【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
繊維懸濁液を軽い汚染物質から浄化するだめの方法及び配列発明の技術分野
本発明は繊維物質懸濁液を細長い又は平たい軽量の粒子の形の容易に分離可能で
ない汚染物質、例えばシャイブく木材破片）、プラスチック断片又は類似物から
懸濁液を一つの分離プロセスに付することにより少なくとも実質的に浄化するた
めの方法に係り、この分の重いフラクション出口に於ける量及び入口に於ける量
との関係で夫々ある時、ａがｂよりも大きく、好ましくはずっと大きい様な軽い
フラクション出口と重いフラクション出口との間の面積及び／或いは逆圧の関係
で行われる。本発明は又発明方法を遂行するためのハイドロサイクロンに係り、
又繊維物質の懸濁液を軽い汚染物質から浄化する様に作用するカスケード状に連
結されたハイドロサイクロンのシステムにかかるサイクロンを使用することに係
る。
軽い汚染物質の語によりここで、そして後述に於いては、次の様な粒子を意味す
る。即ち、繊維懸濁液を通常の円錐形ハイドロサイクロンに於いて処理する時、
好ましくはその粒子がベース出口を通して懸濁液に随伴する様にさせる性質を有
するものである。重い粒子の語により好ましくはハイドロサイクロンからその先
端出口を通って出て行く様な粒子を意味する。
最近の時期に於いて家庭の不用紙をもう一度使用するためリサイクルごとが一層
普通になってきた。かかる家庭の不用紙はプラスチックでコートされていたり、
ワックスがけされているかも知れない。
築められた不用紙の梱は屡々又他の起源のプラスチック、例えばその中に不用紙
が集められていたプラスチックの袋又は大袋や、又発泡プラスチック、自己接着
性テープ、所謂ホットメルト及び他の汚染物質を含むであろう。これらの汚染物
質は新しい紙が不用紙から製造される前に除かれねばならない。紙を回収システ
ムへ導入する前に除かれないこれらの汚染物質の大部分はふるいの助けにより、
又はふるい要素を組み込んである他の装置の助けにより抽出される。
ふるい又は濾過装置を通過するこれらの異質の又は汚染する粒子は、他の手段に
より抽出されねばならない。
木材チップをバルブ化する時得られるか又は何らか他の態様で得られる繊維懸濁
液は又プラスチック材料及び他の汚染物質を含有し易い。これらの他の汚染物質
は就中シャイブ、即ち充分に離解されなかった木材を含む。これらのシャイブは
大部分ふるいを通過するであろうから、それ故何らか他のやり方で、他の望まし
くない粒子と同様に除かれねばならない。
繊維懸濁液ふるい区画の下流にある懸濁液中に残存するこれらの汚染物質はその
起源の如何に拘わらず懸濁液から除かれねばならない。ハイドロサイクロンがこ
の目的に使用される。
多年に亘り、ハイドロサイクロンは繊維懸濁液から小さな且つ好ましくは短くて
太く、湿潤繊維よりも密度のより大きい粒子を抽出するために使用されて来た。
これらの短くて太い粒子はハイドロサイクロンの重いフラクション出口を通して
、即ち通常の円錐形／’％イドロサイクロンの先端出口を通して除かれる。従っ
て、ベース出口を通して取り出されるフラクションについてはこれらをアクセプ
ト（受容）と呼ぶのが普通になっている。
最近ではサイクロンの通常の操作方法によって除かれないそれらの粒子の抽出又
は除去のための方法が提案されている。これらの粒子ないし汚染物質はシャイブ
の様な細長い粒子、平らな又はフレーク状の粒子、例えば薄いプラスチックフォ
イル、及びセルロース繊維の密度より低い密度の粒子、例えばあるタイプのホッ
ト・メルト及び自己接着テープ、及び発泡プラスチックからなる。これらの汚染
物質は以下の記述に於いて、そしてクレームに於いて軽い粒子或いは軽い汚染物
質とよばれるか、又は単に汚染物質として言及される。かくして軽い粒子の語に
よって、単にセルロース繊維よりも軽い粒子を意味するだけでなく、又ハイドロ
サイクロンをその軽いフラクション出口を通して出ていく他の粒子をも意味する
。繊維懸濁液から軽い粒子を除去するための方法がスウェーデン特許明細書第３
１１４７０号に述べられている。この特許によれば、かかる分離はハイドロサイ
クロンに入る繊維流れの大部分がハイドロサイクロンの先端出口を通して、そし
て残りはそのベース出口を通して取り出される時達成される。先端出口を通して
取り出されたフラクションはアクセプト（受容）フラクション、即ち重いフラク
ションであり、ベース出口を通して取り出されたフラクションはりジェツト（排
除）フラクション、即ち軽いフラクションである。この操作方法は可能である。
何故なら、分離はハイドロサイク［１ンの夫々のベース及び先端用
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION Methods and arrangements for purifying fiber suspensions from light contaminants
The present invention provides an easily separable fibrous material suspension in the form of elongated or flat lightweight particles.
Free from contaminants, e.g. shives (wood debris), plastic debris or similar
to at least substantially purify the suspension by subjecting it to a separation process;
For this method, the amount at the outlet and the amount at the inlet of this heavy fraction.
When a is larger than b, preferably much larger, in relation to
Area and/or back pressure relationship between fraction outlet and heavy fraction outlet
It will be held in The invention also relates to a hydrocyclone for carrying out the inventive method,
It also acts in a cascade to purify the suspension of fibrous material from light contaminants.
related to the use of cyclones in connected hydrocyclone systems.
Ru.
By light pollutants we mean here, and in the following, particles such as:
Ru. That is, when processing a fiber suspension in a conventional conical hydrocyclone,
preferably has properties that cause the particles to be entrained into the suspension through the base outlet.
It is something to do. The term heavy particles preferably refers to hydrocyclones and beyond.
Means particles that exit through an end outlet.
In recent times, recycling is becoming more and more common in order to reuse household waste paper.
It's becoming normal. Such household waste paper is coated with plastic,
It may have been waxed.
The constructed waste packaging is often also made of plastic of other origins, e.g.
plastic bags or large bags in which materials were collected, foamed plastic, self-adhesive
may contain adhesive tape, so-called hot melt and other contaminants. these contaminants
The stain must be removed before new paper is manufactured from waste paper. paper collection system
Most of these contaminants that are not removed before introduction into the system are removed with the aid of sieving.
or with the aid of other devices incorporating sieving elements.
These foreign or contaminating particles that pass through the sieve or filtration device are removed by other means.
must be extracted.
Fiber suspension obtained when bulbing wood chips or obtained in any other manner
Fluids are also likely to contain plastic materials and other contaminants. These other contaminants
includes, among other things, shive, i.e., wood that has not been fully disintegrated. These shives are
Most will pass through the sieve and therefore in some other way other desirable
They must be removed in the same way as non-existent particles.
These contaminants remaining in the suspension downstream of the fiber suspension sieve section are
Regardless of its origin, it must be removed from the suspension. Hydro cyclone
used for the purpose of
For many years, hydrocyclones have been used to remove fiber suspensions from small and preferably short
It has been used to extract particles that are thicker and denser than wet fibers.
These short and thick particles pass through the heavy fraction outlet of the hydrocyclone
, i.e. through the tip outlet of a conventional conical/'% hydrocyclone. follow
and accept these for fractions withdrawn through the base outlet.
It has become common to call it ``to'' (acceptance).
Nowadays, extraction or
A method has been proposed for its removal. These particles or contaminants are
elongated particles, flat or flake-like particles, e.g. thin plastic phos
particles, and particles with a density lower than that of cellulose fibers, such as certain types of hops.
Consists of melt and self-adhesive tape, and foamed plastic. these contaminations
Substances are defined as light particles or light contaminants in the description below and in the claims.
pollutants or simply referred to as pollutants. Thus, the term for light particles
Therefore, it does not only mean particles that are lighter than cellulose fibers, but also particles that are lighter than cellulose fibers.
Also refers to other particles leaving the cyclone through its light fraction outlet.
. A method for removing light particles from fiber suspensions is disclosed in Swedish patent specification no.
