Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do odbarwiania materialu wlóknistego lub zawiesiny, znajdujace zastosowanie zwlaszcza w przemysle papierniczym* Znane jest odbarwianie materialu wlóknistego lub zawiesiny polegajace na Jej przemywaniu albo flotacji, które Jednak charakteryzuja sie ograniczonym zastosowaniem* frzemywanie czesto prowadzi do niskiej wydajnosci i niepelnego usuwania farby, co powoduje zmniejszenie jakosci* Flotacja jest bardzo czulym procesem, który moze byc rozregulowany w efekcie zróznicowac surowca, rodzaju farby i tym podobnych niepra¬ widlowosci, a zdolnosc przemieszczania sie flotowanej zawiesiny w maszynie papierni* czej jest nizsza niz zawiesiny przemywanej* Ebnadto komory flotacyjne same moga dawac znaczne straty* Froblem jest tym powazniejszy, ze instalacja flotacyjna zawiera szereg stadiów procesu, które sa zasadniczo niezalezne* Tym niemniej wiekszosc procesów flotacyjnych wykonywanych Jest Jako Jeden etap w pojedynczym zestawie sprzetowym w ko¬ morze flotacyjnej* Indywidualne sterowanie parametrami w tej sytuacji Jest praktycznie niemozliwe stad wystepuje nizsza od optymalnej wydajnosc procesu* Znane Jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 226 705 urzadzenie do oczyszczania zawiesiny z napowietrzonych czastek, zawierajace zbiornik* do którego zawiesina Jest wprowadzana przez boczny króciec 1 utrzymywana w nim na stalym poziomie, ustalanym za posrednictwem przyrzadu kontrolnego* 3iornik ma w dnie zamontowany króciec do wprowadzania do zawiesiny sprezonego powietrza* ktcrego para¬ metry ma ustalane za posrednictwem przyrzadów pomiarowych* a ilosc okreslana wtryski- waczem* W bocznej sciance zbiornika usytuowany Jest króciec z zasuwa i rura dla zasi- 144 3552 144 355 lania w napowietrzona zawiesine kadzi do poziomu, na którym gromadza sie napowietrzone czasteczki wyplywajace przez zapore do drugiej czesci kadzi, z której przez usytuowany w czesci dna króciec odplywajacy w postaci zageszczonego roztworu czynnika, a oczysz¬ czony w pierwszej czesci kadzi czynnik odbierany Jest przez dolny króciec usytuowany w dnie* Oelem rozwiazania wedlug wynalazku Jest opracowanie urzadzenia do odbarwiania materialu wlóknistego lub zawiesiny, w którym zapewnione Jest indywidualne sterowanie parametrami na kazdym etapie procesu.Urzadzenie wedlug wynalazku do odbarwiania materialu wlóknistego lub zawiesi¬ ny ma usytuowany najblizej dna zbiornika króciec wlotowy w postaci dyszy polaczony z kanalem zawierajacym turbulencyjna komore polaczona z posiadajaca wbudowana tuleje komora napowietrzania, zawierajaca rure doprowadzajaca zawiesine oraz króciec dopro¬ wadzajacy powietrze, przy czym zbiornik wewnatrz posiada wbudowana w czesci górnej poprzeczna plytowa przegrode, stanowiaca zapore dla nagromadzonych w górnej warstwie nasyconych czastkami barwnika pecherzyków powietrza na poziomie której posiada usytuowar ny króciec do Jej odplywu, a w czesci dolnej zbiornika poza przegroda posiada utworzony kanal przelewowy zakotwiczony króccem wylotowym do odbioru odbarwionej substancji* Turbulencyjna komora posiada rozmieszczone szeregowo tarcze turbulencyjne* Króciec wlotowy na wlocie do komory rozdzielania posiada ksztalt szerokiej szczeliny skierowanej wzdluz dna tej komory* Urzadzenie w innej postaci rozwiazania wedlug wynalazku ma wewnatrz zbiornika prostopadle do jego dna rozmieszczonych szereg wzdluznych komór oddzielania, z których kazda posiada usytuowana najblizej dna odrebna dysze doprowadzajaca wymieszana napo¬ wietrzona zawiesine, polaczona z posiadajaca przynajmniej Jedna turbulencyjna tarcze komora turbulencyjna zlaczona z