PL186827B1

PL186827B1 - Rozdzielacz pasowy do rozdzielania mieszaniny cząstek i sposób rozdzielania mieszaniny cząstek

Info

Publication number: PL186827B1
Application number: PL98334632A
Authority: PL
Inventors: Thomas Cerullo; Charles E. Bozman; Thomas M. Dunn
Original assignee: Separation Technologies
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2004-03-31
Also published as: ID22853A; AU5918798A; CZ298508B6; EP1007215B1; DE69807344D1; EP1007215A1; CA2277771C; TR199901670T2; JP4209470B2; JP2002509481A; KR100519825B1; IL130903A; KR20000070199A; CN1145535C; EA001656B1; CN1243457A; IL130903A0; CZ252199A3; EA199900656A1; BRPI9806897B8

Abstract

1. Rozdzielacz pasowy, do rozdzielania mie- szaniny czastek, zawierajacy pierwsza elektrode i druga elektrode, rozmieszczone po przeciw- nych stronach osi podluznej rozdzielacza paso- wego, z polem elektrycznym miedzy elektro- dami, pierwsza i druga, oraz pas, przepuszczal- ny dla skladników mieszaniny czastek, przeno- szacy skladniki mieszaniny czastek, majacy podobna wypadkowa wrazliwosc na oddzialy- wanie pola elektrycznego w odniesieniu do przeciwbieznych strumieni kierunku wzdluz- nym miedzy elektrodami, pierwsza i druga; znam ienny tym, ze pas (30) zaopatrzony jest w czolowa powierzchnie odchylajaca (46) roz- mieszczona kazdym z wielu miejsc na pasie (30), stykajaca sie ze skladnikami i nadajaca skladnikom skladowa pedu w kierunku po- przecznym wzgledem kierunku wzdluznego, w strone osi wzdluznej (25) rozdzielacza paso- wego. Fig. 2 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz pasowy do rozdzielania mieszaniny cząstek i sposób rozdzielania mieszaniny cząstek.

Rozdzielacz pasowy (BSS - belt separator systems) jest wykorzystywany do rozdzielania składników mieszaniny cząstek na zasadzie ładowania różnych składników przez kontakt powierzchniowy (to znaczy efekt tryboelektryczny).

Z amerykańskiego opisu patentowego 3096277 znany jest rozdzielacz do elektrostatycznego rozdzielania mający transportowy pas bez końca o górnej powierzchni przystosowanej do poruszania się pomiędzy miejscem załadunku a miejscem rozładunku. Miejsce załadunku jest przystosowane do umieszczania materiału na górnej powierzchni pasa, zaś miejsce rozładunku jest przystosowane do odbierania materiału spadającego z pasa. Ponad i poniżej górnej powierzchni pasa są umieszczone płyty elektrody wytwarzające zmienne pole elektrostatyczne na powierzchni pasa. Pole to powoduje podnoszenie się elektrostatycznie czułych cząstek ponad powierzchnią pasa. Rozdzielacz jest także wyposażony w elementy powodujące poprzeczny względem pasa ruch podniesionych cząstek poza jego boczną stronę. Ponadto powierzchnia pasa posiada wzdłużnie nałożone listwy przystosowane do przerwania poprzecznego ruchu podniesionych cząstek.

Z opisu patentowego USA nr 3.092.277 znany jest rozdzielacz elektrostatyczny stanowiący podłużny blok poziomy, który odbiera materiał po jednej stronie pierwotnego pasa przenośnikowego i przemieszcza część materiału w poprzek, przez szerokość pasa zrzucając go, i przemieszczając pozostały materiał przez całą długość pasa do rozładowania. Płyta nośna wspiera pas i stanowi elektrodę. Druga płyta elektrodowa jest zainstalowana powyżej pasa. Kiedy między płyty przyłożony jest potencjał elektrostatyczny, pas stanowi powierzchnię dielektryczną między płytami elektrodowymi. Pobudzony elektrostatycznie materiał na pasie rozwarstwia się, zwykle w dwie warstwy, zależnie od gęstości i przewodności oraz wielkości

186 827 cząstek. Ruch powietrza w poprzek pasa, przez jego szerokość, przesuwa niepożądane cząstki na pasie przez szerokość pasa i zrzuca z pasa. Materiał pożądany pozostaje na pasie przemieszczany poziomo i ostatecznie zostaje rozładowany do leja zsypowego.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 4 451 357 znane jest urządzenie do gromadzenia metalowych cząstek takich jak złoto lub srebro z mieszaniny żwiru. Urządzenie zawiera ramę do podtrzymywania i prowadzenia pasa bez końca wzdłuż toru zawierającego pochylony ku górze segment do odbierania cząstek żwiru. Pas bez końca zawiera tkany siatkowy człon i wiele użebrowanych członów oddalonych i ułożonych równolegle w odstępach członu tkanego, a także człon z materiału umieszczony w powierzchniowym styku z powierzchnią spodnią członu tkanego oraz zespól fluidyzacyjny do fluidyzacji gazu przechodzącego ku górze poprzez pas bez końca wzdłuż pochylonego segment. Gaz ten powoduje fluidyzację cząstek i indukcję ładunku w pobliżu użebrowanych członów. Człon z materiału umożliwia przepływ powietrza prawidłowy dla fluidyzacji cząstek i dla zaidukowania potencjału elektrostatycznego w pobliżu użebrowanych członów. Powietrze fluidyzowane przechodzi ku górze przez pas zarówno fluidyzując żwir i indukując ładunek, czyli potencjał elektrostatyczny w pobliżu pasa, który służy do przyciągania i przytrzymywania składników metalicznych. Do nadawania ładunku statycznego pasowi można również wykorzystywać generator ładunku. Składniki metaliczne są przytrzymywane przez pas, natomiast fluidyzowany żwir spływa w dół przez pas.

Na pos. przedstawiony jest układ rozdzielacza pasowego 10, znany z opisów patentowych USA nr 4.839.032 i 4.874.507. Układ rozdzielacza pasowego 10 zawiera równoległe, znajdujące się w pewnym odstępie od siebie elektrody, 12 i 14/16) rozmieszczone wzdłużnie w kierunku wyznaczonym osią podłużną 25 i pąsem 18 poruszającym się w kierunku wzdłużnym między rozsuniętymi elektrodami. Pas stanowi ciągłą pętlę napędzaną przez dwie rolki końcowe 11, 13. Mieszanina cząstek nanoszona jest na pas 18 w obszarze podawania 26, miedzy elektrodami 14 i 16. Pas 18 zawiera poruszające się przeciwprądowe segmenty pasowe 17 i 19 poruszające się w przeciwnych kierunkach transportując składniki mieszaniny cząstek wzdłuż elektrod 12 i 14/16.

