FI91291B - Suodatuslaite selluloosakuitujen siirtämiseksi ylipaineessa yhdestä suspendoivasta nestevirrasta toiseen - Google Patents

Description

91291 SUODATUSLAITE SELLULOOSAKUITUJEN SIIRTÄMISEKSI YLIPAINEESSA YHDESTÄ SUSPENDOIVASTA NESTEVIRRASTA TOISEEN - SILAP-PARAT FÖR ATT UNDER ÖVERTRYCK ÖVERFÖRA CELLULOSAFIBRER FRÄN ETT SUSPENDERANDE VÄTSKEFLÖDE TILL ETT ANNAT 5

Ennestään tunnetaan suodatuslaitteita (esim. englantilaisesta patenttijulkaisusta nr. 618 316), joissa kuitususpen-sio suodatetaan pyörivän tasomaisen tai pyöreän 10 levysuodattimen läpi ja suodattimelle kertyneet, esimerkiksi keittoliuoksesta erottuneet kuidut poistetaan suodattimesta siirtämällä toiseen paikkaan levyn takaa suunnatun toista nestettä, kuten puhdasta vettä olevan suihkun avulla. Näin kuidut siirtyvät toiseen nesteeseen ja tulevat suspen-15 doiduiksi siihen.

Esillä oleva keksintö liittyy vastaavaan ongelmaan, joka koskee kuitujen siirtämistä yhdestä nesteestä toiseen kiertyvää tasomaista suodatuslevyä käyttäen, mutta esillä 20 olevassa keksinnössä ratkaistaan vaikeampi ongelma, joka koskee tämän kuitujensiirtymisen aikaansaamista pitämällä kuituihin ja osallistuviin nesteisiin kohdistuva ylipaine oleellisesti ottaen samana.

25 Periaatteessa tämä mahdollistetaan käyttämällä paineastiaa, jossa on väliseinä, joka jakaa astian kahteen kammioon, joiden välissä tapahtuu vaihto suodatuslevyn avulla, joka liikkuu väliseinässä olevassa urassa tiiviisti. Suo-datuslaitteen oleelliset tunnusmerkit on selostettu liit-30 teenä olevissa patenttivaatimuksissa tarkemmin.

Joitakin tämän keksinnön mukaisen suodatuslaitteen toteutusmuotoja selostetaan tarkemmin jäljempänä liitteenä olevien kuvien avulla, joissa kuva 1 esittää laitteen 35 ensimmäistä toteutusmuotoa pystypoikkileikkauksena, kuva 2 esittää samaa vaakapoikkileikkauksena, joka on 2 otettu kuvan 1 linjaa II piktin, ja kuva 3 esittää suurennetussa mittakaavassa poikkileikkausta laitteeseen kuuluvasta suodatuslevystä, joka poikkileikkaus on otettu kuvan 2 linjaa III-III pitkin. Kuva 4 esittää vaakaleikkausta 5 toisesta esillä olevan keksinnön mukaisen suodatuslaitteen toteutusmuodosta.

Kuvissa 1-3 esitettyyn suodatuslaitteeseen kuuluu suljettu paineastia, joka on tarkoitettu kestämään korkeata painetta, 10 joka on esimerkiksi 10 bar:in suuruusluokkaa, ja jonka vaippa on lujuussyistä suunnilleen litistetyn pallon muotoinen. Astia koostuu kahdesta, oleellisesti ottaen identtisestä ja symmetrisestä puolikkaasta 11, 13, jotka on vaakatasossa liitetty yhteen vastakkain sijaitsevien 15 rengaslaippojen 15, 17 avulla. Saumaan on tiiviisti puristettu rengasmainen tiiviste 19. Astia on sisältä jaettu keskellä olevalla väliseinällä, joka koostuu yläosasta 21, joka on yhdistetty astian ylempään puolikkaaseen, ja alaosasta 23, joka on yhdistettu astian alempaan 20 puolikkaaseen 13. Nämä seinän osat ovat oleellisesti ottaen tasomaisia ja ulottuvat halkaisijamaisesti astian poikki niin, että se tulee jaetuksi kahteen eri kammioon, A ja B. Seinän osien vastapäiset vapaat päät liittyvät vastakkaisiin suuntiin suuntautuviin laippoihin 25 ja 25 27, joiden leveys kasvaa astian kehään päin mentäessä.

