BR102013030001A2

BR102013030001A2 - Método e disposição para transferência de líquido de processamento, instalação industrial e método de simplificação do layout dos mesmos

Info

Publication number: BR102013030001A2
Application number: BR102013030001-2A
Authority: BR
Inventors: Vesala Reijo; Vikman Vesa
Original assignee: Sulzer Pumpen Ag
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-08-26
Also published as: CN103911895A; CN103911895B; US20140190643A1; US9416491B2; RU2650066C2; US9708762B2; EP2752522A2; BR102013030001B1; US20170268170A1; RU2013151505A; EP2752522A3; US20160319484A1; EP2752522B1; CN204080528U

Abstract

MÉTODO E DISPOSIÇÃO PARA TRANSFERÊNCIA DE LÍQUIDO DE PROCESSAMENTO, INSTALAÇÃO INDUSTRIAL E MÉTODO DE SIMPLIFICAÇÃO DO LAYOUT DOS MESMOS A presente invenção refere-se a um método e uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outro. De acordo com uma modalidade vantajosa da presente invenção, o método e a disposição são aplicáveis, por exemplo, na transferência de suspensões de fibras ou polpas a partir de um estágio de tratamento ou processo adiante na indústria de produção de polpa e papel para que a diluição de polpa depois do dispositivo de lavagem e/ou espessamento seja efetuada em um piezômetro (18) abaixo da faixa de controle do nível de superfície.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSIÇÃO PARA TRANSFERÊNCIA DE LÍQUIDO DE PROCESSAMENTO, INSTALAÇÃO INDUSTRIAL E MÉTODO DE SIMPLIFICAÇÃO DO ESQUEMA DOS MESMOS".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um método e uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outro, uma instalação industrial e um método de simplificação do esquema dos mesmos. De acordo com uma modalidade vantajosa 10 da presente invenção, o método e a disposição são capazes, por exemplo, de transferir suspensões de fibras ou polpas a partir de um estágio de tratamento ou processo para outro na indústria de fabricação de polpa e papel e de simplificar o esquema do moinho de polpa.

Antecedentes da Técnica Como exemplos de métodos e disposições da técnica anterior

para a transferência de um líquido de processamento entre os estágios de processamento ou tratamento, alguns casos práticos da indústria de polpa e papel serão discutidos a seguir. No entanto, já neste estágio deve ser compreendido que existem processos similares, não apenas na indústria de pol20 pa e papel, mas também em várias outras indústrias tais como aplicações, por exemplo, em processos de biomassa e na fabricação de biocombustível.

Um bom exemplo de áreas problemáticas na indústria de polpa e papel são os vários estágios de lavagem, filtragem e/ou espessarmento, ou os vários meios de lavagem, filtragem e/ou espessamento entre a digesção 25 das lascas de madeira durante o despolpamento químico e a formação de trama no moinho de polpa ou papel. Tais meios são necessários, por exemplo, na assim chamada lavagem de estoque marrom e em vários estágios de lavagem durante a deslignificação e branqueamento da polpa. Na indústria de fabricação de polpa e papel, vários meios diferentes de lavagem, filtra30 gem ou espessamento são usados. Um primeiro exemplo disso é uma máquina de lavar com tambor multiestágio ou estágio único, a partir da qual a polpa é descarregada em uma consistência de 10 - 18%. Geralmente, a polpa é descarregada a partir de tal máquina de lavar por meio de um parafuso de descarga dentro de um piezômetro ou de uma tremonha de alimentação para que a polpa seja diluída no parafuso de descarga até uma consistência de 8 - 15% e a consistência da polpa é ainda transferida por meio de 5 uma bomba centrífuga a partir da parte inferior do piezômetro. Em outras palavras, os meios de lavagem e filtragem, atualmente em uso, são capazes de elevar a consistência da polpa a tal ponto que a polpa tem que ser diluída para que ela possa ser entregue ao próximo estágio de processo (o que inclui também a formação de trama ou a torre de armazenagem) por meio de 10 uma bomba centrífuga do estado da técnica anterior ou de uma bomba centrífuga fluidizada, no entanto, bombas de deslocamento positivo também podem ser usadas.

O piezômetro ou tremonha de alimentação é tipicamente um recipiente vertical que possui uma altura de 5 - 7 metros. Quando a altura necessária pelo meio de diluição, que se estende possivelmente por vários metros, é levada em consideração, a altura na qual os meios de lavagem, filtragem e/ou espessamento devem ser instalados para garantir uma altura suficiente para o piezômetro e a diluição, excede facilmente 10 metros. Isso significa que meio de lavagem e/ou espessamento está disposto em um ou dois pisos ou níveis de base mais altos do que a bomba usada para descarregar o piezômetro. De fato, essa é a principal razão pela qual os moinhos de polpa, por exemplo, nas instalações de branqueamento precisam ter uma segunda base ou possivelmente uma terceira base também acima da base do chão. Em outras palavras, o meio de lavagem e/ou espessamento devem ser elevados e suportados em 6 a 15 metros acima da base do chão para garantir um bombeamento sem problemas da polpa de um estágio de processo para outro. Outra razão pela qual esses altos piezômetros são necessários é a oscilação na taxa de descarga ou produção do meio de lavagem e/ou espessamento. Tal oscilação pode se originar não apenas da operação irregular da descarga/parafuso de diluição(s), mas também das oscilações na taxa de produção dos dispositivos anteriores de tratamento ou de processo a montante do meio de lavagem e/ou espessamento. Pela razão mencionada acima, o piezômetro é usado como um tanque de armazenamento, por meio do qual o nível da polpa no piezômetro é medido e mantido dentro de determinados limites desejados, ou seja, entre os limites superiores e inferiores da faixa de controle do nível de superfície. No entanto, também é garan5 tido que tanto a bomba na parte inferior do piezômetro quanto o meio de lavagem e/ou espessamento a montante do piezômetro funcionem sem problemas. Isso significa, na prática, que a polpa deveria ter um tempo de residência suficiente (quer dizer altura) no piezômetro para que a superfície da polpa pudesse ser facilmente mantida entre os limites superiores e inferiores 10 admissíveis.

Outro bom exemplo de meio de lavagem e/ou espessamento ou, de modo mais genérico, de dispositivos de processamento é uma prensa de lavagem a partir da qual a polpa é descarregada em uma consistência de 20

- 40%, às vezes, até mesmo em uma consistência de até 50%. De maneira 15 típica, o parafuso de descarga de uma prensa de lavagem está na parte superior da prensa de lavagem (a vários metros (altura estrutural da prensa de lavagem) acima da base sobre a qual a prensa de lavagem está instalada) para que o parafuso de descarga mova a suspensão de fibra espessada da prensa de lavagem para o meio de diluição disposto no mesmo nível, base 20 ou piso da prensa de lavagem. No meio de diluição, a consistência da suspensão de fibra espessada e/ou lavada também é diminuída para 8 - 15%. O meio de diluição descarrega a polpa em um piezômetro similar àquele já discutido acima.

