NO172882B - Fremgangsmaate ved regulering av en filtreringsanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte vet regulering av en filtreringsanordning og spesielt fremgangsmåte ved regulering av en filtreringsanordning beskrevet i svensk patentsøknad 8903267 tilsvarende PCT/SE90/00639.

Ved filtrering i henhold til ovennevnte søknader brukes et stasjonært filter anordnet i en trykkbeholder, hvor det etter endt filtrering utføres en tilbakestillingsoperasjon omfattende returspyling av filteret før neste filtrering settes igang. Filtreringen skjer gjennom i det minste et i hovedsak vertikalt anordnet filterelement bekledd med filterduk som omgir minst en filterkanal, gjennom hvilken det strømmer det under filtreringen erholdte filtratet, f.eks. hvitlut eller grønnlut, mens filtrert materiale, f.eks. mesa (kalsiumkarbonat) avsetter seg på filterduken. Trykk-beholderen er forsynt med minst et innløp for suspensjonen som skal filtreres, utløp for det erholdte filtratet, utløp for det erholdte materialet og innløp for mediet for tilbakestilling av filteret.

I henhold til kjent teknikk med anvendelse av et stasjonært filter utføres det under lutbehandlingen separering av hvitlut og mesa i et såkalt tubefilter, dvs. nedhengende perforerte rør overtrukket med filterduk, hvor filterutløpet er rettet oppover. Dette tubefilteret er oppdelt i adskilte deler med separate hvitlutsutløp fra hver del. Mens deler av tubefilteret returspyles, som skjer med allerede filtrert væske, dvs. hvitlut, skjer filtreringen i de andre delene. Dette medfører blant annet en dårlig utnyttelsesgrad av filteret. Under hele prosessen skjer det i tillegg en kontinuerlig avgivning av avtatt materiale, det vil si mesa, fra returspylingen. Dette medfører blant annet den ulempen at mesan får et høyt innhold av ufiltrert væske med et høyt innhold av kjemikalier.

Svensk patentsøknad nr. 7909774 beskriver et trykkfilter samt en fremgangsmåte ved filtrering hvor filtreringstiden endres som følge av den tilførte suspensjonens filtrerbarhet. Dette betyr at man ikke har noen indikasjoner på filterets tilstand.

Ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse oppnås det at mengden av suspensjon som tilføres filteranordningen holdes konstant og kontinuerlig uansett suspensjonens filtrerbarhet. I tillegg vil systemet gi beskjed om filterets tilstand og om det eventuelt er nødvendig å skifte en eller flere filter-duker.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen med en fremgangsmåte ved regulering av en filteranordning hvor filtreringsanordningens arbeidssyklus endres når trykkdifferansen over filterduken overskrider en viss verdi, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at mengden av medium som tilføres filtreringsanordningen holdes konstant .selv om mediets filtrerbarhet eller filtrenes tilstand endres, hvilken filtreringsanordningen innbefatter to filtere og hvor styringssystemet kan skille mellom det tilførte mediets filtrerbarhet og filterdukens tilstand. Fremgangsmåten er ytterligere kjennetegnet ved at arbeidssyklusen til alle filtrene stilles om samtidig og at tilbakestillingstiden endres ved en endring av det tilførte mediets filtrerbarhet og/eller filterdukens tilstand. Dersom tilbakestillingstiden reduseres til en bestemt verdi, blir et fluidum ført gjennom filterduken for å bestemme trykkfallet over filterduken. Fluidumet som føres gjennom filterduken for å bestemme trykkfallet over filterduken er fortrinnsvis vann eller luft. Fremgangsmåten er ytterligere kjennetegnet ved at filterduken tilbakespyles med vann.

Ytterligere detaljer og trekk ved oppfinnelsen vil fremkomme fra den videre beskrivelse av en foretrukket utførelsesform med henvisning til de medfølgende tegninger.

