185413. lajstromszámú szabadalom • Eljárás pernye vizes szuszpenziójának előállítására, valamint berendezés az eljárás foganatosítására és a szuszpenzió csőben való szállítására
I 185 413 2 A találmány tárgya eljárás pernye szuszpenziójának előállítására, ahol a pernye nagykoncentrációban hidrofóbiát mutat. Tárgya továbbá a találmánynak az ezt az eljárást foganatosító berendezés, amely még a szuszpenziónak csőben való szállítására is alkalmas. Az erőművekből származó száraz pernyének hidraulikus úton való elnyeletésére jelenleg is ismert és alkalmazott módszerek abban állnak, hogy a nagymértékű hidrofóbiát mutató száraz pernyét különböző típusú vizezőiszapoló berendezésekhez vezetik, ahol a súlyt tekintve 10-15-ször nagyobb mennyiségű vizet adnak hozzá, mint magának a pernyének a súlya. Ilyen módon a pernye híg keveréke jön létre a vízzel, amihez esetleg még granulált salakot is adagolnak. Ezután ezt a keveréket csatornákon keresztül megfelelő kapacitású közbenső tárolókhoz vezetik, ahonnan azután kotró szivatytyúkkal, csöveken át nagy területet elfoglaló tároló udvarokra vezetik. Innen a hamu kezdeti ülepítése után a vizet túlfolyó szivattyúk segítségével további ülepítő tartályokba vezetik, ahonnan megfelelő tisztítás után visszajuttatják az erőműbe, amihez külön visszatérő szivattyúkra és csővezetékekre, van szükség. A pernyének és hamunak hidraulikus úton, csöveken keresztül való szállítását már néhány száz évvel ezelőtt kitalálták, ez azóta nemigen változott. A műszaki irodalomban természetesen részletesen le van írva, például Kiercelli és Ryzkin „Tieplowyje elektríczeskije stancji” c. könyvében (GEi Moszkva—Leningrad 1949) vagy Bures, Busa, Mlynek, Policky: „Hydraulicke odpopelnovani” c. monográfiájában (SNTL, Prága 1964). Az azóta eltelt idő alatt az alapgondolat nem változott, csak a rendszer egyes elemeit tökéletesítették. A jelenleg alkalmazott rendszer legfőbb hátránya a rendkívül nagy mennyiségű szállítandó térfogatban van, ami azért szükséges, mert a hamut vagy pernyét csak olyan sok vízben, tudják elnyeletni, ami 10-20-szor nagyobb súlyú, mint magának a pernyének a súlya. Ez azért van így, mert a száraz pernye igen nagy hidrofóbiát mutat, ha természetes módon akatjuk vízzel keverni. Mindennek következtében nagyméretű szivatytyúkra és csővezetékekre van szükség, ráadásul visszatérő hálózat kiépítése is szükséges. Mindez nagy mennyiségű villamosenergia-fogyasztást és vízveszteséget hoz magával. A találmánnyal megoldandó feladat a fentiekben említett nehézségek kiküszöbölése és olyan eljárás és berendezés létrehozása, amellyel a pernye tekintélyes hidrofóbiáját is figyelembe véve elő lehet állítani pernye vizes szuszpenzióját úgy, hogy sokkal kevesebb vizet használjunk fel, a berendezéseket egyszerűsítsük és még energiát is takarítsunk meg. A találmány alapja az a felismerés, hogy a pernyét nem természetes úton kell a vízzel keverni, hanem a keverést íntenzifikálni kell megfelelő keverőnek a rendszerbe való iktatásával. A továbbfejlesztés, azaz a találmány az eljárás esetében abban van, hogy a szuszpenziót adagokban, periodikusan ismételt ciklusokban készítjük, amelyek során a száraz pernyét pormentesítjük, mérőtáplálón keresztül keverőedénybe adagoljuk, ugyanakkor a keverőedénybe vizet is beadagolunk, ezután a pernyét és a vizet dinamikusan keverjük olyan módon, hogy a pernyeáramot ütköztetjük a vízárammal, az így létrehozott keveréket két áramra választjuk és egymással szembe vezetjük őket. A berendezéssel