No. 11470. According to this patent, such separation
Most of the fiber flow entering the cyclone is passed through the hydrocyclone tip outlet and
and the rest is accomplished when removed through its base outlet. through the tip outlet
The fraction removed is the acceptance fraction, i.e. the heavy fraction.
fraction beam jet (exhaust) taken out through the base outlet.
) fraction, that is, the light fraction. This method of operation is possible.
This is because the separation is carried out using hydrocycle [1 for each base and tip].
【］の間の面
積及び／又は圧力関係が、入ってくる繊維流れの半分以下がベース出１」を通過
する様なものである条件下で行われるからである。。
スウェーデン特許明細書第３１１４７０ｑにより教示される方法は、この目的に
対し適当なサイクロンを用い、サイクロンに供給された懸濁液の最大７０容量％
が重いフラクション出［１を通Ｌ７て、即ち先端出口を通して取り出される時、
繊維懸濁液からの軽い汚染物質の高度に有効な分離を生ずる。分離効率は、例え
ばアクセプト及びインジェクト（注入）に於ける繊維物質の重量ユニット当たり
の汚染物質粒子の数の比を１からマイナスｊ〜だものとして表されると、しかし
ながらアクセブ）Ｑｌが増加する時、即ち先端用１】を通る流れが増加する時急
激に低下する。従って、実際には入ってくる１％ｌＷ液の約６５重量％のみが、
少なくとも第一次ハイド［１ザ・イクロンに於いては、先端用［］苓通してアク
セプトと１−で取り出される。ベース出［］を通１−で取り出された懸濁液、即
ちリジェクトはその価値ある繊維含有分を回収するために浄化されねばならない
。このリジＪクトの浄化は通常はカスケード状に連結されたハイドτ）４Ｊイク
ロンの形の四つまでの回収段に於いて行われるが、これらは通常又第−次ハイド
ｕｉイク［ｊンとカスケード状に連結される。処理されることを要するリジェク
トの量が大きいため、これらの回収段、そして又第二次段は非常に大きく、且つ
操作に費用がかかる。谷ハイドロサイクロン段は通常は多数の平行に連結された
ハイド［Ｉサイクロンからなる。
入−１てくる懸濁液の約７０重量％が重いフラクション出口から取り出される時
、存在する繊維の約８７重９％がこの出口を通−３て出ていくだろう。従って、
存在する＃ＪＪｌｖ＃の約１３重量％のみが軽いフラクション出口を通して取り
出されるだろう。重いフラクション出口を通って出ていく懸濁液はかくして顕著
に濃化され、即らより高い繊Ｍ濃度のものが１１１られる。これは他方では繊維
の比較的小さな濃度を有する大きな液量が最後の回収段で得られることを意味す
る。
通常は受取人に負荷させないため、これらの大量の液体を蒸発されて除くことが
必要である。
本発明の一つの目的はセル１）−ス繊維懸濁液を軽い粒子、即ちハイドロサイク
ロンからそのベース出口を通って出ていく汚染物質から良好な分離効率で浄化す
るだめの方法を提供することであり、アクセプトの流れ、即ち重いフラクション
出Ｉ丁１を通る流れをかＩ工り増加させ、ぞれ１、丁よりリジェクトの量を大い
に減少さＭるこ古が望ましい。
本発明の他の目的は入ってくる！！！濁液の７０重量％以上が重いフラクション
出口を通して取り出されるのを可能とし７１．−の最後１、−述べた出口を通し
て出てくる繊維の軽い汚染物質を実質上台）Ｌず且つ回収段に於いて処理される
容積流が実質−Ｌより低い様なハイドロサイクロンを提供することである。
もう一つの目的はハイドし１ザ・ｆクロンを、（シ、て特にハイドロ勺イクロン
のプラントの−又は以上の回収段に於いて、第二次段（単数又は複数）のサイズ
及び２／又はぞれらの数を大いに減少するために用いることである。
本発明の一つの特別な目的は多→Ｊイクロン系に於いて、凡て最小可能数の分離
段の助けにより、実際」ニルての軽い汚染物質が除かれているフラクションから
帯同されて来た繊維を回収し、且で）同時に出来るだけ液体を含まない懸濁液中
の軽い汚染物質を分離することである。更に特別にはりジェツトの比率がインジ
ェクト流れの３０％以下、好ましくは２０％以下、そして特に好まし、くは１０
％以下の場合に於いでさえ有効に軽い粒子を抽出することである。
本発明は従って、特に繊維懸濁液から、特に森林産業内で、即ち紙バルブ及び製
紙産業に於いて産生ずる繊維からクレーム１の前文に規定された方法によって軽
い汚染物質を除く方法に係り、該方法は最もおそくとも重いフラクション出［］
が位置するハイドロサイクロンのその端部に於いて重い出口フラクションへ向か
う中央の軸方向の流れを妨げることにより特徴づけられる。本発明の方法の利点
及び好ましい態様はクレーム１に従属するクレームから明らかであろう。
本発明は又クレーム１による方法を遂行するためのハイドロサイクロンに係り、
このハイドロサイクロンは分離室の第〜の端部に隣接する室側壁に設けられた少
なくとも一つの入口をイーする少なくとも実質上回転一対称性の分離室上、該第
−の端部に於ける端壁に設置ｊられた中央の軽いフラグシーン出口と、該第−の
端部と対向して室の他の端部に設けられた少なくｋも一つの出口とを含み、分離
室の対称軸に位置し、且つハイド［１サイクロンの該他の端部へ向かう、及び／
或いはそれを通る少なくとも中央の軸方向の流れを妨げる様に作用可能なブロッ
キング（閉塞）装置により特徴づｌｊられる。本発明のハイドロサイクロンの利
点及び好ましい態様はクレー１．７に従属する副次クレームから明らかであろう
。
本発明は又クレーム１による方法を遂行するためのもう一つのハイドロサイクロ
ンに係り、このハイドロザイク１】ンは分離室の２−の端部に隣接する室壁に設
けられた少なくとも一つの入The surface between []
product and/or pressure relationships such that less than half of the incoming fiber flow passes through the base outlet 1.
This is because it is carried out under certain conditions. .
The method taught by Swedish Patent Specification No. 311 470q is suitable for this purpose.
up to 70% by volume of the suspension fed to the cyclone using a suitable cyclone.
When the heavy fraction exits [1 through L7, i.e. through the tip outlet,
Resulting in highly effective separation of light contaminants from fiber suspensions. Separation efficiency is an analogy
per weight unit of fibrous material at acceptance and injection
Expressed as the ratio of the number of pollutant particles from 1 to minus j, however,
When Ql increases, i.e. when the flow through the tip increases
Drops sharply. Therefore, in reality, only about 65% by weight of the incoming 1% lW liquid is
At least in the first Hyde [1 the Ikron], the tip was
It is taken out with sept and 1-. The suspension taken out at 1- through the base outlet [ ], immediately
The reject must be purified to recover its valuable fiber content.
. This rigid purification is usually performed by cascading connected hides τ)4J
This is carried out in up to four recovery stages in the form of rons, which are usually also used for secondary hydration.
It is connected in a cascade with ui and j. Rejections that need to be handled
Because of the large amount of waste, these recovery stages, and also the secondary stages, are very large and
Expensive to operate. Valley hydrocyclone stages are usually connected in many parallel
Hyde [I consists of cyclones.
Ingress-1 When about 70% by weight of the incoming suspension is removed from the heavy fraction outlet
, approximately 87% by weight of the fibers present will exit through this outlet. Therefore,
Only about 13% by weight of #JJlv# present is removed through the light fraction outlet.
It will be served. The suspension exiting through the heavy fraction outlet is thus noticeable
111, that is, those with a higher fiber M concentration. This, on the other hand, is a fiber
This means that a large volume of liquid with a relatively small concentration of is obtained in the last recovery stage.
Ru.
These large amounts of liquid can be removed by evaporation, as they are not normally burdened by the recipient.
is necessary.
One object of the present invention is to convert the cellulose fiber suspension into light particles, i.e. by hydrocycling.
purify with good separation efficiency from the contaminants exiting from the lon through its base outlet.
