FR2504405A1 - METHOD AND DEVICE FOR CLEANING OR FILTERING SUSPENSIONS OF MATERIALS APPLICABLE IN PARTICULAR TO THE PAPER INDUSTRY - Google Patents

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FR2504405A1 FR8205164A FR8205164A FR2504405A1 FR 2504405 A1 FR2504405 A1 FR 2504405A1 FR 8205164 A FR8205164 A FR 8205164A FR 8205164 A FR8205164 A FR 8205164A FR 2504405 A1 FR2504405 A1 FR 2504405A1
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Abstract

Process and apparatus for purifying or classifying suspensions of material, wherein the sieve surface (5, 20) is displaced in a motion in a plane which does not substantially deviate from the plane of the sieve surface.

Description

Cette invention concerne un procédé et un dispositif pour traiter des suspensions ou des bouillies de pâte à papier brute à l'aide d'une surface filtrante en déplacement qui est conçue spécialement pour filtrer des suspensions de fibres. This invention relates to a method and a device for treating suspensions or slurries of raw paper pulp using a moving filtering surface which is specially designed for filtering fiber suspensions.

Le procédé classique de filtration, utilisé notamment dans l'industrie du papier, consiste à faire vibrer une plaque de filtration, perpendiculairement au plan de la plaque de filtration, afin d'empêcher le colmatage de la plaque. The conventional filtration process, used in particular in the paper industry, consists in vibrating a filtration plate, perpendicular to the plane of the filtration plate, in order to prevent clogging of the plate.

Ce type de dispositif provoque à la fois l'épaississement de la pâte brute à filtrer et la dilution de la pâte obtenue, en raison du mouvement de la plaque de filtration et de la différence de pression nécessaire sur la plaque. En raison de l'épaississement de la pâte, il est nécessaire d'ajouter du liquide, ce qui contribue à diluer encore la fraction acceptée. Cependant, la capacité spécifique du dispositif est faible, et la consommation en énergie élevée.This type of device causes both the thickening of the raw dough to be filtered and the dilution of the dough obtained, due to the movement of the filtration plate and the pressure difference required on the plate. Due to the thickening of the dough, it is necessary to add liquid, which helps to further dilute the accepted fraction. However, the specific capacity of the device is low, and the energy consumption high.

Un but de l'invention est d'apporter un procédé et un dispositif qui éliminent les inconvénients mentionnés ci-dessus. Ce résultat est obtenu, selon l'invention, en entraidant la plaque de filtration selon un mouvement alternatif dans la suspension de matériau, selon une direction qui ne diffère pas sensiblement du plan de la plaque de filtration. An object of the invention is to provide a method and a device which eliminate the drawbacks mentioned above. This result is obtained, according to the invention, by supporting the filtration plate in an alternating movement in the suspension of material, in a direction which does not differ significantly from the plane of the filtration plate.

Le mouvement de la plaque de filtration provoque une fluidisation des couches de pâte, au voisinage immédiat de ses deux côtés. Il en résulte que le liquide présent dans la couche de pâte brute et les fibres ou particules dont la section est plus petite que les ouvertures de la plaque de filtration traversent celle-ci simultanément. Etant donné que la couche de pâte est fluidisée, il n'est pas nécessaire d'appliquer une différence de pression importante sur la plaque de filtration pour obtenir l'écoulement désiré au travers de la plaque. The movement of the filtration plate causes a fluidization of the dough layers, in the immediate vicinity of its two sides. As a result, the liquid present in the raw dough layer and the fibers or particles whose cross section is smaller than the openings of the filtration plate pass through the latter simultaneously. Since the dough layer is fluidized, it is not necessary to apply a large pressure difference on the filtration plate to obtain the desired flow through the plate.

En variante, la capacil:é du dispositif, basée sur l'aire de la plaque de filtration, est élevée.As a variant, the capacity of the device, based on the area of the filtration plate, is high.

