FI82497C - Foerfarande och anordning foer rening av hoegkonsistensmassa. - Google Patents

Description

(B) (IT) KUULUTUS JULKAISU

_ _·Η UTLAGGNINGSSKRIFT 82497 "cS^e?) (51) Kv,1k·5 * Int-d-5 D 210 5/24 (21) Patenttihakemus - Patentansökning 802327 SUOMI — FINLAND (22) Hakem’sPaivä _ Ansökningsdag 23.07.80 (24) Alkupäivä - Löpdag 23.07.80 (41) Tullut julkiseksi - Blivit offentlig 11.02.81 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. -

Patentti-ja rekisterihallitus Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 30.11.90

Patent-och registerstyrelsen (32) (33) (31) Etuoikeus _ prioHt.t

10.08.79 US 065463 P

(71) Hakija - Sökande 1. Doaitar Inc., P.O. Box 7210, Montreal, Quebec, Canada, (CA) (72) Keksijä - Uppfinnare 1. Kami s, Alkibiadis, 487 Montcalm Avenue, Dollard des Ormeaux, Quebec, Canada, (CA) (74) Asiamies - Ombud: Berggren Oy Ab (54) Keksinnön nimitys - Uppfinningens benämning

Menetelmä ja laite sakean massan puhdistamiseksi Förfarande och anordning för rening av högkonsistensmassa (56) Viitejulkaisut - Anförda publikationer FI C 44753 (D 21d 5/24), FI C 54863 (B 04C 5/00), SE B 361268 (B 04c 5/18), SE C 206216 (55 d 7/01) Tämä keksintö kohdistuu menetelmään puumassan puhdistamiseksi ja erityisesti tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen massan puhdistamiseksi käyttäen hydrosyklonilaitetta sakeamman puhdistetun massan aikaansaamiseksi kuin tähän saakka on ollut mahdollista hydrosyklonilla tinkimättä kuitenkaan puhdistimen puhdistustehokkuudesta.

Massaa puhdistetaan tavallisesti sihtaamalla massa hyväksyttyyn ja hylättyyn jakeeseen· Hyväksytty jae puhdistetaan sentrifu-gityyppisissä puhdistimissa, kuten esimerkiksi sellaisissa, joita CE Bauer myy tavaramerkillä "Centricleaner" käyttäen useita puh-distusvaiheita. Puhdistetty paperimassa (akseptit) keskipakois-puhdistusjärjestelmästä (puhdistimet) sakeutetaan ja syötetään varastoon.

Laimeaa massaa (noin 0,6 %:sta tai alle) syötetään puhdistimiin ja sokeudeltaan olennaisesti samanlaista hyväksyttyä massajoetta valmistetaan kuin syöte. Aksepteja on näin ollen sakeutettava huomattavasti ennen niiden varastointia noin 3-4 %:n sakeudessa.

Massa- ja paperiteollisuudessa on katsottu välttämättömäksi 2 82497 käyttää puhdistimia sakeudeltaan alle noin 0,6 %:n syötteellä, mikäli puhdistimilla aiotaan toimia tehokkaasti. Tämä edellyttää useissa toiminnoissa laimennusveden lisäämistä ja/tai poistamista olennaisissa määrissä ja näiden sakeudeltaan alhaisten massojen pumppauksen vaatima energia on huomattava.

On myös tunnettua lisätä laimennusvettä puhdistimeen kohdassa, joka on lähellä sen kärjessä (rejekti) olevaa poistoaukkoa, niin että rejektin sakeus voi olla huomattavasti korkeampi ilman että puhdistin tukkeutuu. US-patenttijulkaisuista 3 785 489 ja 3 754 655 on tunnettua lisätä vettä puhdistimien tehokkuuden parantamiseksi ja rejektin poistoaukosta (ylin poistoaukko) poistuvan jakeen konsentraation alentamiseksi.

Käytettäessä hydrosykloneja liman erottamiseksi hienojakoisista kiinteistä osasista on myös ehdotettu veden lisäämistä hydrosyk-loniin, katso US-patenttijulkaisu 2 829 771. Tässä julkaisussa esitetty laimennusveden lisäyslaite on samantapainen kuin esillä olevassa keksinnössä käytettäväksi tarkoitettu laimennusveden lisäyslaite, mutta liittyy mineraaliteollisuuteen ja siinä käytetään erilaisia syöteaineita suurhalkaisijäisillä puhdistimilla (rungon halkaisija 80 cm) ja jyrkempää kartiokulmaa (noin 30°). Tätä tietoa ei voida ekstrapoloida massa- ja paperiteollisuuteen .

