Apparatus for separating air from the flotation tailings

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前文に従う浮選残滓から空気を分離する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、故紙の調整における繊維懸濁液の浮選において発生する懸濁液残滓からの空気の分離は、重要な問題である。 先行技術としての泡除去機はドイツ特許公開第３５１９３７４号に記載されている。 このように、泡除去機は既に開発されているが、これらは結局浮選残滓全体の脱気をすることはできなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点に鑑み、浮選残滓全体の脱気を可能にした、浮選残滓から空気を分離する装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれば、特別な形状の液体サイクロンが特別な方式により浮選装置の浮選残滓ための収集タンクに接続されている。
脱気された懸濁液は液体サイクロンの円錐部の出口開口から回収されるが、この開口において背圧が制御されるので、多量の空気を含んでいる懸濁液のための液体サイクロンの相対的に大きくて狭い入口開口は、液体サイクロン内に入るべく共有する泡のために十分な入口横断面積がまだ残っているため、液体サイクロン内に形成される流体の渦により完全に閉鎖されることは無い。 相対的に高速の回転による液体サイクロン内の泡立ちは、大きな部分に対して泡を集めることもする気体又は空気の芯である。 この泡は優勢な流入圧により上方への力を受けて、円錐台形又はピラミッド型の吸引ソケットを通って、放射状の羽根を備えたロータホイールを特徴とする機械的泡除去機へと進む。 このようにして、相対的に高い剪断力が泡に及ぼされ、それらの破壊を引き起こす。
分離された液体がこの泡除去機の底部から排出されている間、空気は上方へ進んで開口に入る

【０００５】好ましくは、回転対称形の渦芯支柱は液体サイクロンの円錐台形部分の円錐の頂点領域に設けられた出口端に配置されており、この渦芯支柱が、前記出口開口と対向した側に配置されて該出口開口からこの開口の直径の１０から２５％の間隔を置いて配設されたバッフル板の上に装架されている場合、該渦芯支柱の高さは、好ましくはこの出口開口の直径の３〜８％である。
このバッフル板の外径は、好ましくはこの出口開口の直径の２及び３倍である。

【０００６】

【実施例】本発明は、図示された実施例基づいて以下に説明される。

【０００７】初めに、脱気装置が、図３乃至図６を参照して以下に説明される。

【０００８】液体サイクロン１は、円筒形の入口部２と円錐の頂角が８から１６°の範囲にある円錐台形の分離部３を特徴としている。 多量の空気を含んだ流体と泡の混合物のための入口開口４は、相対的に狭く、高さｈに対する幅ｂの比がｂ／ｈ＝２：５から１：４である。 脱気された流体のための出口端には、円錐台の先端において、出口開口６から該出口開口の直径の１０から２５％
の間隔を置いてバッフル板８が備えられている。 このバッフル板８上に中心部には渦芯支柱９が配設されており、それは前記出口開口６の直径の３から８％に相当する高さと１０から２５％ に相当する直径とを有している。 バッフル板と対向する側には、液体サイクロンの出口開口に装着されていてバッフル板と同径の受板７が備えられている。 この二枚の板の間隔は、ボルト３１とナット３２によって適所に固定されたフランジ部材３０によって確保されている。 バッフル板８の直径（受板７の外径に等しい）は、出口開口６の直径の２から３倍である。

【０００９】図３及び図４には、液体サイクロン内の渦に順応する液柱が一点鎖線で示されている。 図から明らかなように、この渦は、背圧により入口開口４に泡が入るのに十分な空間が残るように形成される。 この泡は、
分離された空気と一緒に上方への力を受け、送りソケット２０を介して機械的泡除去機１０の取付け部５の吸引ソケット１４内に進む。 この場合、取付け部５は、液体サイクロン１に着脱自在な部分として形成されている。
機械的泡除去機１０は、放射状の羽根１６とカバー板形状のロータホイール１５を備えていることを特徴としている。 このロータホイール１５は、枕状台２３によって着脱自在の取付け部５上に取り付けられたモータ２１によってシャフト２２を介して駆動される。