Między elektrodami 12 i 14/16 w kierunku poprzecznym wytwarzane jest pole elektryczne, przez przyłożenie do elektrody 12 pewnego potencjału o biegunowości przeciwnej do potencjału przykładanego do elektrod 14/16, to znaczy elektroda 12 ma potencjał dodatni, a elektrody 14/16 mają potencjał ujemny. W miarę transportowania mieszaniny cząstek wzdłuż elektrod na pasie 18, cząstki stają się naładowane i działa na nie siła w kierunku poprzecznym względem osi podłużnej 25 rozdzielacza pasowego 10, w wyniku działania pola elektrycznego. Kiedy elektroda 12 jest naładowana dodatnio, a elektrody 14/16 są naładowane ujemnie, pole elektryczne przemieszcza dodatnio naładowane cząstki w stronę elektrod 14/16 natomiast ujemnie naładowane cząstki przemieszczają się w stronę elektrody 12. Ostatecznie każda cząstka jest przenoszona w stronę jednej z sekcji 24 odbierania produktu i sekcji 22 odbierania odpadu, zależnie od znaku poszczególnych cząstek, jak również znaku ładunku elektrod.

Ładunek uzyskiwany przez cząstkę zależy od biegunowości elektrody, do której jest przyciągana, a zatem kierunku, w którym cząstkę przenosi pas 18. Ładunek ten jest określony względnym powinowactwem elektronowym materiału - funkcją energii potrzebnej do wyrwania elektronu z powierzchni cząstki (to znaczy pracy wyjścia cząstki). Kiedy dwie cząstki stykają się, to cząstka o większej pracy wyjścia zyskuje elektrony i staje się naładowana ujemnie, natomiast cząstka o mniejszej pracy wyjścia traci elektrony i staje się naładowana dodatnio. Na przykład, cząstki tlenków nieorganicznych mają stosunkowo duże prace wyjścia, a substancje węglowe mają stosunkowo małe prace wyjścia; zatem podczas rozdzielania tych dwóch cząstek w układzie rozdzielacza pasowego 10, węgiel ładuje się dodatnio, natomiast tlenki nieorganiczne ładują się ujemnie.

Zwykle przy oddzielaniu cząstek tlenków nieorganicznych od węgla, układ rozdzielacza pasowego 10 zestawiony jest tak, że pas 18 porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara, jak to pokazano na pos. Elektrody 14/16 (w sąsiedztwie segmentu 19 pasa) są na potencjale ujemnym, a elektroda 12 (w sąsiedztwie segmentu 17 pasa) jest na

186 827 potencjale dodatnim). Przy takiej strukturze, dodatnio naładowane cząstki węgla są przemieszczane do sekcji 24 odbioru produktu przez odcinek 19 pasa, natomiast naładowane ujemnie cząstki tlenku nieorganicznego przemieszczane są do sekcji 22 odbioru odpadu przy sekcji 11 pasa.

Możliwa jest eksploatacja układu rozdzielacza pasowego 10 w trzech jeszcze innych trybach, przez zmianę kierunku poruszania się pasa i/lub biegunowości elektrod 12, 14, 16. W drugim trybie pracy, pas 18 porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara przy elektrodzie 12 na potencjale dodatnim i elektrodach 14/16 na potencjale ujemnym. W trzecim trybie pracy, elektroda 12 jest na potencjale ujemnym a elektrody 14/16 są na potencjale dodatnim przy poruszaniu się pasa 18 w kierunku odwrotnym do kierunku ruchu wskazówek zegara. W czwartym trybie działania, elektroda 12 jest na potencjale ujemnym a elektrody 14/16 są na potencjale dodatnim przy poruszaniu się pasa 18 w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Zwykle w przypadku dodatnio naładowanych cząstek produktu, korzystny jest pierwszy tryb pracy, natomiast w przypadku ujemnie naładowanych cząstek produktu korzystny jest tryb trzeci.

Inną ważną cechą charakterystyczną pasowego rozdzielacza elektrostatycznego jest możliwość przemiatania przez pas elektrod w celu ich oczyszczenia, a zatem zapobieżenia przywieraniu warstw materiału do elektrod. Z tego względu pas poddawany jest działaniu znacznych sił tarcia w wyniku styku z cząstkami, elektrodami i segmentem pasa wędrującym w odwrotną stronę i podczas eksploatacji jest silnie naprężony w kierunku wzdłużnym (miedzy rolkami końcowymi). Prowadzi to do zużycia pasa, co z czasem może ujemnie oddziaływać na jakość rozdzielania.

Te dwa efekty powodowane przez pas, transportowanie materiału i przemiatanie czyszczące elektrod, są znane jako ważne dla jakości rozdzielania. Kiedy elektrony są nie naładowane, kształt geometryczny układu rozdzielacza pasowego 10 jest w zasadzie symetryczny względem osi podłużnej 25 ponieważ pas 18 wytwarza symetryczny strumień pola równoległy do elektrod i pomiędzy nimi. Natomiast, kiedy elektrody są naładowane z przeciwną biegunowością, jak to omówiono powyżej, do układu 10 zostaje wprowadzona niesymetria. Ponadto, niesymetrię powoduje ładowanie składników mieszaniny cząstek. Są to te dwie asymetrie, które powstają przy elektrostatycznym rozdzielaniu składników o niejednakowym naładowaniu.

Zwykle zakłada się, że efekty symetryczne, to znaczy te, które oddziałują na cząstki niezależnie od ich ładunku elektrostatycznego, nie powinny dawać asymetrycznych wyników, na przykład w postaci poprawy rozdzielania. Jednakowoż, w sposób nieoczywisty stwierdzono według niniejszego wynalazku, że znaczny pozytywny efekt na jakość rozdzielania wykazuje coś, co można nazwać zmianą symetryczną.

Rozdzielacz pasowy, do rozdzielania mieszaniny cząstek, zawierający pierwszą elektrodę i drugą elektrodę, rozmieszczone po przeciwnych stronach osi podłużnej rozdzielacza pasowego, z polem elektrycznym między elektrodami, pierwszą i drugą, oraz pas, przepuszczalny dla składników mieszaniny cząstek, przenoszący składniki mieszaniny cząstek, mający podobną wypadkową wrażliwość na oddziaływanie pola elektrycznego w odniesieniu do przeciwbieżnych strumieni kierunku wzdłużnym między elektrodami, pierwszą i drugą; według wynalazku charakteryzuje się tym, że pas zaopatrzony jest w czołową powierzchnię odchylającą rozmieszczoną każdym z wielu miejsc na pasie, stykającą się ze składnikami i nadającą składnikom składową pędu w kierunku poprzecznym względem kierunku wzdłużnego, w stronę osi wzdłużnej rozdzielacza pasowego.

Korzystnie czołowa powierzchnia odchylająca jest z odpornego na zużycie materiału nie przewodzącego elektrycznie.

Korzystnie czołowa powierzchnia odchylająca jest z materiału zawierającego produkty polimeryzacji przynajmniej jednego monomeru oleinowego.

Korzystnie czołowa powierzchnia odchylająca jest z materiału zawierającego jeden lub więcej produktów polimeryzacji z grupy składającej się z fluoropolimerów i poliamidów.

Korzystnie czołowa powierzchnia odchylająca tworzy kąt względem kierunku przemieszczania się pasa, zawierający się w zakresie od 10° do 60°.

186 827

Korzystnie kąt zawiera się w zakresie od 15° do 45°.

Korzystnie rozdzielana mieszanina oddzielanych cząstek jest wybrana z grupy obejmującej oddzielanie węgla od popiołu lotnego, minerałów nierozpuszczalnych w kwasach od węglanów, minerałów kolorowych od węglanów i talku, popiołu i minerałów siarkonośnych od węgla, minerałów żelazistych od surowców szklarskich, alkaliów od surowców do wyrobu cementu, minerałów żelazistych od prekursorów ceramicznych i mąki pszennej od otręb pszennych.

