JP2023503227A - 浄化機希釈装置を備えたスラリー浄化システムおよびそれによりスラリーを浄化する方法 - Google Patents

Abstract

供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去するための浄化システムは、供給スラリーを受入スラリーおよび廃棄スラリーに分離するように機能する浄化機を備え、この廃棄スラリーは、固体破片および汚染物質を含む。この浄化システムは、浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈装置をさらに備える。この希釈装置は、希釈水ハイドロサイクロンであって、希釈水入口、サイクロン流区画、そのサイクロン流区画の下流端にあるアンダーフロー出口、およびこのハイドロサイクロンの上部にある廃棄スラリー入口を有する希釈水ハイドロサイクロンを備える。この希釈水ハイドロサイクロンは、希釈水入口と、廃棄スラリー入口との間に配置され、希釈水入口からの希釈水の流れを、少なくとも、サイクロン流区画に向かって軸方向に向けるように機能する流れ誘導体をさらに含む。

Description

関連出願の説明

本出願は、その全ての内容が本開示において引用により含まれる、２０１９年１１月２２日に出願された、「浄化機希釈装置を備えたスラリー浄化システムおよびそれによりスラリーを浄化する方法」と題する、米国仮特許出願第６２／９３９２５３号に優先権の恩恵を主張するものである。

本明細書は、広く、スラリーから固体破片および汚染物質を除去するための浄化システムに関し、より詳しくは、希釈装置を有するハイドロサイクロン浄化システムおよびその浄化システムを使用してスラリーを浄化する方法に関する。

多くの産業界で、スラリーの調製と処理が行われている。例えば、製紙業において、製紙過程では、水中のセルロース繊維または他の繊維などの繊維の固体懸濁液を含むスラリーである、パルプを生産する必要がある。このパルプは、繊維の供給源に応じて、木片、繊維束、金属片、硬化した接着剤、砂、または他の汚染物質など、様々な濃度とサイズの固体汚染物質を含み得る。例えば、繊維の供給源として再生紙の使用を増やすと、パルプ中に存在する硬化した接着剤、金属片、砂、および木片が増すであろう。他の産業におけるスラリーには、他のタイプの固体破片および汚染物質が含まれるであろう。これらの固体汚染物質は、スラリーの品質を低下させ得る、および／または下流過程を中断させ得る。

パルプを製紙過程に導入する前など、スラリーをさらに処理する前に、スラリーは、一般に、スラリーからこれらの固体破片および／または汚染物質を除去するために、「浄化」される。スラリーの浄化は、スラリーを、少なくとも１つのハイドロサイクロン浄化機を備えた浄化システムに導入することによって、行うことができる。ハイドロサイクロンによって生成されるサイクロン流体流は、密度が高い方の固体汚染物質および破片を、遠心力によって外側にハイドロサイクロンの外壁へと流す一方で、密度が低い方の浄化されたスラリーは中心に向かって移動する。浄化されたスラリーは、ハイドロサイクロンの受入(accepted)スラリー出口から出る一方で、密度が高い方の固体破片および汚染物質は、廃棄出口に向かって外壁を下る。それゆえ、オーバーフロー出口からハイドロサイクロン浄化機を出る密度が低い方のスラリーは、固体破片および汚染物質を実質的に含まないであろう。その固体破片および汚染物質は、廃棄スラリーの一部として、ハイドロサイクロン浄化機から排出される。

ハイドロサイクロン浄化機は、ハイドロサイクロンにおける高い遠心力および廃棄スラリー中のより高濃度の固体破片および汚染物質から生じるより高いスラリー粘稠度のために、廃棄スラリーがハイドロサイクロンから排出されるアンダーフロー出口で詰まりやすい。ハイドロサイクロンのアンダーフロー出口に近接した廃棄スラリーに希釈水を加えることができる。しかしながら、アンダーフロー出口に近接して希釈水を導入することによって生じる乱流混合により、固体破片および／または汚染物質の少なくとも一部が、ハイドロサイクロン浄化機中に、ことによると、密度が低い方のスラリーの流れ中に、逆流し得る。これにより、ハイドロサイクロン浄化機の分離効率が低下し、下流過程への固体破片および／または汚染物質の漏出が見込まれることになり得る。

したがって、スラリーから固体破片および／または汚染物質を除去するための浄化システムが、継続的に必要とされている。詳しくは、固体破片および／または汚染物質の一部が浄化機に再導入されるのを低下させつつまたは防ぎつつ、ハイドロサイクロン浄化機の廃棄出口の詰まりを減少させられる希釈装置を有する浄化システムが、継続的に必要とされている。

本開示の浄化システムは、浄化機およびその浄化機の廃棄出口に結合された希釈装置を備える。その希釈装置は、廃棄スラリー入口と希釈水入口との間に配置された流れ誘導体(flow director)を有する希釈水ハイドロサイクロンを含むことがある。この流れ誘導体は、希釈水を廃棄スラリーと接触させる前に、サイクロン流パターンを確立するように希釈水を方向付けることができる。この流れ誘導体は、希釈水が、希釈水入口から直接的に、廃棄スラリー入口に流れるのを制限することもでき、希釈水と、廃棄スラリー入口からの廃棄スラリーとの間の接触の間隔を空け、それによって、上流にある浄化機中への固体破片および／または汚染物質の再導入を減少させるか、または防ぐことができる。

本開示の１つ以上の態様によれば、供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去するための浄化システムは、供給スラリーを受入スラリーおよび廃棄スラリーに分離するように機能する浄化機を備えることがある。この廃棄スラリーは、供給スラリーからの固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含むことがある。この浄化システムは、浄化機の下流に配置され、浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈装置をさらに備えることがある。希釈装置は、希釈水ハイドロサイクロンを備えることがある。この希釈水ハイドロサイクロンは、希釈水入口およびその希釈水入口の下流にあるサイクロン流区画を備えることがある。このサイクロン流区画は、上流端と下流端を有することがある。この希釈水ハイドロサイクロンは、そのサイクロン流区画の下流端に配置されたアンダーフロー出口、この希釈水ハイドロサイクロンの上部に配置され、浄化機の廃棄スラリー出口に結合された廃棄スラリー入口、および希釈水入口と廃棄スラリー入口との間に配置された流れ誘導体をさらに備えることがある。この流れ誘導体は、希釈水入口からの希釈水の流れを、少なくとも、サイクロン流区画に向かって軸方向に向けるように機能することができる。

１つ以上の追加の態様によれば、供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去する方法は、供給スラリーを廃棄スラリーと受入スラリーに分離するサイクロン流を生じるように機能する浄化機に供給スラリーを導入する工程を含むことがある。この廃棄スラリーは、固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含むことがある。この方法は、浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈水ハイドロサイクロンに廃棄スラリーを通過させる工程をさらに含むことがある。この希釈水ハイドロサイクロンは、サイクロン流区画、このサイクロン流区画の上流端の上流にある希釈水入口、サイクロン流区画の上流端の上流にある廃棄スラリー入口、サイクロン流区画の下流端にあるアンダーフロー出口、および廃棄スラリー入口と希釈水入口との間に配置された流れ誘導体を備えることがある。この方法は、希釈水を、希釈水入口を通じて希釈水ハイドロサイクロンに導入する工程をさらに含むことがある。希釈水を導入することにより、希釈水が、流れ誘導体と希釈水ハイドロサイクロンの内面との間に画成された環状流動領域にサイクロン流を確立する。この方法は、流れ誘導体の出口端で希釈水を廃棄スラリーと接触させる工程をさらに含むことがある。希釈水を廃棄スラリーと接触させることにより、希釈水の少なくとも一部が廃棄スラリーと混ざって、浄化機、希釈装置、またはその両方の詰まりを減少させるか、または防ぐことができる。

先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、請求項の主題の性質および特徴を理解するための概要または骨子を与える意図があることを理解すべきである。

添付図面は、様々な実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を示し、説明と共に、請求項の主題の原理および作動を説明する働きをする。
ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、浄化システムの前方断面図 ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、図１の浄化システムの希釈装置の前方断面図 ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、線３－３に沿ってとられた図２の希釈装置の水平断面図 ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、希釈装置の１つの実施の形態の作動を示す説明図 ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、希釈装置の別の実施の形態の作動を示す説明図 ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、スラリーから砂粒子を除去するための、図１の浄化システムの相対圧力（Ｘ軸）の関数としての効率（Ｙ軸）を示すグラフ ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による、複数の浄化機および複数の希釈装置を備えた浄化システムを示す概略図

ここで、本開示による浄化システムの実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部分を称するために、図面および詳細な説明に亘り、同じ参照番号が使用される。図１を参照すると、供給スラリー１０２から固体破片および汚染物質を除去するための浄化システム１００の実施の形態が概略示されている。浄化システム１００は、供給スラリー１０２を受入スラリー１２２および廃棄スラリー１２４に分離するように機能する浄化機１１０を備え、廃棄スラリー１２４は、供給スラリー１０２からの固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含む。浄化システム１００は、浄化機１１０の下流に配置され、浄化機１１０の廃棄出口１１８に流体結合された希釈装置１３０をさらに備える。希釈装置１３０は希釈水ハイドロサイクロン１３２を含むことがあり、この希釈水ハイドロサイクロン１３２は、希釈水ハイドロサイクロン１３２に対して接線方向にある希釈水入口１３８および希釈水入口１３８に隣接する上流端とその上流端の下流にある下流端とを有するサイクロン流区画１４０を備え得る。希釈水ハイドロサイクロン１３２は、サイクロン流区画１４０の下流端に配置されたアンダーフロー出口１４２、希釈水ハイドロサイクロン１３２の上部１４９に配置され、浄化機１１０の廃棄出口１１８に結合された廃棄スラリー入口１４４、および希釈水入口１３８と廃棄スラリー入口１４４との間に配置された流れ誘導体１５０をさらに備えることがある。流れ誘導体１５０は、希釈水入口１３８からの希釈水１０４の流れを、少なくとも、サイクロン流区画１４０に向かって軸方向下向きに向けるように機能することができる。

