SE533833C2 - Metod och anordning för klarning av grönlut - Google Patents

Description

533 833 ännu mer. Filterkakan måste avlägsnas vilket orsakar produktionsstopp som i sin tur leder till lägre produktivitet och högre driftskostnader.

Skriften US 5.361 8.443 relaterar till klarning av grönlut medelst fallfilmsfilnering.

Filtermaterialet är gjort av en textil duk. Den beskrivna anordningen innefattar ett trycksatt kärl i vilket flera filterelement är monterade i en vertikal position eller huvudsakligen vertikal position, och vätskan som ska filtreras rinner på grund av gravitationslcraflcen längs med filtreringsslcikten på filterelementens utsida. Beroende på tryckdifferens, orsakad av trycksatt gas, mellan filterelementens yttre och inre ytor, penetrerar filtratet filterytan från filterytans utsida till dess insida och når filtratkanalen omgiven av filtreringsskikten Ett problem med känd teknik beskriven ovan är den låga filtreñngskapaciteten vilket leder till stora anläggningar med höga investeringskostnader och en relativt hög energiåtgång.

För att lösa problemen anslutna till klarning av grönlut, har en filtreringsteknik där ett nytt sorts filter används, undersökts. Filtreringstekniken, hädanefter kallad tvârflödesfiltrering, beskrivs i ett examensarbete vid Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm, av Fredrik Broström, 2007, TRlTA-CllE-report 2007:66 ISSN 1654-1081.

Tvärflödesfiltret innefattar ett långt tubformigt keramiskt membranelement perforerad med flera kanaler i 'dess längdrikming. Grönluten transporteras in i kanalerna och medan den rinner genom kanalerna passerar filtratet genom de membrankanalväggarna och rinner i en radiell riktning från kanalemas insida till deras utsida. Porstorleken på det keramiska membran som användes var 45 um.

Dock, i examensarbetet beskrivs att flödet av grönlutsfiltrat avtog snabbt. Inom en dag var flödet en sjättedel av initialflödet. Detta., skall, enligt författaren, kunna lösas genom att kontrollera inloppsflödet till tvärflödesfiltret.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att övervinna nackdelarna och olägenheterna med de ovan nämnda filtreringsmetoderna för klarning av grönlut.

Det har överraskande upptäckts att en filterporstorlek >0,10 um men betydande lägre än de 45 um som användes i examensarbetet, företrädesvis en filterporstorlek på 0,1 - 10 10 20 25 30 35 533 833 um, mer föredraget 0,1 - 5 pm och mest ßredraget 0,2 - 1,0 um samt kontroll av grönlutens filtratilöde ñrhindrar den observerade kapacitetsminskningen.

I enlighet med en aspekt av uppfinningen, eftersom den strömmande suspensionen tvingas att strömma, är möjligheten att placera filterelementen i vilken riktning som helst och i vilken lutning som helst i förhållande till tyngdkrafien ett viktigt särdrag hos uppfinningen då det är en energikälla och inte gravitationskraften som tvingar suspensionen att strömma. Om filtreringsanordningen skall monteras i ett befintligt system och utrymmet är begränsat, är möjligheten att kunna placera filterelementen i i valfri riktning/lumirig en stor fördel. Såsom visas i Fig. l tvingas suspensionen som ska filtreras att strömma uppströms mot tyngdkrafiens riktning.

I enlighet med en annan aspekt av uppfmningen är Reynolds tal ñreträdesvis högre än 10.000 men lägre än 45.000, mer föredraget 10.000-25.000 och mest föredraget 12.000- 17.000.

I enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen bör grönlutens filtratflöde vara mindre än 50% av den strömmande suspensionen, företrädesvis mindre än 40% och mest föredraget mindre än 30% men inte lägre än 5%.

I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen främjar användningen av filterkanaler med konvergerande tvärsnittsyta som ett alternativ till cylindrisk tvärsnittsyta konstant flödeshastighet eller konstant Reynolds tal genom filterkanalen.

I enlighet med en annan aspekt av uppfmníngen regleras filtratflödet genom att kontrollera trycket på grönluten när grönluten strömmar in i filtret och Reynolds tal regleras genom att kontrollera slurryns flöde ut från filtret.

I enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen seriekopplas tvärflödesfiltret med åtminstone ett ytterligare tvärflödesfilter på ett sådant sätt att ett delflöde av slurryn fiån den första filterenheten leds till den ytterligare filterenhetens inlopp för en ytterligare filtrering.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen parallellkopplas tvärflödesfiltzret med åtminstone ett ytterligare tvårflödesfiltêr. 20 25 35 533 833 I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen ansluts tvärflödesfiltret till en befintlíg reningsanläggning för grönlut i syfie att höja kapaciteten i den befintliga reningsanläggningen. Filterenheten anordnas som ett första filtreringssteg före avslutande rening i den befintliga reningsanläggningen. [ enlighet med ytterligare en aspekt av uppfinningen ansluts tvärflödesfiltret till en befintlíg reningsanläggning för grönlut i syfte att öka reningsgraden på den redan renade grönluten. Filterenheten anordnas att filtrera redan renad grönlut.