A diluição de polpa ou suspensão de fibra depois do meio de Ia25 vagem e/ou espessamento ou de modo mais genérico, dispositivos de processamento, pode ser efetuada por meio do parafuso de descarga do meio de lavagem e/ou espessamento, por meio de um parafuso de diluição separado ou por meio de um aparelho de diluição mecânica separado; ou o meio de diluição pode ser um ou mais condutos líquidos ou bicos de diluição dis30 postos, na prática, imediatamente depois do parafuso de descarga do meio de lavagem e/ou espessamento; ou a diluição pode ser efetuada em cima do piezômetro. Desse modo a polpa é, em todas as aplicações da técnica anterior, diluída antes da sua entrada na coluna de polpa no piezômetro ou tremonha de alimentação.

Outro exemplo da técnica anterior referente à transferência da polpa a partir do meio de lavagem e/ou espessamento para um subsequente estágio de processo por meio da primeira diluição da polpa em uma consistência inferior e em seguida, pelo bombeamento da polpa é discutido a seguir. De acordo com esse exemplo, a polpa espessada é descarregada a partir do meio de espessamento ou lavagem em uma alta consistência até o piezômetro para que ela seja diluída em uma consistência de bombeamento substancialmente simultânea com a sua entrada no piezômetro. No entanto, a parte inferior do piezômetro é, por razões de segurança, munida de meios adicionais de introdução de líquido, os quais são usados para injetar líquido, normalmente, água na polpa. Esses meios de introdução são usados no caso em que a bomba, por alguma razão (por exemplo, diluição não homogênea), não é capaz de bombear devidamente a polpa diluída sem a diluição adicional. No entanto, o propósito de fornecer o líquido de diluição adicional para a parte inferior do piezômetro é para ajustar a consistência de polpa momentariamente em um valor mais baixo, ou seja, na ordem de 2 unidades percentuais ou menos (por exemplo, de 12% a 10%) para garantir a operação contínua da bomba por meio da redução das exigências de cabeçote ou das resistências de fluxo na tubulação de descarga. No entanto, tal meio de diluição não está projetado para a operação contínua e o mesmo não foi construído para homogenizar a consistência da suspensão de fibra na parte inferior do piezômetro, ou seja, os meio que introduzem o líquido de diluição não estão dispostos para dispersar o líquido de diluição pela seção transversal do piezômetro.

A seguir, vários problemas encontrados nas disposições da técnica anterior discutidas acima serão discutidos.

O edifício onde os meios de lavagem e/ou espessamento estão localizados precisa de um ou dois pisos acima da base do chão para garantir uma altura suficiente para a diluição da polpa e para o piezômetro com as suas disposições de controle de nível de superfície. A diluição efetuada imediatamente depois do meio de lavagem e/ou espessamento não é necessariamente regular ou uniforme e uma parte da polpa espessa e uma parte do líquido de diluição podem entrar no piezômetro sem uma mistura substancial por meio da qual a mistura final da polpa 5 e do líquido de diluição é efetuada pela polpa de descarregamento na bomba a partir do fundo do piezômetro.

Devido à localização do meio de lavagem e/ou espessamento em uma altura de um ou dois pisos ou bases, normalmente uma bomba é necessária para fornecer polpa ao meio de lavagem e/ou espessamento.

Visto que a polpa é diluída em uma fase tão precoce que a colu

na ou camada de polpa no piezômetro é composta por polpa diluída, fica claro que o nível de altura da faixa de controle tem que ser substancialmente alto para manter um volume de polpa requerido no piezômetro. O aumento do diâmetro do piezômetro ou tremonha de alimentação não pode ser considerado como um modo preferido para manter o volume de controle igual, mesmo se a altura da faixa de controle for diminuída, visto que o aumento do diâmetro do piezômetro muda rapidamente as condições de fluxo do piezômetro. A polpa no piezômetro começa a ser facilmente canalizada, o que significa que uma parte da coluna de polpa no piezômetro continua no lugar enquanto o resto da coluna flui rapidamente por “um canal” para baixo da bomba. A parte da polpa que permanece pode começar a desaguar e ser filtrada, ou seja, a secar devido à gravidade. Ela também pode começar a se decompor. Em ambos os casos, as partes da polpa que permanece podem se soltar da coluna de polpa e ser bombeadas posteriormente, momento no qual elas possivelmente reduzem de forma drástica a qualidade do produto final. As partes soltas da polpa que permanece também podem ter uma consistência significativamente mais alta do que a consistência da polpa que normalmente flui para a bomba, de modo que as partes soltas, dependendo do seu tamanho, podem fazer com que a consistência de uma polpa bombeada oscile de forma significativa.

Sumário da Invenção

Desse modo, um objetivo da presente invenção é desenvolver um novo método e uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a de um estágio de processo ao outro para que pelo menos um dos problemas mencionados acima e/ou outros sejam solucionados.

Outro objetivo da presente invenção é desenvolver um novo mé5 todo e uma disposição para a transferência de um líquido de processamento para que os dispositivos de processamento possam ser dispostos em um nível mais baixo, de maneira preferida na base do chão do prédio de processamento, de modo que sejam obtidas economias substanciais nos custos de construção.

Outro objetivo da presente invenção é desenvolver um novo mé

todo e uma disposição para a transferência de um líquido de processamento para que sejam obtidas economias substanciais de energia devido à menor necessidade de bombeamento do líquido de processamento.

Mais um objetivo da presente invenção é sugerir um novo esquema para o moinho onde o dispositivo de processamento e o piezômetro ficam dispostos sobre a mesma base sem a necessidade de construir níveis, bases ou pisos adicionais para o dispositivo de processamento.

Desse modo, os objetivos da presente invenção também cobrem vários modos de construção da combinação do dispositivo de processamento e piezômetro para que o dispositivo de processamento possa ser disposto sobre a mesma base que o piezômetro.

Para solucionar, pelo menos um dos problemas da técnica anterior, o método de transferência de um líquido de processamento de uma etapa de processamento para outra compreendendo as etapas para:

· Descarregar o líquido de processamento em uma pri

meira consistência a partir de um dispositivo de processamento;

• Levar o líquido de processamento para um piezômetro;

• Diluir o líquido de processamento em uma segunda consistência, ou seja, em uma consistência MC,

• Prover o piezômetro com meio para medir o nível de superfície do líquido de processamento no piezômetro, o meio de medição tendo uma faixa de controle do nível de superfície com um limite superior de controle do nível de superfície, e um limite inferior de controle do nível de superfície para manter, quando em uso, o nível de superfície do líquido de processamento entre os limites superior e inferior de controle do nível de superfície,

• Descarregar o líquido de processamento na segunda

consistência a partir do dito piezômetro por meio de uma bomba disposta em comunicação fluida com uma abertura de saída de descarga provida no piezômetro, que ainda compreende a etapa para:

· Prover o líquido de processamento na faixa de contro

le do nível de superfície no piezômetro com uma consistência média, ou seja, uma terceira consistência, a terceira consistência sendo pelo menos 1 vez e meia maior do que a segunda consistência.

