NL1005595C2 - Inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristaldeeltjes. - Google Patents

Description

Inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristal-deeltjes

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristaldeeltjes die in een slurry zijn gesuspendeerd omvattende een filterelement en aandrijfmiddelen voor het in het filterelement drijven van 5 de slurry.

Deze permeabiliteit is een indirecte maat voor de grootte van de kristaldeeltjes. Behoefte bestaat aan een inrichting waarmee op snelle en nauwkeurige wijze de genoemde permeabiliteit bepaald kan worden.

10 Voor de voeding van de uit de praktijk bekende in richting wordt een monster getrokken van de slurry die zich in een apparaat bevindt of van een processtroom deel uit-maakt. Problemen die zich hierbij voordoen, zijn de representativiteit van het genomen monster, en de logistiek die moet 15 zijn ingericht voor het verplaatsen van het monster naar het laboratorium waar de inrichting voor de verwerking van het monster zich bevindt. Met de uitvinding wordt beoogd een inrichting te verschaffen waarmede lokaal en in een relatief korte meettijd een bepaling van de permeabiliteit van kris-20 taldeeltjes die in een slurry zijn gesuspendeerd, kan worden uitgevoerd op een wijze die beantwoordt aan de nauwkeurig-heidseisen die in de praktijk aan dergelijke meetwaarden worden gesteld.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het 25 filterelement een buis is waarbinnen tussen beide uiteinden van de buis een het lumen van de buis bestrijkend filtermedi-um is aangebracht, dat op het ene uiteinde van de buis af-voermiddelen voor filtraat zijn aangesloten en een meetinstrument voor de bepaling van de stroomsterkte van het fil-30 traat, en dat het andere uiteinde van de buis is ingericht voor opname van de slurry. Met deze verrassend eenvoudige maatregel kan tegen zeer lage kosten op nauwkeurige wijze snel een meting worden uitgevoerd van de permeabiliteit van in de slurry aanwezige kristaldeeltjes.

1005595 2

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat bij het nemen van een monster filterkoekopbouw zich aanvankelijk op het filtermedium in de buis voordfbet, waarbij de weerstand van de filterkoek in overeenstemming daarmee toeneemt. Door-5 dat de buis eindig is, bouwt de koek op totdat het uiteinde van de buis bereikt is aan welke zijde de buis ontvangend gekoppeld is of koppelbaar is met een houder waarin zich de slurry bevindt. Vanaf dat moment vindt een driedimensionale aangroei van de filterkoek plaats, waarbij de weerstand van 10 de koek niet of nauwelijks verder toeneemt. De buis kan allerlei vormen hebben, en bijvoorbeeld taps toe- of aflopen.

De beste resultaten worden echter verkregen indien de buis in hoofdzaak cilindervormig is. De driedimensionale aangroei van de filterkoek heeft dan een bolvorm. In de praktijk is geble-15 ken dat de weerstand van de filterkoek in het bolvormige deel verwaarloosbaar klein is ten opzichte van de weerstand van de koek in de cilindervormige buis. Op dit inzicht is de snelle en relatief nauwkeurige meting met de inrichting volgens de uitvinding gebaseerd.

20 In een voordelige uitvoeringsvorm is de inrichting volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt, dat de buis in hoofdzaak cilindervormig is en aan de zijde van de afvoermid-delen trechtervormig verloopt naar een afvoeraansluiting, en dat van de aandrijfmiddelen een vacuümpomp deel uitmaakt wel-25 ke is aangesloten op de afvoeraansluiting. Onder vacuümpomp wordt in het kader van deze aanvrage tevens begrepen een wa-terstraalpomp of vacuümejector, of in het algemeen ieder apparaat waarmee aan de zijde van de afvoeraansluiting een vacuüm gecreëerd kan worden. Uiteraard kan een dergelijke 30 vacuümpomp achterwege blijven indien in de slurry een overdruk aanwezig is.

Het is daarbij wenselijk dat achter de afvoeraansluiting een filtraathouder is geplaatst. Deze filtraathouder dient er dan voor het filtraat dat de buis en de stroomsterk-35 temeter gepasseerd is, op te vangen.

Daarbij is wenselijk dat de stroomrichting van het filtraat door de buis omkeerbaar is. Dit heeft het voordeel dat na de meting het in de filtraathouder verzamelde filtraat in omgekeerde richting door de buis gevoerd kan worden, zodat 1005595 3 « de aldaar verzamelde filterkoek teruggespoeld wordt naar de slurry. Dit levert ten eerste het voordeel op dat de filter-buis na uitvoering van een meting geschoond wordt, en ten tweede dat de concentratie van de slurry na afronding van een 5 meting niet door deze meting beïnvloed is.

Een verdere voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt, dat af-voerzijdig van de buis en de filtraathouder een buffervat is geplaatst waarop de vacuümpomp is aangesloten.

10 De uitvinding is tevens belichaamd in het losse fil- terelement dat geschikt is voor toepassing in de inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristaldeeltjes volgens de uitvinding.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de 15 hand van de tekening, waarin fig. 1 de inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristaldeeltjes volgens de uitvinding toont; fig. 2 een typisch verloop van een meetsignaal verkregen met de inrichting volgens de uitvinding toont; en 20 fig. 3 een los filterelement volgens de uitvinding toont.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.

In fig. 1 wordt de inrichting voor het meten van de 25 permeabiliteit van kristaldeeltjes die in een slurry zijn gesuspendeerd, getoond. Deze inrichting is in het algemeen met verwijzingscijfer 1 aangeduid en omvat een filterelement 3 en aandrijfmiddelen 4, 5, 6 voor het in het filterelement 3 drijven van slurry uit een houder 2.

