專利名稱：用于凈化纖維素懸浮液的水力旋流器、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化纖維素懸浮液(suspensions)的水力旋流器 (hydrocyclone)、系統(tǒng)禾口方法。
背景技術(shù)：
水力旋流器在紙漿和造紙工業(yè)中用于去除雜質(zhì)。為了去除重的雜質(zhì)使用了一種所謂的正向水力旋流器(forward hydrocyclone)，為了去除低密度或輕質(zhì)的雜質(zhì)如塑料顆粒、蠟、樹(shù)脂等等，使用了一種反向水力旋流器(reverse hydrocyclone) 0低密度顆粒的定義是與加工液體相比具有較低或相等密度的顆粒。通常水力旋流器包括底邊端(base end)和頂點(diǎn)端(apex end)以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形。至少一個(gè)用于供給將被凈化的纖維素懸浮液的入口設(shè)置在底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置在頂點(diǎn)端和至少一個(gè)溢流出口設(shè)置在底邊端。在反向水力旋流器中，基本切向地供給到分離室中的輸入流將被分離成從底流出口離開(kāi)水力旋流器的接受部分和從溢流出口離開(kāi)反向水力旋流器的低密度棄料部分。接受部分通常在系統(tǒng)中向前輸送以進(jìn)行下游處理或更進(jìn)一步濃縮(dewatering)或進(jìn)入紙漿干燥設(shè)備。來(lái)自主水力旋流器階段的棄料部分通常聚集到若干級(jí)聯(lián)耦合的纖維和水回收階段。用于反向凈化的本水力旋流器系統(tǒng)方案通常使用三種類型的水力旋流器設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖 la-lc。在圖Ia中顯示了一種反向水力旋流器，被叫做貫流或平行流反向水力旋流器。那些水力旋流器具有的益處在于低容量的輕質(zhì)棄料流(reject flow) LR，一般低于入口供給流的10%，但是它們的缺點(diǎn)在于不能在任何程度上增稠接受部分。入口供給流被標(biāo)識(shí)為F。在圖Ib中顯示了標(biāo)準(zhǔn)的反向水力旋流器。其溢流出口中具有約為入口供給流體積的20%的輕質(zhì)棄料部分流LR，約為入口供給流中纖維部分的10%。該反向水力旋流器具有接受部分A的適度增稠和通常需要比圖Ia的平行流反向水力旋流器更多的纖維回收階段。圖Ic中顯示了增稠或濃縮型反向水力旋流器。這種水力旋流器與圖Ib的類型相比具有改善的增稠，也去除輕質(zhì)雜質(zhì)。通過(guò)除去溢流部分中的輕質(zhì)雜質(zhì)和水，在頂點(diǎn)端的接受部分增稠1. 5-3倍。典型的分流比到頂點(diǎn)端是輸入流體積的30-60%，是纖維流重量的約 90%。輕質(zhì)棄料部分是輸入流的70-40%，且根據(jù)分流比，含纖維部分的約10%。為了應(yīng)對(duì)更高的流量，水力旋流器通常并聯(lián)連接，裝在多個(gè)水力旋流器機(jī)組中。當(dāng)考慮到加工成本時(shí)，不僅要考慮初級(jí)階段中加工要求的纖維濃度和壓力，還要考慮纖維回收階段的泵送需求。在很多情況下反向水力旋流器設(shè)置在下游，跟隨在為了去除重的顆粒而設(shè)計(jì)的正向凈化多個(gè)水力旋流器機(jī)組裝置之后。為了獲得最佳效率，尤其為了小的輕質(zhì)顆粒，在大多數(shù)情況下，反向水力旋流器供液中的纖維濃度需要低于1%。因此，通常需要在反向凈化階段之后將反向水力旋流器接受部分濃縮回3-6%的適宜的泵送纖維濃度。當(dāng)反向水力旋流器安裝在加工纖維素懸浮液的系統(tǒng)中時(shí)，真空鼓或盤濾機(jī)通常被用于該目的。有時(shí)候水力旋流器裝置被定位為直接地連接在紙漿干燥裝置或造紙機(jī)的入口箱上。在這些情況下，供給入口箱需要的纖維濃度通常希望在1. 6%至2. 5% 的范圍之內(nèi)。在這種提升的纖維濃度下，至少一個(gè)反向水力旋流器可被用在入口箱的前面以將接受部分增稠到需要的纖維濃度。W091/05912描述了這種系統(tǒng)的例子。圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中使用圖Ib的標(biāo)準(zhǔn)反向水力旋流器15的兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。水力旋流器15是級(jí)聯(lián)耦合的，所以第二階段回收來(lái)自初級(jí)階段的棄料。從這種兩級(jí)系統(tǒng)流向污水管或水凈化裝置的最終棄料流大約是初級(jí)階段供給流的4%。流向過(guò)濾器的流是初級(jí)階段供給流的80%。因此水力旋流器15不會(huì)減少之后的增稠裝置16上的濃縮需求。流到初級(jí)階段的供給流中的纖維濃度Cf通常是0. 5-1. 4%,在初級(jí)階段之后的接受部分內(nèi)的Cf 為0. 6-1. 6%。通常初級(jí)階段之后在棄料中的纖維濃度約為0. 05-0. 14%。圖4示出了一種圖Ic的增稠型反向水力旋流器17的兩級(jí)系統(tǒng)。為了對(duì)比，安裝了與圖3的系統(tǒng)中相同類型的，即圖Ib的類型的次級(jí)階段水力旋流器15。或者，次級(jí)階段可以設(shè)有圖Ia的反向水力旋流器。主反向水力旋流器階段17將接受部分增稠到纖維濃度為第一階段供給濃度的1. 5-3倍。流向初級(jí)階段的供給流中的纖維濃度Cf通常為0. 5-1. 4%, 在初級(jí)階段之后的接受部分中的Cf為1. 2-3%。流向之后的濃縮設(shè)備16的流減少到初級(jí)水力旋流器17的供給流的30%至60%。然后，次級(jí)回收階段15的尺寸取決于減少流向濃縮設(shè)備16的流的需求。例如，如果需要改變流向脫水器16的流30-60%，次級(jí)反向水力旋流器階段15的尺寸需要能處理高達(dá)70%的初級(jí)階段的供給流。因此，第二階段使用其它類型反向水力旋流器是有益的，如圖Ia和Ib中所示的類型，所以來(lái)自初級(jí)階段的最終棄料流從高水平開(kāi)始降低。在一個(gè)例子中使用了圖Ib類型的反向水力旋流器15，最終棄料流約為第二階段供給流的20%。也就是初級(jí)階段供給流的8-14%。與圖3中所示的系統(tǒng)相比， 這是棄料中的大量剩余流，可能需要增加另一回收階段來(lái)減少流動(dòng)以獲得理想的污水管損失。在最終棄料中的Cf大約為0.05%。其可根據(jù)纖維類型而變化。結(jié)果是，這種類型的系統(tǒng)需要高的泵送能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及，例如，改進(jìn)的水力旋流器設(shè)計(jì)，其結(jié)合了纖維素懸浮液的增稠/濃縮和以低的棄料流量有效地去除輕質(zhì)雜質(zhì)。本發(fā)明還涉及一種使用該水力旋流器設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)方案尤其適用的場(chǎng)合為，需要同時(shí)去除輕質(zhì)雜質(zhì)、增稠接受部分和稀釋上游的場(chǎng)合。另外，本發(fā)明涉及清除纖維素懸浮液中的至少輕質(zhì)雜質(zhì)的方法。在正向凈化中，即清除重的雜質(zhì)中，有已知的核心排放正向清潔器，見(jiàn)圖ld，其在安裝的接受部分旋渦導(dǎo)向器(vortex finder)內(nèi)具有中央核心排放管。入口供給流的大約體積10%和重量3-5%被當(dāng)作棄料從中央核心中除去。通常這種清潔器已知的是在輕質(zhì)棄料部分上具有中等的效率，并且接受流不會(huì)在任何本質(zhì)的程度上增稠。根據(jù)早先的說(shuō)明，本發(fā)明的水力旋流器是核心排放型，但是第一次用于纖維素懸浮液的反向凈化。那些解決該問(wèn)題的水力旋流器設(shè)計(jì)具有至少一個(gè)入口供給流F和三個(gè)流出的分離流部分即底流接受部分A、溢流部分(也稱作中間部分)MF和輕質(zhì)棄料部分LR，見(jiàn)圖加。我們可以稱其為三相反向水力旋流器。S卩，這些部分是
