FI82721B - Foerfarande och anordning foer flotation av dispersioner. - Google Patents

Description

82721

Menetelmä ja laite dispersioiden vaahdottamiseksi -Förfarande och anordning för flotation av dispersioner

Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen dispersioiden, erityisesti kuituja sisältävien dispersioiden vaahdottamiseksi, jossa ilmastettu dispersio tuodaan primäärivirtauksena vaahdotuskennoon, dispersion pinnalle muodostuva vaahto siinä olevine epäpuhtauksineen johdetaan pois, puhdistettu dispersio poistetaan vaahdotuskennon pohjalta, ilmastetaan uudelleen ja syötetään vaahdotusastiaan sekundäärivirtaukse-na ensimmäiseen sisääntulokohtaan nähden toisella tasolla sijaitsevassa sisääntulokohdassa.

DE-patenttijulkaisusta 28 36 496 tunnetaan tällainen menetelmä, ja varsin samankaltainen menetelmä DE-patenttijulkaisusta 29 14 392. Kummallekin menetelmälle on yhteistä, että osa puhdistetusta dispersiosta kierrätetään ja ilmastetaan uudelleen jatkopuhdistusta varten suuremman puhdistusvaiku-tuksen aikaansaamiseksi. DE-patenttijulkaisun 28 36 496 mukaan kierrätetään tällöin enintään 50 % jo puhdistetusta niinsanotusta saanteesta ja ilmastetaan uudelleen. DE-patentti julkaisun 29 14 392 mukaan takaisinjohdettu saanne-määrä on enintään 150 %. Tilastollista todennäköisyyttä sille, että näissä menetelmissä, ts. dispersioiden puhdistamisessa yhdessä vaahdotuskennossa lisäilmastusta käyttäen, siis dispersiota kierrättämällä, dispersio tulee kokonaisuudessaan kaksi kertaa ilmastetuksi, ei jo puhtaasti laskennallisesti ole.

Vaahdotuskennoon syötetään 100 * dispersiota, joka viipyy jonkin aikaa vaahdotuskennossa ja sen jälkeen poistetaan. Tästä poistosta otetaan samalla pois se dispersiomäärä, joka tulee uudelleenkierrättää, ilmastetaan uudelleen ja johdetaan jälleen takaisin vaahdotuskennoon. DE-patenttijulkaisun 29 14 392 mukaan siis 150 %. Tällöin on kennosta kokonaisuudessaan poistettava 250 %, josta 100 % tai 2/5 koko ainek- 2 82721 sesta syötetään jatkokäsittelyyn, samalla kun 3/5 tai 150 % ilmastetaan uudelleen ja johdetaan takaisin vaahdotusken-noon. Dispersio tulee siten ilmastetuksi keskimäärin 1,6 kertaa, jolloin esiintyy kuitenkin se mahdollisuus, että dispersion yksittäiset osavirtaukset tulevat ilmastetuksi vain kerran, toisen sensijaan 2 1/2-kertaisesti.

Lisäämällä kierrätettävää dispersiomäärää voidaan arvoa 1,6 edelleen korottaa. Vaara, että dispersion yksittäiset osa-virtaukset kuitenkin yhä tulevat vain kerran ilmastetuiksi, on edelleen olemassa, riippumatta siitä, kuinka usein muut osavirtaukset tulevat ilmastetuiksi. Toisaalta kuitenkin vaahdotuskennon puhdistusteho riippuu siitä, että kaikki epäpuhtaudet tulevat vaahdon mukana poistetuksi, jos halutaan saavuttaa absoluuttinen puhdistusvaikutus. Jos puhtaudelle asetetaan siis erityisen korkeat vaatimukset, on tekniikan tason mukaan tavallista kytkeä peräkkäin kaksi vaah-dotuskennoa kummankin edellä kuvatun patenttijulkaisun mukaisesti .

