۴-۱- مقدمه
مساحت تیکنر باید به اندازه­ای باشد که به ذرات اجازه دهد به آرامی ته­نشین شوند تا به ناحیه تراکم یا کف تانک برسند قبل از این که وارد سرریز شوند. برای هر سرعت ته‌نشینی یا سرعت صعود مایع زلال به سمت بالا یک غلظت بحرانی وجود دارد که دبی خروجی مواد جامد را محدود می­ کند. مساحت مورد نیاز تیکنرها بر اساس سرعت ته‌نشینی مواد جامد در ناحیه ته‌نشینی سقوط با مانع است، جایی که سرعت ته‌نشینی مواد جامد پیوسته کاهش می­یابد ]۳[.

۴-۲- طراحی تیکنر
۴-۲-۱- طراحی تیکنر با بهره گرفتن از آزمایش­های ته‌نشینی ناپیوسته
الف- روش کو و کلونجر^[۱۵] برای تعیین مساحت سطح تیکنر برای پالپ غیر فلوکولانته
در سال ۱۹۱۶ کو و کلونجر روشی برای تعیین سطح تیکنر با بهره گرفتن از ناحیه ته‌نشینی یا مدل نشست فشرده ارائه کردند که هنوز هم کاربرد دارد. این روش در جایی کاربرد دارد که پالپ نیاز به فلوکولاسیون ندارد یا تنها از مواد شیمیایی مانند آهک استفاده می­ شود که باعث تغییرات کمی در خواص آبگیری یا اندازه لخته­ها می­ شود. براساس این مدل سرعت ته‌نشینی فقط تابع غلظت مواد جامد است( شکل ۳ ). نقطه ته‌نشینی بحرانی نقطه­ای است که غلظت مواد جامد به حدی می­رسد که ت­نشینی آزاد به پایان می­رسد و ناحیه فشار آغاز می­ شود. ابتدا نمونه­هایی از پالپ با غلظت­های مختلف داخل استوانه­های مدرج ریخته و به طور کامل مخلوط می­شوند، سپس برای ته­نشین شدن به حالت سکون قرار می­گیرد. سرعت ته‌نشینی با اندازه گیری سرعت پایین رفتن خط گل مشخص می­ شود. برای هر کدام از غلظت­ها مساحت سطح مورد نیازاز روی سرعت ته‌نشینی و حجم آبی که در سرریز قابل بازیابی است، از روی غلظت ته­ریز قابل محاسبه است. ماکزیمم مساحت مورد نیاز به ازای هر تن ماده جامد در روز را هم می­توان محاسبه کرد. با بهره گرفتن از معادله زیر می­توان مساحت مورد نیاز به ازای یک تن ماده جامد را محاسبه کرد:
(۴-۱)
A: مساحت ()
C: درصد جامد آزمایش ( )
: درصد جامد ته‌ریز ( )
: سرعت ته‌نشینی اولیه در شرایط آزمایش ( )
شکل (۴-۱): روش کو و کلونجر برای تعیین مساحت سطح تیکنر
از انجام تمام آزمایش‌ها، مواد جامد خشک و وزن می­ شود، درصد جامد محاسبه می­ شود، مقدار بدست آمده در معادله (۴-۱) قرار داده شده و مساحت سطح تیکنر به دست می ­آید. مقدار ماکزیممی که به دست خواهد آمد نشان دهنده مساحت مورد نیاز برای تیکنر است.
ب- روش فیچ و تالمیج^[۱۶] برای پالپ های فلوکولانته
هنگامی که از پلیمرها برای لخته کردن یک محلول سوسپانسیون استفاده می­ شود، لخته­های بزرگ­تری تشکیل می­ شود و غلظت مواد افزایش می­یابد . در چنین مواردی بهتر است که تنها یک آزمایش با درصد جامد خوراک (درصد جامد پیش بینی شده) انجام شود. با بهره گرفتن از روش فیچ و تالمیج که براساس تئوری کینچ^[۱۷] می باشد می­توان مساحت مساحت سطح تیکنر را محاسبه کرد.
(۴-۲)
: زمان ته‌نشینی (روز)
: غلظت خوراک آزمایش ()
: ارتفاع اولیه پالپ در لوله آزمایش (m)
مقدار از روی منحنی ته‌نشینی به روش­های مختلفی تعیین می­ شود. انتخاب این روش­ها بستگی به روش انجام آزمایش دارد. تجربیات در مقیاس صنعتی نشان دارد که این روش کاربردی است. در شکل (۴-۲) روش عمومی برای پیدا کردن نشان داده شده است. در این روش ابتدا از دو نقطه منحنی ته‌نشینی که جهت تقعر عوض می­ شود دو مماس بر منحنی رسم می­گردد. این دو مماس زاویه­ای تشکیل می­ دهند. محل بر خورد نیمساز این زاویه با منحنی ته‌نشینی نقطه بحرانی را تعیین می­ کند. با بهره گرفتن از رابطه
(۴-۳)
: غلظت اولیه
: ارتفاع اولیه در استوانه مدرج
: غلظت ته‌ریز
: ارتفاع متناسب با غلظت ته‌ریز در استوانه مدرج
را محاسبه شده و روی محور y ها از نقطه خطی موازی محور X ها رسم می­ شود. از نقطه بحرانی روی منحنی ته‌نشینی خطی بر منحنی ته‌نشینی رسم می­ شود. محل برخورد این مماس با خطی که موازی محور X ها رسم شده مقدار راتعیین می­ کند.
روش دیگر روش اولتمان^[۱۸] است. در این روش از نقطه ابتدایی منحنی ته‌نشینی و نقطه ای که جهت تقعر منحنی عوض می‌شود، خطی رسم می‌شود. امتداد این خط، خطی که موازی محور X رسم شده را در نقطه قطع می‌کند.