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F 進(jìn)入水力旋流器的供給流。A 底流中的范圍為供給流的30-60%的優(yōu)先增稠的接受部分。LR:從溢流部分的中央核心中脫離出來(lái)的范圍為供給流的3-15%的輕質(zhì)棄料部分。MF 由25-65%的供給流組成且與溢流中的輕質(zhì)棄料部分同軸脫離出的中間部分，主要包含水和一些纖維。差異之一是包括大部分水和僅僅較少量纖維的中間部分。當(dāng)檢查具有較小錐角和相對(duì)長(zhǎng)的錐形的水流旋流器時(shí)發(fā)現(xiàn)該結(jié)果，該水流旋流器結(jié)合了具有底座直徑相對(duì)大的入口“渦流室”的反向水力旋流器設(shè)計(jì)。由于該發(fā)明，還具有的優(yōu)點(diǎn)在于有可能在底流出口獲得纖維的高分離可能性，以及同時(shí)可能增大溢流出口管(旋渦導(dǎo)向器)的直徑。進(jìn)入分離本體或分離室的旋渦導(dǎo)向器的直徑可以然后被增大到一定程度以便第二輕質(zhì)棄料溢流管 (旋渦導(dǎo)向器)可被設(shè)置為優(yōu)選地與水力旋流器的中央長(zhǎng)度軸(length axis)同心。部分A通常在系統(tǒng)內(nèi)被向前輸送以進(jìn)行下游處理或進(jìn)一步濃縮或到達(dá)紙漿干燥
直ο部分LR被送到次級(jí)反向階段，內(nèi)部地或外部地與系統(tǒng)相關(guān)的篩子設(shè)置于水凈化階段。水凈化可以通過(guò)例如溶氣浮選(DAF)來(lái)完成。為了生產(chǎn)流水線中的稀釋需要，部分MF在基本系統(tǒng)中被再循環(huán)。在大多數(shù)情況下，這種需要位于水力旋流器裝置的上游。優(yōu)點(diǎn)該創(chuàng)造性的系統(tǒng)具有高的增稠系數(shù)和低棄料率，同時(shí)具有高效率?；厥针A段不需要被設(shè)計(jì)成用于完全濃縮的液體，即由于增稠接受部分得到的液體殘留部分，因?yàn)榇蟛糠忠呀?jīng)作為溢出部分MF脫離出，只有小部分留在棄料流中，所以節(jié)約了整體的能量。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)立于接受部分的增稠需要時(shí)，其還提高了運(yùn)行主水力旋流器階段的靈活性。高增稠系數(shù)減少了下游過(guò)濾器/濃縮設(shè)備上的濃縮表面。顯而易見(jiàn)地，在不偏離權(quán)利要求范圍內(nèi)的系統(tǒng)發(fā)明思想下，可能在水力旋流器階段的上游和下游的各種位置向發(fā)明系統(tǒng)添加加工階段。


下面將參照附圖通過(guò)實(shí)施例的舉例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，附圖中圖Ia顯示了現(xiàn)有技術(shù)的平行流反向水力旋流器；圖Ib顯示了現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)反向水力旋流器；圖Ic顯示了現(xiàn)有技術(shù)的增稠或濃縮水力旋流器；圖Id顯示了現(xiàn)有技術(shù)的核心排放正向水力旋流器；圖加顯示了新型反向水力旋流器的第一實(shí)施例；圖2b顯示了新型反向水力旋流器的第二實(shí)施例；圖2c顯示了新型反向水力旋流器的第三實(shí)施例；圖2d顯示了第二實(shí)施例的細(xì)節(jié)；圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)的反向系統(tǒng)；圖4顯示了現(xiàn)有技術(shù)的反向增稠系統(tǒng)；圖5顯示了使用新的反向水力旋流器的新的反向系統(tǒng)；
圖6顯示了使用新的反向水力旋流器的新的兩級(jí)反向系統(tǒng)；以及圖7顯示了使用至少一個(gè)新的反向水力旋流器的新的負(fù)壓反向系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式在圖加中顯示了新的反向水力旋流器的第一實(shí)施例。水力旋流器包括分離本體或分離室1，該分離本體或分離室1劃分為至少兩個(gè)區(qū)域入口渦流室2和底流分離室3。 另外，溢流分離室4作為旋渦導(dǎo)向器12的延伸，進(jìn)入入口渦流室端部，即底邊端8。到達(dá)分離本體的供給流F靠近水力旋流器的底邊端8進(jìn)入至少一個(gè)但優(yōu)選至少兩個(gè)基本切線定向的入口開(kāi)口 5、6。在絕大多數(shù)場(chǎng)合下，底邊端8處的渦流室直徑D，建議至少為60mm，優(yōu)選在 60至180mm之間，且最優(yōu)選在90至140mm之間。