SE458665B - Foerfarande och anordning foer att blanda torrt pulverformigt material med en vaetska foer att bilda en slurry - Google Patents

Description

458 665 Sålunda kan nämnas att det är i och för sig tidigare känt att vid av- svavlingsanläggningen för att bilda en slurry blanda dammande pulver med vätska i form av vatten i slutna kärl, där pulvret tillföres över ytan på vätskan, som omröres med roterande anordningar i form av krokar eller propellrar, vanligvis roterande kring väsentligen vertikala axlar och med krokarna eller propellrarna, tjänande som rörelsegivande medel, belägna under vätskans yta. ' ' ' Det är också känt, vid det ovan angivna tekniska området, att en bland- ning av dammande pulver med vätska kan ske med paddelliknande skovlar, fästade vid horisontella axlar, i öppna eller slutna kärl. Skovlarna arbetar då vanligtvis så att de går upp och ned genom vätskeytan. Pulv- ret tillföras även här över ytan.

För de båda ovan angivna utföringsformerna har man konstaterat att vid ett uttag av slurry vid ytan följer en del icke löst pulver med och vid uttag av slurry vid botten kan hårda klumpar följa med.

Vid avsvavlingsanläggningar tillföres i en kontaktreaktor slurry inne- hållande kalciumhydroxid, som får reagera med de svavelhaltiga förore- ningarna, och när denna kontaktreaktor drives enligt den "våt-torra" metoden erhålles från kontaktreaktorn ett reststoft, som kan anses vara en blandning av kalciumsulfit, kalciumsulfat, kalciumhydroxid och flyg- aska. I Till teknikens tidigare ståndpunkt hör olika anordningar och förfaranden för att återcirkulera sålunda uttaget reststoft eller returstoft för en återanvändning i kontaktreaktorn och i sådana fall skall från kontaktre- aktorn uttagas ett stoft i form av ett pulverformigt material och detta skall blandas med en färsk absorbent, såsom kalciumhydroxid, och vatten till en slurry.

Om torrsläckt kalk tillsättes som färsk absorbent skall denna tillsam- mans med returstoft och vatten blandas till en slurry med ca 35% torr- substans. Om våtsläckt kalk tillsättes som färsk absorbent har denna 458 665 vanligtvis 20-25% torrsubstans och skall i blandaren genom tillförsel av returstoft ges en halt av torrsubstans på ca 35%.

Det är väsentligt att torrhalten är hög eftersom energiförlusterna i avsvavlingssystemet växer med mängden tillfört vatten.

REDOGURELSE FOR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISKT PROBLEM Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, och då speciellt under beaktande av de tekniska svårigheter som föreligger att blanda från en kontaktreaktor uttaget torrt eller väsentligen torrt pulverformigt mate- rial med en vätska, såsom vatten, eller färsk kalciumhydroxid i slurry- form, blir det ett tekniskt problem att kunna skapa förutsättningar för att åstadkomma nämnda blandning utan att det härför bildas alltför stora och alltför många klumpar och avlagringar i utnyttjat blandningskärl.

Under beaktande av teknikens ståndpunkt torde det vidare få anses vara ett tekniskt problem att med enkla medel kunna skapa sådana förutsätt- ningar att ett torrt material skall kunna blandas, i en blandare med omrörare, med en vätska utan att damma.

Det är vidare ett tekniskt problem att med enkla medel skapa förutsätt- ningar, om sådana klumpar eller avlagringar trots allt skulle föreligga i blandningskärlet, att dessa på ett enkelt sätt skall kunna sönderdelas eller malas sönder och följa med i den bildade slurryn.

Det är vidare ett tekniskt problem att med enkla medel skapa sådana förutsättningar att bildade klumpar och avlagringar i blandningskärlet med säkerhet kan sönderdelas till så små partiklar att dessa inte sätter igen dysorna i kontaktreaktorn.

