FI79032B - Foertjockningsanordning. - Google Patents

Description

Sakeutin 1 79032

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyyn sakeuttimeen. Keksintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukaiseen menetelmään suodoksen erottamiseksi sakeutettavasta 5 massasta.

Edellä mainittu laite ja menetelmä on yleisesti tunnettu etenkin massa- ja paperiteollisuudessa ja sitä käytetään erilaisten neste-kiintoaineseosten sakeut-tamiseen, esim. kuitujen talteenottoon paperitehtaan 10 jätevesistä. Tällainen laite on esitetty mm. suomalaisessa patentissa 72051. Suodatusprosessi perustuu siihen, että sakeutusrummun sisäpinnalle syntyy kiin-toainepartikkeleista suodattava kerros, jonka läpi massasta poistuva suodos virtaa rummun pyöriessä. 15 Mainitun kerroksen paksuus kasvaa rummun pyörimissuunnassa. Tämä suodattava kerros poistetaan rummun sisäpinnalta jatkuvasti ruiskutuselimillä rummun yläpuolelta, minkä kohdan jälkeen rummun pyöriessä eteenpäin alkaa syntyä jälleen uutta jatkuvasti kas-20 vavaa suodattavaa kerrosta. Sakeutettava massa johdetaan aksiaalisuunnassa rummun päädystä sen sisään ja sakeutunut massa poistetaan vastakkaisessa päädyssä olevan ylivuotokohdan kautta.

Lisäksi tunnetaan nimellä AGP Vargo Filter markki-25 noilla oleva sakeutin, joka toimii periaatteessa samalla tavalla. Tässä laitteessa on kuitenkin rummusta altaaseen suodattuvan nesteen nestepinta suhteellisen korkealla ympäröiden ulkopuolelta rummun suodattavaa vaippaa, mikä vähentää suodatuksessa hyväksikäytettä-30 vää painetta. Lisäksi suodatuskierron alussa vaipan läpi suodattuva kiintoainepitoisuudeltaan korkeampi 2 79032 esisuodos pääsee helposti sekoittumaan muuhun suodok-seen, koska sitä pääsee virtaamaan esisuodoksen erottamiseen tarkoitetun jakolevyn ja suodatusrummun vaipan välistä puhtaamman suodoksen sekaan.

5

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannus edellä mainittuun tekniikkaan ja esittää laite ja menetelmä, joiden avulla voidaan saada aikaan puhtaampaa suodosta kuin tähän asti. Tämän toteuttamiseksi 10 keksinnön mukaiselle sakeuttimelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Järjestämällä sakeuttimeen suodoksen jakokohta siten, että se sijaitsee rummun pyörimissuunnassa tietyllä kulmaetäisyydellä rummun pyö-15 rimisakselin kautta kulkevasta vaakatasosta, voidaan suodattavan vaipan läpi virtaava suodos jakaa em. kohdan molemmin puolin kahdeksi eri suodosfraktioksi. Käytettäessä tällöin esim. em. suomalaisessa patentissa 72051 esitettyä tapaa, jossa suodatus suorite-20 taan siten, että rummun suodattava vaippa ei ole kosketuksissa säiliön pohjaosaan kerääntyvän suodoksen nestepintaan, voidaan fraktiot erottaa hyvin tarkasti toisistaan.

25 Keksinnön mukaisen sakeuttimen erään edullisen suoritusmuodon mukaan se kulmaetäisyys, jonka kohdalla jakokohta on, on 45°-180°. Tämän jakokohdan sijoituksen avulla on mahdollista saada aikaan kiintoainepi-toisuudeltaan alhaista suodosta. Vielä puhtaampiin 30 suodosfraktioihin päästään sijoittamalla jakokohta kulmaetäisyydelle 90-180°, jolloin rummun pyörimis suunnassa tämän kohdan jälkeen suodattavan vaipan läpi virtaava suodos muodostaa erityisen puhtaan li 3 79032 fraktion. Suodokselta haluttu puhtaus ja sakeutettavan massan laatu määräävät tarkemmin erotuskohdan sijainnin .

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tun-5 nusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa, ja tällä saavutetaan samat edut, joihin on jo edellä viitattu. Keksinnön mukaisen menetelmän erään edullisen suoritusmuodon mukaan suodatus suoritetaan jokaisen suodosfraktion osalta siten, 10 että suodos virtaa rummun suodattavan vaipan läpi pohjaosassa olevaan vapaaseen nestepintaan. Tällöin voidaan estää eri fraktioiden sekoittumista toisiinsa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaa-15 maila oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää keksinnön mukaista sakeutinta suo-datusrummun aksiaalisuuntaisena leikkauksena sivulta päin nähtynä ja kuva 2 esittää sakeutinta suodatusrummun pyörimis-20 akselia vastaan kohtisuorana poikkileik kauksena linjaa II-II pitkin otettuna.

