BR102013009388A2

BR102013009388A2 - escoadouro em-linha com fendas de peneiração modeladas

Info

Publication number: BR102013009388A2
Application number: BR102013009388A
Authority: BR
Inventors: Sheerer Jay; L Gazdik Jeffrey
Original assignee: Andritz Inc
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2017-05-02
Also published as: CA2811793A1; RU2597915C2; CN103372339A; CL2013001096A1; EP2657398B1; EP2657398A1; US8894819B2; RU2013119131A; US20130284390A1

Abstract

escoadouro em-linha com fendas de peneiração modeladas. a presente invenção refere-se a um escoadouro em-linha ou separador de líquido para escoar líquido de uma corrente pastosa de licor negro móvel tendo uma cesta de peneiração montada na câmara interna do escoadouro em-linha. a cesta de peneiração inclui fendas para reter partículas sólidas da corrente pastosa de licro negro móvel dentro da cãmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro e bloquear as partículas sólidas de entrar na câmara de coleta de líquido. as fendas cada uma tem uma borda de canto curvada adjacente a uma cesta de peneiração de superfície faceando a câmara de fluxo da corrente pastosa de licro negro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESCOADOURO EM-LINHA COM FENDAS DE PENEIRAÇÃO MODELADAS". PEDIDO DE PATENTE CRUZADO RELACIONADO

Este pedido de patente reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisório US 61/638.246 depositado em 25 de abril de 2012, que é aqui incorporado por referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. CAMPO TÉCNICO A invenção diz respeito a dispositivos separadores de líquido para remover um fluxo de líquido de uma corrente pastosa de licor negro de líquido e sólidos (licor negro). A invenção particularmente diz respeito a fendas de peneiração em um escoadouro em-linha para separar uma corrente de licor de excesso da corrente de licor negro, que compreende líquido tipicamente contendo pelo menos algumas lascas de madeira ou partículas de madeira finas em um sistema de polpação.

2. TÉCNICA RELACIONADA

Escoadouros em-linha para sistemas de polpação, tais como revelados na Pat. U. S. 6.451.172, são tipicamente usados na alimentação de lascas de um sistema de polpação. Um uso comum para escoadouros em-linha é retornar o líquido coado de uma corrente pastosa de licor negro para uma pasta de lascas de madeira e o licor que flui através de um dispositivo de transferência de pressão alta para um vaso de polpação, tal como um vaso de digestor contínuo. O escoadouro em-linha remove algum do líquido na corrente pastosa de licor negro da saída de pressão baixa de um dispositivo de transferência de pressão alta. O líquido coado removido da corrente pastosa de licor negro pelo escoadouro em-linha pode ser usado de novo no sistema de polpação. O líquido recirculado, que é uma mistura de lascas de madeira e licor restante fluindo do escoadouro em-linha, flui de volta para o fluxo de lascas de uma caixa de lascas e move-se para o alimentador de pressão alta.

Uma dificuldade com escoadouros em-linha ocorre na remoção do líquido da corrente pastosa de licor negro mediante peneiração. O pro- cesso de peneiração associado com separação de algum do líquido coado da corrente pastosa de licor negro retém lascas de madeira, finos de madeira, e pinos de madeira dentro do licor que flui através do escoadouro em-linha (cujo líquido se tornará líquido recirculado). Peneiração é tipicamente executada com uma cesta cilíndrica no escoadouro em-linha. As paredes da cesta incluem fendas ou aberturas tão estreitas que os finos e os pinos de madeira não podem atravessar. Cestas de peneiração convencionais são formadas de barras de aço orientadas em uma maneira paralela, horizontal, ou inclinada em um ângulo com relação à direção de fluxo da corrente pastosa de licor negro de modo que o licor atravesse as fendas ao mesmo tempo que retém as partículas de madeira dentro do escoadouro em-linha, assim as partículas de madeira podem ser removidas do escoadouro em-linha na corrente de líquido recirculado. As cestas de peneiração cilíndricas convencionais são formadas de uma folha sólida de material com fendas através da folha, como mostrado na Pat. U. S. 6.451.172. A corrente pastosa de licor negro que atravessa um escoadouro em-linha tipicamente tem uma razão de líquido para madeira (em uma base de volume) de mais que 5 para 1 (significando pelo menos 5 partes de líquido para 1 parte de sólidos) resultando em uma baixa concentração de sólidos na corrente para a cesta de peneiração dentro do escoadouro em-linha. A corrente pastosa de licor negro que flui através da cesta de peneiração move-se a uma velocidade alta, tal como 305 cm (10 pés) por segundo. Como resultado da baixa concentração de sólidos e velocidade alta através da cesta de peneiração, o material sólido, por exemplo, lascas, pinos, e finos de madeira, alinham-se facilmente paralelos às fendas e passam através das fendas ou são alojados nas fendas da cesta de peneiração.