I enlighet med en ännu en aspekt av uppfinníngen utgör tvärflödesfiltret en ersättning för en befintlíg reningsariläggning för grönlut KORT FIGURBESKRIVNNG Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de bifogare ritningsfigtirerna, i vilka: ' Fig. l visar schematiskt en föredragen utiöringsforrn av en anordning för rening av grönlut genom tvärflödesfiltrering för utövande av uppfinningen; i Fig. 2 visar en alternativ anordning där två tvärflödesfilter seriekopplats; Fig. 3 visar en anordning där tvärflödesfiltrret används som en kapacitetshöj are i en befintlíg reningsanläggning för grönlut; Fig. 4 visar en anordning där en befintlíg reningsanläggriing för grönlut är kompletterad med ett tvärflödesfilter för att öka reningsgraden på den redan renade grönluten; F íg. 5 visar en sidovy i tvärsnitt av A) en filterkropp med en cylindrisk filterkarlal och B) en filterkropp med en konvergerande filterkanal; Fig. 6 visar en vy framifrån av ett filterelement med flera filterkroppar och deras filterkanaler samt äzndplattan; Fig. 7 visar en tvärsnittsvy frarnifiån av ett filterelement fylld med en stödjande s1ruktur som har flera filterkanaler.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMIERNA Tvärflödesfiltret består av en filterenhet innefattande en eller flera filterelement. Dessa filterelement är försedda med en mängd filterkroppar, varje filterkropp innefattar en filterkanal.

F ilterkroppen innefattar även porösa filterväggar vilka omger kanalerna. Varje filterkropp innefattar en stödjande struktur och i förbindelse med filterväggarna, som 20 25 30 35 533 833 kan vara integrerade därmed. I en föredragen utiöringsfonn är filtreringssldktet applicerat som en beläggning på den stöcfi ande strukturens insida Beläggningen kan i några föredragna installationer ha filterporer med en filterporstorlek på 0,2 till 1,0 mikrometer. I andra installationer kan andra porstorlekar vara mer fördelaktiga, men torde normalt ligga inom intervallet 0,1 till 10 mikrometer.

Filterväggarna i derma utiöringsform kan vara gjorda av ett keramiskt material. Den inre diametern på filterkanalerna inuti filterelementen är 1-10 mm medan längden på filterkanalema är företrädesvis 0,5 - 3 m, mer föredraget 0,7 - 2,2 m och mest föredraget 0,8 - 1,5 m.

Grönluten tvingas att strömma in i filterenhetens filterkanaler. Passagen av grönlut genom filtreringsskiktet - membranet - drivs av en tryckskillnad mellan filterväggarnas in- och utsidor. Trycket inuti kanalerna är 0,2-2 bar högre än trycket utanför filterväggarna och därigenom tvingas en andel av grönluten att passera genom kanalväggarnas insidor till väggarnas utsidor i en radiell riktning och vinkelrätt mot kanalemas riktning.

Eftersom membranets porstorlek är i mikrometerskala förhindras passagen av slam genom membranet och slamrnet forsätter sitt flöde i den återstående suspensionen genom kanalema till änden motsatt till inloppet och lämnar filterkroppen som en slurry.

En typisk filteranordning i enlighet med uppfinningen såsom illustrerad i Fig. 1 innefattar en filterenhet 4 innefattande ett filterhus 10, i vilket ett eller flera filterelement 12_ är monterade. Filterelementet 12 innefattar longitudinella filterkroppar, vilka företrädesvis är i form av tuber och har filterkanaler inuti filterkropparna. ' F ilterkanalerna har en första yta på insidan av filterväggarna vilka omger filterkanalema samt en andra yta på utsidan av filterväggama vilka omger filterkanalerna.

Kemikalier som ska återvinnas från sodapannan leds via ledning 25 in i tank 40 och- i löses i svaglut, varvid grönlut bildas. Grönluten leds via ledning 26 till en pump 61 och pumpas via ledning 27 in i tank 41. Suspensionen som ska filtreras leds från tank 41 via ledning 20 och passerar pump 62 och pumpas via ledning 30 till ett inlopp 13 och vidare in i filterkanalerna inuti filterelementet 12. En del av suspensíonen tvingas att passera filtreringsskiktet från en irrsida/första/inre yta av filtreringsskiktet till en utsida/en andra/yttre yta av filtreringsskiktet och bildar ett filtrat medan det fasta materialet “ huvudsakligen förblir i suspensionens resterande del och bildar en slurry. Det renade 20 30 35 533 833 filtratet samlas upp i filterhuset 10 och filtratet leds från filterhuset 10 genom ledning 21 till en uppsarnlingstank 42. Det renade filtratet (renad grönlut) leds sedan via ledning 28 till en pump 63 och pumpas via ledning 29 till vitlutsberedningen (ej visad).