Para o mesmo propósito, são fornecidos a disposição para a transferência de um líquido de processamento de uma etapa de processo para outra, a disposição compreendendo um dispositivo de processamento a partir do qual o líquido de processamento é descarregado em uma primeira consistência, meios para diluir o líquido de processamento, um piezômetro no qual o líquido de processamento é descarregado, um meio para medir o nível de superfície do líquido de processamento no piezômetro, uma abertura de saída de descarga para descarregar o líquido de processamento diluído a partir do piezômetro, uma bomba disposta em comunicação fluida com a abertura de saída de descarga para a transferência do líquido de processamento a diante em uma segunda consistência, o meio de medição sendo provido com uma faixa de controle do nível de superfície que possui um limite superior de controle do nível de superfície e um limite inferior de controle do nível de superfície e tendo um meio de diluição que compreende ummeio para dispersar e fornecer líquido de diluição para a seção transversal do piezômetro em comunicação com o líquido de processamento, o meio de diluição sendo posicionado e dimensionado para que a consistência média do líquido de processamento na faixa de controle do nível de superfície, ou seja, uma terceira consistência, seja pelo menos 1 vez e meia maior do que a segunda consistência.

Também para solucionar alguns dos problemas da técnica anterior, a presente invenção discute uma instalação industrial que possui pelo menos uma torre para o tratamento de um líquido de processamento e um 5 dispositivo de processamento para lavar e/ou espessar o líquido de processamento, o dispositivo de processamento estando apoiado sobre a mesma base BF com a torre.

E por fim, novamente para solucionar pelo menos um dos problemas da técnica anterior, a presente invenção discute um método de sim10 plificação do esquema de uma instalação industrial usado para o tratamento de um líquido de processamento em pelo menos duas etapas sucessivas de processo, a instalação industrial tendo um dispositivo de processamento com a altura estrutural onde uma etapa de processo é efetuada e um piezômetro usado para a transferência do líquido de processamento a partir dessa 15 etapa de processo para outra, o método compreendendo a etapa para efetuar pelo menos um dos estágios para:

• Considerar a altura estrutural do dispositivo de processamento em uso,

• Dispor a introdução do líquido de processamento do dispositivo de processamento no piezômetro por meio de um meio de alimentação inclinado verticalmente, e

• Reduzir a altura da faixa requerida de controle do nível de superfície no piezômetro para levar o dispositivo de processamento para um nível mais baixo na instalação industrial.

Outras características do método e da disposição da presente

invenção são descritas nas reivindicações de patente em anexo.

Com a presente invenção também é possível dispor um estágio de lavagem, um estágio de espessamento, um estágio de branqueamento ou toda a linha de produção de fibra dentro de um edifício mais baixo sem a necessidade de vários pisos.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, o método e a disposição da presente invenção serão discutidos em mais detalhes com referência às figuras em anexo, nas quais:

A figura 1 ilustra a disposição da técnica anterior para a transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro;

A figura 2 ilustra outra disposição da técnica anterior para a

transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro;

A figura 3 ilustra mais uma disposição da técnica anterior para a transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro;

A figura 4 ilustra uma nova disposição para a transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção;

A figura 5 ilustra uma nova disposição para a transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro de acordo com uma segunda modalidade preferida da presente invenção;

A figura 6 ilustra uma nova disposição para a transferência de polpa a partir do aparelho de lavagem e/ou espessamento para um piezômetro de acordo com uma terceira modalidade preferida da presente invenção; A figura 7 ilustra um estágio de branqueamento de polpa e de

lavagem que utiliza a disposição da técnica anterior para a transferência de um líquido de processamento; e

A figura 8 ilustra um estágio de branqueamento de polpa e de lavagem que emprega a disposição de transferência do líquido de processarnento da presente invenção.

Descrição Detalhada dos Desenhos

As figuras 1, 2 e 3 ilustram exemplos de disposições da técnica anterior para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outras duas combinações de prensa de lavagem e 30 piezômetro (figuras 1 e 2) do moinho de polpa, onde a polpa é descarregada a partir do dispositivo de processamento, ou seja, a prensa de lavagem 10 em uma consistência de 20 - 50%, é diluída 16’, 16” em uma consistência de 8 - 14% e é descarregada em um piezômetro 18 ou tremonha de alimentação e uma combinação de prensa de lavagem e piezômetro (figura 3), onde a diluição 16”’ da suspensão de fibra ocorre simultaneamente com a entrada da suspensão de fibra no piezômetro 18. Neste caso, uma prensa de 5 lavagem com dois cilindros é mostrada como um exemplo de vários dispositivos aplicáveis de lavagem, filtragem ou espessamento, ou, em termos mais amplos, dispositivos de processamento. Existem vários outros dispositivos que podem ser usados para o mesmo propósito, tal como uma prensa de lavagem com um único cilindro, um filtro com tambor, uma máquina de lavar 10 DrumDisplacer®, uma prensa com parafuso, etc. Uma prensa com dois cilindros 10 recebe a suspensão de fibra a ser tratada ao longo de um ou mais condutos de entrada 12. Outros dispositivos de lavagem ou filtragem possuem suas próprias disposições para receber a suspensão de fibra. Depois de ter sido lavada e prensada entre os cilindros, a suspensão de fibra espessa15 da ou a polpa é descarregada a partir da prensa de lavagem 10 por meio de um parafuso de descarga 14, o qual está posicionado de maneira típica, na parte superior da máquina de lavar para que o parafuso de descarga 14 mova a polpa espessada axialmente para a extremidade da prensa de lavagem 10 até o meio de diluição 16’ ou 16” (figuras 1 e 2) disposto no mesmo nível, 20 base ou piso que a prensa de lavagem. No entanto, na prática, todos os meios de diluição atuais são dispostos sobre o nível de base da prensa de lavagem 10 ou mais abaixo. Em outras palavras, o dispositivo de processamento pode estar na segunda base e o meio de diluição na primeira ou na segunda. Isso significa que a polpa descarregada a partir da prensa de Iava25 gem é movida por alguns metros (que correspondem à altura estrutural do dispositivo de processamento) ou mais embaixo no meio de diluição. No meio de diluição 16’ ou 16” a consistência da suspensão de fibra espessada ou lavada é diminuída para até 8 - 14%. Posteriormente, o meio de diluição 16’ ou 16” descarrega a polpa em uma extremidade inferior ou parte inferior 30 do piezômetro vertical 18 o qual é provido com uma abertura de saída 20. Uma bomba, de maneira preferida, mas não necessariamente, uma bomba centrífuga 22 é disposta diretamente ou por meio de um conduto de entrada em comunicação fluida com a abertura de saída 20 para levar a polpa diluída, ou seja, o líquido de processamento a diante até uma etapa subsequente do processo, a qual pode incluir branqueamento, peneiramento, lavagem, formação de trama ou armazenagem, apenas para citar algumas opções.