Para impedir de os sólidos atravessarem ou ficarem alojados nas fendas, os escoadouros em-linha convencionais têm defletores helicoi-dais ou cursos helicoidais que dão um movimento helicoidal à corrente pastosa de licor negro que flui através da cesta de peneiração. O movimento helicoidal da corrente pastosa de licor negro leva os sólidos a se moverem em uma trajetória helicoidal através da cesta de peneiração e não ficarem alojados paralelos às fendas.

Outra abordagem para impedir entupimento e promover a passagem de sólidos através das fendas na cesta de peneiração é alinhar as fendas da cesta de peneiração obliquamente à direção axial de elongação do escoadouro em-linha, e desse modo obliquamente à direção do fluxo através da cesta de peneiração. Esta outra abordagem não sofre uma perda de pressão na corrente pastosa de licor negro que é encontrada comumente ao usar defletores e cursos helicoidais. O ângulo das fendas da cesta de peneiração com relação à direção de fluxo pastoso de corrente de licor negro através da cesta de peneiração varia de cerca de 0 grau (perpendicular) a 90 graus.

Defletores e cursos helicoidais, e fendas obliquas ao fluxo da corrente pastosa de licor negro não eliminaram o problema de as fendas ficarem completamente entupidas com os sólidos, especialmente com finos e pinos de madeira. Tal entupimento é um problema particular que ocorre quando as fendas são criadas cortando em cestas de peneiração formadas de placas de metal. Permanece uma necessidade há muito sentida por cestas de peneiração tendo fendas que são menos propensas a entupimentos com sólidos, tais como lascas, finos, e pinos de madeira. É a esta necessidade e similares que a revelação presente é direcionada.

Os termos lascas, finos, e pinos aqui em geral referem-se ao material fibroso celulósico cominuído tal como lascas de madeira, serragem, espécies forrageiras tais como palha ou kenaf, e sobras agrícolas tais como bagaço e papel reciclado. Os escoadouros em-linha revelados aqui são aplicáveis em separadores de líquido para sistemas de alimentação de digesto-res tanto contínuos como em bateladas, e também aplicáveis para alimentar vários digestores contínuos ou um ou mais digestores descontínuos ou em bateladas.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma modalidade de uma cesta de peneiração foi concebida tendo um novo projeto de fenda de cesta de peneiração compreendendo fendas oblíquas com bordas de entrada curvadas. A cesta de peneiração pode ser criada a partir de uma placa metálica unida às bordas laterais opostas para formar o cilindro. As bordas de entrada curvadas reduzem a tendência de o material sólido ser pego pela fenda como os fluxos de material através da cesta de peneiração. As bordas aguçadas das fendas de bordas aguçadas convencionais, tais como fendas que têm um canto com ângulo reto, têm uma tendência de capturar material sólido que idealmente deveria fluir além das fendas e através da cesta de peneiração.

As fendas que têm bordas de fenda de entrada curvadas são adjacentes a uma superfície interna da placa de peneiração. As bordas de fenda de entrada curvadas podem ser arredondadas, declinadas, chanfradas, ou inclinadas. Por exemplo, as entradas podem ter um raio generoso de curvatura igual a um terço a dois terços a espessura da placa. As entradas curvadas podem ser apenas na superfície lateral inferior de uma fenda ou nas superfícies laterais superiores e inferiores da fenda.

Outra modalidade de uma cesta de peneiração foi concebida para um dispositivo separador de líquido para o uso em um sistema de alimentação de um processo para produzir pasta de papel de material celulósico cominuído (tal como lascas de madeira). A cesta de peneiração compreende um alojamento cilíndrico incluindo uma entrada para uma corrente pastosa de licor negro de sólidos e líquido em uma primeira extremidade, ou adjacente, do alojamento cilíndrico. A cesta de peneiração também tem uma saída para o líquido recirculado em uma extremidade oposta, ou adjacente, uma saída para líquido coado na primeira extremidade, ou adjacente, para o líquido recirculado, e uma superfície interna. Um conjunto de cesta de peneiração cilíndrico é centralmente montado no alojamento cilíndrico, e inclui uma superfície cilíndrica externa. Uma cavidade anular fica entre a superfície externa da cesta de peneiração e a superfície interna do alojamento cilíndrico, e uma saída para líquido separado ou coado está em comunicação de fluido com a cavidade anular. A cesta de peneiração cilíndrica é feita de uma placa formada em um cilindro com uma junta reta que conecta as bordas laterais opostas da placa, e fileiras ou colunas de fendas que se estendem através da placa. Cada fenda tem uma borda de canto de entrada curvada adjacente a uma superfície interna da placa e é oblíqua a um eixo longitudinal da cesta. A borda da fenda de entrada de canto curvada pode ser arredondada, chanfrada, declinada, e/ou inclinada. As bordas de canto de entrada curvadas das fendas podem ter um raio de curvatura em uma faixa de um terço a dois terços da espessura da placa. As bordas de canto curvadas das fendas podem estar em apenas uma de uma borda inferior ou borda superior de cada fenda, ou em ambas as bordas das fendas. O eixo de cada fenda que se estende através da placa cilíndrica da cesta de peneiração pode ser oblíquo a uma respectiva linha radial de um eixo da cesta de peneiração de modo que a entrada de cada fenda na superfície interna da placa da cesta de peneiração fique a jusante na direção de fluxo pastoso de fluxo do licor negro para a saída da fenda na superfície do lado de fora da placa. Em particular, o eixo de cada fenda pode ser em um ângulo oblíquo entre 5 graus a 45 graus, ou 5 graus a 30 graus, ou 5 graus a 15 graus. A orientação do comprimento de cada fenda pode ser oblíqua ao eixo da cesta de peneiração tal como em um ângulo de 1 grau a 75 graus, ou 30 graus a 60 graus, 40 graus a 50 graus ou 45 graus. Em cada fileira das fendas na cesta de peneiração, as fendas podem ser uniformes em forma, dimensões, altura, e orientação. A forma, dimensões, altura, e orientação podem variar de fileira para fileira.