入口渦流室2和底流分離室3之間的過(guò)渡直徑Dt可以被定位在渦流室2和底流分離室3之間錐角突然改變的位置。Dt優(yōu)選在0.35*D至0.7*D之間。從底邊端到過(guò)渡直徑的長(zhǎng)度Lt優(yōu)選在0. 8*D至3. 5*D之間。渦流室2可包括兩個(gè)區(qū)域，其中第一區(qū)域可具有大致的圓柱外形9，第二區(qū)域10在過(guò)渡直徑Dt之前具有較陡峭的壁面角度。但是，如分別在圖2b和2c的第二和第三實(shí)施例中所顯示的，優(yōu)選較平緩的連續(xù)彎曲的室。在那些情況下過(guò)渡直徑Dt被限定為通過(guò)底邊端 8轉(zhuǎn)角直徑D和限定分離本體1的壁面的曲線的切點(diǎn)的線條所在處，如圖2d所示。底流分離室3沿整個(gè)長(zhǎng)度可具有一個(gè)錐角，但是優(yōu)選地其具有不同錐角或略微改變且向底流出口 11不斷減小錐角的若干部分。總長(zhǎng)L被定義為從底邊端(8)的頂部到底流出口 11之間的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度L至少為10*D，但優(yōu)選14*D至20*D。接受部分A的底流出口 11具有0. 2*Ao至1. 5*Ao之間的開(kāi)口面積，其中Ao是旋渦導(dǎo)向器溢流面積。溢流分離室4具有0. 17*D至0.37*D之間的旋渦導(dǎo)向器直徑Do。在溢流分離室4的另一端，輕質(zhì)棄料部分LR的第二溢流管13與溢流分離室4同軸定位。管13具有0. 25*Do至0. 4*Do之間的直徑。溢流分離室4的出口處可以設(shè)有橫截面面積增加的擴(kuò)散器部分14，以及中間部分MF的出口 15。圖5顯示了只有一個(gè)反向凈化階段的系統(tǒng)的例子，至少一個(gè)創(chuàng)造性的三相反向水力旋流器18與可選的位于下游的紙漿增稠器16、過(guò)濾器16或濃縮設(shè)備16串聯(lián)。三相反向水力旋流器階段18的上游可安裝可選的正向水力旋流器凈化階段、或篩分、浮選或其它低濃度設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，該例子顯示對(duì)于小型紙漿流水線有可能僅僅運(yùn)作三相反向水力旋流器18的一個(gè)階段。根據(jù)安裝位置，進(jìn)入的供給流可來(lái)自10-12%的高密度儲(chǔ)存塔或4-5% 的混合箱。進(jìn)來(lái)系統(tǒng)的纖維素懸浮液基本上被稀釋到優(yōu)選的0. 8-2%纖維濃度的正向水力旋流器密度或根據(jù)篩子的類型被稀釋到1-4%纖維濃度的篩分密度范圍。在篩分纖維素懸浮液之后，其被稀釋到反向水力旋流器18效率需要所限定的密度。供給流中纖維的一般范圍為0. 5%至1. 5%。根據(jù)溢流中中間部分MF的設(shè)定分流比，底流中的接受部分A被增稠到密度為供給密度的1.5至3.3倍。通常，纖維濃度是1.2-3%。離開(kāi)溢流的中間部分MF是水力旋流器階段的供給流的25%至65%。小規(guī)模試驗(yàn)證實(shí)該部分的纖維流量將低于供給流的纖維的 10%。然后該部分適用于上游稀釋目的。核心排放輕質(zhì)棄料部分是供給流的3-15%，優(yōu)選低于供給流體積的10%，且在絕大多數(shù)情況下包含少于供給流中纖維的1%。如果系統(tǒng)具
7有例如用于水凈化的溶氣浮選單元(DAF)，那么有可能將該流輸送到DAF而無(wú)需任何次級(jí)水力旋流器凈化階段。圖6示出了根據(jù)初級(jí)階段中的本發(fā)明，使用至少一個(gè)反向水力旋流器18的兩級(jí)級(jí)聯(lián)耦合系統(tǒng)。次級(jí)反向水力旋流器階段在該例子中示出了與初級(jí)階段類似類型的三相水力旋流器18。然而，也可能是回收階段中的任何類型的輕質(zhì)棄料反向水力旋流器(例如之前在圖Ia和Ib中描述的類型)。這里可以看到與圖3中顯示的水力旋流器增稠系統(tǒng)相比的優(yōu)點(diǎn)。次級(jí)階段的尺寸獨(dú)立于調(diào)節(jié)增稠濃度的分流比以進(jìn)一步在增稠器或濃縮設(shè)備16中濃縮紙漿。初級(jí)階段供給流中的纖維濃度是0. 5-1. 5 %，來(lái)自初級(jí)階段的接受流中的纖維濃度是1. 2-3%。