PL90382B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oddzielania cieczy i substancji stalych z mieszaniny oraz urza¬ dzenie do oddzielania cieczy i substancji stalych z mieszaniny.W znanym sposobie oddzielania cieczy i substan¬ cji stalych z mieszaniny, mieszanine naklada sie w postaci warstwy na ruchoma tasme filtrujaca o obwodzie zamknietym, podtrzymywana przez znajdujaca sie pod spodem skrzynke ssaca porusza¬ jaca sie równolegle do tasmy filtracyjnej. W skrzynce wytwarza sie podcisnienie w sposób prze¬ rywany. Ciekle skladniki mieszaniny sa odciaga¬ ne w poprzek tasmy filtrujacej podczas okresów podcisnienia, w czasie których tasma filtrujaca oraz skrzynka ssaca scisle sie ze soba lacza i po¬ zostaja nieruchome wzgledem siebie. Po wzroscie cisnienia w skrzynce ssacej do cisnienia atmosfe¬ rycznego nastepuje przesuniecie tasmy filtrujacej i skrzynki ssacej.Znane jest takze z holenderskiego opisu paten¬ towego nr 105 812 urzadzenie do oddzielania cieczy i substancji stalych z mieszaniny, w którym za¬ stosowano pojedyncza skrzynke ssaca. Skrzynka ssaca powraca do swego pierwotnego polozenia za pomoca mechanizmu sprezynowego. Urzadzenie to odznacza sie stosunkowo niska moca a takze nie pozwala na stosowanie bardziej skomplikowanych sposobów dysocjacji lub ekstrakcji mieszanin.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu od¬ dzielania cieczy i substancji stalych z mieszaniny, który nie ma wad sposobów stosowanych dotych¬ czas.Dalszym celem wynalazku jest opracowanie kon¬ strukcji urzadzenia do oddzielania cieczy i sub¬ stancji stalych z mieszaniny o wiekszej mocy.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze od¬ dzielanie cieczy na poszczególnych stanowiskach dokonuje sie niezaleznie za pomoca oddzielnych sterowanych zespolów ssacych z których kazdy przystosowany jest do1 polaczenia badz z dysza rozdzielcza badz tez z dysza do splukiwania u- mieszczona nad tasma filtrujaca a substancje stale wyplukuje sie przez te dysze w czasie gdy ciecz odfiltrowana lub przeplukujaca przeplywa ponow¬ nie poprzez warstwe substancji stalej na tasmie filtrujacej.W sposobie wedlug wynalazku elementy skrzynki ssacej przesuwa sie wraz z tasma w okresach ssania i zawraca do polozen poczatkowych po wy¬ równaniu cisnienia w elementach do cisnienia atmosferycznego.W elementach skrzynki po okresach ssania wy¬ twarza sie nadcisnienie.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez to, ze urzadzenie ma naped przesuwajacy skrzynke ssaca równolegle do tasmy, przy czym skrzynka zawiera szereg oddzielnych elementów, z których kazdy polaczony jest za pomoca elastycz¬ nego przewodu z oddzielnym zespolem ssacym po¬ laczonym z pompa prózniowa. Kazdy zespól ssacy 90 382 *90 382 4 zawiera otwór wylotowy oraz dysze rozdzielcze usytuowane w pewnych odstepach nad tasma fil¬ trujaca wzdluz kierunku ruchu tasmy i polaczone za posrednictwem zaworu rozdzielczego badz to do co najmniej jednego z otworów wylotowych, badz tez do jednego z otworów dostarczajacych ciecz przeplukujaca, przy czym filtrat z kazdego ele¬ mentu odprowadzany jest oddzielnie, a substancje stale na tasmie przeplukiwane sa filtratem z co najmniej jednego otworu wylotowego i co naj¬ mniej jednego otworu dostarczajacego ciecz prze¬ plukujaca.Urzadzenie zawiera silownik do przemieszczania skrzynki ssacej oraz mechanizm rolkowy polaczony z przekladnia zebata do przesuwania tasmy. Si¬ lownik i mechanizm rolkowy sa przystosowane do okresowego laczenia i przesuwania skrzynki ssa¬ cej i tasmy przy jednakowej predkosci i jednym kierunku i do rozlaczania skrzynki ssacej i tasmy przy róznych predkosciach.W tych przypadkach, w których czas wymagany na oddzielanie (od mieszaniny lub zawiesiny) plu¬ kanie i ekstrakcji, jest dosc krótki, urzadzenie we¬ dlug wynalazku pozwala na staly ruch tasmy fil¬ trujacej oraz ruch elementów skrzynki ssacej razem z pasem w czasie ssania i powrót elementów skrzynki do pozycji wyjsciowych po wzroscie cis¬ nienia wewnatrz skrzynki do cisnienia atmosfe¬ rycznego.W tych przypadkach, w których czas wymagany dla oddzielania skladników mieszaniny jest dluz¬ szy, tasma filtrujaca i elementy skrzynki ssacej pozostaja nieruchome w czasie ssania a po wzroscie cisnienia w skrzynce ssacej do cisnienia atmo¬ sferycznego tasma filtrujaca przesuwa sie, zas ele¬ menty skrzynki ssacej pozostaja w pierwotnym po¬ lozeniu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. la, b, c i d przedstawiaja urzadzenie znane ze stanu techniki, fig. 2 — schemat urzadzenia wedlug wy¬ nalazku, fig. 3 — urzadzenie wedlug wynalazku w widoku perspektywicznym z czesciowymi przekro¬ jami, fig. 4 — fragment urzadzenia w przekroju wzdluznym, fig. 5 — przekrój wzdluz linii V—V na fig. 4, fig. 6 — nomogram dla okreslenia roz¬ miarów pasa filtracyjnego oraz jego szybkosci.Fig. la, Ib, c id przedstawia znane urzadzenie do oddzielania cieczy i substancji stalych, które za¬ wiera dysze 1 nakladajaca warstwe mieszaniny 2 na tasme filtrujaca 3 o obwodzie zamknietym, któ¬ ra jest prowadzona za pomoca walków napedowych 4 i 5. Skrzynka ssaca 6 poruszajaca sie równolegle do tasmy 3 laczy sie poprzez gietki przewód 7 oraz zawór 8 ibadz z urzadzeniem odciagajacym (wylo¬ towym) (nie przedstawionym na rysunku) lu!b z otaczajaca atmosfera. W czasie ssania, skrzynka ssaca 6 jest trzymana przez panujace wewnatrz podcisnienie i przesuwa sie wraz z tasma filtru¬ jaca 3 w kierunku strzalki (fig. la). Przy koncu ssania nastepuje doplyw powietrza a cisnienie pod¬ nosi sie do cisnienia atmosferycznego wskutek cze¬ go tasma filtrujaca 3 i skrzynka ssaca 6 rozlaczaja sie. Skrzynka 6 zostaje przesunieta za pomoca si¬ lownika pneumatycznego (nie przedstawionego na rysunku) do polozenia wyjsciowego (fig. Ib).Na fig. lc i d przedstawiono powtórzenie fig. la i Ib, przy czym tasma przenoszaca stale substan- 6 cje zasadniczo wolne od cieczy odprowadzonej przez przewód 7 jest przesunieta dalej na prawo.Na fig. 2 przedstawiono urzadzenie wedlug wy¬ nalazku.Odpowiednie elementy na. fig. 2 sa oznaczone tymi samymi oznacznikami cyfcowymi jak na fig. 1.Skrzynka ssaca urzadzenia wedlug wynalazku sklada sie z wiekszej ilosci odpowiednio oddzie¬ lonych od siebie elementów 9, które sa rozmiesz¬ czone pojedynczo lub w polaczeniu z oddzielnie regulowanymi zespolami ssacymi. Zespoly ssace moga stanowic zbiorniki prózniowe 10 polaczone z pompa odsysajaca lub pomipa prózniowa i od¬ dzielnie lacza sie z poimpa wylotowa 12.Zbiornik prózniowy 10 laczy sie przez czesciowo gietki przewód 7 z jednym lub wieksza iloscia elementów 9 skrzynki ssacej. Przewód 7 zaopatrzo¬ ny -jest w zawór 8 zamykajacy doplyw do pompy prózniowej oraz w zawór 13 do zamykania doply¬ wu powietrza.Dysze 14, 15 sluza do dostarczania roztworu przemywajacego na warstwe filtrowania. Dysza 15 laczy sie poprzez przewód 16 z pompa 12.Dalsze pompy wylotowe 12 odprowadzaja prze¬ sacz na przyklad w miejscu 17 oraz skondensowa- ny roztwór przemywajacy w miejscu 18.Pompa 19 z przewodem 20 i rura rozpylajaca 21 sluzy do oczyszczania tkaniny tasmy filtrujacej 3 za pomoca srodka do mycia tkaniny w celu usu¬ niecia pozostalosci stalych substancji.Urzadzenie zawiera mechanizm do naciagania tasmy skladajacy sie z walka prowadzacego 23 oraz nastawnie zamocowanego walka 22. Walek 4 jest napedzany za pomoca elektrycznego silnika 24 polaczonego z przekladnia zebata do zmiany szybkosci. Skrofoak 25 sluzy do usuwania zasad¬ niczo calkowicie przefiltrowanych, i w razie po¬ trzeby, przemytych stalych' substancji w postaci placka z tasmy filtrujacej 3.Elementy 9 skrzynki ssacej maja skierowane do góry scianki boczne oraz perforowane dno 26 za¬ mocowane rozlacznie które spoczywa na wsporni¬ ku 27.Pneumatyczny silownik 28 sluzy do napedzania zespolu skrzynek ssacych.Przewód 29 laczy zbiorniki prózniowe 10 z pompa prózniowa 11.Pompy 12 polaczone sa za pomoca przewodów ze zbiornikami prózniowymi 10 a zbiorniki próz¬ niowe 10 za pomoca przewodów 31 z zaworami 8.Tkanina po przejsciu rury rozpylajacej 21 jest dalej oczyszczana za pomoca obrotowej szczotki 32.Powyzej tasmy filtrujacej 3 w poblizu walka napedowego 4 sa usytuowane elementy osuszajace (nie uwidocznione). Urzadzenie znajduje sie w obu- 60 dowie tworzacej komore operacyjna (nie uwidocz¬ niona) posiadajaca na przyklad atmosfere azotu, o zwiekszonym cisnieniu.Tasma filtrujaca 3 jest usytuowana i laczona na przyklad za pomoca zamka blyskawicznego tak, ze 65 moze byc z latwoscia wymieniona. 40 45 50 5590 382 Na fig. 4 i 5 przedstawiony jest element do pro¬ wadzenia tasmy filtrujacej wzdluz dwóch odchy¬ lonych ku górze boków elementów skrzynki za¬ sysajacej.Po przejsciu górnego walka prowadzacego 5 pas filtracyjny jest prowadzony w dól pod obrotowy beben 34, którego dna maja powierzchnie sferycz¬ ne, co pozwala na usuniecie naprezenia w tkaninie.Dzieki dzialaniu bebna 34 boczne powierzchnie 33 tasmy filtrujacej zostaja odchylone ku górze i wsjpólpracuja z odpowiednimi ibokami elementów skrzynki ssacej. W ten sposób, warstwa mieszani¬ ny, która W- fazie wyjsciowej jest jeszcze ciekla, zostaje zabezpieczona przed przeciekaniem pomie¬ dzy brzegami tasmy filtrujacej oraz skierowany¬ mi ku górze bokami elementów ssacych.Na fig. 6 przedstawiony jest nomogram, który sluzy do okreslenia rozmiarów pasa filtracyjnego oraz jego szybkosci, przy czym fc — oznacza ilosc czynnika filtracyjnego w l/m2h, Q — doplyw za¬ wiesiny w l/h, Af — powierzchnie filtracyjna w m2, L — dlugosc strefy filtracji w m, Vb — szyb¬ kosc pasa w cm/sek, t — czas filtrowania w se¬ kundach, a 8 — grubosc warstwy filtracyjnej w mm.Przyklad: Zalozenie — dla danego produktu