特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程を特定の順序で行うことを要求していると解釈されることも、特定の向きがどの装置に要求されることも、決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に挙げていない場合、または装置の請求項が、個々の構成要素に対する順序または向きを実際に列挙していない場合、もしくはそれらの工程が特定の順序に限定されるべきことが、請求項または説明において他に具体的に述べられていない場合、または装置の構成要素に対する特定の順序または向きが列挙されていない場合、順序または向きがいかようにも暗示されることは決して意図されていない。このことは、工程の配列、操作の流れ、構成要素の順序、または構成要素の向きに関する論理事項；文法構成または句読法に由来する明白な意味；および明細書に記載された実施の形態の数またはタイプを含む、解釈に関するどの可能性のある非表現基準にも適用される。

ここに用いられているような方向を示す用語－例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部－は、描かれた図面およびそれに与えられた座標軸に関してのみ使用され、絶対的な向きを暗示する意図はない。

ここに用いられているように、名詞は、特に明記のない限り、複数の対象を含む。それゆえ、例えば、「ある」構成要素への言及は、文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除いて、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。

ここに用いられているように、「縦の」および「軸方向の」という用語は、希釈装置１３０の中心軸Ａと略平行な向きまたは方向を称することがあり、これは、図面の座標軸の±Ｚ方向と平行であることがある。

ここに用いられているように、「半径方向の」という用語は、希釈装置１３０の中心軸Ａから外側に延在する、任意の半径に沿った方向を称することがある。

ここに用いられているように、「角度の」という用語は、概して、希釈装置１３０の中心軸Ａの周りの増減する角度の方向を称することがある。

ここに用いられているように、「固体汚染物質」または「固体破片」という用語は、受入スラリー中にあることが意図されておらず、望ましくない、木片、金属片、乾燥した接着剤、砂、または他の汚染物質などの固体物体を称することがあり、例えば、繊維など、固体懸濁液中にあることが意図されている固体成分から区別されることがある。

ここに用いられているように、「粘稠度(consistency)」という用語は、スラリーの固形物の含有量を称することがあり、スラリーの総質量に対するスラリー中の固形物の質量の質量比と定義されることがある。

ここに用いられているように、「上流」および「下流」という用語は、浄化システムを通る材料の流れの方向に対する浄化システムの構成要素またはユニットの位置付けを称する。例えば、浄化システムを通って流れる材料が、第２の構成要素に遭遇する前に、第１の構成要素に遭遇する場合、第１の構成要素は第２の構成要素の「上流」であると考えられるであろう。材料が、第１の構成要素に遭遇する前に、第２の構成要素に遭遇する場合、第１の構成要素は第２の構成要素の「下流」であると考えられるであろう。希釈装置１３０について、「上流」および「下流」は、廃棄スラリー入口１４４からアンダーフロー出口１４２まで希釈装置１３０を通る廃棄スラリーの軸流に対するものである。

スラリーから固体破片および汚染物質を除去するめたに、ハイドロサイクロン浄化機が使用されてきた。詳しくは、紙パルプ業界において繊維スラリーから固体破片および汚染物質を除去するために、ハイドロサイクロン浄化機が使用されてきた。ここに開示された浄化システムは、紙パルプ用途において繊維スラリーから固体破片および／または汚染物質を除去する文脈で記載される。しかしながら、本開示の浄化システムは、以下に限られないが、食品飲料、織物、石油ガス、化学処理、建設、加工木材、プラスチックおよびゴム加工、またはそれ以外の産業などの他の業界に使用されることがあることが理解されよう。

ハイドロサイクロン浄化機は、ハイドロサイクロンを備え、このハイドロサイクロンの円筒部分または先細部分内にサイクロン流を生成させることによって作動する。このサイクロン流は、固体破片または固体汚染物質など、密度が高い方の成分を、半径方向外側に、ハイドロサイクロンの壁に向かって移動させる遠心力を生じることができ、一方で、密度が低い方の成分は、半径方向内側に、ハイドロサイクロンの中心に向かって動かされる。ハイドロサイクロン浄化機は、貫流(through-flow)または逆流(reverse-flow)ハイドロサイクロン分離装置であることがある。貫流ハイドロサイクロン分離装置において、流入スラリーは、ハイドロサイクロン分離装置の一方の端部でハイドロサイクロンに対して接線方向に導入されることがあり、密度が高い方の廃棄流および受け入れられたスラリー流の両方とも、ハイドロサイクロンの反対の端部から出て、密度が高い方の廃棄流はハイドロサイクロンの壁に近接して流れ、受け入れられたスラリー流は中心から出る。受け入れられたスラリー流は、ハイドロサイクロンの出口に挿入された、出口管(vortex finder)と呼ばれることもある、管により、密度が高い方の廃棄流から単離することができる。貫流ハイドロサイクロン浄化機の例が、その全ての内容が引用によりここに含まれる、米国特許第５７６９２４３号明細書に見つけられる。

あるハイドロサイクロン浄化機は、逆流ハイドロサイクロンを備えることがあり、ここで、密度が高い方の廃棄流は、ハイドロサイクロンのアンダーフロー出口から排出され、密度が低い方の受入スラリーは、アンダーフロー出口と反対のハイドロサイクロンの端部にあるオーバーフロー出口から排出される。逆流ハイドロサイクロンにおいて、密度の高い方の成分は、壁に向かって移動し、ハイドロサイクロンの壁に沿って、一般に下方に流れる。密度の低い方の成分は、ハイドロサイクロンの中心に向かって動かされ、オーバーフロー出口に向かって、一般に上方に流れるように逆流することがある。逆流ハイドロサイクロン浄化機のさらなる例が、その全ての内容が引用によりここに含まれる、米国特許第５９３８９２６号明細書に見つけられる。スラリーから固体破片および／または汚染物質を分離するために、他のタイプのスラリー浄化機を使用してもよい。

貫流ハイドロサイクロン浄化機、逆流ハイドロサイクロン浄化機、または他のタイプの浄化機かどうか、使用される浄化機のタイプにかかわらず、浄化機により生じる密度が高い方の廃棄スラリーは、一般に、高濃度の固形物を有し得る。ある場合には、廃棄流中の繊維粘稠度および固形物の濃度は、廃棄出口もしくはその廃棄出口の下流の配管または導管の詰まりを生じるのに十分に大きいことがあり得る。この詰まりは、浄化機から流出する密度が高い方の廃棄流の流量を制限するであろう。この流量制限のために、廃棄スラリーからの固体破片および汚染物質が、受入スラリーに再導入されることがあり、この受入スラリーは、この固体破片および／または汚染物質を下流過程に運んでしまうことがある。下流過程における破片および汚染物質は、ノズルの詰まりや他の問題などの問題を生じ得る。廃棄出口の詰まりが確認された場合、ハイドロサイクロン浄化機は、生産ラインから外し、浄化機の稼働を再開する前に、廃棄出口および下流の導管と配管を洗浄しなければならない。これにより、浄化システムの生産性が損なわれ得る。

詰まりは、廃棄スラリーに希釈水を加えることによって、減少させるか、または防ぐことができる。希釈水は、２つの方法の内の一方で廃棄スラリーに加えることができる。第１の方法において、希釈水は、浄化機の廃棄出口に近接して廃棄スラリー中に挿入された希釈水管を通じて、浄化機の廃棄出口中に軸方向かつ上方に供給されることがある。その管の吐出端は、典型的に、廃棄出口のすぐ下流で始まり、廃棄出口のすぐ上流で終わる区域のどこかに位置付けられる。ここで、上流および下流は、廃棄スラリーの流れの軸方向に対するものである。希釈された廃棄スラリーは、希釈管がその中に延在する廃棄チャンバ内に収集することができ、一般に、半径方向または接線方向に排出される。

第２の方法において、希釈水は、浄化機のハイドロサイクロンの廃棄出口からすぐ下流の円筒／円錐希釈チャンバ中に供給されることがある。この方法において、希釈水は、一般に、廃棄出口で廃棄スラリーと混ざり始める。これらの方法の両方において、廃棄スラリーへの希釈水の導入は、希釈混合により生じる乱流が、廃棄汚染物質のいくつかの流れを分断し、それらを上方に運び、受入スラリー流中に戻すという重大なリスクをもたらす。その希釈水は、希釈水のサイクロン流が確立できる前に、廃棄スラリーと接触し、それによって、混合過程の非円周性および略不均一性の両方を増加させることがある。