Uma modalidade de um método foi concebida para escoar líquido de uma corrente pastosa de licor negro com um separador de líquido, conhecido como um escoadouro em-linha, tendo uma cesta de peneiração cilíndrica formada de uma placa metálica com fendas cortadas na placa. Uma modalidade do método compreende as seguintes etapas: alimentar uma corrente pastosa de licor negro de material líquido e sólido, tal como lascas, pinos e finos de madeira, em uma região anular de um separador de líquido entre um alojamento cilíndrico do separador e uma cesta de peneiração cilíndrica; separar uma porção do líquido da corrente pastosa de licor negro de material celulósico à medida que a corrente pastosa de licor negro atravessa as fendas na cesta de peneiração onde substancialmente todos os sólidos na corrente pastosa de licor negro não podem atravessar as fendas; os sólidos que fluem nas bordas de canto de entrada curvadas das fendas onde as bordas são adjacentes a uma superfície da placa de cesta de penei-ração adjacente à região anular e faceando um fluxo de licor negro; a porção do líquido sendo descarregado como líquido relativamente limpo, e a corrente pastosa de licor negro sem a porção separada do líquido é descarregada do separador de líquido.

Uma modalidade de um separador de líquido foi concebida para escoar líquido do separador de líquido de um sistema de alimentação para produzir material celulósico cominuído de pasta de papel. O separador de líquido compreende uma placa enrolada formada em uma cesta de peneira-ção cilíndrica e colunas ou fileiras de fendas formadas na placa e orientadas horizontalmente. Cada fenda tem uma borda de canto de entrada curvada adjacente a uma superfície interna da placa, e cada fenda é oblíqua a um eixo vertical da cesta. Uma junta soldada simples estende-se verticalmente entre bordas de contato da placa, e uma rosca transportadora localizada dentro da cesta de peneiração cilíndrica. A borda da fenda de entrada de canto curvada pode ser arredondada, chanfrada, declinada e/ou inclinada. A borda de canto de entrada curvada tem um raio de curvatura em uma faixa de um terço a dois terços da espessura da placa. A borda de canto curvada pode ser apenas em uma de uma borda inferior ou borda superior de cada fenda, ou em ambas as bordas.