Tämä patenttihakemus perustuu tehtävään yhdellä vaahdotus-kennolla saavuttaa sama teho kuin tähän mennessä on voitu saavuttaa ainoastaan useilla peräkkäin kytketyillä,, jolloin on ollut samantekevää ovatko nämä laitteet sijoitettu vierekkäin vai päällekkäin, ts. siis varmistaa, että dispersio tulee kokonaisuudessaan vähintään kaksi kertaa vaahdotusken-nossa ilmastuksella puhdistetuksi.

Ratkaisu perustuu menetelmään dispersioiden vaahdottamiseksi, varsinkin kuituja sisältävien dispersioiden, jossa ilmastettu dispersio tuodaan primäärivirtauksena vaahdotusken-noon, dispersion pinnalle muodostuva vaahto siinä olevine epäpuhtauksineen johdetaan pois, puhdistettu dispersio poistetaan vaahdotuskennon pohjalta, ilmastetaan uudelleen ja syötetään sekundäärivirtauksena vaahdotuskennoon ensimmäi-

II

3 82721 seen sisääntulokohtaan nähden toisella tasolla sijaitsevassa sisääntulokohdassa, ja sille on tunnusomaista, että sekun-däärivirtauksena kierrätetään enemmän kuin 100 % primääri-virtauksesta, ja se syötetään vaahdotuskennoon primäärivirtauksen syöttötason yläpuolella.

Ilmastettu dispersion primäärivirtaus täyttää sisääntulles-saan vaahdotuskennon, jolloin ilma vapautuu dispersiosta ottaen mukaansa epäpuhtaudet ja nousee ylös ilmakuplina. Poistettavat epäpuhtaudet ovat näissä ilmakuplissa tai niiden yhteydessä. Vaahdotuskennon pohjalle kerääntyy tällöin dispersio, josta ilma on poistettu, siis puhdistettu materiaa li. Täältä se poistetaan, ilmastetaan uudelleen ja johdetaan takaisin vaahdotuskennoon ensimmäisen sisääntulokohdan yläpuolella. Tällöin tapahtuu sama ilmiö, ts. ilma eroaa jälleen dispersiosta ja nousee ylös, samalla kun niinsanottu saanne laskeutuu alas, niin että keksinnön lisätunnusmerkkiä huomioimatta on seurauksena primääri- ja sekundäärivirtauksen sekoitus sillä tuloksella, että pohjalta poistettu dispersio, joka on tarkoitus tuoda jatkokäsittelyyn, ei tule kahteen kertaa ilmastetuksi. Sekundäärivirtauksen tilavuus on sen tähden suurempi kuin primäärivirtauksen tilavuus, ts. se on enemmän kuin 100 % primäärivirtauksesta, jolloin saan-netta poistettaessa, mikä tapahtuu primäärivirtauksen syöttötason alapuolella, varmistetaan, että poistettu saanne, siis puhdistettu dispersio tulisi kaksi kertaa ilmastetuksi. Sekundäärivirtauksen suuremmalla tilavuudella, siis suuremmalla määrällä varmistetaan, ettei primäärivirtauksen mitään osavirtauksia voi nousta vaahdotuskennossa ylös, päinvastoin jopa osa sekundäärivirtauksesta imetään vielä lisäksi alhaalta pois sen varmistamiseksi, että yli 100 % primäärivir-tauksesta tulee johdetuksi takaisin. Siten vaahdotuskennoon syntyy automaattisesti sulku, joka estää primäärivirtauksen nousemisen yli sekundäärivirtauksen tulokohdan ja siten varmistaa, että tuotu dispersiomäärä tulee kokonaisuudessaan kaksi kertaa ilmastetuksi.