したがって、乱流に固体破片および汚染物質を運ばせて、浄化機および受入スラリーに戻させずに、浄化機のハイドロサイクロンからの廃棄流に希釈水を導入するように機能する希釈装置が必要とされている。図１を参照すると、本開示による、供給スラリー１０２から固体破片および汚染物質を除去するための浄化システム１００が示されている。浄化システム１００は、浄化機１１０および浄化機１１０の廃棄出口１１８に結合された希釈装置１３０を備えることがある。希釈装置１３０は、希釈水入口１３８と廃棄スラリー入口１４４との間の流れを少なくとも部分的に制限する流れ誘導体１５０を備えた希釈水ハイドロサイクロン１３２であることがある。希釈装置１３０の流れ誘導体１５０は、希釈水１０４が廃棄スラリー１２４と混ざる前に、希釈水１０４のサイクロン流を、希釈装置１３０内で確立させることができる。混合区域において、希釈水１０４のサイクロン流の速度の軸方向成分は、廃棄スラリー１２４をサイクロン流区画１４０中にさらに下方へと運ぶように働くことができ、これにより、混合区域中の乱流により、固体破片および／または汚染物質が廃棄スラリー入口１４４を通って上方に浄化機１１０中に戻るのを減少させるか、または防ぐことができる。

図１を参照すると、浄化システム１００は、浄化機１１０を備えることがある。浄化機１１０は、貫通または逆流ハイドロサイクロン浄化機であることがある。１つ以上の実施の形態において、浄化機１１０は、逆流ハイドロサイクロン浄化機であることがある。浄化機１１０は本体１１２を備えることがあり、この本体は、細長い中空体であることがある。本体１１２は、本体１１２の長さＬ_Ｃの相当な部分に亘り延在する先細区画１２０を含むことがある。いくつかの実施の形態において、先細区画１２０は、本体１１２の長さＬ_Ｃの５０％以上、６０％以上、またさらには７０％以上の軸長Ｌ_ＣＴを有することがある。いくつかの実施の形態において、先細区画１２０は、本体１１２の全長Ｌ_Ｃに沿って延在することがある。１つ以上の実施の形態において、本体１１２は、先細区画１２０の上流の入口チャンバ１１９を含むことがある。入口チャンバ１１９は、供給スラリー１０２がスラリー入口１１４を通じて最初に導入される浄化機１１０の部分であることがある。入口チャンバ１１９は、円筒入口チャンバまたは円錐台状入口チャンバであることがある。

先細区画１２０は、幅広い端部および幅の狭い端部を有する円錐台状の形状であることがあり、この幅広い端部は、幅の狭い端部より大きい直径を有する。幅広い端部は、先細区画１２０の上流端に配置されることがあり、幅の狭い端部は、幅広い端部の下流に配置されることがある。幅の狭い端部は、先細区画１２０の下流端であることがある。先細区画１２０の幅広い端部は、入口チャンバ１１９に結合され、流体連通していることがある。先細区画１２０は、円錐角αおよび軸長Ｌ_ＣＴにより規定されることがある。先細区画１２０は、供給スラリー１０２が浄化機１１０を下がるときに、そのスラリーの流れにおいて環状加速を誘発するのに十分な長さ対直径比を有することがある。先細区画１２０は、２０：１以上、または２３：１以上の長さ対直径比を有することがある。先細区画１２０は、３°未満の円錐角αを有することがある。

再び図１を参照すると、浄化機１１０の本体１１２は、スラリー入口１１４を備えることがある。スラリー入口１１４は、入口チャンバ１１９で本体１１２に、または先細区画１２０の幅広い端部に近接した先細区画１２０に結合されることがある。スラリー入口１１４は、本体１１２の側部からつながることがあり、浄化機１１０内にサイクロン流を生じる様式で、供給スラリー１０２を浄化機１１０に導入するように作られることがある。実施の形態において、スラリー入口１１４は、接線方向のスラリー入口であることがある。言い換えると、スラリー入口１１４は、本体１１２の内面に対して接線方向にあることがある。１つ以上の実施の形態において、スラリー入口１１４は、スラリー入口１１４が本体１１２の内面に対して接線方向にある平面と略平行であるように、本体１１２に結合されることがある。接線方向という用語は、接線方向から１０度未満または５度未満の角度である面、または接線方向に平行であるが、スラリー入口１１４の直径の１０％未満しか接線方向から半径方向にずれていない面に沿ってなど、接線方向からのわずかな変動を含むことが意図されている。実施の形態において、スラリー入口１１４は、０度超かつ９０度未満の角度など、本体１１２の内面に対して接線方向にある面と非ゼロ角度を形成する線に沿って向けられることがある。

浄化機１１０は、浄化機１１０の上部１１７にオーバーフロー出口１１６を、先細区画１２０の幅の狭い端部に廃棄出口１１８を備えることがある。オーバーフロー出口１１６は、浄化機１１０中に少なくとも部分的に延在する開放端導管または管を含むことがある。この開放端導管は、浄化機１１０に導入される供給スラリー１０２が、浄化機１１０内でサイクロン流に曝されずに、オーバーフロー出口１１６に直接流れ込むのを減少させるか、または防ぐことがある。浄化機１１０の廃棄出口１１８は、先細区画１２０の幅の狭い端部に位置付けられることがある。１つ以上の実施の形態において、廃棄出口１１８は、オーバーフロー出口１１６の断面積と等しいか、またはそれより大きい断面積を有することがある。

図１を参照すると、浄化機１１０は、供給スラリー１０２を受入スラリー１２２および廃棄スラリー１２４に分離するように機能することができる。供給スラリー１０２は、スラリー入口１１４を通じて浄化機１１０に導入されることがある。浄化機１１０の本体１１２に対するスラリー入口１１４の向きにより、供給スラリー１０２が本体１１２の内面に沿って流れて、サイクロン流パターンを形成することができる。実施の形態において、スラリー入口１１４は、浄化機１１０の本体１１２に対して接線方向にあることがあり、これにより、供給スラリー１０２は、浄化機１１０に対して接線方向に導入することができる。浄化機１１０の断面積は、先細区画１２０で減少し、これにより、供給スラリー１０２がサイクロン流で環状に加速し、供給スラリー１０２内により大きい遠心力が生じる。先細区画１２０内の供給スラリー１０２の環状加速によって増加した遠心力により、供給スラリー１０２の固体破片および汚染物質は、本体１１２の内面に向かって半径方向外側に移動することがあり、以下に限られないが、水や繊維など、供給スラリー１０２の受入部分は、浄化機１１０の中心軸Ａに向かって半径方向内側に移動することがある。供給スラリー１０２の受入部分は、水、繊維、希釈液、および固体破片と汚染物質よりも密度が小さい他の成分を含むことがある。

固体破片および汚染物質は、先細区画１２０において本体１１２の内面に沿って、廃棄出口１１８に向かって下方に（すなわち、図１の座標軸の－Ｚ方向に）、一次渦流れで移動することがある。受入スラリー１２２は、浄化機１１０の中心で二次渦を形成することがある。この二次渦は、一次渦流れと反対の方向に（すなわち、図１の座標軸の＋Ｚ方向に）、受入スラリー１２２の流れを作り出すことがある。この二次渦は、浄化機１１０のオーバーフロー出口１１６に向かう受入スラリー１２２の流れを作り出すことがある。固体破片および／または汚染物質を含む廃棄スラリー１２４は、浄化機１１０を廃棄出口１１８から出ることがある。受入スラリー１２２は、浄化機１１０をオーバーフロー出口１１６から出ることがある。

再び図１を参照すると、先に述べたように、浄化システム１００は、希釈装置１３０をさらに備えることがあり、この希釈装置１３０は、浄化機１１０の廃棄出口１１８に流体結合されることがある。希釈装置１３０は、内部容積１３６を規定する本体１３４を備えた希釈水ハイドロサイクロン１３２を備えることがある。希釈水ハイドロサイクロン１３２は、希釈水入口１３８、入口区画１３９、サイクロン流区画１４０、アンダーフロー出口１４２、廃棄スラリー入口１４４、および流れ誘導体１５０をさらに備えることがある。希釈装置１３０のこれらの特徴の各々が、ここにさらに述べられる。図１に示されるように、希釈装置１３０は、希釈装置１３０の廃棄スラリー入口１４４が浄化機１１０の廃棄出口１１８に流体結合されるように、浄化機１１０に結合されることがある。

図２を参照すると、本体１３４は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の内部容積１３６を規定する内面１３５を有することがある。本体１３４は、希釈装置１３０を通過した固体破片または汚染物質による摩耗に耐性のある材料から形成されることがある。本体１３４に適した材料としては、以下に限られないが、セラミック材料、金属または金属合金、または高分子／プラスチック、もしくは他の材料が挙げられるであろう。１つ以上の実施の形態において、本体１３４はセラミック体であることがある。実施の形態において、本体１３４は、プラスチックまたは高分子体であることがある。

再び図２を参照すると、入口区画１３９は、希釈水入口１３８および廃棄スラリー入口１４４に近接した希釈装置１３０の上部に配置されることがある。この入口区画１３９は、希釈水１０４の流れが、希釈水入口１３８での略直線流から、希釈水入口１３８の下流のサイクロン流に変化する、希釈水ハイドロサイクロン１３２の部分であることがある。入口区画１３９は、廃棄スラリー入口１４４から下方に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向に）、サイクロン流区画１４０に向かって延在することがある。入口区画１３９は、円筒入口区画または円錐台状入口区画であることがある。入口区画１３９は、希釈水入口１３８と流体連通していることがある。１つ以上の実施の形態において、入口区画１３９は、環状かつわずかに軸方向に、入口区画１３９の周囲に希釈水入口１３８から延在する環状通路であることがある入口通路１４８を含むことがある。入口通路１４８は、入口区画１３９の残りの部分の内面１３５に対して中心軸Ａから半径方向外側に延在する本体１３４の内面１３５の部分により画成されることがある。入口通路１４８は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の入口区画１３９内に希釈水１０４のサイクロン流パターンを発生させるのを促進させるように機能することがある。