komora napowietrzania, przy czym zbiornik wewnatrz posiada wbudowana w czesci górnej poprzeczna plytowa przegrode stanowiaca zapore dla nagromadzonych w górnej warstwie nasyconych czastkami barwnika pecherzyków powietrza, na poziomie której posiada usytuowany kanal do jej 'odplywu, o zarysie prostokatnym w przekroju poprzecznym, natomiast w czesci dolnej zbiornika poza przegroda posiada przelewowy króciec wylotowy do odbioru odbarwionej substancji* Kanal do odbioru na¬ syconych farba pecherzyków powietrza ma postac rozgalezionej rury ssacej o powierzchni przekroju poprzecznego rosnacego w kierunku wylotu* Komora napowietrzna ma wewnatrz wbudowany dla doprowadzenia powietrza rekaw z porowatego materialu posiadajacego osiowy przelot dla przeplywu zawiesiny* T\xr- bulencyjna komora posiada szeregowo rozmieszczone tarcze turbulencyjne* W urzadzeniu wedlug wynalazku dysze usytuowane na wlocie do komory oddziela¬ nia, posiadaja ksztalt szerokiej szczeliny skierowanej wzdluz dna tej komory* Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig* 1 przedstawia urzadzenie schematycznie, fig* 2 - schematycznie tor prze¬ plywu w komorze rozdzielczej, fig* 3 - inna postac rozwiazania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku w widoku z góry, fig* 4 - urzadzenie z fig* 3 w widoku z boku* Dzialanie urzadzenia do odbarwiania zawiesiny wlóknistej wedlug wynalazku mozna podzielic na trzy operacje* Pierwsza operacja napowietrzania zawiesiny wlóknis¬ tej, która poddaje sie odbarwianiu, nastepnie operacja mieszania, w której nastepuje dokladne wymieszanie zawiesiny wlóknistej, przy czym nastepuje wylapywanie czasteczek farby przez pecherzyki powietrza, wreszcie operacja oddzielania, w której usuwa sie warstwe nagromadzonych pecherzyków powietrza nasyconych farba, w postaci piany, pozostawiajac odbarwiona mase w postaci zawiesiny*144355 ; 3 W urzadzeniu wedlug wynalazku (fig* 1 )9 odciazona farba zawiesina plynie wzdluz rury 1, a nastepnie wplywa do stycznie zamontowanej rury 3 i przeplywa przez komore 5 z wbudowana tuleja 7, wewnatrz której jest osadzona stala cylindryczna wklad¬ ka 29* Przestrzen pomiedzy wkladka 29, a tuleja 7 Jest odpowiednio regulowana. Opty¬ malny zakres obszaru tej przestrzeni jest sterowany wielkoscia pecherzyków powietrza oraz ich rozdzialem* Na wielkosc obszaru tej przestrzeni wplywa sie sterowana pred¬ koscia przeplywu zawiesiny przez tuleje 7f Jak równiez optymalizacja formowania sie pecherzyków w strumieniu zawiesiny. Rredkosc tej zawiesiny miesci sie w zakresie pomiedzy 3f05 do 7,62 m/sek* Korzystnie tC predkosc utrzymuje sie w zakresie od 5f19 do 6,10 m/sek* Tuleja 7 stanowi sito lub korzystnie porolit - spiekany material poro¬ waty* Rrzez tuleje przepuszcza sie powietrze o podwyzszonym cisnieniu, dla zapewnie¬ nia w zawiesinie formowania sie pecherzyków powietrza* Zawiesina i powietrze nastepnie przechodza przez turbulencyjna tarcze 9 i docieraja do turbulencyjnej komory 11, w której zawiesina jest dokladnie wymieszana z pecherzykami powietrza* Turbulencyjne tarcze 13 korzystnie ustawia sie szeregowo, gdy zachodzi po¬ trzeba dalszego mieszania* Mase stanowiaca mieszanine zawiesiny z pecherzykami po¬ wietrza podaje sie przez wlotowa dysze 15f o okreslonej predkosci wlotowej dla zapew¬ nienia wlasciwego przeplywu w komorze oddzielania, w której pecherzyki powietrza nasy¬ cone farba zaczynaja gromadzic sie na powierzchni w postaci piany 21, która jest usu¬ wana przez górny krociec 17 za posrednictwem podcisnienia* Rytowa przegroda 19 od¬ dziela piane 21 od odbarwionej zawiesiny odbieranej przez króciec wylotowy 25* Droga przeplywu zawiesiny