[发明专利]剪切稀化料浆的输送

说明书

技术领域

本发明涉及具有剪切稀化粘塑流变性的高固含量料浆，更特别是，涉及改善了将这种稠的高固含量料浆或泥浆从储存器输送到管道或任何其它运输装置的方法和设备。

背景技术

许多工业生产方法都会产生固体残渣，通常，必须将这些残渣洗涤并运输到排泥区或其它再循环程序。在工业上运输这些固体残渣最普通的方法是，将它们在载体介质中制成料浆，水是最常用的介质，并将它们用泵输送到所希望的目的地。如果料浆非常浓，也能使用其它输送设备，如皮带运输机。从经济的观点看，重要的并且最希望的是输送具有最高限度固含量的料浆。这使将被输送并最终被处理的物质总量最少。需要洗涤时，高固含量可以在最少的洗涤步骤达到最大的洗涤效率。最后，料浆固含量最大化对环境有有利的影响，因为减少了排泥区物质的总量并减少了污水溢出和泄漏的危险。

从稀料浆得到高固含量可以有多种方法，最常用的方法是用过滤、水力旋流器、离心机、浮选、磁选或重力沉降槽，也就是所谓的倾析槽或增稠器。这些方法中的每一种都能在各种程度上产生具有足够高浓度的料浆，增稠的料浆或得到的泥浆都将象糊状物或压实的块。如果所得的料浆固含量非常高并形成相对干燥的块，可以使用常规的干运输系统，如皮带运输机或螺旋运输机。例如，使用高效真空过滤机或压滤机，如板框过滤机时就是这种情况。另一方面，这些过滤机的主要缺陷是基本投资、生产费用和维修费用昂贵。

为改善沉降槽/增稠器的性能加入了合成絮凝剂(Chandler，美国专利No.4040954)并发展高效增稠器，如Bagatto等人(美国专利No.4830507和5080803)和Farmery等人(美国专利5718510)所描述的那些增稠器，生产出能够直接在重力增稠器中产生具有很高固含量的料浆或泥浆的装置，所述料浆或泥浆显示出似糊状物的性质。

但是，这些新沉降器在性能方面受到限制，因为需要保持底流固含量要足够低，以确保将所述泥浆或稠料浆从上述装置中排空。通常为了避免可能导致的严重堵塞的情况，不间断地监测该底流固含量，并且在许多情况下，需要用外部设备排空储存器。

使用正排量泵来将所述物质从增稠装置输送到适当的排泥区，这对使用中能够允许的最大固含量可能也是个限制。尽管这种泵在原则上有能力将很高固含量的料浆从该泵的压力侧输送，但是该料浆必须有足够的流动性，以便在吸入侧被连续送入泵中。

Khan等人(美国专利No.5188739和5188740)已经描述了一种将与含碳物料混合的生活污水污泥以比较高的固含量送入反应器的方法。如Khan等人在他们的专利中所描述的，这是通过泵的作用来完成，该泵用剪切效应降低污泥粘度。在Khan等人的专利中，将所述物料直接从离心机送入泵，从增稠装置抽出的所述物料有足够流动性。Khan等人的目的是得到足以进入后面反应器的物料流。但是，Khan的专利没有提到首先要使料浆进入泵的问题。

总之，因此，难以处理和输送高粘度料浆，限制了将这种料浆的固含量最大化的尝试，并因此限制了形成高粘度料浆所能提供的优越性。

发明内容

本发明的一个目的是使可靠、连续地从容器输送高粘度料浆成为可能。

本发明的另一个目的是使输送高粘度料浆变容易，并因此使所用增稠装置效率更高并且更有效。

本发明的另一个目的，至少在其优选的形式中，是为了提供一种将料浆从储存器或如，但不仅仅是，深增稠器和高效沉降槽的装置中运出的方法和设备，以便可以将这种料浆从形成和装载它们的装置中输送到可以使用、处理或丢弃它们的目的地。所述料浆很稠，并且具有象糊状物的稠度，呈现出剪切稀化粘塑流变性(非牛顿流体)时，这种输送是可能的。

根据本发明的一个方面，这里提供了一种将具有剪切稀化粘塑流变性的料浆从装有所述料浆主体的储存器送出的方法，其中，将料浆从其主体部分通过储存器中的出口抽出。本发明提出，在所述料浆的主体中形成粘度降低的剪切稀化料浆的浸没区，并将所述粘度降低的料浆的一部分从所述储存器中永久除去。