Способ сортирования волокнистой суспензии

(505 О 21 О 5/ БРЕТЕНИЯ НИЕ И ОПИ Ф;,юффВМ 1 ЯАтЬ:.рг ЕТЕЛЬСТБУ К АВТОРСКОМУ ий и прае целлюлоз Вороши вательс нститут но- ого лов ин тировки для массы Отчет о научно-исс Тема 0455-88-34, % 0014682, Петрозав до ос ск ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Создание сорней концентрациивательской работерегистрации 01881989.(54) СПОСОБ СОРТИРОВАНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ СУСПЕНЗИИ(57) Использование: в целлюлозно-бумажной промышленности, Сущность изобретеИзобретение относится к способам сортирования волокнистой суспензии и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности,Известен способ сортирования волокнистой суспензии, включающий напорную подачу исходной суспензии к сортирующей щели, образованной статором и вращающимся ротором, имеющим форму диска, отбор кондиционной фракции путем ее фильтрации через сортирующую щель и отвод отходов сортирования,Известен способ сортирования волокнистой суспензии, включающий напорную подачу исходной суспензии к сортирующей щели, образованной статором и вращающимся ротором, с возмущающими элемен- тами, имеющим цилиндрическую форму, флюидизацию (псевдоожижения) суспензии в зоне сортирования путем динамического ния: производят подачу исходной суспензии к сортирующей щели и флюидизируют суспензию в зоне сортирования динамическим сдвиговым воздействием на нее рабочей поверхностью ротора., Отбирают кондиционную фракцию и отводят отходы сортирования, При работе сортировки на воде и на исходной суспензии определяют зависимости потребляемой мощности отлинейной скорости на рабочей поверхности ротора. При создании динамического сдвигового воздействия на суспензию рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, Величина линейной скорости не меньше значения, при котором обеспечива- а ется равенство потребляемой мощности на воде и на исходной суспензии. 1 з.п. ф-лы, (Я 8 ил,сдвигового воздействия на нее рабочей повавй верхностью ротора, отбор кондиционной фракции суспензии путем ее фильтрации че рез сортирующую щель и отвод отходов сор- И тирования,евайОднако сортирование в известных спо- Я собах ведется с низкой эффективностью и фь, высокой энергоемкостью, поскольку параметры процесса не оптимизированы.В результате проведенных в НИИЦма- ф ше исследований, найден способ сортирования, позволяющий оптимизировать процесс при работе на различных концентрациях волокнистой суспенэии с использованием различных флюидизирующих элементов.Цель изобретения - повышение эффективности при снижении энергоемкости путем оптимизации процесса сортирования.Цель достигается тем, что согласно способу сортирования предварительна определяют зависимости потребляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на воде и на сортируемой суспензии, а при создании динамического сдвигового воздействия на суспенэию рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не меньшуюзначения, при котором обеспечивается равенство потребляемой мощности на воде и.на сортированной суспенэии, предварительно определяют долю отходов в сортируемой суспензии, а рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не превь 1 шающую знацения, при котором обеспечивается равенство количества отводимых отходов сортирования и доли отходов в сортируемой суспензии,Сортирование при оговариваемых параметрах позволяет оптимизировать процесс, улучшив его эффективность и энергетику при сохранении производительности.Предварительное определение зависимости потребляемой мощности от линейнойскорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на воде и на сортируемой суспензии позволяет произвестисравнение этих зависимостей и выявить поравенству потребляемой мощности на воде и на сортируемой массе минимальную скорость, Ниже этой скорости масса флюидизирована в значительно меньшей степени, а следовательно, выделение из нее кондицианной фракции посредством фильтрации затруднено. Максимально допустимая линейная скорость может быть выбрана исходяиз условий равенства содержания отходов в исходной суспенэии и количества отводи- МЫХ ОТХОДОВ.Существование верхней границы скорости вращения ротора абьясняется тем, чта при ее превышении, количество отводимых отходов становится меньше количества отходов, содержащихся В исходной суспензии, т.е. идет разрушение отходов, что увелицивает сорность сортированной суспензии, а следовательно, снижает эффективность процесса.На фиг, 1 изображена сортировка волокнистой суспензии для осуществления способа сартиравания, снабженная ротором по варианту 1; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1(сортировка, снабженная ротором па Варианту 2); на фиг. 4 - то же, сортировка, снабженная ротором по варианту 3; на фиг. 5 - графики зависимости мощности, потребляемой приводом, От скорости вращения ротора по ва 15 203040 45 50 55 рианту 1 при работе на различных концентрациях исходной суспензии и на воде: на фиг. 6 - графики зависимости мощности, потребляемой роторами по вариантам 1, 2, 3 при работе на суспензии и на воде; на фиг.7 - графики зависимости объемной доли отходов от скорости вращения ротора по. Варианту 1 при работе сортировки на различных концентрациях исходной суспензии; на фиг. 8 - графики зависимости расхода сортированной суспензии от частоты вращения ротора по варианту 1 при работе на различных концентрациях исходной суспензии,Предлагаемый способ сортирования волокнистых суспензий реализуется следующим образом.