NO314948B1 - Forbedret reaktor til rensing av v¶sker - Google Patents

Description

FORBEDRET REAKTOR TIL RENSING AV VÆSKER

Oppfinnelsen vedrører en forbedret reaktor som egner seg til å foreta rensing av væsker, særlig egnet til å utføre avsverting av vannholdige suspensjoner av resirkulert papir.

Som kjent benyttes utstyr som ved anvendelse av flotasjon, utfører avsverting av fibersuspensjoner av resirkulert papir, i papirbearbeidingsvirksomheten.

I EP-Al 674.040 beskrives en metode for avsvertning av papir-masse hvor papirmassen som skal avsvertes synker fra topp til bunn mens den blir resirkulert i flere etterfølgende elemen-ter som er anbrakt over hverandre.

Særlig er en reaktor som hører til den kjente teknikk for rensing av væsker, beskrevet i EP-A1-634519, registrert på vegne av samme søker som den herværende oppfinnelse. Nevnte reaktor er i det vesentlige dannet av en sylindrisk tank, i hvilken den væske som skal renses, blir ført inn av en rekke injektorer som er arrangert i en krets i forhold til selve tanken, like nedenfor den frie overflate av suspensjonen som skal renses.

Suspensjonen som skal renses, blir pumpet inn i tanken gjennom en tilførselsrørledning, parallelt med hvilken er koplet en sugerørsledning som står i forbindelse med utsiden. Væsken gjennom tilførselsrørledningen suger ved venturieffekt opp luft fra utsiden via sugerørsledningen, for at i tanken skai bli tilført en emulsjon dannet av den suspensjon som skal renses, i hvilken det er dispergert luftbobler.

Luftboblene, hjulpet av nærværet av kjemiske stoffer, fanger opp urenhetene som finnes i væsken og fører disse bort, hvorved væsken renses. En første flotasjon som fører til dannel-sen av et skum ladet med urenheter, gjennomføres således. Nevnte skum stiger mot overflaten hvor en roterende spatel fører det mot en avløpsledning, mens væsken strømmer ned mot bunnen av tanken hvor det finnes en sugehette.

Væsken blir da sugd opp av nevnte sugehette gjennom ytterligere tilførselsrørledninger parallellkoplet med ytterligere sugerørsledninger, den blir ført inn igjen av ytterligere injektorer i en mellomposisjon i tanken for å gjennomgå en andre flotasjon.

På denne måte gjennomgår den væske som allerede er delvis renset, og som når den er innført i tanken, ved nedstrømning-en gjennomgår en motsattrettet vasking gjennom luftboblene som stiger opp, og som igjen blir ladet med urenheter, i overensstemmelse med den samme prosess som tidligere beskrevet.

Når væsken strømmer inn igjen for andre gang i sugehetten anordnet på bunnen av tanken, har den i det vesentlige fullført sin rensesyklus og blir transportert via pumper for å bli brukt.

Den kjente teknikk innbefatter at rensingen alltid utføres ved bruk av to maskinerier av den beskrevne art, anordnet i kaskadekopling og dette for å oppnå en optimal rensing av den væske som skal behandles.

Den herværende oppfinnelse har som formål å tilveiebringe en forbedret reaktor som, idet den har de samme dimensjoner som reaktorene som hører til kjent teknikk, og særlig de samme som reaktoren ifølge det her nevnte patent EP-A1-634.519, gjør det mulig å foreta den samme grad av rensing som ifølge kjent teknikk oppnås ved å bruke to av nevnte reaktorer som hører til kjent teknikk, arrangert i kaskadekopling.

Det nevnte formål er oppfylt gjennom utførelse av en reaktor til rensing av væsker, med hovedtrekk i henhold til krav 1.

På fordelaktig vis tillater den forbedrede reaktor ifølge oppfinnelsen å installere en spesiell driftsenhet i stedet for å bruke to reaktorer, idet samme renseeffekt oppnås med mindre bryderi.

Enda mer fordelaktig gjør installeringen av en spesiell driftsenhet det mulig å redusere lengden på rørledningene og antallet ventiler, hvilket fordelaktig gir besparelse i in-stallasjons- og vedlikeholdsutgiftene.

Ikke minst fordelaktig er det også at ved bruk av én spesiell reaktor i stedet for to reaktorer, reduseres den mengde renset vann som uunngåelig fjernes sammen med skummet.

Ifølge en foretrukket utførelse har nevnte lave kasse i det vesentlige fasong som et kar med en lett konisk bunn som konvergerer mot midten og er anordnet inne i tanken i en posisjon omtrent ved halve tankens høyde.

