Устройство для определения концентрации целлюлозосодержащей суспензии

, 17709 39 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ1 РИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4784410/04 (22) 19,01.90 (46) 23.10.92. Бюл, М 39 (71) Центральный научно-исследовател ский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для це люлозно-бумажной промышленности (72) И.О.Пономарев и М.И.Юрков (56) В. Кез 1 ег апб А, НепгИзеп. Меазцгеее о 1 ЙЬег соптепт о 1 Ьотт рц 1 р зцггсз. Тарр )цу 1971, ч,54, М 7, р. 1134 - 1139. 51)5 В 01 О 29/00, 6 01 й 15/(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕЙ СУСПЕНЗИИ (57) Сущность изобретения: образец массы загружают в плавающий в сосуде 10 корпус 1 и поршнем 5 с грузом 6 осуществляют прижим с заданным усилием. При этом корпус 1 опускается и устанавливается на опоре 13. Затем регистрируют количество воды (жидкой фазы), вытекающей из патрубка 9, объем которой соответствует концентрации суспензии, подвергающейся анализу, 2 ил,Изобретение относится к устройствам для определения физико-механических свойств целлюлозосодеркащей суспензии, в частности для определения ее концентрации. Оно может быть использовано на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности для экспресс-анализа концентрации массы, преимущественно до 300(в диапазоне до 500 ).Известно устройство для измерения концентрации массы (патент США М 4301675, кл. О 01 А 11/08, 33/34). Устройство содержит корпус, на донной части которого находится образец массы. Донная часть представляет. собой перфорированную перегородку, через которую вода выжимается из массы и поступает в общее сливное отверстие, В верхней части имеется устройство для создания давления на массу и выдавливания иэ нее воды.Давление постепенно увеличивают. Наращивание давления осуществляют до начала вытекания водь 1, Регистрация величины давления осуществляется в момент вытеснения из целлюлозы жидкой фазы. Недостатком данного устройства является то, что для внесения образца в прибор его сначала необходимо отобрать из потока, затем перенести в устройство для взвешивания и уже только потом поместить в устройство. Такое многократное перенесение образца волокнистой суспензии ведет к возрастанию погрешностей, Особенно зто проявляется на образцах с концентрацией до 15, поскольку они склонны к отеканию и посКольку многократный . еренос пробы или части пробы ведет не только к потерям волокна, но и жидкой фазы.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения концентрации целлюлозной суспензии ручным способом, Устройство представляет собой цилиндрический корпус, разделенный перфорированной перегородкой на две камеры: верхнюю со сливным патрубком и перфорированным поршнем и нижнюю с патрубком подвода воды и патрубком для удаления жидкой фазы, подключенным к источнику вакуума,Принцип определения концентрации целлюлозной массы основан на измерении толщины папки, сформированной иэ образца целлюлозной суспенэии определенной массы (5 г) под действием поршня с оп ределенным усилием.Для осуществления анализа навеска целлюлозной суспензии помещается в верхнюю камеру между поршнем и перфорированной перегородкой, размешивается при10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 разбавлении ее водой, подаваемой по патрубку череЗ нижнюю камеру и подвергается воздействию поршня с определенным усилием, Толщина сформировавшейся папки определяется по прошествии фиксированного времени с помощью микрометра. В статье представлены два варианта устройства - один с ручной загрузкой целлюлозного образца, а другой подачей его по трубе малого диаметра,Недостатком устройства с ручной подачей массы является как и в предыдущем случае многократность переноса пробы из одной емкости в другую в процессе измерения, Поскольку при отборе каждой из проб за счет отекания массы ее концентрация не является однородной, результаты измерений будут отличаться друг от друга, а погрешность возрастать,Недостатком устройства с подачей массы по трубопроводу является ограничение применимости прибора, поскольку масса, начиная с 5% концентрации начнет забивать подводящие трубопроводы. Точность измерения ухудшится. Другим недостатком обоих вариантов устройства является подключение их к источнику вакуума, Изменение величины вакуума и быстрота его создания в устройстве будет сказываться на формирование папки целлюлозной суспенэии, ее толщины, Для поддержания вышеуказанных параметров необходимы соответствующие устройства, дающие свои п огре ш ности. П ри определении концентрации массы эта погрешность также войдет в погрешность измерения, Тем самым ухудшается точность определения концентрации массы,Целью изобретения является повышение точности определения.Указанная цель достигается тем. что в известном устройстве для определения концентрации, включающем установленный над опорами вертикальный корпус с размещенной в нем горизонтальной перфорированной перегородкой, установленным над ней поршнем с прижимным приспособлением и подсоединенным ко дну корпуса сливным па-рубкам, согласно изобретению устройство снабжено сосудом с водой, в который погружены корпус с риской на внешней стороне и опоры, с патрубком для отвода фильтрата, размещенным в нижней части сосуда, гибкой связью, соединяющей патрубки, дополнительным трубопроводом, размещенным в сосуде с водой и соединяющим нижнюю часть корпуса с атмосферой,Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается наличием сосуда с жидкостью, связью20 25 30 35 40 45 50 патрубков для отбора жидкой фазы корпусаи сосуда, а также сообщением нижней камеры с атмосферой, Таким образом, предложение отвечает критерию "новизна",Сущность изобретения заключается втом, что за счет совмещения элементоввзвешивания массы и измерения ее концентрации в одном устройстве стабилизируетсяпроцесс стекания жидкости, снижая погрешности измерений.