Исходную волокнистую суспензию через патрубок 2 подают внутрь корпуса 1 к сортирующей щели 3, образованной вращающимся ротором 4 и статором 5. В результате динамического сдвигового воздействия на сартируемую суспензию рабочей поверхности 6 ротора 4 она флюидиэируется (псевдоожижается), что позволяет осуществлять отбор кондиционной фракции суспензии путем ее фильтрации церез сортирующую щель 3 и патрубак 7 и отвод отходов сортирования через патрубок 8,Сортирование при этом ведется с линейной скоростью вращения ротора, значение которой не меньше того, при котором обеспечивается равенство потребляемой мощности на воде и на сортируемой суспензии (фиг. 5), за счет чего достигается флюидизация массы, а следовательно, эффективность сортирования при снижении энергоемкости,Для Определения минимальной скорости вращения определенного варианта ротора на массе определенной концентрации предварительно определяют зависимости потребляемой мощности от линейной скорости на рабоцей поверхности ротора при работе сортировки на воде и сортируемой суспензии. Путем совмещения графиков по точке их пересечения определяют скорость, при меньшем значении которой процесс вести нецелесообразно (см. фиг, 6). За максимальную скорость вращения ротора принимается его скорость, при которой достигается равенство количества отводимых отходов сортиравания и доли отходов в исходной. суспензии.Для определения верхней границы скорости предварительно определяют долю отходов в исходной суспензии и на графике зависимости доли отходов от скорости вращения ротора определяют скорость, вышекоторой происходит разрушение отходов(см. фиг. 7),В процессе исследований провереныследующие конструкции роторов 4,Вариант 1 - ротор с гладкой рабочейповерхностью 6, снабженный турбулизаторами 9 сортированной суспензии.Вариант 2 - ротор, снабженный турбулизаторами 10, закрепленными на рабочей поверхности 6 и турбулизаторами Усортированной суспензии.Вариант 3 - ротор, снабженный турбулизаторами 10 исходной суспензии, закрепленными на рабочей поверхности 6.Например, используя ротор по варианту 1 см, фиг, 5) при сортировании суспензииконцентрацией 89 г/л, скорость вращенияротора должна быть не менее 16 м/с, присортировании суспензии концентрацией101 г/л - не менее 24,5 м/с, при сортировании суспензии концентрацией 127 г/л неменее 28 м/с, При использовании другихвариантов роторов будут иметь место своиминимальные скорости, делающие процессоптимальным, что наглядно видно из фиг. 6.При необходимости определения максимальной скорости при сортировании волокнистой суспенэии концентрацией 127г/л, содержащей 5 оотходов, воспользуемся графиками, изображенными на фиг, 7,Так, из графиков видно, что скоростьвращения ротора не должна превышать длясуспензии с названными характеристиками35,5 м/сПодобные номограммы для определения оптимальных значений скоростей могут, быть построены для любых концентрацийсортируемой суспензии и для любыл вариантов используемых роторов, Эти номограммы при серийном выпуске сортировкиотражаются в ее паспорте.На фиг. 8 наглядно видно, что предлагаемые минимальные скорости вращения ротора одного варианта при сортированииволокнистой суспенэии различной концентрации обеспечивают приблизительноодинаковую пропускную способность сортирующей щели, что подтверждает высказанное об оптимизации процесса.Использование предлагаемого способанаиболее эффективно при сортировании во 5 локнистых суспензий средних концентраций (80 - 150 г/л),Использование предлагаемого способасортирования обеспечит по сравнению с известными способами работу при оптималь 10 ных параметрах, что позволит пооыситьэффективность сортирования и снизитьэнергоемкость процесса,Формула изобретения15 1, Способ сортирования волокнистойсуспензии, включающий напорную подачуисходной суспензии, содержащей отходы, ксортирующей щели, образованной корпусом и вращающимся ротором, флюидиэа 20 цию суспензии в зоне сортирования путеглдинамического сдвигового воздействия нанее рабочей поверхностью ротора, отборкондиционной фракции суспенэии путем еефильтрации через сартирующу 1 о щель и от 25 вод отходов сортирования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности при снижении энергоемкости путемоптимизации процессасортирооания, предварительно определяют зависимости по 30 требляемой мощности от линейнойскорости на рабочей пооерхности роторапри работе сортировки на воде и на исходной суспензии, а при создании динамического сдвигового воздействия на суспензию35 рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не меньшую значения,при котором обеспечивается равенстоо потребляемой мощности на воде и на исходной суспензии.40 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что предварительно определяют долюотходов в исходной суспензии, а рабочейповерхности ротора сообщают линейнуюскорость, не превышаюшую значения, при45 котором обеспечивается равенство количества отводимых отходов сортирования и доли отходов в исходной суспензии,ОР ащРлъФ ротора, ю/Фиг.8 Составитеяь В,ПреминиТехред М,Моргентал ректор О.Кундрик актор М.Бандура аказ 2667 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10