DE1442394A1 - Kombinierter Klaer- und Speichertank - Google Patents

Kombinierter Klaer- und Speichertank

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DE1442394A1 DE19641442394 DE1442394A DE1442394A1 DE 1442394 A1 DE1442394 A1 DE 1442394A1 DE 19641442394 DE19641442394 DE 19641442394 DE 1442394 A DE1442394 A DE 1442394A DE 1442394 A1 DE1442394 A1 DE 1442394A1
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Description

Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Klärung von Flüssigkeiten und speziell einen kombinierten Tank zur Klärung, Eindickung bzw· Ablagerung und Speicherung.
CO O O OO
Bei vielen industriellen Verfahren, die die Verwendung von Klär— und Absetztanks einschließen, wächst die Notwendigkeit, urgaachtet von Schwankungen bei der Zufuhr der Mutterlauge eine angemessene Versorgung des Tanks aufrecht zu erhalten. Das übliche Mittel, die Beschickungsgeschwindigkeit auszugleichen, ist es, Speicher- oder Zwischenbehälter vorzusehen, mit Hilfe derer eine Zufuhrreserve angesammelt wird, aber solche Speicher— oder Zwischenbehälter besitzen bestimmte Schwierigkeiten, wie z. B., da die Tanks recht groß sind und oft in verschiedenen Höhenlagen liegen, was Probleme der Bodenflächenprojektion und der Anlagenplanung mit sich bringt. Auf einem Gebiet, auf dem die vorliegende Erfindung besonders brauchbar ist, nämlich beim Kaustifizieren von Papierrohlauge (craft green liquor), wie sie in Sulfat— pulpeverfahren in der Pulpe- und Papierindustrie verwandt wird, war es typischerweise üblich, einen Zwischen— oder Speichertank für die Rohlauge in der Fließlinie zwischen den Schmelze—Auflösbehältern und den Rohlaugenklärbehältem vorzusehen.
In der USA-Patentschrift 2.852.138 von Knight et al wurde vorgeschlagen, eine Vorrichtung zu verwenden, die in
einer einzigen Anlage einen Klär— oder einen Absetz— abschnitt und Vorrichtungen zum Auffangen von Schwankungen und zur Mutterlaugenzufuhr ~zxt vereinigt .
Obwohl diese Anlagen einige bekannte Probleme lösten, leiden sie doch und in beachtlicher Weise unter einer Zahl von Nachteilen, unter denen die Notwendigkeit zu nennen ist, den Klärabschnitt von dem Speicher- oder Zwischenabschnitt etwa durch einen Trog physikalisch zu trennen* Dieser Trog ist offensichtlich nicht nur teuer in der Montage, sondern liefert auch bei der Konstruktion des Tanks bestimmte Probleme.
Ein anderes unangenehmes Merkmal dieser Vorrichtung ist jenes, daß das einzige Mittel zur Verbindung zwischen den Abschnitten der Beschickungsschacht ist und daß daher im Falle t daß es notwendig sein sollte, die Auslaßöffnung des geklärten Ausflusses zu schließen, keine geklärte Flüssigkeit gelagert wird, da die rohe Beschickungsflüs— sigkeitt die während ihres Aufenthalts in dem Speicherafoscimitt teilweise geklärt sein kann, wieder aufg"eschlämrnt wird, wenn sie von dem oberen Abschnitt zu dem unteren Klärabschnitt durch den Beschickungsschacht fließt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu. liefern, die die Nachteile bekannter Anlagen überwinden. Eine andere allgemeine Aufgabe dieser Erfindung· ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die für die erforderliche Speicherkapazität in der gleichen Anlage sorgt, in der auch die Klärung durchgeführt wird.
Ein spezielles Ziel dieser PJrfindung ist es , ein Verfahren und eine Vorrichtung zu liefern, in der die erforderliche Speicherkapazität für geklärte Flüssigkeit in der gleichen Anlage erfolgt, die zur Klärung, Eindickung oder ähnlichen Behandlung benutzt wird.