4 82721

Sen varmistamiseksi, ettei primääri- ja sekundäärivirtauksen välillä tapahdu mitään sekoittumista, on keksinnön tarkoituksenmukaiset suoritusmuodot suunniteltu siten, että pri-määrivirtauksen syöttö tapahtuu horisontaalisesti tai vaakatasosta alaspäin suunnatussa loivassa kulmassa <*, ja että sekundäärivirtauksen syöttö samoin tapahtuu horisontaalisessa tai vaakatasosta ylöspäin suunnatussa loivassa kulmassa β . Tällöin kulma a on suositeltavasti 0 ja 30 asteen välillä, kulma β 0 ja 20 asteen välillä. Jos sekä primäärivirtaus että myös sekundäärivirtaus tuodaan horisontaalisesta poikkeavassa kulmassa, on mahdollista pitää kummankin tulokohdan välinen tasoero erittäin pienenä, ja siten pienentää vaahdo-tuskennon rakennekorkeutta. joka tapauksessa on kuitenkin varmistettava, ettei primääri- ja sekundäärivirtaussuihkujen minkäänlaista päällekkäinleikkautumista voi tapahtua, ts. joko siis toinen tai molemmat kulmat on valittava suhteellisen suuriksi, tai tulokohdat on sijoitettava etäämmälle toisistaan.

Menetelmä suoritetaan edullisesti laitteella, joka olennaisesti muodostuu sylinterimäisestä säiliöstä, ja siihen sovitetusta ontosta pylväästä, jolloin sylinterimäinen säiliö on yläosastaan rengasastian ympäröimä, joka ulottuu sylinteri-mäistä säiliötä korkeammalle, ja jossa on ainakin yksi liitäntä puhdistetun dispersion poistamista varten, jolloin sylinterimäisessä säiliössä on ainakin yksi liitäntä ilmastetun dispersion primäärivirtauksen tuomiseksi, ja sille on tunnusomaista seuraavien tunnusmerkkien yhdistelmä.

Sylinterimäisen säiliön pohja-alueelle on järjestetty tan-gentiaalisesti poistoyhde, tämä on pumpun kautta yhdistetty samoin tangentiaalisesti järjestettyyn sekundääriyhteeseen, sekundääriyhde on järjestetty primäärivirtausliitännän yläpuolelle.

II

5 82721 Tällöin sekundääriyhteen ja tuloliitännän välinen etäisyys on edullisesti 200-500 mm.

Yhteen tangentiaalinen sijoitus aikaansaa sekä dispersiota poisimettäessä että myös sitä sisääntuotaessa eräänlaisen pyöröliikkeen. Tämä pyöröliike pitää huolen siitä, että mitään dispersion sekoittumista ei tapahdu, mikä ei kuitenkaan tarkoita sitä, etteivätkö ilmakuplat voisi liikkua ylöspäin.

Eräs hyvin edullinen keksinnön suoritusmuoto on siten suunniteltu, että sekundääriyhde on yhdistetty rengasastian alaosasta sylinterimäiseen säiliöön järjestettyyn suppiloren-kaaseen.

Sekundääriyhteen sijoituksella suppilorenkaaseen varmistetaan sekundäärivirtausta sisäänsuihkutettaessa, kun keksinnön erään edullisen lisämuodon mukaisesti suppilorengas on erotettu sylinterimäisestä säiliöstä törmäysseinämällä, ettei yksittäisten ainesvirtausten välillä tapahdu mitään sekoittumista. Samanaikaisesti tapahtuu myös ylösnousevien ilmakuplien erottuminen, niin että kuitususpension pinnalle muodostuu erivärisiä samankeskisiä vaahtorenkaita, ts. sisärenkaan, joka muodostuu primääri-ilmastuksen ilmakuplista, väri on selvästi tummempi kuin keskirenkaan. Tämä on taas tummempi kuin ulkorengas, jossa syntyy vastavirtainjektorien vaahto, jotka suorittavat kolmannen ilmastuksen, tarkemmin sanottuna osavirran ilmastuksen kolmentena ilmastuksena.

Seuraavaksi keksintöä kuvataan oheisiin piirustuksiin liittyen, joissa

Kuva 1 esittää kaaviomaisena leikkauksena erästä keksinnön mukaista vaahdotuskennoa,

Kuva 2 esittää päällyskuvantoa samasta laitteesta, ja 6 82721

Kuva 3 modifikaatiota kuvasta 1.