Le traitement du matériau peut être effectué sous pression dans une enceinte fermée ou dans un canal ouvert. Cependant, le procédé nécessite que la plaque de filtration se déplace dans le matériau à traiter de manière que, sur ses deux côtés, la plaque soit entourée par la suspension de matériau. The treatment of the material can be carried out under pressure in a closed enclosure or in an open channel. However, the method requires that the filtration plate move in the material to be treated so that, on its two sides, the plate is surrounded by the suspension of material.

De préférence, la filtration de la suspension de matériau est effectuée de manière que les particules qui sont plus grosses que les ouvertures de la plaque, et qui, en conséquence, ne peuvent pas traverser cette dernière, puissent tomber vers le fond du dispositif. Preferably, the filtration of the suspension of material is carried out in such a way that the particles which are larger than the openings of the plate, and which consequently cannot pass through the latter, can fall towards the bottom of the device.

Le procédé selon l'invention s'applique particulièrement au nettoyage, au lavage et au filtrage des suspensions et bouillies de pâte à papier brute. The method according to the invention is particularly applicable to the cleaning, washing and filtering of suspensions and slurries of raw paper pulp.

Outre le traitement des suspensions de fibres de l'industrie papetière, le procédé selon l'invention est également approprié à d'autres applications, telles que, notamment, la séparation des substances colloidales de la tourbe.Besides the treatment of fiber suspensions in the paper industry, the process according to the invention is also suitable for other applications, such as, in particular, the separation of colloidal substances from peat.

Le dispositif selon la présente invention comprend une enceinte fermée ou un canal ouvert, muni d'une plaque de filtration perforée qui divise l'enceinte ou le canal en une chambre d'alimentation et une chambre de réception, positionnées sur les côtés opposés de la plaque filtrante, une conduite d'admission pour le matériau à traiter, et des conduites d'évacuation, respectivement pour le matériau accepté et le matériau rejeté. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer la plaque de filtration,selon un mouvement alternatif, dans une direction qui ne diffère sensiblement pas du plan de la surface de la plaque. The device according to the present invention comprises a closed enclosure or an open channel, provided with a perforated filtration plate which divides the enclosure or the channel into a supply chamber and a reception chamber, positioned on the opposite sides of the filter plate, an intake pipe for the material to be treated, and discharge pipes, respectively for the accepted material and the rejected material. This device is characterized in that it comprises means for moving the filtration plate, in an alternating movement, in a direction which does not substantially differ from the plane of the surface of the plate.

D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Other characteristics and advantages of this invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings, which illustrate various embodiments thereof which are in no way limiting.

Sur les dessins
- la Figure I est une vue en élévation, en coupe verticale, d'un premier exemple de réalisation de l'invention
- la Figure 2 est une vue en coupe selon A-A de la Figure 1
- la Figure 3 est une vue en coupe selon B-B de la Figure 1 ;
- les Figures 4 et 5 illustrent les détails C et D du dispositif de la
Figure l, à une échelle plus grande
- la Figure 6 illustre le détail E de la Figure 3, à une échelle plus grande
- la Figure 7 est une vue en élévation et en coupe verticale d'un autre exemple de réalisation de l'invention
- la Figure 8 est une vue en élévation et en coupe verticale d'un troi sième exemple de réalisation de l'invention;;
- la Figure 9 est une vue en élévation et en coupe verticale d'un quatrième exemple de réalisation de l'invention
- la Figure 10 est une vue d'une section droite d'un cinquième exemple de réalisation de l'invention
- la Figure Il est une vue en coupe selon F-F de la Figure 10
- la Figure 12 est une vue en section droite d'un sixième exemple de réalisation de l'invention; et,
la Figure 13 est une vue en coupe selon G-G de la Figure 12.
On the drawings
- Figure I is an elevational view, in vertical section, of a first embodiment of the invention
- Figure 2 is a sectional view along AA of Figure 1
- Figure 3 is a sectional view along BB of Figure 1;
- Figures 4 and 5 illustrate details C and D of the device of the
Figure l, on a larger scale
- Figure 6 illustrates the detail E of Figure 3, on a larger scale
- Figure 7 is an elevational view in vertical section of another embodiment of the invention
- Figure 8 is an elevational view in vertical section of a third embodiment of the invention;
- Figure 9 is an elevational view in vertical section of a fourth embodiment of the invention
- Figure 10 is a view of a cross section of a fifth embodiment of the invention
- Figure II is a sectional view along FF of Figure 10
- Figure 12 is a cross-sectional view of a sixth embodiment of the invention; and,
Figure 13 is a sectional view along GG of Figure 12.