Outra modalidade de um separador de líquido foi concebida para escoar líquido do separador de líquido de um sistema de alimentação para produzir material celulósico cominuído de pasta de papel compreendendo uma placa enrolada formada em uma cesta de peneiração cilíndrica, e colunas ou fileiras de fendas formadas na placa e orientadas verticalmente, onde cada fenda tem uma borda de canto de entrada curvada adjacente a uma superfície interna da placa, e cada fenda é oblíqua a um eixo vertical da cesta. Uma junta soldada simples estende-se verticalmente entre as bordas de contato da placa, e uma rosca transportadora fica interna à cesta de peneiração cilíndrica. A borda da fenda de entrada de canto curvada pode ser arredondada, chanfrada, declinada e/ou inclinada. A borda de canto de entra- da curvada pode ter um raio de curvatura em uma faixa de um terço a dois terços de uma espessura da placa. A borda de canto curvada pode ser apenas em uma de uma borda inferior ou borda superior de cada fenda, ou em ambas as bordas das fendas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS FIG. 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de digestor contínuo que emprega um sistema de alimentação de lascas convencional que inclui um escoadouro em-linha. FIG. 2 é uma vista de corte transversal de um escoadouro em-linha convencional. FIG. 3 é uma vista lateral de uma cesta de peneiração para o escoadouro em-linha, mostrando o lado direito da cesta de peneiração em corte transversal. FIGS. 4, 5, e 6 mostram, respectivamente, uma superfície externa, seção transversal, e superfície interna de uma porção da cesta de peneiração. FIG. 7 mostra um corte transversal de uma fenda na cesta de peneiração.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS FIG. 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de alimentação de lascas 10 para uma planta de digestor contínua convencional. O sistema de alimentação de lascas 10 inclui um escoadouro em-linha 12. O escoadouro em-linha 12 recebe uma corrente pastosa de licor negro compreendida de licor e sólidos, por exemplo, lascas, finos, e pinos de madeira, descarregados de uma saída de licor de pressão baixa 14 de um dispositivo de transferência de pressão alta 16 (neste caso, um alimentador de pressão alta). A corrente pastosa de licor negro tem uma razão alta de licor para sólidos porque uma tela na saída de licor impede a maioria dos sólidos, especialmente lascas, de ser descarregada daquela saída de licor de pressão baixa 14. A corrente pastosa de licor negro flui através do conduíte de saída de pressão baixa do alimentador de pressão alta 18 e para dentro de um separador de areia 20, por exemplo, um separador de areia centrífugo tendo uma abertura de descarga inferior para sólidos pesados, por exemplo areia e partículas finas, e uma abertura de descarga superior para a corrente pastosa de licor negro de licor e sólidos mais leves, por exemplo, lascas, finos, e pinos. A corrente pastosa de licor negro flui para o escoadouro em-linha 12 que remove uma porção do líquido da corrente pastosa de licor negro e direciona o líquido removido (líquido coado) para um tanque de armazenamento 22 para o uso no sistema de digestão. A corrente pastosa de licor negro com o líquido restante flui através do conduíte de saída de líquido recirculado 24 e entra no fluxo de líquido recirculado compreendido de lascas e líquido se movendo de uma caixa de lascas 26, através de um tubo de lascas 28 e para o dispositivo de transferência de pressão alta 16.

Adicionando o líquido recirculado do escoadouro em-linha 12 às lascas fluindo da caixa de lascas 26 aumenta a razão de licor para lascas na pasta no tubo de lascas 28 e entrando no dispositivo de transferência de pressão alta 16. O escoadouro em-linha 12 está em uma alça de circulação que continuamente reusa o licor no transporte de lascas da caixa de lascas 26 para o dispositivo de transferência de pressão alta 16. O escoadouro em-linha 12 também move os sólidos de madeira que atravessaram as telas na saída de licor de pressão baixa 14 do dispositivo de transferência de pressão alta 16 de volta para a pasta de lascas de madeira que são transferidas através do dispositivo de transferência de pressão alta 16 para o vaso de diges-tor. FIG. 2 é uma vista de corte transversal de um escoadouro em-linha convencional 12 tendo uma corrente pastosa de licor negro 32 para um líquido possuindo particulados, a ser coado, uma saída de líquido coado para o líquido que foi passado ou coado através da cesta de peneiração cilíndrica 48 do escoadouro em-linha 12, e uma saída de líquido recirculado para o líquido removido da corrente pastosa de licor negro 32. O escoadouro em-linha 12 inclui um alojamento cilíndrico tendo uma placa de cobertura de extremidade inferior 38 tendo uma abertura de entrada 40 e uma extremidade de saída tendo uma placa de cobertura de extremidade superior 42. A placa de cobertura de extremidade superior 42 tipicamente inclui um levantamento olho 44 e montagem de topo apropriada hardware 46, por exemplo, cravos com roscas e nozes. Uma cesta de peneiração cilíndrica 48 que é tipicamente coaxial com o alojamento cilíndrico, é montada dentro do alojamento cilíndrico. A cesta de peneiração cilíndrica 48 e alojamento cilíndrico são tipicamente orientados na direção vertical. A extremidade superior da cesta de peneiração cilíndrica 48 tem uma orla ajustada em um flange de montagem anular 50 no alojamento cilíndrico e hardware de montagem interno apropriado 52 tal como parafusos com roscas. A extremidade inferior da cesta de peneiração cilíndrica 48 ajusta-se firmemente em uma superfície usinada da abertura de entrada 40 da placa de cobertura da extremidade inferior 38. A cesta de peneiração cilíndrica 48 pode também incluir um olhai de levantamento da cesta 54 para remover a cesta de peneiração cilíndrica 48 para substituição ou manutenção. O alojamento cilíndrico tipicamente inclui um flange de montagem reforçado com nesga 56 para instalar o escoadouro em-linha 12 no sistema de alimentação de lascas 10. Uma entrada de purga de vapor 58 permite injetar vapor no alojamento cilíndrico para lim- no7Q q i/annr norínHira Ηλ DcnnaHni in~\ om_linKo IO o nartiri i liar monto o /^oo- pU/.Cl d V C>l £■■■/\Jr I parfwrl iv·/vJ Iv/d vJ v# fcJowv/tá vi vJI \Jf vlí I «I I η 111 d I £* vi? j j*/Cli l IV/U iGm III llilí 11 Ivlr | d V/ví O ^ΗΙα nâinâirâirâA ΛΐΙίηΗπΛΑ ΛΑ vjiví I fUlt dVj/Cí\*/l 111IUI IvO *rtf» A cesta de peneiração cilíndrica 48 é posicionada no alojamento cilíndrico de modo que uma cavidade anular 60 é criada entre a superfície externa da cesta de peneiração cilíndrica 48 e a superfície interna do alojamento cilíndrico. A cavidade anular 60 recebe a corrente pastosa de licor negro atravessando as fendas na cesta de peneiração cilíndrica 48 e fluindo para a saída de líquido coado. Uma trajetória de fluxo da corrente pastosa de licor negro através do escoadouro em-linha 12 estende-se da abertura de entrada 40 onde a corrente pastosa de licor negro 32 entra, através do centro oco da cesta de peneiração cilíndrica 48 e para uma câmara superior 62 no alojamento cilíndrico. A câmara superior 62 é separada da cavidade anular 60 de modo que o líquido coado 35a na cavidade anular 60 não se misture com o líquido recirculado 34a na câmara superior 62. Da câmara superior 62, o líquido recirculado 34a flui através da saída de líquido recirculado. Um defletor helicoidal 65 dá um fluxo helicoidal à corrente pastosa de licor negro 32 movendo-se para dentro da cesta de peneiração cilíndrica 48.