Speciellt vid den ovan angivna tekniska tillämpningen, är det ett kvali- ficerat tekniskt problem att kunna anvisa ett förfarande och en 458 665 anordning, för att blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulverfor- migt, från en kontaktreaktor erhållet, material med vatten, sä att av- lagringar på väggar och axlar för utnyttjade omrörare inte kan givas tillfälle att hârdna och lossna som klumpar.

Det är vidare ett tekniskt problem att med enkla medel skapa sådana förutsättningar vid blandningen att denna kan ske på ett sådant sätt att det minskar och eliminerar anhopningar av icke uppblandat torrt mate- rial, som normalt flyter omkring som torra klumpar i blandningskärlet.

Det är vidare ett tekniskt problem att med enkla medel skapa sådana förutsättningar under blandningen av det färdigblandade slurrymaterialet att detta kan avtappas från blandningens överyta utan att därför behöva riskera att flytande stoftanhopningar eller klumpar följer med eller att tyngre stoftanhopningar eller klumpar följer med.

Det är slutligen ett tekniskt problem att i blandningsbehållaren skapa förutsättningar för att anordna en kvarn, som matar undan alltför stora klumpar och krossar mindre klumpar men där nämnda undanmatning sker så att dessa stora klumpar slipas av och krossas till mindre klumpar.

Det är också ett tekniskt problem att med enkla medel skapa sådana för- utsättningar att kvarnen jämväl bidrager till blandningen av det torra pulvret med vattnet.

LUSNINGEN Föreliggande uppfinning anvisar nu en lösning på ett eller flera av ovan angivna tekniska problem genom att anvisa i första hand ett förfarande för att kunna blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulverformigt material, speciellt från en kontaktreaktor uttaget torrt material med en vätska, i form av vatten eller kalciumhydroxid, för att bilda en slurry, under utnyttjande av ett, med en omrörare försett och vätskan inneslu- tande, kärl och där det pulverformiga materialet tillsättes vätskan kontinuerligt eller diskontinuerligt. 458 665 Vid ovan angivna förutsättningar anvisar föreliggande uppfinning att det pulverformiga materialet skall tillsättes vätskan via ett rör och att rörets ena ände, genom vilket det pulverformiga materialet utmatas, skall anordnas ett stycke under blandningens yta.

Enligt uppfinningen anvisas vidare att det pulverformiga materialet skall bringas att passera igenom röret med hjälp av mekaniska hjälpmedel och att det pulverformiga materialet, när det lämnat rörets ena ände, bringas till kontakt med en omrörare, företrädesvis i form av en rote- rande propellerliknande anordning. Det pulverformiga materialet kan transporteras genom röret av en i röret orienterad skruvtransportör.

Via en i kärlets botten anordnad kvarn krossas i kärlet eller på annat ställe bildade tyngre klumpar och härigenom kan bildad slurry uttages i eller intill blandningens yta.

Vidare föreslås att i kärlet avskiljes en blandningszon från utloppet för den färdigblandade slurryn.

Speciellt fördelaktigt har det visat sig vara att kunna använda för- farandet för att göra en slurry av det torra pulverformiga materialet, som erhålles från avfallsprodukter bildade i en kontaktreaktor arbetande för avsvavling enligt den våt-torra metoden. Härutöver kan till kärlet tillsättas färsk kalk, som en slurry, samt vatten, där den senare till- satsen utan olägenhet kan ske över blandningens yta.

Inom uppfinningens ram faller i andra hand en anordning för att blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulverformigt material med en vätska för att bilda en slurry under utnyttjande av ett, med en omrörare för- sett och vätskan inneslutande, kärl och där det pulverformiga materialet är anordnat att bli tillsatt vätskan kontinuerligt eller diskontinuer- ligt, och där anordningen är speciellt anpassad för att kunna arbeta enligt det ovan angivna förfarandet. 458 665 Härvid föreslås att ett rör skall vara anordnat att så samverka med kärlet att dess ena ände blir belägen under blandningens yta och att via mekaniska hjälpmedel bringas det pulverformiga materialet att passera igenom röret och in i blandningen.