Både på bunnen av nevnte tank og inne i nevnte kar finnes det oppfangingsmiddel for væsken. Dette dannes av en hette med fasong som en avkuttet kjegle som konvergerer oppover, på si-den av hvilken forgrener seg en rørledning som via pumpemiddel, som den er forbundet med, igjen transporterer væsken in-ne i tanken for en ytterligere rensing. Kort sagt tillater nærværet av en slik lav kasse anordnet på en mellomliggende posisjon i forhold til nevnte tanks høyde å gjennomføre en ytterligere flotasjon av den væske som skal renses, inne i tanken.

Nevnte formål og fordeler vil bli bedre vist under beskrivel-sen av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen gitt som et eksempel, men ikke som en begrensning, og vist på de vedlagte tegninger, hvor

Fig. 1 viser reaktoren ifølge oppfinnelsen fremstilt i et lengdesnitt med angivelse av strømningsretningene under drift; Fig. 2 viser reaktoren på fig. 1 i et planriss hvor ett av de roterende blader som den er forsynt med, kan sees; Fig. 3 viser i planriss ledeplaten anvendt på hvert blad som utruster reaktoren ifølge oppfinnelsen; Fig. 4 viser tverrsnittet av ledeplaten på fig. 3; Fig. 5 viser en forstørret detalj av snittet gjennom ledeplaten vist på fig. 4.

Som fig. 1 viser, dannes reaktoren ifølge oppfinnelsen, i sin helhet betegnet med 1, av en sylindrisk tank 2 hvor en rad av øvre injektorer 3 som er arrangert i en krets i forhold til selve tanken, via en første tilførselsrørledning 6 fører inn i tanken den væske som skal renses, hvilken kommer fra en tilførselsmanifold 4 som nevnte første rørledning 6 er koplet til.

En første sugerørsledning 5 som gjennom venturieffekt suger opp luft fra utsiden når den væske som skal renses, strømmer i samsvar med retningen 10 gjennom den første tilførselsrør-ledning 6 som fører til injektorene 3, er anordnet parallelt med tilførselsrørledningen 6. På denne måte blir det i tanken ført inn en emulsjon dannet av den væske som skal renses, blandet med luft, hvor luftboblene hjulpet av kjemiske stoffer som er til stede, fanger opp urenhetene som finnes i væsken.

På denne måte oppnås en første flotasjon som frembringer et skum som bringes mot overflaten hvor det blir fjernet av et roterende blad 7 som fører det mot en avløpsledning 12.

Væsken som strømmer nedover i samsvar med retningen 8, mottas derfor ved et midtnivå av en lav kasse 9 som, slik det kan sees, oppviser fasong som et kar hvis bunn konvergerer mot midten av tanken.

Oppfangingsmidler 91 som dannes av en hette 92, er anordnet inne i nevnte lave kasse 9. Nevnte hette har en konisitet som konvergerer oppover, og som står i forbindelse med en rørled-ning 93, via hvilke pumpemiddel, som ikke er vist, suger opp væsken som i samsvar med retningen 13 føres mot en andre ma-ni fold 14.

En andre tilførselsledning 15 grener seg ut fra nevnte andre manifold. En andre sugerørsledning 16 som står i forbindelse med utsiden og tillater væsken som strømmer gjennom nevnte andre tilførselsledning 15 å suge opp luft ved venturieffekt, er parallellkoplet med den.

Væsken blir derfor straks ført inn igjen ovenfor den lave kasse 9 av en mellominjektor 17, anordnet ovenfor selve den lave kasse 9 og nedenfor nevnte øvre injektorer 3.

En andre flotasjon av væsken som allerede er blitt renset, skjer i forbindelse med nevnte mellominjektor 17. Faktisk blir luften som er emulsifisert med væsken som blir ført inn igjen, blandet med urenhetene som fremdeles finnes i væsken, og kommer til overflaten i form av et skum som fjernes av det roterende blad 7 og skyves bort gjennom avløpsrørledningen 12.

En første del, angitt med 19, av væsken som blir ført inn igjen i tanken av mellominjektorene 17, som fig. 1 viser, strømmer inn igjen i den lave kasse 9 hvorfra den igjen blir påvirket å strømme i samsvar med retningen 13, mens en andre del, angitt med 20, kommer mot bunnen av tanken.