Kuitususpensio, joka on fysikaalisesti ja kemiallisesti jo lietettyä keräyspaperisulppua, johdetaan pumpun 26 kautta primäärivirtauksena syöttöputkeen 27, joka yhdistää pumpun 26 liitäntään 36, jossa on injektori 8. Liitäntä 36 ja siten myös injektori 8 on 15 asteen kulmassa a taivutettu alaspäin vaakatasoon nähden, ja sijoitettu noin 500 mm vaahdotuskennon 1 pohjan 32 yläpuolelle. Kuitususpensio ilmastetaan injekto-rissa 8 ja nousee muodostuvine kuplineen ylöspäin sylinteri-mäisessä säiliössä 2, jonka keskiosassa on ontto pilari 21, jolloin se nuolien 28 suunnassa ylittää sylinterimäisen säiliön 2 tai suppilorenkaan pidennetyn seinämän muodostaman reunan 24 ja joutuu rengaskennoon 3. Rengaskennon 3 täytyttyä nousee kuitususpensio tasolle 6, jonka määrää ylijuoksun 9, joka yhdistää rengaskennon ylijuoksusäiliöön 10, korkeus.

Pohja-alueelle 32 liitetty kiertopumppu 34 poistaa primääri-virtausliitännän 36 alapuolella yli 100 %, yleensä vähintään 105 %, syötetystä kuitususpensiosta imuyhteen 33 kautta ja johtaa tämän määrän ilmastuksen kiertoinjektorissa 20, joka on laipoitettu sekundääriyhteeseen 35, jälkeen takaisin sy-linterimäiseen säiliöön 2. Sekundääriyhteet ovat tällöin suunnattu 15 asteen kulmassa β ylöspäin.

Tästä kuitususpension sekundäärivirtauksesta eroaa samoin kuin kuitususpension primäärivirtauksestakin ilmakuplia, jotka nousevat ylös ja keräävät itseensä likahiukkasia. Nämä likahiukkaset muodostavat yhdessä ilmakuplien kanssa vaahto-kerroksen, joka muodostuu reunan 24 yläpuolelle, ja imetään pois imusuuttimilla 4, jotka on järjestetty imuputkeen 5. Imuputki 5 päättyy erottimeen 14, johon imurilla 15 synnytetään vakuumi. Poistoilma poistuu erottimesta 14 poistoilma-yhteen 29 kautta, poisimetty vaahto vajoaa kokoon ja saostuu erottimen 14 alaosaan, josta se joutuu pystyputkea 16 pitkin li 7 82721 liankeräysastiaan 17. Tällöin vaahto ei ohita kiertopeltiä 18, jolloin vain vaahdosta erotettu poistoilma pääsee imuriin 15.

Kuvassa 3 on vaahdotuskenno esitetty kolmivaiheisena laitteena. Rengaskennon 3 alapuolelle on osittain sylinterimaisen säiliön 2 ympärille järjestetty suppilorengas 37, johon sekundääriyhteet 35 päättyvät. Sekundääriyhteet 35 tulevat tällöin tangentiaalisesti sisään, jolloin myös suihkun, joka silloin tulee kosketukseen sylinterimäisen seinämän jatkeena olevan törmäysseinämän 38 kanssa, laajentuessa on primääri-virtauksen erossapysyminen sekundäärivirtauksesta varmistettu.

Liankeräysastia 17 on ylijuoksuputkella 30 yhdistetty sakeu-tusasemaan 31, jolloin yleensä on kysymyksessä sentrifuugin ja suodattimen yhdistelmä.

Ylijuoksusäiliöstä 10 poistetaan saanneputkeen 22 liitetyllä vastavirtapumpulla 12 saannetta rengaskennosta 3, uudelleen-ilmastetaan vastavirtainjektorilla 7 ja syötetään jälleen rengaskennoon 3. Vastavirtainjektorit 7 ovat tällöin järjestetty tangentiaalisesti rengaskennoon, niin että rengasken-nossa 3 syntyy tietty pyöröliike, joka ajaa pinnalle kerääntyvää vaahtoa jatkuvasti kohti imusuuttimia 4.