Yleisesti ottaen esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään massan puhdistamiseksi pumppaamalla massalietettä, jonka pumpattava sakeus on vähintään 1 % (edullisesti 1-2,5 %), hydrosyklo-nilaitteeseen, poistamalla rejektijaetta hydrosyklonilaitteen kärjessä olevasta poistoaukosta, lisäämällä laimennusvettä tan-gentiaalisesti syklonilaitteeseen kohdassa, joka on sen kärjessä olevan poistoaukon vieressä, purkamalla akseptijaetta hydrosyklonilaitteen rungossa olevasta aksiaalisesta poistoaukosta sa-keudessa, joka on olennaisesti sama kuin syötteen sakeus, jolloin laimennusvettä lisätään sen varmistamiseksi, ettei rejekti-jakeen sakeus ylitä 1,1 % ja että massalietettä lajitellaan tehokkuudella, joka on olennaisesti ekvivalenttinen sen tehokkuuden kanssa, joka aikaansaadaan käyttämällä samanlaista puhdistinta noin 0,6 %:n syötesakeudella, mutta ilman laimennusveden lisäystä. Keksinnön suositussa suoritusmuodossa poistettu rejek- 3 82497 tijae laimennetaan vielä edullisesti alle noin 0,6 %:n sakeuteen, puhdistetaan toisessa hydrosyklonilaitteessa ja mainitusta toisesta hydrosyklonilaitteesta tulevat akseptit palautetaan osaksi mainitun hydrosyklonilaitteen syötettä. Joissakin sovituksissa on kaksi sakean massan puhdistusvaihetta (joissa laimennusvettä lisätään kärjen lähellä) sovitettu sarjaan ja niiden perään laimean massan puhdistus.

Keksinnön mukaiseen puhdistimeen kuuluu yleisesti ottaen kartio-mainen vyöhyke, jossa on tangentiaalinen elin massasuspension syöttämiseksi olennaisesti tangentiaalisesti mainittuun vyöhykkeeseen, runko, jossa on aksiaalinen poistoaukko akseptijakeelle ja kärjessä poistoaukko rejektijakeelle kartiomaisen vyöhykkeen siinä päässä, joka on kauimpana mainitusta rungon poistoaukosta, jonka rungon halkaisija on 8-40 cm ja jonka kartiomaisen vyöhykkeen kartiokulma on korkeintaan 12° ja vähintään 3°, jolloin mainittu massasupensio kulkiessaan puhdistimen läpi automaattisesti seuraa viivaa, jonka aksiaalinen nopeus mainitussa kartiomaises-sa vyöhykkeessä on nolla, vähintään yksi tangentiaalinen laimen-nusveden tuloaukko mainittuun kartiomaiseen vyöhykkeeseen mainitun kärjessä olevan poistoaukon vieressä, mutta välimatkan päässä siitä, jolloin mainitun tangentiaalisen laimennusveden tuloaukon se sivu, joka on mainitun pyörähdysakselin vieressä, ei ole olennaisesti lähempänä kartiomaisen vyöhykkeen pituussuuntaista akselia kuin viiva, jonka aksiaalinen nopeus on nolla siten, että laimennusveden tuloaukon läpi suihkutettu laimennusvesi laimentaa massaa, joka on siinä vyöhykkeessä, joka on aksiaalisen nopeuden nollaviivan ja kartiomaisen vyöhykkeen kehän välillä, jolloin mainittu tangentiaalinen laimennusveden tuloaukko on mitoitettu siten, että laimennusveden suihkutusnopeus on olennaisesti yhtä kuin puhdistimessa laimennusveden tuloaukon kohdalla olevan massan nopeus ja suihkutusmäärä niin suuri, että rejekti jakeen sakeus on korkeintaan 1,1 %, kun siihen syötetyn massasuspension sakeus on vähintään 1 %, jolloin tulokohdan ja kärjessä olevan poistoaukon välinen tila muodostaa laimennusvyöhyk-keen, jonka aksiaalinen pituus riittää ylläpitämään puhdistimen puhdistustehokkuuden olennaisesti yhtä suurena kuin mitä saadaan, kun laimeaa noin 0,6 %:sta massaa syötetään samanlaiseen puhdistimeen laimennusvettä lisäämättä.

