FI98053C - Sekoitus - Google Patents

Description

1 98053

SEKOITUS TEKNIIKAN ALA

5 Keksintö kuuluu prosessitekniikan alaan ja koskee laitetta ja menetelmää kaasun se koittamiseksi nesteeseen. Keksintöä voidaan käyttää esimerkiksi malmin rikastuk-sessa, liuotusprosesseissa ja veden ilmastuksessa.

10 TEKNIIKAN TAUSTA

Kaasun sekoittamiseksi nesteeseen käytetään esimerkiksi reikäsuutinta, jonka reikien läpi kaasu johdetaan paineella nesteeseen.

15 Julkaisussa GB-1115288 kuviossa 5 esitetään myös sekoituslaite, jossa kahden sylinteripinnan väliseen tilaan tangentiaalisesti syötetään yläosaan nestettä ja alemmaksi rengasmaisen helman alle kaasua. Seos poistetaan keskellä ylöspäin olevan yhteen kautta. Tässä laitteessa rengasmaisesta sekoitustilasta poisjohtavan aukon poikkipinta on suurempi kuin syöttöyhteiden pinta-ala.

20

KEKSINNÖN KUVAUS

Yleinen kuvaus 25

Nyt on keksitty patenttivaatimuksen 1 mukainen sekoituslaite. Keksinnön eräitä edullisia sovellutuksia esitetään muissa vaatimuksissa.

Keksinnössä on olennaisinta, että neste ja siihen sekoitettava kaasu syötetään tan-30 gentiaalisesti kahden pyörähdyspinnan väliseen tilaan niin, että seos joutuu tilassa kiertoliikkeeseen ja että seos poistuu sekoitustilasta suutinaukon kautta, jonka poikkipinta-ala on pienempi kuin syöttöyhteiden poikkipinta-ala. Kiertoliikkeen aikana kaasu sekä sekoittuu nesteeseen pieninä kuplina että liukenee siihen. Parhaiten sekoitustilassa on korkeampi paine kuin suutinaukon jälkeen niin, että 35 sekoitustilan jälkeen neste on ylikyllästynyttä. Tällöin kaasua erottuu liuoksesta ja muodostuu mikrokokoisia kaasukuplia.

2 98053

Suutinaukko on parhaiten sekoitustilan toisessa päässä.

Syöttöyhteitä voi olla useampiakin ja ne voidaan sijoittaa haluttuun paikkaan joko sekoitustilan uiko- tai sisäkehälle.

5

Reaktorin muoto voi vaihdella ja se määräytyy käyttötarkoituksen ja sovellutuksen mukaan.

Keksintöä voidaan käyttää esimerkiksi vaahdotusrikastuksessa kuplien muodostuk-10 seen ja lietesuspension ylläpitoon. Keksintö soveltuu erittäin hyvin myös jätevesialtaiden ja vesistöjen ilmastukseen. Myös erilaiset kaasun lisäystä tarvitsevat liuotusprosessit ovat keksinnön tyypillisiä käyttöalueita.

Piirustusten kuvaus 15

Selostuksen piirustuksissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista kaasujensekoi-tusreaktoria päältä päin, kuvio 2 samaa laitetta sivulta leikkauksena A - A ja kuvio 3 vaahdotuslaitteistoa, jossa käytetään keksinnön mukaista sekoitusta.

20 Erään sovellutuksen yksityiskohtainen kuvaus

Kuvioissa 1 ja 2 kuvatussa reaktorissa on sylinterimäinen ulkovaippa 1 ja sen sisällä samansuuntaisesti kapeampi sisävaippa 2, joka on kiinni reaktorin suljetussa yläpäässä 3 mutta irti reaktorin pohjasta 4. Vaippojen väliin jää rengasmainen kammio 25 5. Reaktorin pohjan keskellä on aukko 6.

Rengaskammion 5 yläpäässä on ulkovaipassa 1 syöttöaukko 7 ja siinä tangentiaali-sesti syöttöputki 8. Syöttöputken kautta rengaskammioon syötetään paineella nestemäistä materiaalia ja siihen sekoitettavaa kaasua siten, että nämä joutuvat rengas-30 kammiossa kiertoliikkeeseen. Kaasua sekoittuu nesteeseen sekä kuplina että liuenneena. Nesteeseen sekoittumaton kaasu erottuu renkaaksi sisävaipan pinnalle. Tästä kaasua edelleen sekoittuu nesteeseen.