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Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung zu schaffen, worin die Speicherkapazität für die rohe Mutterlauge sowie für die geklärte Flüssigkeit in der gleichen Anlage vorgesehen wird, die zur Klärung,Eindickung oder ähnlichen Behandlung verwendet wird.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung einen kombinierten Tank zur Klärung, Eindickung oder ähnlichen Absetzung und zur Speicherung mit einem Beschicklings— schacht, durch den die rohe Beschickungsflüssigkeit so eingeführt wird, daß die geklärt* ι i.ü-;-ifikoit in einen unversperrten, den Beschickungsschacht umgebexden Ringraum des Tanks steigt, um als geklärter Ausflußüberlauf ausgetragen zu werden, während sich die Feststoffe absetzen, um aus einer Schlamm-Austragöffnung am Boden des Tanks abgezogen zu werden, wobei der Austragüberlauf des geklärten Ausflusses merklich unterhalb des oberen Endes des Tanks vorgesehen ist, so daß, wenn die Beschikkungsgeschwindigkeit der in den Tank eingeführten rohen Beschickungelauge relativ zu der normalen Arbeitsgeschwindigkeit des geklärten Austrage gesteigert wird, der Pegel der geklärten Ausflußflüssigkeit in den Tank über den normalen Austragpegel steigen kann· Wenn demnach die Beschickungsgeschwindigkeit der rohen Beschickungslauge zeitwellig die Geschwindigkeit des geklärten Ausflusses übersteigt , wie dies der Fall sein kann, z. B. wenn der Austrag zur "Wartung eines Filters oder einer anderen Anlage, zu der der geklärte Ausfluß normalerweise strömt, abgeschaltet werden muß, muß die Beschickung mit einfließender roher Beschickungslauge nicht unterbrochen werden· In einem solchen Falle ist alles, was geschieht, daß der Pegel der Flüssigkeit steigen kann und der geklärte Ausfluß in dem Tank gespeichert wird und sofort wieder auegetragen werden kann, wenn die Wartung beendet ist.
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Es ist beabsichtigt, daß ein beachtlicher Speicher« raum vorgesehen werden soll( tuxct in der· Tat 1st es zweckmäßige ä.en normalen ÜberfluQaustrag des geklärten Ausflusses etwa feel einem. Drittel der Höhe vom Boden des Tanks aus gerechnet vorzusehens so daß der Tank eine Speicherkapazität liefert, die etwa zwei Dritteln seines normalen Arbeits— volnmens entspricht·
Zm allgemeinen wird der für den Notfall eingerichtete ÖberlamfauslaS nahe dem oberen Bude des Tanks für einen regulierten Austrag geklärten Ausflusses angebracht sein, ms. au verhindern., daß der Tank überläuft oder vielleicht s©r springt,, wenn er verschlossen ist* In. einigen Fällen. kann es aueli erwünscht sein* AuistragSffnungen für geklärten Ausfluß in mehreren versc&ieäenen Höhen anzubringen.
"Stsm klareren Yerstäadnis der Erfindung wird diese miin. aszhaneL eines Beispiels unter bestsg auf die Zeichnung nähe r e rläut ert.
Figur 1 stellt einen senkrecht etwa durch die Mitte eines kombinierten Klär- unä. Speiehertanks nach der Erfindung gelegten Aufriß dar und
Figtir 2 ist eine ähnliche'Darstellung-} die eine abgewandelte Formt der Erfindung zeigt«
Zn Figur 1 bezeichnet die Beamgsziffer 10 allgemein "einen Tsnk nach der Erfindung. In der Mitte des Tanks ist ein BescM.ekungsschacht 11 vorgesehen 9 in den die rohe Beschickungslauge zur Klärung durch eine Einfluß ^leitung eingeführt wird6 was durch Ventil 12a reguliert wird» BIe einfließende rohe Beschickungslauge sinkt in dem Beschickung^- schacht unter der Schwerkraft nach untens so daß die Feststoffe auf dem Boden des Tanks sich absetzen» während die Flüssigkeit aus dem Beschickungsschacht austreten und auf— waarfes rings tau den Beschickungsschacht strömen, um durch
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Leitungen 13 ausgetragen zu werden, die in die Ringleitung lh führen, aus der die Flüssigkeit durch die Pumpe 15 zu einem weiteren Abschnitt der Flüssigkeitsbehandlung ausgepumpt wird, wobei die Pumpe vom Typ mit variierbarer Geschwindigkeit und Kapazität sein kann. Ringleitung 14 kann zweckmäßigerweise mit einem Ventil i4a ausgestattet sein, um die Austraggeschwindigkeit von geklärtem Ausfluß zu regulieren.