Embora a linha central da saída de líquido recirculado 34 seja posicionada em um ângulo reto para a linha central do alojamento cilíndrico 36, a saída de líquido recirculado 34 pode também ser posicionada na placa de cobertura superior 42 de modo que sua linha central fique essencialmente colinear com a linha central do alojamento cilíndrico 36. A saída de líquido recirculado 34 colinear com a linha central do alojamento cilíndrico 36 e com a corrente pastosa de fluxo do licor negro pode ser usada para os fluxos de pasta de licor negro que têm razões de licor para sólidos relativamente baixas. Em tais fluxos de pasta de licor negro, alterações abruptas na direção do fluxo, tais como virar noventa graus para a saída de líquido recirculado, podem resultar em restrições indesejáveis de fluxo e estagnação de sólidos dentro do escoadouro em-linha 12. Para fluxos de pasta de licor negro que têm razões de licor para sólidos relativamente altas, tais como em uma corrente pastosa de licor negro de uma saída de pressão baixa de um dispositivo de transferência de pressão alta 16 ou alimentador de pressão alta, uma alteração abrupta na direção do fluxo é frequentemente aceitável e não resulta em estagnações de sólidos.

Cestas de peneiração cilíndricas convencionais 48 podem ser fabricadas de uma série de barras verticais uniformemente espaçadas 64 de modo que uma superfície de coadura é fornecida tendo uma série de fendas verticais 66 entre as barras 64. A cesta de peneiração cilíndrica 48 também tipicamente inclui seção cilíndrica não perfurada inferior 68 e seção cilíndrica não perfurada superior 70 em cada extremidade da cesta de peneiração cilíndrica 48.

Uma corrente pastosa de licor negro pressurizado 32, tal como uma corrente de licor e lascas, pinos, ou finos de madeira, entra no escoadouro em-linha 12 através da abertura de entrada 40 do escoadouro em-linha 12. A corrente pastosa de licor negro 32 pode ter uma pressão que varia de cerca de 0 a cerca de 500 kPa de calibre, ou cerca de 0 a cerca de 3000 kPa de calibre. O projeto do alojamento cilíndrico e a cesta de peneiração cilíndrica 48 variarão dependendo, entre outras coisas, desta pressão. O defletor helicoidal 65 dá um componente de velocidade tangencial à corrente pastosa de licor negro 32 de modo que o fluxo através da cesta de peneira-ção cilíndrica 48 fica um pouco helicoidal e oblíquo à orientação das fendas verticais 66 entre as barras verticais 64. À medida que a corrente pastosa de licor negro 32 passa através da cesta de peneiração cilíndrica 48, algum líquido da corrente pastosa de licor negro 32 passa através das fendas verticais 66, recolhe-se dentro da cavidade anular 60, e é descarregado da saída de líquido coado 35. As lascas, finos, pinos, e outro material de sólidos substanciais são muito grandes para atravessar as fendas 66 e permanecem dentro da cesta de peneiração cilíndrica 48. A corrente pastosa de licor negro 32, sem o licor removido, flui para dentro da câmara superior 62 e é descarregado da saída de líquido recirculado 34.