The main objective is to provide a method for reducing the acceptance flow, i.e., the heavy fraction.
The flow through the output I-1 is increased by I, and the amount of rejects is greater than each I-1 and I-1.
It is desirable to reduce the amount of water to M.
Other objects of the invention come in! ! ! Fraction in which 70% or more of the suspension is heavy
71. - the last one, - through the exit mentioned
The light contaminants from the fibers that come out during the process are virtually eliminated and processed in the recovery stage.
It is an object of the present invention to provide a hydrocyclone in which the volumetric flow is substantially lower than -L.
Another purpose is to Hyde 1 the F-Cron (especially Hydro-Ikron).
size of the second stage(s) in - or more recovery stages of the plant;
and 2/or to greatly reduce the number of each.
One particular object of the invention is to obtain the smallest possible number of separations in all → J-icron systems.
With the help of a step, the light contaminants of the nitrate were actually removed from the fraction.
Collect the entrained fibers, and at the same time put them into a suspension containing as little liquid as possible.
is to separate light pollutants. Furthermore, the ratio of the beam jet is specially adjusted.
less than 30%, preferably less than 20%, and particularly preferably less than 10% of the target flow.
% or less, to effectively extract light particles.
The present invention is therefore particularly suitable for use in the forestry industry, i.e. for paper valves and manufacturing, especially from fiber suspensions.
Light weight fibers produced in the paper industry are manufactured by the process specified in the preamble of claim 1.
This method involves removing heavy contaminants at the earliest.
towards the heavy exit fraction at that end of the hydrocyclone where
It is characterized by the obstruction of central axial flow. Advantages of the method of the invention
and preferred embodiments will be apparent from the claims dependent on claim 1.
The invention also relates to a hydrocyclone for carrying out the method according to claim 1,
This hydrocyclone is installed on the side wall of the separation chamber adjacent to the end of the separation chamber.
on a separation chamber of at least substantially rotational symmetry having at least one inlet;
A central light flag scene exit installed on the end wall at the end of the
one end and at least one outlet provided at the other end of the chamber opposite to the other end of the chamber;
located in the axis of symmetry of the chamber and the hide [1 towards the other end of the cyclone and/or
or a block operable to impede at least central axial flow therethrough.
It is characterized by a king (occlusion) device. Benefits of the hydrocyclone of the present invention
Points and preferred embodiments will be apparent from the subclaims dependent on Clay 1.7.
.
The invention also provides another hydrocyclone for carrying out the method according to claim 1.
This hydrosaic 1] is installed on the chamber wall adjacent to the 2- end of the separation chamber.
at least one input that was
【コを有する少なくとも一つの実質−Ｌ回転対称性
の分離室と、該第−の端部に於ける端壁に設けられた中央の軽いフラクション出
口と、該第−の端部と対向して室の他端に設けられた少なくとも一つの重いフラ
クション出口とを含み、分離室の該他端は円形断面の先端室と合体し、該サイク
ロンは分離室の対称軸に位置し、且つハイドロサイクロンの該他端、即ち先端室
の他端へ向かう及び／又はそれを通る少なくとも中央の軸方向流れを妨げるに有
効なブロッキング装置により特徴づけられる。このハイドロサイクロンノの利点
及び好まし、い態様はクレームＪ６に従属する副次クレームから明らかであろう
。
本発明は又カスケード状に連結されたハイドロづイクロンの配列に於いて液体状
繊維懸濁液から軽い汚染物質を分離するためのハイドロサイクロンの使用に係り
、この使用に於いては、ハイドロサイクロンに入る懸濁液は軽い及び重いフラク
シヨンに分けられ、それらのフラクションの中軽いフラクションは該サイクロン
カスケード中の下流のサイクロンに送られ、重いフラクションは該サイクロンカ
スケード中の上流のサイクロンに送られ、カスケード列の最後のハイドロサイク
ロンから取り出される軽いフラクション及び該カスケード列の第一のハイドロサ
イクロンから取り出される重いフラクションは系から除かれる。好ましい態様に
よればハイドロサイクロンに仕込まれた繊維物質の少なくとも７０重量％、適当
には少なくとも８０容量％そして好ましくは少なくとも９０容量％が該サイクロ
ンから重いフラクションとして取り出され、そしてカスケード中の先行する段へ
戻される。カスケードの第一段は上記スウェーデン特許明細書第３１１４７０号
に述べられた種類のハイドロサイクロンであり得る。特に第二次ハイドロサイク
ロンは本発明により構成されたサイクロンである。
本発明は次でより詳細に添付図面を参照して述べられるであろう。
図面中、
第１図は本発明のハイドロサイクロンの第一の実施態様の対称軸を通してとられ
た図式断面図；
第２−９図及び１１図は本発明のハイドロサイクロンの異なる実施態様の対称軸
を通る図式断面図で、その中重いフラクション出口の領域のみが示されている；
第１０図は第１図のハイドロサイクロンの線ｘ−Ｘ上にとった断面図：
第１２及び１３図は本発明のハイドロサイクロン及び５Ｅ−ＰＳ３１１４７０に
よるハイドロサイクロンを用いた時、ポリエチレン粒子、即ち、０．１−０．５
ｍｍＨＤ−ポリエチレン及び０．５−１＋ＩＩＩＩＩＬＤ−ポリエチレン粒子
を夫々分離する際達成された異なる程度の効率を図示し、該効率は軽いフラクシ
ョン出口を通る容積流分布の函数として計算される；
第１４図は図式的に三つの二次サイクロン及び一つの一次サイクロンからなり、
該サイクロンがカスケード状に結合されているハイドロサイクロンのプラントを
示す。
第１図は本発明に従って構成されたハイドロサイクロン１の対称軸を通ってとら
れた図式断面図である。ハイドロサイクロン１は回転対称の分離室１０を有し、
この室は側壁１２により規定され、図示の態様の場合には真直な截頭円錐部１２
ａの形状を有し、この部分はその広い方の端即ちペース端に於いて円筒部１２ｂ
と合体する。円筒部１２ｂの他端、即ち円錐部からは遠い端は端壁１４に連結さ
れ、これは円筒部の対称軸即ち縦方向軸１５に対し直角に延びている。端壁１４
にはその中央に管状要素３が設けられ、これは対称軸１５と同心に延び且つ分離
室１０中にそして端壁１４の外側に突出する。管状要素３のオリフィス１３は軽
いフラクション出口を形成する。側壁１２の截頭円錐形部１２ａは円筒部１２ｂ
から遠ざかる方向に狭くなり、そこでは該円錐の点即ち先端は重いフラクション
の出口を形成する開口２を規定する。分離室１０の対称軸１５は軽いフラクショ
ン出口■３及び重いフラクション出口２の夫々の中央を通過する。
ハイドロサイクロン１には又少なくとも一つの入口１１が設けられ、通常は２つ
の入口が端壁１４に隣接して位置し且つ対称的に配列されて設けられる。入口１
１は又らせん状の形状を有し、単に一つの入口１１の助けでハイドロサイクロン
中に対称的渦流を生ずる様になし得る。
側壁１２が円筒部１２ｂを含むことは必要ではなく、そして側壁は選択的に単に
截頭円錐形の殻だけからなっていてもよい。少なくとも側壁１２の大部分は実質
上円錐形であるべきである。実質上円錐の語により本文脈では端壁１４に於いて
最大の直径を有し、室の直径が該端壁１４から遠ざかる方向で減少する分離室を
意味する。この直径に於ける変化は線形的或いは連続的であることを要しない。
更に側壁１２ａの内表面は例えばリング形状の或いはらせん状の形状の溝ないし
***（ｐｒｏｍｏｔｏｒｉｅｓ）或いはある他の形状の溝ないし***を備えても
よい。
この点までは、記載したハイドロサイクロンは通常のハイドロサイクロンと同じ
である。分離室１０の上述の形状及びハイドロサイクロンの基本的な形は本発明
の凡ての態様に対し同じである。又、室の第一端に於ける分離室１０の直径とそ
の他端に於ける室の直径、即ち開口２の直径との間の関係が２ないし６の範囲、
特に２，５ないし４の範囲内にある時非常に有利である。更に上記第一端に於け
る室１０の直径、即ち端壁１４に隣接する直径と軽いフラクション出口１３の直
径との間の比率が４ないし１２の範囲、特に５ないし８の範囲内にある時有利で
ある。
本発明のハイドロサイクロンは重いフラクション出口、即ち先端出口へ向かう中
央の軸方向流れが最もおそくても重いフラクション出口の位置する、ハイドロサ
イクロンのその端部において妨げられることに於いて特徴づけられる。第１図に
示された本発明のハイドロサイクロンの第一の態様の場合に於いては、これは重
いフラクション出口２の中央にボディー（物体）２１を位置させることにより達