Slurryn, som innehåller slammet, passerar utloppet 14 och ett delflöde av slurryn passerar ventilen 50 och recirkuleras via ledning 24 till tank 41 medan ett annat delflöde av slurryn passerar ventil 51 och leds via ledning 23 till ett slamfilter 70 för avvattning och därefter via ledning 24 tillen deponi 80.

I Fig. 2 visas ett alternativ till anordningen i Fig. loch visar två seriekopplade filterenheter 4, 4'. Ett delflöde av slurryn erhâllen från den ßrsta filterenheten 4 passerar kontrollventil 51 och leds via ledning 23 till en tank 43. I tanken 43 samlas den inkommande slunyn från det första filtersteget och blandas med den recirkulerade slurryn fiån det andra filtersteget. Slurryn leds sedan via ledning 200 till pumpen 620 och pumpas via inlopp 130 in i det andra filtret 4 'och tvingas strömma genom filterkanalema. Filtratet samlas upp inuti filterhuset 100 och leds fifån filterhuset 100 via en ledning 210 till uppsamlingstanken 42. Filtratet leds sedan via ledning 28 till en pump 63 och pumpas via ledning 29 till vitlutsberedningen (visas ej).

Den uppkoncentrerade slurryn passerar utlopp 140 och ett delflöde av slurryn passerar ventilen 500 och recirkuleras via ledning 240 till tank 43 och förenas med slurryn erhållen från det första filtreringssteget via ledning 23.

Ett annat delflöde av den uppkoncentrerade slurryn passerar ventilen 510 och leds via ledning 230 till ett slamfilter 70 för avvattning och leds därefter via ledning 24 till deponi so. ' Den första filterenheten 4 kan till exempel användas under lindrigare förhållanden, d v s lägre Reynolds tal. vilket betyder mindre kavitation inuti filterkanalerna, något som leder till minskat slitage på filterkropparna, ñr att förlänga dess livslängd. Eftersom slurrykoncentrationen är lägre så kommer detta filter att vara mindre utsatt för att sätta igen och därför kan det vara fördelaktigt att använda ett filter med en större pordiameter i denna position i vissa tillämpningar. Dessutom minskar behovet att stoppa filtreringen för att rengöra filtret vilket leder till högre tillgänglighet och produktion. Den andra filterenheten 4' kan då användas under svårare förhållanden beroende på den högre koncentrationen av slam, högre flödeshastigheter, mindre pordiameter och mer frekvent rengöring jämfört med den första filterenheten 4. 20 25 30 35 533 833 Alternativt kan båda filterenheterna användas under samma betingelser.

En annan fördel med två filterenheter kopplade i serie kan vara av utrymmesskâl. Det kan ibland vara enklare att passa in två mindre filterhus än ett stort i en befintlig kemikalieâtervirniingsanlâggning i bruket. Naturligtvis kan även fler än tvâ fllterenheter kopplas i serie för att antingen erhålla tillräcklig kapacitet eller för att erhålla tillräcklig reningsgrad eller av utrymmesskäl där en eller två större filterenheter ersätts av flera små filterenheter, vilket är enklare att passa in i den befintliga kemikalieåtervinningsenheten.

Det år naturligtvis möjligt att parallellkoppla en eller flera enheter till den första filterenheten, resulterande i en ”första uppsättning parallella filterenheter”, och att recirkulera ett delflöde av den slarninnehållande slurryn från denna ”första uppsättning parallella filterenheter” medan ett annat delflöde av den slaminnehållande slurryn fiån den ”första uppsättningen parallella filterenheter” leds till en filterenhet seriekopplad med den ”första uppsättningen parallella filterenheter”. Detta altemativ visas inte.

Ett alternativ till att använda endast en filterenhet för ytterligare filtrering av den slaminnehållande slurryn från den ”första uppsättningen parallella filterenheter” är att ha två eller fler filterenheter parallellkopplade i en ”andra uppsättning parallella filterenheter”. Att ansluta en ”första uppsättning parallella filterenheter” med en ”andra uppsättning parallella filterenheter” resulterar i ökad kapacitet i klarningsprocessen likväl som i en mycket väl renad grönlut. Det kan också vara enklare att passa in flera små filter än ett eller två stora filter i en befintlig anläggning för kemikalieåtervinning, såsom omnärrmts ovan. Detta altemativ visas inte.