A diluição da polpa ou da suspensão de fibra depois do disposi

tivo de processamento, ou seja, do meio de lavagem e/ou espessamento 10, pode ser efetuada por meio do parafuso de descarga 14 do meio de lavagem e/ou espessamento 10, um parafuso de diluição separado 16’ que possui um meio de introdução de líquido de diluição D (figura 1), um aparelho separado 10 de diluição mecânica 16” que possui um meio de introdução de líquido de diluição D (figura 2), ou o meio de diluição pode ser um ou mais condutos líquidos ou bicos de diluição dispostos, na prática, imediatamente depois do parafuso de descarga 14 do meio de lavagem e/ou espessamento 10, ou o líquido de diluição pode ser injetado, por meio dos bicos 16’”, na extremida15 de superior do piezômetro onde a suspensão de fibra espessa está entrando (figura 3). Desse modo, a polpa é, de acordo com todos os ensinamentos da técnica anterior, diluída antes da sua entrada na coluna de polpa do piezômetro ou tremonha de alimentação 18. Conforme já mencionado acima e em conexão com a discussão referente à prensa de lavagem, os meios de dilui20 ção são normalmente dispostos em um nível mais baixo do que o meio que descarrega o líquido espesso de processamento a partir do dispositivo de processamento, isso significa, na prática, que é a altura da descarga do meio de diluição que pode ser a altura máxima do piezômetro. Desse modo, é compreensível que os meios de lavagem, espessamento ou filtragem, ou 25 seja, o dispositivo de processamento seja disposto sobre a segunda ou terceira base no moinho.

O piezômetro 18 é tipicamente provido com meio 24 para medir o nível de superfície da polpa diluída no piezômetro. O nível de superfície da polpa diluída no piezômetro, quando em uso, é mantido entre limites superior 30 e inferior predeterminados, ou seja, dentro de uma assim chamada faixa de controle. O meio 24 para medir o nível de superfície da polpa compreende um sistema indicador do nível de superfície que possui um limite superior de controle do nível de superfície 26 e um limite inferior de controle do nível de superfície 28. É válido notar que existe uma variedade de meios de medição do nível de superfície da técnica anterior 24 que são aplicáveis. E em adição aos sistemas comuns de medição, a altura ou o nível do líquido de proces5 sarnento, ou seja, a polpa também pode ser medida através de métodos indiretos, por exemplo, através do método de tomografia do processo ou de raios gama. Um nível aplicável de superfície que mede a disposição que utiliza a tomografia é discutido, por exemplo, no WO-A1 -09019150.

Como soluções para os problemas discutidos acima, várias opções são sugeridas a seguir. O primeiro e mais fácil modo de melhorar o posicionamento do dispositivo de processamento em relação ao piezômetro é planejar a descarga do dispositivo de processamento para ocorrer diretamente no piezômetro, ou seja, sem levar o líquido de processamento primeiro para baixo e depois introduzi-lo no piezômetro. Outro modo é planejar para que a descarga do líquido de processamento a partir do dispositivo de processamento seja controlada por um meio de descarga inclinado, por exemplo, um alimentador de rosca inclinado que leva o líquido de processamento para cima da extremidade superior do piezômetro. E um terceiro modo é ajustar a consistência do líquido de processamento no piezômetro para que a altura da faixa de controle de nível no piezômetro possa ser diminuída. Os três modos discutidos acima podem ser usados juntos ou em qualquer combinação de dois modos, ou qualquer um dos três modos pode ser usado sozinho para atender a pelo menos um objetivo da presente invenção. Fica claro que cada um dos modos discutidos acima diminui a diferença de altura requerida entre o dispositivo de processamento e o piezômetro.

A figura 4 ilustra uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outro de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção. Neste caso, uma prensa de lavagem 10 é usada como um exemplo de vários mei30 os possível lavagem, filtragem ou de espessamento ou, de forma mais genérica, dispositivos de processamento. Conforme já mostrado nas figuras 1, 2 e

3, o parafuso de descarga 14 da prensa de lavagem 10 é disposto na parte superior da prensa de lavagem, ou seja, a alguns metros acima do nível de instalação do dispositivo de processamento, ou seja, em uma altura que corresponde à altura estrutural do dispositivo de processamento. A figura 4 mostra de maneira esquemática que o parafuso de descarga 14 alimenta a polpa espessada em uma consistência de 20 - 50%, geralmente entre 25 e 40%, para outro parafuso de alimentação 16 para descarregar o líquido espesso de processamento, ou seja, a polpa a diante no piezômetro 18, o qual está disposto em um lado da prensa de lavagem 10. O outro parafuso de alimentação 16 pode ser horizontal conforme mostrado na figura 4, por meio do qual a altura estrutural do dispositivo de processamento é considerada em uso total. Outra opção é projetar o parafuso de alimentação para ficar inclinado de modo que ele leve o líquido de processamento a partir do dispositivo de processamento para cima da extremidade superior do piezômetro. Também é possível que o próprio parafuso de descarga 14 (ou a sua extensão) da prensa de lavagem 10 fornceça o líquido espesso de processamento para o piezômetro 18, em cujo caso o piezômetro é posicionado em uma extremidade axial da prensa de lavagem 10. O que torna esta modalidade da presente invenção, bem como as seguintes modalidades da presente invenção, diferentes da técnica anterior é o posicionamento do piezômetro 18 em relação ao dispositivo de processamento, ou seja, ao meio de lavagem e/ou espessamento 10. Agora, o posicionamento mútuo do piezômetro 18 e da prensa de lavagem foi mudado radicalmente. A prensa de lavagem foi abaixada até o lado do piezômetro 18, ou seja, a prensa de lavagem é disposta de maneira preferida substancialmente no mesmo nível ou base que o piezômetro 18 ou no máximo em um nível cerca de 5 metros acima do nível inferior do piezômetro 18. Como de costume, a extremidade inferior do piezômetro 18 é provida com uma saída 20 e uma bomba, de maneira preferida, mas não necessariamente, uma bomba centrífuga 22 disposta em comunicação fluida com a saída 20 para a transferência do líquido diluído de processamento/suspensão de adiante no processo.