Dans le dispositif représenté sur les Figures 1 à 6, la référence 1 désigne une enceinte fermée qui est pourvue d'une conduite d'admission 2 pour le matériau à traiter, d'une conduite d'évacuation 3 pour la fraction acceptée, et d'une conduite d'évacuation 4 pour la fraction rejetée. Une plaque filtrante 5 5 est disposée dans l'enceinte 1, cette plaque divisant l'enceinte en une chambre d'alimentation 6, située sous la plaque, et une chambre 7 pour la fraction acceptée, située au-dessus de cette plaque. La plaque de filtration 5 est montée entre des rails de guidage 8, positionnés sur les cotés de l'enceinte 1. A l'autre extrémité de la plaque filtrante 5 est positionnée une barre 9 reliée à un excentrique, qui, de manière connue, déplace la plaque de filtration selon un mouvement alternatif rapide, dans la direction du plan de la surface filtrante. In the device represented in FIGS. 1 to 6, the reference 1 designates a closed enclosure which is provided with an inlet pipe 2 for the material to be treated, with an outlet pipe 3 for the fraction accepted, and d 'an evacuation pipe 4 for the rejected fraction. A filtering plate 5 5 is arranged in the enclosure 1, this plate dividing the enclosure into a supply chamber 6, situated under the plate, and a chamber 7 for the accepted fraction, situated above this plate. The filter plate 5 is mounted between guide rails 8, positioned on the sides of the enclosure 1. At the other end of the filter plate 5 is positioned a bar 9 connected to an eccentric, which, in known manner, moves the filter plate in a fast reciprocating direction, in the direction of the plane of the filter surface.

Une paroi postérieure 11 de l'enceinte, au travers de laquelle passe la barre 9, est munie d'un presse-étoupe li dans lequel sont disposées des bagues d'étan chéite 13, de façon qu'il ne puisse pas se produire de fuite de liquide prove- nant de l'enceinte, au travers de ce presse-étoupe. Aux deux extrémités de l'enceinte, on prévoit un rebord d'étanchéité 14, qui empeche toute communication entre la chambre d'alimentation 6 et la chambre de réception 7, audelà de la plaque 5. Si on le désire, le liquide peut être délivré à la chambre d'alimentation 6 par l'intermédiaire d'une conduite d'admission 15.A rear wall 11 of the enclosure, through which the bar 9 passes, is provided with a cable gland li in which are arranged rings of ethe cheite 13, so that it cannot occur leakage of liquid coming from the enclosure, through this cable gland. At the two ends of the enclosure, a sealing rim 14 is provided, which prevents any communication between the supply chamber 6 and the reception chamber 7, beyond the plate 5. If desired, the liquid can be delivered to the supply chamber 6 via an intake pipe 15.

Le dispositif représenté sur les Figures 1 à 6 fonctionne de la manière suivante. Le matériau devant etre traité, par exemple une suspension de fibres à filtrer, est amené dans la chambre d'alimentation 6 par l'intermédiaire de la conduite d'admission Z En raison du déplacement alternatif de la plaque filtrante, les couches de suspension de fibres adjacentes aux deux cotés de la plaque sont fluidisées, et les fibres dont la dimension le permet s'écoulent avec le liquide au travers des ouvertures de la plaque de filtration, vers la chambre de réception 7, d'où elles sont évacuées par la conduite 3.Les particules dont les dimensions sont plus importantes que les ouvertures de la plaque de filtration, et qui demeurent dans la chambre d'alimentation, se déplacent vers l'orifice d'évacuation de rejet 4, à partir duquel elles sont évacuées en continu, ou périodiquement. The device shown in Figures 1 to 6 operates as follows. The material to be treated, for example a suspension of fibers to be filtered, is brought into the supply chamber 6 via the intake pipe Z. Due to the alternating movement of the filter plate, the suspension layers of fibers adjacent to the two sides of the plate are fluidized, and the fibers whose size allows it flow with the liquid through the openings of the filtration plate, towards the receiving chamber 7, from where they are discharged by the pipe 3. Particles whose dimensions are larger than the openings of the filtration plate, and which remain in the supply chamber, move towards the discharge discharge port 4, from which they are discharged in continuous, or periodically.