Der übliche Rechenmechanismus 16 ist vorgesehen, um die abgesetzten Feststoffe vorzugsweise zu dem mittig gelagerten Austragsammelbehälter 17 zu schieben, und die Rechen-Antriebswelle 18 wird von einem motorbetriebenen Kopfstück angetrieben, das nicht gezeigt 1st, aber bequemerweise auf dem Stützmechanismus 19 oder dem Verbindungssteg am oberen Ende des Tankes angebracht sein kann· Der Beschickungsschacht kann auch an dem Stützgerüst 19 mit Hilfe von Befestigungsarmen 20 aufgehängt sein, und das Stützgerüst 19 selbst kann auf Befestigungsarmen 21 gelagert sein, die vom oberen Ende des Tanks eich erstrecken. Die einfließende rohe Beschlokungslauge wird kontinuierlich eingespei"t und bei normalem Arbeiten wird auch die aus fließende geklärt· Flüssigkeit entsprechend kontinuierlich mit einer regulierten Geschwindigkeit ausgetragen, die einen Flüssigkeitspegel etwa in Höhe der Ausflußleitungen hält. Im Falle jedooh, daß die Beschickungsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Austrage von geklärtem Ausfluß übersteigen sollte, steigt der Pegel in dem Tank, und die geklärte Flüssigkeit wird so bis zu irgend einem erwünschten Stand oberhalb Hie Flüssigkeitspegel bei normalem Arbeiten gespeichert. To r«ugs weise sieht man einen Überlauf aus fluß nahe dem oberen Knde des Tank« vor. Normalerweise sorgt man Jedoch dafür« daß dieser Überlaufauslaß 22 nur im Notfall bentttst wird, so daß Im Falle, daß der Flüssigkeitspegel bis su diesem Stand steigt, die Flüssigkeit ausgetragen und to Irgend einem passenden Speicherraum oder zur Ver wendung geleitet wird, bevor die Flüssigkeit willkürlich überfließen kann.
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Es sex darauf hingewiesen, daß, wie in Figur 1 geneigt, der Be s chi c-k&ftgs schacht 11 nach, oben über die gesarate HiS&e des Tanks reicht. Dies kann In einigen Fällen ein beachtlicher Vorteil sein, da so sin Speieherraum in deää Beschickung«schacht für einfließende rohs Beschickungslauge über dem normalen Arfeeitsspiegel geschaffen wirds DesEsaa-sh. zeigt die Anordnung in Pxgur 1 die Möglichkeit eier- Speicherung sowohl der einfließenden rohen Beschlckungsflüssigkeit wie aueh des geklärten Ausflusses.
- Die ±n Figmr %, gezeigte Anordnung· lanterssheidet sich "von der in Figur 1 gezeigten dahingehend, daß der Besch!ckungsschacht ia Figur 2 sich lediglieh geringfügig über d.©n Pegel bei normalem Arbeiten erstreckt s der dizrch die Atislaßieittmgea 13 eingestellt wird. In diesem Falle ist dsr Bescfeicloiiigsschacht am oberen Ende durch die Platte 23 im weseirfclichsai verschlossen, die eine Halterungfür die Antriebswelle 18 des Eedienmeehanismus besitzen kann. Dieser relativ 'ksxTze Beachickungsschacht 11a kann. BMOh. durch Arsae 20a aufgehängt sein, wie dies durch Figur gezeigt ist, welc&e »atiirlich langer als die entsprechenden Arme 20 in Figur 1 sind, aber gegebenenfalls- kann der Bs- , sciiickungsseliasht -auch in irgend einer anderen zweckmäßigen Weise befestigt seia* O'öwohl die Kosxstraktion aaeä Figur keine große Kapazität ssar Tariierung- der B©sciilekungsgeschviadigkeit liefert, besitzt sie dsa Tortsil, daß sie eina Wesentlioli gvöBoTQ . ununterbrochene Kapazität über dem nomaalesi Flüs'sig-keitspegel zur Spsiisheruag geklärter Fliissigfeeit Toraielrä* Auch kasin das ober® End· dee kurzen Besch£ckung3seh&oht®<3 11a benutzt werden» um «ine Füfertmgg^ asi einem siittlsx'ea Ptaikt der AsitriebsveXl« 18 anmibringen» "
Ss ist ".ein vichisiges Mevkaal der Erfindung« tia0-d*r Speicherraum fmr geklärt« Flüssigkeit Über - dam Arbeitspagel vollständig- imversperrt.- ist«" "
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vorzugsweise dicht unterhalb des Arbeitspegels in den Beschicklingsschacht eingeführt. Demnach könnten bei dem langen Beschickungsschacht, der in Figur 1 gezeigt ist, Leittutgen für einfließende Beschickung1 in verschiedenen Höhen nlt geeigneten Kontrollventilen für wahlweises Arbeiten bei verschiedenem Flüssigkeitsspiegel angebracht werden.