Além de ser formada de barras ou fios paralelos, tal como mostrado na FIG. 2, as cesta de peneiração cilíndricas 48 são também convencionalmente formadas de placas, por exemplo, placas de aço inoxidável. As placas são modeladas em um cilindro de modo que os lados das placas são unidos ao longo de uma linha de junção vertical. Uma solda pode estender-se ao longo da linha de junção para reter a placa em uma forma cilíndrica e fornecer uma vedação entre as bordas laterais da placa. As fendas verticais 66 na placa podem ser formadas por corte a jato d'água, corte a laser, usi-nagem por descarga elétrica (EDM), perfuração, ou outros métodos convencionais de produzir aberturas ou fendas estreitas em placas. O alojamento cilíndrico 32 do escoadouro em-linha 12 e a cesta de peneiração cilíndrica 48 são tipicamente liga metálica, por exemplo, aço, com base em aço, aço inoxidável, alumínio, titânio ou qualquer outro metal comercialmente disponível, mas pode também ser fabricado a partir de um plástico de desempenho alto ou material de compósito. FIG. 3 é uma vista lateral de uma cesta de peneiração 80 de acordo com uma modalidade da invenção. O lado esquerdo da FIG. 3 mostra uma vista lateral da cesta de peneiração 80, e o lado direito mostra uma vista de corte transversal para expor a cesta 80 à superfície interna da tela. A cesta de peneiração 80 tem um eixo vertical 82. Uma parte maior, por exem- pio 80 a 90 por cento, do comprimento da cesta de peneiração 80 é coberta por um padrão de fendas 84. Uma região superior 86 e região inferior 88 são sólidas e livres de fendas. Estas regiões fornecem suporte estrutural à cesta de peneiração 80 e incluem o flange de montagem 90 nas extremidades da cesta de peneiração 80. O flange de montagem 90 pode ser anéis metálicos que retêm o topo e fundo da placa de peneiração em uma forma cilíndrica e fornecem uma conexão com o alojamento cilíndrico do escoadouro em-linha. A região inferior 88 pode alojar um curso helicoidal opcional 92 a montante da entrada para o padrão de fendas 84. A cesta de peneiração 80 pode ser uma placa metálica formada em um invólucro cilíndrico com uma junta vertical soldada entre as bordas de contato lateral da placa. A cesta de peneiração 80 pode ser formada de outro material adequado para uso em um vaso de tratamento que tipicamente aloja um ambiente tendo produtos químicos acídicos e alcalinos. A cesta de peneiração 80 pode ter um diâmetro de 0,25 metro a 1,0 metro (10 a 36 polegadas) e um comprimento vertical de 1,2 metro a 3 metros (48 a 120 polegadas). Estas dimensões são exemplares. A cesta de peneiração 80 pode ter uma orientação vertical e pode ser coaxial a um alojamento cilíndrico do escoadouro em-linha. A cesta de peneiração 80 pode ser do contrário incluída em um escoadouro em-linha convencional 12 tal como mostrado na FIG. 2.

Fendas modeladas 94 na cesta de peneiração 80 podem ser uniformemente modeladas em comprimento e largura. As fendas modeladas 94 podem ser dispostas em fileiras 96 na cesta de peneiração 80. Cada fenda modelada 94 pode ter, por exemplo, um comprimento de 50 mm a 360 mm (2 a 14 polegadas), tal como 110 mm. A altura vertical de cada fileira 96 pode ser 50 mm a 250 mm (2 a 10 polegadas). O número de fendas modeladas 94 em cada fileira 96 é dependente da circunferência da cesta de peneiração 80. O número de fendas modeladas 94 em cada fileira 96 e as dimensões, por exemplo, altura vertical, de cada fileira 96 podem ser uniformes na cesta de peneiração 80 ou podem variar de fileira para fileira. Dentro de qualquer fileira 96, os tamanhos da fenda (largura da fenda, ângulo de alívio, e ângulo diagonal com relação ao plano horizontal) podem permanecer constantes de fenda para fenda. O tamanho da fenda pode também variar de fileira para fileira. O número de fileiras 96 pode depender da área aberta desejada na cesta de peneiração 80 para permitir o fluxo desejado de licor extraído da corrente pastosa de licor negro (não mostrado na FIG. 3) entrando no escoadouro em-linha.

As fendas modeladas 94 estendem-se através da placa da cesta de peneiração 80 e são de tamanho para permitir o líquido passar e bloquear o material sólido tal como lascas, finos, e pinos de madeira. As fendas modeladas 94 podem ser inclinadas com respeito às orientações verticais e horizontais. As fendas modeladas 94 são dispostas em fileiras 96 que podem ser fileiras horizontais que se estendem completamente ao redor do cilindro da cesta de peneiração 80. FIGS. 4, 5, e 6 são vistas de uma porção de uma superfície externa, seção transversal, e dentro da superfície, respectivamente, de uma cesta de peneiração 80. FIG. 5 mostra em corte transversal a porção marcada 5-5 na FIG. 3. FIGS. 4 e 6 são vistas das superfícies externas e internas mostradas em corte transversal na FIG. 5. A superfície interna 102 da cesta de peneiração 80 (como mostrado na FIG. 3) é em geral lisa, cilíndrica, e inclui fileiras diagonais 103, 104 das fendas modeladas 94 e superfícies sólidas planas 106 entre as fileiras diagonais 103, 104. A largura e espaçamento das fendas modeladas 94 são uma função do tamanho particulado sólido esperado dentro da corrente pastosa de licor negro que atravessa o escoadouro em-linha, e uma queda de pressão desejada através das fendas modeladas 94. Para a concentração de fluxos de pasta de licor negro de sólidos baixos, por exemplo, uma corrente pastosa de licor negro tendo uma razão alta de licor para las-cas/pinos/finos, a largura das fendas, na porção mais estreita (garganta) da fenda, pode ser entre cerca de 1 a 8 mm e tem um comprimento de 5 a 36 mm. Em geral, todas as fendas modeladas 94 em uma cesta de peneiração têm uma largura uniforme. Em uma fileira 103, 104 das fendas modeladas 94, a distância entre as bordas laterais adjacentes das fendas modeladas 94 pode ser cerca de 2 a 7 mm. A orientação das fendas modeladas 94 com respeito ao eixo da cesta de peneiração pode ser paralela, perpendicular, ou oblíqua. A orientação das fendas modeladas exemplares 94 mostradas nas FIGS. 4 a 7 é 45 graus.