okresy filtracji, zgodnie z próbami Buchnera wy¬ nosza 40, 110 i 280 sekund przy odpowiedniej gru¬ bosci warstwy filtracyjnej 5, 10 i -45 mm. Czynnik filtracji fc mierzony w odpowiednich okresach czasu wynosi 1800, 1300 i 775 l/m2 godzine.Wymagana produkcja wynosi 5000 litrów zawie¬ siny na godzine.Jakie proporcje filtracji nalezy zachowac dla procesu oddzielenia oraz jaka jest wymagana szybkosc pasa? Rozwiazanie: Powierzchnia filtracyjna netto Af zalezna jest od stosunku pomiedzy czynnikiem filtracji fc j pojemnoscia Q.Szybkosc pasa Vb wynika ze stosunku jaki za¬ chodzi pomiedzy dlugoscia L oraz czasem filtracji t. Poniewaz w tym przypadku domniemywa sie, ze szerokosc pasa wynosi 1 m, skala dlugosci jest równa skali powierzchni filtracyjnej. W tym przy¬ padku optymalna grubosc warstwy filtracyjnej wy¬ nosi okolo HO mm przy dlugosci wynoszacej okolo 4 m i szybkosci pasa okolo 3,5 cm/sek. I*rzy mniej¬ szej (grubosci warstwy filtracyjnej szybkosc pasa jest zbyt duza, zas przy grubszej filtracja bedzie zbyt dluga.Przy przemywaniu postepuje sie w ten sam* sposób.Ostatecznie, calkowita dlugosc filtracji okreslona jest suma przebiegów oddzielania, przemywania oraz suszenia.Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na sto¬ sowanie mniejszej ilosci zespolów. Sposób oddzie¬ lania cieczy i substancji stalych obejmuje nakla¬ danie mieszaniny, oddzielenie cieczy z mieszaniny, poddawanie przemywaniu substancji stalej oraz suszenie prowadzone na pasie filtracyjnym. PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oddzielania cieczy i substancji stalych z mieszaniny, polegajacy na nakladaniu warstwy mieszaniny na przesuwajaca sie tasme filtrujaca bez konca, opierajaca sie na skrzynce ssacej, przy- , stosowanej do poruszania sie równolegle z tasma, przy czym w skrzynce wytwarza sie okresowo pcd- 5 cisnienie do oddzielania fazy cieklej z mieszaniny poprzez tasme filtrujaca w okresach ssania, pod¬ czas przylegania tasmy filtrujacej i skrzynki ssa¬ cej do siebie a po wyrównaniu cisnienia do cis¬ nienia atmosferycznego w skrzynce ssacej, naste- 10 puje przesuniecie tasniy filtrujacej wzgledem skrzynki ssacej tak, ze ciecz jest odciagana z mie¬ szaniny do oddzielnych stanowisk wzdluz tasmy za pomoca skrzynki ssacej skladajacej sie z sze¬ regu oddzielnych zespolów, znamienny tym, ze od- 15 dzielanie cieczy na poszczególnych stanowiskach dokonuje sie niezaleznie za pomoca oddzielnych, sterowanych zespolów ssacych, z których kazdy przystosowany jest do polaczenia badz to z dysza rozdzielcza do filtrowania, badz tez z" dysza do 20 splukiwania, umieszczona nad tasma filtrujaca, a substancje stale na tasmie wyplukuje sie przez te dysze w czasie, gdy ciecz odfiltrowana lub prze¬ plukujaca przeplywa ponownie poprzez warstwe substancji stalej na tasmie filtrujacej. 25'
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tasme (filtrujaca przesuwa sie ruchem ciaglym, a elementy skrzynki ssacej przesuwa sie wraz z tas¬ ma w okresach ssania i zawraca do polozen po¬ czatkowych po wyrównaniu cisnienia w elementach 30 do cisnienia atmosferycznego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po okresach ssania wytwarza sie w skrzynce ssa¬ cej nadcisnienie.