図１および２を参照すると、希釈水入口１３８は、入口区画１３９と流体連通していることがあり、入口区画１３９で本体１３４の側部に配置されることがある。希釈水入口１３８は、希釈水１０４を本体１３４の内面１３５の周りに流して、希釈装置１３０内でサイクロン流を発生させる様式で、希釈水１０４を希釈装置１３０に導入するように作られることがある。希釈水入口１３８は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の本体１３４に対して接線方向にあることがある、希釈水ハイドロサイクロン１３２の本体１３４に対して半径方向にある、または希釈水ハイドロサイクロン１３２の中心軸Ａから半径方向外側に延在する放射状の直線に対してゼロ度超から９０度未満の水平角に配置されることがある。実施の形態において、希釈水入口１３８は、入口区画１３９において本体１３４の内面１３５に対して接線方向に向けられることがある。希釈水入口１３８は、接線方向の入口であることがある。実施の形態において、希釈水入口１３８は、希釈水入口１３８が入口区画１３９において本体１３４の内面に対して接線方向にある面と略平行であるように、本体１３４に結合される、またはそこに組み込まれることがある。接線方向という用語は、接線方向から１０度未満または５度未満の角度である面、または接線方向に平行であるが、希釈水入口１３８の直径の１０％未満しか接線方向から半径方向にずれていない面に沿ってなど、接線方向からのわずかな変動を含むことが意図されている。実施の形態において、希釈水入口１３８は、希釈水１０４を半径方向内側に、入口区画１３９に導入するように向けられることがある。実施の形態において、希釈水入口１３８は、半径方向と接線方向との間の角度に向けられることがある。希釈水入口１３８は、希釈水１０４の供給源（図示せず）に流体結合されることがある。希釈水入口１３８は、鉛直方向（すなわち、図２の座標軸の±Ｚ軸）に対して略垂直であることがある、または軸方向にわずかに角度が付けられていることがある（すなわち、図２の±Ｚ軸に垂直な面と角度を形成することがある）。希釈水入口１３８の向きに関して、「わずかに角度が付いた」とは、希釈水入口１３８の中心線と、図２のＺ軸に垂直な面との間の、５度未満、またさらには３度未満の角度を称することがある。希釈水入口１３８は、時計方向または反時計方向である希釈水１０４のサイクロン流を生じるように位置付けられることがある。言い換えると、希釈水入口１３８は、サイクロン流の角度成分が、入口区画１３９において希釈水１０４にとって時計方向または反時計方向であるように位置付けられることがある。実施の形態において、希釈水１０４のサイクロン流は、廃棄スラリー１２４のサイクロン流の角度方向と反対の角度方向を有することがある。

図１および２を参照すると、廃棄スラリー入口１４４は、本体１３４の上部１４９に配置されることがある。廃棄スラリー入口１４４は、軸方向に向けられることがあり、希釈装置１３０および／または浄化機１１０の中心軸Ａを中心とされることがある。先に述べたように、廃棄スラリー入口１４４は、浄化機１１０の廃棄出口１１８に流体結合されることがある。廃棄スラリー入口１４４は、浄化機１１０の廃棄出口１１８から廃棄スラリー１２４を受け取り、その廃棄スラリー１２４を軸方向下方に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向に）、希釈装置１３０の入口区画１３９中に通過させるように機能することがある。廃棄スラリー入口１４４は、廃棄スラリー１２４を浄化機１１０の側壁に沿って下方に希釈装置１３０へと流しつつ、空気コアおよび／または受入スラリー１２２の逆流を廃棄スラリー入口１４４の中心で上方に（すなわち、＋Ｚ方向に）流して、浄化機１１０に戻すほど十分に大きいことがある。

再び図２を参照すると、サイクロン流区画１４０は、アンダーフロー出口１４２に向かって下向き方向に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向に）入口区画１３９から延在することがある。サイクロン流区画１４０は、円筒形または先細であることがあり、上流端および下流端を有することがある。図２に示されるように、実施の形態において、サイクロン流区画１４０は、上流端が下流端の内のり寸法（例えば、直径）より大きい内のり寸法（例えば、直径）を有する円錐台状形状を有するなど、先細であることがある。他の実施の形態において、サイクロン流区画１４０は、上流端と下流端の両方が同様のまたは等しい内のり寸法を有する、円筒形であることがある。サイクロン流区画１４０の上流端は、入口区画１３９に近接するように向けられることがあり、下流端は、アンダーフロー出口１４２で終端することがある。希釈装置１３０は、全長Ｌ_Ｄを有することがあり、これは、廃棄スラリー入口１４４からアンダーフロー出口１４２までの距離である。サイクロン流区画１４０は、長さＬ_ＤＴを有することがあり、これは、サイクロン流区画１４０の上流端と下流端との間の距離である。サイクロン流区画１４０の長さＬ_ＤＴは、希釈装置１３０の全長Ｌ_Ｄの６０％以上、またさらには７０％以上など、希釈装置１３０の全長Ｌ_Ｄの５０％以上であることがある。サイクロン流区画１４０が先細である場合、サイクロン流区画１４０は、サイクロン流区画１４０における本体１３４の内面１３５と、中心軸Ａに垂直な面との間の角度として決められたテーパー角βを有することがある。希釈装置１３０のサイクロン流区画１４０は、０度超かつ７度以下、または０度超かつ５度以下など、０（ゼロ）度以上かつ１０度以下のテーパー角βを有することがある。

図２を参照すると、希釈装置１３０は、サイクロン流区画１４０の下流端に配置されたアンダーフロー出口１４２を備える。アンダーフロー出口１４２は、希釈された廃棄スラリー１７０を希釈装置１３０のサイクロン流区画１４０から流出させるように機能することができる。アンダーフロー出口１４２は、希釈装置１３０の中心軸Ａを中心とし、略軸上にあることがある。いくつかの実施の形態において、アンダーフロー出口１４２は、吐出導管１４３と流体結合されることがあり、これは、半径方向外側に（すなわち、図２の座標軸の＋Ｘ方向に）、かつアンダーフロー出口１４２から下方に（すなわち、－Ｚ方向に）延在することがある。吐出導管１４３は、希釈された廃棄スラリー１７０を希釈装置１３０から出して、希釈された廃棄スラリー１７０のさらなる処理のために１つ以上の下流過程に通すように機能することがある。

再び図２および３を参照すると、先に述べたように、希釈装置１３０は、希釈装置１３０の入口区画１３９内に配置された流れ誘導体１５０を備えることがある。流れ誘導体１５０は、中空管であることがある。流れ誘導体１５０は、中空管を形成する連続壁である流れ誘導体壁１５４から作られることがある。流れ誘導体１５０は、入口端１５６および出口端１５８を有することがある。入口端１５６は、廃棄スラリー入口１４４に近接した本体１３４に結合されることがあり、廃棄スラリー入口１４４と流体連通していることがある。入口端１５６は、廃棄スラリー１２４を流れ誘導体１５０に通過させられる開放端であることがある。流れ誘導体壁１５４は、流れ誘導体１５０の入口端１５６で、廃棄スラリー入口１４４を通じて希釈装置１３０に流入する廃棄スラリー１２４が流れ誘導体１５０に流入する（すなわち、流れ誘導体壁１５４の内面１６２により画成された細長い中空間に流入する）ように、廃棄スラリー入口１４４を囲むことがある。出口端１５８は、入口端１５６と反対の流れ誘導体１５０の端部に配置されることがあり、垂直、下方に（すなわち、－Ｚ方向に）、入口端１５６の下流に配置されることがある。流れ誘導体１５０の出口端１５８は、流れ誘導体１５０を通過する廃棄スラリー１２４が、希釈装置１３０の入口区画１３９およびサイクロン流区画１４０に流入できるように開放端であることがある。入口端１５６および出口端１５８は、円形、多角形、楕円形、または不規則な形状など、どの断面形状を有してもよい。１つ以上の実施の形態において、入口端１５６および出口端１５８は、円形の断面形状を有することがある。

流れ誘導体壁１５４は、円筒状または円錐台状であることがある。流れ誘導体壁１５４は、本体１３４の上部１４９から下方に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向に）、入口区画１３９へと延在することがある。図４を参照すると、流れ誘導体壁１５４は、軸長Ｌ_ＦＤを有することがあり、これは、流れ誘導体１５０の入口端１５６と出口端１５８との間の距離である。流れ誘導体壁１５４の軸長Ｌ_ＦＤは、希釈水１０４が、流れ誘導体１５０を通過する廃棄スラリー１２４と混ざる前に、サイクロン流パターンを確立するのに十分であることがある。流れ誘導体壁１５４の軸長Ｌ_ＦＤは、入口区画１３９の軸長Ｌ_ＤＩの５０％以上であることがあり、ここで、入口区画１３９の軸長Ｌ_ＤＩは、入口区画１３９の上部１４９とサイクロン流区画１４０の上流端との間の距離である。流れ誘導体壁１５４の軸長Ｌ_ＦＤは、入口区画１３９の軸長Ｌ_ＤＩの６０％以上、７０％以上、８０％以上、またさらには９０％以上であることがある。

流れ誘導体１５０の出口端１５８は、サイクロン流区画１４０に向かって略下方に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向に）面する軸面１６０を有することがある。出口端１５８の軸面は、略平面の平らな表面であることがある。平らな表面である軸面１６０は、丸まったまたは先細の軸面１６０と比べて、流れ誘導体１５０の出口端１５８で、増大した乱流を与えることがある。出口端１５８でのこの増大した乱流は、２つの流れが流れ誘導体１５０の出口端１５８で混ぜられるときに、希釈水１０４を廃棄スラリーと混合するのに役立つことがある。