初級(jí)階段的溢流部分MF的纖維濃度是0. 03-0. 3%，小于供給流中纖維的 10%。初級(jí)階段的輕質(zhì)棄料LR的纖維濃度是0.01-0.2%，小于供給流中纖維的1%。最終污水管損失，在次級(jí)步驟之后，范圍可以位于初級(jí)階段供給流的體積的0. 至2. 4%，但是希望總是低于初級(jí)階段供給流的1%。次級(jí)階段中的纖維損失這里可以忽略不計(jì)。顯然，可能進(jìn)一步地向上文參照?qǐng)D5和6解釋的系統(tǒng)的不同地方添加加工步驟，而不會(huì)偏離系統(tǒng)的創(chuàng)造性思想。例如，將會(huì)有可能在接受流線的下游在任何濃縮設(shè)備之前設(shè)置正向水力旋流器凈化階段。圖7顯示了替換圖5或6的用于去除輕質(zhì)雜質(zhì)的創(chuàng)造性三相反向水力旋流器的安裝例子。該方案的益處在于通過(guò)降低運(yùn)行水力旋流器分離器所需的壓力水平節(jié)約泵送能量。布置的系統(tǒng)應(yīng)用水力旋流器運(yùn)行所需的最佳壓力配置和典型紙漿生產(chǎn)流水線中產(chǎn)生的級(jí)別差別?？赡苄枰惭b閥門來(lái)控制分流比，但是可選的布置將最小化節(jié)流初級(jí)階段主泵送流線的需要，初級(jí)階段主泵送流線中消耗最高的泵送能量。被增稠的接受部分被送到通常可被安裝在濾液槽高度上方4-8米處的過(guò)濾器中。 根據(jù)之前的描述，中間部分(MF)再循環(huán)回去以在初級(jí)階段給水泵之前或另一個(gè)反向水力旋流器系統(tǒng)的上游位置之前來(lái)稀釋。為了得到容許量的輕質(zhì)棄料流，水力旋流器階段1內(nèi)的接受壓力需求可以是30-60kPa，溢流部分中的輕質(zhì)棄料(LR)壓力可為90_120kPa，低于所述底流接受壓力。水力旋流器輕質(zhì)棄料出口處可獲得的負(fù)壓取決于水力旋流器輕質(zhì)棄料溢流隔離池相對(duì)于濾液槽高度的安裝高度。主供給流的約10%的棄料部分優(yōu)選連接到空氣分離槽，在那里使用真空泵使壓力保持在相對(duì)于大氣壓為約_30kPa至-SOkPa或可選地降低到系統(tǒng)溫度下液體沸騰壓力。來(lái)自分離池的溢流優(yōu)選地被送去進(jìn)一步處理下降到次級(jí)回收階段的給水泵的吸入口或水凈化階段，例如DAF單元。圖7顯示了使用與三相反向水力旋流器分離器相同類型的次級(jí)階段的例子，但是次級(jí)階段可以可選地包括任何類型的反向水力旋流器。已經(jīng)通過(guò)實(shí)施例的方式來(lái)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于這些，而可以在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)改變。
權(quán)利要求
1.一種用于清除纖維素懸浮液中的輕質(zhì)雜質(zhì)的水力旋流器，即所謂的反向水力旋流器，具有底邊端和頂點(diǎn)端以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形，至少一個(gè)入口設(shè)置于底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置于頂點(diǎn)端，并且至少一個(gè)溢流出口設(shè)置于底邊端，其特征在于所述溢流出口設(shè)有與水力旋流器的長(zhǎng)度軸同心設(shè)置的附加、輕質(zhì)棄料出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其中，所述溢流出口包括旋渦導(dǎo)向器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力旋流器，其中，所述輕質(zhì)棄料出口包括旋渦導(dǎo)向器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的水力旋流器，其中，水力旋流器的長(zhǎng)度的第一部分具有從至少靠近底邊端到朝向頂點(diǎn)端急劇減小的橫截面直徑，水力旋流器的長(zhǎng)度的第二部分具有從第一部分和第二部分之間的過(guò)渡處朝向頂點(diǎn)端緩慢減小的橫截面直徑，第一和第二部分之間的過(guò)渡處具有直徑Dt，過(guò)渡直徑Dt與底邊端直徑D之比在0. 35至0. 7之間。