w komorze oddzielania jest przedstawiona na fig* 2* Ciecz prze¬ plywa zasadniczo po eliptycznej trasie 23, podczas gdy pecherzyki powietrza unosza sie i gromadza na powierzchni po prostej lub po trasach parabolicznych* Wypadkowa traje¬ ktoria Jest wynikiem wyporu hydrostatycznego i predkosci przeplywu* Steruje sie pred¬ koscia przeplywu zawiesiny podawanej do komory, aby ograniczac trajektorie pecherzy¬ ków powietrza, które nie przekraczaja plytowej przegrody 19, Itozwala to uniknac za¬ nieczyszczenia Juz odbarwionej zawiesiny, która wyplywa przez króciec wylotowy 35* W górnej pokrywie komory usytuowany jest otwór 27 ssacy zapewniajacy wlot powietrza do komory i ciagu 28 o odpowiednio regulowanej predkosci na powierzchni zawiesiny i odplywu piany przez króciec odplywowy 17 za posrednictwem podcisnienia* W innej postaci urzadzenie wedlug wynalazku z fig* 3 i 4 posiada komore 31 zasilana zawiesina podawana za posrednictwem szeregu wlotowych dysz 33* Hosc dysz zalezy od ustalenia przeplywu* W rozwiazaniu tym przedstawiono osiem krócców wlotowych 35 zawiesiny, a kazdy z nich posiada komore 37 iniekcji powietrza, trzy turbulencyjne tarcze 39 i wspóldzialajace turbulencyjne komory 41 tworzace razem strefe mieszania* Mieszanina zawiesiny i powietrza podawana Jest w kierunku do dolu, a nastepnie za posrednictwem dysz podawana do komory oddzielania* Ela osiagniecia pozadanego stopnia wymieszania powietrza i zawiesiny mozna odpowiednio zmniejszac lub zwiekszac liczbe tarcz turbulencyjnych* Komora iniekcji powietrza zawiera tuleje wykonana ze spieku, poprzez która wtlacza sie pod cisnieniem powietrze* Ibprzez zmiane porowatosci tulei, zmiane cisnienia powietrza jak i zmiane przestrzeni pomiedzy wkladka 29, a tuleja 7, mozna sterowac ilosc wprowadzanego powietrza do zawiesiny jak i wielkoscia wytwarza¬ nych pecherzyków powietrza* Komora 31 oddzielania ma postac zamknietego zbiornika, w którym poziom cieczy okresla sie przy pomocy cisnieniowego przelewu rurowego 43 o nastawnej wysokosci* Zawiesina oczyszczona z wlókien odplywa przez cisnieniowa przelewowa rure 43* fb. wlocie do komory wystepuje cyrkulacja mieszaniny jaka tworzy zawiesina z pecherzykami po¬ wietrza, a pecherzyki powietrza nasycone farbe gromadzone na powierzchni w postaci piany* Zawiesina w komorze przeplywa po eliptycznej drodze 30 podczas gdy pecherzykik 144355 } powietrza unoszone sa wzdluz linii prostych lub po torach parabolicznyeh na po¬ wierzchnie masy.Taki uklad przeplywu pozwala na podniesienie predkosci cieczy pod warstwa piany, co zapobiec przechwytywaniu przez piane wlókien zawiesiny* Straty wlókna w takim zes¬ pole sa bardzo male* Piana jest odsysana z powierzchni zawiesiny za pomoca ssacego ko¬ lektora 45. Jesli komora flotacyjna Jest rozdzielona na szereg stref przegrodami ply¬ towymi 56, to kolektor 45 ssacy, Jak pokazano, ma korzystnie powiekszona szerokosc od czola do tylu komory dla przejecia dodatkowej objetosci piany, jaka jest zbierana z kolejnych przedzialów. Plytowa przegroda 47 jest przymocowana do pokrywy 49 zbiornika i wprowadzana w glab zawiesiny w celu oddzielania piany od komory 51 odbioru zawiesiny, w której Jest usytuowany krociec wylotowy 43 odbarwionej zawiesiny.Ustawienie i glebokosc zanurzenia plytowej przegrody ma istotne znaczenie dla przeprowadzanego procesu. Eblozenie tej przegrody jest zwiazane z trasa przeplywu Jak i predkoscia na króccu wlotowym. Przegroda ta przeznaczona jest do oddzielenia nagro¬ madzonych na powierzchni zawiesiny nasyconych farba pecherzyków powietrza i zmiany ich kierunku przeplywu na odwrotny do kierunku 50 przeplywu zawiesiny (fig. 2). Odwrotny kierunek przeplywu odpowiada kierunkowi przeciwnemu do ruchu wskazówek zegara. Ten odwrotny kierunek przeplywu bedzie wywolywal niepozadane zaklócenia cyrkulacji na zgod¬ ny kierunek z ruchem wskazówek zegara - Jesli bedzie niezamontowana w komorze przegro¬ da plytowa.Glebokosc zanurzenia przegrody plytowej musi byc okreslona, aby zapobiec przedostawianiu sie spienionej zawiesiny, ale nie ograniczajaca przeplywu masy. Ko¬ rzystna glebokoscia zanurzenia Jest zakres w granicach 55 do 7596 glebokosci komory.