FI81393B

FI81393B - Foerfarande och anordning foer avskiljning av plastpartiklar pao elektrisk vaeg ur loesningar, saerskilt cellulosa- och pappersfiberloesningar.

Info

Publication number: FI81393B
Application number: FI885180A
Authority: FI
Inventors: Hannu Savisalo; Martti Pulliainen; Markku Ainali
Original assignee: Savcor Consulting Oy
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1990-06-29
Also published as: FI885180A0; FI81393C; FI885180A

Description

81393 1 Menetelmä ja laite muovipartikkelien erottamiseksi sähköisesti liuoksista, erityisesti selluloosa- ja paperikuitulluokeista 5 10

Keksinnön kohteena on menetelmä muovipartikkelien erottamiseksi sähköisesti liuoksista, erityisesti selluloosa- ja paperikuituliuoksista.

Lisäksi keksinnön kohteena on laite edellä esitetyn menetelmän soveltami-15 seksi.

Aikaisemmin on sähköisiä menetelmiä haitallisen muovin poistamiseksi käytetty lähinnä vain joidenkin jäteveden selkeytysmenetelmien, flotaation ja eräiden muovin koestusmeneteImien yhteydessä. Muovin poisto selluloosa-20 kuitujen joukosta on sensijaan perustunut lähinnä muovin tiheyteen, joko nestefaasissa tai keskipakomenetelmissä.

Muovia esiintyy haitallisena aineena eräiden nestemäisten aineiden joukossa esim. selluloosan joukossa. Keksinnön tarkoituksena on esittää menetel-25 mä muovin erottamiseksi tällaisista nestemäisistä aineista. Yleensä muovien sähköjohtavuus on huono, koska muovit ovat eristeaineita. Muovien pintavastus vaihtelee alueella 10^ - ΙΟ^^Π-, mistä johtuen muovien adheesio-ominaisuudet ovat huonot ja niiden kostutus vaikeaa. Huonon sähkönjohtavuuden takia muoveihin jää yleensä työstön, hankauksen ja 30 muiden käsittelyjen vaikutuksesta paikallisia varausalueita. Muoveissa elektronien liikkuvuus on heikkoa, mistä johtuen potentiaalierot tuotteen eri osissa eivät pääse laukeamaan.

Muovit muodostavat oman sähköisen jännitesarjansa, joka on esitetty karke-35 asti taulukossa 1.

2 81393 1 Taulukko 1. Tribosähköinen sarja + Kanlnkarva Bakeliitti 5 Selluloosa-asetaatti

Lasi

Kvartsi

Hiukset

Villa 10 Nailon 6

Nallon 66 Kissankarva Viskoosi Puuvilla 15 Nahka

Puu

Paperi

Meripihka

Metallit

20 PVC

Kovakumi

Polystyreenl

Polyetyleeni

Teflon 25 - Selluloosanitraatti

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen tarkoituksena on poistaa haitallisia muovipartikkeleita sähköisesti nestemäisistä aineista. Keksinnön 30 mukaiselle menetelmälle ja laitteeelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että liuoksessa olevat muovipartikkelit erotetaan sähköisesti sijoittamalla liuokseen anodi ja katodi sekä vertailuelektrodi ja säätämällä anodin ja katodin potentiaali siten, että anodin potentiaali on enintään 2800 mV S.C.E tai katodin potentiaali on ainakin -3500 mV S.C.E. Keksinnön 35 mukaisen menetelmän ja laitteen muita edullisia tunnuspiirteitä on esitetty patenttivaatimuksissa 2-10 ja 12.

3 81393 1 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta kuvataan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää erään koesarjan tuloskäyrää, jossa koesarjassa käytettiin 5 keksinnön mukaista menetelmää, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitteistoa kaaviollisesti esitettynä.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä haitallisia muovihiukkasia sisältävä 10 nestemäinen aine johdetaan kulkemaan kahden elektrodin välistä tai niiden läheltä. Tällöin haitalliset muovipartikkelit tarttuvat toiseen elektrodiin. Eri muovilaadut tarttuakseen elektrodiin tarvitsevat erilaiset elektrodien potentiaalit. Anodin potentiaali on enintään 2800 mV S.C.E tai katodin potentiaali on ainakin -3500 mV S.C.E.

15

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan tehostaa aikaansaamalla valikoivasti kaasun kehitystä elektrodeilla, mikä tapahtuu säätämällä elektrodien potentiaalit sopivasti.

