SE436702B - Forfarande for rening av fibersuspensioner fran tunga fororeningar - Google Patents

Description

8302560 -1 ände där inloppet befinner sig), acceptutloppet. Verkningsgraden betyder i detta fall (ni - na)/ni, där ni är lika med koncentrationen av tunga för- oreningar i den inkommande blandningen och na är koncentrationen av tunga föroreningar i acceptfraktionen. Som framgår av fig. 2 stiger tryckfallet med stigande flöde genom en hydrocyklonseparator, dvs- med stigande kapacitet. Detta innebär, att tryckfallet sjunker, om en hydrocyklonseparator drives med begränsad kapacitet, vilket i sin tur, vilket visas i figur 3, medför minskad verkningsgrad. Förklaringen är, att minskat tryckfall medför minskad centrifugalkraft i en separeringskammare, med försämrad separering som följd.

Som framgår av figur 4 ökar andelen rejektflöde med minskat tryckfall, vilket innebär fiberförlust, och - i en sådan anläggning som visas i figur l - över- belastning av det påföljande hydrocyklonseparatorsteget. Eftersom verkningsgraden i en hydrocyklonseparator, enligt figur 5, minskar med ökande fiberkoucentration, innebär detta försämrad verkningsgrad i detta påföljande steg. Även igensättningar kan förekomma.

Den ovannämnda recirkulationen av fibersuspension har även lett till att värdefulla långa fibrer nötts ner, med försämrad papperskvalitet som följd.

En i recirkulationsledningen förekomande reglerventil har även medfört svängningar i trycket i matarledningen till pappersmaskinen, vilken är ytterst känslig för variationer i trycket (papperet får varierande tjocklek). Givetvis har det även varit en nackdel, med onödig energiförbrukning, att pumpen för -den inkommande blandningen arbetat med maximal kapacitet, vilken endast är behövlig för vissa papperskvaliteter.

Slutligen må nämnas, att fiberkoncentrationen i rejekfraktionen varierar med tryckfallet vid en viss fiberkoncentration i den ingående blandningen. I praktiken säger man, att "intjockningseffekten" varierar.

Rejektflödet kan i och för sig automatiskt regleras medelst instrument, men genom att intjockningseffekten även ändrats har det rejekterade fiberflödet även varierat i oacceptabel omfattning och variationen har varit olika vid olika temperatur och typer av massasuspension. Det har således visat sig att ett system vid varierande flöde med automatiskt tryck- och/eller flödesreglering 8302560 - 1 inte kunnat tillämpas i praktiken. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkoma ett förfarande av det inledningsvis nämnda slaget, vilket ej uppvisar någon av de nackdelar, som enligt vad som framgår av det nyss sagda, är karaktäristiska för hittills tillämpade förfaranden.

Ett sådant förfarande kännetecknas enligt uppfinningen av att den nämnda blandningen tillföres det nämnda inloppet medelst en pump, vilkens kapacitet är anordnad att påverkas av förbrukningen av accpetfraktionsflöde, varjämte blandningen uppdelas 1 en separeringskammare, vilken på i och för sig känt sätt är försedd med organ, vilka ger den utströmmande rejektfraktionen en radiellt inåt separeringskammaren riktad rörelsekomposant.

Vid ett sådant förfarande kan man medge flödesvariationer på upp till 35 Z, utan att verkningsgraden, dvs- reningseffekten, försämras nämnvärt. I vissa tillämpningar är det t.o.m. möjligt att tillåta en ännu större flödeavariation utan att reningseffekten eller driftssäkerheten riskeras.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen regleras tryckdifferensen mellan acceptfraktionsflödet och rejektfraktionsflödet från hydrocyklonseparatorn till önskad storlek genom att en ventil i rejektfraktionsflödet är anordnad att påverkas av nämnda tryckdifferens.

Vid olika flöden genom en hydrocyklonseparator erhålles som tidigare nämnts olika tryckfall. Det innebär en stor fördel att ha möjlighet att styra tryckdifferensen mellan aceeptfraktionsflöde och rejektfraktioaflöde.