Fig. 3 visar en anordning för kapacitetshöjning. Filterenheten 4 används som en kapacitetshöjare av en befintlig reníngsanläggning för grönlut och kemikalierna som ska återvinnas från sodapanrian leds via ledning 25 in i tank 40 och löses i svaglut, varvid grönlut bildas. Ett delflöde av grönluten leds via ledning 26 till en pump 61 och pumpas via ledning 30 tillfilterelementens 12 inlopp 13 i filterenheten 4. Det renade filtratet leds via ledning 21 till vitlutsberedningen medan slurryn passerar utloppet 14 och leds via ledning 22 till ytterligare rening i grönlutsklarnaren 90.

Ett annat delflöde av grönluten leds fiån lösartanken 40 via ledning 260 till en pump 611 och grönluten pumpas via ledning 270 till grönlutsklarnaren 90. Den klarnadet 20 25 30 35 533 833 grönluten leds bort genom ledning 210. Den slarninnehållande slurryn lämnar grönlutsklarnaren 90 via ledning 220.

Fig. 3 visar schematiskt antingen ett sätt att minska belastningen på grönlutsklarnaren genom tvärflödesfiltrering av ett delflöde av grönluten eller ett sätt att öka kapaciteten i kemikalieåtervinningsenheten genom att introducera ett tvârflödesfiltreringssteg som tar hand om ett delflöde av den ökade mängden grönlut som behöver renas när klarnaren redan arbetar vid sin maximala kapacitet. Det kombinerade flödet av grönlut i ledningarna 21 och 220 leds till vitlutsberedningen och har ett avsevärt lägre innehåll av slam då vätskan i ledning 21 är så gott som fri fiån slam medan den minskade belastningen på klarnaren 90 även kommer att minska innehållet av slam i ledning 220.

Alternativt kan all grönlut från tank 40 passera genom ledning 26 till filterenheten 4 för att upprätthålla ett lämpligt flöde av vätska genom filterkanalerna innan överskottsvätskan skickas till klarnaren 90 genom ledning 22.

Fig. 4 visar en anordning för slutrening av ldarnad grönlut En befintlig g reningsanläggriing ñr grönlut kompletteras med en filterenhet 4 för att öka reningsgraden på den redan renade grönluten. Den klamade grönluten leds från klarnaren 90 via ledning 210 till en uppsamlingstank 41 och tvingas av pump 62 till att strömma genom ledning 30 till filterelementens 12 inlopp i filterenheten 4 och vidare in i filterkanalerna där den klarnade grönluten filtreras för en slutlig separation av fast material. Det renade filtratet leds bort genom ledning 21 och har en mycket hög reningsgrad. Återcírkulationen av slurryns delflöde (motsvarande ledning 24 i Fig. 1, ledningarna 24 och 240 i Fig. 2 och ledning 22 i Fig. 4) säkerställer att Reynolds tal upprätthålls i flödet under strömmandet längs filterkanalema. Annars, vid avsaknad av recirkulation, kommer suspensionens hastighet längs passagen genom filterkanalema att avta, vilket leder till att en filterkaka byggs upp på filtreringsskikten, något som i sin tur sänker filtreringsefiektiviteten. Recirkulationen säkerställer också att det önskvärda förhållandet mellan inloppsflödet och filtratflödet upprätthålls vid den förutbestämda nivån.

Fig. 5A visar en tvärsnittsvy fián sidan av filterkroppen 3 i dess längdriktning.

Filterkroppen 3 har en cylindrísk form och innefattar en stödjande struktur 31 och en » filterkanal 33. Ytan på insidan av den stödjande strukturen 31 har ett filtreringsskikt 32 20 25 30 35 533 833 Û som täcker hela ytan inuti den stödjande strukturen 31. Filtreringsskíktet 32 har en första/inre yta 32A och en andra/yttre yta 32B och är försedd med porer i ungefärlig storlek av 0,2 till 1,0 mikrometer.

Pilen 1 visar riktningen på den inkommande strömmande suspensionen. Pilen 2 visar riktningen på ett delflöde av den strömmande suspensionen som först passerar genom filtreringsskiktets 32 första/inre yta 32A, sedan genom filtreringsskiktet 32 och vidare genom filtreringsskiktets 32 andra/yttre yta 32B och fortsatt vidare genom den stödjande strukturen 31. Delflödet av den flödande suspensionen har nu filtrerats och därmed bildat ett filtrat bestående av renad grönlut.

Fig. SB visar en tvärsnittsvy från sidan av en filterkropp 3 med en konvergerande filterkanal 33. Ett alternativ till cylíndriska filterkarialer 33 med en cirkulär tvärsnittsarea skulle vara att använda filterkanaler 33 med en konvergerande tvärsnittsarea. Suspensioner som strömmar i filterkanaler 33 med en konvergerande tvärsnittsarea kommer att upprätthålla Reynolds tal eller flödeshastigheten under flödet längs hela filterkanalemas längd trots det faktum att den volymen-iska flödeshastigheten inuti kanalema avtar som ett resultat av penetrationen av suspension genom filterytorna.