O piezômetro ou tremonha de alimentação 18 é provido com meio 24 para medir o nível de superfície do líquido de processamento, ou seja, a polpa no piezômetro 18, e um meio 30 para diluir a polpa no piezômetro 18. Visto que um objetivo da presente invenção é diminuir a faixa de controle do nível de superfície de um piezômetro o máximo possível, isso significa, na prática, que a consistência (ou, para ser específica, a consistên5 cia média) da suspensão de fibra dentro da faixa de controle do nível de superfície deve ser mantida o mais alta possível. A consistência média pode, por exemplo, ser determinada pelo cálculo do efeito do líquido de diluição adicionado ao líquido de processamento acima do limite inferior da faixa de controle do nível de superfície ou dentro da faixa de controle do nível de su10 perfície no piezômetro. Para poder efetuar o cálculo da consistência C e do fluxo de volume Qp, é preciso saber o líquido de processamento que entra no piezômetro. Ou seja, Qp * C fornece a quantidade (fluxo de volume) de matéria seca que entra no piezômetro. Em seguida, toda vez que uma determinada quantidade (fluxo de volume Qd 1) de líquido de diluição é adicionada ao 15 líquido de processamento, a consistência do líquido de processamento é calculada como se segue Ci = Qp * C /(Qp + Qdi). Esta será a consistência do líquido de processamento contanto que o líquido de diluição seja adicionado novamente em algum lugar mais baixo do piezômetro. Em seguida, a diferença de altura Ii1 entre os dois pontos de adição é medida, por meio da 20 qual o volume V1 do líquido de processamento que possui uma consistência de Ci também é descoberto, ou seja, V1 = A* Ii1, onde A é a área de fluxo da seção transversal do piezômetro. Os mesmos cálculos são repetidos para a segunda adição de líquido de diluição Qd2. A consistência do líquido de processamento abaixo do segundo ponto de adição é C2 = Qp * C / (Qp + Qd1 + 25 Qd2). Quando o próximo (terceiro) ponto de adição do líquido de diluição ou o limite inferior da faixa de controle do nível de superfície é alcançado, a segunda altura h2 pode ser medida, por meio da qual o volume V2 do líquido de processamento que possui uma consistência de C2 é descoberto, ou seja, V2 = A* h2. Os cálculos correspondentes são continuados contanto que hajam 30 pontos ou níveis de introdução de líquido de diluição acima do limite inferior da faixa de controle do nível de superfície. Se o nível mais baixo da faixa de controle do nível de superfície for alcançado, a consistência média Ca acima do nível mais baixo pode ser calculada como se segue Ca = (V1 * C1 + V2 * C2)/A * (h-ι + h2) = (h-ι * C1 + h2 * C2)/(h-i + h2). Em outras palavras, a consistência média é a divisão da soma de cada consistência individual multiplicada pela altura da área de consistência constante e a altura calculada a partir 5 do nível mais baixo da faixa de controle do nível de superfície até o primeiro ponto (mais superior) de adição do líquido de diluição. A explicação acima fornece apenas uma ideia exemplar de como a consistência média pode ser determinada. E, portanto, podem haver outras opções. Por exemplo, é possível determinar a consistência depois da adição do líquido de diluição feita 10 por outro meio, ou seja, através de um rotor giratório ou da tomografia do processo, por meio da qual os valores de consistência não precisam ser calculados.

Desse modo, para garantir a maior capacidade de controle do nível de superfície ou a consistência mais alta possível na faixa de controle do nível de superfície, o meio de diluição deve ser posicionado abaixo do limite inferior 28 da faixa de controle do nível de superfície. Além disso, o meio de diluição deve ser projetado, posicionado e dimensionado para que o líquido de processamento seja o mais homogêneo possível em termos de consistência ao entrar na descarga do piezômetro. Na prática, isso significa que o líquido de diluição deve ser dividido da forma mais uniforme possível por toda a seção transversal do piezômetro. Isso pode ser realizado dispersando-se o líquido de diluição uniformemente por toda a seção transversal toda vez que o líquido de diluição for adicionado ou dispondo-se o meio de introdução de líquido de diluição em diferentes níveis do piezômetro para que o seu efeito combinado seja suficientemente uniforme. No entanto, no caso em que a capacidade de controle ou consistência máxima não é necessária, pelo menos uma parte da diluição pode ser efetuada dentro da faixa de controle do nível de superfície ou até mesmo acima dela. Desse modo, um aspecto essencial da presente invenção é que a consistência média da polpa (assim chamada terceira consistência) na faixa de controle do nível de superfície ou acima do limite inferior da faixa de controle do nível de superfície deve ser pelo menos 1,5 - 2,0 vezes mais alta do que a consistência de bombeamento, ou seja, a consistência (assim chamada segunda consistência) na qual a polpa é finalmente diluída na parte inferior do piezômetro 18. Desse modo, existem meios para fornecer líquido de diluição ao líquido de processamento abaixo e/ou na faixa de controle do nível de superfície, o Ii5 quido de diluição fornecido pelo meio de alimentação tendo um fluxo de volume suficiente para reduzir a consistência do líquido de processamento até a consistência de bombeamento, ou seja, a terceira consistência na faixa de controle do nível de superfície é pelo menos 1,5 - 2 vezes mais alta do que a consistência de descarga. Em outras palavras, neste caso a questão é di10 minuir a consistência do líquido de processamento a partir de um nível de consistência para outro nível de consistência mais baixo, ou seja, por exemplo, a partir da consistência HC (acima de 18%) para a consistência MC (acima de 8% ou entre 6 - 15%).

Como um breve exemplo de um dispositivo de processamento, uma prensa de lavagem pode ser discutida. A consistência comum de descarga de uma prensa de lavagem ou seja, a primeira consistência está geralmente acima de 25%, e a consistência requerida de bombeamento na parte inferior do piezômetro, ou seja, a segunda consistência acima de 8 - 9%, até 14 - 15%. Desse modo, a consistência média na faixa de controle do nível de superfície no piezômetro é, de acordo com a presente invenção, mais ou menos cerca de 13% ou mais. Por meio da disposição descrita acima, é possível diminuir de forma significativa as exigências de altura da faixa de controle. Por exemplo, se for desejado que uma determinada quantidade absoluta de polpa (matéria sólida) esteja presente na faixa de controle, e a faixa de controle seja de 1,5 metro quando a polpa tiver 9% de consistência, a altura requerida da faixa de controle tem que ser de 1,04 metro se a polpa polpa tiver 13% de consistência ou a altura tem que ser de 0,75 m se a polpa tiver 18% de consistência. Em outras palavras, dobrando-se o valor da consistência, a altura requerida da faixa de controle pode ser diminuída pela metade.

