JP2004510568A - 浮選機 - Google Patents
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Abstract
本発明の本質的な利点は、薄板配置と偏心して供給される反応−および混合室との組合せによって、改善された凝集粒子形成、ひいては濾液でのより良好なプロセス値が得られることである。二重薄板の原理による分離によって、より良好な分離値が得られる。
Description
本発明は、物質の豊富なもしくは物質の乏しい少なくとも1つの画分を形成するために懸濁液から物質もしくは物質混合物を分離するための、浮選タンク中に重ねられて配置された回転対称の薄板を有する浮選機であって、その際、該物質の乏しい画分が分離過程の際に薄板の間の薄板間すき間中に入り、かつ、清澄液集合管に達し、かつ、該薄板の外側に、垂直に延びる環形の分離スペースが水平に形成されており、該分離スペースが、該薄板の上方に設けられた前記の物質の豊富な画分のための排出口と連絡している浮選機に関する。
【0002】
米国特許第3,182,799号から、矩形の輪郭を有する浮選機が公知であり、該浮選機の場合には、上に向けられた薄板が存在しており、その際、上方に各2つの薄板の間のすき間の中に懸濁液入口が備えられており、かつ、その下に清澄液出口が備えられており、その際、入口と出口の間に短い反らせ板が存在している。この装置には、とりわけ該反らせ板の寸法のために高い水圧による負荷(高い圧力または流量)の際に供給口から出口への「短絡流」が発生し、この短絡流によって分離の際に効率が劇的に悪化するという欠点がある。さらに、殊に製紙工業における色の切換えの場合に必要であるような該装置の清浄化は、分離された供給管のために著しく費用がかかる。
【0003】
このことから本発明の課題は、上記欠点を回避し、かつ殊に、物質の乏しい画分と物質の豊富な画分への懸濁液の所望の物質の効果的な分離を示す上位概念による浮選機を提供することである。
【0004】
上記課題は、特許請求項1に記載の特徴によって解決される。有利なさらなる形態は、サブクレームに記載されている。
【0005】
本発明の本質的な利点は、水平の浮選機に比して設置面積が少なく、かつ従って設置面積当りの浮選性能が大きいことである。薄板配置と偏心して供給される反応−および混合室との組合せによって、改善された凝集粒子形成、ひいては濾液でのより良好なプロセス値が得られる。二重薄板の原理による分離によって、より良好な分離値が得られる。
【0006】
次に本発明を添付の図につき詳説する。この場合、
図1は、本発明による浮選機の第1の実施形態の概略的な軸方向断面を示し、
図2は、線A−A、B−BおよびC−Cに沿った、図1の浮選機の3つの概略的な断面図を示し、
図3は、本発明による浮選機の第2の実施形態の概略的な軸方向断面を示す。
【0007】
図1には概略的な軸方向断面で本発明の第1の実施形態、したがって浮選機10aが示されている。図2a、2bおよび2cには線A−A(図2a)、B−BB(図2b)およびC−C(図2c)に沿った、浮選機10aの3つの概略的な断面図が示されている。
【0008】
図1および2に関連して該浮選機10aは、本質的に、丸い浮選タンク12からなり、該浮選タンクの下端に懸濁液入口ならびに清澄液出口が備えられており、かつ、該浮選タンクの上端に浮上物質のための出口が備えられている。フランジ14によって暗示されているように、該浮選タンクは、複数のセグメントで構成されている。
【0009】
詳細には、該浮選機10aの下部に懸濁液供給口16が備えられており、該懸濁液供給口は、双円錐形の反応−および混合室18に偏心して開口している。該反応−および混合室18の円錐形の底部には沈殿物出口20が備えられており、該沈殿物出口は、沈殿物導管22と結合しており、該沈殿物導管は、タイミング制御された沈殿物弁24で閉じられている。
【0010】