5.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水力旋流器，其中，底邊端直徑至少為60mm，優(yōu)選范圍為60-180mm。
6.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水力旋流器，其中，水力旋流器長(zhǎng)度L與底邊端直徑D之比至少為10。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力旋流器，其中，溢流旋渦導(dǎo)向器在底邊端伸入分離室內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力旋流器，其中，溢流旋渦導(dǎo)向器從底邊端向外直徑減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力旋流器，其中，溢流旋渦導(dǎo)向器具有靠近底邊端的直徑 Do，范圍為 0. 17*D 至 0. 37*D，優(yōu)選 0. 23*D 至 0. 33*D。
10.根據(jù)引用權(quán)利要求2的權(quán)利要求3所述的水力旋流器，其中，輕質(zhì)棄料旋渦導(dǎo)向器在溢流旋渦導(dǎo)向器的離底邊端最遠(yuǎn)的一端伸入所述溢流旋渦導(dǎo)向器內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水力旋流器，其中，輕質(zhì)棄料旋渦導(dǎo)向器具有離底邊端最近的一端的直徑Dr，范圍為0. 25*D至0. 4*D。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其中，輕質(zhì)棄料出口的出口流是總輸入流的 3-15%。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其中，溢流出口的出口流是總輸入流的 25-65%。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其中，底流出口的出口流是總輸入流的 30-60%。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其中，輸入流中纖維素懸浮液內(nèi)的纖維濃度為 0. 5-1.5%，底流出口流中的纖維濃度為1.2-3%，輸入流濃度與底流濃度之比為1.5-3.3 倍之間。
16.一種用于生產(chǎn)和/或加工纖維素懸浮液的系統(tǒng)，包括至少反向凈化階段和至少濃縮階段，其特征在于反向凈化階段包括至少一個(gè)用于清除纖維素懸浮液中的輕質(zhì)雜質(zhì)的水力旋流器，即所謂的反向旋流器，該水力旋流器具有底邊端和頂點(diǎn)端以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形，至少一個(gè)入口設(shè)置于底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置于頂點(diǎn)端，并且至少一個(gè)溢流出口設(shè)置于底邊端，所述溢流出口設(shè)有與水力旋流器的長(zhǎng)度軸同心設(shè)置的附加、輕質(zhì)棄料出口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)用于清除纖維素懸浮液的輕質(zhì)雜質(zhì)的水力旋流器，即所謂的反向水力旋流器，設(shè)在反向凈化階段的主凈化階段中，該水力旋流器具有底邊端和頂點(diǎn)端以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形，至少一個(gè)入口設(shè)置于底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置于頂點(diǎn)端，并且至少一個(gè)溢流出口設(shè)置于底邊端，所述溢流出口設(shè)有與水流旋流器的長(zhǎng)度軸同心設(shè)置的附加、輕質(zhì)棄料出口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，主凈化階段的輕質(zhì)棄料被導(dǎo)向包含任何類型反向水力旋流器的次級(jí)凈化階段。