4 82497

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaista virtauskaaviota keksinnön eräästä suoritusmuodosta, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen tarkoitettua tyypillistä hydrosyklonia, kuvio 3 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisen tyypillisen puhdistimen kärjestä, ja kuvio 4 on leikkaus pitkin viivaa 4-4 kuviossa 3.

Kuten yllä mainittiin, kohdistuu esillä oleva keksintö yhdistelmään, joka on sovitettu antamaan hydrosykloniakseptijakeen, jonka sakeus on suurempi kuin noin 1 % ja tavallisesti lähempänä 2 %. Kuten kuviosta 1 nähdään, saapuu massa systeemiin putken 10 kautta ja sihdataan sihtilaitteella 12 putken 14 kautta poistuvan akseptijakeen ja putken 16 kautta poistuvan rejektijakeen muodostamiseksi. Rejektijae palautetaan lisäkäsittelyä varten kyseessä olevaan erityiseen keittoprosessiin sopivalla tavalla.

Putkessa 14 olevien sihtiakseptien sakeus on yleensä noin 2 % ja joka tapauksessa suurempi kuin 1 % ja normaalikäytännöäsä lai-mennusvettä lisätään, kuten katkoviivalla 18 on osoitettu, niin että sakeus säiliössä 20 alenee noin 0,6 %:in tai sen alle. Suurin mahdollinen sakeus, jossa puhdistustehokkuus vielä säilyy, vaihtelee puhdistettavan massan tyypin mukaan, mutta on tavallisesti noin 0,6 %. Esillä olevan keksinnön mukaisesti toimittaessa, ei laimennusvettä kuitenkaan tarvitse lisätä ja säiliössä 20 vallitseva sakeus on yleensä olennaisesti sama kuin putkessa 14 vallitseva sakeus (1-2,5 %). Näin sakeaa massaa virtaa sen jälkeen primääripuhdistimiin 26 pumpun 22 ja putken 24 kautta.

Primääripuhdistimia 26 käytetään tavallisesti rejektinopeudella, joka on noin 20-40 % syötteestä ja puhdistetut akseptit poistuvat pri-määripuhdistimista putken 28 kautta olennaisesti samassa sakeu-dessa kuin syötteen sakeus (so. sakeus säiliössä 20 ja putkessa 24) .

Laimennusvettä lisätään tangentiaalisesti puhdistimiin 26 kohdassa, joka on kartiomaisen vyöhykkeen kärjen vieressä, laimen- 5 82497 nusveden tuloaukosta 29 putken 30 kautta ja rejektit poistuvat primääripuhdistimista 26 alapoistoaukon ja putken 32 kautta säiliöön 34. Nämä rejektit voidaan laimentaa haluttuun sakeuteen säiliössä 34 putkesta 35 tulevalla laimennusvedellä. Sakeus säiliössä 34 on tavallisesti noin 0,5 % tai vähemmän tehokasta puhdistusta varten tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää toista ensimmäisen vaiheen kanssa samanlaista vaihetta, jolloin mitään putkesta 35 tulevaa laimennusvettä ei tarvita. Näiden puhdistustoimenpiteiden jälkeen voidaan haluttaessa suorittaa lisävaihe alhaisessa sakeudessa (0,5 % tai vähemmän). Joka tapauksessa säiliöstä 34 tuleva massa johdetaan pumpulla 36 ja putken 38 kautta seuraavaan puhdistinryhmään 40, jossa näistä puhdistimista tulevat akseptit (edellyttäen ettei mitään lisäpuhdistusvaihetta ole) johdetaan takaisin säiliöön 20 putken 42 kautta, kun taas rejektit poistuvat systeemistä ja voidaan viemäröidä putkesta 44 tai käsitellä muulla tavoin. Tertiääristä järjestelmää käytettäessä palautetaan toisen vaiheen akseptit syötteenä ensimmäiseen vaiheeseen ja toisesta vaiheesta tulevat rejektit puhdistetaan edelleen kolmannessa vaiheessa ja kolmannesta vaiheesta tulevat akseptit palautetaan toiseen vaiheeseen syötteenä.

Putkessa 42 olevan massan sakeus on alhaisempi kuin sakeus putkessa 14, mutta sen määrä on sellainen, että säiliössä 20 vallitseva sakeus ei alene huomattavasti (so. säiliössä 20 vallitseva sakeus pysyy olennaisesti samana, 1-2,5 %:sena).