成される。ボディー２１は出口２の中央に三つのアーム３１により保持され、そ
れらのアームはボディー２１のまわりに対称的に配列され、そして該ボディーを
第１０図に示す如く、ハイドロサイクロンの側壁１２ａの内表面に対し接続する
。
中央のボディー２１は円筒状のボディーで図示のボディーよりも長くても短くて
もよく、従ってより大なる又はより小なる程度で分離室１０内に突出するであろ
う。重いフラクション出口２に最も近く位置する分離室１０の領域は円筒形の形
状であり得る。中央のボディーの横断面積は要素３の内直径が長手方向に於いて
変化する様な場合に於いて少なくとも軽いフラクション出口の最も狭い断面と同
じ直径を有するであろう。
側壁１２に対し中央ボディー２１を接合するアーム３１は好ましくは板状の要素
であり、要素３１はそれらの最小横断面積の領域を分離室１０の半径方向平面に
対し直角に延びる平面に位置させている。端壁１４から離れた要素のその部分は
例えば開口２を軸方向に流れる媒体の流れパターンに対し最も出来るだけ小さい
妨害効果を及ぼす様に丸くされている。アーム３１の目的は、就中出口２への渦
流状の周囲の流れをハイドロサイクロンの軸に実質上平行な流れに変換すること
である。中央のボディー２１を側壁１２に対し接続する三つのアーム３１は重い
フラクション出口を三つの通路２ａ、２ｂ及び２Ｃに分割し、ハイドロライク［
１ンは三つの相互に平行な出１］を有する。
第２図に示されたハイド［］サイクし】ンと第１図に示したものとの間の唯一の
相違は、第２図態様のハイド１７サイクロンがやはり円筒形であるがγ−ムによ
ってハイドロサ・イクロンの側壁１２に接続されていない中央ボディー２２を含
むことである。この場合には、ライクｔ】ンから離れた中央ボディーの端部はハ
イドロ−’Ｊ□ （クロンを支持するある装置の壁に、図示しないやり方で取り
つけられ得る。この場合にはその配列の壁はハイドロサイクロンの先端部から該
サイクロンの先端開口からのｕＡ維の流出に影言しない様な距離だ（」間隔をお
いている。中央ボディー２２が分離室内へ延びる程度はｊｉｆ変である。
第３図に示したハイド１サイクロンのブロッキング装置は側壁１２の先端部から
間隔をおいて円盤の形状をイ」する。出目は側壁１２の先端部と円盤プレート２
３の間に規定される間隙により形成される。要素２３は又ハイドロサイクロンが
操作の間に置かれる設備の壁からなっていてもよい。要素２３は又破線で示した
円筒状装置２５ａを備えていてもよい。円筒状装置２５ａにはねじ山を備えてい
てもよく、要素２３に設けられるねじ付孔内にねじ込まれ得る。これは部材２５
ａが分離室１０内に延びる程度で調整することをｉｉＪ能に１゛る。部材２５ａ
の室内へこの突出の最大限度は、大きくても該室の長さの約３３％である。
第４及び５図に示した態様の場合には、ハイドロサイクロンは第２の端壁２４を
備え、これはハイドロサイクロンの他端を密封して閉じる。重いフラクション出
口は該他端に隣接して側壁１２に位置される。出口は少なくとも２つの相互に対
称な切線方向の出口からなるか、又は少なくとも一つのらせん状の出［１１４０
からなり得る。第５図によるハイドロサイクロンは二つの円筒状部分２５ａ及び
２５ｂからなる中央ボディー２５を備え、部分２５ｂは２５ ａの直径より大き
い直径を有する。部分２５Ｆ）の直径は軽いフラクション出［］１３の最小の直
径に少なくとも等しい。
第７−９及び１１図によるハイドロサイクロンは第１−５及び１０図に示した態
様とは分離室１０の該他端、即ち端壁１４に対向する端部が円形断面の先端室３
３と合体するという点で異なる。しこうして先端室３３は分離室１０からは離れ
る方向に於いて広がる円錐部を自し、そして次で円筒部３２と合体する。第６図
の態様の場合には、ブロッキング装置はその直径が少なくとも軽いフラクション
出[At least one substance having -L rotational symmetry with
a separation chamber and a central light fraction outlet in the end wall at the second end.
a mouth; and at least one heavy flap located at the other end of the chamber opposite the first end.
the other end of the separation chamber merges with a tip chamber of circular cross section;
Ron is located at the axis of symmetry of the separation chamber, and at the other end of the hydrocyclone, i.e. the tip chamber.
effective to impede at least central axial flow toward and/or through the other end;
It is characterized by an effective blocking device. Advantages of this hydrocyclone
and preferred embodiments will be apparent from the subclaims dependent on claim J6.
.
The present invention also provides for the production of liquid in an array of hydrocyclones connected in a cascade.
Concerning the use of hydrocyclones to separate light contaminants from textile suspensions
In this application, the suspension entering the hydrocyclone contains both light and heavy fractions.
The medium and light fractions of these fractions are divided into cyclones.
The heavier fraction is sent to the downstream cyclone in the cascade.
The last hydrocycle in the cascade train is sent to the upstream cyclone in the cascade.
the light fraction removed from the cascade and the first hydrosample of the cascade
The heavy fraction removed from the Iklon is removed from the system. in a preferred manner
According to the report, at least 70% by weight of the fibrous material charged into the hydrocyclone, suitable
at least 80% by volume and preferably at least 90% by volume of the cyclone.
from the tank as a heavy fraction and then to the preceding stage in the cascade.
be returned. The first stage of the cascade is the above-mentioned Swedish Patent Specification No. 311470.
may be a hydrocyclone of the type mentioned in . Especially the second hydrocycle
Ron is a cyclone constructed according to the present invention.
The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
In the drawing,
FIG. 1 is taken through the axis of symmetry of the first embodiment of the hydrocyclone of the invention.
Schematic cross-sectional view;
Figures 2-9 and 11 show the symmetry axes of different embodiments of the hydrocyclone of the invention.
Schematic cross-section through, in which only the region of the heavy fraction outlet is shown;
Figure 10 is a cross-sectional view taken along line xx of the hydrocyclone in Figure 1:
Figures 12 and 13 show the hydrocyclone of the present invention and 5E-PS311470.
When using a hydrocyclone, polyethylene particles, i.e. 0.1-0.5
mmHD-polyethylene and 0.5-1+IIILD-polyethylene particles
illustrating the different degrees of efficiency achieved in separating the light fluxes, respectively.
is calculated as a function of the volumetric flow distribution through the section outlet;
Figure 14 diagrammatically consists of three secondary cyclones and one primary cyclone,
A hydrocyclone plant where the cyclones are connected in a cascade.
show.
FIG. 1 shows a diagram taken through the axis of symmetry of a hydrocyclone 1 constructed according to the invention.
FIG. The hydrocyclone 1 has a rotationally symmetrical separation chamber 10,
This chamber is defined by a side wall 12, which in the illustrated embodiment is a straight frustoconical section 12.
a, and this portion has a cylindrical portion 12b at its wide end or pace end.
Combine with. The other end of the cylindrical portion 12b, that is, the end far from the conical portion, is connected to the end wall 14.
, which extends at right angles to the axis of symmetry or longitudinal axis 15 of the cylindrical part. End wall 14
is provided with a tubular element 3 in its center, which extends concentrically with the axis of symmetry 15 and separates
It projects into the chamber 10 and outside the end wall 14. The orifice 13 of the tubular element 3 is light
form a narrow fraction outlet. The frusto-conical portion 12a of the side wall 12 is a cylindrical portion 12b.