L'exemple suivant, qui n'a, bien entendu, aucun caractère limitatif, illustre l'invention. The following example, which, of course, has no limiting character, illustrates the invention.

Exemple
Dans un dispositif tel que décrit ci-dessus en référence à la Figure 1, on a filtré de la pâte à papier brute présentant une consistence de 3 go. Les ouvertures de la plaque de filtration présentaient un diamètre de 4 mm, et la
tude surface ouverte de la plaque de filtre représentant 10 CSio de l'aire totale. L'amplidu déplacement de la plaque de filtration était comprise entre 1 et 30 mm, et sa fréquence était comprise entre 500 et 3000 déplacements alternatifs (1)/ minute. Lorsque la fréquence était de l'ordre de 500 1/min, la plaque de filtration se colmatait. Lorsque la fréquence était de 750 1/min, les ouvertures de la plaque restaient dégagées, et la perte de charge sur la plaque était de l'ordre de 200 à 335 mb.Lorsque la fréquence atteignait 1500 1/min, la perte de charge était comprise entre 120 et 200 mb, et lorsque la fréquence atteignait 2400 1/min, cette perte de charge était de l'ordre de 55 à 135 mb. La capacité Z du filtre était de 130 t/m . 24 h, basée sur la matière sèche de la p te brute.
Example
In a device as described above with reference to FIG. 1, raw paper pulp having a consistency of 3 g was filtered. The openings of the filtration plate had a diameter of 4 mm, and the
Study of the open surface of the filter plate representing 10 CSio of the total area. The amplitude of the movement of the filtration plate was between 1 and 30 mm, and its frequency was between 500 and 3000 alternative movements (1) / minute. When the frequency was around 500 l / min, the filter plate became clogged. When the frequency was 750 1 / min, the plate openings remained clear, and the pressure drop on the plate was around 200 to 335 mb. When the frequency reached 1500 1 / min, the pressure drop was between 120 and 200 mb, and when the frequency reached 2400 1 / min, this pressure drop was of the order of 55 to 135 mb. The filter capacity Z was 130 rpm. 24 h, based on the dry matter of the raw pulp.

A titre de comparaison, on peut mentionner que la capacité d'un filtre ouvert correspondant, dans lequel la plaque de filtration vibre selon une direc 2 tion perpendiculaire au plan de la plaque filtrante, varie de 30 à 50 t/m . 24 h.  By way of comparison, it may be mentioned that the capacity of a corresponding open filter, in which the filtration plate vibrates in a direction perpendicular to the plane of the filter plate, varies from 30 to 50 rpm. 24h.

La perte de charge d'un filtre pressurisé est de l'ordre de 4 à 10, 5 mb.The pressure drop of a pressurized filter is of the order of 4 to 10.5 mb.

Dans la variante représentée schématiquement sur la Figure 7, des barres profilées 16 sont positionnées près de la surface filtrante 5. Lorsque la plaque de filtration 5 se déplace, ces barres provoquent des changements de pression, dont le résultat est de détacher les fibres éventuellement présentes dans les ouvertures de la plaque filtrante, ce qui empêche le colmatage de la plaque. In the variant shown schematically in Figure 7, profiled bars 16 are positioned close to the filter surface 5. When the filter plate 5 moves, these bars cause pressure changes, the result of which is to detach any fibers present in the openings of the filter plate, which prevents clogging of the plate.

