SE435581B - Forfarande for uppdelning av en blandning av en relativt tyngre fibersuspension (accept) och letta fororeningar (reject) - Google Patents

Description

82047 09-3 vilket begrepp innefattar limpartiklar, tjära etc. I detta fall används hydrocyklonseparatorer på så sätt, att fiber- fraktionen, renad från lätta föroreningar uttages genom det nämnda första centrala utloppet, medan de lätta för- oreningarna och fiber uttages som ett rejektflöde genom det andra centrala utloppet. I jämförelse med det vanligaste sättet att använda hydrocyklonseparatorer har utloppen för acceptfraktion och rejektfraktion sålunda bytt plats. Man talar i praktiken om "reverse cleaner" eller Pomvänd cyklon". Under många år har man strävat efter att förbättra dessa omvända cvkloners driftseffektivitet. Hittills har det visat sig vara nödvändigt att driva dem med relativt stort tryckfall mellan inloppet och acceptutloppet för att tillräckligt stor andel av de i blandningen förekommande lätta föroreningarna skall överföras till rejektfraktionen. Det rör sig om tryckfall av storleksordningen 300-600 kPa (3-6 kp/cmz), vilket sålunda medför motsvarande energiför- brukning i form av pumparbete. Med tanke på de stora flöden som hanteras inom pappersindustrin, betingade av de låga torrsubstanshalterna i de aktuella suspensionerna, innebär denna energiförbrukning en stor driftskostnad som det finns anledning att försöka minska så långt det är möjligt.

Det har nu överraskande visat sig, att det finns en enkel möjlighet att utforma hydrocyklonseparatorer för ett för- farande av det inledningsvis nämnda slaget på så sätt, att man uppnår god avskiljningseffektivitet beträffande lätta föroreningar i fibersuspensioner vid tillämpande av ett lågt tryckfall. Ett sådant förfarande utmärkes enligt uppfinningen av att blandningen bringas att uppdelas i en separerings- kammare, vilken är försedd med minst en ledskena, så ut- formad, att de lätta föroreningarna, strömmande i en spiral- bana utmed separeringskammarens vägg, bibringas en radiellt inåtriktad rörelsekomposant.

Man kan på detta sätt uppnå mycket god separeringseffektivitet beträffande lätta föroreningar vid ett så lågt tryckfall som 3204709-3 180 kPa och en godtagbar separeringseffekt vid 90 kPa, som kommer att framgå av de driftsekempel som lämnas nedan.

I och för sig har hydrocyklonseparatorer försedda med led- skenor av det slag som här avses förekommit sedan många år inom cellulosaindustrin. De har emellertid använts i syfte att hindra fibrer från att sätta igen rejektutloppet vid rening av fibersuspension från tunga partiklar. Härvid har man kunnat iaktta en viss försämring av separeringseffek- tiviteten beträffande tunga partiklar. Denna nackdel har dock uppvägts av fördelen att rejektutloppet kunnat hållas öppet. Denna nedsättning av separeringseffektiviteten har varit allmänt bekant bland fackmän och har uppenbarligen varit orsaken till, att förfarande enligt uppfinningen ej föreslagits förrän nu, trots att behovet av effektiva hydrocykloner som kan drivas med låg energiförbrukning för rening av fibersuspension från lätta partiklar varit påtag- ligt under många år.

I en fördelaktig utföringsform av förfarandet enligt upp- finningen bringas blandningen att uppdelas i en separerings- kammare, vilken är försedd med minst en ledskena utformad som en axiellt orienterad skena, företrädesvis utformad med ett väsentligen triangulärt tvärsnitt, anordnad med basen i anslutning till separeringskammarens vägg.

Utformningen av ledskenorna måste anpassas till de före- kommande lätta föroreningarna för att optimalt resultat skall uppnås. Ledskenornas axiella utsträckning i separerings- kammarens koniska resp. cylindriska del kan variera avse- värt från driftsfall till driftsfall. Så kan det i vissa fall vara lämpligt att anordna ledskenor i separerings- kammarens hela axiella utsträckning, men vanligen bara i en del av dess axiella utsträckning. Det har emellertid visat sig, att det ofta är lämpligt att förse separeringskammarens koniska del med axiella ledskenor, sträckande sig från den koniska delens spets till 0,7 av den koniska delens diameter. a2o47o9¿a Ledskenan kan även vara utformad som en utmed separerings- kammarens koniska del löpande skruvbana.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurerna, av vilka fig. l visar ett schema av en anläggning för rening av fibersuspension både från tunga och lätta föroreningar; fig. 2 visar ett längdsnitt genom en hydrocyklonseparator som används till förfarandetenligt uppfinningen, medan fig. 3 visar ett tvärsnitt genom hydrocyklonseparatorn i fig. 2 efter linjen III-III, och fig. 4 visar ett längdsnitt genom den koniska delen av en separeringskammare som används till förfarandet enligt uppfinningen.