Reaktorin pohjalla 4 sen nurkassa on rengasmainen rajoitinrengas 9 siten, että sisä-35 vaipan 2 alapään ja rajoitinrenkaan väliin muodostuu renkaan muotoinen suutinaukko 10, jonka virtauspoikkipinta-ala on pienempi kuin rengaskammion alkuosan.

3 98053

Reaktoria käytetään sellaisella syöttöpaineella, että kun seos virtaa suutinaukkoon 10 ja sen paine laskee, seos on kaasun suhteen ylikyllästynyttä, jolloin liuennutta kaasua erottuu muodostaen mikrokokoisia kuplia. Näitä mikrokuplia tarttuu seoksessa olevien suurempien kuplien pinnalle. Nämä suuremmat kuplat toimivat tehok-5 kaina kantajakuplina. Mikrokuplien ansiosta kuplien kokonaispinta-ala on hyvin suuri. Kuplien kokoa, määrääjä keskinäistä suhdetta voidaan säätää syöttösuhdetta, syöttöpainetta tai suutinaukon pinta-alaa muuttamalla.

Sisävaipan 2 yläpää voi olla myös avoin, jolloin kuplia poistuu sitä kautta. Tällainen 10 laite soveltuisi erityisesti lietteen käsittelyyn, jolloin painavampi liete poistuu aukosta 6.

Kuvion 3 mukaisessa mineraalilietteen vaahdotuslaitteistossa on säiliö 11 ja sen sisällä edellä kuvatunlainen kaasunsekoitusreaktori 12. Liete syötetään säiliöön ylä-15 päästä syöttöputken 13 kautta. Säiliön pohjan 14 alimpaan kohtaan on yhdistetty kierrätysputki 15, jonka kautta pohjalle laskeutunutta lietettä johdetaan pumpun 16 avulla sekoitusreaktorin syöttöputkeen 8. Syöttöputkeen johdetaan myös ilmaa yh-teestä 17. Syöttöputkessa vallitseva ylipaine on esim. 1 - 2 bar. Reaktorissa ilma sekoittuu ja osittain liukenee lietteeseen. Reaktorista tulevassa seoksessa muodostuu 20 runsaasti mikrokuplia. Niiden pinnalle tarttuu lietteestä hydrofobisia mineraalipar-tikkeleita. Kuplat nousevat säiliön pinnalle vaahdoksi, joka otetaan talteen edelleen käsiteltäväksi. Prosessi mitoitetaan siten, että kuplat ehtivät erottua lietteestä mahdollisimman täydellisesti, ennen kuin liete virtaa kierrätysputkeen.

Claims (6)

98053 ΡΑΤΕΝΤΠνΑΑΉΜυΚβΕΤ

1. Laite kaasun sekoittamiseksi nesteeseen, jossa laitteessa on sekoituskammio, ainakin yksi syöttöyhde kaasun ja nesteen syöttämiseksi tangentiaalisesti jatkuvana 5 virtana kammioon ja suutinaukko seoksen poistamiseksi jatkuvana virtana sekoitus-kammiosta, tunnettu siitä, että sekoituskammiossa on kahden sisäkkäisen pyöräh-dyspinnan välinen sekoitustila (5), johon syöttöyhteet (8) johtavat tangentiaalisesti ja että suutinaukon (10) poikkipinta-ala on pienempi kuin syöttöyhteiden poikkipinta-ala. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekoitustilan (5) poikkipinta-ala ennen suutinaukkoa (10) on suurempi kuin suutinaukon poikkipinta-ala.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinaukko (10) on sekoitustilan (5) toisessa päässä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suutinaukko (10) on rengasmainen. 20

5. Menetelmä kaasun sekoittamiseksi nesteeseen, jossa menetelmässä kaasua ja nestettä syötetään jatkuvana virtana syöttöyhteiden kautta sekoituskammioon ja kaasun ja nesteen seosta poistetaan jatkuvana virtana sekoituskammiosta, tunnettu siitä, että kaasua ja nestettä syötetään sekoituskammioon, jossa on kahden sisäkkäi- 25 sen pyörähdyspinnan välinen sekoitustila, tangentiaalisesti niin, että seos joutuu kiertoliikkeeseen sekoitustilan ympäri ja että seos poistetaan sekoitustilasta suutin-aukon kautta, jonka poikkipinta-ala on pienempi kuin syöttöyhteiden poikkipinta-ala. 1

6. Vaahdotusrikastusprosessi tai liuotusprosessi, tunnettu siitä, että siinä käyte tään jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukaista laitetta tai patenttivaatimuksen 5 mukaista menetelmää. 5 98053