Kuten yllä on mainittu, on primääripuhdistimista putkea 28 pitkin tulevan akseptimassan sakeus suurin piirtein sama kuin syötteen sakeus putkessa 24 ja tavallisesti 1-2,5 % (riippuen säiliön 20 syötteestä). Joissakin tapauksissa tämä sakeus voi olla riittävän korkea taatakseen yksinkertaisen syötön suoraan varastoon. Joissakin tapauksissa voi kuitenkin olla toivottavaa johtaa tämä puhdistettu massa sakeuttimien kautta, jotka on yleisesti merkitty katkoviivalla 46. Sakeutinta 46 käytetään aina tavanomaisessa puhdistuksessa, sillä putkessa 28 oleva massan sakeus, joka tulee tavanomaisesta puhdistusjärjestelmästä, on noin 0,5 % tai vähemmän ja on välttämättä sakeutettava ennen kuin se voidaan varastoida. Joka tapauksessa varastoitavan sakeutetun massan sakeus on noin 3-4 % ja näissä olosuhteissa esillä olevalla keksinnöllä aikaansaadaan vähintään sakeutuskapasiteettivaatimusten 6 82497 f

J

> ; aleneminen noin 50 %:lla. Ilmeisesti tämä sakeutusvaatimusten ! aleneminen muodostaa hyvin huomattavan säästön missä tahansa uudessa laiteasennuksessa ja sallii olemassa olevien järjestelmien kokonaistuotannon kohottamisen vaatimatta mitään merkittävää pääomakustannusta lisäsakeutuslaitteistojen muodossa.

Kuvio 2 esittää tyypillistä puhdistinta 50, jossa on tangentiaa-linen massan syöttöaukko 52, runkovyöhyke 54, puhdistimen kanssa olennaisesti aksiaalinen runkopoistoaukko 56, kartiomainen vyöhyke 58 ja kärkipoisioaukko 60.

Esillä oleva keksintö edellyttää, että rungon halkaisija D on 7-40 cm. Jos halkaisija on liian suuri, ei laite toimi luotettavasti ja samoin, jos se on liian pieni, alenee kapasiteetti ja esillä olevan keksinnön tehokkuus menetetään täysin.

Kartiokulma, so. kartiomaisen vyöhykkeen 58 sisäpinnan ja puhdistimen akselin 62 välinen kulma, joka on merkitty kulmalla «, ei esillä olevan keksinnön mukaisesti toimittaessa koskaan ylitä 10° ja on tavallisesti vähintään 3° ja edullisesti 5-7°.

Massan tuloaukko 52, rungon poistoaukko 56 ja kärkipoistoaukko 60 on koordinoitava halutun poistonopeuden aikaansaamiseksi kär-kipoistoaukosta 60.

Hydrosyklonin hyväksytyn toimintateorian mukaan on puhdistimen sivuseinämien vieressä alaspäin suunnattu nopeuskomponentti ja puhdistimen akselin vieressä ylöspäin suunnattu nopeuskomponentti. Näin ollen puhdistimessa on paikka, jossa aksiaalinen nopeus on nolla. Tämä alue on kuviossa 2 merkitty yhtenäisellä viivalla 64, joka osoittaa sitä, mitä tavallisesti nimitetään puhdistimien vaipaksi, sekä katkoviivalla 66. Tämä aksiaalisen nopeuden nolla-alue on symmetrinen puhdistimen akselin suhteen. Vaipan halkaisija on teoreettisesti ajateltuna noin 0,43 D, jossa D on rungon halkaisija ja päättyy kärkipoistoaukkoa 60 lähinnä olevassa päässään sisäkartiohalkaisijaan, joka on yhtä suuri kuin noin 0,7 D. Aksiaalisen nopeuden nolla-alueen kartiomainen vyöhyke 66 on katkaistun kartion muotoinen vyöhyke, joka päättyy sellaisen kartiomaisen vyöhykkeen kärkipoistoaukon kohdalla, joka ulottuu kärkipoistoaukon 60 vieressä olevan sylintervaipan päästä

II

7 82497 kartiomaisen vyöhykkeen 58 muodostamaan kartion kärkeen.

Puhdistimen toimiessa materiaali kulkee aksiaalisen nopeuden nolla-alueen poikki puhdistimen ulkopuolelta puhdistimen sisäpuolta kohti ja kulkeutuu rungon poistoaukkoa kohti.