19.根據(jù)權(quán)利要求16、17或18所述的系統(tǒng)，其中，所述水流旋流器的溢流部分(MF)被用于稀釋。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述溢流部分(MF)優(yōu)選地被導(dǎo)向所述反向凈化階段的任何上游位置以稀釋。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括至少正向凈化階段、篩分階段或浮選階段。
22.根據(jù)權(quán)利要求16-21任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，任何輕質(zhì)棄料部分被送入保持低于-30kPa負(fù)壓的空氣分離箱。
23.根據(jù)權(quán)利要求16-20任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，輕質(zhì)棄料部分被導(dǎo)向包括溶氣水浮選的最后澄清階段。
24.一種通過(guò)在反向凈化階段中清除纖維素懸浮液中的輕質(zhì)雜質(zhì)和在濃縮階段中濃縮纖維素懸浮液而生產(chǎn)和/或處理纖維素懸浮液的方法，其特征在于利用至少一個(gè)用于清除纖維素懸浮液中的輕質(zhì)雜質(zhì)的水力旋流器，即所謂的反向水力旋流器，來(lái)清除纖維素懸浮液內(nèi)的輕質(zhì)雜質(zhì)，所述水力旋流器具有底邊端和頂點(diǎn)端以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形，至少一個(gè)入口設(shè)置于底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置于頂點(diǎn)端，并且至少一個(gè)溢流出口設(shè)置于底邊端，所述溢流出口設(shè)有與水力旋流器的長(zhǎng)度軸同心設(shè)置的附加、輕質(zhì)棄料出口。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中，根據(jù)權(quán)利要求M中的類型的至少一個(gè)水力旋流器位于反向凈化階段的主凈化階段中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，主凈化階段的水力旋流器的輕質(zhì)棄料部分被導(dǎo)向包括任何類型的反向水流旋流器的次級(jí)凈化階段。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至沈任一項(xiàng)所述的方法，其中，權(quán)利要求23所述的水力旋流器的溢流部分(MF)被用于稀釋。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述溢流部分(MF)被用于在所述反向凈化階段的任何上游位置稀釋。
29.根據(jù)權(quán)利要求23至觀任一項(xiàng)所述的方法，其中，纖維素懸浮液在正向凈化階段、篩分階段或浮選階段中凈化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于清除纖維素懸浮液中的輕質(zhì)雜質(zhì)的水力旋流器，即所謂的反向水力旋流器，其具有底邊端和頂點(diǎn)端以及分離室，該分離室具有在底邊端和頂點(diǎn)端之間的拉長(zhǎng)外形，至少一個(gè)入口設(shè)置于底邊端，至少一個(gè)底流出口設(shè)置于頂點(diǎn)端，并且至少一個(gè)溢流出口設(shè)置于底邊端。溢流出口設(shè)有與水力旋流器的長(zhǎng)度軸同心設(shè)置的附加、輕質(zhì)棄料出口。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)和/或加工纖維素懸浮液、包括至少反向凈化階段和至少濃縮階段的系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)B04C5/04GK102481588SQ200980161236
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者J.巴克曼, V.庫(kù)徹 申請(qǐng)人:奧維沃盧森堡公司