SE526819C2 - System och förfarande för inblandning av ett vätskeformigt medium i ett vätskeformigt flöde - Google Patents

Description

20 25 30 526 819 2 Det finns många exempel på olika tillämpningar där man önskar blanda in ett vätskeformigt medium i ett annat vätskeformigt flöde. Man kan exempelvis vilja öka koncentrationen av ett ämne i ett flöde. Inom massaindustrin finns ofta ett behov av att utföra pH-justeringar. Ett exempel är t.ex. vid återanvändning av alkaliska tvättfiltrat som spädvatten på andra ställen i processen. Man önskar då sänka filtratets pH-värde och detta utförs genom tillsats av sura vätskor, ofta svavelsyra.

Svavelsyra är starkt korrosiv och kan lätt skada utrustning den kommer i kontakt med. Att tillverka alla rörledningar och annan apparatur i syrabeständigt material är mycket kostsamt. För att svavelsyran ska vara ickekorrosiv bör den spädas ungefär 100 ggr från koncentrerad form.

Ett alternativ som idag används för pH-justering av filtrat är att tillsätta syra direkt till ett filtratrör och sedan låta en inspädningsskruv utgöra den enda inblandningen. Vid tillsats av korrosiva vätskor såsom svavelsyra kan dock detta orsaka problem med korrosion och att tillverka hela skruven i syrabeständigt material är som tidigare nämnt kostsamt. En lösning på detta problem är att använda en separat inblandningsanordning som kan tillverkas i syrabeständigt material.

Uppfinningen syftar till att åstadkomma ett system för och ett förfarande för energisnål inblandning av ett vätskeformigt medium i ett vätskeformigt flöde utan att använda dyr inblandningsutrustning och samtidigt undvika problem med att hög pumpkapacitet krävs. Uppfinningen syftar också till att undvika korrosionsproblem vid inblandning av korrosiva vätskor, exempelvis i samband med pH-justering.

Uppfinningen löser de ovannämnda problemen genom att blandningssystemet designas så att inblandningen av det vätskeformiga mediet sker i en mindre delström som sedan 10 15 20 25 30 526 819 3 återförs till huvudströmmen. Delströmmen tas av i en position efter pumpen i flödesriktningen och âterförs till huvudströmmen i en position belägen före pumpen. Eftersom inblandningsanordningen inte monteras i huvudflödet uppstår inget tryckfall som skulle medföra krav på högre pumpkapacitet.

Pumpen måste klara ett något högre flöde jämfört med om pumpen och inblandningsanordningen monterats i serie men tryckfallet blir mindre vilket totalt sett ger en energibesparing. Den inblandningsanordning som används kan också göras mycket mindre.

I de fall inblandningsanordningen används för att tillsätta en korrosiv vätska är materialbesparingen av särskild vikt eftersom man kan minska mängden av kostsamt syrabeständigt material.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare med utgångspunkt i figurerna.

Figur 1 visar en utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 visar ett där och blandningssystem pump inblandningsanordning monterats i serie.

I figur l visas ett flöde Q som strömmar i en första rörledning 1 i vilken en pump 2 placerats. Efter pumpen, i flödesriktningen, är en andra rörledning 3 ansluten till rörledningen i vilken en delström avleds. Rörledningen 3 sträcker sig från en första position placerad efter pumpen till en andra position belägen före pumpen, och bildar pà så sätt en att till huvudflödet i rörledningen 1 i en position före pumpen. Den rörslinga så den avledda delströmmen återförs andra rörledningen har en mindre diameter än den första rörledningen. I den andra rörledningen 3 är en inblandningsanordning 4 placerad för inblandning av det vätskeformiga mediet. alternativet att Figur 2 illustrerar, för jämförande syften, installera en inblandningsanordning 4' direkt efter pumpen 2'. 10 15 20 25 30 526 819 4 Följande exempel utgör en utföringsform av uppfinningen.

Exemplet baserar sig på inblandning av svavelsyra till ett filtratflöde.

Exempel 1: I en exemplifierande utföringsform är det ingående flödet Q looomß/h. designas så att den klarar ett flöde av 1,lQ, dvs 1l00m3/h. En Trycket över pumpen är 2 bar och pumpen delström av 0,1Q avleds i den mindre rörledningen 3. Tillsats av svavelsyra sker till delströmmen i en ungefärlig storlek av 0,00lQ via inblandningsanordningen 4. Eftersom inblandningen av svavelsyra sker i den lilla delströmmen uppstår aldrig något tryckfall i det större röret utan trycket i utgående rörledning är fortfarande 2 bar. Det utgående flödet uppgår till l,00lQ.

Delströmmen och det tillsatta vätskeformiga mediet kan givetvis variera i storlek gentemot huvudflödet.

Om man jämför samma flöden i ett system enligt figur 2 måste pumpen i detta fall ha en tryckkapacitet pà 3 bar för att klara tryckfallet Efter utförd inblandning är trycket i rörledningen 2 bar och flödet l,OO1Q över inblandningsanordningen. precis som i det första alternativet enligt figur 1.

Med ett system enligt figur 1 krävs 20% mindre energi för att pumpa vätskan genom rörledningen jämfört med systemet i figur 2 eftersom pumpens totala effektbehov minskar. Dessutom kan inblandningsanordningen göras mindre då den enligt uppfinningen placeras i ett flöde som är mindre än, i den exemplifierande utföringsformen endast en tiondel av, det totala vätskeflödet.

Inblandningsanordningen kan då tillverkas i syrabeständigt material till en rimlig kostnad.

Givetvis ska inte uppfinningen begränsas till en utföringsform som utgörs av dessa räkneexempel utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Claims (2)

10 15 20 25 526 819 å Patentkrav

1. System för inblandning av ett vätskeformigt medium i ett flöde, innehållande det vätskeformiga flödet, en pump (2) placerad i vätskeformigt innefattande en första rörledning(l) den första rörledningen (1) och en inblandningsanordning (4) för det vätskeformiga mediet k ä n n e t e c k n a t a v att en andra rörledning (3), med mindre diameter än den första rörledningen (1), sträcker sig från en första position belägen efter pumpen i den första rörledningen till en andra position belägen före pumpen så att flödet i den andra rörledningen (3) återförs till vätskeflödet i den första rörledningen (1), samt att inblandningsanordningen (4) är (3) där inblandningsanordningen (4) för det vätskeformiga mediet är en anordnad i den andra rörledningen statisk mixer som åstadkommer en plötslig areaminskning i flödet varvid den inblandade vätskan tillsätts i det turbulenta område som skapas av areaminskningen.

2. Förfarande för inblandning av ett vätskeformigt medium i ett vätskeformigt flöde, där det vätskeformiga flödet strömmar i en första rörledning (l) via en pump (2), k ä n n e t e c k n a t a v att inblandningen av det vätskeformiga mediet sker till en delström av vätskeflödet som strömmar i en andra rörledning (3) från en första position belägen efter pumpen (2) till en andra position belägen före pumpen, där delströmmen återförs till huvudflödet i rörledningen (l)och där statisk mixer. inblandningen till delströmmen sker medelst en