Como melhor mostrado nas FIGS. 5 e 7, as fendas modeladas 94 podem ser estreitas na superfície interna 102 da cesta de peneiração e largas na superfície externa 100. A espessura (T) da placa 116 pode ser 4 a 12 mm. A garganta 108, que é a porção mais estreita da fenda modelada 94, pode ter uma largura de 1 mm a 6 mm, tal como 2,5 mm. As fendas podem afunilar das superfícies internas para as externas da cesta em um ângulo de alívio (β) de 5 graus a 45 graus, ou 5 graus a 30 graus, ou 5 graus a 15 graus. O eixo 111 de cada fenda modelada 94 pode ser descentrado do plano horizontal em um ângulo, por exemplo, 45 graus, de modo que a abertura de cada fenda modelada 94 na superfície interna 102 da cesta de peneiração é descentrada axialmente da saída da fenda modelada 94 na superfície externa 100. Esta descentralização axial é de modo que a saída da fenda modelada 94 fica abaixo da entrada para a fenda modelada 94 na direção do fluxo da corrente pastosa de licor negro 112 através da cesta de peneiração. Em vista da descentralização axial, a direção do fluxo do licor 114 através da fenda modelada 94 tem um componente oposto à direção do fluxo da corrente pastosa de licor negro 112. A descentralização axial das fendas modeladas 94 é selecionada para intensificar o efeito de movimento do licor através das fendas modeladas 94 e bloquear os sólidos de entrar ou entupir as fendas modeladas 94. A descentralização axial pode ser em um ângulo com respeito ao eixo da cesta de peneiração de 45 graus ou em uma faixa de 40 graus a 50 graus ou zero grau (vertical) a 75 graus. A parede lateral superior 120 de cada fenda modelada 94 pode ser descentrada de perpendicular para a placa 116 da cesta de peneiração por um ângulo (UI) de entre 5 graus a 45 graus, ou 5 graus a 30 graus, ou 5 graus a 15 graus. FIG. 7 mostra a fenda modelada 94 tendo uma borda curvada 118 ao longo da totalidade do canto da fenda modelada a jusante 94. A borda curvada 118 é adjacente à superfície interna 102 da placa 116. A borda curvada 118 pode ficar apenas na borda superior como mostrado na FIG. 7, apenas nas bordas inferiores das fendas modeladas 94 ou em ambas as bordas superiores e inferiores das fendas modeladas 94. As bordas das fendas modeladas 94 na abertura da fenda 174 podem ser uma ou mais de arredondadas, chanfradas, declinadas ou inclinadas. A borda curvada 118 pode ter um raio uniforme de curvatura em uma faixa de um terço a dois terços, por exemplo, 0,5, da espessura (T) da placa 116.

Evitar ângulos agudos nas bordas das fendas reduz a tendência de sólidos particulados (lascas, finos de madeira, outro material celulósico, etc.) capturado nas bordas das fendas modeladas 94. Para um escoadouro em-linha tendo uma entrada superior, as fendas modeladas 94 podem ter uma borda curvada 118 na borda inferior da abertura da fenda modelada 94. Para um escoadouro em-linha tendo uma entrada inferior, a borda curvada 118 pode ser na borda superior das aberturas das fendas modeladas 94. A borda curvada 118 reduz a tendência das bordas das fendas modeladas 94 de capturar particulados sólidos (material celulósico) na corrente pastosa de licor negro que flui através do escoadouro em-linha. A borda curvada 118 na fenda modelada 94 tende a desviar os particulados sólidos para o fluxo e distante da fenda modelada 94.

