FI87810C - Anordning foer separation av plastpartiklar fraon suspensioner, specieltt fraon suspensioner av cellulosa och pappersfibrer - Google Patents

Description

87 81 G

Laite muovipartikkelien erottamiseksi suspensioista, Ί erityisesti selluloosa· ja paperikuitususpensioista

Anordning för separation av plastpartiklar frän suspensioner, speciellt frän suspensioner av cellulosa och pappersfibrer 5

Keksinnön kohteena on laite muovipartikkelien erottamiseksi suspensioista, erityisesti selluloosa- ja paperikuitususpensioista.

10

Useissa ennestään tunnetuissa ratkaisuissa muovin poisto selluloosakui-tujen joukosta on perustunut lähinnä muovin tiheyteen, joko nestefaasissa tai keskipakomenetelmissä.

,|g Hakijan aikaisemmassa patenttihakemuksessa 885180 on esitetty menetelmä ja laite muovipartikkelien erottamiseksi liuoksista, joka ratkaisu perustuu muovipartikelien erottamiseen sähköisesti. Tässä tunnetussa ratkaisussa liuoksissa olevat muovipartikkelit on erotettu sähköisesti sijoittamalla liuokseen anodi ja katodi ja säätämällä anodin ja katodin 2q potentiaali siten, että muovit on saatu erotettua liuoksesta.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on esittää menetelmä muovien erottamiseksi suspensioista, esim. selluloosa-suspensioista, jotta esim. muovien määrä suspensiossa voidaan analysoida ja suorittaa tarvittavia 25 tutkimuksia, esim. muovin alkuperä, laatu jne.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että laite käsittää säiliön ja siihen sovitetut ohjauselimet turbulenttien virtausten aikaansaamiseksi ja elimet suspension laimentamiseksi ja/tai -jQ suuntaamiseksi, ja että laite edelleen käsittää erotuselimet partikkelien erottamiseksi suspensiosta.

··: : Keksinnön muita edullisia tunnuspiirteitä on esitetty patenttivaatimuk- ·. sissa 2-6.

Olennaista keksinnön mukaisessa laitteessa on se, turbulenssin avulla aiheutetaan kuitu-/höytäleaineksen rikkoutuminen leikkausvoimien an- 35 2 37810 1 siosta. Turbulenssi voidaan saada aikaan kuten edellä on esitetty nestesuihkulla, mahdollista on myös käyttää pyörivää sylinterimäistä roottoria tai törmäyttämällä kaksi erillistä massavirtausta vastakkain. Lisäksi turbulenssi on saatavissa aikaan siten, että massasuspension 5 sekaan suihkutetaan massasuspensiota paineen avulla. Lisäksi on mahdollista sekoittaa massaa mekaanisesti pinnan alla.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on olennaista myös se, että turbulens-sialue on korkeudeltaan matala, jolloin muovipartikkeleilla on lyhyt 10 matka siirtyä suspensioainesäiliön pintaan. Edullista on myöskin se, että jälkimmäisen ohjauslevyn jälkeen synnytetään toinen turbulenssi-alue. Turbulenssien ja nestevirtauksien yhteisvaikutuksella saadaan aikaan erilaiset sakeusgradientit säiliössä olevan suspension sekaan. Tällöin muovipartikkelit pääsevät irtoamaan kuitu-/höytäleaineksesta 15 eivätkä pysty palautumaan takaisin kuituun. Sakeusgradienttien tehostamiseksi on myös mahdollista suspensioaineseoksen pinnalle lisätä 0 % -sakeuksista ainetta suihkuttamalla siihen esim. lisää nestettä.

Virtauksen ohjauslevyjen sijasta voidaan virtausta ohjata myös esim.

20 altaan muotoja muuttamalla.

Kuitu-/höytäleaines on myös mahdollista rikkoa muovipartlkkelien Irrottamiseksi siten, että suspensiovirtaukseen aiheutetaan hetkellinen kuristus.

25

Keksinnön mukaisessa laitteessa muovin erotus perustuu muovipartikke-leita sitovan kuituaineksen rikkomiseen turbulenssin ja painesuihkujen avulla, jolloin partikkelit vapautuvat ja nousevat pintaan syntyneen sakeusgradientin ansiosta. Muovit voidaan pinnalta kerätä joko sähköi-30 sesti ja/tai mekaanisesti.

Erotettaessa muovia esim. selluloosasta on keksinnön mukaisen laitteen edullinen sijainti lajittamossa, esim. toisen tai kolmannen lajituksen jälkeen johtuen muovien rikastumisesta polstovirtauksessa.