Esillä olevaa keksintöä toteutettaessa on tangenfiaalisella laimennusveden syöttöaukolla 29 sivu 70, joka on puhdistimen aksiaalisen keskiviivan 62 vieressä. Tämä sivu 70 ei saa ulottua olennaisesti alueen 66 yli, jottei huomattava osa laimennusve-destä kulkisi ylöspäin ylöspäinsuuntautuneessa virtauksessa. Yleensä on edullista pitää tämä mitta korkeintaan kartiomaisen vyöhykkeen 58 seinämän sisäpuolen ja aksiaalisen nopeuden nolla-alueen 66 välisen etäisyyden mittaisena. Tuloaukko 29 on sovitettu siten, että nopeuden nolla-alueen ulkopuolella alaspäin suuntautuvan virtauksen sakeus on pienempi kuin 1,1 %, koska yli 1.1 %:n sakeuksissa puhdistimen puhdistustehokkuus alenee olennaisesti. Tuloaukosta 29 (tai tuloaukoista 29 olettaen että niitä on useampia kuin yksi) suihkutetun laimennusveden on laimennettava massaa jottei poistoaukosta 60 tulevan rejektijakeen sakeus ylitä 1,1 %. Näin ollen nesteen lisätty määrä riippuu osaksi tuloaukon 29 asemasta, koska sen on ylläpidettävä mainittu sakeus kärkipoistoaukkoon 60. Tuloaukon 29 koko, so. varsinainen halkileikkausmitta, kun pidetään mielessä, että sivu 70 ei saa ulottua nopeuden nolla-alueen 66 yli, on koordinoitava siten, että nopeus on olennaisesti sama kuin massalla laimennusveden tulokohdassa ja laimennusveden lisätty määrä riittää pitämään kärkipoistoaukon 60 poistettujen rejektien sakeuden korkeintaan 1.1 %:sena. Useissa tapauksissa tämä edellyttää monta tuloaukkoa. Määrän ja nopeuden perusteella voidaan sen jälkeen laskea mikä laimennusveden tuloaukon koko tarvitaan halutun virtauksen aikaansaamiseen. Mitä ylempänä (kauempana kärkipoistoaukosta) tulo-aukko 29 on puhdistimessa, sitä enemmän vettä tarvitaan tavallisesti määrättyyn rejektinopeuteen. Tuloaukon on kuitenkin oltava sellaisella aksiaalisessa etäisyydellä kärjestä, että laimennettu massa saa riittävän aksiaalisen virtausmatkan tulokohdasta kärkipoistoaukkoon, niin että erotukselle jää riittävästi aikaa puhdistimen puhdistustehokkuuden säilyttämiseksi ei-toivottujen aineiden poistamiseksi olennaisesti yhtä tehokkaasti kuin käsiteltäessä massaa alhaisessa sakeudessa (noin 0,6 %) lisäämättä laimennusvettä.

8 82497

Alla olevissa esimerkeissä selostetuissa testeissä primääri-puhdistimet modifioitiin kuvioissa 3 ja 4 esitetyllä tavalla, mutta käyttäen kahta suoraan vastapäätä olevaa laimennusveden tuloaukkoa 29. Puhdistimena käytettiin runkohalkaisijaltaan (D) 15 cm:n suuruista "Centricleaner'ia", jonka kartiokulma oli 5,5°, runkopoistoaukon halkaisija 5 cm, tangentiaalin tuloaukko 10 cm , jonka ylähuulet olivat sen kokoisia, että muodostui halkaisijaltaan 2-4 cm:n suuruisia kärkipoistoaukkoja riippuen halutusta rejektin poistonopeudesta. Eräässä käytetyssä erityisessä puhdistimessa oli tangentiaalinen laimennusveden tuloaukko 29 noin 5 cm:n päässä kärkipoistoaukosta (kärkipoistoaukon halkaisija 4 cm) ja se oli puhdistimen seinämän läpäisevän raon muodossa ja sovitettu puhdistimen ja raon määrittelemään tasoon.

Raon pituus oli 10 cm ja leveys 0,3 cm. Laimennusvesi tuli puhdistimeen tangentiaalisesti, kuten kuviossa 3 on esitetty, liikkuen samaan suuntaan kuin neste puhdistimessa. Käytettiin samankokoista rakoa ja kun kärjen kokoa muutettiin rejektin poisto-nopeuden muuttamiseksi on ilmeistä, että sen asema kärkipoistoaukon suhteen muuttui, kun kärkeä muutettiin kärkipoistoaukon koon säätämiseksi.