Sakeutin käsittää säiliön, altaan tai vastaavan 1, jonka yhteyteen on järjestetty pyöriväksi suodattavan vaipan käsittävä sakeutusrumpu 2. Sakeutusrumpu on 25 päistään avoin ja sitä pyöritetään moottorin 3 avulla nuolen D osoittamaan suuntaan. Rummun pyörimisakselia on kuvissa merkitty viitenumerolla 2a. Sakeutusrummun päädyt on tiivistetty tiivisterenkaiden 4, 5 avulla säiliön 1 päätyihin, joista toiseen sen alaosaan on 30 järjestetty yhde 6 sakeutettavan massan johtamiseksi 4 79032 sakeutusruminun 2 sisään aksiaalisuunnassa ja tähän nähden vastakkaiseen päätyyn sen yläosaan on järjestetty yhde 7 sakeutetun massan johtamiseksi pois yli-vuotoperiaatteel1 a rummun 2 sisäosasta.

5 Sakeutusrummun 2 suodattava vaippa on muodostettu rummun runkorakenteen päälle sovitetusta, sinänsä tunnetusta suodinviirasta ja suodinviiran ulkopuolelle kiristetystä tukiviirasta. Näiden ansiosta saadaan aikaan luja rakenne, minkä johdosta rummun 2 sisäosa 10 voi olla lähes täynnä sakeutettavaa massaa rummun alapuolisen säiliön pohjaosan ollessa tyhjä.

Kuvasta 2 käy parhaiten ilmi sakeuttimen toimintaperiaate. Sakeutettava massa täyttää lähes kokonaan rummun sisäosan, jolloin ylimpään osaan jää massan 15 vapaan nestepinnan yläpuolelle tyhjä tila. Massan hydrostaattisen paineen ansiosta suodos virtaa rummun 2 suodattavan vaipan läpi säiliön 1 pohjaosaan, johon se kerääntyy ja josta se poistetaan yhteiden 8 kautta. Suodoksen poistumista yhteiden 8 kautta säätämäl-20 lä voidaan suodoksen nestepinnan korkeutta säiliön 1 pohjaosassa säätää. Suodatusnopeus on suurimmillaan silloin kun säiliön pohjaosassa oleva vapaa nestepinta ei ole kontaktissa rummun 2 suodattavaan vaippaan, jolloin sakeutettavan massan aiheuttamaa painetta 25 voidaan käyttää maksimaalisesti hyväksi.

Rummun pyöriessä suuntaan D syntyy suodattavan vaipan sisäseinämään pyörimissuunnassa jatkuvasti kasvava kiintoainekerros 9, esim. paperitehtaan kuituja sisältävän jäteveden kyseessä ollessa tämä kerros syn-30 tyy pääasiassa kuiduista. Tämä kerros pidättää lisäksi itseensä muita kiintoainepartikkeleita, jotka muuten läpäisisivät suodattavan vaipan ja joutuisivat

II

5 79032 suodoksen mukaan. Näin ollen kohdassa, jossa suodattava vaippa on pyörimisakselin 2a kautta kulkevan vaakatason kohdalla (nuoli A) pyörähdyskierroksen alussa on suodattava kerros vielä ohut ja kiintoai-5 neita pääsee suodoksen mukana. Vastaavasti pyörähdyskierroksen lopussa pyörähdyssuunnassa 180° kulmaetäi-syydellä em. kohdasta sijaitsevassa kohdassa on vaipan sisäpinnalla olevan suodattavan kerroksen paksuus suurimmillaan, mistä johtuen tästä kohdasta suodatta-10 van vaipan läpi virtaava suodos on kiintoainepitoi-suudeltaan alhaisinta. Rummun 2 yläosassa kohdassa, jossa vaipan sisäseinämä on sakeutettavan massan pinnan yläpuolella, kohdistetaan suodattavaan kerrokseen 9 nestesuihku rummun ulkopuolisilla ruiskutuselimillä 15 10. Nestesuihku virtaa tukiviiran ja suodinviiran lä pi ja saa aikaan suodattavan kerroksen 9 irtoamisen vaipan sisäpinnasta massan sekaan. Tämän kohdan jälkeen vaipan sisäseinämä on puhdas ja suodattava kerros voi alkaa kasvaa uudelleen sisäseinämän upottua 20 uudelleen massaan.