The point or tip of the cone narrows in the direction away from the heavy fraction.
defines an opening 2 forming an outlet of the . The axis of symmetry 15 of the separation chamber 10 is
It passes through the center of each of the heavy fraction outlet (3) and the heavy fraction outlet (2).
The hydrocyclone 1 is also provided with at least one inlet 11, usually two.
Inlets are provided adjacent to the end wall 14 and arranged symmetrically. Entrance 1
1 also has a helical shape and with the help of only one inlet 11 the hydrocyclone
This can be done to create a symmetrical vortex flow inside.
It is not necessary for the sidewall 12 to include a cylindrical portion 12b, and the sidewall may optionally simply include a cylindrical portion 12b.
It may consist only of a truncated conical shell. At least most of the side wall 12 is substantially
The top should be conical. The term substantially conical in this context refers to the end wall 14.
a separation chamber having a maximum diameter with the diameter of the chamber decreasing in the direction away from the end wall 14;
means. This change in diameter need not be linear or continuous.
Further, the inner surface of the side wall 12a is provided with, for example, a ring-shaped or spiral-shaped groove.
may be provided with promotories or some other form of grooves or ridges.
good.
Up to this point, the hydrocyclone described is the same as a regular hydrocyclone.
It is. The above-described shape of the separation chamber 10 and the basic shape of the hydrocyclone are according to the present invention.
The same applies to all aspects of Also, the diameter of the separation chamber 10 at the first end of the chamber and its
The relationship between the diameter of the chamber at the other end, i.e. the diameter of the opening 2, is in the range of 2 to 6;
In particular, it is very advantageous when it is within the range of 2.5 to 4. Furthermore, at the first end of the above
the diameter of the chamber 10 adjacent to the end wall 14 and the diameter directly at the light fraction outlet 13.
It is advantageous when the ratio between the
be.
The hydrocyclone of the present invention has a heavy fraction exit, i.e., while heading towards the tip exit.
The central axial flow is the slowest, but the heaviest fraction outlet is located in the hydrosample.
It is characterized by being obstructed at its end of the icron. In Figure 1
In the case of the first embodiment of the hydrocyclone of the invention shown, this
This is achieved by positioning the body (object) 21 in the center of the fraction outlet 2.
will be accomplished. The body 21 is held in the center of the outlet 2 by three arms 31, and
These arms are arranged symmetrically around the body 21 and extend around the body.
As shown in FIG. 10, it is connected to the inner surface of the side wall 12a of the hydrocyclone.
.
The central body 21 is a cylindrical body that may be longer or shorter than the illustrated body.
may also protrude into the separation chamber 10 to a greater or lesser extent.
cormorant. The area of the separation chamber 10 located closest to the heavy fraction outlet 2 has a cylindrical shape.
It can be The cross-sectional area of the central body is the inner diameter of element 3 in the longitudinal direction.
at least as narrow as the narrowest cross-section of the light fraction outlet in case of
will have the same diameter.
The arms 31 joining the central body 21 to the side walls 12 are preferably plate-like elements.
, the elements 31 have their area of minimum cross-sectional area in the radial plane of the separation chamber 10.
It is located on a plane extending at right angles to the That part of the element remote from the end wall 14 is
For example, the smallest possible flow pattern of the medium flowing axially through opening 2.
It is rounded to create a disturbing effect. The purpose of the arm 31 is to direct the vortex to the outlet 2.
converting a fluid ambient flow into a flow substantially parallel to the axis of the hydrocyclone;
It is. The three arms 31 connecting the central body 21 to the side walls 12 are heavy.
The fraction outlet is divided into three passages 2a, 2b and 2C, and a hydro-like [
1 has three mutually parallel outputs.
The only point between the hide shown in FIG. 2 and the one shown in FIG.
The difference is that the Hyde 17 cyclone in the embodiment shown in Figure 2 is also cylindrical, but due to the gamma
includes the central body 22 which is not connected to the side wall 12 of the hydrosaicron.
It is to do so. In this case, the end of the central body away from the like
Idro'J
It can be attached. In this case, the walls of the array extend from the tip of the hydrocyclone.
The distance is such that it does not affect the outflow of uA fibers from the tip opening of the cyclone.
I'm there. The extent to which the central body 22 extends into the separation chamber is variable.
The blocking device of the Hyde 1 cyclone shown in FIG.
Shape the disc at intervals. The protrusion is between the tip of the side wall 12 and the disc plate 2.
3. Element 23 is also a hydrocyclone
It may consist of a wall of equipment placed during operation. Element 23 is also shown in dashed lines.
A cylindrical device 25a may also be provided. The cylindrical device 25a is provided with a thread.
and can be screwed into a threaded hole provided in element 23. This is member 25
It is possible to adjust the extent to which a extends into the separation chamber 10. Member 25a
The maximum extent of this protrusion into the chamber is at most about 33% of the length of the chamber.
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the hydrocyclone
This seals the other end of the hydrocyclone closed. heavy fraction
A mouth is located in the side wall 12 adjacent the other end. The exit is connected to at least two
consisting of a nominally tangential outlet or at least one helical outlet [1140
It can consist of The hydrocyclone according to FIG. 5 has two cylindrical parts 25a and
25b, the portion 25b is larger in diameter than the diameter of 25a.
It has a large diameter. The diameter of section 25F) corresponds to the minimum diameter of the light fraction []13.
at least equal to the diameter.
The hydrocyclone according to Figures 7-9 and 11 is in the state shown in Figures 1-5 and 10.
The tip chamber 3 has a circular cross section at the other end of the separation chamber 10, that is, the end opposite to the end wall 14.
It is different in that it is combined with 3. In this way, the tip chamber 33 is separated from the separation chamber 10.