Det mekaniska hjälpmedlet utgöres av en transportör, exempelvis en skruvtransportör. uppfinningen anvisar vidare att rörets ena ände och omröraren skall vara anordnade tätt intill varandra.

Vidare föreslås att kärlets botten skall vara utbildad avsmalnande ned- åt, att i den smalaste delen förefinns en kvarn, avsedd att krossa i kärlet eller på annat ställe bildade klumpar, med en densitet som gör att dessa sjunker nedåt i blandningen.

Härvid föreslås att kvarnen skall utgöras av en ojämn platta, exempelvis en räfflad cirkulär platta, och att på ett litet avstånd, företrädesvis mindre än 2 mm, över denna platta förefinns roterbara vingar. är snett orienterade för att därigenom pressa små och m plattan.

Vingarna indre klumpar mot Speciellt föreslår föreliggande uppfinning att en skruvtransportör, nämnda omrörare och kvarnen skall vara drivna av en och samma axel.

Via ett i eller intill blandningens yta anordnat utlopp uttages en fär- digblandad slurry och i kärlet är anordnat, intill utloppet, en avskärm- ning, avsedd att skilja blandningszonen kärlet från utloppet för färdig- blandad slurry.

Det för det torra pulverformiga materialet avsedda röret är anordnat vertikalt eller väsentligen vertikalt med skruvtransportören uppfyllande hela rörets inre. Rörets andra övre ände samverkar med ett trattformat påfyllningsorgan och detta trattformade påfyllningsorgan innefattar ett 458 665 eller flera längs innerytan förskjutbara skrapskenor. Även skrapskenorna skall med fördel vara drivna av nämnda axel.

Därjämte föreslås att omröraren skall vara anordnad att ge blandningen en rörelse nedåt mot kvarnen och kvarnen är utbildad med vingar med i tvärsnitt L-formade och där den horisontellt riktade delen är utformad avsmalnande från rotationscentrum. i FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara förknippade med ett förfarande och en anordning, i enlighet med föreliggande uppfinning, är att häri- genom har det skapats förutsättningar för att kunna blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulverformigt material med en vätska utan att därför det torra materialet kommer att damma i kombination med att blandningen kan göras effektiv utan bildandet utav klumpar och belägg- ningar av torkat material på kärlets väggar eller övriga detaljer i kärlet.

Det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett förfarande i enlighet med föreliggande uppfinning anges i det efterföljande patent- kravets l kännetecknande del och det som främst kan få anses vara känne- tecknande för en anordning i enlighet med föreliggande uppfinning anges i det efterföljande patentkravets 11 kännetecknande del.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform, uppvisande de för förelig- gande uppfinning signifikativa kännetecken, skall nu närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning där; 458 665 figur 1 visar en enligt uppfinningen konstruerad anordning i sidovy och delvis i genomskärning, figur 2 visar i något förstorad skala, i förhållande till figur 1, en i den nedre delen av ett vätskan inneslu- tande kärl anordnad kvarn i snitt och sidovy och figur 3 visar i perspektivvy orienteringen av en vinge ut- nyttjad i kvarnen.

BESKRIVNING UVER NU FURESLAGEN UTFURINGSFORM Föreliggande uppfinning anvisar således en anordning 1, avsedd för att blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulverformigt material 2, i form av kalciumsulfit, kalciumsulfat, kalciumhydroxid och flygaska, med en vätska, i form av vatten, tillsatt via en ledning 3, för att genom nämnda blandning bilda en slurry uttagbar via ett utlopp 4 under utnytt- jande av ett, med en omrörare 5 försett och vätskan 6, tillsatt via röret 3, inneslutande, kärl 7 och där det pulverformiga materialet 2 är anordnat att bli tillsatt vätskan kontinuerligt eller diskontinuerligt.