4. 4. Urzadzenie do oddzielania cieczy i substancji 35 stalych z mieszaniny zawierajacej przesuwna, fil¬ trujaca tasme ibez konca, nad która umieszczone sa dysze dostarczajace mieszanine, przy czym tas¬ ma podtrzymywana jest przez umieszczona pod nia skrzynke ssaca przystosowana do przesuwania 4VJ sie równolegle do tasmy i polaczona za posred¬ nictwem .gietkiego przewodu z pompa prózniowa ' lub z atmosfera, znamienne tym, ze ma naped przesuwajacy skrzynke ssaca równolegle do tasmy (3), przy czym skrzynka ta zawiera szereg oddziel- 45 nych elementów (9) z których kazdy polaczony jest za pomoca gietkiego przewodu (7) z oddzielnym zespolem ssacym, przylaczonym do pompy % próz¬ niowej (11) a kazdy zespól ssacy zawiera otwór wylotowy oraz dysze (14, 15) usytuowane w pew- 50 nych odstepach nad tasma wzdluz kierunku jej ruchu, polaczone za posrednictwem zaworu roz¬ dzielczego badz to do co najmniej jednego z otwo¬ rów wylotowych, badz tez do jednego z otworów dostarczajacych ciecz przeplukujaca, przy czym filtrat z kazdego elementu odprowadzany jest od¬ dzielnie, a substancje stale /na tasmie przepluki¬ wane sa filtrem z co najmniej jednego otworu wylotowego i co najmniej jednego otworu dostar¬ czajacego ciecz przeplukujaca. 7
5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera silownik pneumatyczny (28) do prze¬ mieszczania skrzynki ssacej oraz mechanizm rol¬ kowy (4, 5) polaczony z przekladnia zebata do prze¬ suwania tasmy filtrujacej (3) przy czym silownik 65 pneumatyczny (28) i mechanizm rolkowy (4, 5) sa 55 6090 382 przystosowane do okresowego laczenia i przesuwa¬ nia skrzynki ssacej i tasmy przy jednakowej ich predkosci w jednym kierunku i do rozlaczania elementów <9) skrzynki ssacej i tasmy (3) przy róznych predkosciach.
6. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 albo 5, znamien¬ ne tym, ze elementy (9) skrzynki ssacej tworza przeloty, z których kazdy ma dwa lub wiecej prze¬ dzialów, polaczonych za pomoca gietkiego przewo¬ du (7) z zespolem ssacym.
7. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze elementy (9) skrzynki ssacej zawieraja pionowe 10 8 scianki 'boczne i perforowane dno (26) zamocowane rozlacznie na wsporniku (27).
8. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze tasma (3) filtrujaca usytuowana jest miedzy mechanizmem rolkowym (4, 5) i zgarniaczem (25).
9. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera rure (21) uruchamiana gdy tasma prze¬ chodzi przez mechanizm rolkowy (4, 5) dla prze¬ plukiwania tkaniny tasmy filtrugajcej.
10. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera obrotowy beben (34) posiadajacy kuliste dna usytuowany przed dysza dostarczajaca mie¬ szanine dla wywijania brzegów tasmy ku górze.90 382 *-S—-U l0 io J-T-L \S AO A ~\ V. ai 11 fi Tia.2 Ra 390 382 Tiq.4 34 4- *35 0=j i 6 » ~F\Q. 590 382 "'mlh Tla 6 PL