Isso significa que o meio de diluição 30, quando em uso, é dimensionado e posicionado de modo que uma parcela substancialmente pequena do líquido de diluição seja introduzida na suspensão de fibra na faixa de controle do nível de superfície ou acima dela, ou que exista, para a maior parte da faixa de controle do nível de superfície entre os limites superior e inferior 26 e 28, uma polpa não diluída, ou seja, espessada e recebida no 5 estado espesso, ou seja, em uma assim chamada primeira consistência do dispositivo de processamento precedente (here a prensa de lavagem). De maneira preferida, o objetivo mencionado acima é alcançado quando o meio de diluição é posicionado para que a maior parte da introdução do líquido de diluição ocorra abaixo do limite inferior 28 da faixa de controle do nível de 10 superfície. Uma opção é dispor o meio de diluição tão baixo na faixa de controle do nível de superfície entre os limites de controle superior e inferior 26 e 28 quanto possível, de maneira preferida, totalmente abaixo do limite inferior de controle do nível de superfície 28, de modo que os meios de medição do nível de superfície acompanhem, pelo menos na maioria das vezes, as mu15 danças no nível de superfície da polpa não diluída. Isso significa naturalmente, na prática, que de maneira preferida, mas não necessariamente, todo o meio de diluição 30 está disposto abaixo do limite de nível mais baixo de superfície 28.

A construção do meio de diluição 30 desta modalidade da presente invenção tem algumas opções. Por exemplo, o meio de diluição 30 pode ser uma série de bicos dispostos na periferia do piezômetro 18, podendo haver possivelmente mais do que uma série de bicos, ou seja, duas ou mais uma séries de bicos, uma acima da outra, ou o meio de diluição 30 pode ser uma série de canos de injeção dispostos para se estenderem por todo o piezômetro 18. Para garantir uma diluição homogenizada e desse modo, um bombeamento confiável e sem problemas da suspensão de fibra, a injeção a partir dos bicos ou canso deve ser efetuada para que os jatos injetados de líquido de diluição penetrem profundamente na suspensão de fibra do piezômetro e cubra essencialmente toda a seção transversal do piezômetro. No caso de canos de injeção dispostos ao longo do piezômetro serem usados, os canos e seus bicos de injeção devem ser posicionados de tal modo que os sprays de injeção, novamente, cubram essencialmente toda a seção transversal do piezômetro. O líquido de diluição a ser disposto dentro da suspensão de fibra espessa pode estar em uma temperatura elevada, caso a polpa precise ser aquecida. O líquido de diluição pode ser água, filtrado ou qualquer líquido aplicável que possivelmente contenha pelo menos 5 um aditivo ou químico, por exemplo, para a regulagem simultânea do valor de pH do líquido de processamento.

Os limites superior e inferior do meio de medição do nível de superfície, os quais foram discutidos acima não precisam ser mudanças individuais e físicas de limite e eles podem ser pontos definidos em um sistema 10 de medição/controle do nível de superfície. Na prática, isso significa que a faixa atual da medição do nível de superfície utilizada pelo sistema pode ser mais ampla do que a faixa entre os limites superior e inferior, ou seja, a faixa de controle do nível de superfície. No entanto, o controle do nível de superfície torna-se mais fácil caso as entradas para o líquido de diluição, ou seja, 15 para a diluição do líquido de processamento estejam dispostas abaixo do limite de nível mais baixo.

A disposição mostrada na figura 4 opera para que a polpa seja primeiramente introduzida no dispositivo de processamento 10, ou seja, neste caso, o aparelho de lavagem e/ou espessamento, ao longo de um ou mais 20 condutos 12. A polpa é tratada no dispositivo de processamento, por exemplo, com lavagem ou espessamento. A polpa espessada é introduzida a partir do dispositivo de processamento 10 em uma primeira consistência, cerca de 20% ou mais, no piezômetro 18 por meio do parafuso de descarga 14 do dispositivo de processamento 10, possivelmente com a ajuda de outro ali25 mentador de rosca 16. Neste caso, deve ser compreendido que o outro alimentador de rosca usado pode ser um alimentador de rosca não apenas horizontal, mas também inclinado. Desse modo, a disposição do alimentador de rosca para a inclinação vertical move a polpa para cima em direção ao piezômetro, por meio da qual a lavagem ou o meio de espessamento pode 30 ser, novamente, levado para um nível mais baixo. A consistência da polpa é mantida de maneira preferida substancialmente inalterada na parte superior do piezômetro 18, ou seja, na parte superior do piezômetro 18 e na parte superior da faixa de controle de nível entre os limites superior e inferior, 26 e 28, respectivamente, e de maneira ainda mais preferida acima do limite inferior 28.

Desse modo, a polpa espessada é submetida de maneira preferida à injeção de líquido de diluição na parte inferior da faixa de controle, e de maneira mais preferida totalmente abaixo do limite inferior de controle 28, ou seja, de maneira típica, água ou algum outro líquido de diluição é introduzido na polpa para que ela seja diluída na parte inferior do piezômetro. Desse modo, a consistência da polpa é diminuída de maneira típica, para uma segunda consistência, em um nível acima de 8%, de maneira preferida entre 8 - 15%, ou seja, para a faixa de polpa MC bombeável. Visto que a consistência do líquido de processamento na parte superior do piezômetro, ou seja, na parte superior do piezômetro e na parte superior da faixa de controle de nível, de maneira preferida totalmente acima do limite inferior 28 da faixa de controle de nível, é mantida consideravelmente alta, é possível encurtar (para reduzir a altura) a faixa de controle de forma significativa da técnica anterior onde o controle ocorre através do acompanhamento das mudanças de nível da polpa diluída. Por exemplo, se a consistência de polpa espessada, ou seja, a primeira consistência fosse de 21% e a consistência da polpa diluída, ou seja, a segunda consistência fosse de 7%, a técnica anterior requeria uma faixa de controle ou altura três vezes mais longa/mais alta do que a disposição da presente invenção, quando a diluição da polpa na presente invenção ocorre totalmente abaixo do limite inferior de controle. Sendo assim, o piezômetro ou pelo menos a sua faixa de controle do nível de superfície pode ser criado em um valor significativamente menor em comparação aos piezômetros da técnica anterior. Ou, se as dimensões do piezômetro forem mantidas, o tempo de residência para controlar a operação do piezômetro ou bombear é triplicado. Além disso, o piezômetro pode ser operado como uma armazenagem temporária para a polpa diluída, embora apenas a parte inferior do piezômetro contenha polpa diluída. Um aspecto óbvio desta modalidade da presente invenção, a qual não tem nenhum meio giratório de fixação para o líquido de diluição, é que é a bomba centrífuga que homogeniza e mistura adicionalmente o líquido de diluição com a polpa. A bomba 22 descarrega a polpa para outro processamento.

