinöisestä kammiosta, ja jonka tulo- ja lähtökanavat ovat kaarevaan 35 seinään nähden vastakkaisella puolella venttiilipesää.