20 Kuviossa 1 on esitetty erään koesarjan, jossa käytettiin keksinnön mukaista menetelmää, tulokset. Koesarjassa katodimateriaalina käytettiin ruostumatonta terästä ja haitalliset muovipartikkelit olivat vesiliuoksessa. Koesarjoissa oli 45° kulma, nosteella. Kuviossa x-akseli kuvaa potentiaalia ja y-akseli elektrodiin tarttuneiden muovipartikkeleiden lukumäärää 25 sekä elektrodiin tarttuneiden partikkeleiden prosentuaalista osuutta par-tikkeleiden kokonaismäärästä liuoksessa. Kuviosta nähdään, että tietyillä potentiaalin arvoilla lähes kaikki muovipartikkelit tarttuivat elektrodiin. Kuviossa on käytetty seuraavia merkintöjä eri kokeiden esittämiseksi:

30 Kokeet 52-69 O

70 - 77 c=i 78 - 91 Δ 92 - 114 o 35 Menetelmässä käytettävien elektrodien materiaali on esim. ruostumatonta CrNi-terästä, alumiiniseosta tai kuparimetallia. Myös inerteistä metalleista valmistettavat tai niillä pinnoitetut elektrodit soveltuvat käytet- 4 81393 1 tavaksi menetelmän yhteydessä. Elektrodien materiaali voi olla myös grafiitti tai hiilikuitu.

Erityisesti tilanteissa, joissa nestemäinen aine virtaa, asennetaan elek-5 trodit optimiasemaan ja niille valitaan optimimuoto, esim. lamellimainen, verkkomainen tai levymäinen muoto.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi tarkoitettu laite. Kuvion mukaisesti nestemäinen aine 1, joka sisältää muovi-10 partikkeleita, on säiliössä 5 tai muussa vastaavassa. Teholähteen 10 välityksellä aikaansaadaan napojen 20 ja 30 kautta jännite elektrodeihin 2 ja 3, vastaavasti. Kun elektrodien 2 ja 3 välillä on potentiaaliero, tarttuvat hiukkaset sopivan potentiaalin omaavalle elektrodille. Vertailuelek-trodin 4 avulla tarkkaillaan toisen elektrodin potentiaalia ja tieto väli-15 tetään tietoyksikköön 12, joka edelleen välitttää mittaustulokset päättely-yksikköön 11. Päättely-yksikkö 11 ohjaa teholähteen 10 toimintaa siten, että tarvittavat potentiaalit kummallakin elektrodilla pysyvät sopivina. Toiseen elektrodiin on kytketty volttimittari 13, jonka avulla seurataan ko. elektrodin jännitettä.

20

Keksinnön mukaisessa laitteessa elektrodien 2 ja 3 puhdistus on suoritettavissa säätämällä elektrodien välinen potentiaali siten, että elektrodeilla tapahtuu voimakasta kaasun muodostusta. Tällainen potentiaali poikkeaa huomattavasti erotuksessa käytettävästä potentiaalista.

25

Edellä on keksintöä selostettu vain yhteen sen edulliseen toteutusesimerk-kiin viitaten. Tällä ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen 30 puitteissa.

II

35

Claims

1. Menetelmä muovipartikkelien erottamiseksi liuoksista, erityisesti selluloosa- ja paperikuituliuoksista, tunnettu siitä, että 5 liuoksessa (1) olevat muovipartikkelit erotetaan sähköisesti sijoittamalla liuokseen anodi ja katodi (2 ja 3) sekä vertailuelektrodi (4) ja säätämällä anodin ja katodin (2 ja 3) potentiaali siten, että anodin potentiaali on enintään 2800 mV S.C.E tai katodin potentiaali on ainakin -3500 mV S.C.E. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää tehostetaan säätämällä elektrodien (2,3) potentiaalit sellaisille alueille, joilla saadaan valikoivasti aikaan kaasun kehitystä elektrodeilla (2,3). 15

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodin potentiaali on sopivimmin +1200 - -300 mV S.C.E tai katodin potentiaali on sopivimmin +120 - -2100 mV S.C.E.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin toinen elektrodi (2,3) on lamellimainen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin toinen elektrodi (2,3) on verkkomainen. 25

5 81393 ^ Patenttivaatimukset

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin toinen elektrodi (2,3) on levymäinen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että elektrodin (2,3) materiaali on ainakin osittain ruostumatonta CrNi-terästä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodin (2,3) materiaali on ainakin osittain alumiini- 35 seosta. 6 81393

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodin (2,3) materiaali on ainakin osittain kupariraetal-lia.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodien (2,3) materiaali on grafiitti tai hiilikuitu.

11. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen menetelmän soveltamiseksi muovipartikkelien erottamiseen sähköisesti liuoksista, erityisesti 10 selluloosa- ja paperikuituliuoksista, tunnettu siitä, että liuoksessa (1) olevat muovipartikkelit erotetaan sähköisesti sijoittamalla liuokseen anodi ja katodi (2,3) sekä vertailuelektrodi (4) ja säätämällä anodin ja katodin (2,3) potentiaali siten, että anodin potentiaali on enintään 2800 mV S.C.E tai katodin potentiaali on ainakin 15 -3500 mV S.C.E.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektrodien (2,3) puhdistamiseksi elektrodien (2,3) potentiaali valitaan sellaiseksi, että se poikkeaa huomattavasti erotuksessa käytettävästä 20 potentiaalista. 25 30 35 7 81393