35 3 87810 ^ Seuraavassa keksinnön mukaista laitetta kuvataan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioihin, joiden esittämään keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.

5 Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista laitetta, jossa laitteessa pinnalle nousseet muovipartikkelit poistetaan ylivuotoon.

Kuviossa 2 on kaaviollisesti esitetty keksinnön mukainen laite, jossa laitteessa pinnalle nousseet muovit poistetaan mekaanisella kerääjällä.

10

Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukainen laite, jossa laitteessa pinnalle nousseet muovit poistetaan sähköistetyllä kerääjällä.

15 Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukainen laite, jossa laitteessa pinnalle nousseet muovit poistetaan sekä mekaanisella kerääjällä että ylivuotoon.

Keksinnön periaatteena on se, että muovit, jotka on tarkoitus erottaa 20 suspensiosta, ovat kevyempiä kuin suspensiossa oleva kuituaines, jolloin muovit luonnostaan pyrkivät nousemaan suspension pinnalle. Muovien pinnalle nousun useimmissa olosuhteissa, esim. laminaarisissa virtausolosuhteissa kiintoainepitoisuuden painoprosentteina ollessa yli 0,2 %, estää kuitu· sekä höytäleaines. Jotta muovit voidaan vapauttaa, 25 tulee kuitu-höytäleaines eli flokki hajoittaa. Kun höytäleet on saatu hajoitettua, muovit nousevat pinnalle, mistä ne voidaan kerätä.

Kuvion 1 mukaisesti suspensio L johdetaan säiliöön 12 syöttöputken 15 ja syöttöventtiilin 16 kautta. Kun suspensio L on saapunut säiliöön 12 30 sen virtaus F ohjataan ohjauslevyllä 13 siten, että kuituvirtauksen F suunta on kohti säiliön 12 pintakerrosta S. Kuviossa 1 muovipartikke-• leja on merkitty viitemerkinnällä P. Tämän jälkeen suspensio L ohja taan nestesuihkulla 23 pitkin säiliön 12 nestepintaa S ja edelleen toisen nestesuihkun 24, ohjauslevyn 14 ja kolmannen nestesuihkun 25 35 avulla kohti säiliön 12 ylivuotoaukkoa 19. Virtaukseen F kohdistettavat nestesuihkut 23,24,25 aiheuttavat höytäleainekseen leikkausrasitusta 4 87810 ^ sekä turbulenssia, jolloin muovipartikkelit P vapautuvat höytäleainek-sesta ja nousevat säiliön 12 pintaan S.

Ylivuotoaukosta 19 muovipartikkeleita P sisältävä virtaus Fp johdetaan 5 säiliöön 30. Muovipartikkeleista P vapautunut kuitu- ja höytäleainesta sisältävä suspension osuus ohjataan poistoventtiilin 18 ja poistoput-ken 17 kautta pois säiliöstä.

Kuvion 2 esittämässä suoritusmuodossa laite 102 muodostuu säiliöstä 12, 10 johon suspensio L johdetaan syöttöputken 15 ja syöttöventtiilin 16 kautta. Suspensio L etenee virtauksena F ohjauslevyn 13 ohjaamana kunnes se saapuu nestesuihkun 24 kohdalle, joka nestesuihku aiheuttaa kuitu/höytäleaineksen hajoamisen turbulenssin ja leikkausrasituksen välityksellä. Kuiduista ja höytäleistä vapautuvat muovipartikkelit P ja 15 suspensio L edelleen johdetaan virtauksena F kohti säiliön 12 nestepintaa S.

Säiliön 12 nestepinnan S olennaiseen läheisyyteen on sovitettu kuvion 2 esittämässä suoritusmuodossa viirakokooja 20, joka on varustettu poi-20 kittaisilla keräyskauhoilla 21. Viirakokooja 20 pyörii ohjaustelojen 28,29 ympäri kiertosuunnassaan D. Tällöin kauhat 21 keräävät suspension L pinnalta S muovipartikkelit P. Viirakerääjä 20 kuljettaa muovipartikkelit P edelleen virtauksena Fp poistosäiliöön 30. Säiliöstä 12 johdetaan pois suspensiovirtaus F2, joka sisältää nestettä, höytäleitä ja 25 kuituja, poistoventtiilin 18 ja poistoputken 17 kautta.

