用于使加载有悬浮物的泥浆絮凝的设施及使用该设施的方法技术

用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，该设施顺次地包括：聚合物存储料斗（１）；聚合物研磨装置（１３），包括聚合物灌在其中的加湿锥体（４）以及包括环（１２）和位于锥体的底端处的用于研磨和移出已分散的聚合物的腔室（１６），所述腔室包括转子（７）和定子（１０），所述环由副水回路（１３）进给；用于将聚合物溶液输送到待处理的水或泥浆的装置。另外，使用该设施的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，如例如来自清淤工程、来自矿物、市政或者纸张和纸浆工业的水或泥浆。本专利技术还涉及一种使用所述设施的絮凝方法。
技术介绍
泥浆可以借助高分子量聚合物来絮凝，尤其是借助聚丙烯酰胺。这些聚合物是一般以粉末形式使用的水溶性聚合物，其主要缺陷在于，它们难以溶解在水中。在大多数情况下，尤其是对于低中消耗，聚合物使用喷射器或加湿设备而分散在溶解水中，从而避免被称为“鱼眼”的结块的形成。对于高分子量制品，该溶液的浓度保持较低，并且该溶解必须在尺寸足够的槽中进行，以获得完全溶解。在某些情况下，聚合物粉末在长距离输送管线的头部直接被注射到待处理的泥浆的水中，其尤其呈热悬浮液(30至60℃)的形式。该粉末在输送期间溶解，并絮凝固体。然而，由于湍流，絮状物受到机械破坏，从而导致聚合物高额外消耗。该设施简单，但是产出低。另一方案是避免聚合物完全溶解。在此情况下，分子链的聚集导致表现出的分子量远高于聚合物的真实分子量。这特别用于市政泥浆在离心机中的絮凝。在此情况下，聚合物溶液的高浓度(例如，5-10克/升的聚合物)，短稀释时间(15至30分钟)，并且与悬浮液非常快的接触时间(聚合物注射到待处理的水中之前或之时)，防止了高分子链的断开，从而导致絮状物的尺寸和强度增大。本领域技术人员已特别发现，所获得的分子聚集具有与已使用完全溶解的更高分子量聚合物相同的特征。一种可替代的方案是，在将其注射到待处理的悬浮液中之前完全溶解聚合物。在此情况下，通常这样进行溶解，使得用于处理水的聚合物溶液的浓度为1克/升，而用于处理泥浆的聚合物溶液的浓度为3克/升。通常，该溶液具有以下主要必然缺陷：-大尺寸和高成本设备的使用，特别地且通常是具有两个槽的设备，一个槽用于制备，而一个槽则用于熟化/注射，-和一般长于1小时的制备(停留)时间。文献US 4874588和US 4845192描述了一种聚合物分散设备，它将粉末尺寸减小到100-200微米，从而缩短了溶解时间。然而，该设备的缺点在于，由于和水接触而变得特别粘稠并形成聚集体的聚丙烯酰胺的稠度，所以快速阻塞。为了防止发生这种阻塞，必需以非常高的速度(对于200毫米环为(10-13000rpm))转动研磨机，以便通过离心作用对设备进行自清洁。由于设备的技术及其受限的生产量，该方法无法工业推广。实际上，在0.5％浓度和200毫米环的10m3/h的最大水生产量下，只有50公斤/小时的聚合物批量，即会导致网格阻塞和非常短的设备寿命。-->
技术实现思路
因此，本专利技术将要解决的问题在于，开发一种用于使加载有悬浮物的泥浆絮凝的设施，它使用和前述相同类型的分散没备，并允许以高浓度分散大量聚合物，而不具有阻塞研磨装置的风险。出于此目的，申请人已开发了用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，其顺次地包括：-存储料斗，所述存储料斗用于具有标准粒度分布的水溶性聚合物，-研磨装置，所述研磨装置用于使聚合物分散，-用于将聚合物溶液输送到待处理的水或泥浆的装置。该设施的特征在于，该研磨装置包括：-加湿锥体，聚合物通常使用计量螺杆而在所述加湿锥体中进行计量，所述锥体连接到主水进入回路，-位于所述锥体的底端处的：o腔室，所述腔室用于研磨和排出已分散的聚合物，所述腔室包括：■转子，所述转子由马达驱动并配置有可选地相对于所述转子的半径倾斜的刀具，■固定的定子，所述定子包括可选地相对于所述转子的半径倾斜并均匀间隔开的刀片，■用于对聚合物进行湿研磨的转子/定子组件，o环，所述环位于所述腔室的全部或一部分周边上，所述环由副水回路供给，所述环与所述腔室连通以便将加压水喷洒在所述定子的刀片上，从而释放所述刀片的表面上的已研磨和膨胀的聚合物，该组件用于减小转速并增加离开研磨腔室的分散体的浓度。在说明书其余部分和权利要求书中，“标准粒度分布的聚合物”指的是具有在0.15至1毫米之间的粒度分布的粉末换句话说，本专利技术体现在，已开发出这样一种设施，在该设施中，研磨装置已被修改成用于增加分散体中的聚合物浓度，而不会必然阻塞所述研磨装置(由于加压副水的注射同时保持低转速)，因而，用于实现高聚合物吞吐量(在实践中高于50公斤/小时)。在实践中，聚合物的溶解以如下方式完成：-在管线中完成溶解，该管线将已分散的聚合物运送到待处理的、含有悬浮物的水在其中流动的管线，因而，假设输送管线足够长，以允许足够长的停留时间以进行溶解，-或者，在与待处理的泥浆的接触中完成溶解。根据第一特征，聚合物在锥体中通过溢流加湿，该锥体在此情况下配置有双夹套，主水进入回路连接在该双夹套的基部处。可替代地，该加湿也可通过本领域技术人员公知的任何其它装置在锥体中进行，例如喷洒喷嘴或扁平射流。在实践中，转子配置有2至20个刀具，有利地在4至12个之间。