30 Het filterelement 3 is meer gedetailleerd getoond in fig. 3. Deze is gevormd als buis waarbinnen tussen de beide uiteinden A, B van de buis een het lumen van de buis bestrijkend filtermedium 7 is aangebracht. Op het ene uiteinde B van de buis 3 zijn afvoermiddelen 8, 9 aangesloten, alsmede een 35 meetinstrument 10 voor de bepaling van de stroomsterkte van het filtraat. Het andere uiteinde A van de buis 3 is ontvangend gekoppeld met of koppelbaar met de houder 2 van de slurry.

1005595 4

Bij voorkeur is, zoals getoond in fig. 3, de buis 3 in hoofdzaak cilindervormig, en verloopt deze aan de zijde van de afvoermiddelen 8, 9 trechtervormig naar een afvoeraan-sluiting 11. De aandrijfmiddelen 4, 5, 6 voor het filtraat 5 omvatten voorts een vacuümpomp 4 welke via een buffervat 5, een leiding 6, een filtraathouder 9 welke dient voor opvang van uit de houder 2 gezogen filtraat, en een leiding 8, op het filterelement 3 is aangesloten.

Het gebruik van de inrichting is als volgt.

10 Het filterelement 3 wordt ingebracht in de slurry die zich in de houder 2 bevindt. Met de vacuümpomp 4 wordt het buffervat 5 op onderdruk gebracht. Daartoe is klep 12 dicht en klep 13 geopend. Na het bereiken van voldoende onderdruk in het buffervat 5 wordt vacuümpomp 4 stil gezet en 15 klep 13 gesloten. In de leiding 6 bevindt zich nog een drie-wegkraan 14 die zo wordt ingesteld dat de filtraathouder 9 in verbinding staat met de leiding 6. Vervolgens wordt klep 12 opengedraaid, zodat in de filtraathouder 9 een onderdruk ontstaat, en slurry uit de houder 2 aangezogen wordt door het 20 filterelement 3. Het filtraatvolume dat dientengevolge door de stroommeter 10 geregistreerd wordt, is weergegeven in fig. 2. Dit filtraatvolume neemt aanvankelijk met een waarde die slechts bepaald wordt door de weerstand van het filtermedium 7 toe. Echter, direct daarna vindt filterkoekopbouw plaats 25 tegen het filtermedium 7, zodat het filtraatdebiet afneemt totdat op het moment t = tx het filtraatdebiet een constante waarde bereikt. Deze constante waarde stemt overeen met de maximale weerstand van de filterkoekopbouw in het buisvormige filterelement 3. De nadien optredende bolvormige verdere aan-30 groei van de filterkoek levert geen significante wijziging van het filtraatdebiet op zoals voor t > tx getoond is in fig. 2. Het op deze wijze opgezogen filtraat wordt in de filtraathouder 9 verzameld totdat de zojuist genoemde constante fil-traatdebietwaarde is bereikt. Op dat moment wordt de drieweg-35 kraan 14 zo ingesteld dat de filtraathouder 9 op atmosferische druk of eventueel overdruk wordt gebracht, zodat het filtraat dat zich in de filtraathouder 9 bevindt, in omgekeerde stroomrichting weer wordt teruggevoerd door het filterelement 3 naar de houder 2. Hierdoor spoelt de filterkoek 1005595 5 te zamen met het filtraat terug naar de slurry in de houder 2. De geregistreerde filtraatdebietwaarde, bij voorkeur het constante deel daarvan, wordt verwerkt en dient als maat voor de permeabiliteit van de kristaldeeltjes uit de slurry. Op de 5 hierboven besproken uitvoeringsvormen zijn binnen het kader van de uitvinding diverse varianten denkbaar die alle liggen binnen de beschermingsomvang van de navolgende conclusies. Zo kan bijvoorbeeld afgezien worden van de vacuümpomp 4 in het geval de slurry in de houder 2 op druk staat. In dit geval is 10 voor het terugspoelen van het filtraat dat in de filtraathou-der 9 is verzameld, uiteraard een voldoende overdruk benodigd ten opzichte van de druk van de slurry.

1005595

Claims (8)

1. Inrichting voor het meten van de permeabiliteit van kristaldeeltjes die in een slurry zijn gesuspendeerd omvattende, een filterelement en aandrijfmiddelen voor het in het filterelement drijven van de slurry, met het kenmerk, dat 5 het filterelement een buis is waarbinnen tussen beide uiteinden van de buis een het lumen van de buis bestrijkend filter-medium is aangebracht, dat op het ene uiteinde van de buis afvoermiddelen voor filtraat zijn aangesloten en een meetinstrument voor de bepaling van de stroomsterkte van het fil- 10 traat, en dat het andere uiteinde van de buis is ingericht voor opname van de slurry.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buis in hoofdzaak cilindervormig is.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het ken- 15 merk, dat de buis in hoofdzaak cilindervormig is en aan de zijde van de afvoermiddelen trechtervormig verloopt naar een afvoeraansluiting, en dat van de aandrijfmiddelen een vacu-umpomp deel uitmaakt welke is aangesloten op de afvoeraansluiting .

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat achter de afvoeraansluiting een filtraathouder is geplaatst .

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stroomrichting van het filtraat door 25 de buis omkeerbaar is.

6. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat afvoerzijdig van de buis en de filtervathou-der een buffervat is geplaatst waarop de vacuümpomp is aangesloten.

7. Filterelement voor het scheiden van een filtraat en kristaldeeltjes uit een slurry, met het kenmerk, dat deze is uitgevoerd als een buis waarbinnen tussen beide uiteinden van de buis een het lumen van de buis bestrijkend filtermedi-um is aangebracht.

8. Filterelement volgens conclusie 7, met het ken merk, dat de buis in hoofdzaak cilindervormig is. 1005595