再び図２および３を参照すると、流れ誘導体１５０の内面１６２は、流れ誘導体１５０の内面１６２から内方に延在する１つ以上の回転防止タブ１６３を備えることがある。回転防止タブ１６３は、回転防止タブが流れ誘導体１５０の長さＬ_ＦＤに沿って軸方向に（すなわち、図２の座標軸の±Ｚ方向に）延在するように、中心軸Ａに平行な寸法が長い、長方形であることがある。この回転防止タブは、環状に間隔が空けられることがある。１つ以上の実施の形態において、回転防止タブ１６３は、９０度毎に間隔が空けられることがある。

１つ以上の実施の形態において、流れ誘導体１５０は、流れ誘導体壁１５４に複数の開口（図示せず）を備えることがあり、これにより、希釈水１０４の少なくとも少量が、中空管中を通過して、流れ誘導体１５０の出口端１５８の上流の廃棄スラリー１２４と混ざることがある。実施の形態において、その開口は、流れ誘導体１５０の出口端１５８に近接して位置付けられることがある。

図４を参照すると、流れ誘導体１５０の内面１６２は、浄化機１１０からの廃棄スラリー１２４が廃棄スラリー入口１４４から希釈水ハイドロサイクロン１３２中に通過するのに通る中央流動領域１６４を画成することがある。流れ誘導体壁１５４の外面および希釈水ハイドロサイクロン１３２の本体１３４の内面１３５（図２）は、それらの間に環状流動領域１６６を画成することがある。環状流動領域１６６は、希釈水入口１３８と流体連通していることがある。環状流動領域１６６は、存在する場合、入口通路１４８を備えることがある。環状流動領域１６６は、流れ誘導体１５０の入口端１５６から出口端１５８まで延在することがある。環状流動領域１６６は、流れ誘導体１５０の出口端で、希釈水ハイドロサイクロン１３２のサイクロン流区画１４０と流体連通していることがある。

流れ誘導体１５０は、希釈水入口１３８と廃棄スラリー入口１４４との間の希釈水１０４の直接的な流れを少なくとも部分的にまたは完全に制限するように機能することがある。希釈水１０４が希釈水入口１３８から廃棄スラリー入口１４４に直接的に流れるのを少なくとも部分的にまたは完全に制限することにより、希釈水１０４が流れ誘導体１５０の出口端１５８で廃棄スラリー１２４と接触する前に、希釈水１０４のサイクロン流が、希釈装置１３０の入口区画１３９内に確立することが可能になるであろう。ここにさらに記載されるように、入口区画１３９内の希釈水１０４の流れを制限することにより、浄化機１１０中に戻る固体破片および／または汚染物質の再導入、および／または受入スラリー１２２中に戻る廃棄スラリー１２４からの固体破片および汚染物質の再同伴を減少させるか、または防ぐことができる。

ここで図１および４を参照すると、浄化システム１００の作動において、浄化機１１０は、供給スラリー１０２を受入スラリー１２２（図１）および廃棄スラリー１２４に分離する働きをすることがある。浄化機１１０がハイドロサイクロン浄化機である場合、浄化機１１０の廃棄出口１１８から流出する廃棄スラリー１２４は、サイクロン流パターンを有することができる。廃棄スラリー１２４は、浄化機１１０の廃棄出口１１８から、廃棄スラリー入口１４４を通り、流れ誘導体１５０の中央流動領域１６４に通過させられることがある。廃棄スラリー１２４は、流れ誘導体１５０を通り、流れ誘導体１５０の出口端１５８までサイクロン流で流れることがある。廃棄スラリー１２４のサイクロン流は、環状成分および軸方向成分を有することがある。廃棄スラリー１２４のサイクロン流の環状成分は、浄化機１１０の構造に応じて、時計方向（すなわち、図４の円筒座標軸の＋θ方向）または反時計方向（すなわち、図４の円筒座標軸の－θ方向）であることがある。流れ誘導体１５０中の廃棄スラリー１２４のサイクロン流の軸方向成分は、概して、下方（すなわち、図４の円筒座標軸の－Ｚ方向）であることがある。中央流動領域１６４を通過する廃棄スラリー１２４のサイクロン流は、流れ誘導体１５０の出口端１５８での軸流速度Ｖ_Ｒにより特徴付けられることがある。

流れ誘導体１５０を通る流れは、流体が希釈装置１３０および浄化機１１０を通って上方に（すなわち、図４の円筒座標軸の＋Ｚ方向に）逆サイクロン流で流れる、芯流１６８をさらに含むことがある。芯流１６８は、希釈装置１３０の中心軸Ａに沿ってなど、希釈装置１３０の中心に配置されることがある。１つ以上の実施の形態において、芯流１６８は、アンダーフロー出口１４２から入り、希釈装置１３０を通って上方に通過する空気または他の気体を含むことがある。それに代えて、またはそれに加え、芯流１６８は、密度の低い方の流体を含むことがあり、これは、水およびスラリーの任意の受入繊維または他の受入成分など、希釈装置１３０からの密度の低い方の成分を含むことがある。

再び図４を参照すると、希釈水１０４が、希釈水入口１３８を通じて希釈装置１３０に導入されることがある。希釈水１０４の流量は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の詰まり、特に、希釈水ハイドロサイクロン１３２のサイクロン流区画１４０および／またはアンダーフロー出口１４２の詰まりを減少させるために、廃棄スラリー１２４を希釈するのに十分であることがある。希釈水１０４の体積流量は、廃棄スラリー１２４の粘稠度を減少させるのに十分であることがあり、これは、６％までの固形物の初期粘稠度を有し得る。希釈水ハイドロサイクロン１３２に流入する廃棄スラリー１２４の体積流量に対する希釈水１０４の体積流量の比は、０．４５：１から１．５５：１、０．７５：１から１．２５：１、または約１：１であることがある。１つ以上の実施の形態において、廃棄スラリー１２４の体積流量に対する希釈水１０４の体積流量の比は、約１：１であることがある。

希釈水１０４は、希釈水入口１３８から環状流動領域１６６を通って、流れ誘導体１５０の出口端１５８まで角度方向かつ軸方向下方に（すなわち、図２の座標軸の－Ｚ方向にに）流れることがある。希釈装置１３０の入口区画１３９は入口通路１４８を備える場合、希釈水１０４は、入口通路１４８によって方向付けられて、環状流動領域１６６内にサイクロン流パターンを形成することがある。環状流動領域１６６を通る希釈水１０４のサイクロン流の角度成分は、時計方向または反時計方向であることがある。環状流動領域１６６を通る希釈水１０４の流動方向の角度成分は、中央流動領域１６４を通る廃棄スラリー１２４のサイクロン流の角度方向に対して並流または向流であることがある。実施の形態において、環状流動領域１６６内の希釈水１０４のサイクロン流の角度成分は、中央流動領域１６４中の廃棄スラリー１２４のサイクロン流の角度方向と反対の角度方向であることがある。環状流動領域１６６中の希釈水１０４のサイクロン流の軸方向成分は、軸方向下方（すなわち、図４の座標軸の－Ｚ方向）であることがある。環状流動領域１６６を通る希釈水１０４のサイクロン流の軸方向成分は、流れ誘導体１５０の出口端１５８での軸方向速度Ｖ_ＤＷにより特徴付けられることがある。

廃棄スラリー１２４のサイクロン流および希釈水１０４のサイクロン流は、流れ誘導体１５０の出口端１５８で、互いに接触することができる。希釈水１０４の流れと廃棄スラリー１２４の流れが接触すると、希釈水１０４と廃棄スラリー１２４との間に混合が生じる。希釈水１０４と廃棄スラリー１２４との間の混合は、流れ誘導体１５０の出口端１５８に近接した混合区域１８０において生じることがある。混合区域１８０において希釈水１０４と廃棄スラリー１２４が混合すると、希釈された廃棄スラリー１７０が生じ、これは、希釈水ハイドロサイクロン１３２のサイクロン流区画１４０を通って、下方に（すなわち、－Ｚ方向に）サイクロン流であり続けるであろう。

混合区域１８０は、流れ誘導体１５０の存在による距離だけ、廃棄スラリー入口１４４から間隔が空けられることがある。その距離は、流れ誘導体１５０の長さＬ_ＦＤと等しいであろう。混合区域１８０を廃棄スラリー入口１４４から長さＬ_ＦＤだけ、間隔を空けることによって、流れ誘導体１５０は、混合区域１８０内で希釈水１０４を廃棄スラリー１２４と接触させる前に、希釈水１０４のサイクロン流を確立することができる。希釈水１０４の確立されたサイクロン流は、流れ誘導体１５０がない状態で希釈水１０４を希釈装置１３０に導入することと比べて、－Ｚ方向の希釈水１０４の速度成分がより大きくなるであろう。希釈水のこのより大きい下方（－Ｚ方向）の軸方向速度成分により、混合区域１８０内の流れ乱流および乱流混合により、希釈水１０４の一部が、固体破片および／または汚染物質の一部を廃棄スラリー入口１４４に通して、または芯流１６８中に戻すように運ぶのを減少させるか、または防ぐことができる。どの特定の理論にも束縛される意図はないが、希釈水１０４の速度（Ｖ_Ｄ）の下方の軸方向成分により、希釈水１０４が、廃棄スラリー１２４を下方の－Ｚ方向（廃棄スラリー入口１４４から下流に離れて）にさらに搬送するであろうと考えられる。それゆえ、流れ誘導体１５０は、浄化システム１００の分離効率を改善することができる。