前記の反応−および混合室18の上側円錐は、前記浮選タンクのほぼ中央に配置された垂直の少なくとも1つの懸濁液分岐管26に開口しており、該懸濁液分岐管は、該浮選タンク12の内部へ有利にスリット状の多数の懸濁液出口28を有する。
【0011】
前記浮選タンク12中で、かつ少なくとも1つの懸濁液分岐管26を環状に取り囲んで多数の円錐形に上に向かって広がる環状の薄板が配置されており、これらのうち各第2の薄板30aは半径方向により短くなっており、かつ他の各薄板30bはより長くなっている。前記懸濁液出口28は、第1の薄板輪形隙間31aに開口しており、該薄板輪形隙間は、下は長い薄板30bによって、かつ、上は短い薄板30aによってそれぞれ区切られる。第1の薄板輪形隙間31aと交互に第2の薄板輪形隙間31bが形成されており、該第2の薄板輪形隙間は、下は短い薄板30aによって、かつ、上は長い薄板30bによってそれぞれ区切られる。
【0012】
前記の長い薄板30bの外側に放射状に前記浮選タンク12の内壁まで環状の分離スペース32が広がっており、該輪形隙間は、該浮選タンク12の上部に備えられた浮上物質補集スペース34と連絡している。その箇所で該浮選タンク12に除去パドル装置36が取り付けられており、該除去パドル装置は、2つのローラ装置38a、38bおよび継目なしベルト40によって回転する複数の除去パドル42を含み、その際、この除去パドルは、前記の浮上物質補集スペース34中に沈み、かつ、取り囲んでいる浮上物質排水路44に至る。
【0013】
第2の薄板輪形隙間31bは、内側端部に有利にスリット状の清澄液出口46を有し、該清澄液出口を介して少なくとも1つの清澄液集合管48への連絡が形成される。少なくとも1つの該清澄液集合管48は、再び清澄液溜め50に開口しており、その際、この清澄液溜めは、清澄液排出口52と連絡し、その際、この清澄液排出口には、前記浮選タンク12中の液位を調整するために、図示されていない調整弁が備えられている。
【0014】
図2bから分かるとおり、複数の懸濁液分岐管26および複数の清澄液集合管48は、1つの隔室管にまとめられており、該隔室管は、断面において扇状の形をした複数の平行な管からなり、その際、各第2の扇形管は、懸濁液分岐管26を形成し、かつ、他の各扇形管は、清澄液集水管48を形成する。該隔室管は、この示された実施形態の場合には断面が円形である。これの代りに四角形、殊に正方形、でもよく、かつ殊に4つの四角形の中に隣り合わせて配置されたこれまた四角形の管からなることもでき、これらのうちそれぞれ向かい合った管が懸濁液分岐管26であり、かつ、他の管が清澄液集合管48である。
【0015】
前記薄板30は、図2bの場合には円形の断面で示されている。他の形、例えば四角形、殊に正方形は、同様に使用することができる。より短い薄板30aは、より長い薄板26bより約5%〜40%、特に10%〜20%、短い。
【0016】
前記分離スペース26は、有利に、より長い薄板30bの長さの10%〜30%に相応する幅を有する。
【0017】
運転時に、重質分を含有していてもよい懸濁液、特に水からなる懸濁液は、前記の懸濁液供給口16によって前記の反応−および混合室18中に、偏心して、接線方向に導入される。懸濁液は、反応−および混合室18中への進入前でも、そのすぐ後にでも気泡と混合することができ、および/または化学的もしくは物理学的な凝集助剤を添加することができる。反応−および混合室18中への懸濁液の接線方向の流入によって重質分の効果的な分離が行なわれ、この重質分は、沈下し、かつ、沈殿物出口20によって排出される。
【0018】