Det kan i vissa fall vara en fördel, om spädvatten tillföres den nämnda separeringskammaren inom området för det första centrala avloppet- Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till bifogade figurer på vilka figur 1 visar en konventionell anläggning för genomförande av det inledningsvis aznzsso-1 nämda förfarandet; figur 2 ~ S visar sambanden mellan resp. flöde, verkningsgrad, andel rejektflöde och tryckfall, samt mellan verkningsgrad och fiherkoncentration; figurerna 6 - ll visar schematiskt, i längdsnitt resp. tvärsnitt separeringskammare eller delar därav, försedda med organ som ger rejektflödet en radiell rörelsekomposant, och figur l3 visar sambandet mellan verkningsgrad och fiberflöde i rejekt/ingående fiberflöde, varvid kurva A och B avser förfaranden enligt uppfinningen med högt resp. lågt tryckfall, och kurva C och D gäller ett konventionellt förfarande med högt resp- lågt tryckfall.

I figur l visas en konventionell anläggning för genomförande av det inlednings- vis nämnda förfarandet. Från en balanstank l matas fibersuspension, förorenad med tunga föroreningar av en pump 2 in till en första hydrocyklonseparator 3.

Rejektfraktionen 4 matas av en pump 5 in till en andra hydrocyklonseparator 6, från vilken avgår ett rejektflöde 7 och ett acceptflöde 8, vilket recirkuleras.

Flödet av acceptfraktionen 9 från den första hydrocyklonseparatorn 3 fördelas mellan en ledning 10, som leder till en pappersmaskin och en recirkulations- ledning ll av en regleranordning 12, som påverkar en ventil 13 på ett sådant sätt, att ett konstant flöde 9 upprätthålles. Detta innebär att pumpen 2 ständigt går med full kapacitet och att varierande andelar av acceptfraktions- flödet recirkuleras.

I figur l2 visas en anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen.

Från en balanstank 14 matas fibersuspension, förorenad med tunga föroreningar av en pump 15 med variabel kapacitet, i detta fall variabelt varvtal, in till en första hydrocyklonseparator 16. Rejektfraktionen 17 matas av en pump 18 in till en andra hydrocyklonseparator, och det därifrån avgående rejektet 20 avgår från anläggningen, medan acceptet 21 recirkuleras. Från förbrukningsstället 22, dvs- pappersmaskinen, utgår en signal via en ledning 23 till pumpen 15 på så sätt, att pumpkapaciteten styrs av behovet av fibersuspension till förbruk- ningsstället. Därigenom kommer flödet av acceptfraktion 24 att anpassas efter 8302560 - 1 behovet- I den visade anläggningen förekommer deséutom en regleranordning 25, vilken avkänner tryckdifferensen mellan acceptfraktionsflödet 24 och rejekt- fraktionsflödet 17 och påverkar en ventil 26, så att den nämnda tryckdiffe- rensen hålles på ett önskat värde i förhållande till det rådande tryckfallet mellan hydrocyklonseparatorns 16 inlopp och acceptfraktionsutlopp.

Hydrocyklonseparatorn 16 är i sin separeringskammare försedd med organ, som ger den utströmande rejektfraktionen en radiellt inåt separeringskammaren riktad rörelsekomposant. Därigenom förbättras separationen av tunga förore- ningar och fiber, så att förfarandet blir möjligt.

Dessa organ kan vara axiella ledskenor eller s.k. rillor 27, som visas i fig. 6 och 7. De är anordnade i separeringskammarens koniska del och ger den nedåt- strömmande rejektfraktionen en radiellt inåtriktad rörelsekomposant. Organen kan även utgöras av skruvbanor, anordnade löpande periferiellt, i form av rillor 28 (fig. 8) eller spår 29 (fig. 10). Organen 30 kan även löpa i plan 90° mot separeringskammarens symmetriaxel (fig. 9). Separeringen mellan fiber och för- oreningar kan förbättras genom tillförsel av spädvatten i närheten av rejektutloppet (fig. ll).