長さＬ_ＦＤが小さすぎると、混合区域１８０が廃棄スラリー入口１４４に近すぎるであろうし、下向き方向（－Ｚ方向）の希釈水１０４の速度の軸方向成分が、廃棄スラリー１２４をサイクロン流区画１４０へと下流に運び続けるのに十分ではないであろう。これにより、乱流混合が生じて、希釈水１０４が、廃棄スラリー１２４からの固体破片および／または汚染物質の少なくとも一部を廃棄スラリー入口１４４中に戻すように運ぶことがある。廃棄スラリー１２４からの固体を浄化機１１０中に戻すように再導入する可能性は、流れ誘導体１５０の長さＬ_ＦＤの増加とともに、減少する。それゆえ、流れ誘導体１５０の長さＬ_ＦＤを増加させることにより、固体破片および汚染物質の受入スラリー中への再導入を減少させることによって、浄化システム１００の分離効率を改善することができる。しかしながら、長さＬ_ＦＤが大きすぎると、希釈水１０４は、廃棄スラリー１２４による流れ誘導体１５０の詰まりを減少させる、または防ぐのに効果的ではないであろう。これは、流れ誘導体１５０が過度に長い場合に、起こることがある。１つ以上の実施の形態において、長さＬ_ＦＤは希釈水ハイドロサイクロン１３２の入口区画１３９の長さＬ_ＤＩより小さいことがある。

再び図４を参照すると、先に述べたように、廃棄スラリー１２４は、流れ誘導体１５０の出口端１５８で混合区域１８０にＶ_Ｒの軸方向速度（すなわち、図４の円筒座標軸の－Ｚ方向における速度の軸方向成分）で入ることがある。希釈水１０４は、流れ誘導体１５０の出口端１５８で混合区域１８０にＶ_Ｄの軸方向速度で入ることがある。Ｖ_Ｄ／Ｖ_Ｒの比は、希釈水１０４が廃棄スラリー１２４をサイクロン流区画１４０中へと下方に（すなわち、図４の座標軸の－Ｚ方向に）搬送し続けるのに十分であることがある。比Ｖ_Ｄ／Ｖ_Ｒは、０．２５以上、またさらには０．４以上であることがある。Ｖ_Ｄ／Ｖ_Ｒの比は、０．７５以下、またさらには０．６以下であることがある。Ｖ_Ｄ／Ｖ_Ｒの比は、０．２５から０．７５、または０．４から０．６、もしくは約０．５であることがある。いくつかの実施の形態において、Ｖ_ＤはＶ_Ｒの半分であることがある。希釈水１０４の速度Ｖ_Ｄが大きすぎると、希釈水１０４は、混合区域１８０内に大きすぎる乱流を作ることがあり、これにより、固体破片および／または汚染物質の受入スラリー１２２中に戻る再同伴が増加することがある。希釈水１０４の速度Ｖ_Ｄが小さすぎると、希釈水１０４は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の詰まりを防ぐために十分な廃棄スラリー１２４との混合を提供しないことがある。

図５を参照すると、流れ誘導体１５０を持たない希釈装置２３０が概略示されている。流れ誘導体１５０が欠如すること以外は、希釈装置２３０の全ての他の特徴は、図４の希釈装置１３０のものと同じである。図５を参照すると、希釈装置２３０の入口区画１３９に流れ誘導体１５０が存在しない場合、希釈水入口１３８から入口区画１３９に入る希釈水１０４は、廃棄スラリー入口１４４を通じて入口区画１３９に入る廃棄スラリー１２４と直ちに接触する。これにより、廃棄スラリー入口１４４に直接隣接して位置する混合区域１８０が作られる。図５に示されるように、流れ誘導体１５０がないと、混合区域１８０は、廃棄スラリー入口１４４から間隔が空けられていない。流入する希釈水１０４は、希釈水入口１３８で、概して水平方向（すなわち、軸Ａおよび図５の円筒座標軸の±Ｚ方向に垂直）の速度ベクトルを有する。流入する希釈水１０４には、入口区画１３９に最初に入る際に、±Ｚ方向の速度成分／ベクトルがほとんどまたは全くない。それゆえ、混合区域１８０において希釈水１０４が廃棄スラリー１２４と接触したときに、希釈水１０４は、廃棄スラリー１２４をサイクロン流区画１４０中へとさらに下流に搬送するように寄与するのに十分な－Ｚ方向の速度を持たない。希釈水１０４に－Ｚ方向の速度成分がなければ、混合区域１８０における乱流混合により、希釈水１０４および固体破片および／または汚染物質の少なくともいくらかが、廃棄スラリー入口１４４を通じて、浄化機１１０中に逆流することがあり、そこで、固体破片および／または汚染物質は、ことによると、受入スラリー１２２の逆流に入り得る。これにより、図４の希釈装置１３０と比べて、浄化システム１００の分離効率が低下し得る。

ここで図６を参照すると、図４の希釈装置１３０を備えた浄化システム１００（参照番号６００）および図５の希釈装置２３０を備えた浄化システム１００（参照番号６０２）について、繊維スラリーからの砂粒子の除去に関する、相対圧力（Ｘ軸）の関数としての分離効率（Ｙ軸）が、グラフで示されている。図６に示されるように、流れ誘導体１５０を有する図４の希釈装置１３０（参照番号６００）は、流れ誘導体１５０を備えていない図５の希釈装置２３０と比べて、繊維スラリーから砂粒子を除去する分離効率が大きくなる。流れ誘導体１５０は、固体破片および／または汚染物質の再同伴および固体破片および／または汚染物質の浄化機１１０に戻る通過を減少させることによって、効率を増加させることができる。再び図４を参照すると、それに加え、流れ誘導体１５０が存在すると、廃棄スラリー１２４からのより軽い受入繊維の液体遠心分離がさらに向上するであろう。サイクロン流区画１４０において、これらのより軽い受入繊維は、希釈水ハイドロサイクロン１３２の中心軸Ａに向かって移動することがあり、芯流１６８と混ざって、受入スラリー１２２中に逆流することがある。これにより、浄化システム１００からの受入スラリー１２２の収率が増加し、効率がさらに改善することができる。

ここで図７を参照すると、１つ以上の実施の形態において、浄化システム１００は、並行して作動される複数の浄化システム１００を備えた浄化システムアセンブリ３００に組み込まれることがある。浄化システムアセンブリ３００は、複数の浄化機１１０および複数の希釈装置１３０を備えることがあり、ここで、希釈装置１３０の各々は、浄化機１１０の内の１つの廃棄出口１１８に流体連結されている。

図１および２を参照すると、供給スラリー１０２から固体破片および汚染物質を除去する方法は、供給スラリー１０２を廃棄スラリー１２４および受入スラリー１２２に分離するサイクロン流を生ずるように機能する浄化機１１０に供給スラリー１０２を導入する工程を含むことがある。廃棄スラリー１２４は、供給スラリー１０２からの固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含むことがある。浄化機１１０は、浄化機１１０についてこの中に先に記載された特徴のいずれかを有することがある。この方法は、廃棄スラリー１２４を、浄化機１１０の廃棄出口１１８に流体連結された希釈水ハイドロサイクロン１３２に通過させる工程をさらに含むことがある。希釈水ハイドロサイクロン１３２は、この中に先に述べられた希釈水ハイドロサイクロン１３２の特徴のいずれかを有することがある。例えば、希釈水ハイドロサイクロン１３２は、サイクロン流区画１４０、サイクロン流区画１４０の上流端の上流に配置された希釈水入口１３８、サイクロン流区画１４０の上流端の上流に配置された廃棄スラリー入口１４４、サイクロン流区画１４０の下流端にあるアンダーフロー出口１４２、および廃棄スラリー入口１４４と希釈水入口１３８との間に配置された流れ誘導体１５０を備えることがある。この方法は、希釈水１０４を、希釈水入口１３８を通じて希釈水ハイドロサイクロン１３２に導入する工程をさらに含むことがある。希釈水入口１３８は、希釈水１０４を希釈水ハイドロサイクロン１３２の側部に導入するように位置付けられることがある。希釈水を導入すると、希釈水１０４が、流れ誘導体１５０と、希釈水ハイドロサイクロン１３２の本体１３４の内面１３５との間に画成された環状流動領域１６６内にサイクロン流を確立することができる。この方法は、流れ誘導体１５０の出口端１５８で、希釈水１０４を廃棄スラリー１２４と接触させる工程をさらに含むことがある。希釈水１０４を廃棄スラリー１２４と接触させると、希釈水１０４の少なくとも一部が廃棄スラリー１２４と混ざって、浄化機１１０、希釈装置１３０、またはその両方の詰まりを減少させるか、または防ぐことができる。

実施の形態において、前記方法は、浄化機１１０のオーバーフロー出口１１６から受入スラリー１２２を回収する工程をさらに含むことがある。受入スラリー１２２を回収する工程は、受入スラリー１２２を浄化機１１０のオーバーフロー出口１１６から排出させる工程を含むことがある。実施の形態において、この方法は、希釈水ハイドロサイクロン１３２のアンダーフロー出口１４２から希釈された廃棄スラリー１７０を回収する工程をさらに含むことがある。希釈された廃棄スラリー１７０を回収する工程は、希釈された廃棄スラリー１７０をアンダーフロー出口１４２から排出させ、必要に応じて、アンダーフロー出口１４２に流体連結された吐出導管１４３から排出させる工程を含むことがある。