Suspensionen kommer att upprätthålla sin hastighet eller Reynolds tal och ingen filterkaka kommer att byggas upp på filterytan tack vare den upprätthållna hastigheten.

Fig. 6 visar en vy framifrån av ett filterelement 12 med flera filterkroppar 3.

Filter-kropparna 3 innefattar en stödjande struktur 31 och en filterkanal 33. Den stödjande strukturens 3l insidesyta har ett filtreringsskikt 32 som täcker hela insidan av den stödjande strukturen 31. F iltreringsskiktet 32 har en första/inre yta 32A och en andra/yttre yta 32B. Fíg. 6 visar även en ändplatta 34 som täcker filterelementets 12 hela ändyta med undantag för filterkanalerna 33. Ändplattan 34 är fixerad vid filterkropparnas 3 ändar och har genomgående hål av samma diameter som _ filterkarialernas 33 diameter. Den strömmande suspensionen som ska filtreras når ändplattan 34 och passerar genom de genomgående hålen i ändplattan 34 och strömmar in i filterkanalerna 33 där endel av den .strömmande suspensionen kommer att filtreras medan en annan del av den strömmande suspensionen fortsätter att strömma genom filterkanalen 33. Ändplattan 34 styr den inkommande strömmande suspensionen till filterkanalema 33. Ett annat särdrag med ändplattan 34 är att den stödjer filterkropparna 3 och håller dem fixerade i deras positioner. ' 20 25 30 533 833 I Fig. 6 är filterkroppama 3 placerade så nära varandra att varje filterkropp 3 är i kontakt med de omgivande filterkropparna 3. F ilterkropparna 3 kan placeras så nära varandra att - en filterkanals vägg 31 även utgör del av de omgivande filterkropparnas vägg.

Filterkropparna visade i Fig. 6 är cylindriska och ger således plats till ledigt utrymme mellan filterkropparna. Det inses att filterlcropparna 3 inte måste placeras så nära V, varandra att varje filterkropp 3 är i kontakt med de omgivande filterkropparna 3fTack vare ändplattan 34 som stödjer och fixerar filterhfläppfilïlfl, kan filterkropparna 3 inuti filterelementet 12 placeras ut glest och därigenom inte vara i kontakt med varandra.

Fig. 7 visar en tvärsnittsvy framifrån av ett filterelement 12. Filterelementet 12 har en cylindrisk form och en cirkulär tvärsnittsyta. I denna utföringsform är filterelementet 12 homogent fyllt med stödjande struktur 31. Den stödjande strukturen 31 är perforerad i sin längdriktníng med filterkroppar 3. F ilterkropparna 3 innefattar en filterkanal 33.

Filterkroppens 3 inre yta är helt täckt med ett filtreringsskikt 32 som har ett första filterskikt 32A och ett andra filterskikt 32B. Suspensionen som ska filtreras strömmar inuti filterkanalerna 33 och en del av den strömmande suspensionen passerar först genom filterskiktets 32A första/inre yta, sedan genom filtreringsskiktet 32 och vidare genom den andra yttre ytan 32B på ñltreringsskiktet 32 och fortsätter genom den stödjande strukturen 31 till den stödjande strukturens 31 utsida och till utsidan av filterelementet 12 för att samlas upp i filterhuset 10, 100, visat i~ Fig. l och 2.

I enlighet med en utföringsform av uppfinningen bör flödet av grönlutsfiltrat utgöra en viss förutbestämd andel av det totala flödet av grönlut genom filterkanalerna, samtidigt som det totala flödet av grönlut genom filtret behöver kontrolleras för att upprätthålla det Reynolds tal som är önskvärt. Med hänvisning till Fig. 3 mäts filtratets flöde och tryck i ledning 21 tillsammans med trycket i ledning 30 och flödet i ledning 22.

Filtratflödet bestäms av fabriksförhållanden som fordrar viss produktion av renad grönlut och pumpen 61 kontrolleras så att den tillhandahåller det tryck i ledning 30 så ' att denna fordran möts. Samtidigt fastställs flödet i ledning 22 med hjälp av en ventil (ej visad), så att det Reynolds tal som önskas upprätthålls genom filterkropparna.

Tryckskillnaden mellan ledningarna 21 och 30 ger information om filterelementens skick och används för att avgöra när anläggningen behöver stängas av för rengöring.