Анализ других технических решений непозволил выявить признаки, сходные с отличительными для придания объектусвойств, присущих заявляемому устройству, следовательно, можно сдедать вывод осоответствии предложения критерию "существенные отличия".На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - график зависимостиконцентрации массы от объема отделившегося фильтрата.Устройство содержит корпус 1, разделенный перфооированной перегородкой 2на верхнюю и нижнюю камеры 3 и 4, Вверхней камере находится поршень 5 с силовым элементом в виде груза 6, в нижнейимеется патрубок 7 для отвода жидкой фазы, соединенный гибкой связью, напримершлангом или сильфоном 8 с патрубком 9сосуда 10 с жидкостью, например, дистиллированной водой, маслом и т.д, Патрубок 9имеет кран 11.На внешней стороне корпуса устройства нанеСена риска 12 для регистрации количеств помещенной в него для анализацеллюлозной суспензии. В сосуде с жидкостью имеется опора 13 для устройства. Вопоре проделана прорезь для гибкого шлан.: га 8. Корпус 1 устройства плавает в сосуде сжидкостью. Камера 4 сообщается с атмосферой с помощью патрубка 14.Устройство работает следующим образом,Образец массы загружают в плавающийкорпус 1. Загрузка осуществляется до риски12. Загрузку ведут при закрытом кране 11.Устанавливают на порцию загруженной суспензии поршень 5 с грузом 6. При этомкорпус 1 опускается вниз и устанавливаетсяна опоре 13. Жидкость в сосуде не переливается через корпус 1. Шланг 8 заходит впрорезь опоры 13. Одновременно с опусканием поршня 5 открывают кран 11 и регистрируют количество вытекающей воды заустановлен н ый и ром ежуток времени (мернь 1 й цилиндр на чертеже не показан),Объем вытекшей воды соответствуетконцентрации целлюлозосодержащей суспензии, подвергающейся анализу, Отделяющаяся из целлюлозосодержащей суспензии жидкая фаза попадает в нижнюю камеру 4 корпуса 1 и через гибкий патрубок 8 вытекает в мерный цилиндр на черт. не показан). В нижней камере имеется воздух, который запирается при течении жидкой фазы через гибкий шланг 8, Такой воздушный пузырь замедляет последующее истечение жидкости и делает его нестабильным. Соединение камеры 4 с атмосферой, изменение давления в которой незначительно и не требует дополнительных приборов для поддержания, практически не вносит в определение концентрации массы дополнительной погрешности, как это может произойти в случае использования вакуума.Экспериментальным путем получают тарировочную кривую в координатах - концентрация массы - объем, удаляемый при сжатии жидкой фазы. Для получения тарировочной кривой используют несколько образцов массы известной концентрации. Эту суспензию загружают в устройство и определяют количество стекшей воды при воздействии на нее поршня за определенное время. П р и м е р, Тарировочная кривая для определения концентрации небеленой хвойной сульфатной целлюлозы жесткостью 25 единиц Каппа и вязкостью 610 мПз в наиболее употребительном диапазоне представлены на фиг, 2. Условия сжатия -поршень с грузом 15 кг, время сжатия 15 мин. Определение погрешности измерения в предлагаемом устройстве осуществлено экспериментально. Данные представлены в табл, 1,1В табл. 2 приведены данные по погрешности измерения концентрации массы в сравнении с прототипом.Помимо изменения концентрации массы, предлагаемое устройство может быть использовано для измерения того свойства целлюлозосодержащего материала, изменение которого влечет за собой изменение прочности волокнистого каркаса, а следовательно, и объема выделившейся из него при сжатии поршнем жидкой фазы Могут быть определены степень помола (без обязательного по стандартной методике разведения суспензии до низкой концентрации), содержание неорганических нерастворимых компонентов(талька, каолина и т,д,), компонентный состав бумажной смеси (смесь лиственной и хвойной целлюлозы, сульфитной и сульфатной, смесь целлюлозы и древесной массы.Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволит повысить точность измерений, поскольку исключает1770910 Таблица 1 бл ица 2 пыта 2,5; неоднократную загрузку и переноску испытываемого образца, а также не требует средств для поддержания необходимых параметров процесса, имеющих свои погрешности, отрицательно влияющие на погрешности прибора в целом. Формула изобретенияУстройство для определения концентрации целлюлозосодержащей суспензии, включающее установленный над опорами вертикальный корпус с размещенной в нем горизонтальной перфорированной перегородкой, установленным над ней поршнем с прижимным приспособлением и подсоединенным ко дну корпуса сливным патрубком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 5 повышения точности определения, устройство снабжено сосудом с водой, в который погружены корпус с риской на внешней стороне и опоры, с патрубком для отвода филь- трата, размещенным в нижней части сосуда, 10 гибкой связью, соединяющей патрубки, дополнительным трубопроводом, размещенным в сосуде с водой и соединяющим нижнюю часть корпуса с атмосферой. четным путем из ошибк, Иванова Техред М,Моргентал Корректор М, Ткач едакт льский комбинат "Патент", г. У 10 роиэводственноТираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5