Nämä ylempi ja alempi laippa ovat etäisyydellä toisistaan niin, että niiden väliin muodostuu vaakasuora, tasaleveä rako. Tämä muodostaisi käytävän väliseinän vastakkaisten puolten väliin, ellei jäljempänä kuvattua levysuodatinta 30 29 olisi sijoitettu siihen.

Suodatuslevy, jota kokonaisuudessaan tarkoittaa numero 29, koostuu kahdesta yhtä suuresta, vaakasuorasta, tasaisesta ja yhdensuuntaisesta tukilevystä 33 ja 35, jotka puristavat 35 väliinsä tiheäsilmäisen siiviläkankaan 31 (ks. kuva 3). Tukilevyssä on lukuisia vastakkain sijaitsevia, läpi 3 91291 meneviä koloja 37, 39, joissa siiviiäkangas on vapaana. Ylemmän tukilevyn kolot 37 muodostavat taskuja, joiden pohjan muodostaa siiviiäkangas, ja jotka ovat ylhäältä avoimia niin, että kuitumateriaali voi kertyä taskuihin 5 ja pysyä siiviläkankaan avulla niissä. Alempi tukilevy 35 on ohuempi kuin ylempi 33, jotta taskut ovat mahdollisimman syviä. Suodatuslevyn 29 keskus on kiinnitetty moottorilla (ei näy kuvassa) kierrettävään pystysuoraan akseliin 41, joka sijaitsee ylemmän seinäosan 21 sisällä 10 ja on alapäästään laakeroitu alemmassa seinäosassa 23 olevaan syvennykseen.

Suodatuslevy ulottuu astian koko poikkileikkausalueen yli ja jakaa sen kummatkin kammiot ylempiin tiloihin 15 A^, B1 ja alempiin tiloihin A2, B2· Sen ympyränmuotoinen reuna tunkeutuu rengasmaiseen uraan, joka on laippojen 15 ja 17 välissä. Näin suodatuslevy tulee reunastaan ohjatuksi ja tuetuksi mahdollista taivutusta vastaan, jota sen eri puolilla vallitseva paine-ero aiheuttaa.

20 Suodatuslevyn paksuus vastaa laippojen 25 ja 27 välistä etäisyyttä niin, että välissä oleva rako täyttyy ja tulee tiiviisti suljetuksi, mutta on toki selvää, että pitää olla olemassa tietty pelivara, jotta levyn kiertoliikkeelle ei ole estettä. Suodatuslaitteen kammiot A ja B kuulu-25 vat erillisiin virtauksiin, jotka on liitetty syöttö-aukkoihin 45, 49 ja poistoaukkoihin 47, 51 astian ulkopuolella. Kun kuitususpensio johdetaan pystysuorana virtana oikean kammion A^, A2 läpi, erottuvat kuidut taskujen 37 pohjassa olevalle sihtiliinalle samalla, kun 30 kuiduista puhdistettu neste jatkaa ulos poistoaukon 47 kautta. Kun kuiduilla täytetyt taskut on pyöräytetty vasemman kammion puolelle ja toista nestettä tuodaan sisään syöttöaukosta 49, tempaa tämä neste kuidut pois taskuista ja muodostaa uuden suspension, joka poistuu 35 aukosta 51. Kummassakin virtauksessa voi vallita oleellisesti ottaen sama ylipaine niin, että kuidut siis 4 siirtyvät yhdestä nesteestä toiseen ylipaineen pysyessä samana. Sihtiliinassa esiintyvästä paine-erosta johtuen voi esiintyä tiettyjä paine-eroja. Jotta vuotovirrat saataisiin kulkemaan haluttuun suuntaan, voi lisäksi olla 5 edullista pitää yllä pientä paine-eroa kammioiden välillä.