Fig. 1 viser et filtreringsanlegg med to trykkbeholdere til hvilket styresystemet er spesielt anpasset. Fig. 2 viser arbeidssekvensene til styresystemet i tre forskjellige tilfeller hvor suspensjonens filtrerbarhet og/eller filterets tilstand endres. I fig. 1 er det vist en f iltreringsanordning i henhold til SE-8903267, hvor suspensjonen som skal filtreres tilføres ved pilen C gjennom ledningen 2, som deler seg i to ledninger 2a og 2b til henholdsvis filteranordning Å og B. I den viste utførelsesformen av filtereringsanordningen i fig. 1, er den tilførte suspensjonen hvitlutsmesa. På ledningene 2a og 2b er det montert ventiler 3a og 3b. Fra bunnen av filtrene la og lb fører filtratledninger 4a og 4b med ventiler 5a og 5b, og filtratledningene føres til filtratseparatoren 6 for separering av filtrat, hvitlut og den gassen (luft eller luft/damp-blanding) som følger med hvitluten til separatoren 6. Hvitluten avgis fra separatoren 6 gjennom utløpsledningen 7 fra filtreringsanordningen (pil D) og luften føres fra separatoren 6 via ledningen 8 via en kompressor 23 enten gjennom grenledning 8a med ventil 9a tilbake til beholderen A eller gjennom grenledningen 8b med ventil 9b tilbake til beholder B for å brukes under tilbakestillingstrinnet. For tilbakestillingstrinnet er det anordnet en tilløpsledning 10 (pil E) for returspylingsmedium, f.eks. vann, enten til beholder A gjennom grenledning 10a med ventil lia eller til beholder B gjennom grenledning 10b med ventil 11b. Mesan som fjernes under tilbakestillingstrinnet fjernes fra beholderens A bunn via ventil 12a og fra beholderens B bunn via ventil 12b og mesan avgis til en tank som er felles for begge beholderne, f.eks. et såkalt mesa-røreverk. Fortrinnsvis er mesan før fjerning fra trykkbeholderne drenert med returspylingsvæske, og mesa utspedd med returspylingsvæske avgis fra filtreringsanordningen gjennom ledning 14 (pil F). Den viste filtreringsanordningen omfatter også drenerings-ledninger 15a og 15b med ventiler 16a og 16b fra hver beholder som føres til en returledning 17 som via en pumpebeholder 18 tilføres til hvitlutsmesans tilløpsledning 2. Videre er det mellom filtratledningen 4a fra et punkt før ventilen 5a og returledningen 17 strukket en ledning 19a med ventil 20a og på samme måte er en ledning 19b med ventil 20b anordnet mellom filtratledningen 4b og returledningen 17. Dessuten er det mellom filtratledningen 4a fra et punkt før ventilen 5a og tanken 13 anordnet en ledning 21a med ventil 22a og på samme måte en ledning 21b med ventil 22b. Videre er det mellom separatorens 6 gassledning 8 og tanken 13 anordnet en ledning 26. Mellom grenluftsledningen 8a og grenvanns-ledningen 10a mellom punkter før ventilen 9a og etter ventilen lia anordnet en ledning 24a med ventil 25a og på tilsvarende måte en ledning 24b med ventil 25b anordnet mellom grenluftledningen 8b og grenvannledningen 10b.

Hensikten med de ulike ledningene og ventilene vil nå bli nærmere beskrevet i forbindelse med funksjonsbeskrivelsen av et filtreringsforløp i trykkbeholder Å og tilbakestillings-forløp i beholder B. Selve forløpet er også vist skjematisk i fig. 2a.

Før filtreringsforløpet starter, er det fra beholderen A fjernet tidligere avsatt mesa og beholderen er i hovedsak helt drenert for hvitlutsmesa, som er igjen fra tidligere filtreringer. Når filtreringen starter er ventilen 3b stengt og hvitlutsmesan tilføres beholder A gjennom ledning 2a og åpen ventil 3a. Denne fyllingen av filteret er vist lengst til venstre i fig. 2a og angitt som "Fyll.". Under denne korte innledningsperioden holdes filtratventilene- 5a stengt, mens ventil 20a er åpen. Hensikten med dette er å avgi den først filtrerte hvitluten tilbake til den innkommende hvitlutsmesan og dette skjer gjennom ledningene 19a og 17. Deretter stenges ventilen 20a og filtratventilen 5a og 36a åpnes, passende rett før ventilen 20a stenges, og holdes åpne under hele filtreringsforløpet, angitt som "Filtrering" i fig. 2a.