Yllä annetut erityismitat eivät ole aivan välttämättömiä toiminnalle, mutta niiden on havaittu olevan hyvin tyydyttäviä käytettäessä juuri tätä erityistä puhdistuskokoa ja alla esimerkissä 1 määritellyissä olosuhteissa. Mikäli puhdistimen koko vaihtelee, koko tai toimintaolosuhteet merkittävästi vaihtuvat, voidaan tangentiaalisen laimennusveden aukon asemaa hieman muuttaa kaikkein tehokkaimman toiminnan aikaansaamiseksi.

Laimennusvettä on lisättävä kärkipoistoaukon viereen, mutta välimatkan päähän tästä erotusta varten akselinsuunnassa riittävän pitkän laimennetun vyöhykkeen aikaansaamiseksi, joka ei kuitenkaan ole niin korkealla kartiossa, että se ei pysty tehokkaasti parantamaan puhdistustoimitusta. Samoin jos se on liian alhaalla (liian lähellä kärkipoistoaukkoa), tulee se yksinkertaisesti suihkuamaan ulos kärkipoistoaukosta.

Laimennusvettä on lisättävä olennaisesti samalla nopeudella kuin puhdistimessa olevan nesteen nopeus, so. tangentiaalisen tulo-nopeuden tulee olla suurin piirtein yhtä kuin puhdistimessa kier- 9 82497 tävän nesteen tangentiaalinen nopeus. Jos näiden nopeuksien välillä vallitsee liian suuri ero, häiriintyy puhdistimen toiminta. Jos puhdistimen toimintapaine muuttuu, on ilmeisesti puhdistimeen tulevan ja puhdistimesta poistuvan nesteen nopeutta hieman muutettava, mikä vaatii pienen muutoksen laimennusveden tulo-aukon koossa, niin että lisätyn laimennusveden määrä ja nopeus pysyvät.halutuissa rajoissa. On ilmeistä, että esitetty rakomainen aukko ulottuu puhdistimessa olevan aineen erilaisille tangentiaa-lisille nopeusalueille, mutta tämän ei kuitenkaan ole todettu olevan erityisen haitallista. Laimennusveden tuloaukkona käytetty suorakulmainen rako on jossain määrin itsekompensoiva, so. nopeus muuttuu pitkin sen pituutta, koska paine pitkin puhdistimen seinämää vaihtelee muuttaen siten tangentiaalisen tuloaukon va stapainetta.

Lisätyn laimennusveden määrä riippuu syötteen sakeudesta ja alit-teen aukon koosta, tangentiaalisen laimennusveden tuloaukon sijainnista ja toimintaolosuhteista. Olennaisesti kaikki lisätty laimennusvesi poistuu kärkipoistoaukon kautta ja laimentaa siten puhdistimen rejektejä. On tärkeää pitää puhdistimen rejektien sakeus korkeintaan noin 1,1 %:sena, edullisesti noin 1 %:sena tai alempana lisäämällä riittävästi vettä sakeuden säätämiseksi kärkipoistoaukossa.

Esimerkki 1

Halkaisijaltaan 15 cm:n hydrosykloni, jonka ylite- (rungon tai akseptin) poistoaukon halkaisija oli 5 cm, tangentiaalisen syöt- 2 teen tuloaukon pinta-ala 9,7 cm , kärjen (rejektin) poisto-aukko 2,5 cm ja kartiokulma 5,5°, modifioitiin kuvioissa 3 ja 4 esitetyllä tavalla, kutenkin niin että yhden ainoan lamennusveden tuloaukon 29 sijasta käytettiin kahta tällaista tuloaukkoa, jotka olivat olennaisesti vastakkaisilla puolilla. Painehäviö hyd-rosyklonissa pidettiin 3,2 atmosfäärissä ja läpivirtaus oli 570 1 minuutissa massan lämpötilan ollessa 20°C. Yksikköä käytettiin laimennusveden kanssa ja ilman laimennusvettä ja eri syötesa-keuksilla käyttäen mekaanista massaa ja tulokset on esitetty alla olevassa taulukossa 1.

Laimennusvettä lisättiin nopeudella 85,2 1 minuutissa rakoa kohti (kaiken kaikkiaan 170 1 minuutissa) ja veden tangentiaa- 10 82497 linen tulonopeus laskettiin 4,4 miksi sekunnissa.