Dans l'exemple de réalisation illustré par la Figure 8, une barre 17, qui peut être déplacée selon un mouvement alternatif, est reliée à la plaque filtrante 5, à son extrémité de rejet. Grâce à cette barre, la plaque de filtration 5 peut être animée d'un mouvement continu ou périodique perpendiculaire à la surface de la plaque filtrante L'amplitude de déplacement est nulle à l'extrémité d'admission de la plaque filtrante, et elle atteint sa valeur la plus élevée à l'extrémité de rejet de la plaque. Ce déplacement s'effectue simultanément avec le déplacement alternatif de la plaque de filtration dans le plan de la surface de cette plaque. In the embodiment illustrated in Figure 8, a bar 17, which can be moved in a reciprocating motion, is connected to the filter plate 5, at its discharge end. With this bar, the filtration plate 5 can be animated by a continuous or periodic movement perpendicular to the surface of the filter plate. The amplitude of displacement is zero at the inlet end of the filter plate, and it reaches its highest value at the reject end of the plate. This movement takes place simultaneously with the alternating movement of the filtration plate in the plane of the surface of this plate.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 9, la plaque de filtration comprend deux parties . La première partie 18 est immergée dans la suspension de fibres, et elle se déplace selon un mouvement alternatif, dans une direction qui ne s'écarte pas sensiblement du plan de la surface de la plaque filtrante. Le matériau à traiter est introduit dans la chambre d'alimentation 6, au-dessus de la plaque de filtration 5, et la partie acceptée s'écoule vers le bas, au travers de la surface filtrante. L'autre partie 19 de la surface filtrante, adjacente à l'orifice de sortie, est entraînée selon un#déplacement dont la direction est déviée d'environ 300 par rapport au plan de la plaque filtrante, afin de déplacer la pâte brute vers l'avant. In the embodiment shown in Figure 9, the filtration plate comprises two parts. The first part 18 is immersed in the suspension of fibers, and it moves in a reciprocating movement, in a direction which does not deviate substantially from the plane of the surface of the filter plate. The material to be treated is introduced into the supply chamber 6, above the filtration plate 5, and the accepted part flows downward, through the filtering surface. The other part 19 of the filtering surface, adjacent to the outlet orifice, is driven in a # displacement whose direction is deviated by about 300 relative to the plane of the filter plate, in order to move the raw dough towards the 'before.

Dans la variante du dispositif selon l'invention représentée sur les
Figures 10 et Il, le matériau à traiter est délivré dans une enceinte 21 située dans un tambour filtrant 20, par l'intermédiaire d'une conduite d'admission 2, ménagée dans un carter cylindrique 22. La fraction de rejet est évacuée de l'extrémité inférieure du tambour filtrant par une ouverture d'évacuation 4.
In the variant of the device according to the invention shown in the
Figures 10 and II, the material to be treated is delivered into an enclosure 21 located in a filter drum 20, via an inlet pipe 2, formed in a cylindrical casing 22. The rejection fraction is evacuated from the the lower end of the filter drum through a discharge opening 4.

La fraction acceptée, qui a traversé le tambour filtrant, s'écoule vers une enceinte 23 entourant le tambour 20. Ce tambour 20 est entraihé,selon un mouvement alternatif, dans la direction de son axe longitudinal.The accepted fraction, which has passed through the filtering drum, flows towards an enclosure 23 surrounding the drum 20. This drum 20 is entrained, in an alternating movement, in the direction of its longitudinal axis.

L'exemple de réalisation de l'invention représenté sur les Figures 12 et 13 est de conception similaire à ceux décrits ci-dessus, mais le mouvement du tambour filtrant 20 est un mouvement alternatif de rotation autour de son axe de symétrie. The embodiment of the invention shown in Figures 12 and 13 is similar in design to those described above, but the movement of the filter drum 20 is an alternating movement of rotation about its axis of symmetry.