前記の反応−および混合室18から、前記の凝集剤および/または気泡で処理された懸濁液は、上方に配置された懸濁液分岐管26中に、そしてそこから前記の懸濁液出口28を経由して前記の第1の薄板輪形隙間31a中に流れる。引き続き、該懸濁液は一定の減速度で放射状に外側かつ上に向かって流れ、そして前記分離スペース32中に達する。その際、清澄液と分離すべき物質、即ち固形物、溶解された、および部分的に溶解された物質への該懸濁液の分解が漸増的に行なわれる。分離スペース中の分離すべき物質が浮上物質補集スペース34に向かって上に向かって流れる一方で、大部分の清澄液は、前記の第2の薄板輪形隙間31b中に流れ、その際、該第2の薄板輪形隙間は、前記の該第1の薄板輪形隙間31aと交互に配置されている。該薄板輪形隙間31aを通って清澄液は、斜め下および内側に向かって流れ、その際、固形物、溶解されたおよび部分的に溶解された物質のさらなる分離が行なわれ、該固形物は、上および外側に向かって分離スペース32へと流し戻される。清澄液は、前記のスリット状の清澄液出口46を経由して前記の清澄液集合管48に流れ、そしてそこから前記の清澄液排出口50中に流れ、そこから該清澄液は、調整弁が備えられた清澄液排出口52を経由して浮選機10aから調整されながら排出される。
【0019】
図3には、本発明の第2の実施形態が示されており、図1および2と同じ参照符号で同じ構成部材が示されている。本発明のこの第2の実施形態は、第1の実施形態とは、懸濁液の流入が懸濁液分岐管26から懸濁液出口28を介して第2の薄板輪形隙間31b中に行なわれ、該第2の薄板輪形隙間がそれぞれ下が短い薄板30aによって、かつ上が長い薄板30bによって区切られる点でのみ異なっている。これに応じて清澄液の流れは、分離スペース32から第1の薄板輪形隙間31a中に行なわれ、該第1の薄板輪形隙間は、それぞれ下が長い薄板30bによって、かつ上が短い薄板30aによって区切られる。
【0020】
この相違によって清澄液の主要な流れは、下に向かって行なわれ、かつしたがって、浮上物質補集スペース34へと上に向かって行なわれる固形物、溶解されたおよび部分的に溶解された物質、の主要な流れと反対に行なわれる。この向流および該向流により発生する渦動によって、特別な懸濁液組成物について、図1および2による実施形態より良好な分離度が得られる。
【0021】
本発明は、有利に、製紙工場での水処理または排水浄化に使用可能である。懸濁液は、例えば固形物として:
繊維、鉱物粒子または微生物、部分的に溶解した物質としてコロイド物質、脂肪、有色顔料、および溶解された物質として炭水化物、塩、有機もしくは無機の酸を含有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による浮選機の第1の実施形態の概略的な軸方向断面図である。
【図2】図2aは線A−A、図2bは線B−B、図2cは線C−Cに沿った、図1の浮選機の3つの概略的な断面図である。
【図3】本発明による浮選機の第2の実施形態の概略的な軸方向断面図である。
Claims (16)
- 物質の豊富なもしくは物質の乏しい少なくとも1つの画分を形成するために懸濁液から物質もしくは物質混合物を分離するための、浮選タンク中に重ねられて配置された回転対称の薄板を有する浮選機であって、その際、該物質の乏しい画分が分離過程の際に薄板の間の薄板間すき間中に入り、かつ、清澄液集合管に達し、かつ、該薄板の外側に、垂直に延びる環形の分離スペースが水平に形成されており、該分離スペースが該薄板の上方に設けられた前記の物質の豊富な画分のための排出口と連絡している浮選機において、
懸濁液粒子と気泡との混合のためおよび中央に配置された垂直の少なくとも1つの懸濁液分岐管(26)中へとさらに送るための偏心の供給口(16)を有する反応−および混合室(18)を有し;
その際、該懸濁液分岐管(26)および該清澄液集合管(48)が隣り合わせて配置されており;
該薄板(30)が該懸濁液分岐管(26)ならびに該清澄液集合管(48)を環状に取り囲んでおり;
隣り合う薄板(30)の間の各第2の薄板輪形隙間(31)が該懸濁液分岐管(26)とつながっており、かつ、他の各薄板隙間(31)が該清澄液集合管(48)とつながっており、その結果、流れが該薄板隙間(31)から、内側から外側に、該分離スペース(32)に向かって、かつ引き続き、隣りの薄板隙間(31)中に、外側から内側に行なわれる