I figur l betecknar l en konventionell hydrocyklonseparator och 2 en "omvänd cyklon". Fibersuspension, förorenad både med tunga och lätta föroreningar tillföras hydrocyklonsepara- torn l genom en ledning 3. Ett förtjockat flöde av tunga föroreningar uttages genom ett rejektutlopp 4, medan ett flöde av fiber och lätta föroreningar avgår genom ett acceptutlopp 5 för att tillföras den omvända cyklonen 2 genom ett inlopp 6. I den omvända cyklonen 2 delas det in- kommande flödet upp i ett flöde av anrikade lätta förore~ ningar och fiber, som avgår genom ett rejektutlopp 7, medan renad fiber avgår genom ett acceptutlopp 8.

I figur 2 betecknar 9 en separeringskammare och l0 dess koniska del, ll ett tangentiellt inlopp, 12 ett första centralt utlopp, acceptutlopp och 13 ett andra centralt utlopp, rejektutlopp. I den koniska delen 10 av separerings- kammaren är anordnade axiella ledskenor 14 med en axiell utsträckning motsvarande 0,7 av separeringskammarens koniska dels 10 största diameter.

I figur 3 visas ett tvärsnitt efter linjen III-III.varav framgår, att fyra ledskenor är anordnade i separerings- kammarens koniska del, Ledskenornas tvärsnitt är i detta 8204709-3 fall väsentligen triangulärt med basen vänd mot separe- ringskammarens vägg.

I figur 4 visas ett längdsnitt genom en separeringskammares koniska del, försedd dels med 4 axiella ledskenor 15, lik- nande de ovannämnda ledskenorna 14, och dels av en ledskena i form av en skruvbana 16, som är lutande mot separerings- kammarens symmetriaxel så att ett flöde i riktning mot sepa- reringskammarens centrala utlopp, acceptutloppet 121, bi- bringas en radiellt riktad rörelsekomposant.

För att åskådliggöra fördelarna med det nya förfarandet lämnas här några driftsexempel avseende rening av fiber- suspension, som är förorenad med lätta föroreningar, på så sätt som sker i den omvända cyklonen 2 i figur 1. För alla fyra här nedan redovisade driftsfall gäller följande gemen- samma data: Driftsdata för fallen A - D Ink. flöde Qi l/min 200 Acceptflöde Qa l/min 7 100 Rejektflöde Qr l/min 100 Fiber i Qi vikt% 0,7 -“- kg/min 1,4 Fiber i Qa kg/min l,l Fiber i Qr kg/min 0,3 Lätta föroreningar i Qi rel. viktkonc. 100 . Tryckfall inlopp- Lätta föroren. i Q Qšššišiâàà accegtutlogg kPa rel. Viktk0nC- r A konv. omv. cyklon 630 84 B enl. uppfinningen 180 84 C konv. omv. cyklon 300 55 D enl. uppfinningen 90 65 Av denna jämförelse framgår klart, att man kan sänka tryck- fallet högst väsentligt, dvs. från 630 till 180 kPa under ¿2ø41oa-s bibehållande av en så hög separationseffektivitet som 84/100, medan man vid en ännu ràdikalare sänkning av tryck- fallet till 90 kPa ändå lyckas nå en så god separerings- effektivitet som 65/100. Med en konventionell omvänd cyklon när man redan vid tryckfallet 300 kPa inte högre separe- ringseffektivitet än 55/100.

Förfarandet enligt uppfinningen medför sålunda en hög separeringseffektivitet vid lågt tryckfall och innebär så- lunda en väsentlig energibesparing jämfört med hittills tillämpade metoder att rena fibersuspensioner från lätta föroreningar.

Claims (4)

1. 8204709-3 Patentkrav l. Förfarande för uppdelning av en blandning av fibersuspension och lätta föroreningar, dels i en acceptfraktion, innehållande fiber väsentligen be- friade från lätta föroreningar, och dels 1 en rejektfraktion, innehållande den största delen av de lätta föroreningarna och fiber, varvid blandningen införes'genom ett tangentiellt inlopp till en hydrocyklonseparatore rota- tionssymmetriska separeringskammare, vilken åtminstone delvis består av en konisk kammare, varvid blandningen uppdelas i de nämnda fraktionerna, var- efter acceptfraktionen direkt avgår genom ett första centralt utlopp i den koniska delens spets, medan rejektfraktionen bringas att avgå genom ett andra centralt utlopp, beläget i separeringskammarens motsatta del, k ä n n e t e c k n a t a v att blandningen bringas att uppdelas i en separeringskammare (10), vilken är försedd med minst en ledskena (14, 15, 16), så utformad, att de lätta föroreningarna, strömmande i en spiralbana utmed separeringskammarens (l0) vägg, bibringas en radiellt inåtriktad rörelsekomposant.
2. 2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d a v att blandningen bringas att uppdelas i en aepareringskammare (10), vilken är försedd med minst en ledskena (14, 15) utformad som en axiellt orienterad skena, företrädesvis utformad med ett väsentligen triangulärt tvärsnitt, anordnad med basen i anslutning till separeringskammarens vägg.
3. 3. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, R ä n n e t e c k n a d a v att blandningen bringas att uppdelas i en separeringskammare (10), vilken i den koniska delen är försedd med minst en ledskena sträckande sig axiellt från den koniska delens spets till 0,7 av dess diameter.
4. 4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d a v att blandningen bringas att uppdelas 1 en separeringskammarc (10), vilken ä försedd med en utmed väggen löpande skruvbana (16).