Reynolds tal används för att karaktärisera olika flödessystem, såsom laminärt eller turbulent flöde: laminärt flöde inträffar vid låga värden på Reynolds tal, då viskösa krafter dominerar, och karaktäriseras av en jämn, konstant flytande rörelse medan 20 25 30 533 833 11 turbulent flöde inträffar vid höga värden på Reynolds tal och domineras av tröghets krafter, som tenderar att producera slumpmässiga strömvirvlar och andra flödesväxlingar.

Reynolds tal för »flöde i ett rör definieras generellt som: RBJJVDQQJQD o Vår fluidets medelhastíghet (SI units: m/s) - D är diametern (m) ø u är fluidets dynamiska viskositet (Pa-s or N-s/mz) fl v är den kinematiska viscositeten (v = p / p) (mz/s) o p år fluidets densitet (kg/mi) o Q är det volymetríska flödet (ma/s) ~ A är kanalens tvärsnittsyta (m2) Såsom förstås av fackmannen på området kan ett antal förändringar och modifieringar göras av det ovan beskrivna och andra utföringsformer av uppfinningen utan att avvika från dess omfattning såsom definierad i de bifogade kraven.

-Till exempel, filtreringen av den strömmande suspensionen skulle naturligtvis kunna anordnas i den motsatta riktningen, så att suspensionen rinner på utsidan av filterelementen och filtratet passerar filterväggen från utsidan till insidan. Detta betyder i att filtratet rinner på insidan av filterkanalerna i filterelementen.

Istället för en pump 61, 62 eller 620 skulle ett annat arrangemang kunna användas för att med krafi förmå suspensionen att strömma in i filtret, såsom en pump för avlägsnande av filtratet från filtret och en annan pump för att avlägsna slurryn. Tanken skulle kunna vara trycksatt och därigenom förmå vätskan att strömma genom fil1ret eller så kunde tanken 40 vara upphöjd så att gravitationen tillhandahåller den nödvändiga tryckskillnaden. Pumpen kan vara hydrauliskt eller elektriskt driven. 20 25 30 35 533 833 Filterelernenten 12 kan ha andra former såsom filterpress, kapillärer, tuber, lameller eller skivor etc.

Såsom visas i F ig. SB har filterkroppen 3 en konvergerande form men filterkroppen 3 skulle naturligtvis kunna ha en cylindrisk utsträckning medan filterkanalen kan vara konvergerande med en konvergerande tvärsníttsyta.

F ilterkroppamas och filterkanalernas tvärsnittsyta skulle naturligtvis ktmna ha andra former såsom triangulâra eller rektangulära former. Om filterkroppar med andra former än cylindriska används, kommer volymen hos de lediga utrymmena mellan filterkropparna i filterelementen att variera och bero på filterkroppamas form.

Andra porösa material än keramiska material skulle kunna användas som den stödjande strukturen 31, t ex olika polymerer och grafit.

Vad beträtïar filtreringsskiktet 32 skulle andra porösa material kunna användas, t ex polymerer.

Det inses att i en annan uttöringsform skulle filterkroppens 3 stödjande struktur 31 både kunna ha funktionen att vara en stödjande struktur och samtidigt utgöra sj älva filueringsskilctet. Ingen extra beläggning med filtreringsegenskaper på den stödjande strukturens 31 inre yta skulle då behövas.

Fig. 3 och 4 visar en befintlig reningsanläggning för grönlut kompletterad med ett tvärflödesfilter. Klarnaren 90 i den befintliga anläggningen för grönlutsrening är ett exempel på vanlig känd teknik tör att klarna grönlut. Det inses att befintliga reningsanläggningar för grönlut innefattande annan känd teknik, såsom konventionella grönlutsfilter, också kan kompletteras med ett tvärflödesfilter.

Det inses även att det naturligtvis kan existera andra lösningar inom uppfinningens omfattning på hur filtratflödet och Reynolds tal kan regleras.

Tvärflödelsfiltret kan användas för rening av andra suspensioner i sulfatrnassabruken, t ex vitlut.

Tvärflödesfrlnet kan utgöra en ersättare till en redan befintlig reningsenhet för grönlut. -20 25 30 533 833 Följande fördelar erhålls med föreliggande uppfinning när den används vid filtrering av grönlut och liknande suspensioner: Filtreringsprocessen är en kontinuerlig process där ingen filterkaka byggs upp, vilket är önskvärda särdrag. ' Det är även en mycket efiektiv process som resulterar i en mycket hög separationsgrad av slam, upp till nästan 100%.

Den filtrerade grönluten är nästan fri från slurry.

Under normala driftsförhållanden är grönlutens gröna färg avlägsnad vilket förenklar identifier-ingen av störningar i filtreringsprocessen och i sodapannan.

Investeringskostnaderna för tvärflödesfiltreringsutrustriingen är endast en bråkdel av investeringskostriaderria för konventionella reningssystem.