Embora a invenção tenha sido descrita com relação o que é presentemente considerado ser as modalidades mais práticas e preferidas, é para ser entendido que a invenção não é para ser limitada às modalidades reveladas, mas ao contrário, é intencionada a abranger várias modificações e arranjos, estruturas, sistemas, e métodos equivalentes incluídos dentro do espírito e escopo das reivindicações em anexo.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Separador de líquido para escoar líquido de uma corrente pastosa de licor negro móvel compreendendo: um alojamento cilíndrico tendo uma entrada próxima a uma primeira extremidade do alojamento cilíndrico, uma primeira saída próxima a uma segunda extremidade do alojamento cilíndrico, uma segunda saída próxima à primeira extremidade do alojamento cilíndrico, e uma câmara interna entre a entrada e a primeira saída, em que a câmara interna estende-se ao longo de um eixo do alojamento cilíndrico; uma cesta de peneiração montada na câmara interna do alojamento cilíndrico, a cesta de peneiração formada de uma placa tendo bordas laterais que são unidas para formar uma câmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro, em que a entrada e a primeira saída do alojamento cilíndrico estão em comunicação de fluido com a câmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro; uma câmara de coleta de líquido formada entre uma superfície externa da cesta de peneiração e uma superfície interna do alojamento cilíndrico; a segunda saída no alojamento cilíndrico em comunicação de fluido com a câmara de coleta de líquido; a cesta de peneiração incluindo fendas que se estendem através da cesta para fornecer passagens de fluxo de líquido da câmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro para a câmara de coleta de líquido; as ditas fendas de peneiração cada uma tendo um comprimento substancialmente maior que uma largura da fenda, a largura das fendas é selecionada para reter partículas sólidas da corrente pastosa de licor negro móvel dentro da câmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro e bloquear as partículas sólidas de entrar na câmara de coleta de líquido, e as fendas tendo uma dimensão de comprimento que forma um ângulo oblíquo com respeito ao eixo da dimensão de alojamento cilíndrico de entre cerca de cinco graus a noventa graus, e as fendas cada uma tendo uma borda de canto curvada adjacente a uma cesta de peneiração de super- fície faceando a câmara de fluxo da corrente pastosa de licor negro.

2. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que cada fenda tem uma largura uniforme de cerca de 1 a 8 mm e um comprimento de cerca de 5 a 36 mm.

3. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que o ângulo oblíquo está em uma faixa de 25 a 35 graus.

4. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que o ângulo oblíquo está em uma faixa de 35 a 45 graus.

5. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que o ângulo oblíquo está em uma faixa de 45 a 55.

6. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que a placa da cesta de peneiração tem uma espessura (7) e a borda de canto curvada tem um raio de curvatura em uma faixa de um terço T a dois terços T.

7. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que a borda de canto curvada está em uma borda da fenda a jusante da corrente pastosa de licor negro móvel.

8. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que a borda de canto curvada está em ambas as bordas laterais de cada fenda.

9. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que cada fenda tem uma largura mais estreita entre a borda de canto curvada e uma saída da fenda.

10. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 9, em que a largura mais estreita de cada fenda está em uma faixa de 1 mm a 6 mm.

11. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que a largura de cada fenda é uniforme ao longo do comprimento da fenda.

12. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que cada fenda se afunila de uma entrada para uma saída em um ângulo (β) de 5 graus a 45 graus.

13. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que um eixo de cada fenda é descentrado de ser perpendicular ao eixo por um ângulo em uma faixa de 30 a 55 graus.

14. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que uma saída de cada fenda está axialmente a montante de uma entrada para a fenda na direção de fluxo da corrente de licor negro.

15. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que a borda curvada de cada fenda é pelo menos uma dentre arredondada, chanfrada, declinada, e inclinada.

16. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que as fendas são dispostas em fileiras na cesta de peneiração, e as fileiras são separadas por áreas planas da cesta de peneiração.

17. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 16, em que as fendas de quaisquer das fileiras são uniformes ao longo da fileira em dimensões, orientação, e forma.

18. Separador de líquido de acordo com a reivindicação 1, em que todas as fendas são uniformes ao longo da fileira em dimensões, orientação e forma.

19. Método para escoar líquido de uma corrente pastosa de licor negro com um separador de líquido tendo uma cesta de peneiração cilíndrica formada de uma placa metálica com fendas cortadas na placa compreendendo: alimentar uma corrente pastosa de licor negro de líquido e material sólido, tal como lascas, pinos e finos de madeira, em uma região anular do separador de líquido, a região anular localizada entre um alojamento cilíndrico do separador e a cesta de peneiração cilíndrica; separar uma porção do líquido da corrente pastosa de licor negro do material celulósico passando através das fendas na cesta de peneiração, em que substancialmente todos os sólidos na corrente pastosa de licor negro não podem atravessar as fendas; os sólidos que fluem nas bordas de canto de entrada curvadas das fendas, em que as bordas são adjacentes a uma superfície da placa de cesta de peneiração adjacente à região anular e faceando um fluxo da cor- rente pastosa de licor negro; a porção do líquido sendo descarregado como líquido relativamente limpo, e a corrente pastosa de licor negro sem a porção separada do líquido é descarregado do separador de líquido.