Korzystnie przeciwbieżne segmenty pasowe pasa są wygięte na zewnątrz względem osi podłużnej.

Sposób rozdzielania mieszaniny cząstek, które doprowadza się do komory separacyjnej o dużej długości polegający na tym, że przemieszcza się pas w dwóch przeciwnych kierunkach wzdłuż długości komory pomiędzy dwiema powierzchniami elektrodowymi, do których doprowadza się pole elektryczne, doprowadza się mieszaninę cząstek do komory separacyjnej i mieszaninę cząstek przemieszcza się w obu przeciwnych kierunkach wzdłuż długości komory pomiędzy powierzchniami elektrodowymi według wynalazku charakteryzuje się tym, że mieszaninie cząstek nadaje się składową prędkość w kierunku poprzecznym względem kierunku wzdłużnego pasa w stronę osi wzdłużnej rozdzielacza pasowego pomiędzy przeciwległymi powierzchniami elektrodowymi.

Korzystnie styka się czołową powierzchnię odchylającą pasa z sąsiednią powierzchnią elektrodową.

Korzystnie podczas nadawania prostopadłej składowej prędkości mieszaninę cząstek kieruje się na zewnątrz od sąsiedniej powierzchni elektrodowej.

Korzystnie w procesie nadawania mieszaninie cząstek poprzecznej składowej prędkości działa się siłą reakcji, powodującą uderzanie pasa o sąsiednią powierzchnię elektrodową.

Korzystnie siłą reakcji zapobiega się stykaniu się różnych segmentów pasowych pasa przemieszczających się w przeciwnych kierunkach między przeciwległymi powierzchniami elektrodowymi.

Korzystnie stosuje się pomiędzy czołową powierzchnią odchylającą pasa i powierzchniami elektrodowymi kąt zawarty w zakresie od 10° do 60°.

Korzystnie stosuje się pomiędzy czołową powierzchnią odchylającą pasa i powierzchniami elektrodowymi kąt zawarty się w zakresie od 15° do 45°.

Korzystnie podczas przemieszczania pasa zawierającego przeciwbieżne segmenty pasowe przemieszcza się te segmenty pasowe w przeciwnych kierunkach.

Korzystnie przeciwbieżne segmenty pasowe wygina się na zewnątrz względem osi wzdłużnej rozdzielacza.

Korzystnie rozdziela się mieszaninę cząstek wybraną z grupy obejmującej oddzielanie węgla od popiołu lotnego, minerałów nierozpuszczalnych w kwasach od węglanów, minerałów kolorowych od węglanów i talku, popiołu i minerałów siarkonośnych od węgla, minerałów żelazistych od surowców szklarskich, alkaliów od surowców do wyrobu cementu, minerałów żelazistych od prekursorów ceramicznych i mąki pszennej od otręb pszennych.

Korzystnie czołową powierzchnią odchylającą przemieszcza się składniki mieszaniny cząstek w kierunku poprzecznym do kierunku wzdłużnego ku osi podłużnej rozdzielacza i od elektrod.

Według niniejszego wynalazku proponuje się układ rozdzielacza pasowego do rozdzielania składników mieszaniny cząstek. W jednej z odmian wykonania układ zawiera równoległe, rozmieszczone w pewnym odstępie elektrody, pierwszą i drugą rozmieszczone po przeciwległych stronach osi wzdłużnej, wytwarzające pole elektryczne w przestrzeni między elektrodami. Pas, z segmentami wędrującymi w kierunku odwrotnym względem kierunku ruchu wskazówek zegara, jest przemieszczalny wzdłużnie między elektrodami, pierwszą i drugą i ma czołową powierzchnię odchylającą. Ta powierzchnia odchylająca styka się ze składnikami mieszaniny cząstek i nadaje poprzeczną składowa pędu składnikom, w kierunku do osi wzdłużnej.

W konkretnej odmianie wykonania, przednia powierzchnia czołowa stanowi część w zasadzie otwartego pasa transportowego, który wędruję wzdłużnie między elektrodami

186 827 i styka się z cząstkami w układzie rozdzielacza. Powierzchnia natarcia tworzy w zasadzie wypadkowy kąt ostry w stosunku do kierunku poruszania się pasa, na przykład w zakresie od 10° do 60°, a korzystniej od 15° do 45°. W sposób nieoczywisty stwierdzono, że stabilność czasowa systemu poprawia się znacznie, tak że nie występuje znaczne pogorszenie sprawności i czystości rozdzielania po długotrwałej eksploatacji.

Proponuje się również sposób rozdzielania składników mieszaniny cząstek za pomocą układu rozdzielacza pasowego, który obejmuje etap kontaktowania składników z czołową powierzchnią odchylającą dla nadania poprzecznej składowej pędu składników w kierunku do osi wzdłużnej układu.

W szerokim sensie wynalazek odnosi się do sposobu rozdzielania różnych składników mieszaniny w komorze separacyjnej, obejmującego następujące etapy:

a. doprowadzenie mieszaniny do komory separacyjnej, przy czym komora separacyjna zaopatrzona jest w środki o znajdujących się nawzajem naprzeciwko siebie powierzchniach, w odstępie mniejszym od odpowiednich długości znajdujących się naprzeciwko siebie powierzchni;

b. wywieranie wpływu rozdzielającego na przynajmniej jednej ze znajdujących się naprzeciwko siebie powierzchni komory separacyjnej;

c. rozdzielanie różnych składników w kierunku tego wpływu rozdzielającego odpowiednio do ich względnej podatności na wpływ rozdzielający;

d. mechaniczne przemieszczanie we wzajemnej bliskości składników o podobnej podatności wypadkowej, poprzecznie względem wpływu rozdzielającego, przy czym poszczególne strugi wykazują ciągłość w kierunku równoległym do wpływu rozdzielającego, tak że następuje przenoszenie przynajmniej jednego ze składników do drugiej z odpowiednich strug pod wpływem ciągłej aktywności wpływu rozdzielającego podczas poprzecznego przemieszczania się strug w kierunku poprzecznym względem działania rozdzielającego;

e. usuwanie rozdzielonych strug z komory separacyjnej;

przy czym strugi są przemieszczane mechanicznie przez pas transportowy o obiegu zamkniętym, przy czym pas ma poprzeczne czołowe powierzchnie odchylające.

Te i inne cechy charakterystyczne i zalety niniejszego wynalazku staną się łatwiej zrozumiałe na podstawie poniższego opisu szczegółowego.

