Способ фракционирования мокрых суспензий, содержащих бумажные волокна, а также гидроциклон для осуществления способа - RU2007110481A

Реферат

1. Способ разделения мокрых суспензий (S), содержащих бумажные волокна, при применении по меньшей мере одного гидроциклона с концом для загрузки (2) и концом для выгрузки (3), причем в гидроциклон через по меньшей мере одно загрузочное отверстие (10) подают и приводят во вращение суспензию, содержащую бумажные волокна, причем под воздействием центробежных сил тяжелая фракция (Н) скапливается на внутренней стенке гидроциклона и вдоль по ней направляется к лежащему на конце (3) для выгрузки разгрузочному отверстию (7) для тяжелых веществ, и легкая фракция (L) скапливается в центральной области гидроциклона и отводится через разгрузочное отверстие (6) для легких веществ, отличающийся тем, что поступившая через загрузочное отверстие (10) вращающаяся суспензия (S), содержащая бумажные волокна, сначала направляется в сужающееся в осевом направлении первое кольцевое пространство (4) и затем во вновь расширяющееся в осевом направлении второе кольцевое пространство (5).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию (S), содержащую бумажные волокна, в загрузочное отверстие (10) подают с консистенцией свыше 0,5%, предпочтительно выше 1%.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выпуск легкой фракции (L) осуществляют на конце (3) для выгрузки гидроциклона.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выпуск легкой фракции (L) производят на конце (2) для загрузки гидроциклона.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензия направляется через лежащий между первым кольцевым пространством (4) и вторым кольцевым пространством (5) узкий участок (8), самая малая радиальная ширина зазора (9) которого составляет максимально 10 мм, предпочтительно максимально 3 мм.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что суспензию (S), содержащую бумажные волокна, при переходе из первого кольцевого пространства (4) во второе кольцевое пространство (5) разбавляют разбавляющей жидкостью (W).

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что разбавление производят ниже узкого участка (8) по течению.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что разбавление производят таким образом, что тяжелая фракция (Н), поступающая к разгрузочному отверстию (7) тяжелых веществ, по существу, соответствует консистенции суспензии (S), содержащей бумажные волокна, подаваемой на загрузке.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что суспензию ниже второго кольцевого пространства (5) по течению направляют в третье кольцевое пространство (4`), на противоположном течению конце которого находится другой узкий участок (8`).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что суспензия ниже второго узкого участка (8`) по течению поступает в четвертое кольцевое пространство (5`), поперечное сечение которого расширяется в осевом направлении.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что суспензия проходит по меньшей мере через три узких участка.

12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что объемный поток тяжелой фракции (Н), отводимый через разгрузочное отверстие (7) для тяжелых веществ, устанавливают на уровне 35-65%, предпочтительно 40-60%, от объемного потока, поступающего в загрузочное отверстие (10).

13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что бумажные волокна, содержащиеся в суспензии (S), представляют собой свежие волокна.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что свежие волокна представляют собой древесные волокна.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что свежие волокна представляют собой волокна целлюлозы.

16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что бумажные волокна, содержащиеся в суспензии (S), представляют собой волокна макулатуры.

17. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полученную легкую фракцию (L) обогащают гибкими волокнами, а тяжелую фракцию (Н) жесткими волокнами.

18. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что тяжелую фракцию (Н) обогащают толстыми волокнами, а легкую фракцию (L) тонкими волокнами.

19. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что легкую фракцию (L) обогащают волокнами весенней древесины, а тяжелую фракцию (Н) волокнами летней древесины.

20. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что тяжелую фракцию (Н) обогащают примесями.

21. Гидроциклон для осуществления способа по одному из предыдущих пунктов с разделительным пространством, имеющим выпуклую внутреннюю стенку (14), с концом (2) для загрузки и концом (3) для выгрузки, причем на конце (2) для загрузки находится по меньшей мере одно тангенциальное загрузочное отверстие (10) для суспензии (S), содержащей бумажные волокна, на конце (3) для выгрузки находится разгрузочное отверстие (7) для тяжелых веществ, а также имеется по меньшей мере одно расположенное в центральной части гидроциклона разгрузочное отверстие (6) для легких веществ, отличающийся тем, что ниже загрузочного отверстия (10) по течению находится сужающееся в осевом направлении первое кольцевое пространство (4), и к нему примыкает вновь расширяющееся в осевом направлении второе кольцевое пространство (5).

22. Гидроциклон по п.21, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (6) для легких веществ находится на разгрузочном конце (3).

23. Гидроциклон по п.21, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (6`) для легких веществ находится на загрузочном конце (2).

24. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что между первым кольцевым пространством (4) и вторым кольцевым пространством (5) находится узкий участок (8).

25. Гидроциклон по п.24, отличающийся тем, что минимальная ширина зазора (9) составляет максимум 20 мм, предпочтительно 3 мм.

26. Гидроциклон по п.24, отличающийся тем, что кольцевые пространства (4, 5) образованы между центральным неподвижным вытеснителем (1, 1`) и внутренней стенкой гидроциклона.

27. Гидроциклон по п.26, отличающийся тем, что вытеснитель (1, 1`) имеет по меньшей мере одну коническую поверхность (18, 18`).

28. Гидроциклон по п.26 или 27, отличающийся тем, что вытеснитель имеет по меньшей мере одну выпуклую поверхность (19).

29. Гидроциклон по п.26 или 27, отличающийся тем, что вытеснитель имеет по меньшей мере одну вогнутую поверхность (20).

30. Гидроциклон по п.26 или 27, отличающийся тем, что вытеснитель в области узкого участка (8) имеет идущий по периметру уступ (21), за счет которого часть вытеснителя ниже по течению имеет меньший диаметр.

31. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере один подвод (11) для разбавляющей воды (W), который гидравлически соединен с переходом от первого кольцевого пространства (4) ко второму кольцевому пространству (5).

32. Гидроциклон по п.31, отличающийся тем, что разбавляющая жидкость (W) подается в кольцевую камеру (12) для разбавления, которая на переходе от первого кольцевого пространства (4) ко второму кольцевому пространству (5) образует кольцевой зазор.

33. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что внутренняя стенка (14) гидроциклона под вторым кольцевым пространством (5) выполнена, по существу, цилиндрической.

34. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что внутренняя стенка (14) гидроциклона по всей осевой длине выполнена цилиндрической.

35. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что он имеет центральный неподвижный вытеснитель (1), на котором находятся поверхности для ограничения первого кольцевого пространства (4) и второго кольцевого пространства (5).

36. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что наибольший диаметр (13) внутренней стенки (14) составляет максимально 150 мм, предпочтительно максимально 70 мм.

37. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что осевая длина (15) первого кольцевого пространства (4) составляет по меньшей мере 40%, предпочтительно по меньшей мере 50% максимального диаметра (13).

38. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что осевая длина (16) второго кольцевого пространства (5) имеет величину, составляющую от 10 до 200%, предпочтительно от 50 до 100% максимального диаметра (13) внутренней стенки (14).

39. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (7) для тяжелых веществ в радиальном направлении связано с гидроциклоном.

40. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (7) для тяжелых веществ тангенциально связано с гидроциклоном.

41. Гидроциклон по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что разгрузочное отверстие (6) для легких веществ образовано трубой, выступающей в гидроциклон.