Edellä esitetyn perusteella on selvää, että pyörimissuunnassa tietyllä kulmaetäisyydellä pyörimisakselin 2a kautta kulkevasta vaakatasosta (kohta A) kulloin-25 kin sijaitsevassa vaipan osassa on suurinpiirtein va-kiopaksuinen suodattava kerros 9 koko rummun pituudella, ja tämän kerroksen paksuus kasvaa em. kulma-etäisyyden kasvaessa. Keksinnön mukaisesti säiliön 1 pohjaosaan on sijoitettu kuvassa 2 viitenumerolla 11 30 merkitty rummun pyörimisakselin 2a suuntainen väli-seinämä. Väliseinämän 11 rummun vaippaa lähinnä oleva yläreuna 11a sijaitsee kulmaetäisyydellä » kohdasta A sijaitsevan suodattavan vaipan kohdan alapuolella ja aiheuttaa sen, että ennen tätä kohtaa suodattavan 6 79032 vaipan läpi virtaava suodos jää kuvassa 2 väliseinän 11 oikealle puolelle ja tämän kohdan jälkeen virtaava suodos jää väliseinän 11 vasemmalle puolelle. Näin suodos erottuu kahdeksi eri suodosfraktioksi, joilla 5 on eri kiintoainepitoisuus pyörimissuunnassa kulma-etäisyyden o jälkeen vaipan läpi virtaavasta suodok-sesta muodostuvan fraktion ollessa puhtaampi. Kuvassa 2 kulmaetäisyys a on n. 110°, mutta väliseinän 11 sijoitus riippuu luonnollisesti siitä kiintoainepi-10 toisuudesta, joka puhtaalle suodosfraktiolle halutaan .

Kuvassa 2 on esitetty lisäksi toinen väliseinän 11 kaltainen väliseinä, jota on merkitty viitenumerolla 12 ja jonka yläreuna 12a sijaitsee suurinpiirtein 15 kohdasta A kulmaetäisyydellä 70° sijaitsevan vaipan kohdan alapuolella. Näin ollen väliseinät 11 ja 12 muodostavat altaan 1 pohjaosaan kolme keräilyallasta puhtausasteeltaan erilaisille suodosfraktioille. Rummun pyörimissuunnassa ennen väliseinää 12 sijaitse-20 vaan altaaseen kerääntyy kiintoainepitoisuudeltaan korkein jae, väliseinien 11 ja 12 väliseen altaaseen kertyy keskimmäinen jae ja pyörimissuunnassa väliseinän 11a jälkeen sijaitsevaan altaaseen kertyy kiintoainepitoisuudeltaan alhaisin fraktio. Kustakin al-25 taasta suodos johdetaan pois oman poistoyhteensä 8 kautta.

Fraktioiden erotuksen kannalta parhain tulos saavutetaan siten, että kussakin em. altaassa oleva suodok-sen nestepinta ei ole yhteydessä rummun 2 suodatta-30 vaan vaippaan, t.s. suodos virtaa rummun suodattavan vaipan läpi vapaaseen nestepintaan.

Il 7 79032

Keksinnön mukaisella sakeuttimella saatavaa puhdasta jaetta voidaan käyttää sellaisiin tarkoituksiin, joihin yhtenä fraktiona kerättävän suodoksen kiintoaine-pitoisuus olisi liian korkea. Kuitupitoisesta paperi-5 tehtaan jätevedestä keksinnön mukaisesti saatavaa puhdasta suodosta on tällöin mahdollisuus käyttää esim. kiertovesisuihkuihin, mikä vähentää paperinvalmistusprosessin kokonaisvedenkulutusta, koska yhä suurempi osa vedestä voidaan kierrättää. Lisäksi kek-10 sintö mahdollistaa suodoksen jakamisen fraktioihin siten, että voidaan aina saada kiintoainepitoisuudel-taan tiettyyn käyttötarkoitukseen sopivaa suodosta.

Keksintöä on kokeiltu hakijan valmistamassa Tamdec-sakeuttimessa, jolloin suodos on jaettu tilavuusvir-15 taussuhteessa siten, että 1/3 suodoksesta on ollut puhtaampaa fraktiota ja loput kiintoainepitoisuudel-taan korkeampaa fraktiota. Vastaaviksi suodoksen kuiva-ainepitoisuuksiksi on näin saatu 46 mg/1 ja 308 mg/1, joten erittäin puhtaan suodoksen saaminen suh-20 teellisen suurina määrinä on mahdollista.

Keksintöä ei ole edellä pyritty mitenkään rajoittamaan vain kuvissa esitettyihin sakeuttimen suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. 25 Sakeuttimen pohjaosan rakenne voi olla myös toisenlainen kuin kuvissa on esitetty. Keksinnön tarkoitukseen riittää se, että säiliön 1 pohjaosassa olevat erotuselimet saavat aikaan kohtia, jotka erottavat vaipan läpi virtaavan suodoksen eri altaisiin ja pi-30 tävät samalla em. altaisiin kerääntyvät suodosfrak-tiot erillään toisistaan. Edellä esitetyssä sakeutti-messa voidaan lisäksi käyttää kaikkia aikaisemmista sakeuttimista tunnettuja piirteitä sen toiminnan