Krótki opis rysunków

Fig. 1 przedstawia w widoku z boku, w przekroju pionowym, ogólną konfigurację znanego pasowego układu rozdzielającego;

Fig. 2 przedstawia w powiększonym przekroju częściowym pasowy układ rozdzielający, podobny do fig. 1, lecz wykorzystujący pas o udoskonalonym układzie geometrycznym według niniejszego wynalazku;

Fig. 3A przedstawia w widoku z góry część nowego pasa według niniejszego wynalazku;

Fig. 3B stanowi przekrój wzdłuż linii 3B-3B z fig. 3A;

Fig. 4 stanowi powiększony przekrój częściowy podobny do fig. 2, lecz ukazujący wygięcie biegnących przeciwbieżnie odcinków pasa;

Fig. 5 schematycznie przedstawia porównanie układu geometrycznego znanego pasa i układu geometrycznego pasa według niniejszego wynalazku;

Fig. 6 przedstawia wykres zawartości zanieczyszczeń produktu rozdzielania w funkcji przetworzonej łącznej masy, w porównaniu z wynikami dla pasa zaopatrzonego, i nie zaopatrzonego, w powierzchnię odchylającą według niniejszego wynalazku;

Fig. 7 przedstawia wykres zawartości zanieczyszczeń produktu rozdzielania w funkcji prędkości pasa, ze szczeliną między elektrodami wynoszącą 9,65 mm (0,380), w przypadku pasa zaopatrzonego, i nie zaopatrzonego, w powierzchnię odchylającą według niniejszego wynalazku;

Fig. 8 przedstawia wykres zawartości zanieczyszczeń produktu rozdzielania w funkcji prędkości pasa, ze szczeliną między elektrodami wynoszącą 10,68 mm (0,420), w przypadku pasa zaopatrzonego, i nie zaopatrzonego w powierzchnię odchylającą według niniejszego wynalazku.

186 827

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie udoskonalonego pasa do zastosowania w procesie rozdzielania elektrostatycznego, przy czym pas ma pożądane cechy geometryczne, które dająjedną lub więcej z poniższych możliwości:

- podwyższenie stabilności czasowej procesu;

- zmniejszenie zależności sprawności procesu od prędkości pasa i od szczeliny międzyelektrodowej;

- zwiększenie sprawności przy większym stopniu czystości.

W poniższym omówieniu osiągi procesu można zdefiniować w odniesieniu do jednego lub wielu z poniższych atrybutów:

- sprawność: ułamek danego składnika strumienia wejściowego, który jest odzyskiwany w strumieniu produktu;

- czystość: procent wieloskładnikowego strumienia produktu, w którym składa się on ze składnika pożądanego; oraz

- przepustowość: masa lub ciężar na godzin wieloskładnikowego wsadu wprowadzanego do układu.

Te parametry są wzajemnie skorelowane istotnymi założeniami merytorycznymi.

W omówionym uprzednio procesie separacji tryboelektrycznej obszar międzyelektrodowy jest to obszar, w którym odbywa się rozdzielanie składników mieszaniny. Zwykle jeden lub więcej spośród tych składników jest usuwany (redukowany) z gotowego produktu a strumień odpadowy jest nim wzbogacany (zwiększa się jego zawartość). Odstęp międzyelektrodowy może wpływać na ostrość rozdzielania, sprawność i przepustowość. Pole elektrostatyczne między elektrodami, wyrażone w woltach na tysięczną cala szczeliny, jest główną siłą napędową powodującą rozdzielanie. Jednakowoż istnieją granice praktyczne wielkości napięcia przykładanego na elektrody. W wyniku tego, jakkolwiek szczelina większa zapewnia większe wartości przepustowości, to wartość natężenia pola przy powiększaniu szczeliny spada (przy stałym napięciu elektrodowym) dlatego istnieje ograniczenie doboru wielkości szczeliny.

Pas działa jako zgarniakowy przenośnik cząstek. Granica potencjalnej przepustowości wyznaczona jest prędkością pasa, szerokością szczeliny i oddziaływania wlokącego pasa na fluidyzowane cząstki. Przy dużych szczelinach, cząstki muszą przebyć obszar od powierzchni elektrody do osi podłużnej układu, w celu zapewnienia odpowiedniego strumienia produktu (podawanego lub odpadowego). Prędkość, z którą cząstki są w stanie przebyć tę odległość jest ograniczona ich mobilnością elektryczną (i ich masą). Przy coraz większych wartościach szczeliny, coraz więcej cząstek nie jest w stanie przebyć tej odległości zanim zostaną przeniesione do niewłaściwego zsypu. W wyniku tego pogarsza się jakość rozdzielania.

Natomiast według niniejszego wynalazku proponuje się pas, który ułatwia transport cząstek do osi wzdłużnej.

Pozwala to na zastosowanie szerszych szczelin, co w wyniku daje większe wartości przepustowości.

Ważnym względem branym pod uwagę w ocenie przydatności przemysłowej pasowego układu rozdzielającego jest użyteczna trwałość pasa. W idealnym przypadku w procesie wykorzystuje się pas o dużej trwałości, który w całym okresie eksploatacji umożliwia bezobsługowe przerabianie strumieni wsadu, zapewnia odpowiednią jakość i stopień rozdzielania w ciągu tego czasu, jest niewrażliwy na zmienność strumienia w dużych granicach, i może przetwarzać bardzo duże ilości wsadu - zapewniając tym samym bardzo mały koszt w przeliczeniu na tonę przerabianego materiału. Cel ten jest trudny do osiągnięcia w przypadku pasów znanych.

Pasy są wytwarzane z wielu różnych materiałów przy wykorzystaniu różnych procesów. Zwykle znany pas zawiera tkaniny, połączone w pas o obiegu zamkniętym za pomocą łączenia klejowego, zgrzewania lub innymi sposobami. Pasy takie zwykle pracują jednakowo przy biegu pasa w przód i wstecz.

Znane pasy mają pewną liczbę parametrów ograniczających, takich jak:

- niewielka trwałość z powodu zużycia spowodowanego ścieraniem;

186 827

- spadek z czasem zdolności rozdzielającej pasa (to znaczy „niestabilność procesu”);

oraz

- niezdolność do przeróbki innych typów wsadu.

Na przykład bardzo istotny jest pod względem przemysłowym proces usuwania nie spalonego węgla z popiołu lotnego (produktu ubocznego w energetyce). Z tego względu, „trudny” wsad może wykazywać bardzo dużą procentową zawartość nie spalonego węgla w popiele; wsad ten wymaga stosowania bardzo niewielkich szczelin międzyelektrodowych, bardzo małych prędkości podawania, większej wartości elektrodowego napięcia roboczego lub kombinacji tych przypadków.

Przy zwiększaniu prędkości pasa podczas przeróbki takiego „trudnego” wsadu, może dodatkowo wystąpić również zwiększenie zużycia pasa i pogorszenie trwałości.

Wszystkie te problemy ograniczały zastosowanie znanych pasowych układów rozdzielających. Przy konieczności utrzymania stałej wydajności rozdzielania za pomocą istniejących pasów, często jest konieczna sporadyczna lub częsta interwencja operatora (na przykład regulacja szczeliny międzyelektrodowej, prędkości pasa, prędkości podawania, napięcia roboczego itp.). Natomiast bardzo pożądana jest samoczynna, bezobsługowa eksploatacja układu rozdzielacza pasowego, ponieważ pozwala ona na zmniejszenie nakładu pracy czy wykorzystanie pracy niskokwalifikowanej, co zmniejsza koszt procesu eksploatacyjnego.