Anordningen är speciellt anpassad för att arbeta enligt det för uppfin- ningen signifikativa förfarandet och vid den ovan angivna tillämpningen.

Enligt föreliggande uppfinning anvisas att ett rör 8 med diametern 150 mm är anordnat att så samverka med kärlet 7 att dess ena ände 8a blir belägen ca 500 mm under blandningens 9 yta 9a och att via mekaniska ' hjälpmedel bringas det pulverformiga materialet 2 att passera igenom röret 8 och in i en blandningszon 9b.

Det mekaniska hjälpmedlet utgöres av en transportör, exempelvis en skruvtransportör 10. Denna upptager hela rörets 8 inre.

Enligt föreliggande uppfinning föreslås att rörets ena ände 8a och om- röraren 5 skall vara anordnade tätt intill varandra, exempelvis med ett avstånd mellan varandra understigande 50 mm, företrädesvis understigande 25 mm. 458 665 Enligt föreliggande uppfinning anvisas vidare att kärlets 7 botten 7a skall vara utbildad avsmalnande nedåt vid blandningszonen 9b, för att i den smalaste nedersta delen kunna samverka med en kvarn 11, avsedd att krossa i kärlet 7 eller på annat ställe bildade smärre klumpar, spe- ciellt gäller detta ansamlingar eller klumpar med en densitet översti- gande densiteten för blandningen 9 eller sådana klumpar som av omröraren 5 pressats nedåt.

Med hänvisning till figur 2 visas kvarnen 11 i en förstorad vy och därav framgår att kvarnen utgöres av en cirkulär nedre platta 12 med en ojämn eller räfflad överyta l2a, samt på ett litet avstånd över denna platta 12 anordnade roterbara och diametralt orienterade vingar 13 och 14.

Vingens 13 utformning kommer att beskrivas med hänvisning till figur 3.

Mellan vingarnas 13 och 14 underkanter 13a och 14a och plattans 12 över- yta l2a, förefinns ett mellanrum 15, anpassad att motsvara den största tillåtna partikelstorleken för det pulverformiga materialet. Detta av- stånd skall därför väljas mindre än 2 mm.

Vingarna 13 och 14 är snett orienterade och riktade med rotationsrikt- ningen, för att därigenom kunna pressa och krossa smärre klumpar mot plattans 12 överyta 12a.

Vidare visas att skruvtransportören 8, omröraren 5, samt kvarnens vingar 13, 14 är drivna av en och samma axel 16, roterande med exempelvis 150 varv per minut.

Via ett i eller intill blandningens yta 9a anordnat utlopp 4 uttages den färdigblandade slurryn 9c.

Kärlet 7 uppvisar, intill utloppet 4, en avskärmning 17 avsedd att skil- ja blandningszonen 9b i kärlet 7 från utloppet 4 för färdigblandad slur- ry. 10 458 665 Vidare framgår från figur 1 att röret 8 är anordnat vertikalt, men intet hindrar att detta skulle kunna vara anordnat något lutande med skruv- transportören uppfyllande rörets inre.

Rörets andra ände Bb samverkar med ett trattformat påfyllningsorgan 20 och där detta trattformade pâfyllningsorgan omfattar en eller flera längs innerytan 20a förskjutbara skrapskenor 21. Skrapskenorna 21 är via stödorgan fästade till axeln 16, och därav kommer axeln 16 att driva även dessa.

Omröraren 5 består av två vingar, vilka givits hänvisningsbeteckningen 5a och 5b, och dessa är orienterade väsentligen mitt i kärlet eller mitt i blandningen 9.

Kvarnen är försedd med två vingar, vilka givits hänvisningsbeteckningen 13 och 14, och dessa är anordnade att luta något i förhållande till ett vertikalplan.