The conical section widens in the direction of the cylindrical section 32, and then merges with the cylindrical section 32. Figure 6
In the case of the embodiment, the blocking device has a diameter that is at least
Out
【」１３の最小の直径と同じだけ大きい中央ボディー２６からなる。中央ボデ
ィー２６は十字を形成する四つの半径方向アーム３６により先端室の側壁３２に
接続される。第６図態様の中央ボディーは単に先端室３３中に突出しているが、
分離室１０中へ突出してもよい。重いフラクション出口はアーム３６、中央ボデ
ィー２６及び先端室の側壁３２により規定される四つの相互に平行な通路よりな
る。
第７図態様のハイドロサイクロンは、ブロッキング装置が異なる形状を有し、装
置を側壁３２に結合するアームを欠いていることに於いて、第６図態様とは異な
っている。ブロッキング装置は二つの円筒状部を有する中央ボディー２７からな
り、分離室１０の方に面している部分がより大きな直径を有する。中央ボディー
２７はハイドロサイクロンが操作に於いてその中に置かれる設備に対して取りつ
けられ得る。中央ボディー２７は又先端室３３内へ延びてもよいし、又分離室１
０内へ延びてもよい。
第８及び９図はハイドロサイクロンのブロッキング装置が夫々の先端室内に設け
られた端壁２８及び２９からなる二つの態様を示している。少なくとも一つの出
口３４が端部２８．２９に隣接して位置され、その出ｌ」はらせん状の（ｓｐｉ
ｒａｌ又はｈｅｌｊｃａｌ）形状であり得る。好ましくは少なくとも二つの出口
３４が対称的に配列されそして切線的に形成される。第９図に図示されるサイク
ロンの端壁２９は中央ボディー３９が設けられ、その直径は軽いフラクション出
口１３の直径よりも大きい９．中央ボテイー３９は先端室内に種々のレベルまで
延びることが出来るが、最大で分離室の長さの３分の１に対応するレベルまでで
ある。
第１１図に示されるハイドロ９イクロンのブロッキング装置は円盤形の要素３０
の形状を有し、それは先端室３３の他端から間隔をおいている。この態様は第３
図の態様と類似している。要素３０は先端室壁３２の端から隔たつでいて、要素
３０と壁３２の上記端との間に半径方向の開口を得る様にする。要素３０は又破
線で図示した様に中央ボディー４１を備えてもよい。中央ボディー４１は分離室
１０内へ延びる様に示されているけれども、ボディーは単に先端室３３内に延び
る様により短い長さのものでもよい。
ブロッキング装置が中央ボディーであるか、又はそれを含むものである時、軽い
フラクション出［１１３の方に面する中央ボディーの端は円形横断面を有する。
中央ボディーの残りは上述の円形の部分が対称軸から半径方向に於ける上記残り
の部分の最大寸法よりも大きい半径を有するならば、ある他の形状を有してもよ
い。中央ボディーは又円錐又は切頭円錐形であってよく、円錐ベースは出口１３
に対面している。出口１３に面する中央ボディーの端が出口１３より大きな直径
を有することも又大いに有利である。管状要素３の内径が該要素の長手方向延長
に沿って変化する時、それが意味するのは出口の最小の直径である。
本発明のハイドロサイクロンの異なる態様についてテストが行われ、その結果の
いくつかは以下の表に示される。テスト１は第１図態様の中央ボディー２１が第
５図態様の中央ボディー２５で置換されたことを除いては第１図に示した形のハ
イドロサイクロンまで行われた。中央ボディーは三つのア・−ム３１により側壁
１２に連結された。分離室１０は約５０＋ｍの長さを有し、そして端壁１４に隣
接する第一端の領域では８０の…の直径を有し且つこの端に二つの切線方向人口
１２が設けられていた。先端開口２の直径は３０ｎｎｏであり、且つ軽いフラク
ション出口１３の直径は１６ｍｎ＋であった。軽いフラクション出口に面する端
２５ｂに於ける中央ボディー２５の最大直径は２０ｍｍであった。中央ボディー
２５の挿入長さ、即ち分離室１０内に位置Ｖる中央ボディー２５ｂの端と分離室
の尖った先端との間の距離は７５１１１１Ｉｌであった。
テスト２は中央ボディーの挿入長さが単に４０ｍｍであるハイドロサイクロンで
行われたが、これはテスト２で用いたハイドロサイクロンとテスト１で用いたハ
イドロサイクロンとの間の唯一の相違である。
テスト３に用いたハイドロサイクロンは次の例外を除いてテスト１で用いたハイ
ドロサイクロンと同一であった二軽いフラクション出口１３が１３ｍｍの直径を
有し、そして分離室の先端開口２は２５ｍｍの直径を有した。
テスト４に用いたハイドロサイクロンは挿入長さが５０ｍｍである点を除いては
、テスト３に用いたハイドロサイクロンと同一であった。
テスト５は第４図で示した形状を有するハイドロサイクロンで実施された。ハイ
ドロサイクロンは他のテストで用いたハイドロサイクロンと同じ寸法を有し、ブ
ロッキング装置、即ち他端壁２４に隣接する二つの切線方向出口を備えている。
ブロッキング装置の領域に於けるハイドロサイクロンの直径は２５ｍｍであった
。
濃度０．２％を有する漂白針葉樹サルフェートパルプが凡てのテストに於いて用
いられた。パルプは着色されたポリエチレン粒子の形での軽い汚染物質き混合さ
れた。これはテストをより再現可能とした。別々のテストが二つの相互に異なる
種類の軽い汚染物質＝０．１−〇、５ ｍｍのＨＤ−ポリエチレン及び０．５−
１．０ｍｍのＬＤ−ポリエチレンで実施された。ハイドロサイクロンの注入圧力
は凡てのテストに於いて２５０ ｋｒ’ａであった。アクセプト圧力は約１５０
−１６０ｋＰａに維持された。分離プロセスの効率はインジェクトから手でつく
られた５枚のシートと、アクセプトから手で形成された１０枚のシートに存在す
る凡ての汚染物質を数えることにより評価される。
結果は表Ｉに示される。そこではＲ７は軽いフラクション出口１３を通過する流
れのパーセンテージを表し、そこに挙げられた数値は乾燥固形分含量について計
算された分離効率を示す。分離効率Ｅはアクセプトフラクションから形成された
乾燥シートの単位重量当たりのスペック（汚染粒子のしみ）の数とインジェクト
フラクションから形成された乾燥シートの単位重量当たりのスペックの数の比を
１からマイナスしたものとして計算される。
更にテストは本発明のハイドロサイクロンとスウェーデン特許明細書３１１４７
０に従って構成されたハイドロサイクロンとの間の相違を示すために実施された
。テストは第１図態様により構成されたハイドロサイクロンで、中央ボディー２
１は第５図態様の中央ボディー２５で置換されている。より大きな直径の円筒状
部分の直径は２０ｍｌ１１であった。中央ボディー２５は三つのアーム３１によ
り側壁１２に連結され、７５ａ＋ｍの挿入長さを有した。他の点ではハイドロサ
イクロンは記述されたハイドロサイクロンと同一であった。分離室は８０ＩＩＩ
Ｉ１１の最大直径と、３０ｍｍの先端開口に於ける最小直径をもっていた。軽い
フラクション出口１３は１６＋ｎｍの直径をもっていた。注入圧力は凡てのテス
トにおいて２３０−２４０ｋＰａであり、そしてリジェクト圧力、即ち軽いフラ
クション出口１３の外側の逆圧は３Ｏ−４０ｋＰａであった。漂白針葉樹サルフ
ェートパルプが凡てテストにおいて用いられ、該パルプは先行するテストで用い
られたものと同様の、ＨＤ−ポリエチレン及びＬＤ−ポリエチレンの汚染粒子と
混合された。０．２重量％の繊維濃度をもつ繊維懸濁液からのＨＤ Ｐ Ｅ−粒
子の分離について実施されたテストに於いて得られた結果は、第１２図に示され
ている。第１２図中の曲線Ｉは本発明のハイドロサイクロンで得られた結果を示
し、−力曲線ＩＩは上述の刊行物に従って構成されたハイドロサイクロンで得ら
れた結果を示す。第１３図は０．６％の繊維濃度及びＬＤ−ポリエチレン汚染物
質を含む懸濁液について得られた結果を示す。第１２及び１３図に於いて、垂直
軸Ｅは分離効率を示し、そして水平軸Ｒ１はりジェツト流れ比、即ち軽いフラク
ション出口を通る流れを入口を通る流れで割った比を表す。第１２及び１３図に
は本発明のハイドロサイクロン（曲線Ｉ）が上述の刊行物による従来のハイドロ
サイクロン（曲線ＩＩ）より良好な分離効率を以て、著しく小量のりジェツトで
用いられ得ることが明らかに示されている。
上述に於けるものと類似の結果が、第６−９及び１１図によるハイドロサイクロ
ンで得られた。
他のテストは軽いフラクション出口１３の最小の直径よりも小さい直径を有する
ブロッキング装置を用いる時は、直径が軽いフラクション出口１３の直径と同じ
か又はより大きいブロッキング装置を用いる時よりも、特に低いリジェクト容量
パーセンテージの場合に於いて、より劣った分離効率が得られることを示した。
また、テストされたハイドロサイクロンに於けるベース直径が１２５ｍｍをこえ
た時は効率が著しく損なわれることが見出された。
第１４図は４つのサイクロンがカスケードに（段階的に）連結されているハイド
ロサイクロンプラントを示す。ポンプ及び他の必要な装置は図には示されていな
い。繊維懸濁液は導管５５を通してハイドロサイクロン５１へ運ばれ、これが第
一次ハイドロサイクロンないし第一次ハイドロサイクロン段である。各ハイドロ
サイクロン段は多数の平行に連結されたハイドロサイクロンを含む。以下に於い
てハイドロサイクロン又は単にサイクロンなる用語だけで−又は以上の平行に連
結されたハイドロサイクロンを示す。入って来る流れは主ハイドロサイクロンに
於いて重いフラクション出口を通って出ていくアクセプト流れと、軽いフラクシ
ョン出口１３を通って出ていくリジェクト流れに分割される。リジェクトは導管
５７を通って第一の回収段へ通過し、これはハイドロサイクロン５２からなり、
その中で第一次ハイドロサイクロン５１から到達する流れは再びアクセプト流れ
とりジェツト流れに分割される。回収画分中の第１のハイドロサイクロン５２か
らのアクセプト流れは導管５８を通って導管５５へ通過し、後者の導管中でアク
セプト流れは第一次ハイドロサイクロンに入る繊維流れと混合される。第一の第
二次ハイドロサイクロンからの導管５８中の汚染の程度は導管５５を通過する懸
濁液の汚染程度と同じオーダーの大きさであるべきである。
ハイドロ勺イクロン５２から出ていくリジェクトは導管５９を通っ−ご回収段の
第２のハイドｌ′Ｊサイクロン５３へ導かれ、そこから出てくるγり七ブトは導
管６０を通過し１、−の導管内でＭ−次ハイドロサイクロン５１から？Ｋ）られ
るリジェクトと結合される。回収段の第２のハイド−１勺・イクロン５）３から
のりジェツトは導管６１を通って回収段の第１３のハイドロガイクロン５４へ通
過する。この第３のハ・イドロ→ｔイクロンに入る懸濁液は了りヤブト流れ１．
−分割され、これは導管６２を通ってハイドロ勺イクロン５４を去り、回収段の
′！５２のハイドロサイクロン５３へ戻される前に、導管５９に於いて、ハイド
Ｖ」サイクロン５２からのリジェクｌ濁液と混合される。回収段の第３のハイｊ
□’ ｕザイクｌ】ン５４から得られたりジェツト流れは導管６３を通って系を
去る。
上述の団行物によるハイドロ→Ｊ゛イクロンは本発明のハイドロガイクロンフン
よりも比較的大量のりジェツトの場合にはより良い浄化効果を提供するから、第
１の即ち第＝−次ハイド［］ザサイクロンに於いて公知のハイドロガイクロンを
用いて、高度に純粋なアクセプトを得る様にすることは有利である。これは特に
入ってくる懸濁液が高い繊維含量、例えば０．６％を有する時に当てはまる。１
″、）られるリジェクト懸濁液は入ってくる懸濁液よりもよりん釈されるであろ
うから、回収段に於けるハイドロサイクロンはより低い繊維含量で働くであろう
。一つの有利な態様によれば−Ｌ述のｆ（１行物から公知のハイドロサイクロン
が第一次ハイドロ勺イクロンとして用いられ、本発明によるハイドロサイクロン
の−又は以上が第二次段に於いて用いられ比較により、本発明の利点を示すため