On ilmeistä, että kun sakeus oli yhtä alhainen kuin tavallisesti puhdistimissa, nimittäin kun syötteen sakeus oli 0,55 % ilman laimennusvettä, so. primäärihydrosyklonin tavanomainen käyttö, oli jätteiden poistotehokkuus 43 % ja ominaispinta-alaltaan pienten kuitujen 31 %. Kun syötteen sakeus nostettiin 2 %:ksi, putosi jätteiden poistotehokkuus 30 %:in kuten myös ominaispinta-alaltaan pienten kuitujen. On huomattava että ylite- ja alite-jakeiden sakeudet olivat olennaisesti samat.

Esillä olevaa keksintöä sovellettaessa, syötettäessä 2 %:n sa-keudessa ja lisäten laimennusvettä noin 170 1 minuutissa (puolet kumpaankin rakoon), palasi jätteiden erotustehokkuus normaaliksi kuten myös ominaispinta-alaltaan pienten kuitujen erotustehokkuus .

TAULUKKO I

Sakeus T . „ . Keskimääräinen (% uunikuiva) ^ , poistotehokkuus ---- veden vir- Imen renek- —:-:— „ .. / i \ ....... J Ominais-

Syo- Yli- Ali- taus (1/min) timäärä . , te te te Jätteet ,7 alaltaan pienet _kuidut 0,55 0,5 0,9 0 30 43 39 2.0 2,0 2,0 0 30 30 30 2.0 1,9 1,0 170 30 43 39

Hyvin sakealla syötteellä hydrosyklonin puhdistustehokkuus ei olennaisesti muutu, tästä huolimatta akseptijakeessa olevan massan sakeus pysyi noin 2 %:ssa vähentäen siten olennaisesti tarvetta sakeuttaa massaa varastointia varten.

Esimerkki 2 Käyttäen esimerkin 1 mukaista halkaisijaltaan 15 cm:n hydrosyklo-nia tehtiin kokeita valkaistulla lehtipuun sulfnattimassalla, joka sisälsi noin 1 % hienojakoista likaa.

Puhdistimen tehokkuus arvioitiin laskemalla käsin tehdyillä la-boratorioarkeilla olevien tahrapilkkujen lukumäärä käyttäen lian arviointitaulukkoa (Tappi standardit T 213 ja T 437) syöte- ja akseptivirrassa. Aksepteissa (Na^ ja syötteessä (N^) massagrammaa

II

u 82497 kohti määrätyllä alueella olevien osasten lukumäärän suhde ilmaisee hyväksytyn massan puhtauden.

Alla olevassa taulukossa on koottu yhteen 10 %:n rejektimää-rällä,alhaisella syötesakeudella ja korkealla syötesakeudella saadut tulokset laimennusveden kanssa ja ilman kahdelle lika-osasten ryhmälle.

Sakeus Laimennusvesi- N /N^ alueella olevalle (% uunikuiva) virta (1/min) lialle

Syö- yli- ali- 0,15 mm1- 0,03 mm1- te te te 0,3 mm1 0,6 mm^ 0,54 0,50 1,4 0 0,52 0,48 1,7 1,6 3,9 0 0,62 0,53 1r7 1,5 1,0 98 0,52 0,48

Claims (5)