実施の形態において、前記方法は、希釈水１０４を、廃棄スラリー１２４のサイクロン流の角度方向と反対の角度方向を有する希釈水１０４のサイクロン流を生じる方向で、希釈水ハイドロサイクロン１３２に導入する工程を含むことがある。実施の形態において、この方法は、希釈水１０４を希釈水ハイドロサイクロン１３２中に略水平に導入する工程を含むことがある。希釈水１０４を希釈水ハイドロサイクロン１３２中に水平に導入する工程は、希釈水１０４を、接線方向に、半径方向に、または中心軸Ａから半径方向外側に延在する放射状の直線に対してゼロ度と９０度の間の水平角で、導入する工程を含むことがある。実施の形態において、この方法は、希釈水１０４を希釈水ハイドロサイクロン１３２に接線方向に導入する工程を含むことがある。実施の形態において、この方法は、希釈水１０４を、希釈水ハイドロサイクロン１３２の本体に対して接線方向の面に対してある角度で導入する工程を含むことがある。前記廃棄スラリーは、６％以下の固形物の粘稠度を有することがある。実施の形態において、希釈水ハイドロサイクロン１３２に導入される希釈水１０４の流量と、希釈水ハイドロサイクロン１３２に導入される廃棄スラリー１２４の流量の比は、０．４５：１から０．５５：１、０．７５：１から１．２５：１、または約１：１であることがある。実施の形態において、この方法は、軸方向速度Ｖ_Ｄを有する希釈水１０４を、軸方向速度Ｖ_Ｒを有する廃棄スラリー１２４と混ぜる工程を含むことがあり、Ｖ_Ｒで除算されたＶ_Ｄの比は、０．２５から０．７５である。

実施の形態において、供給スラリー１０２は繊維スラリーを含むことがある。実施の形態において、供給スラリー１０２は繊維スラリーであることがあり、前記方法は、受入スラリーを製紙過程に通過させる工程を含むことがある。実施の形態において、浄化機１１０は、逆流ハイドロサイクロン浄化機であることがある。この方法は、希釈水入口１３８と廃棄スラリー入口１４４との間の流れを制限する工程をさらに含むことがある。流れを制限すると、固体破片および／または汚染物質の浄化機１１０中に戻る流れが減少させることができる。

本開示の第１の態様は、供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去するための浄化システムに関することがある。その浄化システムは、供給スラリーを受入スラリーおよび廃棄スラリーに分離するように機能する浄化機を備えることがあり、この廃棄スラリーは、供給スラリーからの固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含む。この浄化システムは、浄化機の下流に配置され、浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈装置も備えることがある。希釈装置は希釈水ハイドロサイクロンを備えることがあり、この希釈水ハイドロサイクロンは、希釈水入口、その希釈水入口の下流にあり、上流端と下流端を有するサイクロン流区画、そのサイクロン流区画の下流端に配置されたアンダーフロー出口、希釈水ハイドロサイクロンの上部に配置され、浄化機の廃棄スラリー出口に結合された廃棄スラリー入口、および希釈水入口と廃棄スラリー入口との間に配置された流れ誘導体を有する。この流れ誘導体は、希釈水入口からの希釈水の流れを、少なくとも、サイクロン流区画に向かって軸方向に向けるように機能することがある。

本開示の第２の態様は、流れ誘導体が、希釈水入口と廃棄スラリー入口との間に半径方向に配置されることがある、第１の態様を含むことがある。

本開示の第３の態様は、流れ誘導体が、廃棄スラリー入口に向う軸方向の希釈水入口からの希釈水の流れを少なくともある程度制限することがある、第１または第２の態様のいずれか一方を含むことがある。

本開示の第４の態様は、流れ誘導体が、廃棄スラリー入口に近接して希釈水ハイドロサイクロンに結合された入口端および出口端を有する中空管から作られることがあり、その中空管は、廃棄スラリー入口から、サイクロン流区画に向かって軸方向に延在することがある、第１から第３の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第５の態様は、中空管の入口端が廃棄スラリー入口を囲むことがある、第４の態様を含むことがある。

本開示の第６の態様は、流れ誘導体の出口端が、希釈水ハイドロサイクロンの入口区画内に配置されることがある、第４または第５の態様のいずれか一方を含むことがある。

本開示の第７の態様は、流れ誘導体が円筒中空管であることがある、第４から第６の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第８の態様は、流れ誘導体が円錐台状中空管であることがある、第４から第６の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第９の態様は、流れ誘導体の出口端が、流れ誘導体の入口端の内のり寸法より大きい内のり寸法を有することがある、第４から第８の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１０の態様は、流れ誘導体の出口端が、平らな軸面を有することがある、第１から第９の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１１の態様は、流れ誘導体が、流れ誘導体の外面から流れ誘導体の内面まで流れ誘導体を通って延在する複数の開口を含むことがある、第１から第１０の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１２の態様は、流れ誘導体が、中空管の内面に結合された１つまたは複数の回転防止タブを備えることがある、第１から第１１の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１３の態様は、サイクロン流区画が円筒区画から作られることがある、第１から第１２の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１４の態様は、サイクロン流区画が、円錐台状形状を有する先細区画であることがあり、下流端が、上流端の内のり寸法より小さい内のり寸法を有することがある、第１から第１３の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１５の態様は、希釈水ハイドロサイクロンが、廃棄スラリー入口とサイクロン流区画との間に画成された入口区画を含むことがあり、流れ誘導体が、入口区画の軸長の５０％以上の軸長を有することがある、第１から第１４の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１６の態様は、流れ誘導体および希釈水ハイドロサイクロンの本体が、流れ誘導体と本体との間に配置された環状流動領域を画成することがあり、希釈水入口が環状流動領域と流体連通していることがある、第１から第１５の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１７の態様は、希釈水ハイドロサイクロンが、サイクロン流区画と廃棄スラリー入口との間に軸方向に配置された入口区画を含むことがある、第１から第１６の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１８の態様は、流れ誘導体の中心線が、希釈水ハイドロサイクロンの中心軸と一致することがある、第１から第１７の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第１９の態様は、希釈水入口が希釈水ハイドロサイクロンの側部に配置されている、第１から第１８の態様のいずれか１つを含むことがある。希釈水入口は、希釈水ハイドロサイクロンの本体に対して接線方向にあることがある、希釈水ハイドロサイクロンの本体に対して半径方向にあることがある、または希釈水ハイドロサイクロンの中心軸から半径方向外側に延在する放射状の直線に対してゼロ度超から９０度未満の水平角に配置されることがある、第１から第１８の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第２０の態様は、浄化機が逆流ハイドロサイクロン浄化機を含むことがある、第１から第１９の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第２１の態様は、浄化機が、スラリー入口、先細区画、その先細区画の幅広い端部に近接するオーバーフロー出口、および先細区画の幅の狭い端部の下流の廃棄出口を含むハイドロサイクロン浄化機を含み、このハイドロサイクロン浄化機は、供給スラリーを廃棄出口で廃棄スラリーに、オーバーフロー出口で受入スラリーに分離するサイクロン流を生じるように機能し、廃棄スラリーは、固体破片、汚染物質、またはその両方を含む、第１から第２０の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第２２の態様は、第１から第２１の態様のいずれか１つの浄化システムを複数備えることがある浄化システムアセンブリに関することがあり、その複数の浄化システムは、並行に作動されることがある。

本開示の第２３の態様は、複数の浄化システムが、複数の浄化機および複数の希釈装置を含むことがあり、希釈装置の各々が、浄化機の内の１つの廃棄出口に結合されている、第２２の態様を含むことがある。

本開示の第２４の態様は、供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去する方法に関することがある。この方法は、供給スラリーを廃棄スラリーと受入スラリーに分離するサイクロン流を生じるように機能する浄化機に供給スラリーを導入する工程を含むことがあり、この廃棄スラリーは、固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含むことがある。この方法は、浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈水ハイドロサイクロンに廃棄スラリーを通過させる工程をさらに含むことがある。この希釈水ハイドロサイクロンは、サイクロン流区画、このサイクロン流区画の上流端の上流にある希釈水入口、サイクロン流区画の上流端の上流にある廃棄スラリー入口、サイクロン流区画の下流端にあるアンダーフロー出口、および廃棄スラリー入口と希釈水入口との間に配置された流れ誘導体を備えることがある。この方法は、希釈水を、希釈水入口を通じて希釈水ハイドロサイクロンに導入する工程をさらに含むことがある。希釈水を希釈水ハイドロサイクロンに導入することにより、希釈水が、流れ誘導体と希釈水ハイドロサイクロンの内面との間に画成された環状流動領域にサイクロン流を確立することができる。この方法は、流れ誘導体の出口端で希釈水を廃棄スラリーと接触させる工程をさらに含むことがある。希釈水を廃棄スラリーと接触させることにより、希釈水の少なくとも一部が廃棄スラリーと混ざって、浄化機、希釈装置、またはその両方の詰まりを減少させるか、または防ぐことができる。

本開示の第２５の態様は、浄化機のオーバーフロー出口から受入スラリーを回収する工程をさらに含む、第２４の態様を含むことがある。

本開示の第２６の態様は、希釈水ハイドロサイクロンのアンダーフロー出口から希釈された廃棄スラリーを回収する工程をさらに含む、第２４または第２５の態様のいずれか一方を含むことがある。