に、次の例が以下及び表１１に於いて、公知例のシステム及び本発明によるハイ
ドロガイクロンを利用することにより修正されたシステムに対し与えられる。
例Ｉ
広葉樹クラフトバルブを製造するだめの公知例のシステムに於いＣ軽い不純物を
除去するだめの第一次ハイドロサイクロン浄化段が９６、０００１Ｊットル、・
７分の懸濁液流れを０，６５％繊維濃度で供給される。
−ｆクセブト流れは３８．１１２１Ｊットル／分で、繊維濃度１．４０％であり
、フォードリニエル（Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ）マシンに供給するに適当である
。第一次段からのりジェツトは４つの第二次ハイド■ノザイクロン段のカスケー
ドへ導かれ、第１の第二次段からのアクセペトは原料希釈のために戻される。表
１１に供給（フィード）データが本発明により指定されたシステムに於いては、
第一次段に対しては同じ入力及び出力特性を有し、例Ｉの４つの第二次段が本発
明によるハイドロサイクロンを備えた二つの第二次段と交換される。表ＩＩより
わかるように、第二次段に於ける供給（フィード）流れの総合計はそれにより３
４３．２００ リットル７分から１６７．７６０１Ｊットル／分へと、即ち約２
のファクターだけ減少する。同時に、そして第二次段の数を半分にするに拘わら
ず、リジェクト流れは約２０のファクターだけ減少される。
設備費は供給流れの総合計と概ね比例する。何故なら、より多くの供給流れは夫
々の没に於いてより多い数のハイドロガイクロンがあらねばならず、そしてより
多くの導管、より大なるポンプ能力等が必要とされる。更に動力消費は従って又
減少するであろう。それ数例は本発明が資本及び操作費用の両名に於いて実質的
な節約へ導くことを示す。
表Ｉ！
ＦＩＧ、１３
国際調査報告
１＋Ｉ−非＋−＾峠”ＩＩＩ＋ｌ１−ＰＣＴ、／Ｓｆ８９１００３８９ It consists of a central body 26 that is as large as the smallest diameter of 13. central body
The arm 26 is connected to the side wall 32 of the tip chamber by four radial arms 36 forming a cross. Although the central body of the FIG. 6 embodiment simply projects into the tip chamber 33, it may also project into the separation chamber 10. Heavy fraction outlet is in arm 36, central body
consisting of four mutually parallel passages defined by the pipe 26 and the side wall 32 of the tip chamber.
Ru. In the hydrocyclone of the embodiment shown in FIG. 7, the blocking device has a different shape and the
The embodiment differs from the embodiment of FIG.
ing. The blocking device consists of a central body 27 having two cylindrical parts.
The part facing towards the separation chamber 10 has a larger diameter. The central body 27 is attached to the equipment in which the hydrocyclone is placed in operation.
You can get kicked. The central body 27 may also extend into the tip chamber 33 and into the separation chamber 10. Figures 8 and 9 show two embodiments in which the blocking device of the hydrocyclone consists of end walls 28 and 29 provided in the respective tip chambers. at least one output
A mouth 34 is located adjacent the end 28.29, the protrusion of which may be spiral shaped. Preferably at least two outlets 34 are symmetrically arranged and tangentially formed. The cycle illustrated in Figure 9
The end wall 29 of the tube is provided with a central body 39, the diameter of which is
9. Larger than the diameter of the mouth 13. The central body 39 can extend to various levels within the tip chamber, but up to a level corresponding to one third of the length of the separation chamber. The blocking device of the Hydro9icron shown in FIG. 11 has the shape of a disc-shaped element 30 which is spaced from the other end of the tip chamber 33. This embodiment is similar to the embodiment of FIG. The element 30 is spaced from the end of the distal chamber wall 32 so as to obtain a radial opening between the element 30 and said end of the wall 32. Element 30 is broken again
A central body 41 may be provided as shown by the lines. Although the central body 41 is shown extending into the separation chamber 10, the body simply extends into the tip chamber 33.
It may be of a shorter length to suit your needs. When the blocking device is or includes a central body, the end of the central body facing towards the light fraction outlet [113] has a circular cross section. The remainder of the central body may have some other shape, provided that said circular portion has a radius greater than the greatest dimension of said remaining portion in a radial direction from the axis of symmetry.
stomach. The central body may also be conical or frustoconical, with the conical base facing the outlet 13. It is also highly advantageous that the end of the central body facing the outlet 13 has a larger diameter than the outlet 13. When the internal diameter of the tubular element 3 varies along the longitudinal extension of the element, what is meant is the minimum diameter of the outlet. Tests were carried out on different embodiments of the hydrocyclone of the invention and some of the results are shown in the table below. Test 1 consisted of a housing of the form shown in Figure 1, except that the central body 21 of the Figure 1 embodiment was replaced by the central body 25 of the Figure 5 embodiment.
There was even a hydrocyclone. The central body was connected to the side walls 12 by three arms 31. Separation chamber 10 has a length of approximately 50+ m and is adjacent to end wall 14.
In the region of the abutting first end, it had a diameter of 80 mm and two tangential openings 12 were provided at this end. The diameter of the tip opening 2 is 30nno, and the diameter of the tip opening 2 is 30nno.
The diameter of the section outlet 13 was 16 mn+. The maximum diameter of the central body 25 at the end 25b facing the light fraction outlet was 20 mm. The insertion length of the central body 25, ie the distance between the end of the central body 25b located inside the separation chamber 10 and the pointed tip of the separation chamber, was 751111Il. Test 2 was conducted with a hydrocyclone whose central body insertion length was only 40 mm, which was different from the hydrocyclone used in test 2 and the hydrocyclone used in test 1.