A figura 5 ilustra uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outro de acordo com uma segunda modalidade preferida da presente invenção. Esta modalidade corresponde à modalidade da figura 4, exceto por um método diferente de diluição da polpa. A presente modalidade mostra, de fato, dois dispositivos que também são aplicáveis separadamente. Para começar, a bomba 22 é provida com um meio de fluidização de polpa 38 na sua saída que se estende de maneira preferida pela abertura de saída 20 do piezômetro 18, e possivelmente para dentro do piezômetro 18 também. Esse tipo de dispositivo de fluidização pode ser usado em combinação com qualquer meio de diluição, ou seja, não apenas com o meio da segunda modalidade. Na disposição da figura 5, o líquido de diluição é, conforme na modalidade anterior, introduzido na polpa abaixo da superfície da polpa no piezômetro

18, quando em operação. O líquido de diluição é levado para dentro da parte inferior do piezômetro 18, ou seja, para dentro da parte inferior da faixa de controle de nível entre os limites de controle superior e inferior, 26 e 28, respectivamente, de maneira preferida totalmente abaixo da faixa de controle 20 do nível de superfície por meio de um cano 42. Nesta modalidade, o cano forma um eixo 42 de um misturador vertical 40 que possui um conduto axial para levar o líquido de diluição até a parte inferior do piezômetro 18. O próprio cano ou eixo 42 pode ser provido com um ou mais bicos ou aberturas de alimentação na sua extremidade inferior para injetar o líquido de diluição 25 dentro da polpa e uma ou mais lâminas 44 ou pás para dispersar e misturar o líquido de diluição com a polpa por toda a seção transversal do piezômetro. As lâminas ou pás 44 podem ser dispostas, caso desejado, para conduzir a suspensão de fibra em direção à abertura de saída de descarga 20 do piezômetro 18. Pelo menos uma parte de um ou mais bicos ou aberturas de 30 alimentação para o líquido de diluição também pode ser disposta em uma ou mais lâminas/pás 44. O cano ou eixo 42 pode se estender para dentro do piezômetro 18 por cima ou por baixo do piezômetro 18. O cano ou eixo 42 pode ter aberturas ou bicos de alimentação de líquido de diluição ao longo de todo o seu comprimento, porém, os bicos ou aberturas que alimentam o líquido de diluição para a diluição principal estão localizados abaixo do limite inferior 28 da faixa de controle do nível de superfície.

O eixo 42 que se estende pela polpa espessada na parte superi

or do piezômetro 18 pode ser provido com uma ou mais lâminas adicionais 46 ao longo do seu comprimento, as quais são utilizadas principalmente durante a medição do nível de superfície da polpa no piezômetro 18. Na prática, isso é efetuado por meio do monitoramento da potência requerida para 10 girar o eixo 42. De maneira adicional, as lâminas 46 podem ser dispostas para alimentar a suspensão de fibra em direção à abertura de saída de descarga 20 do piezômetro 18.

A entrada de polpa espessada dentro do piezômetro 18 é mostrada de maneira esquemática para ocorrer por meio de um alimentador de 15 rosca 16 que se estende para dentro do piezômetro 18. A entrada atual no piezômetro 18 pode ser disposta com uma abertura na parede lateral ou na tampa superior do piezômetro 18. O alimentador de rosca pode ser não apenas horizontal, mas também inclinado, possivelmente para cima.

Em vista da descrição acima, também deve ser compreendido que os ensinamento da figura 4 e da figura 5 podem ser combinados de algumas maneiras apropriadas. Primeiramente, é possível introduzir líquido de diluição no piezômetro como uma alternativa ou em adição aos bicos dispostos ao longo da periferia através da parede do piezômetro e também através de um ou mais canos de líquido de diluição que se estendem para dentro da parte inferior do piezômetro por cima, através da parede lateral ou por baixo do piezômetro. A parte do(s) cano(s) localizada na parte inferior do piezômetro, ou seja, em uma assim chamada zona de diluição, é provida com um ou mais bicos ou aberturas de alimentação para injetar líquido de diluição na polpa. Em segundo lugar, o meio de diluição discutido acima pode ser provido com meios de fixação separados que se estendem para dentro de uma zona de diluição por cima, por baixo ou através da parede lateral do piezômetro. Em terceiro lugar, a modalidade da figura 4 pode ser provida com os meios de fixação separados discutidos acima.

A figura 6 ilustra uma disposição para a transferência de um líquido de processamento a partir de um estágio de processo para outro de acordo com uma terceira modalidade preferida da presente invenção. Essa modalidade corresponde intimamente àquela das figuras 4 e 5, exceto pela introdução do líquido de diluição e pelo meio de fixação. Na modalidade da figura 6, o líquido de diluição é, novamente, introduzido na polpa abaixo da superfície da polpa, de maneira mais preferida, abaixo do limite inferior de controle 28, no piezômetro 12, quando em operação. Nesta modalidade, o piezômetro 18 é provido, de maneira preferida próximo ao fundo, com um misturador giratório substancialmente horizontal 50, o qual também opera como meio para introduzir o líquido de diluição. Para tal propósito, o misturador 50 é provido com um eixo côncavo 52 que possui um conduto axial para o líquido de diluição e uma ou mais pás 54 para misturar o líquido de diluição com a polpa. A atual introdução do líquido de diluição na polpa é feita através de um ou mais bicos de injeção ou aberturas de alimentação providas no misturador eixo 52, em uma ou mais pás misturadoras 54 ou em ambas. Naturalmente, também é possível levar o líquido de diluição para dentro do piezômetro sozinho ou junto com as aberturas/bicos no misturador giratório 50 por meio de algum outro meio, tais como injetores que se estendem através das paredes do piezômetro (figura 4) ou dos canos que se estendem para dentro da parte inferior do piezômetro (figura 5). O misturador 50 pode ser, se desejado, projetado para atuar também como um transportador ou um alimentador que transporta polpa em direção à saída 20 do piezômetro 18. Em vista da descrição acima, também deve ser compreendido que o misturador 50 não precisa ser necessariamente horizontal, mas misturadores inclinados também servem. Além disso, a bomba 22 pode ser provida com um dispositivo de fluidização discutido em conexão com figura 4. E por fim, o misturador giratório 50 também pode ser usado para fluidizar a polpa.

As figuras 7 e 8 ilustram uma comparação entre um estágio de branqueamento da técnica anterior (figura 7) e um estágio de branqueamento que utiliza a disposição da presente invenção (figura 8). Um estágio de branqueamento, não especificado de qualquer modo mais detalhado, pode ser considerado para começar o bombeamento da polpa a partir de um estágio do processo anterior e em direção à torre de branqueamento 64 por 5 meio de uma bomba 60. O químico C é misturado com a polpa por meio de um misturador 62. A polpa é levada posteriormente para uma torre de branqueamento 64 e a partir da torre de branqueamento 64 até uma torre de armazenagem ou um tanque de sopro 66 que pode atuar como um recipiente para fornecer ao químico C tempo suficiente para as reações com a suspen10 são de fibra. O tanque de sopro 66 depois da torre de branqueamento pode ter um diâmetro substancialmente pequeno (ao contrário do que é ilustrado na figura 7) se não houver a necessidade de prover qualquer tempo de retenção no tanque de sopro, porém, ele é usado como um piezômetro prolongado que se estende a partir do nível superior da torre de branqueamento 64 15 até o inferior ou a base do chão BF do edifício. A partir da torre de armazenagem/tanque de sopro 66, a polpa é descarregada em uma bomba 68 que transfere a polpa para um dispositivo de processamento 10, ou seja, para um dispositivo de lavagem e/ou espessamento posicionado sobre a primeira base 1F ou a segunda base 2F do edifício. Posteriormente, a disposição da 20 técnica anterior funciona do modo discutido em conexão com as figuras 1, 2 e 3.