然而，根据转子直径，刀具的数量可以改变。类似地，定子的刀片数量也可根据其直径而改变。在实践中，对于200毫米的转子直径，在50至300之间，有利地在90至200之间。而且，根据另一特征，刀具可选地或多或少地相对于转子的半径倾斜。有利地，该倾斜在0至15°之间，有利地在2至10°之间。-->在一个优选实施方式中，转子刀具不倾斜，而定子刀片倾斜。根据另一特征，定子的刀片之间的距离在50至800微米之间。为了有效地研磨，转子的刀具和定子的刀片之间的距离在50至300微米之间，有利地在100至200微米之间，在实践中大约为100微米。有利地，定子的刀片倾斜，有利地相对于转子的直径以小于10°的角度倾斜。这些刀片组装在壳体中，或者在大块金属中切割或者是高强度复合物。在实践中，具有0至1000μm之间的粒度分布的聚合物在湿介质中进行研磨，尤其是根据刀具的间隔而被研磨成0-100、0-200、0-300、0-500μm的颗粒，这带来在装置上的最大预定溶解时间。而且，关于周边环，它经由呈孔、狭缝或等同形式的小孔而与研磨和排出腔室连通，该小孔的尺寸和在环上的分布使得：副水可在压力下被推进在定子的刀片上，从而用于防止因凝胶状聚合物而引起的、刀片之间的空间的阻塞。因此，通过转子泵作用而施加的压力可明显减小，而不会产生阻塞的风险。刀片的间隔越小，连续操作所需压力越高。显然，存储料斗允许进行连续供给并接收散装(卡车)或各种容量的袋中的聚合物。本专利技术的另一主题是一种使用上述设施的、用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的方法。根据该方法，在连续或间歇模式下：-将具有标准粒度分布的聚合物供给所述研磨装置，-在所述研磨装置中：-以一定数量的主水在所述加湿锥体中对聚合物进行预加湿，-然后，随即在研磨和排出腔室中通过在所述转子的刀具与所述定子的刀片之间对聚合物进行切碎来减小预加湿的聚合物的尺寸，-然后，使用来自周边环的加压副水来清除位于所述定子的刀片之间的、膨胀的聚合物易于固定在其中的空隙，-然后，将呈悬浮液形式的聚合物引入到运送水或泥浆的管线中。在实践中，以重量计，主水占总水(主水+副水)的20至40％，而副水占总水(主水+副水)的60至80％。由于不加设有溶解槽的该设施，可以通过应用几种技术而获得令人高度感兴趣的结果：-在将聚合物从研磨装置排出之后聚合物完全在管道中溶解。在此情况下，在微细研磨之后，例如对于具有1.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，所述设施顺次地包括：－存储料斗（１），所述存储料斗（１）用于具有标准粒度分布的水溶性聚合物，－研磨装置（３），所述研磨装置（３）用于使聚合物分散，－用于将聚合物溶液输送到待处理的水或泥浆的装置，其特征在于，所述研磨装置包括：－加湿锥体（１１），聚合物在所述加湿锥体（１１）中进行定量配给，所述锥体连接到主水进入回路（１３），－位于所述锥体的底端处的：ο腔室（１６），所述腔室（１６）用于研磨和排出已分散的聚合物，所述腔室（１６）包括：■转子（１７），所述转子（１７）由马达（１８）驱动并配置有可选地相对于所述转子（１７）的半径倾斜的刀具（１９），■固定的定子（２０），所述定子（２０）包括可选地相对于所述转子（１７）的半径倾斜并均匀间隔开的刀片（２１），ο环（２２），所述环（２２）位于所述腔室的全部或一部分周边上，所述环（２２）由副水回路（２３）供给，所述环与所述腔室连通以便将加压水喷洒在所述定子的刀片上，从而释放所述刀片的表面上的已研磨和膨胀的聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-10-12 07582551.一种用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，所述设施顺次地包括：-存储料斗(1)，所述存储料斗(1)用于具有标准粒度分布的水溶性聚合物，-研磨装置(3)，所述研磨装置(3)用于使聚合物分散，-用于将聚合物溶液输送到待处理的水或泥浆的装置，其特征在于，所述研磨装置包括：-加湿锥体(11)，聚合物在所述加湿锥体(11)中进行定量配给，所述锥体连接到主水进入回路(13)，-位于所述锥体的底端处的：ο腔室(16)，所述腔室(16)用于研磨和排出已分散的聚合物，所述腔室(16)包括：■转子(17)，所述转子(17)由马达(18)驱动并配置有可选地相对于所述转子(17)的半径倾斜的刀具(19)，■固定的定子(20)，所述定子(20)包括可选地相对于所述转子(17)的半径倾斜并均匀间隔开的刀片(21)，ο环(22)，所述环(22)位于所述腔室的全部或一部分周边上，所述环(22)由副水回路(23)供给，所述环与所述腔室连通以便将加压水喷洒在所述定子的刀片上，从而释放所述刀片的表面上的已研磨和膨胀的聚合物。2.如权利要求1所述的设施，其特征在于，所述刀具(19)相对于所述定子(20)的半径以0至15°之间的角度倾斜，有利地以2至10°之间的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷内皮赫，菲利普热罗尼莫，
申请(专利权)人：SPCM股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]