Ytterligare en fördel utöver de redan nämnda består däri, att den i hydrocyklonseparatorn avskilda luften vid samtliga tryckfall drives åt rejektsidan, vilket innebär, att det renade fiberflödet kommer att innehålla mindre luftinblandning vid samtliga flödesstorlekar, vilket ger högre kapacitet på pappersmaskinen.

Vid driftaförsök enligt uppfunna förfarandet har man nått god verkningsgrad även vid relativt låg kapacitet och därmed följande relativt lågt tryckfall i hydrocyklonseparatorn. I figur 13 visar, som redan nämnts, kurvorna A och B verkningsgraden (=ren1ngseffekten) som funktion av fiberflöde i rejekt/ingående fiberflöde för högt resp. lågt tryckfall för förfarandet enligt uppfinningen. Kurvorna C och D avser ett konventionellt förfarande med högt resp. lågt tryckfall. Vid jämförelse mellan kurvorna för högt resp- lågt tryck- fall framgår, att man vid förfarandet enligt uppfinningen, vid lågt tryckfall, 85iÜ25-6Û -1 får en väsentligt bättre verkningsgrad inom hela det visade området, medan man vid högt tryckfall får en något sämre verkningsgrad inom en viss del av det visade området.

De redovisade funktionssambanden visar, att man kan tillåta kapaciteten i en anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen att gå ner relativt mycket, med därmed följande lågt tryckfall, utan att verkningsgraden försämras avsevärt.

Normalt driftsområde markeras i figur l3 av dubbelpilen 32. Området representerar en ekonomisk optimering med hänsyn tagen till rimlig verknings- grad utan att allt för stort fiberflöde går ut med rejektfraktionen till det efterföljande fiberåtervinningssteget.

Driftssäkerheten har även kunnat upprätthållas på en hög nivå vid samtliga tryckfall. Det har även varit möjligt att använda ett relativt litet efterföljande fiberåtervinningssteg, eftersom en mindre andel fiber nu följer med rejektfraktionen.

Förfarandet enligt uppfinningen användes särskilt i anläggningar för rening av fibersuspension, som skall tillföras en pappersmaskin, men det kan även tillämpas i andra sammanhang, där en fibersuspension renas från tunga föroreningar och det renade flödet tillföras en förbrukningskälla med varierande förbrukning.

Claims (3)

83025 60 ~ 1 Patentkrav

1. Förfarande för uppdelning av en blandning av fibersuspension och tunga föroreningar, dels i en acceptfraktion, innehållande fibrer väsentligen befriade från tunga föroreningar, och dels i en rejektfraktion, innehållande den största delen av de tunga föroreningarna och fibrer, varvid blandningen införes genom ett tangentiellt inlopp till en hydrocyklonseparators rotationssymmetriska separeringskammare, vilken åtminstone delvis består av en konisk kammare, varvid blandningen uppdelas i de nämnda fraktionerna, varefter rejektfraktionen bringas att avgå genom ett första centralt avlopp i den koniska delens spets, medan acceptfraktionen bringas att avgå genom ett andra centralt utlopp, beläget i separeringskamarens motsatta del, varefter acceptfraktionen tillföres ett förbrukningsställe med varierande förbrukning av acceptfraktionsflöde, k ä n n e t ezc k n a t a v att den nämnda blandningen tillföras det nämnda inloppet medelst en pump (15), vilkens kapacitet är anordnad att påverkas av förbrukningen (22) av acceptfraktionsflöde (24), varjämte blandningen (14) uppdelas i en separeringskammare (16), vilken på i och för sig känt sätt är försedd med organ, vilka ger den utströmande rejektfraktionen (17) en radiellt inåt separeringskammaren riktad rörelsekomposant.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att tryckdifferensen mellan acceptfraktionsflödet (24) och rejektfraktionsflödet (17) från hydrocyklonseparatorn (16) regleras till önskad storlek genom att en ventil (26) i rejektfraktionsflödet (17) är anordnad att påverkas av nämnda tryckdifferens (25).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att spädvatten (31) tillföres den nämnda separeringskammaren.inom området för det första centrala avloppet.