La conduite d'alimentation en liquide 15 représentée sur la Figure 1 est destinée au rinçage du matériau, à l'extrémité de rejet du dispositif, afin de séparer de la partie rejetée les éventuelles particules fines. Cependant, le dispositif peut être muni de plusieurs conduites d'alimentation en liquide, certaines d'entre elles étant situées dans l'extrémité d'admission du dispositif, de manière que des quantités considérables de liquide puissent y être introduites pour laver le matériau à traiter. The liquid supply line 15 shown in FIG. 1 is intended for rinsing the material, at the discharge end of the device, in order to separate any fine particles from the rejected part. However, the device may be provided with several liquid supply lines, some of which being located in the inlet end of the device, so that considerable quantities of liquid can be introduced therein to wash the material to be treat.

Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.  It remains to be understood that this invention is not limited to the various embodiments described and shown here, but that it encompasses all variants thereof.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour nettoyer ou pour filtrer une suspension de matériaux à l'aide d'une surface filtrante en déplacement, caractérisé en ce que ladite surface est animée d'un mouvement alternatif dans le matériau à traiter, la direction de ce mouvement n'étant sensiblement pas différente du plan de la surface de l'écran. 1 - Method for cleaning or for filtering a suspension of materials using a moving filtering surface, characterized in that said surface is driven by an alternating movement in the material to be treated, the direction of this movement is not being substantially no different from the plane of the screen surface. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de l'écran est animée d'un mouvement alternatif de rotation. 2 - Method according to claim 1, characterized in that the screen surface is driven by an alternating rotation movement. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, qui comprend une enceinte fermée ou un canal ouvert (1, 22) comportant une plaque de filtration perforée (5) qui divise l'enceinte ou le canal en une chambre d'alimentation (6) et une chambre de réception de la partie acceptée (7), sur les côtés opposés de la plaque de filtration ; une conduite d'admission et des conduites d'évacuation pour les fractions acceptées et rejetées (3, 4), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (9, 10) pour déplacer ladite plaque de filtration (5, 20),selon un mouvement alternatif, dans une direction qui ne diffère sensiblement pas du plan de la surface de filtration. 3 - Device for implementing the method according to claim 1, which comprises a closed enclosure or an open channel (1, 22) comprising a perforated filtration plate (5) which divides the enclosure or the channel into a chamber 'supply (6) and a receiving chamber of the accepted part (7), on the opposite sides of the filtration plate; an inlet pipe and outlet pipes for the accepted and rejected fractions (3, 4), this device being characterized in that it comprises means (9, 10) for moving said filtration plate (5, 20 ), in an alternating movement, in a direction which does not differ significantly from the plane of the filtration surface. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque filtrante (5) est plane. 4 - Device according to claim 3, characterized in that the filter plate (5) is planar. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque filtrante (20) est cylindrique. 5 - Device according to claim 3, characterized in that the filter plate (20) is cylindrical. 6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre d'alimentation (6) est disposée sous la plaque filtrante (5). 6 - Device according to claim 4, characterized in that the supply chamber (6) is arranged under the filter plate (5). 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre d'alimentation (6) est disposée à l'intérieur de la plaque de filtration cylindrique (2 0).  7 - Device according to claim 5, characterized in that the supply chamber (6) is arranged inside the cylindrical filtration plate (2 0). 8 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer la plaque filtrante cylindrique (20) selon un mouvement alternatif de rotation autour de son axe. 8 - Device according to claim 5, characterized in that it comprises means for moving the cylindrical filter plate (20) in an alternating movement of rotation about its axis. 9 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer la plaque de filtration cylindrique (20), selon un mouvement alternatif, dans la direction de son axe longitudinal.  9 - Device according to claim 5, characterized in that it comprises means for moving the cylindrical filtration plate (20), in an alternating movement, in the direction of its longitudinal axis.
FR8205164A 1981-04-28 1982-03-26 METHOD AND DEVICE FOR CLEANING OR FILTERING SUSPENSIONS OF MATERIALS APPLICABLE IN PARTICULAR TO THE PAPER INDUSTRY Withdrawn FR2504405A1 (en)

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FR2504405A1 true FR2504405A1 (en) 1982-10-29

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