Saunoin ylijuoksusäiliöön 10 liittyvä saanteenpoistoputki 25 on yhdistetty pumppuun 23, joka siirtää saanteen sammioon 13, josta se kuljetetaan ei-esitettyyn paperikoneeseen.

Injektorit 8 samoinkuin vastavirtainjektorit 7 ja kiertoin-jektorit 20 on erotettu rengaskennosta 3 ja kulloisestakin putkesta sulkuventtiileillä 19. Injektorien 7, 8, 20 sulkeminen sulkuventtiilien väliin mahdollistaa injektorien 7, 8, 20 tarkastuksen tai puhdistuksen ilman, että sylinterimäistä säiliötä 2 tarvitsee tyhjentää.

Claims (9)

1. Menetelmä dispersioiden, erityisesti kuituja sisältävien dispersioiden, vaahdottamiseksi, jossa ilmastettu dispersio tuodaan primäärivirtauksena vaahdotuskennoon (1), dispersion pinnalle muodostuva vaahto siinä olevine epä-puhtauksineen johdetaan pois, puhdistettu dispersio poistetaan vaahdotuskennon (1) pohjalta, ilmastetaan uudelleen ja syötetään sekundäärivirtauksena vaahdotuskennoon (1) ensimmäiseen sisäntulokohtaan nähden toisella tasolla sijaitsevassa sisääntulokohdassa (36), tunnettu siitä, että sekundäärivirtauksena kierrätetään yli 100 % primää-rivirtauksesta, ja se syötetään vaahdotuskennoon (1) pri-määrivirtauksen syöttötason (36) yläpuolelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että primäärivirtauksen syöttö tapahtuu horisontaalisesti tai vaakatasosta alaspäin suunnatussa loivassa kulmassa a.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekundäärivirtauksen syöttö tapahtuu horisontaalisesti tai vaakatasosta ylöspäin suunnatussa loivassa kulmassa β.

4. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, joka muodostuu olennaisesti sylinte-rimäisestä säiliöstä (2) ja siihen järjestetystä ontosta pilarista (21), jolloin sylinterimäistä säiliötä (2) sen yläosassa ympäröi rengaskenno (3), joka ulottuu sylinteri-mäistä säiliötä (2) korkeammalle, ja jossa on ainakin yksi liitäntä (36) puhdistetun dispersion poistamiseksi, jolloin sylinterimäisessä säiliössä (2) on ainakin yksi liitäntä (36) ilmastetun dispersion primäärivirtauksen si-sääntuomiseksi, tunnettu seuraavien tunnusmerkkien yhdistelmästä: II 9 82721 sylinterimäisen säiliön (2) pohja-alueelle (32) on tangen-tiaalisesti järjestetty imuyhde (33), joka on kiertopumpun (34) kautta yhdistetty samoin tangentiaalisesti järjestettyyn sekundääriyhteeseen (35) joka sekundääriyhde (35) on järjestetty primäärivirtauksen liitännän (36) yläpuolelle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekundääriyhde (35) on järjestetty 200-500 mm liitännän (36) yläpuolelle.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sekundääriyhde (35) on järjestetty vaakatasoon nähden 0 ja 30 asteen välillä olevasa kulmassa β ylöspäin.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että liitäntä (36) on suunnattu alaspäin 0-20 asteen kulmassa a.

8. Jonkin patenttivatimuksista 4-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekundääriyhde (35) on yhdistetty rengaskennon (3) alapuolella sylinterimäiseen säiliöön (2) järjestettyyn suppilorenkaaseen (37).

9. Jonkin patenttivaatimuksista 4-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että suppilorengas (37) on sylinterimäi-sestä säiliöstä (2) törmäysseinämän (38) erottama.