Suodatuslevyssä olevat kolot 37, 39 ovat muodoltaan säteet-täisiä sektoreita, joiden välissä on puolamaiset, osat 52, joita ei ole läpäisty. Kolojen ulkokehän puoleinen 10 leveys on kaikkialla hieman pienempi kuin laippojen 25, 27 ulkokehän puoleinen leveys. Näin ollen ei samalla etäisyydellä levyn keskeltä voi mikään kolo tai tasku koskaan joutua samanaikaisesti kosketukseen molempien kammioiden kanssa. Lukuunottamatta tiettyä vuotoa pitkin 15 levyn ylä- ja alapuolta, jolta ei voida välttyä, tapahtuu nesteiden sekoittumista vain sen vuoksi, että kuiduista tyhjät kolot kuljettavat nestettä sulun läpi edes takaisin väliseinän kautta. Siksi taskut pitää täyttää kuiduilla niin hyvin kuin mahdollista, jotta 20 taskujen täytyy kulkea väliseinien läpi niin vähän kuin mahdollista.

Käytännön kokeet ovat osoittaneet, että jos neste, joka halutaan puhdistaa kuiduista, on lipeätä, jonka kuitupi-25 toisuus on 200 ppm ja taskujen täytteestä 10 % on kuitua ja 90 % lipeätä, siirtyy puhdistettavsta lipeästä vain 0,2 %.

Kuvassa 4 esitetty toteutusmuoto eroaa edellä kuvatusta 30 siten, että halkaisijankaltaiset väliseinät 21, 23 on korvattu väliseinällä, joka muodostuu kahdesta, terävässä kulmassa toistensa suhteen olevasta tasomaisesta seinästä 53,55. Muut numerot tarkoittavat samoja yksityiskohtia kuin kuvassa 1. Astian sisus on jaettu kahteem kammioon 35 C ja D, jotka ulottuvat eripituisille kehän jaksoille, esimerkiksi vastaavasti 90 % ja 10 % poikkileikkauksen 5 91291 pinta-alasta. Näin ollen käytetään suurempaa osaa astiasta enemmän aikaavievään kuitujen taskuihinkeräämi-seen kuin niiden tyhjentämiseen. Jos kummassakin kammiossa pidetään virtausnopeus samana, antaa tämä suodatuslaite 5 10-kertaisen sakeutumisen, mitä arvoa voidaan vielä kohottaa, jos virtausnopeutta pienemmän kammion läpi vähennetään. Toteutusmuoto sopii erityisesti siinä tapauksessa, että halutaan puhdistaa vähäisen kuitupitoisuuden sisältävää lipeätä.

10

Se virtaus, joka ottaa mukaansa kuidun, on edullista johtaa vähäisen ylipaineen alaisena olevaan käsittelysäi-liöön, josta kuidut otetaan talteen. Jos suodatuslaitteen toinen kammio on liitetty jatkuvatoimisesta selluloosakat-15 tilasta tulevaan putkeen, joka tuo haihdutettavaksi tarkoitettua lipeää, voi toinen kammio esimerkiksi liittyä putkeen, joka vie nestettä, esimerkiksi pesunestettä ja sen mukana olevia kuituja, ulostuloon kytkettyyn paine-diffusööriin tai vastaavaan tai myös takaisin kattilan 20 hakkeensyöttökiertoon.

Toinen suodatuslaitteen käyttömahdollisuus on johtaa kuidut painediffusöörin kuiturikkaasta ulostulosta pesuveteen ja täten takaisin massavirtaan.

25

Edellä selostettuja toteutusmuotoja voidaan tietysti yksityiskohdiltaan muunnella keksinnön kattamissa rajoissa.

Astia voi näin ollen olla sylinterimäinen ja kuperilla päillä varustettu, jolloin sylinterimäisen osan sisä-30 puolelle saattaa tarvita asentaa kiinteät tuet vastustamaan muodonmuutosta suurten paine-erojen vallitessa.

Sen sijaan, että suodatuselementti olisi kudottu metalli-lankaverkko, voi taskujen pohja olla rei'itetty tai uritettu metallilevy. Laitetta on selostettu sitä silmällä-35 pitäen, että liittäminen on suoritettu pystysuoraan nestevirtaan, mutta tietyissä tapauksissa saattaa olla 6 sopivaa kääntää laite kyljelleen niin, että virtauksista tulee vaakasuoria tai mahdollisesti vinosti suunnattuja, jolloin putkien liitoskohtia saattaa myös tarvita muuttaa. Vielä eräs muunnos saattaa koostua pystysuorilla 5 seinillä esimerkiksi neljään osaan jaetusta astian sisuksesta, joihin virtaukset kytketään rinnan vuorotellen ylöspäin ja alaspäin virtaaviksi, jolloin niiden paine-vaikutus jakautuu suodatuslevyn kehän alueelle ja tasoittuu keskinäisesti.