Lutningen skall väljas så att en klump som kommer in mellan vingens främre parti och vingens underkänt 13a skall krossas sänder mot ytan 12a.

Rörändan 8a skall vara placerad under ytan 9a ett avstånd som överstiger 30 cm, men bör helst inte överstiga halva blandningens djup.

Omröraren skall ha en diameter som till minst 25% täcker kärlets dia- meter, dock ej mer än 50%.

Skärmen 17 är anordnad att sträcka sig förbi omröraren 5 på den sida där den möter den av omröraren orsakade rotationen men är väsentligt kortare på den nedströms belägna sidan.

Vidare sträcker sig skärmen inte tätande mot väggen i kärlet. En spalt på 10-20 mm ger viss medrotation bakom skärmen för att därav hindra beläggning p.g.a. stillastående färdigblandad slurry 9c, 11 458 665 Relationen mellan till blandaren ingående materialflöden bestämer och utvärderas via densitetsmätning i utloppet 4 eller i en efterföljande, ej visad, förrådstank.

Pulvermängden styrs via en ovanför tratten 20 belägen, ej visad, dose- ringsutrustning.

Pulvermängden skall väljas så att den endast till en liten del fyller upp tvärsnittet för röret 8, så att inom rörets nedre del 8a sker en begynnande omblandning av torrt pulver med tidigare blandning i bland- ningszonen 9b med hjälp av skruvtransportörens ändparti och därefter sker rätt omedelbart en blandning med hjälp av omröraren 5, som riktar blandningen nedåt mot kvarnen 11.

Den begynnande blandningen sker till en del i en vertikal riktning inom ett begränsat utrymme inom rörändan 8a och ger en dammfri inblandning.

En i kvarnen 11 ingående vinge 13 är visad i figur 3.

Vingen utgöres av ett L-järn, som är något lutad, vilket gör att den nedre under ytan 13a på den nedre delen 13d bildar en kil med ytan 12a.

Denna kil kan ha en vinkel "a" under 200, företrädesvis mindre än 10°.

Detta innebär att mindre klumpar pressas in i denna kil och pressas sönder och krossas till så små partiklar att de kan användas i den fär- diga slurryn.

Större klumpar pressas utåt av en sned yta 13b och dessa glider över ytan 12a och mot varandra så att de slipas av. Kärlväggen ombesörjer att de återigen föres in på ytan 12a för att matas bort av nästa vinge.

Härigenom nötes de sönder till mindre klumpar, som kan krossas i kvar- nen.

Den övre delen 13c är avsedd att fösa större klumpar framför sig men även bidraga till en förbättrad blandning. 12 458 665 Uppfinningen är givetvis inte begränsad tili den ovan såsom exempeï angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinningstanken illustrerad i efterföïjande patentkrav.

Claims (25)

'Ã 458 ses PATENTKRAV

1. Förfarande för att blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulver- formigt material med en vätska för att bilda en slurry under utnyttjande av ett, med en omrörare försett och nämnda vätska inneslutande, kärl och där det pulverformiga materialet tillsättes vätskan kontinuerligt eller diskontinuerligt, k ä n n e t e c k n a t därav, att det pulverformiga materialet tillsättes vätskan genom att det pulverformiga materialet transporteras via ett rör och att rörets ena ände, genom vilket det pulverformiga materialet utmatas, skall anordnas ett stycke under bland- ningens yta och intill nämnda omrörare.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det pulverformiga materialet bringas att passera igenom röret med hjälp av mekaniska hjälpmedel. '

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att det pulverformiga materialet, när det lämnat rörets ena ände, bringas till kontakt med omröraren, företrädesvis i form av en roterande propellerliknande anordning.

4. Förfarande enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att det pulverformiga materialet transporteras genom röret av en i röret orienterad skruvtransportör.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att via en i kärlets botten anordnad kvarn krossas i kärlet eller på annat ställe bildade klumpar.