本開示の第２７の態様は、希釈水を希釈水ハイドロサイクロンの側部に導入する工程を含む、第２４から第２６の態様のいずれか１つを含むことがある。希釈水は、接線方向に、半径方向に、または希釈水ハイドロサイクロンの中心軸から半径方向外側に延在する放射状の直線に対してゼロ度超から９０度未満の水平角に導入されることがある。

本開示の第２８の態様は、廃棄スラリーのサイクロン流の角度方向と反対の角度方向を有する希釈水のサイクロン流を生じる方向に希釈水を希釈水ハイドロサイクロンに導入する工程を含む、第２４から第２７の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第２９の態様は、廃棄スラリーが、６％以下の粘稠度を有することがある、第２４から第２８の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３０の態様は、希釈水ハイドロサイクロンに導入される廃棄スラリーの流量に対する希釈水の理由量の比が、０．４５：１から１．５５：１であることがある、第２４から第２９の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３１の態様は、軸方向速度Ｖ_Ｄを有する希釈水を、軸方向速度Ｖ_Ｒを有する廃棄スラリーと混ぜる工程を含み、Ｖ_Ｒで除算されたＶ_Ｄの比は、０．２５から０．７５であり、軸方向速度は、軸方向における速度ベクトルの大きさを称する、第２４から第３０の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３２の態様は、供給スラリーが繊維スラリーを含むことがある、第２４から第３１の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３３の態様は、受入スラリーを製紙過程に通過させる工程をさらに含む、第２４から第３２の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３４の態様は、浄化機が逆流ハイドロサイクロン浄化機であることがある、第２４から第３３の態様のいずれか１つを含むことがある。

本開示の第３５の態様は、希釈水入口と廃棄スラリー入口との間の希釈水の流れを制限する工程をさらに含み、流れを制限すると、浄化機中に戻る固体破片および汚染物質の流れを減少させることができる、第２４から第３４の態様のいずれか１つを含むことがある。

希釈装置および希釈装置を含む浄化システムの様々な実施の形態がここに記載されてきたが、これらの実施の形態および技術の各々は、別々に、または１つ以上の実施の形態および技術と共に使用してもよいと考えられることを理解すべきである。請求項の主題の精神および範囲から逸脱せずに、ここに記載された実施の形態に様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。それゆえ、本明細書は、ここに記載された様々な実施の形態の改変および変更を、そのような改変および変更が付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲に入るという前提で、包含することが意図されている。

１００ 浄化システム
１０２ 供給スラリー
１０４ 希釈水
１１０ 浄化機
１１２ 本体
１１４ スラリー入口
１１６ オーバーフロー出口
１１８ 廃棄出口
１１９ 入口チャンバ
１２０ 先細区画
１２２ 受入スラリー
１２４ 廃棄スラリー
１３０ 希釈装置
１３２ 希釈水ハイドロサイクロン
１３８ 希釈水入口
１３９ 入口区画
１４０ サイクロン流区画
１４２ アンダーフロー出口
１４３ 吐出導管
１４４ 廃棄スラリー入口
１４８ 入口通路
１５０ 流れ誘導体
１５４ 流れ誘導体壁
１５６ 入口端
１５８ 出口端
１６３ 回転防止タブ
１６６ 環状流動領域
１７０ 希釈された廃棄スラリー
１８０ 混合区域
３００ 浄化システムアセンブリ

Claims (15)

1. 供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去するための浄化システムにおいて、
   供給スラリーを受入スラリーおよび廃棄スラリーに分離するように機能する浄化機であって、該廃棄スラリーは、該供給スラリーからの該固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含む、浄化機、および
   前記浄化機の下流に配置され、該浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈装置であって、該希釈装置は、希釈水ハイドロサイクロンを備え、該希釈水ハイドロサイクロンは、
   希釈水入口と、
   前記希釈水入口の下流にあり、上流端と下流端を有するサイクロン流区画と、
   前記サイクロン流区画の下流端に配置されたアンダーフロー出口と、
   前記希釈水ハイドロサイクロンの上部に配置され、前記浄化機の廃棄スラリー出口に結合された廃棄スラリー入口と、
   前記希釈水入口と前記廃棄スラリー入口との間に配置された流れ誘導体であって、該希釈水入口からの希釈水の流れを、少なくとも、前記サイクロン流区画に向かって軸方向に向けるように機能する流れ誘導体と、
   を含む、希釈装置、
   を備えた浄化システム。
2. 前記流れ誘導体が、前記希釈水入口と前記廃棄スラリー入口との間に半径方向に配置され、該流れ誘導体が、該廃棄スラリー入口に向う軸方向の該希釈水入口からの該希釈水の流れを少なくともある程度制限する、請求項１記載の浄化システム。
3. 前記流れ誘導体が、前記廃棄スラリー入口に近接して前記希釈水ハイドロサイクロンに結合された入口端および出口端を有する中空管から作られ、該中空管の入口端が該廃棄スラリー入口を囲み、該中空管が、該廃棄スラリー入口から、前記サイクロン流区画に向かって軸方向に延在する、請求項１または２記載の浄化システム。
4. 前記流れ誘導体の出口端が、前記希釈水ハイドロサイクロンの入口区画内に配置される、請求項３記載の浄化システム。
5. 前記流れ誘導体の出口端が、平らな軸面を有する、
   前記流れ誘導体が、該流れ誘導体の外面から該流れ誘導体の内面まで該流れ誘導体を通って延在する複数の開口を含む、または
   前記流れ誘導体が、前記中空管の内面に結合された１つまたは複数の回転防止タブを備える、
   請求項３または４記載の浄化システム。
6. 前記希釈水ハイドロサイクロンが、前記廃棄スラリー入口と前記サイクロン流区画との間に画成された入口区画を含み、前記流れ誘導体が、該入口区画の軸長の５０％以上の軸長を有する、請求項１から５いずれか１項記載の浄化システム。
7. 前記流れ誘導体および前記希釈水ハイドロサイクロンの本体が、該流れ誘導体と該本体との間に配置された環状流動領域を画成し、前記希釈水入口が該環状流動領域と流体連通している、請求項１から６いずれか１項記載の浄化システム。
8. 前記浄化機が逆流ハイドロサイクロン浄化機を含む、請求項１から７いずれか１項記載の浄化システム。
9. 前記浄化機が、スラリー入口、先細区画、該先細区画の幅広い端部に近接するオーバーフロー出口、および該先細区画の幅の狭い端部の下流の廃棄出口を含むハイドロサイクロン浄化機を含み、該ハイドロサイクロン浄化機は、供給スラリーを前記廃棄出口で廃棄スラリーに、前記オーバーフロー出口で受入スラリーに分離するサイクロン流を生じるように機能し、前記廃棄スラリーは、固体破片、汚染物質、またはその両方を含む、請求項１から８いずれか１項記載の浄化システム。
10. 請求項１から９いずれか１項記載の浄化システムを複数備えた浄化システムアセンブリであって、複数の該浄化システムは、並行に作動される、浄化システムアセンブリ。
11. 供給スラリーから固体破片および汚染物質を除去する方法において、
    前記供給スラリーを廃棄スラリーと受入スラリーに分離するサイクロン流を生じるように機能する浄化機に該供給スラリーを導入する工程であって、該廃棄スラリーは、前記固体破片および汚染物質の少なくとも一部を含む、工程、
    前記浄化機の廃棄出口に流体結合された希釈水ハイドロサイクロンに前記廃棄スラリーを通過させる工程であって、該希釈水ハイドロサイクロンは、サイクロン流区画、該サイクロン流区画の上流端の上流にある希釈水入口、該サイクロン流区画の該上流端の上流にある廃棄スラリー入口、該サイクロン流区画の下流端にあるアンダーフロー出口、および該廃棄スラリー入口と該希釈水入口との間に配置された流れ誘導体を備える、工程、
    希釈水を、前記希釈水入口を通じて前記希釈水ハイドロサイクロンに導入する工程であって、該希釈水を導入することにより、該希釈水が、前記流れ誘導体と該希釈水ハイドロサイクロンの内面との間に画成された環状流動領域にサイクロン流を確立する工程、および
    前記流れ誘導体の出口端で前記希釈水を前記廃棄スラリーと接触させる工程であって、該希釈水を該廃棄スラリーと接触させることにより、該希釈水の少なくとも一部が該廃棄スラリーと混ざって、前記浄化機、前記希釈装置、またはその両方の詰まりを減少させるか、または防ぐ工程、
    を有してなる方法。
12. 前記浄化機のオーバーフロー出口から受入スラリーを回収する工程、および前記希釈水ハイドロサイクロンの前記アンダーフロー出口から希釈された廃棄スラリーを回収する工程をさらに含む、請求項１１記載の方法。
13. 前記希釈水を前記希釈水ハイドロサイクロンの側部に導入する工程を含む、請求項１１または１２記載の方法。
14. 前記廃棄スラリーのサイクロン流の角度方向と反対の角度方向を有する前記希釈水のサイクロン流を生じる方向に該希釈水を前記希釈水ハイドロサイクロンに導入する工程を含む、請求項１１から１３いずれか１項記載の方法。
15. 前記軸方向速度Ｖ_Ｄを有する前記希釈水を、軸方向速度Ｖ_Ｒを有する前記廃棄スラリーと混ぜる工程を含み、Ｖ_Ｒで除算されたＶ_Ｄの比は、０．２５から０．７５であり、該軸方向速度は、軸方向における速度ベクトルの大きさを称する、請求項１１から１４いずれか１項記載の方法。

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