Według niniejszego wynalazku proponuje się pas o pożądanych właściwościach geometrycznych rozwiązujący powyższe problemy. Ogólnie biorąc, umożliwia on bardziej wydajne rozdzielanie, dające w wyniku większą czystość produktów przy większej sprawności. Może również zapewnić lepszą stabilność procesu, to znaczy stałość separacji w czasie przy zastosowaniu tego pasa. Może zapewnić również mniejszą zależność procesu od ustawień w szczelinie elektrodowej i prędkości pasa. Ponadto umożliwia przetwarzanie materiałów z większymi szczelinami międzyelektrodowymi, dla zapewnienia większych przepustowości przeróbki materiału i zmniejszeniu kosztu eksploatacji na tonę przerobionego materiału w przypadku danej wielkości maszyny.

Pożądane parametry geometryczne pasów określa się niniejszym jako „czołowe powierzchnie odchylające”, które są usytuowane na elementach pasa i nie są współliniowe z kierunkiem poruszania się pasa. Takie powierzchnie mają pewną wypadkową składową poprzeczną w odniesieniu do kierunku wędrówki pasa, i są niniejszym dla uproszczenia nazywane elementami „poprzecznymi” Takie elementy ustawione są pod kątem ostrym względem płaszczyzny pasa. Kąt zerowy oznacza, że powierzchnia czołowa znajduje się w płaszczyźnie pasa. Kąt 90° oznacza, że powierzchnia czołowa jest prostopadła do płaszczyzny pasa. Kąty pośrednie oznaczają ustawienie powierzchni czołowej w kierunku wędrówki pasa, lecz w położeniu pośrednim między wspomnianymi powyżej wartościami skrajnymi.

Czołowe powierzchnie odchylające zapewniają otrzymanie szerokiego zakresu różnych konfiguracji pasa. Jednakowoż wspólne dla nich jest oddziaływanie, kierujące cząstki od powierzchni elektrod w stronę obszaru między wędrującymi przeciwbieżnie odcinkami pasa. Wszystkie one uzyskują poprzeczną składową prędkości, to znaczy składową w kierunku prostopadłym do płaszczyzny elektrod. Dla porównania, znane pasy oddziałują na cząstki tak, że poruszają się one równolegle do kierunku wędrówki pasa.

Pasy z czołowymi powierzchniami odchylającymi nie zapewniają tego samego poziomu wydajności, jeżeli pas jest wykonany jako wędrujący wprzód i w tył. W szczególności pasy z czołowymi powierzchniami odchylającymi zapewniają bardzo dużą poprawę wydajności, kiedy powierzchnie czołowe są „wycelowane” w kierunku wędrówki pasa, natomiast parametry wydajnościowe przy wędrówce pasa w kierunku odwrotnym nie poprawiają się, czyli są typowe, jak dla pasów znanych.

Można przywołać analogię do pługa śnieżnego, który działa doskonale tylko przy uwzględnieniu zarówno konfiguracji, jak ustawienia powierzchni czołowych względem kierunku poruszania się.

Pasy z czołowymi powierzchniami odchylającymi mogą zwiększać wydajność rozdzielania pasowego z kilku powodów; potencjalnymi powodami są:

186 827

- skrobanie powierzchni elektrody, oczyszczanie jej a zatem zwiększenie wpływu wytwarzanego pola elektrycznego na cząstki między elektrodami;

- siły hydrodynamiczne, generowane podczas poruszania się pasa z dużą szybkością wywołujące siły działające na cząstki wędrujące przez rozdzielacz, i przemieszczające cząstki z powierzchni elektrodowych w obszar między przeciwbieżnymi odcinkami pasa, gdzie rozdzielanie elektrostatyczne jest najbardziej efektywne.

- siły hydrodynamiczne, generowane podczas poruszania się pasa z dużą szybkością które powodują rozdzielenie dwóch przeciwbieżnych odcinków pasa (czyli „wygięcie w kabłąk”) w kierunku od osi układu, redukując w ten sposób częstość ich wzajemnego stykania się.

Figura 2 przedstawia powiększony przekrój układu rozdzielacza pasowego podobnego, jak na fig. 1, lecz z wykorzystaniem nowego pasa 30. Według niniejszego wynalazku na fig. 3A przedstawiono w widoku z góry część pasa, a na fig. 3B przedstawiono przekroje ukazujące czołowe powierzchnie odchylające.

W szczególności, górny segment 19 pasa wędruje wprawo (w kierunku strzałki 28) w sąsiedztwie elektrody górnej 16.

Pas ma powierzchnię górną 31, która, jakkolwiek pokazana jako odsunięta od powierzchni elektrody górnej 50 bywa często w kontakcie z powierzchnią 50. Podobnie, dolny segment 17 pasa wędruje w kierunku strzałki 29, w sąsiedztwie dolnej elektrody 12. Również i dolna powierzchnia 31 segmentu 17 pasa jest często w kontakcie z powierzchnią 51 elektrody 12.

Figura 3A przedstawia widok z góry powierzchni 31 części pasa, która mogłaby się stykać z powierzchniami elektrod 50 i 51. Pas jest ukształtowany jako w zasadzie prostokątna otwarta kratka, lub matryca kwadratowa z rozstawionymi równolegle segmentami 31 i w zasadzie prostopadłymi do nich, rozstawionymi równolegle segmentami 33 przecinającymi się z nimi. Kwadratowe otwory stanowią odstępy 34 między przecinającymi się segmentami 31 i 33 umożliwiające przemieszczanie się cząstek przez pas w stronę osi podłużnej 25 systemu. Segmenty 31 stanowią czołową krawędź odchylającą 46 według niniejszego wynalazku, która, jak to pokazano na fig. 2, tworzy kąt w zasadzie ostry Θ (oznaczony etykietą. 99) względem osi podłużnej 25, w kierunku trasy pasa (przedstawionej za pomocą strzałek 28 lub 29). Są to powierzchnie 46, które działają oczyszczająco na powierzchnie elektrodowe 50 i 51 i nadają składową poprzeczną pędu cząstkom, w kierunku osi 25.

Figura 3B przedstawia bardziej dokładnie częściowy przekrój segmentu 31 pasa, przy czym czołowa powierzchnia odchylająca 46 sięga od najniższego punktu 47 do punktu najwyższego 48, i w którym krótkie linie wzdłuż czołowej powierzchni odchylającej 48 symbolizują przekazywanie składowej pędu cząstkom przez powierzchnię czołową (stykową) 46. Naprzeciwko powierzchni czołowej 46 znajduje się powierzchnia tylna 44. Jakkolwiek kąt powierzchni czołowej 46 względem kierunku wędrówki pasa (28 na fig. 3B) zmienia się wzdłuż powierzchni 46, to istnieje pewna ogólna wypadkowa składowa poprzeczna wskazana strzałką 42, poprzeczna w stosunku do kierunku wędrówki 28 pasa. Opisano to poniżej bardziej szczegółowo w odniesieniu do fig. 5.

Figura 4 przedstawia wspominane powyżej siły hydrodynamiczne, które mogą powodować rozdzielanie odcinków pasa lub wyginanie ich w kabłąk w kierunku na zewnątrz od osi 25, w celu zmniejszenia częstości styku między segmentami pasa a zatem zmniejszenia ścierania. Fig. 4 jest podobna do fig. 2, lecz ukazuje, że, między parami rolek końcowych 52 i 53, segmenty pasa, górny i dolny 19, 17 wyginają się na zewnątrz osi 25 w kabłąk, w stronę powierzchni elektrodowych 50 i 51.

Mówiąc dokładniej, znane jest i sygnalizowane, że w przypadku prawie wszystkich materiałów, ścieranie się tworzywa sztucznego o tworzywo (to znaczy plastykowego segmentu 19 pasa trącego o plastykowy segment 17 pasa) następuje znacznie szybciej, niż ścieranie się tworzywa sztucznego o materiał różny od tworzywa sztucznego, na przykład segmentu 19 pasa z tworzywa sztucznego o nieidentyczny materiał elektrody 16. W przypadku układów rozdzielaczy pasowych konfiguracja z zamkniętą pętlą pasa, nieuniknienie prowadzi do sytuacji ocierania się plastyku o plastyk, co powoduje prędkość zużycia znacznie większą niż

186 827 zużycia w wyniku ocierania się pasa o elektrodę. Za dobre odwzorowanie parametrów fizycznych zużycia uważa się parametr uzależniony od iloczynu nacisku styku i prędkości poślizgu. W szczególności, zależnie od mechanizmu zużycia, prędkość zużywania się danego materiału (masa ubytków) może zależeć od iloczynu Pa*V^b, gdzie P jest naciskiem, a V jest prędkością względną dwóch ślizgających się materiałów. Wykładniki a ib wynoszą jeden lub więcej, zależnie od trybu ścierania się.

Zatem konsekwencją nadmiernego kontaktowania się tworzywa sztucznego pasa z tworzywem pasa w układzie rozdzielacza pasowego może być dramatycznie duża prędkość zużywania się i skracanie żywotności pasa. Ponieważ właściwości geometryczne pasa według niniejszego wynalazku przy pracy umożliwiają wędrującym przeciwbieżnie segmentom pasa odsunięcie się nawzajem od siebie, to pas może być mniej narażony na ścieranie plastyku o plastyk, a zatem wykazywać większą trwałość.

Istnieją różne sposoby doświadczalnej weryfikacji korzyści ze stosowania lepszego układu geometrycznego według niniejszego wynalazku, między innymi:

- jednym ze sposobów jest zastosowanie układu rozdzielacza pasowego ze stałym strumieniem podawanym ze stałą prędkością, a następnie zmiana typu pasa, i obserwacja zwiększenia ostrości rozdzielania i większej sprawności przetwarzania materiałów;

- drugi sposób polega na pomiarze jakości rozdzielania w ciągu okresu trwałości danego pasa, oraz określenie, czy sprawność lub jakość rozdzielania ulegają pogorszeniu, lub czy są stałe w czasie;

- trzeci sposób polega na obserwacji elektrod czyszczących i sprawdzaniu, czy pas ruchomy bardziej skutecznie zmiata cząstki z powierzchni i wnioskowanie na tej podstawie o lepszym rozdzielaniu;

- czwarty sposób polega na ustaleniu pożądanej czystości produktu na podstawie rozdzielania w przypadku procesu przeprowadzonego z danym pasem, a następnie zainstalowaniu innego pasa w celu wyznaczenia, czy nastąpił wzrost prędkości przeróbki;

- piąty sposób polega na ustaleniu maksymalnej ilości zanieczyszczeń (usuwanego składnika) w danym wsadzie, przetworzeniu takiego strumienia wsadowego na istniejącym pasie z osiągnięciem określonej czystości produktu, a następnie stwierdzenia, czy możliwe jest uzyskanie wyższego poziomu zanieczyszczeń we wsadzie; oraz

- szósty sposób polega na określeniu trwałości czasowej pasów (przy założeniu w przybliżeniu jednakowej ostrości rozdzielania, sprawności i przepustowości).

Wykresy zamieszczone na fig. 6-8 i omówione w poniższych przykładach wykazują, w jaki sposób poprawione parametry geometryczne według niniejszego wynalazku zapewniają te korzyści.

Przykład 1

Pas według niniejszego wynalazku zapewnia bardziej stabilną eksploatację rozdzielacza elektrostatycznego typu pasowego w zastosowaniu laboratoryjnym, w porównaniu z izotropowymi pasami znanymi. Na fig. 6 przedstawiono wykres zawartości zanieczyszczeń produktu wytwarzanego podczas szeregu przebiegów testowych z czterema różnymi pasami. Każdy symbol reprezentuje analizę produktu wytworzonego w pojedynczym teście. Dwie osie oznaczają: łączną masę przerabianego materiału i zawartość zanieczyszczeń w oczyszczonym produkcie. Testy odbywały się na rozdzielaczu skali pilotowej i były wykonywane tak, aby w sposób możliwie bliski odtwarzały warunki eksploatacyjne rozdzielacza pełnej skali. Cztery linie reprezentują zmiany trendu kumulacyjnego poziomu czystości w funkcji czasu.

Na fig. 5E przedstawiono schematyczny przekrój dwóch reprezentatywnych przeciwbieżnych segmentów 97/98 pasa wędrujących w przeciwnych kierunkach między elektrodami, górną i dolną 95/96 przy czym zakreskowano powierzchnię czołową (stykową). Na fig. 5B-5D przedstawiono przekroje czterech badanych pasów, odpowiednio, A, B, C i D. Pasy A i C, są to dwa pasy z tego samego materiału lecz eksploatowane w dwóch różnych ustawieniach. Podobnie, pasy E i D są z tego samego materiału, lecz eksploatowane w dwóch różnych ustawieniach. Właściwości geometryczne A, B i C są podobne w tym, że powierzchnie czołowe są w zasadzie zaokrąglone i zaopatrzone w tępo zakończoną rozwartokątną

186 827 powierzchnię czołową w kierunku ruchu pasa. Pas D dla kontrastu ma odchylającą powierzchnię czołową, która odchyla cząstki na zewnątrz od obszaru bliskiego elektrody, w stronę osi rozdzielacza.

Cztery linie na fig. 6 wyraźnie pokazują zasadnicze różnice między różnymi pasami. Wszystkie pasy (A - C) z tępą powierzchnią czołową wykazują znaczne pogorszenie rozdzielania z czasem. Pas D, z ostrą powierzchnią czołową nie wykazuje takiego pogorszenia, lecz wykazuje pewną poprawę, jakkolwiek rozrzut danych czyni tę poprawę trudną w interpretacji. Brak pogorszenia jest łatwo zauważalny i utrzymuje się stabilnie w ciągu około 50 przebiegów testowych, które są reprezentowane przez ten wykres.

Badania zostały przeprowadzone przy starannym przygotowaniu poszczególnych próbek popiołu lotnego z tego samego źródła zgromadzonych w tym samym czasie i przechowywanych w warunkach kontrolowanych aż do przeprowadzenia badań. Próbki były indywidualnie sporządzane i ważone przed wykonaniem badania. Badania przeprowadzono na rozdzielaczu skali pilotowej z przywiązywaniem szczególnej uwagi do utrzymania prędkości podawania, prędkości pasa, napięcia elektrodowego i innych istotnych parametrów w tych samych tolerancjach w różnych badaniach. Badania wykonywali doświadczeni operatorzy, którzy mieli już za sobą setki podobnych badań. Wytworzone próbki przeanalizowano i sprawdzono na niezawodność, Różnice między udoskonalonym pasem warunkach, a pasami pozostałymi są bardzo znaczne i na pewno nie stanowią artefaktów doświadczalnych.

Przykład 2

Zależność efektywności rozdzielania od szczeliny międzyelektrodowej

Figura 7-8 przedstawiają wyniki pewnej liczby badań z użyciem pasów według niniejszego wynalazku (pas D) i pasów znanych (pas A), i wykazują pewną liczbę cech poprawy stabilności procesu. Fig. 7 stanowi porównanie wielu badań z zastosowaniem pasów według niniejszego wynalazku i pasów znanych przy odstępie międzyelektrodowym wynoszącym 9,65 mm (0,380). Linie wykreślone na figurze rysunku są dopasowane do wartości w granicach plus/minus jednego odchylenia standardowego od wartości średniej czystości produktu przy różnej prędkości. Fig. 8 stanowi porównanie łącznie 12 prób dwóch pasów przy odstępie międzyelektrodowym 10,7 mm (0,420). Linie są dopasowane do trzech górnych i trzech dolnych punktów każdego z dwóch typów pasów. Można wyprowadzić szereg wniosków.

1. Z udoskonalonym pasem D, czystość produktu jest mniej zależna od prędkości pasa.

2. Z udoskonalonym pasem D, czystość produktu jest mniej zależna od odstępu międzyelektrodowego.

3. Występuje kilka zmiennych, których nie przedstawiono na wykresie, które się zmieniały, i są źródłem pewnej zmienności osiągów między różnymi przedstawionymi przebiegami. Jest oczywiste, że zmienność w przypadku pasa D jest dużo mniejsza, niż w przypadku pasa A. Niektóre z innych zmiennych, które wykazywały ograniczony wpływ to prędkość podawania, wilgotność, położenie punktu zasilania, prześwit między pasem a elektrodą, zanieczyszczenie pasów, i ilość zanieczyszczeń w materiale podawanym.

4. Pasy według niniejszego wynalazku zapewniają mniejszą zmienność wydajności procesu wskutek zmiennych znanych i nieznanych.

Pasy według niniejszego wynalazku wykazują zwiększoną stabilność procesu dla w zasadzie wszystkich zmiennych, które mierzono. Występują jeszcze wciąż czynniki nieznane oddziałujące na rozdzielanie i wydaje się, że zmniejszony rozrzut wydajności pasa D wynika ze zmniejszenia zależności od zmiennych, które nie są możliwe do kontroli.

Należy zaznaczyć, że przy stosowaniu jakiegokolwiek pasa, będzie on wykazywał zużycie, i prześwit między pasem a elektrodami będzie się zmieniał. Jest pożądane, aby przy zmianach tego prześwitu nie zmieniała się wydajność rozdzielacza. Pasy według niniejszego wynalazku wykazują lepszą stabilność procesową przy występowaniu zużycia pasa, niż pasy znane.

Dane wykorzystywane w tym przykładzie pochodzą z oddzielania nie spalonego węgla od popiołu lotnego. Poprawa stabilności procesu jest tak uderzająca, i w odniesieniu do tak wielu różnych parametrów, że należy oczekiwać takiej poprawy stabilności również w odniesieniu do niemal wszystkich innych typów rozdzielania, włącznie z oddzielaniem

186 827 zanieczyszczeń od minerałów, jak na przykład minerałów nierozpuszczalnych w kwasach od węglanów; minerałów kolorowych od węglanów i talku, popiołu i minerałów siarkonośnych od węgla, minerałów żelazistych od surowców szklarskich, do usuwania alkaliów z surowców do wyrobu cementu, oddzielenie minerałów żelazistych od prekursorów ceramicznych, mąki pszennej od otręb pszennych itp.

Przykład 3

Tabela 1 zamieszczona poniżej ilustruje wydajność dwóch typów pasów na rozdzielaczu skali przemysłowej oddzielającym popiół lotny w ilości około 20 ton na godzinę. Dane te reprezentuj ą wartości przeciętne w czasie z wyników działania długoczasowego wielu pasów obu typów. Jak poprzednio, pas A jest pasem znanym, a pas D jest pasem według niniejszego wynalazku. Łatwo zauważyć, że pas D wykazuje udoskonalone rozdzielanie. Wychodząc od popiołu o wyższej wartości LOI (Loss On Ignition, straty przy zapłonie - miara zawartości nie spalonego węgla) pas według niniejszego wynalazku daje produkt czystszy (mniej węgla), bardziej stężony odpad (więcej węgla), i wyższą sprawność (więcej produktu). Ta poprawa wydajności objawia się w kilku cechach charakteryzujących wydajność rozdzielacza. Tablica ta wykazuje zwiększenie wydajności nowego pasa przy pracy długotrwałej. Ta seria badań jest związana z przeróbką wielu tysięcy ton popiołu lotnego.

Tabela 1

Przeróbka typowego popiołu lotnego

	Liczba pasów	LOI wsadu	LOI popiołu	LOI węgla	Sprawność
Pas A	25	5,88	1,46	16,61	70%
Pas D	26	7,13	1,22	31,88	80%

Pas wykorzystywany według niniejszego wynalazku może być dowolnym artykułem przenośnikowym lub transportowym zaopatrzonym w czołowe powierzchnie odchylające stykające się z rozdzielanymi cząstkami. Pas musi mieć otwory, przez które mogą przedostawać się cząstki, i powinien być wykonany z materiału w zasadzie nie przewodzącego, jak tworzywo sztuczne, tkanina, kauczuk itp. Pas może być ukształtowany jako artykuł tkany, formowany lub wytłaczany;

Pas może być również wyrabiany z poszczególnych składników, które mogą być dobrane ze względu na ich poszczególne właściwości. Na przykład, elementy wzdłużne mogą być dobierane ze względu na wytrzymałość na rozerwanie i odporność na pełzanie, podczas gdy poprzeczne czołowe elementy odchylające mogą być dobierane ze względu na ich odporność na ścieranie i stabilność przy wystawieniu na kontakt erozyjny ze strumieniami cząstek. Elementami rozciąganymi mogą być włókna, takie jak aramid lub poliester pokrywany dla zapewnienia podwyższonej odporności na ścieranie. Elementy poprzeczne mogą być wykonane z polietylenu o bardzo dużym ciężarze cząsteczkowym, który wykazuje dobrą odporność na zużycie pod działaniem erozji cząstek.

Czołowe powierzchnie odchylające mogą być stosunkowo sztywne i nieodkształcalne. W odróżnieniu od tego, powierzchnie czołowe mogą ulegać odkształcaniu przy prędkości pasa, uzyskując odpowiedni kształt geometryczny podczas eksploatacji. Zatem pas może, choć niekoniecznie, wykazywać pożądane cechy geometryczne w stanie spoczynku, to znaczy w momencie instalowania w maszynie.

Wyniki prób wykazały, że nawet jeśli pasy o pożądanych właściwościach geometrycznych podlegają znacznemu zużyciu podczas eksploatacji w pasowych układach rozdzielających, niekiedy poważnemu, to pożądany układ geometryczny z ostrym kątem ustawienia czołowej powierzchni odchylającej utrzymuje się poprzez cały okres eksploatacji pasa.

Oczekuje się, że pasy według niniejszego wynalazku pozwolą na udoskonalenie również takiego pasowego procesu rozdzielania, jak opisany w patencie USA nr 4.874.507 (włączonym do niniejszego dokumentu w całości przez przywołanie) obejmującego rozdzielanie elektroforetyczne cieczy, magnetyczne rozdzielanie cząstek, rozdzielanie cząstek z wykorzystaniem gradientu poślizgu itp.

186 827

Na podstawie opisu konkretnych odmian niniejszego wynalazku możliwe jest wprowadzenie różnych modyfikacji i udoskonaleń oczywistych dla specjalisty, które uważa się za stanowiące część niniejszego ujawnienia.

Fig. 3A

Fig. 3B

Fig. 4

186 827

PASA ^z

Fig. 5A

— p-m < S\ -% c⁹⁶

Fig. 5E

Fig. 5

186 827

2.50

2.00

1.50

Ó _ι

1.00

0.50

0.00

ŁĄCZNA PRZETWORZONA MASA

Fig. 6

PRĘDKOŚĆ PASA

Fig. 7 o PASA □ PAS B a PASO • PASD — LINIOWY (PAS D) — LOG. (PAS C) — - LOG (PAS B)

-LOG. (PASA) ♦ PASA o PAS D

----PAS A: ŚREDNIA

-PAS A: PLUS 1 ODCH. ST

-PAS A: MINUS 1 ODCH ST

- - PAS D: ŚREDNIA

- PAS D: PLUS 1 ODCH. ST.

-PAS D. MINUS 1 ODCH. ST.

186 827

o PASA ο PAS D

--PAS A: ŚREDNIA - PAS D: ŚREDNIA

0.000

PRĘDKOŚĆ PASA

Fig. 8

186 827

i

K.x.mxy x

30^.32-y PŚO 9

Λ^ς46 k ¢9 ^25

32

Fig. 2

ΚΣΪΖ

X3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Rozdzielacz pasowy, do rozdzielania mieszaniny cząstek, zawierający pierwszą elektrodę i drugą elektrodę, rozmieszczone po przeciwnych stronach osi podłużnej rozdzielacza pasowego, z polem elektrycznym między elektrodami, pierwszą i drugą, oraz pas, przepuszczalny dla składników mieszaniny cząstek, przenoszący składniki mieszaniny cząstek, mający podobną wypadkową wrażliwość na oddziaływanie pola elektrycznego w odniesieniu do przeciwbieżnych strumieni kierunku wzdłużnym miedzy elektrodami, pierwszą i drugą; znamienny tym, że pas (30) zaopatrzony jest w czołową powierzchnię odchylającą (46) rozmieszczoną każdym z wielu miejsc na pasie (30), stykającą się ze składnikami i nadającą składnikom składową pędu w kierunku poprzecznym względem kierunku wzdłużnego, w stronę osi wzdłużnej (25) rozdzielacza pasowego.
2. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że czołowa powierzchnia odchylająca (46) jest z odpornego na zużycie materiału nie przewodzącego elektrycznie.
3. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że czołowa powierzchnia odchylająca (46) jest z materiału zawierającego produkty polimeryzacji przynajmniej jednego monomeru oleinowego.
4. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że czołowa powierzchnia odchylająca (46) jest z materiału zawierającego jeden lub więcej produktów polimeryzacji z grupy składającej się z fluoropolimerów i poliamidó w.
5. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że czołowa powierzchnia odchylająca (46) tworzy kąt (99) względem kierunku przemieszczania się pasa (30), zawierający się w zakresie od 10° do 60°.
6. Rozdzielacz według zastrz. 5, znamienny tym, że kąt (99) zawiera się w zakresie od 15° do 45°.
7. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielana mieszanina oddzielanych cząstek jest wybrana z grupy obejmującej oddzielanie węgla od popiołu lotnego, minerałów nierozpuszczalnych w kwasach od węglanów, minerałów kolorowych od węglanów i talku, popiołu i minerałów siarkonośnych od węgla, minerałów żelazistych od surowców szklarskich, alkaliów od surowców do wyrobu cementu, minerałów żelazistych od prekursorów ceramicznych i mąki pszennej od otręb pszennych.
8. Rozdzielacz według zastrz. 1, znamienny tym, że przeciwbieżne segmenty pasowe (17, 19) pasa (30) są wygięte na zewnątrz względem osi podłużnej.
9. Sposób rozdzielania mieszaniny cząstek, które doprowadza się do komory separacyjnej o dużej długości i polegający na tym, że przemieszcza się pas w dwóch przeciwnych kierunkach wzdłuż długości komory pomiędzy dwiema powierzchniami elektrodowymi, do których doprowadza się pole elektryczne, doprowadza się mieszaninę cząstek do komory separacyjnej i mieszaninę cząstek przemieszcza się w obu przeciwnych kierunkach wzdłuż długości komory pomiędzy powierzchniami elektrodowymi znamienny tym, że mieszaninie cząstek nadaje się składową prędkość w kierunku poprzecznym względem kierunku wzdłużnego pasa (30) w stronę osi wzdłużnej (25) rozdzielacza pasowego pomiędzy przeciwległymi powierzchniami (50, 51) elektrodowymi.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że styka się czołową powierzchnię odchylającą (46) pasa (30) z sąsiednią powierzchnią (50, 51) elektrodową.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że podczas nadawania prostopadłej składowej prędkości mieszaninę cząstek kieruje się na zewnątrz od sąsiedniej powierzchni (50, 51) elektrodowej.

186 827
12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w procesie nadawania mieszaninie cząstek poprzecznej składowej prędkości działa się siłą reakcji, powodującą uderzanie pasa (30) o sąsiednią powierzchnię elektrodową.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że siłą reakcji zapobiega się stykaniu się różnych segmentów pasowych (17, 19) pasa (30) przemieszczających się w przeciwnych kierunkach między przeciwległymi powierzchniami (50, 51) elektrodowymi.
14. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stosuje się pomiędzy czołową powierzchnią odchylającą (46) pasa (30) i powierzchniami (50, 51) elektrodowymi kąt zawarty w zakresie od 10° do ó0°.
15. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stosuje się pomiędzy czołową powierzchnią odchylającą (46) pasa (30) i powierzchniami (50, 51) elektrodowymi kąt zawarty w zakresie od 15° do 45°.
16. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że podczas przemieszczania pasa (30) zawierającego przeciwbieżne segmenty pasowe (1*7,19) przemieszcza się te segmenty pasowe (1*^, 19) w przeciwnych kierunkach.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że przeciwbieżne segmenty pasowe (17,19) wygina się na zewnątrz względem osi wzdłużnej (25) rozdzielacza.
18. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że rozdziela się mieszaninę cząstek wybraną z grupy obejmującej oddzielanie węgla od popiołu lotnego, minerałów nierozpuszczalnych w kwasach od węglanów, minerałów kolorowych od węglanów i talku, popiołu i minerałów siarkonośnych od węgla, minerałów żelazistych od surowców szklarskich, alkaliów od surowców do wyrobu cementu, minerałów żelazistych od prekursorów ceramicznych i mąki pszennej od otręb pszennych.
19. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że czołową powierzchnię odchylającą (46) oraz składniki mieszaniny cząstek przemieszcza się w kierunku poprzecznym do kierunku wzdłużnego ku osi podłużnej (25) rozdzielacza i od elektrod (12,16).