Claims (11)

91291 7 PATENTTIVATIMUKSET:

1. Suodatuslaite, jolla voidaan erottaa suspendoitu-neet hiukkaset, mielellään selluloosakuidut, käsittely- 5 nesteen, esimerkiksi keitto- tai valkaisulipeän, virrasta ja siirtää hiukkaset toiseen nestevirtaan pitämällä samalla yllä ylipainetta hiukkasissa ja virroissa, tunnettu siitä, että siinä on suljettu paineenkestävä astia (11, 13), joka väliseinällä (21, 23) on jaettu 10 kahteen kammioon (A,B), joilla on erilliset sisääntulot (45,49) ja ulostulot (47,51) erillisille nestevirroille, ja jossa astiassa on väliseiniä vastaan kohtisuorassa oleva ympyränmuotoinen suodatuslevy (29), joka jakaa nämä kammiot (A, B) erillisiin tiloihin (A^, A2 ja vastaavasti 15 B^, B2), ja joka suodatuslevy liikkuu väliseinässä. olevassa urassa täyttäen sen oleelliset! ottaen kokonaan ja on kiinnitetty pyöritettävään akseliin (41), jotta suodatuslevyä voidaan pyörittää mainittujen kammioiden välillä niin, että hiukkaset, jotka väliseinän yhdellä 20 puolella kertyvät suodatuslevylle, siirtyvät väliseinän toiselle puolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että suodatuslevy sisältää avoimia taskuja 25 (37), joissa on suodattava poistoaukko sisältäen mielellään siiviläkankaan (31) kuitujen jne. keräämiseen läpi virtaavasta nestevirrasta, kun taskut (37) ovat ensimmäisessä kammiossa (A), ja joista taskuista kuitutäyte voidaan poistaa toisella, vastakkaiseen suuntaan virtaa-30 valla nestevirralla, kun taskut ovat toisessa kammiossa (B).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että suodatuslevyssä (29) on siiviläkangas (31) kiin- 35 nitettynä kahden tasaisen ja yhdensuuntaisen levyn (33,35) väliin, joissa on vastakkaiset kolot (37,39) niin, että 8 kolot toisessa levyssä muodostavat taskuja sellaisten hiukkasten paikoillaanpitämiseen, jotka eivät läpäise seulaa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suodatuslevy, tun nettu siitä, että kolot (37,39) ovat sektorimaisia ja niiden väleissä olevat ehjät levyalueet (52) ovat leveydeltään sellaiset, että ne kolojen kulkiessa väliseinän raon läpi lähes liittyvät väliseinän reunoihin ja estävät 10 kyseisten kahden kammion välisen yhteyden.

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että väliseinän molemmat osat (21, 23) päättyvät raon vieressä laippoihin (25,27), joiden koko- 15 naisleveys ylittää kolojen (37,39) leveyden niin, että kolot kulkiessaan väliseinän läpi eivät koskaan ole samanaikaisesti yhteydessä molempiin kammioihin (A,B).

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen suodatuslaite, 20 tunnettu siitä, että suodatuslevyn (29) ulkoreuna sijaitsee astian seinän pyöreästi tai sylinterimäisesti mutkalla olevassa osassa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suodatuslaite, tun-25 nettu siitä, että suodatuslevyn (29) reuna on tuettu astian seinään.

8. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että astiassa on ero- 30 tussauma (15,17) keskellä suodatuslevyä (29) varten, ja että tämän reuna työntyy osittain sauman sisään.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että väliseinä koostuu kahdesta, alle 180 35 asteen kulmassa toistensa suhteen sijoitetusta, tasomaisesta seinäosasta (53,55, kuva 4), jotka jakavat astian sektoreihin eli suurempaan hiukkastenkeräyskammioon ja 9 91291 pienempään hiukkastenpoisjohtamiskammioon.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatuslaite, tunnettu siitä, että suodatuslevyn akseli (41) on väliseinän (21) sisällä. 5

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen suodatuslaitteen muunnos, tunnettu siitä, että astia on useilla, esimerkiksi neljällä, väliseinällä jaettu useaan kammiooon yhdensuuntaisia nestevirtoja varten, 10 joiden suunta vuorottelee vastakkaisten suuntien välillä. 10