【００１０】吸引ソケット１４は、本質的に羽根１６の外径よりも小さな入口開口１７を備えていることを特徴としている。 この円錐台形の吸引ソケット１４の開口角は、７０から１５０°の範囲にある。 吸引効果は、泡に対して高い剪断力を及ぼし、それらが吸引ソケット１４
の端部でまだ破壊されていない限り放射状の羽根１６のバッフル効果やそこで生じる更なる加速により更に破壊される。 それ故、脱気された液体が機械的泡除去機１０
の底部のソケット１３を介して排出されている間、分離された空気は頂部にあるソケット１２から逃げだすことができる。 しかしながら、この流体はまだ相当大きな割合の空気を含んでおり、もし懸濁液が新聞紙，箱等のような印刷紙からの故紙繊維懸濁液である場合は、特に印刷インクもまた含んでいる。 この液状混合物は、好ましくは第２の浮選システムにおいて更に浄化される。 これは図２においてポンプ３９によって示されており、該ポンプは、ライン４２を通って集中タンク３８に導かれた脱気された液体をライン４６を介して第２の浮選装置６
０に供給する。

【００１１】図１及び図２は、基本的にはシステム全体の接続状態と、符号６０が付けられた第２浮選装置と一緒に符号５０が付けられた第１浮選装置を示している。
第１浮選装置は、平行に配置されていてライン５１′及び５１″を介して連続的に接続された一列の個々の浮選機５０′及び５０″から構成されている。 これらのラインは、浮き上がり且つ空気と混ぜられた懸濁液を個々の浮選機に導く混合物供給装置５２′及び５２″等には無い。全ての浮選機に共通なのは、図２において第１浮選装置に関連して３７として示されている泡滑降路である。この泡滑降路の底部に配置されているのは、懸濁混合液を液体サイクロン１に運ぶライン３６に排出漏斗４
０を介して導かれる浮選工程の濃密に泡及び空気が加わった残滓のための排出開口４１である。 排出漏斗の中心軸に対する漏斗壁の勾配は、好ましくは１：８から１：
１５である。 泡滑降路３７の出口開口４１と液体サイクロン１の入口開口４の中心軸Ｙとの高さ距離ｈ ₁は、少なくとも２．５ｍとなるべきである。

【００１２】円錐台の先端にある、液体サイクロンの脱気された流体ための出口開口は、懸濁液の水位が液体サイクロン内の渦の流れに対する所望の背圧が生じるように制御された収集タンク３８内に配置されている。 この水位は約１．５から２．５ｍの水頭と一致すべきである。 脱気装置おいて分離された空気は、例えばライン４
５を通って第１浮選装置の泡滑降路３７の領域に再導入されることができる。 それにより、臭気により悩まされない閉じたシステムが得られる。

【００１３】泡滑降路３７の排出漏斗のための寸法のカイドラインとして、次の近似値が仮定され得る：Ｄ _1F ＝
５００ｍｍ，Ｄ _2F ＝３００ｍｍ（この直径はパイプ３６
の直径とも一致している），Ｌ _F ＝１０００ｍｍ

【００１４】吸引ソケット１４は、好ましくは機械的泡除去機１０のロータの構成要素でもある。 しかしながら、それは液体サイクロンの着脱自在な部分として必ずしも設計される必要は無く、パイプを介して送りソケット２０と接続されて例えば泡滑降路３７のほぼ底部位置に設置されるようにしても良い。 又、一層高い位置への設置も可能であることは言うまでもない。 更に、この泡除去機をそのロータの回転軸が水平に位置するように配置することも可能である。 泡滑降機３７の底部と液体サイクロンの入口開口４との高低差は、本質的に泡の特性（例えばその崩壊への抵抗）次第である。

【００１５】

【発明の効果】上述の如く、本発明による浮選残滓から空気を分離する装置によれば、浮選残滓全体の脱気が可能になるという実用上重要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱気装置を含む浮選装置の基本構成を示す図である。

【図２】若干拡大して示した浮選装置の原理的横断面図である。

【図３】脱気装置の縦断面図である。

【図４】脱気装置の上側部分の拡大縦断面図である。

【図５】脱気装置の下側部分の拡大縦断面図である。

【図６】機械的泡除去機のロータホイールの断面図である。

【符号の説明】

１ 液体サイクロン ２ 入口部 ３ 分離部 ４，１７ 入口開口 ５ 取付け部 ６ 出口開口 ７ 受板 ８ バッフル板 ９ 渦芯支柱 １０ 機械的泡除去機 １２，１３ ソケット １４ 吸引ソケット １５ ロータホイール １６ 羽根 ２０ 送りソケット ２１ モータ ２２ シャフト ２３ 枕状台 ３１ ボルト ３２ ナット ３３ フランジ部材 ３６ パイプ ３７ 泡滑降路 ３８ 収集タンク ３９ ポンプ ４０ 排出漏斗 ４１ 排出開口 ４２，４５，４６，５１′，５１″ ライン ５０ 第１の浮選装置 ５０′，５０″ 浮選機 ５２′，５２″ 混合物供給装置 ６０ 第２の浮選装置

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