kapcsolatban a továbbfejlesztés, azaz maga a találmány abban van, hogy pernyetartállyal, pernye beadagolóval, mérőtáplálóval, vízadagolóval, keverőedénnyel és szuszpenziótartállyal látjuk el, ezeket a berendezéseket a fenti sorrendben láncszerűen egymás alatt helyezzük el és kötjük össze, továbbá a szuszpenziótartályhoz a szuszpenziót nyomócsövön át tárolóba továbbító szivattyút csatlakoztatunk, a keverőedényben legalább két vízszintes tengelyű, kanalakkal ellátott keverőlapátot rendezünk el, a két keverőlapát egyike felett pedig pernye bejáratot, másika felett víz bejáratot készítünk, míg a szuszpenziótartály alján sűrített levegőt befúvó levegőfúvókákat helyezünk el. Ennek a megoldásnak a jelentősége abban van, hogy a szuszpenzió előállítási eljárás végén olyan szuszpenziót kapunk, amelyből a pernye lassan ülepszik csak le. Ráadásul a dinamikus keverés, valamint a szuszpenziótartályban lévő levegőfúvókák következtében teljesen homogén szuszpenziót állítunk elő. Mindehhez a korábbiakhoz képest mintegy 10-szer kevesebb víz szükséges. Az eljárással kapcsolatban célszerűen úgy járhatunk el, hogy a pernyét és a vizet — súlyarányukat nézve - 1: 3-nál nagyobb arányban, célszerűen 1:1 és 3:1 közötti arányban keverjük egymáshoz. A dinamikus keverés időtartama pedig 2—4 perc között van célszerűen. Az eljárás foganatosítását könnyíti meg, ha a pemye- és vizáram sebessége legalább 2 m/sec, amit a keverőedénybe helyezett forgó keverőlapátokkal hozunk létre, miközben a keverőlapátokat egymással szembe forgatjuk. De a keverőlapátokat célszerűen felhasználhatjuk arra is, hogy a pernye-víz keveréket két áramra válaszszűk szét és ezeket egymással szembe vezessük. A találmány további részleteit a csatolt ábrára való hivatkozással, példakénti kiviteli alak kapcsán mutatjuk be. Az ábrán a találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjának kapcsolási vázlata látható. A porleválasztóból érkező pernyét 1 tartályban gyűjtjük. A többi elem láncszerűen, egymás alatt van egymáshoz kapcsolva. Ilyen módon az 1 tartály után 2 beadagoló, 3 mérőtápláló következik, amelyik 5 keverőedénybe torkollik. Az 5 keverőedényhez 4 vízadagoló is csatlakoztatva van. Az 5 keverőedény alatt és hozzá kapcsolva 6 szuszpenziótartály helyezkedik el, amelyből a szuszpenziót 8 nyomócsövön keresztül 7 szivattyú segítségével 9 tárolóba továbbítjuk. Az 5 keverőedényben két 12 keverőlapát is van egyegy vízszintes tengelyen elhelyezve. Az egyik 12 keverőlapát felett 13 pernyebejárat van, ahova a 3 mérőtápláló csatlakozik. A másik 12 keverőlapát felett 14 vízbejárat van kialakítva, ide a 4 vízadagoló van kapcsolva. A 6 szuszpenziótartály fenekén 10 levegőfúvókák vannak elhelyezve. A találmány szerinti eljárást az ábrán látható példakénti berendezés működése kapcsán írjuk le. A porleválasztóból érkező és az 1 tartályban összegyűjtött pernyét a 2 beadagolón keresztül a 3 mérőtáplálóba juttatjuk, ahonnan a 13 pemyebejáraton keresztül a mért súly függvényében az 5 keverőedénybe vezetjük. Ugyanakkor a 14 vízbejáraton keresztül a 4 vízadagolóból vizet juttatunk az 5 keverőedénybe. Mind a pernyét, mind pedig a vizet adagonként juttatjuk az 5 keverőedénybe, mégpedig olyan súlyarányban, hogy például amíg 2 t pernyét adagolunk be, addig 1 t vizet juttatunk ide. Az arány tehát ebben az esetben 2:1. Ezután következik a pernye és a víz dinamikus keverése, amit ebben a kiviteli alakban 3 percig végzünk, aminek során a 12 keverőlapátok 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