Alle andre ventiler i forbindelse med beholder A holdes stengt, dvs. ventilene 9a, lia, 12a, 16a, 22a og 25a. Under selve filtreringsforløpet er således kun ventil 3a for tilførsel av hvitlutsmesa og ventil 5a og 36a for fjerning av hvitlut åpne. Filtreringen skjer fortrinnsvis med hele filteret la anordnet i hvitlutsmesan, hvorved hele filteret utnyttes for filtreringen, og filtreringen pågår til det oppnås en avpasset trykkdifferanse over filterelementet. Fortrinnsvis er denne trykkdifferansen i det minste hoved-sakelig bestemt av den innkommende hvitlutsmesans trykk. Den kan imidlertid, i det minste i en viss grad, være bestemt av et vakuum inne i filteret eller en nivåforskjell mellom separatoren 6 og filteret. Hvitluten avgis som tidligere beskrevet gjennom ledningen 7 fra separatoren 6. I trykkbeholder A avsluttes filtreringen etter det er oppnådd den nevnte avpassede trykkdifferansen og beholder A skal nå tilbakestilles for ny filtrering. Ved start av tilbake-stillingsforløpet stenges ventilen 3a. Dette er angitt i fig. 2a som "Dren.". Ventil 9a åpnes og luft/damp-blanding tilføres fra separator 6 via ledning 8 med kompressoren 23 og ledningen 8b til beholderens indre for å tørke den avsatte mesan på filterduken, hvorved den ytterligere befries for hvitlut og dermed også kjemikalier. Straks etter at ventilen 9a er åpnet, blir ventilen 16a åpnet for å fjerne ufUtrert hvitlutsmesa som via ledningen 17 tilbakeføres til den innkommende hvitlutsmesan. Dette er angitt i fig. 2a som "Tørking". Etter utført tørking av mesasjiktet stenges dreneringsventilen 16a og straks deretter filtratventilen 5a og luftventilen 9a* Nå åpnes ventilen lia for returspyling av mesasjiktet, angitt som "Bs" i fig. 2a, med retuspylings-væske, f.eks. vann fra ledningen 10, 10a i forbindelse med filterets filtratkanaler. Fortrinnsvis tilføres retur-spylingsvæsken slik at den utspedde mesan kan renne av seg selv ned i tanken 13 gjennom ventilen 12a, som åpnes straks etter at ventilen lia er åpnet. I en kort periode åpnes deretter ventilen 22a for drenering av spedevæske i filteret gjennom ledningen 21a ned til tanken 13. Dette er angitt som "Tø" i fig. 2a.

Tilsvarende driftssyklus som er beskrevet over for beholder A gjelder også beholder B. I fig. 2a viser den øverste delen driftssekvensen til beholder A mens den nederste delen av figuren viser driftssekvensen til beholder B. De angitte tidene helt øverst i fig. 2 er kun med å være illustrative og er ikke begrensende for oppfinnelsen.

Fig. 2a viser altså en normal driftssekvens (grunninn-stilling) for de to filtrene A og B. I fig. 2b er det vist en tilsvarende driftssekvens hvor tørketiden er vesentlig redusert i forhold til fig. 2a. Denne reduksjonen av tørketiden kan være forårsaket av to årsaker, enten at den tilførte suspensjonens filtrerbarhet er vesentlig endret eller at filterdukens tilstand er endret. Styresystemet selv foretar denne endringen av tørketiden dersom trykkdifferansen over filteret bygger seg opp for raskt. Ved å redusere tørketiden og beholde filtreringstiden, er kapasiteten til f iltreringsanordningen ikke endret. I fig. 2c er det vist en tilstand hvor tørketiden er redusert til en minimumsverdi. Når denne minimumsverdien opptrer, vil styresystemet foreta en kontroll av filterdukens tilstand etter tørkingen (angitt som "P" i fig. 2c). Denne prøvingen av filterduken skjer ved et det føres et fluidum (f.eks. vann eller luft) inn i filteret og trykkdifferansen over filterduken måles. Dersom trykkdifferansen er høyere enn en viss bestemt verdi vil styresystemet kunne gi en indikasjon om hvorvidt det er på tide å skifte filterduken.

Selv om anvendelsen av styresystemet er beskrevet med henvisning til en spesifikk filtreringsanordning, er det innlysende at oppfinnelsen også kan benyttes med andre typer av filtreringsanordninger. Det bør også legges merke til at styresystemet kan brukes til å styre flere enn to filtre samtidig.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved regulering av en filtreringsanordning, hvor filtreringsanordningens arbeidssyklus endres når trykkdifferansen over filterduken overskrider en viss verdi, karakterisert ved at mengden av medium som tilføres f iltreringsanordning' ; holdes konstant selv om mediets filtrerbarhet eller filtrenes tilstand endres, hvilken filtreringsanordningen innbefatter to filtere og hvor styringssystemet kan skille mellom det tilførte mediets filtrerbarhet og filterdukens tilstand.

2. Fremgangsmåte henhold til krav 1, karakter! sert ved at arbeidssyklusen til alle filtrene stilles om samtidig.

3. Fremgangsmåte henhold til krav 1 og 2, karakterisert ved at tilbakestillingstiden endres ved en endring av det tilførte mediets filtrerbarhet og/eller filterdukens tilstand.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 - 3, karakterisert ved at dersom tilbakestillingstiden reduseres til en bestemt verdi, blir et fluidum ført gjennom filterduken for å bestemme trykkfallet over filterduken.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 - 4, karakterisert ved at fluidumet som føres gjennom filterduken for å bestemme trykkfallet over filterduken er vann eller luft.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 - 5, karakterisert ved at filterduken tilbakespyles med vann.