ことを特徴とする浮選機。 - 薄板(30)および/または浮選タンク(12)が円形または正方形に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
- 前記薄板(30)が本質的に円錐形または逆角錐形に形成されていることを特徴とする、請求項2記載の浮選機。
- 前記薄板(30)が放射状に斜め上に向かって広がっていることを特徴とする、請求項3記載の浮選機。
- 半径方向により短い薄板(30a)とより長い薄板(30b)が交互に重ねられて配置されていることを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
- 下がより長い薄板(30b)によってかつ上がより短い薄板(30a)によって形成された第1の薄板輪形隙間(31a)が懸濁液分岐管(26)とつながっており、かつ、下がより短い薄板(30a)によってかつ上がより長い薄板(30b)によって形成された第2の薄板輪形隙間(31a)が清澄液集合管(48)とつながっていることを特徴とする、請求項5記載の浮選機。
- 下がより短い薄板(30a)によってかつ上がより長い薄板(30b)によって形成された第2の薄板輪形隙間(31b)が懸濁液分岐管(26)とつながっており、かつ、下がより長い薄板(30b)によってかつ上がより短い薄板(30a)によって形成された第1の薄板輪形隙間(31a)が清澄液集合管(48)とつながっていることを特徴とする、請求項5記載の浮選機。
- 前記のより短い薄板(30a)が前記のより長い薄板(30b)より半径方向に5%〜40%短いことを特徴とする、請求項5記載の浮選機。
- 薄板(30)の端と浮選タンク(12)の内壁の間の分離スペース(32)が半径方向で前記のより長い薄板(30b)の長さの10%〜30%の長さを有することを特徴とする、請求項5記載の浮選機。
- 前記薄板(30)の傾斜が水平に対して10°〜60°、特に30°〜50°、であることを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
- 浮選タンク(12)内の中央に、少なくとも1つの懸濁液分岐管(26)ならびに少なくとも1つの清澄液集合管(48)を含む導管が配置されていることを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
- 前記導管が少なくとも2つの扇形導管に分割されており、それらのうちの1つの扇形導管が前記の懸濁液分岐管(26)を形成しており、かつ、それらのうちの第2の扇形導管が前記の清澄液集合管(48)を形成していることを特徴とする、請求項11記載の浮選機。
- 前記の導管が4〜8個の、特に6個の扇形導管に分割されており、その際、円周方向に前記の懸濁液分岐管(26)と前記の清澄液集合管(48)が交互になっていることを特徴とする、請求項12記載の浮選機。
- 前記の導管にほぼ扇形の幅の水平な貫通スリット(28、46)が前記の懸濁液分岐管(26)から付属の前記の薄板輪形隙間(31)に懸濁液が出るために、かつ、付属の前記の薄板輪形隙間(31)から前記の清澄液集合管(48)に清澄液が入るために形成されていることを特徴とする、請求項11記載の浮選機。
- 前記の反応−および混合室(18)が双円錐形に形成されており、その際、その上側の円錐が少なくとも1つの前記の懸濁液分岐管(26)に開口しており、かつ、その下側の円錐が沈殿物出口(20)に開口していることを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
- 前記の浮選機が台組立部品、蓋組立部品および複数の垂直に重ねて連結可能な薄板組立部品を含み、その際、各薄板組立部品が分岐管断片および集合管断片、輪形隙間の外壁断片ならびに複数の薄板(30)を含むことを特徴とする、請求項1記載の浮選機。
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