Zusammen mit dem kurzen Beschickungsschacht gemäß Figur 2, der ein verschlossenes oberes Ende besitzt v kann man irgend eine Vorrichtung, z. B. eine Entnahmeleitung, zum Auslassen mitgerissener oder eingeschlossener Luft anbringen.
Der lange Beschickungsschacht kann am oberen Ende offen oder geschlossen sein.
Bei bestimmten Verfahren kann die Speicherung der rohen Beschickungsflüssigkeit Hauptziel sein. Dies könnte z. B. der Fall sein, wenn die rohe Beschickungsflüssigkeit in ein Klärbecken oder einen ähnlichen Absetztank mit Unterbrechungen eingespeist wird, während der geklärte Ausfluß kontinuierlich mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit abgezogen werden soll. Xn solch einem Fall könnte der Beschickungsschacht eine Kapazität besitzen, die der des umgebenden Ringraumes · gleich oder größer ist. Für solch ein Verfahren würde es in vielen Fällen wünschenswert sein, Austragöffnungen für geklärten Ausfluß in verschiedenen Höhen anzubringen, um zu gewährleisten, daß geklärter Ausfluß durch die höchste solcher Auslaßöffnungen austritt, so daß bei <r> jeden Flüssigkeitsspiegel in dem den Beschickungs schacht »» umgebenden Ringraum die geklärte Flüssigkeit immer an
-^ einen Punkt abgezogen würde, der etwas unterhalb des JfJ höchsten Pegels liegt. oo
O Venn man entweder in dem Beschickungsschacht oder
in de« ihn umgebenden Ringraum bei verschiedenen Flüssigkeitsspiegeln arbeitet, kann man ein Schwimmerventil oder
andere automatisch, regulierte Ventile für das Öffnen und Schließen der verschiedenen Leitungen bei der Änderung des Pegels anbringen* Dies könnte in dem Fall recht wichtig sein, wenn der Flüssigkeitspegel in dem den Beschickungsechach, t umgebenden Ringraum variierbar ist. Xn diesem Fall wäre es wünschenswert sicherzustellen, <'■■'■'■ Flüssigkeit stets durch den obersten Auslaß abzuziehen, während die unteren Auslaßöffnungen verschlossen sind, um zu verhindern, daß ungenügend geklärter Ausfluß austritt·
Aus der vorangehenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung ist ersichtlich, daß die Aufgaben dieser Erfindung erfolgreich gelöst werden und daß viele praktische Vorteile erzielt werden» Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, können zahlreiche weiterer* Abwandlungen innerhalb des Erfindung s ge danke η s vorgenommen werden. Z.B. kann diese Erfindung bei einem Absetztank angewandt werden, der eine Vielzahl übereinander liegender Absetzzonen besitzt, welche durch einen Boden oder eine Trennwand physikalisch voneinander getrennt sind, und der mit einer Speicherzone für geklärten Ausfluß in dem Tank unmittelbar über der obersten Absetzzone und mit dieser verbunden ausgestattet ist, wie dies oben beschrieben wurde. Jede dieser Zonen ist vorzugsweise mit einem eigenen Rechenmechanismus, mit eigenen Austragleitungen für abgesetzten Schlamm und mit Auslaßöffnungen für geklärten Ausfluß versehen· Jedoch müssen bei dieser Ausfuhrungsformdie Auslaßöffnungen für geklärten Ausfluß so miteinander verbunden sein, daß geklärte Flüssigkeit aus Jeder Zone von einem gemeinsamen Sammelrohr ausgetragen wird, das von der Auslaßöffnung für Ausfluß der obersten Zone wegführt·
Wenn demnach die Beschickungsgeschwindigkeit der rohen Beschickungslauge die normale Arbeitsgeschwindigkeit des Austrage geklärten Ausflusses übersteigt, wird die geklärte Flüssigkeit gemäß dieser Erfindung in dem in dem Tank vorgesehenen Speicherraum gespeichert. Es ist also
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verständlich, daß die gesamten obigen Ausführungen sowie die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nur der Erläuterung dienen und den Erfindungsgedanken nicht beschränken.