1. Menetelmä nassan puhdi stami seksi , jossa massalietettä syötetään hydrosyk1oni1 aitteeseen , rejektijaotta poistetaan hydrosyklonilaittoestä sen kärjessä olevan poistoelimen (od) läpi, 1 a i i.:e n n u s ve ttä suihkutetaan tangentiaal i sesti sykloni-laitteeseen tulokohdassa (29), joka on mainitun kärjessä olevan poistoelimen (60) vieressä ja poistetaan ai;septijaetta hydrosykloni1 aitteen rungossa akselin kohdalla olevan pois-toaukon (66) kautta, tunnettu siitä, että massalietettä syötetään hydrosykloni1 aitteeseen vähintään 1 *:n pumpattavalla syotesakeudel1 a ja 1 aimennusvettä suihkutetaan tangen-tiaalisesti hydrosyk1oni1 aitteeseen nopeudella, joka on olennaisesti yhtä suuri kuin massan nopeus hydrosykloni1 aitteessa 1 ai mennus veden tulokonoassa (29), jolloin oleellisesti koko lisätty 1 aimennusvesi poistuu poistoelimen (6U) kautta osana rejektijaetta ja tarpeellisessa määrin, että rejektijakeen sakeus säilyy korkeintaan 1,1 %:sena, ja aikaansaadaan laimennettu vyöhyke, joka tulokohdan ja kärjessä olevan poisto-elimen (6U) välillä ulottuu niin pitkälle, että lajittelu tapahtuu olennaisesti ylitä tehokkaasti kuin samanlaisessa hyd-rosykloni1 aitteessa ilman 1 aimennusvetta, mutta syötesakeudel- : la noin o,6, jolloin akseptijäkeen sakeus on olennaiesti yhtä suuri kuin syötteen sakeus, puhdistetun hyväksytyn massan aikaansaamiseksi, joka poistuu puhdistimesta mainitun rungossa olevan poistoaukon (66) kautta olennaisesti samassa sameudessa kuin syöte. 1 I) patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rejektijaetta laimennetaan ai ie 0,6 «:n sakeuteen, puhdistetaan laimennettua rejektijaetta toisessa hydrosyklo-nilaitteessa (4U) ja palautetaan toisesta hydrosykloni1 ait-teesta tulevat akseptit osaksi ensimmäiseen (26) hydrosyklo- ni1 aitteeseen menevää syötettä. i3 82497 3. latentti vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nydrosyklonilaitteeseen syötetyn massan sakeus on noin 1-2,5 . Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ottä nydrosykloni1 aitteesta tuleva hyväksytty jae syötetään suoraan varastoon. S. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttami seksi tarkoitettu nydrosykloni sakeudeltaan vähintään 1 »:sen hyväksytyn massajakeen aikaansaamiseksi suoraan siilien vähintään 1 «:n pumpattavalla sakeudella syötetystä puu massa sus-pensiosta, jossa on kartiomainen vyöhyke (bö), jossa on aksiaalisella ακ septi poi stoaukol 1 a {56 ) varustettu runko, tar.-gentiaalinen tuloelin (52) ja kärjessä oleva poistoaukko () k arti omaisen vyöhykkeen (58) siinä päässä, joka on kauimpana rungosta, jolloin rungon poistoaukko (5b) muodostaa pcistoau-kon hyväksytylle massajakeel1 e ja kärjessä oleva poistoaukko (bU) muodostaa poistoaukon hylätylle massajakeel1 e, rungon halkaisijan ollessa 7-40 cm, kartiomaisen vyöhykkeen kartio- o o kulman ollessa korkeintaan 12 ja vähintään 3 , jolloin massasuspensio kulkiessaan puhdistimen läpi automaattisesti seuraa viivaa, jonka aksiaalinen nopeus on nolla kartiomai-sessa vyöhykkeessä, vähintään yhdestä kartiomaiseen vyöhykkeeseen aukeavasta tangentiaalisesta 1 aimennusveden tuloau-kosta (2b) kärjessä olevan poistoaukon (bu) vieressä riutta välimatkan päässä siitä, tunnettu siitä, että pyörimisakselin (o2 ) vieressä olevan tangentiaalisen laimennusveden tu-loaukon (2y) sivu ei ole olennaisesti lähempänä kartiomaisen vyöhykkeen pituussuuntaista akselia ( 52 ) kuin aksiaalisen nopeuden riol lavi iva (υϋ), jolloin karti omai seen vyöhykkeeseen (5b) laimennusveden tuloaukon kautta (2j) tuleva laiuennusvesi laimentaa massaa aksiaalisen nopeuden nollaviivan (bb) ja kar-tiomaisen vyöhykkeen (jo) kehän välisellä alueella, tangen-tiaalisen laimennusveden tuloaukon (25) ollessa mitoitettuna siten, että laimennusveden tul ovirtausnopeus on olennaisesti i4 82497 yhtä kuin massan nopeus puhdistimessa laimennusveden tulo-kohdassa (29) ja määrä niin suuri, että rejektijakeen sakeus on korkeintaan 1,1 %, kun massasuspensiota syötetään tulo-elimeen pumpattavassa vähintään 1 %:n sakeudessa, laimennusveden tulokohdan (29) ja kärjessä olevan poistoaukon (60) välisen etäisyyden muodostaessa laimennusvyöhykkeen, joka ulottuu kartiomaisen vyöhykkeen (58) akselin suunnassa sellaisen välimatkan, että lajittelu massan puhdistamiseksi tapahtuu olennaisesti yhtä tehokkaasti kuin samanlaisessa hydrosyklonissa ilman laimennusvettä, mutta jossa syötteen sakeus on noin 0,6 %, hyväksytyn massajakeen sakeuden pitämiseksi vähintään 1 %:ssa.