Få bunnen av tanken finnes ytterligere oppfangingsmidler, i sin helhet angitt med 21. Nevnte oppfangingsmidler omfatter en hette 22 med en konisitet som konvergerer oppover, og en rørledning 23 som den er tilkoplet, og som tillater oppsuging av den rensede væske med pumpemiddel.

En væskedel 24 er til bruk, og den er "akseptert", mens den gjenværende del 25 strømmer inn i en tredje manifold 26 fra hvilken den via en tredje rørledning 27 og gjennom ytterligere mellominjektorer 28 igjen blir ført inn i tanken, etter emulsifisering med luft som gjennom venturieffekt blir sugd opp gjennom en tredje sugerørsledning 30 som er parallellkoplet med nevnte tredje tilførselsrørledning 27.

Den væske som strømmer mot bunnen av tanken i samsvar med retningen 29, er derfor temmelig nokså fullstendig.

Det er mulig ut fra det som er fortalt, å forstå at væsken strømmer mange ganger inne i tanken 2, hvorved det gjennomfø-res mange fIotasjoner, og hvorved det oppnås samme rensere-sultat som vanligvis oppnås ved bruk av to reaktorer tilhø-rende den kjente teknikk i det allerede nevnte patent. Inne i tanken 2, som fig. 1 viser, finnes en flerhet av blader 40 hvorav ett også kan sees på fig. 2. Nevnte blader som via en vertikal aksel 41 er forbundet med en tannhjulsmotor 42, blir satt i rotasjon, hvorved det skapes turbulens i væsken inne-holdt i tanken.

Nevnte bladers overflate er av et porøst materiale, og derfor danner hvert av dem i det vesentlige en reaktor som letter den innbyrdes utveksling mellom luftboblene og væsken som skal renses, og luftboblenes oppfanging av forurensningen.

En ledeplate, i sin helhet betegnet med 50 og vist i planriss på fig. 3, er anvendt på hvert blad 40 for å stabilisere de turbulente strømmer som er skapt. Nevnte ledeplate er, som det kan sees, dannet av en skive 51, på hvis overflate det er utformet en flerhet av åpninger 52, som særlig vist på fig. 4 og 5.

Nevnte åpninger er utformet ved å skjære en flerhet av langs-gående spalter 52 i skiven 51 og bøye en del av det skårne materiale for å forme en flerhet av tunger 53 som hver er skrådd oppover med en vinkel 54.

En slik helningsvinkel 54 samsvarer i det vesentlige med hel-ningsvinkelen for den resulterende strøm som oppnås ved å kombinere oppstigningshastigheten for den luftformige substans dispergert i den væske som skal renses, med selve ski-vens 51 rotasjonshastighet.

På denne måte oppnås en stabilisering av strømmen av den nedadstrømmende væske i samsvar med retningen 80 og med de stigende luftbobler som inneholder urenhetene fanget opp av væsken i samsvar med retningen 90.

Dessuten kan det sees at nevnte åpninger 52 er utformet i al-le de fire 90° kvadranter som skiven 52 er delt inn i, og er anordnet på en slik måte at åpningene 52 og de tilsvarende tunger 53 utformet i hvilken som helst av kvadrantene er ortogonale i forhold til åpningene og de tilsvarende tunger utformet i nabokvadrantene, og dette for å oppnå en forbedring i renseeffekten.

Ledeplatens 50 nærvær sammen med nærværet av den lave kasse 9, gjør det mulig for den forbedrede reaktor ifølge oppfinnelsen å forbedre virkningene av rensingen, idet disse blir gjort likeverdige med de rensenivåer som kan oppnås gjennom et par reaktorer tilhørende den kjente teknikk, anordnet i kaskadekopling. Under driftsfasen vil det kunne innføres noen endringer i reaktoren ifølge oppfinnelsen, eller den kunne utføres i overensstemmelse med oppbygningsvarianter som, der-som de er basert på den samme beskrevne løsningsidé, skal an-sees beskyttet av det herværende patent.

I oppbygningsfasen vil det i reaktoren ifølge oppfinnelsen kunne innføres noen forandringer av forskjellige mål på de roterende blader eller det ytre skall som danner selve reaktoren .

Det er derfor klart at nevnte reaktor vil kunne utføres i hvilken som helst fasong eller dimensjon.

Claims (9)

1. Reaktor (1) til rensing av væsker, omfattende: en tank (2) egnet til å inneholde den væske som skal renses; flere øvre injektorer (3) arrangert i krets rundt øvre parti av nevnte tank (2) og korresponderende med den frie overflate av den væske som skal renses, hvilke øvre injektorer (3) er egnet til å innføre i nevnte tank (2) nevnte væske, som skal renses, med deri dispergert luft i form av bobler; ett eller flere blader (40) anordnet inne i nevnte tank (2) og forbundet med en roterende aksel (41) egnet til å sette dem i rotasjon for å omrøre nevnte væske som de er senket ned i; én eller flere første mellominjektorer (28) anordnet under nevnte øvre injektorer (3); første oppfangingsmiddel (21) anordnet på bunnen av nevnte tank (2) hvor nevnte første oppfangingsmiddel (21) er egnet til å suge opp væske fra nevnte tank (2), og koblet til midler (26,27) for å gjeninnføre væske sugd opp fra nevnte tank (2), sammen med luft dispergert i væsken i form av bobler, inn i nevnte tank (2) via nevnte minst ene første mellominjektor (28), og avløpsmiddel (7, 12) egnet til å skyve bort fra den frie overflate av væsken i nevnte tank (2) det skum som er dannet av nevnte bobler ladet med urenhetene fanget opp fra nevnte væske, karakterisert ved at nevnte reaktor (1) omfatter: en lav kasse (9) anordnet inne i nevnte tank (2) ved en midthøyde i denne for å motta væske som i forbindelse med rensing synker i nevnte tank (2),og en ytterligere mellominjektor (17), anordnet under nevnte øvre injektorer og over nevnte lave kasse (9) og nevnte mellominjektorer (28), hvori nevnte lave kasse (9) er forsynt med et andre oppfangingsmiddel (92f. 93) for å suge opp væske fra nevnte lave kasse (9), hvor nevnte andre oppfangingsmiddel (92,93) er koblet til midler (14, 15) for å gjeninnfø-re nevnte væske sugd opp fra nevnte lave kasse (9), sammen med luft dispergert i væsken i form av bobler, inn i nevnte tank (2) via nevnte ytterligere mellominjektor (17).

2. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte lave kasse (9) er dannet av en behol-der som har fasong som et kar hvor bunnen konvergerer mot midten.

3. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte oppfangingsmiddel (21; 92, 93) som er egnet til å tillate oppsuging og gjentatt innføring av nevnte væske i nevnte tank (2), er dannet av en hette (22, 92) med en konisitet som konvergerer oppover, og står i forbindelse med en rørledning (23, 93) som samvirker med pumpemiddel til opp-suging av nevnte væske.

4. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte avløpsmiddel som er egnet til å skyve bort fra nevnte frie overflate av nevnte væske det skum som dannes av nevnte bobler ladet med urenhetene fanget opp av nevnte væske, omfatter et roterende blad (7) forbundet med nevnte roterende aksel (41) og en avløpsledning (12) som står i forbindelse med nevnte tanks (2) innvendige volum, korresponderende med den frie overflate av nevnte væske.

5. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte injektorer (3, 17, 28) er forbundet med tilførselsrørledninger (6, 15, 27) for den væske som skal renses, idet hver av nevnte tilførselsrørled-ninger (6, 15, 27) er parallellkoplet til en sugerør-ledning (5, 16, 30) som står i forbindelse med atmo-sfæren, og gjennom hvilke væsken som strømmer gjennom nevnte tilførselsrørledninger (6, 15, 27), ved venturieffekt suger opp luft fra omgivelsene.

6. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at ett eller flere av nevnte roterende blader (40) er forsynt med en ledeplate (50) som dannes av en skive (51) forsynt med en flerhet av gjennomgående spalter (52) egnet til å tillate passasje av den ned-adgående strøm (80) av væske under rensingen og av den oppadstigende strøm (90) av luft dispergert i nevnte væske.

7. Reaktor (1) ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte åpninger er dannet av en flerhet av spalter (52) utformet i nevnte skive (51), hvor hver av nevnte spalte (52) er avgrenset av en tunge (53) anordnet skrått oppover med en vinkel (54) i forhold til nevnte skives (51) flate.

8. Reaktor (1) ifølge krav 7, karakterisert ved at nevnte spalter (52) og nevnte tunger (53) er utført i alle fire 90° kvadranter som skiven (51) er delt inn i, idet nevnte spalter (52) og nevnte tunger (53) som tilhører hvilken som helst av nevnte kvadranter, er innbyrdes parallelle og ortogonale i forhold til spaltene (52) og til tungene (53) utformet i hvilken som helst av de andre nabokvadranter.

9. Reaktor (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte roterende aksel (41) blir satt i rotasjon av en tannhjulsmotor (42) som den er mekanisk koplet til.