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    1 J Vorrichtung zur Klärung von Flüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Tank mit einem Boden und von diesem aufragenden begrenzenden Seitenwänden, Ablagerungsrechen, die zusammen mit dem Boden des Tanks in der Weise arbeiten, daß sie abgesetztes Material zu einer Austragöffnung für die Ablagerung schieben, einen in dem Tank angebrachten Beschickungsschacht, der sich vorzugsweise bis zu einem Punkt unmittelbar über diesen Rechen erstreckt, Beschickungsleitungen, die sich durch die Seitanwand des Tanks erstrecken und mit dem Bese hi ckungsschacht zur Einführung roher ungeklärter Flüssigkeiten direkt in den Beschickungsschacht und von dort abwärts in den Tank verbunden sind, und. Austragvorrichtungen für geklärten Ausfluß in der Seitenwand in einer für normalen Betrieb vorbestimmten Austraghöhe, wobei der Pegel merklich unterhalb des oberen Wandend.es liegt und, wenn die Besch.ickungsgeschwind.igke.it der in den Tank eingeführten rohen Flüssigkeit relativ zu der Austragsgeschwindigkeit des geklärten Ausflusses erhöht wird, die geklärte Flüssigkeit in dem Tank über die Austragvorrichtungen steigen kann.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohe Beschickung in den Beschickungsschacht an einem Punkt unmittelbar unter der Austraghöhe bei normalem Betrieb eingeführt wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Beschickungsschacht von einem Punkt unmittelbar über der Austraghöhe bei normalem Betrieb bis zu einem Punkt unterhalb der Austragvorrichtungen aber oberhalb der Rechen erstreckt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtungen für geklärten Ausfluß eine
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    den Tank umgebende Ringleitung besitzen, die mit dem Tank durch eine Vielzahl von Austragleitungen verbunden ist, welche von dem Tank zu der Ringleitung führen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auetragöffnung für abgesetzten Schlamm in dem Tank mittig gelagert ist und daß die Rechen so angebracht sind, daß sie abgesetzte Feststoffe zu einer mittigen Austragzone hin bewegen·
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank mit einer Trennvorrichtung versehen ist, die den Tank in eine Vielzahl von übereinander liegenden Absetzzonen teilt, aus denen geklärter Ausfluß aus einem gemeinsamen, von der obersten Zone wegführenden Sammelrohr ausgetragen wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, gekennzeichnet duroh einen Überlauf am oberen Ende der Seitenwand und einen Beschickungsschacht, der sich von einem Punkt unmittelbar über den Rechen im wesentlichen bis zum oberen Ende der Seitenwand erstreckt und dabei zwischen dem Beschickungsschacht und der Seitenwand eine ringförmige unversperrte Klärzone bildet.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Austragvorrichtungen für geklärten Ausfluß in verschiedenen Höhen in der Seitenwand vorgesehen ist, so daß der Austrag von geklärtem Ausfluß wahlweise relativ zu dem Pegel geklärter Flüssgikeit in der ringförmigen Klärzone reguliert werden kann.
  9. 9· Verfahren zum Ausgleich von Schwankungen und Unterbrechungen der Beschickungsgeschwindigkeit und des Austrage von geklärtem Ausfluß bei Klärverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man um eine im wesentlichen mittig gelagerte Beschickungszone, die rohes zu klärendes Be-
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    schickungsmaterial enthält, eine Zone geklärter Flüssigkeit schafft, die Beschickungezone in hydraulischer Verbindung mit der Zone geklärter Flüssigkeit hält, rohe zu klärende Beschickung in die Beschickungezone mit einer im wesentlichen kontinuierlichen vorbestimmten Geschwindigkeit einführt, wobei das rohe Beschickungematerial beim Strömen aus der Beschickungszone in die Zone mit geklärter Flüssigkeit geklärt wird, daß man geklärten Ausfluß aus der Zone geklärter Flüssigkeit im wesentlichen ;mit der genannten vorbestimmten Geschwindigkeit abzieht, wobei in der Zone mit geklärter Flüssigkeit bei normalem Betrieb ein im wesentlichen konstanter Pegel geklärter Flüssigkeit gehalten wird, und daß eine Speioherzone unmittelbar über der Zone mit geklärter Flüssigkeit und mit dieser verbunden aufrechterhalten wird, so daß, wenn die Beschickungsgeschwindigkeit die Austraggeschwindigkeit übersteigt, die geklärte Flüssigkeit von der Zone geklärter Flüssigkeit in die Speicherzone steigen kann·
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß in der Speicherzone geklärte Flüssigkeit und in der Beschickungszone rohes Beschickungsmaterial gespeichert wird.
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