Det utrymme som behövs är mycket mindre än utryrmnet som behövs för sedimentationstankarna.

Ingen kontakt förekommer med den omgivande luften, inte heller används tryckluft i utrustningen, vilket rninirnerar oxidation/nedbrytning av det värdefulla sulfidinnehållet i grönluten.

Det slutna systemet, som inte står i kontakt med omgivande luft eller använder vakuum, innebär att grönlutens temperatur upprätthålls på en hög nivå.

F iltrens moduldesign underlättar en stegvis växande kapacitetsökning med rnjnimala investeringskostnader. i Färre personal behövs för översyn och underhåll tack vare att systemet 'är enkelt med få rörliga delar.

Fördelar tack vare färre partiklar i grönluten: 0 Mindre ersättningskalk eller lägre innehåll av inerter i kalken vid samma flöde av ersättningskalk. ' 0 Mindre överbäring av slam förbättrar klarning av vitlut och förbättrar mesans avvattning och sänker energikonsumtionen. i v Effektivt avlägsnande av processfiännnande ämnen leder till minimala driftskostnader och små deponivolymer.

Claims (37)

20 25 30 35 533 833 PATENTKRAV: _

1. Grönlutsklaming innefattande filtrering av en flödande suspension innehållande fasta partiklar, varvid suspensionen bringas i kontakt med en första filterenhet (4), nämnda filterenhet innefattande en eller flera filterelement ( 12), innehållande en eller flera filterkroppar (3), som har filterkana1er(33) inuti fi1terkroppan1a(3) med ett filtreringsskikt (32), ett delflöde av suspensionen tvingas att passera genom filtreringsskiktet från en första/ inre yta (32A) till en andra/yttre yta (32B) av filtreringsskiktet (32) bildande ett filtrat medan de fasta partiklarna huvudsakligen förblir i en resterande del av suspensionen bildande en slurry kånnetecknad av att filtreringsskiktet (32) är gjort av ett membranmaterial med porer och att nämnda porer har en porstorlek på 0,1 - 10 mikrometer, mer föredraget 0,1 ~ 5 mikrometer och mest föredraget 0,2 - 1,0 mikrometer.

2. Grönlutsklarning enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda suspension tvingas att flöda in i nämnda filterkropp (3).

3. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den flödande suspensionen har ett Reynolds tal mellan 10.000 - 45.000, mer föredraget 10.000 - 25.000 och mest föredraget 12.000 - 17.000.

4. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda filttat bör vara mindre än 50%, företrädesvis mindre än 40% och mest föredraget mindre än 30% men ej lägre än 5% av den flödande suspensionen.

5. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda membranmaterial är keramiskt.

6. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda filterelement (12) innefattar ett antal filterkanaler (33) med en inre diameter på 1-10 mm.

7. Grönlutsklarriing enligt krav 6, kännetecknat av att filterkanalemas (33) längd är företrädesvis 0,5 - 3 m, mer föredraget 0,7 - 2,2 m och mest föredraget 0,8 - 1,5 m.

8. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kânnetecknad av att suspensionen tvingas att flöda in i nämnda filterenhet (4) av en pump (61). 20 25 30 35 533 833

9. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ett delflöde av nämnda slurry fås att recirkulera och återinträda in i nänmda filterenhet (4) tillsammans med nämnda flödande suspension.

10. Grönlutsklarning enligt något av föregående krav, känneteeknad av att filterkanalerna (33) har en cirkulär tvärsnittsarea.

11. Grönlutsklarning enligt något av krav l till 9, kännetecknad av att filterkarialerna (33) har en konvergerande tvärsnittsarea.

12. Grönlutsklarriing enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda första filterenhet (4) är seriekopplad med åtminstone en ytterligare filterenhet (4') på ett sådant vis att ett delflöde av slurryn från den första filterenheten (4) leds till ett inlopp till den ytterligare filterenheten (4') för en ytterligare filtrering.

13. Grönlutsklarriing enligt något av krav 1 - 11, kännetecknad av att nämnda första filterenhet (4) är parallellkopplad med åtminstone en ytterligare filterenhet (4).

14. Grönlutsfiltrering enligt krav 13, kännetecknad av att nämnda parallellkopplade filterenheter (4) är seriekopplade till åtminstone en ytterligare filterenhet (4').

15. Grönlutsklarriing enligt något av krav 1 - ll, kännetecknad av att nämnda filterenhet (4) är kopplad till en redan befintlig reningsenhet för grönlut.

16. Grönlutsfiltrering enligt krav 15, kännetecknad av att nämnda filterenhet (4) är anordnad som ett första filtreringssteg före slutrening av den återstående slurryn i den redan befmtli ga reningsenheten.