Claims (10)

1. Sakeutin, joka käsittää säiliön, altaan tai vastaavan (1), jonka yhteyteen on järjestetty pyöriväksi suodattavan vaipan käsittävä sakeutusrumpu (2), jonka sisäosaan on yhteydessä elimet (6) sakeuttavan massan 5 johtamiseksi sakeutusprosessiin sekä elimet (7) sakeutetun massan johtamiseksi pois sakeutusprosessis-ta, jolloin suodatettavasta massasta erotettava suo-dos on järjestetty virtaamaan sakeutusrummun (2) sisäosasta rummun suodattavan vaipan läpi säiliön, al-10 taan tai vastaavan (1) pohjaosaan, tunnettu siitä, että pohjaosaan on sijoitettu erotuselimet (11), jotka muodostavat rummun pyörimissuuntaan (D) nähden poikittaisen jakokohdan tai jakolinjan (11a)» joka sijaitsee rummun pyörimissuunnassa (D) tietyllä 15 kulmaetäisyydellä ( a ) pyörimisakselin (2a) kautta kulkevasta vaakatasosta (kohta A), jolloin jakokohta (11a) on järjestetty aikaansaamaan pyörimissuunnassa ennen em. kulmaetäisyyttä ( a ) suodattavan vaipan läpi virtaavan suodoksen ja em. kulmaetäisyyden ( a ) 20 jälkeen suodattavan vaipan läpi virtaavan suodoksen erottumisen kahdeksi suodosfraktioksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakeutin, tunnettu siitä, että jakokohdan (11b) kulmaetäi- syys ( a) on 45°-180°.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sakeutin, tunnettu siitä, että kulmaetäisyys (a ) on 90- 180°. 10 79032

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sakeutin, tunnettu siitä, että erotuseli-met (11; 12) muodostavat kaksi tai useampia jakokoh-tia (11a; 12a) suodoksen erottamiseksi vastaavasti 5 kolmeksi tai useammaksi suodosfraktioksi.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sakeutin, tunnettu siitä, että erotuseli- met muodostuvat pohjaosaan muodostetuista yhdestä tai useammasta oleellisesti rummun (2) pyörimisakselin 10 (2a) suuntaisesta väliseinämästä (11), jonka rummun (2) vaippaa lähinnä oleva reuna (11a) muodostaa mainitun jakokohdan tai jakolinjan.

6. Menetelmä suodoksen erottamiseksi sakeutettavasta massasta, joka johdetaan säiliön, altaan tai vas- 15 taavan (1) yhteydessä pyörivän sakeutusrummun (2) sisäosaan, jolloin suodos virtaa sisäosasta rummun suodattavan vaipan läpi säiliön, altaan tai vastaavan pohjaosaan, tunnettu siitä, että suodos erotetaan kahdeksi suodosfraktioksi pohjaosassa si-20 jaitsevien erotuselinten (11) avulla siten, että näiden avulla muodostetaan rummun pyörimissuuntaan (D) nähden poikittainen jakokohta tai jakolinja (11a), joka sijaitsee rummun pyörimissuunnassa tietyllä kul-maetäisyydellä ( a ) rummun pyörimisakselin kautta 25 kulkevasta vaakatasosta (kohta A) , jolloin ennen em. kulmaetäisyyttä ( a ) vaipan läpi virtaava suodos ja em. kulmaetäisyyden ( a ) jälkeen vaipan läpi virtaava suodos erottuvat kahdeksi suodosfraktioksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, t u n- 30. e t t u siitä, että jakokohdan (11a) kulmaetäi- syys ( a) on 45°-180°. 11 79032

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kulmaetäisyys ( a ) on 90- 180°.

8 79032 tehostamiseksi. Niinpä sakeutusrummun 2 sisäosa voidaan jakaa aksiaalisuunnassa peräkkäisiksi tiloiksi haittalevyillä, joita on kuvassa 1 merkitty viitenumerolla 13. Tämän lisäksi sakeutettavan massan vir-5 tausta sakeutusrummun sisäosasta voidaan säätää yli-vuotokohdan 7 korkeutta säätämällä. Lisäksi sakeutti-messa voidaan käyttää hyväksi muita alan ammattimiehelle ilmeisiä säätömahdollisuuksia, kuten rummun 2 pyörimisnopeuden säätöä massan sakeusasteen säätä-10 miseksi. Il 9 79032

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetel- 5 mä, tunnettu siitä, että suodos jaetaan kolmeksi tai useammaksi suodosfraktioksi vastaavasti kahden tai useamman jakokohdan (11a? 12a) avulla.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatus suorite- 10 taan jokaisen suodosfraktion osalta siten, että suodos virtaa rummun (2) suodattavan vaipan läpi pohjaosassa olevaan vapaaseen nestepintaan. 12 79032