- Alternatywnie, do krócca wylotowego 43 mozna zastosowac przelew o nastawnej wysokosci podobny do przelewu pokazanego na fig* 1 i 2. urzadzenie wedlug wynalazku ma zastosowanie nie tylko do usuwania farby, ale takze do usuwania kleju i innych podobnych substancji. W procesie tym wystepuja trzy operacje stad mozna odpowiednio sterowac kazda operacja dla uzyskania optymalnych wyników, zapewniajac usuwanie do 9096 farby i odzysku wlókien w zawiesinie od 98,5 do 9996.Urzadzenie wedlug wynalazku ma a stosowanie w maszynach papierniczych dla oczyszczania wprowadzanego surowca, a zwlaszcza pozbywania sie z tego surowca takich skladników jak farba 1 klej. Przykladowo urzadzenie to wlacza sie do glównej linii dla usuwania farby i kleju, zamontowanej na odplywie spluczek dla usuwania farby, na odprowadzeniach z urzadzen czyszczacych, sitach i tym podobnych.Ogólnie urzadzenie to ma zastosowanie do oczyszczania zawiesiny z maszyny papierniczej. Urzadzenie moze znalezc zastosowanie w celulozowniach (na przyklad dla usuwania zywic i smoly) i celulozowniach nie opartych na materiale drzewnym (dla usuniecia bagassy), albo takze w przemysle górniczym i innych procesach wzbogacania opartych na flotacji.W operacji napowietrzania zawiesiny wlóknistej steruje sie iloscia wprowa¬ dzanego powietrza i wielkoscia pecherzyków powietrza dla zapewnienia im zetkniecia sie z czasteczkami farby, które nasysaja nia pecherzyki powietrza. Korzystne Jest wy¬ twarzanie pecherzyków o wielkosci ponizej 1 mm. Wielkcic pecherzyków Jest zalezna od wielkosci porów spiekanej tulei porolitowej, srednicy dyszy oraz predkosci przeplywu w zwezce Venturiego.144 355 5 W operacji mieszania prawdopodobienstwo zetkniecia sie pecherzyków powietrza z czasteczkami farby Jest podwyzszone przez poddanie zawiesiny intensywnemu, turbulen¬ cyjnemu mieszaniu. Hydrauliczna turbulencja Jest tu stosowana obok mechanicznego mie¬ szania. Stopien zetkniecia sie powietrza z farba ustala sie poprzez ilosc wytworzonej turbulencji w malej skali* Zalezy to od geometrii tarcz turbulencyjnych i ilosci przejsc zawiesiny poprzez turbulencyjne tarcze* W operacji oddzielania zapewnia sie pecherzykom powietrza nasyconym farba gro¬ madzenie sie na powierzchni* Calkowite odpowietrzenie okresla sie czasem Jej przetrzy¬ mywania, a tym samym dlugoscia i wysokoscia komory, poniewaz szerokosc Jest zwykle zdeterminowana wydajnoscia* Sterowanie przeplywu w komorze oddzielenia pozwala na uzys¬ kanie wyzszej wydajnosci* Wzdluzna przegroda plytowa 56 odpowiednio zainstalowana za¬ pewnia kierunek przeplywu powierzchniowego przeciwny do kierunku przeplywu masy* W przypadku hydraulicznie wytworzonej turbulencji komorowej, predkosc doplywu zapewnia energie sluzaca do uzyskania turbulencji* Ela uzyskania optymalnych warunków w kanale, nadmiar predkosci doplywu wynosi okolo 10-2Q# predkosci przeplywu poza wlotem* Uzyska¬ nie takich warunków przeplywu Jest bardzo wskazane dla osiagniecia maksymalnego wy¬ datku. Z tego wzgledu wlotowe dysze 15 maja szerokie i niskie uksztaltowanie* Korzystne utrzymanie wartosci przeplywu w granicach 2-2,5 litra na minute