[发明专利]增稠方法和增稠设备

说明书

技术领域

一般而言，本发明涉及固液分离。更具体地，本发明涉及用于增稠的方法 和设备，其中根据进料管内的流量变化调节进料到进料井内部的材料。

背景技术

在澄清或增稠工艺中，将包含带有悬浮颗粒的液体的浆液引入增稠机或沉 淀罐体中，将颗粒从液体中分离出来。增稠机的基本构件是跨管(bridge)和罐 体、驱动器、进料管、进料井、刮料器(rake)(包括柄和刮刀)、下溢锥体和 溢流槽。在罐体中，悬浮颗粒在罐体的底部形成增稠的淤泥。增稠的材料沉淀 到增稠机罐体的底部，进一步去除和处理，而液体成分上升到增稠机的上部， 从而流入溢流槽中并离开溢流箱。刮料器设置用来朝向位于增稠机罐体中间的 下溢锥体移动沉淀在增稠机底部上的粘稠固体。浆液通过进料管和进料井进入 增稠机。通常使用优化剂量和类型的絮凝剂来提高沉淀速率。向进料中加入絮 凝剂使浆液中的悬浮颗粒凝集。絮凝的机理是使固体颗粒结合在一起，以有助 于重力分离过程。在絮凝某些浆料时，有时必须先稀释浆料，从而在加入絮凝 剂时可发生高效的絮凝。

进料井通常用来使浆液通过进料井底部进料入增稠机罐体中，并设置在浆 液进入罐体前对其进行絮凝的装置。并且，增稠机进料井的作用是使浆液进料 与絮凝剂混合，并使絮凝的固体沉淀。进料井通常位于增稠机罐体的中间，以 使这些沉淀固体在增稠机罐体内均匀分布。为了使絮凝过程更加有效和高效， 通常需要用额外的工艺液体对浆液进料进行稀释。这种稀释通常在增稠机中， 通过将从增稠机罐体顶部溢流的部分稀释液循环回进料管和/或进料井，稀释流 入的浆料来实现。为了循环所述溢流液，有时需要安装泵、流体管线和阀。一 种稀释浆液的方式是通过进料井壁上的开口或者通过单独的管道将进料井外部 的稀释液循环至进料井内部。

有时，当进料材料倾向于直接朝底部出口流动时，在进料井内部会出现问 题。固体颗粒在进料井内部的停留时间变短。因而，这些颗粒不能有效地与稀 释液和絮凝剂混合。颗粒只是向下直接流过所述进料井并流出。对于输入固体 进料的粗颗粒部分，这种倾向更大。因而，稀释液不能充分混入进料材料中， 且可能只产生部分絮凝。为了使进料浆液与稀释液和絮凝剂充分混合，进料井 内部的混合作用必须有效。

同样，存在如何将稀释用水、絮凝剂和进料浆液更好地混合在一起，从而 达到对所述工艺而言最理想的混合的问题。存在如何降低混合损失的问题，该 损失由体积流量损失，即进入进料井用于混合的进料浆液的速度损失而导致。 这种混合既是原料进料浆液的稀释，又是稀释了的进料浆液的絮疑。当进料管 内的流量由于某种原因而降低时，流动材料进入进料井的输入速度也降低，的 确有可能导致高密度进料浆液进入进料井并向下流动，进而流出进料井而未被 稀释或絮凝。这被称为“短路”。进料材料，即进料浆液，朝下流动并非常快速 地离开进料井，而非四处流动并最终流出进料井。当发生某些情况导致增稠设 备的一部分脱机，或者所述设备的处理量降低时，则流入增稠机的体积流量降 低，导致上述的速度降低和短路问题。需要研究一种在体积流量降低时保持离 开进料管的进料速度的方法，因为进料速度随着体积流量的降低而降低。如果 不能保持，那么就不能给进料井输入足够的混合速度。结果会导致进料输入速 度降低，而需要混合的进料井容积也会减小，从而输入速度不足以有效地将进 料物流混合进进料井容积内。

发明内容

本发明的目的是提供一种增稠设备和方法，其中通过改变进料管的横截面 积来根据流量变化调节进料到进料井内的材料，从而即使当进料管内的流量变 化时进料速度也能保持恒定。通过保持进入进料井的进料材料的进入速度，可 以阻止或者至少显著降低进料井内短路的可能性，并且实现更好的进料稀释和 更好的固体絮凝，即更好的混合。并且，实现浆液在进料井内更好的转动，进 而有助于所述混合过程。

上述目的可通过之后在独立权利要求中所述的设备和方法来实现。本发明 的其他优选实施例如从属权利要求中所述。