17. Grönlutsfiltrering enligt krav 15, kännetecknad av att filterenheten (4) år anordnad att filtrera redan renad grönlut.

18. Grönlutsklarrring enligt något av föregående krav, kännetecknad av att flödet av nämnda filtrat regleras genom att kontrollera nämnda flödande suspensions tryck.

19. Grönlutsklarrting enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda Reynolds tal regleras genom att kontrollera nämnda slurrys flöde. 20 25 30 35 533 833

20. Anordning för grönlutsklarning innefattande filtrering av en flödande suspension innehållande fasta partiklar, varvid suspensionen bringas i kontakt med åtminstone en filterenhet (4), nänmda filterenhet (4) innefattande ett eller flera filterelement (12) “ innefattande en eller flera filterkroppar (3) som har filterkanaler (33) inuti filterkropparna (3) med ett ñltreringsskikt (32), en del av suspensionen tvingas att passera genom filtreringsskiktet från en första/inre yta (32A) till en andra/yttre yta (32B) av filtreringsskiktet (32) bildande ett filtrat medan de fasta partiklarna huvudsakligen förblir i en resterande del av suspensionen bildande en slurry, kännetecknad av att filtreringsskiktet (32) är gjort av ett membranrnaterial med porer och att nämnda porer har en porstorlek på 0,1 - 10 mikrometer, mer föredraget 0,1 ~ 5 mikrometer och mest föredraget 0,2 - 1,0 mikrometer.

21. Anordning enligt lcrav 20, kannetecknad av att nämnda suspension tvingas att flöda in i nämnda filterkropp (3).

22. Anordning enligt något av krav 20 till 21, kännetecknad av att den flödande suspensionen har ett Reynolds tal mellan 10.000 - 45.000, mer föredraget 10.000 - 25.000 och mest föredraget 12.000 - 17.000.

23. Anordning enligt något av krav 20 till 22, kännetecknad av att nämnda filtrat bör vara mindre än 50%, företrädesvis mindre än 40% och mest föredraget mindre än 30% men ej lägre än 5% av den flödande suspensionen.

24. Anordning enligt något av krav 20 till 23, kännetecknad av att nämnda membranmaterial är keramiskt.

25. Anordning enligt något av krav 20 till 24, kärmeteclmad av att nämnda filterelement (12) innefattar en anal finefkanalef (ss) med en inre diameær Pai-io mm.

26. Anordning enligt lcrav 25, kännetecknad av att filterkanalernas (33) längd är företrädesvis 0.5 - 3 m, mer föredraget 0.7 - 2.2 m och mest föredraget 0.8 - 1.5 m.

27. Anordning enligt något av krav 20 till 26, kännetecknad av att suspensionen tvingas att flöda in i nämnda filterenhet (4) av en pump (61). 20 25 30 35 533 833

28. Anordning enligt något av krav 20 till 27, kännetecknad av att ett delflöde av nämnda slurry fås att recirkulera och återinträda in i nämnda filterenhet (4) tillsammans med nämnda flödande suspension.

29. Anordning enligt något av krav 20 till 28, kärmeteckriad av att filterkanalerna (33) har en cirkulär tvärsnittsarea.

30. Anordning enligt något av krav 20 till 28, kånnetecknad av att filterkanalema (33) har en konvergerande tvârsnittsarea.

31. Anordning enligt något av krav 20 till 30, kännetecknad av att nämnda första filterenhet (4) år seriekopplad med åtminstone en ytterligare filterenhet (4 ') på ett sådant vis att ett delflöde av slurryn från den första filterenheten (4) leds till ett inlopp till den ytterligare filterenheten (4') för en ytterligare filtrering.

32. Anordning enligt något av krav 20 till 30, kännetecknad av att nämnda första filterenhet (4) är parallellkopplad med åtminstone en ytterligare filterenhet (4).

33. Anordning enligt krav 32, känneteclcnad av att nämnda parallellkopplade filterenheter (4) är seriekopplade till åtminstone en ytterligare filterenhet (4 ').

34. Anordning enligt något av krav 20 till 30, kännetecknad av att nämnda filterenhet (4) är kopplad till en redan befintlig reningsenhet för grönlut.

35. Anordning enligt krav 34, kärmetecknad av att nämnda filterenhet (4) är anordnad som ett första filtreringssteg före slutrening av den återstående slurryn i den redan befintliga reningsenheten. '

36. Anordning enligt krav 34, kännetecknad av att filterenheten (4) är anordnad att filtrera redan renad grönlut.

37. Anordning enligt något av krav 20 till 36, kännetecknad av att flödet av nämnda filtrat regleras genom att kontrollera nämnda flödande suspensions tryck. 3 8. Anordning enligt något av krav 20 till 37, kånnetecknad av att nämnda Reynolds tal regleras genom att kontrollera nämnda slurrys flöde.