na szerokosci milimetra* Zastrzezenia patentowe 1* Urzadzenie do odbarwiania materialu wlóknistego lub zawiesiny, w postaci wydluzonego skrzynkowego zbiornika, zawierajace króciec wlotowy dla wprowadzania za¬ wiesiny, króciec doprowadzajacy do tej zawiesiny sprezone powietrze i króciec do odpro¬ wadzania czynnika zatezonego odbieranym barwnikiem oraz króciec do odbierania oczysz¬ czonego czynnika, znamienne tym, ze usytuowany najblizej dna zbiornika króciec wlotowy (15) w postaci dyszy Jest polaczony z kanalem zawierajacym turbulen¬ cyjna komore (11) polaczona z posiadajaca wbudowana tuleje (7) komora (5) napowietrza¬ nia zawierajaca rure (3) doprowadzajaca zawiesine oraz króciec doprowadzajacy po¬ wietrze, przy czym zbiornik wewnatrz posiada wbudowana w czesci górnej poprzeczna ply¬ towa przegrode (19) stanowiaca zapore dla nagromadzonych w górnej warstwie nasyconych czastkami barwnika pecherzyków powietrza, na poziomie której posiada usytuowany kró¬ ciec (17) do Jej odplywu, natomiast w czesci dolnej zbiornika poza przegroda (19) posiada utworzony kanal przelewowy zakonczony króccem wylotowym (25) do odbioru odbar¬ wionej substancji* 2* Urzadzenie wedlug zastrz* 1f znamienne tym, ze tuleja (7) ma postac rekawa z porowatego materialu posiadajacego osiowy przelot dla przeplywu zawiesiny* 3* Urzadzenie wedlug zastrz* 1, znamienne tym, ze turbulencyjna komora (11) posiada rozmieszczone szeregowo tarcze (9, 13) turbulencyjne* 4* Urzadzenie wedlug zastrz*. 1, znamienne tym, ze króciec wlo¬ towy (15) na wlocie do komory rozdzielania posiada ksztalt szerokiej szczeliny skie¬ rowanej wzdluz dna tej komory* 5* Urzadzenie do odbarwiania materialu wlóknistego lub zawiesiny, w postaci wydluzonego skrzynkowego zbiornika, zawierajace króciec wlotowy dla wprowadzania zawiesiny, króciec doprowadzajacy do tej zawiesiny sprezone powietrze i króciec do odprowadzania zatezonego barwnikiem czynnika oraz króciec do odbierania oczyszczonego czynnika, znamienne tym, ze wewnatrz zbiornika ma rozmieszczonych pro-6 144 355 stopadle do jego dna szereg wzdluznych komór (31 ) oddzielania, z których kazda po¬ siada usytuowana najblizej dna odrebna dysze (33) doprowadzajaca wymieszana napowie¬ trzona zawiesine, polaczona z posiadajaca przynajmniej jedna turbulencyjna tarcze (39) komora (41 ) turbulencyjna zlaczona z komora (37) napowietrzania, przy czym zbiornik wewnatrz posiada wbudowana w czesci górnej poprzeczna plytowa przegrode (47) stanowia¬ ca zapore dla nagromadzonych w górnej warstwie nasyconych czastkami barwnika peche¬ rzyków powietrza, na poziomie której posiada usytuowany kanal (45) do Jej odplywu, o zarysie prostokatnym w przekroju poprzecznym, natomiast w czesci dolnej zbiornika poza przegroda (47) posiada przelewowy króciec wylotowy (43) do odbioru odbarwionej substancji* 6. Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze kanal (45) do odbioru nasyconych farba pecherzyków powietrza ma postac rozgalezionej rury ssacej o powierzchni przekroju poprzecznego rosnacego w kierunku wylotu* 7* Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze komora (37) napowietrzania ma wewnatrz wbudowany dla doprowadzenia powietrza rekaw z porowatego materialu posiadajacego osiowy przelot dla przeplywu zawiesiny* 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze turbulencyjna komora (41) posiada szeregowo rozmieszczone tarcze (39) turbulencyjne* 9* Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze dysze (33) na wlocie do komory oddzielania posiadaja ksztalt szerokiej szczeliny skierowanej wzdluz dna tej komory* E&2. .£&*.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL