用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦(MFT)的流體流中的方法和裝置。該方法包括以下步驟：a)沿著流體地連接到管道的給定通道提供待處理的熟化細(xì)粒尾礦的流體流；b)提供絮凝劑源；c)通過用于以擴(kuò)散的方式將絮凝劑注入到流體流中的多個注射出口將所絮凝劑引入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中，以增加注入的絮凝劑的暴露表面面積并因此增加與熟化細(xì)粒尾礦的相應(yīng)反應(yīng)，以便改善所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝和/或其它期望的結(jié)果。還公開了一種成套件，該成套件具有用于組裝內(nèi)嵌注入裝置的相應(yīng)部件，該嵌注入裝置與輸送待處理的熟化細(xì)粒尾礦的管道內(nèi)嵌地連接。
【專利說明】
用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種注入方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的中的方法和相應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油砂細(xì)粒尾礦已經(jīng)變成一個技術(shù)、操作、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和國家政策的問題。
[0003]從分離有價值的烴與油砂礦的烴類提取過程操作中產(chǎn)生油砂殘渣。所有商業(yè)烴類提取方法使用克拉克熱水方法的變形，在所述克拉克熱水方法中，將水添加給油砂以能夠分離有價值的烴部分與油砂礦物。處理水還用作用于礦物部分的載流流體。一旦烴部分被回收，殘余水、未回收的烴和礦物質(zhì)總體被稱為“尾礦”。
[0004]油砂行業(yè)已經(jīng)采取相對于礦物顆粒分選的慣例。具有大于44微米的粒徑的礦物部分被稱為“砂”。具有小于44微米的粒徑的礦物部分被稱為“細(xì)?！?。具有小于2微米的粒徑的礦物部分被稱為“粘土”，但在一些情況下，“粘土”可以表示實際顆粒礦物。尾礦中的砂與細(xì)粒之間的關(guān)系反映油砂礦組成中的變化、處理水的化學(xué)性質(zhì)和提取過程。
[0005]傳統(tǒng)地，尾礦被輸送到通常稱為“尾礦池”的沉積位置，所述尾礦池被定位成靠近油砂礦和提取設(shè)備以有助于尾礦的管道運輸、排出和管理。由于經(jīng)營規(guī)模，油砂殘渣池覆蓋大面積土地，并且必須根據(jù)規(guī)章建造和管理。池位置的管理、填方、水平控制和回收是一項對油砂操作的地理學(xué)、技術(shù)、調(diào)控、和經(jīng)濟(jì)約束的復(fù)雜的任務(wù)。
[0006]每一個尾礦池容納在堤壩結(jié)構(gòu)中，所述堤壩結(jié)構(gòu)通常通過將尾礦的砂部分放置在小池內(nèi)或放置在海灘上而被建造而成。處理水、未收回的烴與未圈閉在堤壩結(jié)構(gòu)中的砂和細(xì)粒礦物一起流入尾礦池中。初始被排放到池中的尾礦流可能具有相當(dāng)?shù)偷拿芏群凸腆w含量，例如，大約0.5_10wt%。
[0007]在尾礦池中，處理水、未收回的烴和礦物自然沉積以形成不同層。上層主要是可以作為用于提取處理的處理水被回收的水。下層含有主要是細(xì)粒的沉積的殘余烴和礦物。該下層通常被稱為“熟化細(xì)粒尾礦”(MFT)。熟化細(xì)粒尾礦具有非常低的凝固速率，并代表對油砂行業(yè)中對尾礦管理的主要挑戰(zhàn)。
[0008]熟化細(xì)粒尾礦的組分變化較大。靠近層的頂部，礦物含量大約為10wt%，并且通過凝固在層的底部達(dá)到50wt%。整體上，熟化細(xì)粒尾礦具有大約30^%的平均礦物含量。雖然細(xì)粒是礦物含量中的主要粒徑部分，但是含砂量可以為固體的15wt%，而粘土含量可以達(dá)到固體的75wt%，從而反映油砂礦和抽提方法。另外的變化可能由可以擴(kuò)散在礦物中或可以分離到烴的墊層中的殘余烴產(chǎn)生。池中的熟化細(xì)粒尾礦不僅具有從池的頂部到底部分布的寬變化組分，而且還可以具有在整個池中在隨機(jī)位置處的不同組分的礦穴。
[0009]熟化細(xì)粒尾礦表現(xiàn)為流體狀膠態(tài)物質(zhì)。熟化細(xì)粒尾礦表現(xiàn)為流體的事實大大限制了對回收尾礦池的選擇。另外，熟化細(xì)粒尾礦不會表現(xiàn)為牛頓流體，這使得對尾礦進(jìn)行脫水的連續(xù)工業(yè)規(guī)模處理都是更加有挑戰(zhàn)性的。在不脫水或固化熟化細(xì)粒尾礦的情況下，尾礦池隨著時間的推移會增加經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。
[0010]已經(jīng)提出了用于通過試圖使熟化細(xì)尾礦固化或脫水來處理或回收油砂尾礦的一些方法。如果熟化細(xì)尾礦可以被充分脫水以將廢棄產(chǎn)物轉(zhuǎn)換成被回收的堅固地帶，則可以減小或徹底避免與該物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的許多問題。作為總指導(dǎo)目標(biāo)，對于熟化細(xì)尾礦來說實現(xiàn)75wt %的固體含量被認(rèn)為對于回收來說被充分“干燥”。
[0011]用于對MFT脫水的一種已知的方式涉及冰凍-解凍法。通過將MFT沉積成在冬季允許被凍結(jié)而在隨后的夏天被解凍并蒸發(fā)脫水的淺小坑來在油砂現(xiàn)場執(zhí)行多個野外試驗。這種方法的規(guī)模擴(kuò)大需要的土地面積，并且將高度取決于天氣和季節(jié)。此外，這種裝置的其它限制在于排放水的收集和MFT的表面上的沉淀，這使得蒸發(fā)干燥機(jī)構(gòu)的效率被大打折扣。
[0012]已經(jīng)嘗試了通過添加化學(xué)制品處理MFT從而產(chǎn)生固化或最終脫水的稠化漿的一些其它的已知方法。
[0013]被稱作為“膠結(jié)尾礦”(CT)的一種這樣的方法包括使熟化細(xì)尾礦與砂和石膏混合。典型的膠結(jié)尾礦混合物大約為60wt%的礦物(其余是處理水)，且砂與細(xì)粒比例大約為4比I，以及大約600ppm-1000ppm的石膏。這種混合物當(dāng)被沉積到尾礦池用于膠結(jié)時可能會導(dǎo)致不可分離的混合物。然而，CT方法具有許多缺陷。CT方法依賴于對一批砂、石膏或處理水的連續(xù)提取操作?；旌衔锉仨毐幻芮锌刂?。此外，當(dāng)膠結(jié)尾礦混合物小于6(^1:%的礦物時，所述物質(zhì)當(dāng)作為熟化細(xì)尾礦被沉降時與返回到尾礦池用于再處理的細(xì)粒的一部分分離。此夕卜，沉積后的膠結(jié)尾礦的地質(zhì)強(qiáng)度需要承受河堤，因此，CT中所需的砂與用于河堤結(jié)構(gòu)的砂競爭直到提取操作停止為止。在沒有砂的情況下，CT方法不能處理熟化細(xì)尾礦。
[0014]在實驗室規(guī)模下進(jìn)行的另一個方法在添加PercoI LT27A或156之前設(shè)法稀釋1^1\并優(yōu)選地將MFT稀釋到10^%的固體。雖然越稀，MFT顯示越快的沉降速度并產(chǎn)生稠化漿，但是基于小批量的這種稀釋方法對于熟化細(xì)尾礦的回收來說不能獲得所需的脫水結(jié)果。
[0015]已經(jīng)嘗試使用聚合物或其它化學(xué)制品以有助于對MFT進(jìn)行脫水的一些其它方法。然而，這些方法已經(jīng)遇到各種問題并且已經(jīng)不能夠獲得可靠的結(jié)果。當(dāng)通?？紤]包括在尾礦沉積之后添加化學(xué)制品用于脫水的方法時，存在許多不能被忽視的重要因素。
[0016]當(dāng)然，一種因素是所添加的化學(xué)制品的性質(zhì)、特性和效果。已經(jīng)顯示出有希望的化學(xué)制品到目前為止已經(jīng)取決于油砂提取副產(chǎn)物，僅在實驗室規(guī)模下或在窄處理操作窗內(nèi)有效，或者不能夠與尾礦進(jìn)行適當(dāng)且可靠地混合、反應(yīng)或與所述尾礦一起被輸送。一些添加的化學(xué)制品在不改變固體含量的情況下通過將水截留在所述物質(zhì)內(nèi)而能夠使尾礦增稠，這限制了從沉積物質(zhì)對水回收的選擇。諸如石膏和熟石灰的一些化學(xué)添加劑已經(jīng)產(chǎn)生污水，所述污水可能會不利地影響在提取過程中重新使用的處理水或具有不適于回收的高含鹽量的干燥尾礦。
[0017]另一個因素是化學(xué)制品添加技術(shù)。添加砂或化學(xué)制品的已知技術(shù)通常涉及在罐或增稠設(shè)備中混合材料。這種已知的技術(shù)具有多個缺點，包括需要添加劑連續(xù)與變化成分和流體流進(jìn)行受控制的均勻混合，從而導(dǎo)致效率低并限制操作靈活性。一些化學(xué)添加劑還具有在本申請需要特別注意的一定程度的脆性、可變性或反應(yīng)性。
[0018]另一個因素是許多化學(xué)添加劑可能是高粘性的并且可能會表現(xiàn)出非牛頓流體特性。多個已知技術(shù)依賴于稀釋，使得相對于混合和液壓處理混合流體可以接近為牛頓流體。然而，具體地在高礦物或粘土含量的熟化細(xì)尾礦表現(xiàn)出了非牛頓流體特性。因此，雖然化學(xué)添加劑可以有希望作為實驗室或小規(guī)模批量試驗中的脫水劑，但是難以在大規(guī)模或商業(yè)企業(yè)中重復(fù)該性能。當(dāng)試圖將粘性聚合物添加劑注入到輸送MFT的管中時，該問題表現(xiàn)出來。主MFT管道與用于注入聚合物添加劑的較小側(cè)分支管相交。對于牛頓流體，期望這種布置允許高湍流有助于混合。然而，對于兩種非牛頓流體，具有該混合裝置的現(xiàn)場性能是易變的并且不完全。這就是這種混合裝置遇到問題的種種理由。當(dāng)用這樣方法注入添加劑時，可能具有聚集在MFT流的頂部或底部的傾向，這取決于添加劑相對于MFT的密度和相對于流動方向的注入方向。對于諸如賓漢流體的非牛頓流體，流體基本上作為塞沿著管流動，且在塞的區(qū)域中具有低內(nèi)部紊流。此外，當(dāng)化學(xué)添加劑與MFT迅速反應(yīng)時，薄反應(yīng)區(qū)域可以形成在添加劑塞的外側(cè)，從而分離未反應(yīng)的化學(xué)添加劑和未反應(yīng)的MFT。
[0019]不充分混合可能會大大降低化學(xué)添加劑的效率并且甚至?xí)拐麄€脫水過程短路。不充分混合還導(dǎo)致化學(xué)添加劑的低效率使用，其中所述化學(xué)添加劑中的一些保持未混合和未反應(yīng)并不能被回收。已知的技術(shù)具有包括不能獲得化學(xué)添加劑的受控制的可靠或充分混合以及過程的低效率和靈活性的多個缺點。
[0020]另一個因素是在化學(xué)制品添加之后處理油砂尾礦的技術(shù)。如果油砂尾礦不能被適當(dāng)?shù)靥幚?，則可以減少或完全防止脫水。在一些過去的試驗中，處理沒有被操縱或控制并導(dǎo)致不可靠的脫水性能。諸如在CIBA的加拿大專利申請第2，512，324號(SCHAFFER等人)的一些技術(shù)中已經(jīng)嘗試簡單地將化學(xué)制品注入到管道中，而不需要可靠地適于改變油砂尾礦組分、流量、水力學(xué)特性或特定化學(xué)添加劑的性質(zhì)的工藝。僅依賴于此忽略了混合和處理油砂尾礦的復(fù)雜性質(zhì)并顯著地阻礙了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。當(dāng)化學(xué)添加劑和后續(xù)處理以這種不受控制試驗和誤差方式進(jìn)行時，已經(jīng)不可能實現(xiàn)脫水性能。
[0021]另一個因數(shù)是在添加化學(xué)制品之前操作或處理MFT的技術(shù)。MFT通過栗或清淤設(shè)備從尾礦池被吸起并優(yōu)選地通過管道被發(fā)送到脫水處理區(qū)域。然而，尾礦池可能含有可能會破壞MFT脫水處理的各種物質(zhì)。例如，尤其在寒冷的冬季月份，在原始MFT中可能會有瀝青團(tuán)。還可以具有諸如木材片、玻璃片、塑料片、金屬或天然有機(jī)物質(zhì)片的其它無關(guān)的碎片，所述碎片可能會被從尾礦池取得的MFT帶走。這種不希望有的材料可能會干擾MFT處理設(shè)備和化學(xué)過程。
[0022]給定油砂操作的MFT的有效庫存和正在進(jìn)行的生產(chǎn)，需要可以能夠?qū)FT進(jìn)行干燥以轉(zhuǎn)換成可回收的風(fēng)景的技術(shù)和改進(jìn)。
[0023]
【申請人】已知的是以下公布和專利文件，即:0WEN，A等人的〃Using turbulent pipeflow to study the factors affecting polymer-bridging flocculat1n of mineralsystems"，Internat1nal Journal of Mineral Processing,Vo1.87, Issues 3-4,July2nd，2008;VRALE 等人的"Rapid Mixing in Water，〃 Jour.AWWA，Jan.，1971; WO 2002/079099 A1(BRANNING,L) ；W0 2009/009887 Al (B0ZAK，R.等人)；以及 US 5,839,828(GLANVILLE，R.)0
[0024]然而，對于低效注入以及液體和聚合物與熟化細(xì)尾礦(MFT)的混合，這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中似乎沒有一個教導(dǎo)、顯示或甚至暗示的解決方案，該熟化細(xì)尾礦(MFT)通常使未使用的聚合物留在干燥池區(qū)域中。具體地，這是不利的，因為其昂貴并且不利地影響所述過程。因此，非常有用的是提供一種使諸如液態(tài)聚合物的絮凝劑與熟化細(xì)尾礦(MFT)更快并且更有效地混合的新方法和相應(yīng)裝置。真正地，與作為正在使用的典型的最常規(guī)系統(tǒng)的未優(yōu)化設(shè)計相比較，非常有用的是提供一種能夠使低聚合物用于相同數(shù)量的MFT的新方法或裝置。還非常有用的是提供一種具有極低維修保養(yǎng)并且可以內(nèi)部容易制造的新裝置。
[0025]因此，根據(jù)上述，需要一種能夠克服或至少最小化上述現(xiàn)有技術(shù)問題中的一些的處理MFT的新方法或裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]本發(fā)明的目的提供一種裝置，通過該裝置的設(shè)計和部件，所述裝置滿足上述需要中的一些并因此比現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它相關(guān)裝置和/或方法好。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，如可以容易地理解，上述目的通過諸如這里簡要地描述的裝置以及諸如附圖中示例的裝置實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述裝置“添加”到輸送熟化細(xì)粒尾礦(MFT)的管道，具有注入裝置的形式，用于與管道“內(nèi)嵌式”連接。
[0028]更具體地，本發(fā)明涉及一種用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道的流體流中以促進(jìn)熟化細(xì)粒尾礦的絮凝的注入裝置，所述注入裝置包括:
[0029]-用于接收所述流體流的主入口；
[0030]-主通道，進(jìn)入主入口的流體流被允許沿著主通道行進(jìn)；
[0031]-用于排放流體流的主出口；和
[0032]-補(bǔ)充導(dǎo)管，所述補(bǔ)充導(dǎo)管相對于主通道同環(huán)地設(shè)置，并被構(gòu)造成用于從不同于主入口的供給入口接收絮凝劑，補(bǔ)充導(dǎo)管具有多個注射出口，多個注射出口圍繞主出口同環(huán)地設(shè)置以將絮凝劑注入到離開主出口的流體流中，注射出口被成形和定尺寸，每一個注射出口的孔口顯著小于供給入口的孔口以增加絮凝劑在主出口周圍的擴(kuò)散，從而通過絮凝劑增加的暴露表面面積改善流體流與絮凝劑的混合。
[0033]根據(jù)優(yōu)選的實施例，本發(fā)明涉及一種用于與熟化細(xì)粒尾礦的管道的側(cè)向管件一起使用的注入裝置，側(cè)向管件具有大致y形接頭裝置，所述y形接頭裝置包括主管路和相應(yīng)的支管路，熟化細(xì)粒尾礦的流體流將要沿著主管路行進(jìn)，所述注入裝置包括:
[0034]-用于鄰接在支管路的遠(yuǎn)端上的鄰接凸緣；
[0035]-支撐主體，所述支撐主體從鄰接凸緣向內(nèi)朝向主管路突出，支撐主體具有內(nèi)部導(dǎo)管，所述內(nèi)部導(dǎo)管用于通過與熟化細(xì)粒尾礦的流體流相交的相應(yīng)遠(yuǎn)端末端部輸送將要被注入到流體流中的絮凝劑;和
[0036]-多個注射出口，所述多個注射出口設(shè)置在支撐主體的遠(yuǎn)端末端部上，并且絮凝劑通過多個注射出口被注入，注射出口被成形和定尺寸，每一個注射出口的孔口顯著小于內(nèi)部導(dǎo)管的孔口以增加絮凝劑在注射出口周圍的擴(kuò)散，從而通過絮凝劑的由多個注射出口提供的增加的暴露表面面積改善流體流與絮凝劑的混合。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種具有用于組裝上述注入裝置的部件的成套件。
[0038]事實上，根據(jù)優(yōu)選的實施例，本發(fā)明涉及一種用于組裝注入裝置的成套件，所述注入裝置用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道的流體流中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝，所述成套件包括:
[0039]-具有第一部分、第二部分和第三部分的三通接頭，每一部分都設(shè)有相互流體連接的相應(yīng)孔口；
[0040]-第一凸緣，所述第一凸緣可圍繞三通接頭的第一部分安裝，所述第一凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置安裝到管道的第一部分上；
[0041]-第二凸緣，所述第二凸緣可圍繞三通接頭的第二部分安裝，所述第二凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置安裝到管道的第二部分上；
[0042]-第三凸緣，所述第三凸緣可圍繞三通接頭的第三部分安裝，所述第三凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置安裝到絮凝劑源；
[0043]-漸縮管，漸縮管可安裝到三通接頭的第一部分上以被定位在三通接頭內(nèi)，漸縮管具有入口和出口，漸縮管的入口可圍繞三通接頭的第一部分的孔口被同心地安裝，漸縮管的橫截面面積從漸縮管的入口朝向漸縮管的出口減小；
[0044]-內(nèi)管，所述內(nèi)管可安裝到三通接頭的第二部分上以被定位在三通接頭內(nèi)，內(nèi)管具有入口和出口，內(nèi)管的入口可連接到漸縮管的出口，內(nèi)管的出口可圍繞三通接頭的第二部分的孔口同心地安裝，內(nèi)管可與三通接頭的第二部分協(xié)作以圍繞內(nèi)管的出口限定多個注射出口，使得來自三通接頭的第三部分的絮凝劑以擴(kuò)散方式通過注射出口被注入并進(jìn)入到行進(jìn)通過漸縮管和內(nèi)管的熟化細(xì)粒尾礦的流體流中。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種包括上述裝置和/或部件的變換成套件。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了用于與上述裝置和/或成套件的部件互換的部件裝備。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種用于組裝上述成套件和/或部件裝備的方法。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種使用上述裝置、成套件、設(shè)備和/或其部件的方法。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種輸送熟化細(xì)粒尾礦的相應(yīng)管道，所述管道已經(jīng)與上述裝置、變換成套件、裝備和/或方法(一個或多個)組裝在一起。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種制造上述裝置、相應(yīng)的成套件和/或變換裝備的方法。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種將絮凝劑引入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中的方法。
[0052]更具體地，本發(fā)明還涉及一種將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道中以促進(jìn)熟化細(xì)粒尾礦的絮凝的方法，所述方法包括以下步驟:
[0053]a)沿著流體地連接到管道的給定通道提供待處理的熟化細(xì)粒尾礦的流體流；
[0054]b)提供絮凝劑源;和
[0055]c)通過用于以擴(kuò)散的方式將絮凝劑注入到流體流中的多個注射出口將絮凝劑引入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中，以增加注入的絮凝劑的暴露表面面積并因此增加與熟化細(xì)粒尾礦的相應(yīng)反應(yīng)，以便改善所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝。
[0056]本發(fā)明的目的、優(yōu)點和其它特征在獲悉參照附圖的僅用于示例目的本發(fā)明的以下不受限制的優(yōu)選實施例的說明時將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0057]圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的注入裝置的立體圖；
[0058]圖2是圖1所示的注入裝置的內(nèi)部件的立體圖；
[0059]圖3是圖1所示的注入裝置的外部件的立體圖；
[0060]圖4是圖1所示的注入裝置的正視圖；
[0061 ]圖5是圖2所示的內(nèi)部件的正視圖；
[0062]圖6是沿圖4的線V1-VI截得的橫截面圖；
[0063]圖7是輸送熟化細(xì)粒尾礦的流體流并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的示意橫截面圖；
[0064]圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的注入裝置的立體圖；
[0065]圖9是圖8所示的注入裝置的內(nèi)部件的立體圖；
[0066]圖10是圖8所示的注入裝置的外部件的立體圖；
[0067]圖11是圖8所示的注入裝置的正視圖；
[0068]圖12是圖9所示的內(nèi)部件的正視圖；
[0069]圖13是沿圖11的線XII1-XIII截得的橫截面圖；
[0070]圖14是輸送熟化細(xì)粒尾礦的流體流并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的示意橫截面圖；
[0071 ]圖15是根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的注入裝置的立體圖；
[0072]圖16是圖15所示的注入裝置的內(nèi)部件的立體圖；
[0073]圖17是圖15所示的注入裝置的外部件的立體圖；
[0074]圖18是圖15所示的內(nèi)部件的正視圖；
[0075]圖19是圖16所示的內(nèi)部件的正視圖；
[0076]圖20是沿圖18的線XX-XX截得的橫截面圖；
[0077]圖21是輸送熟化細(xì)粒尾礦的流體流并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的示意橫截面圖；
[0078]圖22是將與至少一個尾礦池一起使用并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的示意圖；
[0079]圖23是圖22中所示的管道的一部分的放大示意圖，其中包括與MFT的管道內(nèi)嵌地連接并連接到絮凝劑源的注入裝置；
[0080]圖24是根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的注入裝置的側(cè)視圖；
[0081 ]圖25是圖24所示的注入裝置的頂視圖；
[0082]圖26是圖24所示的注入裝置的前正視圖；
[0083]圖27是圖24所示的注入裝置的部件的分解視圖；
[0084]圖28是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的漸縮管的側(cè)面正視圖；
[0085]圖29是圖28所示的漸縮管的正視圖；
[0086]圖30是圖28所示的漸縮管的后視圖；
[0087]圖31是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的環(huán)的前視平面圖；
[0088]圖32是沿圖31的線XXXI1-XXXII截得的橫截面圖；
[0089]圖33是沿圖26的注入裝置的線XXXII1-XXXIII截得的橫截面圖；
[0090]圖34是圖33中所示的注入裝置的一部分的放大剖視圖；
[0091 ]圖35是圖33中所示的注入裝置的另一部分的放大剖視圖；
[0092]圖36是圖33中所示的注入裝置的另一部分的放大剖視圖；
[0093]圖37是圖33中所示的注入裝置的另一部分的放大剖視圖；
[0094]圖38是圖33中所示的注入裝置的后部的放大剖視圖；
[0095]圖39是輸送熟化細(xì)粒尾礦并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的支路配件；
[0096]圖40是輸送熟化細(xì)粒尾礦并設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的注入裝置的管道的支路配件；
[0097]圖41是圖40所示的注入裝置的側(cè)視圖；
[0098]圖42是圖41的注入裝置的遠(yuǎn)端前部分的放大視圖；以及
[0099]圖43是圖42中所示的遠(yuǎn)端前部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0100]在以下說明中，相同的附圖標(biāo)記表示相似的元件。僅出于示例的目的，圖中所示的實施例、幾何結(jié)構(gòu)、所提及的材料和/或尺寸是優(yōu)選的。
[0101]此外，雖然本發(fā)明主要被設(shè)計成用于將諸如液態(tài)聚合物的絮凝劑注入到輸送諸如熟化細(xì)粒尾礦(MFT)的管道的流體流中，但是本發(fā)明可以與其它類型的物質(zhì)(一種或多種)和/或液體(一種或多種)一起使用用于其它目的，并且在其它領(lǐng)域中，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。為此，這里使用的諸如“注入”、“絮凝的”、“試劑”、“液態(tài)的”、“聚合物”、“管道”、“MFT”等不應(yīng)該被視為限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，而是包括可以與本發(fā)明一起使用并且可以是有用的所有其它類型的管道、圓筒、物品和/或應(yīng)用。
[0102]此外，在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“裝置”、“成套件”、“單元”、“設(shè)備”、“機(jī)構(gòu)”、“組件”、“筒”、“系統(tǒng)”、“設(shè)備”或本領(lǐng)域所公知的任意其它等效的術(shù)語和/或所述術(shù)語的復(fù)合詞將可互換地被使用。此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，相同的術(shù)語應(yīng)用于任意其它彼此等效和/或互補(bǔ)的術(shù)語，例如，“管道”、“圓筒”、“導(dǎo)管”、“通道”、和“管”以及例如“添加劑”、“溶液”和“試劑”、或者甚至“絮凝的”、“化學(xué)的”和“反應(yīng)的”以及“同環(huán)地”、“同軸地”、“同心地”、“結(jié)合地”和“補(bǔ)充地”，的。相同的情況可以應(yīng)用于其它類似的術(shù)語，例如，“處理(processing)”、“混合”、“處理(treating)”、“固化”、“脫水”、“絮凝”、“凝結(jié)”、或者甚至“出口”、“孔口”和“孔”，這也對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。
[0103]另外，雖然在附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例包括各種部件，并且雖然如圖所示注入裝置的優(yōu)選實施例由這里所述和所示的特定幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)成，但是不是所有這些部件和結(jié)構(gòu)對本發(fā)明是必要的，因此不應(yīng)該在其限制意義上進(jìn)行理解，即，不應(yīng)給被視為限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。將要理解的是:如這里簡短所述，或者如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從這里容易地推斷出，在不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，其它適當(dāng)?shù)牟考退霾考g的協(xié)作以及其它適當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)可以用于根據(jù)本發(fā)明的注入裝置和相應(yīng)部件以及相應(yīng)改裝套件或裝置、和/或產(chǎn)生的管道或回路。
[0104]寬泛地描述，本發(fā)明作為在附圖中被示例和顯示涉及一種將絮凝劑引入到輸送熟化細(xì)粒尾礦的管道的流體流中以改善絮凝劑與所述熟化細(xì)粒尾礦的反應(yīng)從而提高熟化細(xì)粒尾礦的絮凝、和/或相應(yīng)產(chǎn)生的優(yōu)點(例如脫水)的改進(jìn)的方法。將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道中的這種新方法與其它已知技術(shù)的區(qū)別在于通過用于以“擴(kuò)散方式”將絮凝劑注入到流體流中的多個注射出口在熟化細(xì)粒尾礦的流體流內(nèi)進(jìn)行絮凝劑的引入，以便增加濕周，并因此增加所注入的絮凝劑的暴露表面面積，從而增加與熟化細(xì)粒尾礦的相應(yīng)反應(yīng)，以便改進(jìn)最終結(jié)果。本發(fā)明還涉及一種用于與輸送熟化細(xì)粒尾礦的管道內(nèi)嵌地連接以根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行內(nèi)嵌地注入法的相應(yīng)注入裝置。
[0105]用于附圖中所示的對應(yīng)優(yōu)選部件的一些的附圖標(biāo)記列表
[0106]丨.注入裝置
[0107]3.絮凝劑
[0108]5.流體流7.管道
[0109]9.熟化細(xì)粒尾礦
[0110]11.主入口
[0111]13.主通道
[0112]15.主出口
[0113]17.補(bǔ)充導(dǎo)管
[0114]19.供給入口
[0115]21.注射出口
[0116]21c.(注射出口21的)中心點
[0117]23.(主導(dǎo)管13的)內(nèi)表面
[0118]25.(供給入口 19的)連接凸緣
[0119]27.內(nèi)部件
[0120]29.圓筒
[0121]31.(圓筒29的)第一端
[0122]33.(圓筒29的)第二端
[0123]35.(圓筒 29的)環(huán)
[0124]37.外部件
[0125]39.套筒
[0126]41.(套筒39的)第一端
[0127]43.(第一端47的)第一凸緣
[0128]45.(管道7的)第一部分
[0129]47.(套筒39的)第二端
[0130]49.(第一端47的)第二凸緣
[0131]51.(管道7的)第二部分
[0132]53(套筒39的)周邊表面
[0133]55.過渡部分
[0134]57.界面部分
[0135]59.主要部分
[0136]61.(流體流5的)縱向軸線
[0137]63.三通接頭
[0138]63.(三通接頭63的)第一部分
[0139]65a.(第一部分65的)孔口
[0140]67.(三通接頭63的)第二部分
[0141]67a.(第二部分67的)孔口
[0142]69.(三通接頭63的)第三部分
[0143]69a.(第三部分69)的孔口
[0144]71.第一凸緣
[0145]73.第二凸緣
[0146]75.第三凸緣
[0147]77.漸縮管
[0148]79.(漸縮管77的)入口
[0149]81.(漸縮管77的)出口
[0150]83.內(nèi)管
[0151]85.(內(nèi)管 83 的)入口
[0152]87.(內(nèi)管 83 的)出口
[0153]89.外管
[0154]91.襯環(huán)
[0155]93.搭接環(huán)
[0156]95.螺母
[0157]97.側(cè)向管件
[0158]99.(側(cè)向管件97的)主管路
[0159]101.(側(cè)向管件97的)支管路
[0160]103.鄰接凸緣
[0161]105.(支管路101的)遠(yuǎn)端
[0162]107.支撐主體
[0163]109.內(nèi)部導(dǎo)管
[0164]111.(支撐主體107的)遠(yuǎn)端末端部
[0165]113.穩(wěn)定器
[0166]如先前所述，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，提供了一種用于將絮凝劑3內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦9的管道7的流體流5中以促進(jìn)絮凝劑3與熟化細(xì)粒尾礦9的反應(yīng)的注入裝置I。如附圖中所示，并且更具體地在圖1-21中，注入裝置I包括主入口 11、主通道13、主出口 15和補(bǔ)充導(dǎo)管17。主入口 11用于接收輸送熟化細(xì)粒尾礦9的管道7的流體流5，而進(jìn)入入口 11的流體流5允許在主通道13中行進(jìn)。循環(huán)通過管道7并因此通過內(nèi)嵌地連接到管道7的注入裝置I的流體流5則被允許從注入裝置I的主出口 15被釋放出來。注入裝置I的創(chuàng)新方面在于其補(bǔ)充導(dǎo)管17，如圖6、13和20中清楚地顯示，所述補(bǔ)充導(dǎo)管17優(yōu)選地相對于主通道13同環(huán)地(或同軸地、結(jié)合地)設(shè)置，并被構(gòu)造成用于從通常不同于主入口 11的供給入口 19接收絮凝劑3，并具有繞著主出口 15設(shè)置用于將絮凝劑3注入到離開主出口 15的流體流5的多個注射出口 21。注射出口 21被成形和定尺寸，每一個注射出口的孔口顯著小于供給入口 19的孔口以增加絮凝劑5在主出口 15周圍的擴(kuò)散從而通過絮凝劑3的增加的暴露表面面積來改善流體流5與所述絮凝劑3的混合，因此克服與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的混合技術(shù)相關(guān)聯(lián)的多種缺陷和不便。
[0167]如以下更加詳細(xì)地所述，值得提及的是根據(jù)本發(fā)明，用于以擴(kuò)散的方式將絮凝劑3引入到熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5中的注射出口 21可以定位在不同的位置處，并且有利地相應(yīng)地定位在注入裝置I和/或管道7內(nèi)以受益于熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5內(nèi)的特定動態(tài)特性，以便獲得絮凝劑3與熟化細(xì)粒尾礦9的改善反應(yīng)。
[0168]根據(jù)本發(fā)明的一方面，注入裝置I優(yōu)選地被構(gòu)造成使得該注入裝置的主入口11是錐形的，即，使得來自輸送進(jìn)入注入裝置I的熟化細(xì)粒尾礦9的管道7的流體流5通過減小的橫截面面積，以便增加流體流的速度，并接著在流體流5內(nèi)獲得產(chǎn)生的湍流，當(dāng)絮凝劑3以擴(kuò)散方式通過多個注射出口 21被引入到流體流5中時，可以有利地使用所述湍流，而不管是否直接引入到流體流5的這種湍流區(qū)中，或所述湍流區(qū)的下游(在一些情況下，甚至引入到湍流區(qū)的“上游”)，以最優(yōu)化絮凝劑3的引入、絮凝劑3與熟化細(xì)粒尾礦9的混合和/或反應(yīng)。
[0169]優(yōu)選地，并且如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，雖然根據(jù)本發(fā)明的注入裝置I可以與主入口 11 一起使用，所述主入口 11具有沿著通道急劇變化以迅速增加沿著所述通道行進(jìn)的熟化細(xì)粒尾礦9的流動速度的橫截面面積，用于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的注入裝置I的主入口 11優(yōu)選地逐漸漸縮以逐漸增加熟化細(xì)粒尾礦9的流動速度，同時試圖最小化行進(jìn)通過所述過渡段55的流體流5的壓力損失(假設(shè)整個管道7的任意壓力損失是累積的)。僅出于示例的目的，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，錐度可以在大約7度與大約90度之間任何范圍，這取決于將要使用本注入裝置I的具體應(yīng)用(一個或多個)以及期望的最終結(jié)果，如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
[0170]此外，還值得提及的是:如果橫截面面積的變化更加急劇，則由于通常以非常快的方式損壞或磨損主入口 I的內(nèi)部部件的熟化細(xì)粒尾礦9的性質(zhì)，因此提供錐形主入口 11確保對設(shè)置這種主入口 I的注入裝置I的給定部件上產(chǎn)生較少的磨損，如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
[0171]更具體地參照本發(fā)明的給定優(yōu)選實施例，如圖1-21中所示，顯示了注射出口21如何優(yōu)選地以等間隔方式徑向定位在流體流5的主出口 15周圍。更具體地，根據(jù)這些具體的實施例，注射出口 21在注入裝置I的最后面的部分處設(shè)置在襯環(huán)91的周圍。根據(jù)這些具體的實施例，注入裝置I優(yōu)選地包括八個注射出口 21，且每一個的直徑大約為7/8英寸，且每一個注射出口 21的中心點21c被定位成與主通道13的內(nèi)表面23相距大約7/8英寸，如圖5、12和19中清楚地所示。然而，值得提及的是，如還可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，本發(fā)明的重要方面在于絮凝劑3被引入或“擴(kuò)散”在熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5中以增加適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)的方式，因此，可以基于將要使用注入裝置I的具體應(yīng)用、與注入裝置I 一起使用的流體流5的類型以及期望的最終結(jié)果改變、變更和/或變形注入孔21的數(shù)量、所述注入孔的橫截面結(jié)構(gòu)、相對于主通道13的位置以及其它考慮。然而，值得提及的是不管注射出口 21的總數(shù)是否是兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個或更多個，注射出口 21的總面積優(yōu)選地被設(shè)定成小于絮凝劑3的供給入口 19的總流動面積，從而確保注射出口 21是將溶液(S卩，絮凝劑3)噴射到MFT中以改善混合的主要壓力下降點。
[0172]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面，并且基于已經(jīng)執(zhí)行以最優(yōu)化過程的特定試驗，通過注射出口21被注射出的絮凝劑3的增加的濕周(wetted perimeter)優(yōu)選地為大約2.8。然而，還值得提及的是這種比例基于本注入裝置I所應(yīng)用的具體和期望的最終結(jié)果應(yīng)用而可以再次變化，并且在一些情況下，當(dāng)被擴(kuò)散到微滴時聚合物的裸露面積可能更高，如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解(例如，使用模擬模型等)。此外，優(yōu)選地，并且根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，選擇主通道13以具有大約為管道7的內(nèi)部直徑的尺寸的一半的內(nèi)部直徑。事實上，如以下更清楚地所述，本注入裝置I已經(jīng)被設(shè)計成有助于通過標(biāo)準(zhǔn)或容易獲得的“現(xiàn)成部件”組裝和/或制造該注入裝置I，同時提供一種能夠以改進(jìn)的凡是將絮凝劑3引入到熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5中以改善混合最終結(jié)果的最終的創(chuàng)新型注入裝置I。
[0173]因此，可以認(rèn)識的是例如對于具有大約12英寸的內(nèi)部直徑的管道7來說主通道13的內(nèi)部直徑可以為大約6英寸，或甚至4英寸。此外，并且當(dāng)參照圖1-21時可以容易理解的是注入裝置I的供給入口 19優(yōu)選地設(shè)有聯(lián)接凸緣25，所述聯(lián)接凸緣25用于將供給入口 19可移除地連接到絮凝劑3源或用于與循環(huán)通過管道7的熟化細(xì)粒尾礦9協(xié)作而反應(yīng)的任意其它類型的化學(xué)制品，以用于相應(yīng)的絮凝、脫水或任意其它適當(dāng)?shù)哪康?，如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。
[0174]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，絮凝劑3是被設(shè)計成用于熟化細(xì)粒尾礦9進(jìn)行適當(dāng)反應(yīng)的液態(tài)聚合物，但是任意其它適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)、試劑、化學(xué)反應(yīng)、溶液和/或類似物可以與注入裝置I 一起使用，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易推斷的。值得提及的是如在本領(lǐng)域中所公知的，MFT主要由水、砂和粘土構(gòu)成，其中MFT中的固體含量可以在大約15-50 %之間不等。通常的注入器基本上對具有大于30 %的固體含量的MFT無效，大于30 %的固體含量大約大于或等于大約1.22的比重。然而，本注入裝置I和相應(yīng)部件(注射出口 21等)被設(shè)計成在MFT固體含量的整個范圍中等同地工作，并且注入裝置I的這種特征是將其設(shè)計并實施到干燥系統(tǒng)中的重要理由。
[0175]參照圖1-21，顯示了如何根據(jù)本發(fā)明的給定方面，可以使用內(nèi)部件27和外部件37組裝注入裝置I。內(nèi)部件27優(yōu)選地包括限定主通道13的圓筒29，其中流體流5被允許或期望沿著所述主通道13行進(jìn)，圓筒29具有可操作地連接到主入口 11的第一端31和設(shè)有環(huán)35并可操作地連接到主出口 5的第二端33，環(huán)35設(shè)有注射出口 21。
[0176]以下說明外部件37，外部件37優(yōu)選地包括繞著內(nèi)部件27同心安裝的套筒39，套筒39具有第一端41和第二端47，所述第一端41設(shè)有可移除地連接到管道7的第一部分45上的第一凸緣43，所述第二端47設(shè)有可移除地連接到管道7的第二部分51上以使注入裝置I與管道7內(nèi)嵌地連接的第二凸緣49，外部件37還設(shè)有從套筒39的周邊表面53向外突出的供給入口 19，如圖3、10和17更加清楚地所示。
[0177]如當(dāng)參照圖6、13和20時可以更容易地理解，圓筒29和套筒39優(yōu)選地被構(gòu)造成使得當(dāng)外部件37繞著內(nèi)部件27安裝時補(bǔ)充導(dǎo)管17限定在所述圓筒29與所述套筒39之間，補(bǔ)充導(dǎo)管17在供給入口 19與設(shè)置在內(nèi)部件27的環(huán)35上的注射出口 21之間流體連通，使得通過供給入口 19被引入到補(bǔ)充導(dǎo)管17中的絮凝劑3被注射出內(nèi)部件27的注射出口 21，以便增加絮凝劑3在流體流5內(nèi)的擴(kuò)散，如當(dāng)參照圖7、14和21可以容易地理解。
[0178]類似于先前所述，內(nèi)部件27的圓筒29的第一端31以漸進(jìn)的方式漸縮。有利地并且還優(yōu)選地，外部件37由標(biāo)準(zhǔn)配件構(gòu)成，以有助于注入裝置I的部件的實現(xiàn)和組裝。例如，圓筒29的第一端31和第二端33可以分別被焊接到套筒39的第一端41和第二端47上，如當(dāng)參照圖
6、13和20可以容易地理解，盡管本發(fā)明還可以使用組裝、固定和/或緊固注入裝置I的各種部件的其它適當(dāng)?shù)姆绞?，如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。
[0179]雖然在本說明中已經(jīng)闡明和顯示了可能的內(nèi)嵌注入裝置I的不同變形例，但是值得提及的是本發(fā)明的重要方面在于提供一種將絮凝劑3內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦9的管道7中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦9的絮凝并獲得其它最終的優(yōu)點的新方法，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易理解的。所述方法優(yōu)選地包括以下步驟:a)沿著流體地連接到管道7的給定溝道提供將要被處理的熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5;b)提供絮凝劑3源；以及c)通過用于以擴(kuò)散的方式將絮凝劑3注入到流體流5中的注射出口 21將絮凝劑3引入到熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5中，以增加所注入的絮凝劑3的暴露表面面積并因此增加與熟化細(xì)粒尾礦9的相應(yīng)反應(yīng)，從而改進(jìn)熟化細(xì)粒尾礦9的絮凝，和/或產(chǎn)生其它優(yōu)點。如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，可以使用該方法和相應(yīng)注入裝置I的方式是各種各樣的。
[0180]例如，步驟c)可以包括以下步驟:1)在熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5內(nèi)產(chǎn)生湍流區(qū)域；以及ii)以擴(kuò)散的方式通過多個注射出口21將絮凝劑3注入在所述湍流區(qū)域內(nèi)，用于混合絮凝劑3與熟化細(xì)粒尾礦9并進(jìn)一步促進(jìn)熟化細(xì)粒尾礦9的絮凝。
[0181]本發(fā)明的步驟a)還可以包括以下步驟:iii)沿著通道的給定過渡部分55減小通道的橫截面面積，以增加行進(jìn)通過所述過渡部分55的熟化細(xì)粒尾礦9的流動速度，進(jìn)而增加從過渡部分55離開的流體流5的湍流，如當(dāng)參照圖7、14和21時可以容易地理解。
[0182]本發(fā)明的步驟a)還可以包括以下步驟:沿著給定斜率逐漸減小通道的橫截面面積，所述給定斜率在附圖中所示的一些實施例中優(yōu)選地具有大約7比I的比率，如圖33中清楚地所示，以便(如先前所述)防止行進(jìn)通過所述過渡部分55的流體流5的壓力損失。
[0183]還值得提及的是本發(fā)明的步驟a)還可以包括以下步驟:iv)沿著通道的給定界面部分57快速增加通道的橫截面面積，以急劇改變行進(jìn)通過通道的所述界面部分的熟化細(xì)粒尾礦9的流動速度，以便在所述界面部分57的附近產(chǎn)生流體流5的湍流區(qū)。如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地理解，當(dāng)流體流5離開注入裝置I的主通道13并在管道7的第二部分51處回流到管道7中時，產(chǎn)生流體流5的橫截面面積的這種急劇變化，如圖7、14和21中示意性地所不O
[0184]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述方法的步驟c可以包括以下步驟:將注射出口21定位在通道的主要部分59的周圍，使得絮凝劑被朝向流體流5的縱向軸線61徑向注入，如圖38中所不O
[0185]可選地或另外地，步驟c)還可以包括以下步驟:將注射出口 21定位在通道的界面部分57的周圍，使得絮凝劑3在大致平行于流體流5的縱向軸線61的方向上被注入，如圖7、14和21中所示。
[0186]優(yōu)選地，并且為了提高反應(yīng)的目的，絮凝劑3通過多個注射出口21被注入到在所述界面部分57附近產(chǎn)生和限定的湍流區(qū)中，使得絮凝劑3由于其通過多個注射出口21的擴(kuò)散而可以有利地反應(yīng)，除了被注入到湍流區(qū)中還進(jìn)一步增加與熟化細(xì)粒尾礦9的改進(jìn)的反應(yīng)之外，這能夠提供增加的暴露表面面積，并因此產(chǎn)生改進(jìn)的反應(yīng)。
[0187]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，并且如當(dāng)參照圖24-38時可以容易地理解，還提供一種用于組裝用于將絮凝劑3內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦9的管道7的流體流5中的注入裝置I的成套件。所述成套件可以包括三通接頭63(或簡單的t形接頭63)、第一凸緣71、第二凸緣73、第三凸緣75、漸縮管和內(nèi)管83。
[0188]優(yōu)選地，并如圖24-27中清楚地所示，t形接頭63具有第一部分65、第二部分67和第三部分69，每一部分65、67、69都設(shè)有彼此流體地連接的相應(yīng)孔口 65a、67a、69a。第一凸緣71優(yōu)選地可圍繞t形接頭63安裝，并被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置I安裝到管道7的第一部分45上，如圖22和圖23中所示。第二凸緣73優(yōu)選地可圍繞t形接頭63的第二部分67安裝，并被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置I安裝到管道7的第二部分51上。第三凸緣75優(yōu)選地可圍繞t形接頭63的第三部分69安裝，并被構(gòu)造成用于將組裝后的注入裝置I連接到絮凝劑3源，如圖23中示意性地所示。
[0189]成套件的漸縮管77優(yōu)選地可安裝到t形接頭63的第一部分65上以被定位在t形接頭63內(nèi)，如圖27中清楚地所示，并且漸縮管77具有入口 79和出口 81，漸縮管77的入口 79可圍繞t形接頭63的第一部分65的孔口 65a同心地安裝，漸縮管77的橫截面面積從其入口 79朝向其出口減小，用于獲得相應(yīng)產(chǎn)生的優(yōu)點，如以上簡短地所述。
[0190]以下參照圖38，并可以容易地理解，內(nèi)管83優(yōu)選地可安裝到t形接頭63的第二部分67上以被定位在t形接頭63內(nèi)，內(nèi)管83具有入口 85和出口 87，內(nèi)管83的入口 85可連接到漸縮管77的出口 81，內(nèi)管83的出口 87可圍繞t形接頭63的第二部分67的孔口 67a同心地安裝，用于圍繞內(nèi)管83的出口 87限定多個注射出口 21，使得來自t形接頭63的第三部分69的絮凝劑3以擴(kuò)散的方式通過所述注射出口 21被注入并進(jìn)入到行進(jìn)通過漸縮管77和內(nèi)管83的熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5中。如先前所述，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，注射出口 21可以圍繞注入裝置I內(nèi)的不同適當(dāng)位置設(shè)置，而不管所述注射出口直接圍繞內(nèi)管83，或者是繞著相應(yīng)環(huán)35設(shè)置。
[0191]根據(jù)給定的優(yōu)選實施例，t形接頭63的第二部分67優(yōu)選地包括外管89，所述外管89圍繞內(nèi)管83同心地定位以在所述外管89與所述內(nèi)管83之間限定用于容納絮凝劑3的導(dǎo)管17，如當(dāng)參照圖33和38容易地理解。此外優(yōu)選地，第二凸緣73可安裝到外管89上，并且成套件進(jìn)一步包括可安裝在內(nèi)管83與外管89之間的襯環(huán)35、91。襯環(huán)91可以設(shè)有注射出口 21，所述注射出口 21用于從t形接頭63的第二部分67接收絮凝劑3并用于以擴(kuò)散的方式將絮凝劑3注入到流體流5中，如當(dāng)參照圖1-21中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例時可以容易地理解。
[0192]根據(jù)另一方面，成套件還可以包括可安裝到第二凸緣73的上的搭接環(huán)93以及可安裝到第二凸緣73上的螺母95，如當(dāng)參照圖27、33和38時可以容易地理解，成套件的部件以適當(dāng)?shù)姆绞讲⑶覂?yōu)選地通過適當(dāng)?shù)慕M裝或連接方法(例如，焊接)可操作地相互固定。
[0193]值得提及的是可以提供各種其它適當(dāng)?shù)淖⑷胙b置I以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的注入方法。例如，當(dāng)參照圖39-43時，顯示了如何根據(jù)給定的優(yōu)選實施例，根據(jù)本發(fā)明的注入裝置I還可以以與熟化細(xì)粒尾礦9的管道7的側(cè)向管件97—起使用的注入裝置I的形式被提供，側(cè)向管件97具有包括主管路99和支管路101的大致y形接頭裝置，其中熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5將沿著所述主管路99行進(jìn)。注入裝置I可以包括用于鄰接在支管路101的遠(yuǎn)端105上的鄰接凸緣103。注入裝置I還可以包括從鄰接凸緣103向內(nèi)朝向主管路99突出的支撐主體107，支撐主體107具有內(nèi)部導(dǎo)管109，所述內(nèi)部導(dǎo)管109用于經(jīng)由與熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5相交的相應(yīng)的遠(yuǎn)端末端部111(或“端部”)輸送將被引入到流體流5中的絮凝劑3。注入裝置I優(yōu)選地還包括多個注射出口 21，所述注射出口 21設(shè)置在支撐主體107的遠(yuǎn)端末端部111(即，“端部”)上，并且絮凝劑3通過所述注射出口21被注入，注射出口21被成形和定尺寸，每一個注射出口 21的孔口顯著小于內(nèi)部導(dǎo)管109的孔口以增加絮凝劑3在注射出口 21周圍的擴(kuò)散，從而通過絮凝劑3的由多個注射出口 21提供的增加的暴露表面面積來改善流體流5與所述絮凝劑3的混合。
[0194]根據(jù)第一優(yōu)選實施例，如圖39中清楚地所示，注入裝置I的支撐主體107被構(gòu)造成使得其遠(yuǎn)端末端部111圍繞流體流5的主縱向軸線61定位，并且使得注射出口 21大致定位在所述縱向軸線61下方。
[0195]根據(jù)第一優(yōu)選實施例，如圖40中清楚地所示，注入裝置I的支撐主體107被構(gòu)造成使得其遠(yuǎn)端末端部111定位在流體流5的主縱向軸線61上方，并且使得注射出口 21大致圍繞所述縱向軸線61定位。
[0196]支撐主體107可以簡單地為圓筒或管，并且根據(jù)給定的實施例，如圖42和圖43中清楚地所示，注射出口 21圍繞支撐主體107沿著四行注射出口 21設(shè)置，每行注射出口 21之間徑向間隔大約30度，并且注射出口 21中大多數(shù)的直徑為為大約3/8英寸。此外優(yōu)選地，支撐主體107的內(nèi)部導(dǎo)管109的直徑為大約3/4英寸。再次，值得提及的是，如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地理解的，本發(fā)明的重要方面在于絮凝劑3被引入或“擴(kuò)散”在熟化細(xì)粒尾礦9的流體流5內(nèi)以增加恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)的方式，因此，可以改變、變更和/或修改注入孔21的數(shù)量、注入孔21的橫截面結(jié)構(gòu)、所述注入孔21的行數(shù)、相對于主通道13或內(nèi)部導(dǎo)管109的位置、以及其它考慮，這取決于將要使用注入裝置I的具體應(yīng)用，與注入裝置I 一起使用的流體流5的類型以及期望的最終結(jié)果。
[0197]支撐主體107優(yōu)選地設(shè)有用于倚靠在支管路101的內(nèi)壁上定位的穩(wěn)定器113，所述穩(wěn)定器能夠保持注入裝置I的遠(yuǎn)端末端部111基本上相對于流體流5固定，從而最小化對遠(yuǎn)端末端部111的振動等，如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地理解。
[0198]最后，根據(jù)本發(fā)明，注入裝置I和相應(yīng)部件優(yōu)選地由諸如金屬材料的相當(dāng)大剛性的材料(例如，不銹鋼)、硬聚合物、合成材料、和/或類似材料制成，然而，為了獲得這里簡短所述的產(chǎn)生的優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的注入裝置I的其它部件可以優(yōu)選地由適當(dāng)?shù)挠醒诱剐院蛷椥缘闹T如聚合物材料(塑料、橡膠、等)的材料和/或類似材料制成，這取決于將要使用注入裝置I和產(chǎn)生的管道I或閉合回路的具體應(yīng)用以及所產(chǎn)生的不同參數(shù)，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
[0199]此外，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的相當(dāng)大的改進(jìn)在于其設(shè)計和部件，裝置I能夠簡單且容易地使用，并且簡單且容易地制造和/或組裝，并提供了一種處理MFT的更加有效和成本有效的方式。
[0200]當(dāng)然，如以下可以更好地認(rèn)識，本發(fā)明相對于常規(guī)方法相當(dāng)大的優(yōu)點在于:由于絮凝劑(例如，液態(tài)聚合物)通過多個注射出口以擴(kuò)散的方式被引入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中，因此本發(fā)明允許液態(tài)聚合物與熟化細(xì)粒尾礦(MFT)更快且更有效地混合。與未優(yōu)化的設(shè)計相比較，這能夠使低聚合物用于相同數(shù)量的MFT。此外，這能夠用于增加處理效率。
[0201]本發(fā)明的優(yōu)點還在于本發(fā)明允許對裝置極低的維修保養(yǎng)，并且可以通過簡單的“現(xiàn)成部件”在內(nèi)部完成制造，如以上簡短所述。
[0202]如以下可以更好地認(rèn)識，本發(fā)明提出的方案的優(yōu)點在于本發(fā)明以較高的速度通過多個開口將液態(tài)聚合物引入到MFT中，因此增加液態(tài)聚合物的暴露表面面積。相反，傳統(tǒng)技術(shù)最小化聚合物的暴露表面面積，從而留下大量未混合的聚合物，且產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的缺陷和不便。還值得提及的是根據(jù)本發(fā)明，注入雙端凸緣管的設(shè)計還促進(jìn)靠近注入點的湍流區(qū)，這有助于快速混合擴(kuò)散的聚合物。因此，增加了在注入點處聚合物與MFT之間的接觸面積。此夕卜，如先前所述，注入器雙端凸緣管的設(shè)計促進(jìn)注入?yún)^(qū)域處的湍流區(qū)，這促進(jìn)MFT和聚合物的迅速混合。通常，通過低效率注入裝置，過量的聚合物被添加以補(bǔ)償差的注入，而本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)新性的設(shè)計能夠補(bǔ)償?shù)托屎涂梢宰钚』酆衔锸褂谩?br>[0203]事實上，本發(fā)明的重要方面在于代替如現(xiàn)有技術(shù)通常所做的那樣通過大開口將聚合物注入到MFT流中，而是通過較小直徑的多個孔來實現(xiàn)聚合物的注入，從而獲得相同或甚至更大整體注入速度，但是明顯地增加被暴露的聚合物表面面積，以改善反應(yīng)過程并提高最終結(jié)果。
[0204]如先前所述，并且根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，本注入裝置通過同心漸縮管將12英寸MFT流減小到6英寸流。所述流然后被從6英寸顯著膨脹回到12英寸，從而產(chǎn)生湍流區(qū)。該區(qū)域優(yōu)選地是注聚合物孔被設(shè)置以注入液態(tài)聚合物的位置。這為聚合物提供充分的接觸面積，同時還提供兩種流體的額外混合。在本情況中，混合直接發(fā)生在被相應(yīng)定位和設(shè)置以用于最佳結(jié)果的注入點處。因為聚合物的注入被優(yōu)化，因此混合物隨后以立即泄水的最大可能性和最佳干燥時間、用于MFT干燥的兩個過程要求進(jìn)入干燥池。
[0205]還值得提及的是本發(fā)明的注入裝置I的制造能夠相當(dāng)簡單地執(zhí)行，因為:根據(jù)優(yōu)選的實施例，其可以以最小化的復(fù)雜性簡單地涉及標(biāo)準(zhǔn)t形配件與標(biāo)準(zhǔn)鋼部件。因此，本發(fā)明的注入裝置I可以通過相對容易獲得的現(xiàn)成部件被經(jīng)濟(jì)地制造。此外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于:由于部件基本上在表面磨損為失效機(jī)理的情況下失效，因此注入裝置I的維修保養(yǎng)被大大最小化。因為維修是MFT，因此與粗粒尾礦相比較，磨損率要低得多。
[0206]如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種其它變形或替換。例如，已經(jīng)所述的是一旦選擇注入位置，裝置I可以與標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接件內(nèi)嵌地安裝。這通過對12英寸MFT管道進(jìn)行。聚合物入口因此通常為8英寸并且還可以通過標(biāo)準(zhǔn)8英寸法蘭入口連接到所述裝置。然而，值得提及的是各種其它氣壓計或設(shè)計變量對于本發(fā)明可以考慮，因為，例如，所述各種其它氣壓計或設(shè)計變量中的一個可以是內(nèi)部管從6英寸到4英寸的減小。真正地，隨后的湍流區(qū)變得較大，并且認(rèn)為這可以在供給密度限定這種變化的時間期間有助于混合。還值得提及的是標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接件提供容易的安裝，并且對于具體應(yīng)用，從6英寸內(nèi)部直徑到12英寸的擴(kuò)張?zhí)峁㈩~外的混合引入到注入?yún)^(qū)域中的湍流區(qū)。
[0207]此外，還值得提及的是雖然本發(fā)明的注入裝置I的主出口15已經(jīng)在附圖中被顯示為大致為“垂直的”，但是這種出口 15可以以例如在相對于水平面大約10度直至垂直面的范圍的給定角度偏離垂直面。真正地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到雖然垂直單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加容易，但是出口 15的適當(dāng)角度在混合流體的同時促進(jìn)一些壓力恢復(fù)。因此，圖33中顯示了注入孔口 21為O度的情況。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解到具有尖銳邊緣或圓形邊緣的注入孔口 21將影響通過噴嘴的流量的事實。尖銳邊緣最容易被鉆孔，而錐形或圓形邊緣提供更好的流動能力。因此，除了可以對本發(fā)明的注入裝置I進(jìn)行的各種變化之外，不僅注射出口 21的形狀和位置可以基于將要使用注入裝置I的不同的應(yīng)用和期望的最終結(jié)果而改變，而且重要的是還注意到注射出口 21不是必須受限于“圓形”結(jié)構(gòu)或橫截面，盡管圓形結(jié)構(gòu)容易通過簡單的鉆孔、沖壓等被制造而成，并且注意到可以制造這些完全相同的注射出口 21或孔口以呈現(xiàn)各種其它適當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)和橫截面形狀，例如，“星狀”結(jié)構(gòu)，以便借助于所述注射出口 21進(jìn)一步增加被引入到流體流5的絮凝劑3中的暴露表面面積(或“濕周”)，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
[0208]當(dāng)然，在不背離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下可以對上述實施例進(jìn)行許多其它修改。
【主權(quán)項】
1.一種注入裝置，所述注入裝置用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道的流體流中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝，所述注入裝置包括: 用于接收所述流體流的主入口 ； 主通道，進(jìn)入所述主入口的所述流體流被允許沿著所述主通道行進(jìn)； 用于排放所述流體流的主出口；和 補(bǔ)充導(dǎo)管，所述補(bǔ)充導(dǎo)管相對于所述主通道同環(huán)地設(shè)置，并被構(gòu)造成用于從不同于所述主入口的供給入口接收絮凝劑，所述補(bǔ)充導(dǎo)管具有多個注射出口，所述多個注射出口圍繞所述主出口同環(huán)地設(shè)置以將所述絮凝劑注入到離開所述主出口的流體流中，所述注射出口被成形和定尺寸，并且每一個注射出口的孔口顯著小于所述主出口的孔口以增加所述絮凝劑在所述主出口周圍的擴(kuò)散，從而通過所述絮凝劑的增加的暴露表面面積改善流體流與所述絮凝劑的混合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入裝置，其中，所述注射出口圍繞所述流體流的主出口以等間隔的方式徑向定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入裝置，其中，所述主通道具有大約為所述管道的內(nèi)部直徑的一半尺寸的內(nèi)部直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的注入裝置，其中，所述注入裝置包括: 內(nèi)部件，所述內(nèi)部件包括限定所述主通道的圓筒，所述流體流被允許沿著所述主通道行進(jìn)，所述圓筒具有能夠操作地連接到所述主入口的第一端和設(shè)有環(huán)的第二端，所述環(huán)能夠操作地連接到所述主出口，所述環(huán)設(shè)有所述注射出口；和 外部件，所述外部件包括圍繞所述內(nèi)部件同心地安裝的套筒，所述套筒具有設(shè)有第一凸緣的第一端和設(shè)有第二凸緣的第二端，所述第一凸緣能夠移除地連接到所述管道的第一部分上，所述第二凸緣能夠移除地連接到所述管道的第二部分上，所述外部件還設(shè)有從所述套筒的周邊表面向外突出的所述供給入口 ； 其中所述圓筒和所述套筒被構(gòu)造成使得當(dāng)所述外部件圍繞所述內(nèi)部件安裝時，所述補(bǔ)充導(dǎo)管被限定在所述圓筒與所述套筒之間，所述補(bǔ)充導(dǎo)管在所述供給入口與設(shè)置在所述內(nèi)部件的環(huán)上的所述注射出口之間流體連通，使得通過所述供給入口被引入所述補(bǔ)充導(dǎo)管中的絮凝劑被注射出所述內(nèi)部件的注射出口，以增加所述絮凝劑在所述流體流內(nèi)的擴(kuò)散。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注入裝置，其中，所述圓筒的第一端和第二端分別焊接到所述套筒的第一端和第二端上。6.—種注入裝置，所述注入裝置用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的流體流中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝，所述注入裝置包括: 用于接收所述液體流的主入口 ； 主通道，進(jìn)入所述主入口的所述液體流被允許沿著所述主通道行進(jìn)； 用于排放所述液體流的主出口；和 補(bǔ)充導(dǎo)管，所述補(bǔ)充導(dǎo)管相對于所述主通道同環(huán)地設(shè)置，并被構(gòu)造成用于從不同于所述主入口的供給入口接收絮凝劑，所述補(bǔ)充導(dǎo)管具有多個注射出口，所述多個注射出口圍繞所述主出口同環(huán)地設(shè)置以將所述絮凝劑注入到離開所述主出口的液體流中，所述注射出口被成形和定尺寸，并且每一個注射出口的孔口顯著小于所述主出口的孔口以增加所述絮凝劑在所述主出口周圍的擴(kuò)散，以便由于所述絮凝劑通過所述多個較小的注射出口被注射，從而通過所述絮凝劑的增加的暴露表面面積改善液體流與所述絮凝劑的混合。7.—種將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝的方法，所述方法包括以下步驟: a)沿著流體地連接到所述管道的給定通道提供待處理的熟化細(xì)粒尾礦的流體流； b)提供絮凝劑源；以及 c)通過用于以擴(kuò)散的方式將所述絮凝劑注入到所述流體流中的多個注射出口將所述絮凝劑引入到熟化細(xì)粒尾礦的所述流體流中，以增加注入的所述絮凝劑的暴露表面面積，并因此增加與所述熟化細(xì)粒尾礦的相應(yīng)反應(yīng)，以便改善所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述步驟c)包括以下步驟: i)在熟化細(xì)粒尾礦的所述流體流內(nèi)產(chǎn)生湍流區(qū)；以及 ii)通過所述多個注射出口以擴(kuò)散的方式將所述絮凝劑注入在所述湍流區(qū)內(nèi)以混合所述絮凝劑與所述熟化細(xì)粒尾礦，并進(jìn)一步促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述步驟a)包括以下步驟: iii)沿著所述通道的給定的過渡部分減小所述通道的橫截面面積以增加行進(jìn)通過所述過渡部分的熟化細(xì)粒尾礦的流動速度，而增加從所述過渡部分離開的所述流體流的湍流。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其中，步驟a)包括以下步驟: iv)沿著所述通道的給定界面部分快速增加所述通道的橫截面面積，以急劇地改變行進(jìn)通過所述通道的所述界面部分的所述熟化細(xì)粒尾礦的流動速度，從而在所述界面部分的附近產(chǎn)生流體流的湍流區(qū)。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟c)包括以下步驟: 圍繞所述通道的主要部分定位所述注射出口，使得所述絮凝劑朝向所述流體流的縱向軸線徑向地被注入。12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的方法，其中，所述熟化細(xì)粒尾礦源自于油砂。13.—種用于組裝注入裝置的成套件，所述注入裝置用于將絮凝劑內(nèi)嵌地注入到熟化細(xì)粒尾礦的管道的流體流中以促進(jìn)所述熟化細(xì)粒尾礦的絮凝，所述成套件包括: 具有第一部分、第二部分和第三部分的三通接頭，每一部分都設(shè)有相互流體地連接的相應(yīng)孔口； 第一凸緣，所述第一凸緣能夠圍繞所述三通接頭的第一部分安裝，所述第一凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的所述注入裝置安裝到所述管道的第一部分上； 第二凸緣，所述第二凸緣能夠圍繞所述三通接頭的第二部分安裝，所述第二凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的所述注入裝置安裝到所述管道的第二部分上； 第三凸緣，所述第三凸緣能夠圍繞所述三通接頭的第三部分安裝，所述第三凸緣被構(gòu)造成用于將組裝后的所述注入裝置連接到絮凝劑源； 漸縮管，所述漸縮管能夠安裝到所述三通接頭的第一部分上以被定位在所述三通接頭內(nèi)，所述漸縮管具有入口和出口，所述漸縮管的入口能夠圍繞所述三通接頭的第一部分的孔口被同心地安裝，所述漸縮管的橫截面面積從所述漸縮管的入口朝向所述漸縮管的出口減小;和 內(nèi)管，所述內(nèi)管能夠安裝到所述三通接頭的第二部分上以被定位在所述三通接頭內(nèi)，所述內(nèi)管具有入口和出口，所述內(nèi)管的入口能夠連接到所述漸縮管的出口，所述內(nèi)管的出口能夠圍繞所述三通接頭的第二部分的孔口同心地安裝，所述內(nèi)管與所述三通接頭的第二部分協(xié)作以圍繞所述內(nèi)管的出口限定多個注射出口，使得來自所述三通接頭的第三部分的絮凝劑以擴(kuò)散方式通過所述注射出口被注入并進(jìn)入到行進(jìn)通過所述漸縮管和所述內(nèi)管的熟化細(xì)粒尾礦的流體流中。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成套件，其中，所述三通接頭的第二部分包括外管，所述外管圍繞所述內(nèi)管同心地定位以在所述外管與所述內(nèi)管之間限定用于容納所述絮凝劑的導(dǎo)管;并且所述第二凸緣能夠安裝到所述外管上。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成套件，其中，所述成套件還包括: 襯環(huán)，所述襯環(huán)能夠安裝在所述內(nèi)管與所述外管之間，并且所述襯環(huán)設(shè)有用于從所述三通接頭的第二部分接收絮凝劑的注射出口 ； 能夠安裝到所述第二凸緣上的搭接環(huán);和 能夠安裝到所述第二凸緣上的螺母。16.—種用于與熟化細(xì)粒尾礦的管道的側(cè)向管件一起使用的注入裝置，所述側(cè)向管件具有大致y形接頭裝置，所述y形接頭裝置包括主管路和相應(yīng)的支管路，熟化細(xì)粒尾礦的流體流將沿著所述主管路行進(jìn)，所述注入裝置包括: 用于鄰接在所述支管路的遠(yuǎn)端上的鄰接凸緣； 支撐主體，所述支撐主體從所述鄰接凸緣向內(nèi)地朝向所述主管路突出，所述支撐主體具有內(nèi)部導(dǎo)管，所述內(nèi)部導(dǎo)管用于通過與熟化細(xì)粒尾礦的所述流體流相交的相應(yīng)遠(yuǎn)端末端部輸送將要被引入到所述流體流中的液體;和 多個注射出口，所述多個注射出口設(shè)置在所述支撐主體的遠(yuǎn)端末端部上，并且所述液體通過所述多個注射出口被注入，所述注射出口被成形和定尺寸，每一個注射出口的孔口顯著小于所述內(nèi)部導(dǎo)管的孔口以增加所述液體在所述注射出口周圍的擴(kuò)散，從而通過所述液體的由所述多個注射出口提供的增加的暴露表面面積改善所述流體流與所述液體的混入口 ο17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的注入裝置，其中，所述注入裝置的支撐主體被構(gòu)造成使得所述支撐主體的遠(yuǎn)端末端部圍繞所述流體流的主縱向軸線定位，并且使得所述注射出口定位在所述縱向軸線下方。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的注入裝置，其中，所述注入裝置的支撐主體被構(gòu)造成使得所述支撐主體的遠(yuǎn)端末端部定位在所述流體流的主縱向軸線上方，并且使得所述注射出口圍繞所述縱向軸線定位。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的注入裝置，其中，所述支撐主體是圓筒。20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述熟化細(xì)粒尾礦源自于油砂。21.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述液體包括絮凝劑。22.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述注射出口沿著四行注射出口圍繞所述支撐主體設(shè)置。23.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，在每一行注射出口之間具有大約30度的徑向間隔。24.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述注射出口的直徑為大約3/8英寸。25.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述支撐主體的內(nèi)部導(dǎo)管的直徑為大約3/4英寸。26.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的注入裝置，其中，所述支撐主體設(shè)有用于倚靠在所述支管路的內(nèi)壁上的穩(wěn)定器。
【文檔編號】B01F5/04GK105854658SQ201610206318
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2011年5月20日
【發(fā)明人】阿德里安·彼得·雷溫頓, 威廉·馬太·馬丁, 賈米·伊斯特伍德, 馬文·哈維·韋斯
【申請人】順科能源公司