The only difference between it and Hydrocyclone. The hydrocyclone used in test 3 was the same as the hydrocyclone used in test 1 with the following exceptions:
The two light fraction outlets 13, which were identical to the dorocyclone, had a diameter of 13 mm, and the tip opening 2 of the separation chamber had a diameter of 25 mm. The hydrocyclone used in Test 4 was identical to the hydrocyclone used in Test 3, except that the insertion length was 50 mm. Test 5 was carried out in a hydrocyclone having the configuration shown in FIG. Yes
The hydrocyclone had the same dimensions as the hydrocyclones used in the other tests, and
A locking device, i.e. two tangential outlets adjacent to the other end wall 24, is provided. The diameter of the hydrocyclone in the area of the blocking device was 25 mm. Bleached softwood sulfate pulp with a concentration of 0.2% was used in all tests.
I was able to stay. The pulp is mixed with light contaminants in the form of colored polyethylene particles.
It was. This made the test more reproducible. Separate tests were carried out on two mutually different types of light contaminants = 0.1-0, 5 mm HD-polyethylene and 0.5-1.0 mm LD-polyethylene. Hydrocyclone injection pressure was 250 kr'a in all tests. Acceptance pressure was maintained at approximately 150-160 kPa. The efficiency of the separation process is present in 5 sheets hand-formed from the inject and 10 sheets hand-formed from the accept.
It is evaluated by counting all pollutants present. The results are shown in Table I. There R7 is the flow passing through the light fraction outlet 13.
The numbers listed are measured in terms of dry solids content.
The calculated separation efficiency is shown. Separation efficiency E is the ratio of the number of specks (spots of contaminant particles) per unit weight of the dry sheet formed from the accept fraction to the number of specks per unit weight of the dry sheet formed from the inject fraction, from 1 to minus It is calculated as if Further tests were carried out to demonstrate the differences between the hydrocyclone of the invention and a hydrocyclone constructed according to Swedish patent specification 311470. The test was a hydrocyclone constructed according to the FIG. 1 embodiment, with the central body 21 replaced by the central body 25 of the FIG. 5 embodiment. The diameter of the larger diameter cylindrical section was 20 ml11. The central body 25 is supported by three arms 31.
It was connected to the side wall 12 and had an insertion length of 75a+m. In other respects Hydrosa
The iclon was identical to the hydrocyclone described. The separation chamber had a maximum diameter of 80III I11 and a minimum diameter at the tip opening of 30 mm. The light fraction outlet 13 had a diameter of 16+nm. Injection pressure is important for all tests.
230-240 kPa at the
The back pressure outside the suction outlet 13 was 30-40 kPa. bleached coniferous sulph
Acetic acid pulp was used in all tests, and the pulp was mixed with HD-polyethylene and LD-polyethylene contaminant particles similar to those used in previous tests. HD PE-grain from fiber suspension with fiber concentration of 0.2% by weight
The results obtained in the tests carried out on separation of offspring are shown in Figure 12. Curve I in Figure 12 shows the results obtained with the hydrocyclone of the present invention.
and - force curve II was obtained with a hydrocyclone constructed according to the above-mentioned publication.
The results are shown below. Figure 13 shows 0.6% fiber concentration and LD-polyethylene contamination.
The results obtained are shown for suspensions containing quality. In Figures 12 and 13, the vertical axis E shows the separation efficiency, and the horizontal axis R1 shows the jet flow ratio, i.e., the light fraction.
represents the ratio of the flow through the outlet divided by the flow through the inlet. Figures 12 and 13 clearly show that the hydrocyclone of the invention (curve I) can be used with significantly smaller glue jets, with better separation efficiency than the conventional hydrocyclone according to the above-mentioned publication (curve II). It is shown. Results similar to those described above can be obtained by hydrocycling according to Figures 6-9 and 11.
Obtained by When using a blocking device with a diameter smaller than the smallest diameter of the light fraction outlet 13, the other tests have a particularly lower rejection than when using a blocking device whose diameter is the same as or larger than the diameter of the light fraction outlet 13. It was shown that in the case of volume percentage, poorer separation efficiency was obtained. It was also found that efficiency was significantly impaired when the base diameter of the hydrocyclones tested exceeded 125 mm. Figure 14 shows a hide where four cyclones are connected in a cascade (in stages).
Showing Rocyclone plant. Pumps and other necessary equipment are not shown in the diagram.
stomach. The fiber suspension is conveyed through conduit 55 to hydrocyclone 51, which is the primary hydrocyclone or stage. Each hydrocyclone stage includes a number of parallel connected hydrocyclones. below
The term hydrocyclone or simply cyclone - or more parallel
A hydrocyclone is shown. The incoming flow is divided into the main hydrocyclone, an accept flow exiting through the heavy fraction outlet, and a light flux.
into a reject stream which exits through the section outlet 13. The rejects pass through conduit 57 to the first recovery stage, which consists of a hydrocyclone 52 in which the stream arriving from the primary hydrocyclone 51 is split again into an accept stream, an accept stream and a jet stream. The first hydrocyclone 52 in the collected fraction
The accept streams pass through conduit 58 to conduit 55 and are accepted in the latter conduit.
The septo stream is mixed with the fiber stream entering the primary hydrocyclone. The degree of contamination in conduit 58 from the first secondary hydrocyclone should be of the same order of magnitude as the degree of contamination of the suspension passing through conduit 55. The rejects coming out of the hydrocyclone 52 are guided through a conduit 59 to the second hydrocyclone 53 in the recovery stage, and the γ-rejects coming out from there are guided.
It passes through the pipe 60 and from the M-order hydrocyclone 51 in the conduit 1, -? K) Rare
is combined with the reject. The glue jet from the second hydrocyclone 5) 3 of the recovery stage passes through the conduit 61 to the thirteenth hydrocyclone 54 of the recovery stage.
pass The suspension that enters this third H-hydro→t-icron is completed and the Yabuto flow 1. - divided, which leaves the hydrocyclone 54 through the conduit 62 and into the recovery stage '! In conduit 59 it is mixed with the reject slurry from Hyde V' cyclone 52 before being returned to hydrocyclone 53 of 52. The resulting jet stream from the third high-cycle pump 54 of the recovery stage leaves the system through conduit 63. Since the hydro→J-cyclone with the above-mentioned compound provides a better purification effect in the case of a relatively large amount of glue jet than the hydrocyclone of the present invention, the first or -th order hydro[] It is advantageous to use the known hydrogyclone in the cyclone in order to obtain a highly pure accept. This is especially true when the incoming suspension has a high fiber content, for example 0.6%. 1'') The rejected suspension will be more diluted than the incoming suspension.
Therefore, the hydrocyclone in the recovery stage will work with lower fiber content. According to one advantageous embodiment, a hydrocyclone known from the above is used as the first hydrocyclone, and one or more of the hydrocyclones according to the invention are used in the second stage. In order to demonstrate the advantages of the present invention by comparison, the following examples are given below and in Table 11 between the known system and the system according to the present invention.
Given for a system modified by utilizing Drogaikuron. EXAMPLE I In a known example system of a tank for producing hardwood kraft valves, the primary hydrocyclone purification stage of the tank for removing light impurities is 96,0001 J liters, and the suspension flow in 7 minutes is 0,65 % fiber concentration. The -fxebut flow was 38.1121 Jtorr/min with a fiber concentration of 1.40%, suitable for feeding into a Fourdrinier machine. From the first stage, the glue jet flows through a cascade of four secondary hydronozylon stages.
The acceptor from the first secondary stage is returned for feed dilution. In a system where the feed data shown in Table 11 is specified in accordance with the present invention, the four secondary stages of Example I have the same input and output characteristics for the primary stage and
Replaced with two secondary stages equipped with hydrocyclones by Ming. As can be seen from Table II, the total feed flow in the second stage is thereby reduced from 343.200 liters 7 to 167.7601 Jtorr/min, or by a factor of about 2. At the same time, and despite halving the number of secondary stages, the reject flow is reduced by a factor of approximately 20. Equipment costs are roughly proportional to the total supply flow. Because more supply flow
In each case, there must be a greater number of hydrocyclones, and more conduits, greater pumping capacity, etc. are required. Furthermore, power consumption will therefore also be reduced. Several examples demonstrate that the present invention leads to substantial savings in both capital and operating costs. Table I! FIG, 13 International Search Report 1+I-Non+-＾Toge”III+l1-PCT, /Sf89100389