Kuviossa 3 esitetyssä suoritusmuodossa laite 103 muovipartikkeleiden P kerääminen perustuu sähköiseen erotteluun. Suspensio L johdetaan säiliöön 12 syöttöventtiilin 16 ja syöttöputken 15 kautta ja virtausta ohja-30 taan ohjauslevyllä 13 ja kuitu-/höytäleaines hajotetaan nestesuihkulla 24 ja virtausta F edelleen johdetaan ohjauslevyllä 14. Muovipartikkelit P kerätään viirakokoojalla 20, joka on varustettu keräyskauhoin 21. Muovipartikkelit P kerätään viirakokoojan 20 potentiaalieroihin perustuen ja suspensiossa olevia elektrodeja on merkitty viitenumeroilla 37 35 ja 38 Vertailuelektrodia on merkitty viitenumerolla 36. Teholähteestä 5 37810 1 35 johdetaan virta myös viirakokoojaan 20, joka näin varautuu sähköi sesti muodostaen oman elektrodinsa AO.

Säiliössä 12 olevasta suspensiosta L kerätään muovipartikkelit P siten, 5 että teholähteen 35, esim. tasavirtalähteen välityksellä, aikaansaadaan jännite elektrodeihin 37,38 ja 40. Kun elektrodien 37,38 ja 40 välillä on potentiaaliero, tarttuvat hiukkaset P sopivan potentiaalin omaavalle elektrodille, sopivimmin viirakokooja-elektrodille 40. Vertailuelektro-din 36 avulla tarkkaillaan muiden elektrodien 37,38,40 potentiaalia ja 10 vertailuelektrodin 36 mittaustulosten perusteella ohjataan elektrodien 37,38 ja 40 potentiaalia siten, että ne pysyvät sopivina, ts. sellaisina, että muovipartikkelit P ohjautuvat elektrodina 40 toimivalle viira-kokoojalle.

15 Elektrodina 40 toimivalta viirakokoojalta 20 poistetaan muovipartikkelit P virtauksena Fp säiliöön 30. Muu osa suspensiosta L eli nesteaines ja kuituaines sekä höytäleet poistuvat virtauksena poistoventtiilin 18 ja poistoputken 17 kautta.

20 Kuviossa 4 esitetty laitteen 104 suoritusmuoto on kuvioissa 1 ja 2 esitettyjen laitteistojen 101 ja 102 yhdistelmä siten, että muovipar-tikkeleiden P poisto tapahtuu kahtena virtauksena Fpl ja Fp2 siten, että virtaus FP1 poistetaan viirakokoojan 20 ja keräyskauhojen 21 avulla ja virtaus FP2 poistuu suoraan ylivuotovirtauksena säiliöön 30.

' 25 • Keksinnön mukaisen laitteen eri suoritusmuodot ovat sovitettavissa paineen alaisuudessa toimiviksi kuvioissa esitettyjen avoallastyyppisten konstruktioiden lisäksi.

30 Edellä esitetyt suoritusmuodot ovat yhdistettävissä peräkkäin ja rin-. . nakkain siten, että mikä tahansa suoritusmuoto voidaan yhdistää mihin • · tahansa suoritusmuotoon.

Keksintöä on edellä selostettu erääseen sen edulliseen suoritusesimerk-" 35 kiin viitaten, tällä ei kuitenkaan millän tavoin haluta rajoittaa kek sintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ja muun- 6 87810 1 nelmat ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (6)

7 87810

1. Laite muovipartikkelien erottamiseksi suspensioista, erityisesti selluloosa- ja paperikuitususpensioista, jossa laitteessa on säiliö (12) ja siihen sovitetut ohjauselimet (13,14) turbulenttien virtausten aikaansaamiseksi ja erotuselimet (19,20,21,40) partikkelien erottamiseksi suspensiosta, tunnettu siitä, että laitteessa on elimet (23,24,25) suspension laimentamiseksi ja/tai suuntaamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauselimet (13,14) ovat ohjauslevyjä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet (23,24,25) suspension laimentamiseksi ja/tai suuntaamiseksi ovat nestesuihkuja.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet muovipartikkelien erottamiseksi mainitusta suspensiosta muodostuvat viirakokoojasta (20) ja siihen sovitetuista keräys-kauhoista (21).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että erotuselimet muovipartikkelien erottamiseksi suspensiosta on muodostettu säiliöön (12) sovitetun ylivuotoaukon (19) välityksellä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että erotuselimet muovipartikkeleiden erottamiseksi suspensiosta on muodostettu tasavirtalähde-elektrodi-järjestelmäksi (35,36,37,38, 40), joka järjestelmä käsittää elektrodin (40), jonka potentiaali on sovitettu siten, että muovipartikkelit ohjautuvat sille. 8 37810