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att bildad slurry uttages i eller intill blandningens yta.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att i kärlet avskärmas en ofullständig blandning från en fullständig bland- ning, som bildar en färdigblandad slurry. lLl 458 665

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att det torra pulverformiga materialet väljes från avfalls- produkter erhållna från en kontaktreaktor.

9. Förfarande enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att till kärlet tillsättes förutom det torra pulverformiga materialet jämväl färsk kalk samt vatten i slurryform.

10. Förfarande enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att tillsatsen färsk kalk samt vatten i slurryform sker över blandningens yta.

11. ll. Anordning (1) för att blanda ett torrt eller väsentligen torrt pulver- formigt material (2) med en vätska (3) för att bilda en slurry (9c) under utnyttjande av ett, med en omrörare (5) försett och vätskan (6) inneslu- tande, kärl (7) och där det pulverformiga materialet (2) är anordnat att bli tillsatt vätskan kontinuerligt eller diskontinuerligt, företrädesvis anpassad för att arbeta enligt ett eller flera av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d -därav, att ett för det pulverformiga materialet avsett rör (8) är anordnat att så samverka med kärlet (7) att dess ena ände (8a) blir belägen under blandningens (9) yta (9a) och att via meka- niska hjälpmedel (10) bringas det pulverformiga materialet (2) att passera igenom röret (8) och in i blandningen intill omröraren (5).

12. Anordning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att det mekaniska hjälpmedlet ( 10) utgöres av en transportör, exempelvis en skruvtransportör.

13. Anordning enligt patentkravet ll eller 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att rörets ena ände (Sa) och omröraren (5) är anordnade tätt intill varandra.

14. Anordning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att kärlets botten (7a) är utbildad avsmalnande nedåt, och att i den smalaste delen förefinns en kvarn (11), avsedd att krossa i kärlet (7) eller på annat ställe bildade klumpar. n; g 458 665

15. Anordning enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k n a d därav, att kvarnen (11) utgöres av en ojämn platta (12), exempelvis räfflad platta .(12a), och på ett litet avstånd över denna platta anordnade roterbara vingar (13,14).

16. Anordning enligt patentkravet 15, k ä n n e t e c k n a d därav, att vingarna (13,14) är sinsemellan orienterade och riktade så att de pressar små klumpar mot plattan (12).

17. Anordning enligt patentkravet 11, 12 eller 14, k ä n n e t e c k - n a d därav, att skruvtransportören (10), omröraren (5) och kvarnen (11) är drivna av en och samma axel (16).

18. Anordning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att färdigblandad slurry (9c) är uttagbar från kärlet (7) via ett i eller intill blandningens yta anordnat utlopp (4).

19. Anordning enligt patentkravet 11 eller 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att i kärlet är anordnat, intill utloppet, en avskärmning (17), avsedd att skilja en blandningszon (9b) i kärlet (7) från däri färdig- blandad slurry (4).

20. Anordning enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att röret (8) är anordnat vertikalt eller väsentligen vertikalt med skruv- transportören (10) uppfyllande rörets inre.

21. Anordning enligt patentkravet 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att rörets andra övre ände (8b) samverkar med ett trattformat påfyllningsorgan (20).

22. Anordning enligt patentkravet 21, k ä n n e t e c k n a d därav, att det trattformade påfyllningsorganet (20) innefattar ett eller flera längs innerytan förskjutbara skrapskenor (21). le '_ 458 665

23. Anordning enïigt patentkravet 17 eiier 22, k ä n n e t e c k n a d därav, att skrapskenorna (21) är drivna av nämnda axe1 (16).

24. Anordning enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att omröraren (5) är anordnad att ge biandningen en röreïse nedåt.

25. Anordning enligt patentkravet 15 e11er 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att vingarna (13,14) har i tvärsnitt L-form med en horisonteïit riktad dei utformad avsmaïnande från rotationscentrum.