Na disposição da presente invenção descrita na figura 8, o fluxo do processo é substancialmente similar àquele ilustrado na figura 7, exceto pela transferência da polpa a partir da torre de armazenagem/tanque de so25 pro 66 para o dispositivo de processamento 10 e pelo posicionamento do dispositivo de processamento 10 em relação ao piezômetro 18. A disposição da invenção torna possível transferir a polpa a partir da torre de armazenagem/tanque de sopro 66 diretamente para o dispositivo de processamento 10 sem bombeamento, ou seja, utilizando-se a cabeça da polpa na torre de 30 armazenagem/tanque de sopro 66. Em outras palavras, apesar da perda de fluxo ou de pressão na descarga da torre de armazenagem/tanque de sopro 66, na tubulação entre a torre de armazenagem 66 e o dispositivo de processamento 10 e na alimentação do dispositivo de processamento 10, a cabeça da polpa da torre de armazenagem 66 é suficiente para introduzir a polpa no dispositivo de processamento 10. Como pode ser visto, o dispositivo de processamento, ou seja, o meio de lavagem ou espessamento 10 está 5 tão próximo da extremidade inferior do tanque de sopro, ou seja, da base do chão BF que ele pode ser suportado na base do chão BF por meio de uma estrutura de suporte 70, por meio da qual não há necessidade das primeira e segunda bases na instalação de branqueamento conforme mostrado na técnica anterior figura 7. Outra alternativa é projetar a torre de armazena10 gem/tanque de sopro para ter um fundo substancialmente na altura ou nível do dispositivo de processamento, ou então na altura ou nível da(s) entrada(s) do dispositivo de processamento. Desse modo, fica claro que em tal caso, o líquido de processamento não é diminuído até o nível inferior BF conforme mostrado na figura 8, mas sim diretamente descarregado a partir 15 da torre de armazenagem/tanque de sopro no dispositivo de processamento. Nesta opção, a torre de armazenagem/tanque de sopro também pode ter, se desejado, um diâmetro reduzido por meio do qual ela pode ser chamada de um piezômetro.

Como um exemplo prático, um piezômetro poderia ser discutido, dentro do qual a polpa é descarregada a partir de uma prensa de lavagem em uma consistência de 25%. A bomba usada para descarregar o piezômetro exige um cabeçote de entrada de pelo menos 5 metros e uma consistência de 9%. Na disposição da técnica anterior, o piezômetro tem uma altura de 7 metros, ou seja, 5 metros para o cabeçote de entrada, 1,5 metro para a faixa de controle de nível e 0,5 metro para a introdução de polpa no piezômetro. Os meios de diluição, os quais são dispostos acima do piezômetro e sobre a mesma base que o dispositivo de processamento, precisam de uma altura adicional de 1 - 2 metros. Desse modo, a base sobre a qual o meio de diluição e o dispositivo de processamento estão, está cerca de 8 - 10 metros acima da base do chão. Usando-se os princípios da presente invenção, o cabeçote de entrada da bomba é o mesmo, ou seja, 5 metros, porém, a altura da faixa de controle pode ser diminuída para 0,75 metro usando-se uma consistência mais alta (cerca de 18%) na faixa de controle de nível. Desse modo, a polpa poderia ser introduzida no piezômetro em uma altura de 5,75 metros. Agora, se o parafuso de descarga da prensa de lavagem estiver 2,5 metros acima do nível da instalação da prensa de lavagem, o nível da insta5 lação da prensa de lavagem estará cerca de 3,25 metros acima do nível inferior do piezômetro. E, se a introdução da polpa no piezômetro for feita por meio de um alimentador inclinado de rosca, fica fácil levar a prensa de lavagem ainda mais baixa a uma altura de cerca de 2 - 2,5 metros, por exemplo. Desse modo, usando-se os princípios da presente invenção, o esquema da 10 instalação pode ser mudado de forma significativa, visto que o dispositivo de processamento não precisa de nenhuma base adicional e ele pode ser suportado sobre as pernas que possuem uma altura de alguns metros. Tal construção permite, por exemplo, o posicionamento de tanques de filtrado imediatamente abaixo do dispositivo de processamento na base do chão.

A presente invenção também pode ser usada em uma ampla va

riedade de aplicações fora da indústria de polpa e papel, o que foi discutido acima apenas como um exemplo. As outras aplicações incluem sem qualquer limitação, tratamento de biomassa e produção de biocombustível. Em tais processos, a matéria-prima precisa ser pré-tratada ou hidrolizada, de 20 modo que meios de filtragem e/ou espessamento e bombeamento subsequente são requeridos. Tal matéria-prima pode ser, por exemplo, grama, palha, bagaço, madeira, casca de árvore, talos de milho, etc.

Ficou claro que a invenção não está limitada aos exemplos mencionados acima e que ela pode ser implantada em várias outras modali25 dades diferentes dentro do escopo da ideia inventiva. Também ficou claro que os aspectos em cada modalidade descrita acima podem ser usados em conexão com as outras modalidades sempre que for viável. Também deve ser compreendido que a ideia de determinar a consistência média bem como a mistura suficientemente uniforme do líquido de diluição para toda a seção 30 transversal do piezômetro acima da descarga do piezômetro pode ser aplicada em conexão com todas as modalidades da presente invenção apesar do fato de ela ter sido discutida em conexão com uma modalidade.

Claims

1. Método de transferência de um líquido de processamento de uma etapa de processo para outra, o método compreendendo as etapas para: · Descarregar o líquido de processamento em uma primeira consistência a partir de um dispositivo de processamento (10); • Levar o líquido de processamento para um piezômetro (18); • Diluir o líquido de processamento em uma segunda consistência; ou seja, para uma consistência MC; • Prover o piezômetro (18) com meio (24) para medir o nível de superfície do líquido de processamento no piezômetro (18), o meio de medição (24) tendo uma faixa de controle do nível de superfície com um limite superior de controle do nível de superfície (26), e um limite inferior de controle do nível de superfície (28) para manter, quando em uso, o nível de superfície do líquido de processamento entre os limites superior e inferior de controle do nível de superfície; • Descarregar o líquido de processamento na segunda consistência do dito piezômetro (18) por meio de uma bomba (22) disposta em comunicação fluida com uma abertura de saída de descarga (20) provida no piezômetro (18), caracterizado ainda pela etapa para: • Prover o líquido de processamento na faixa de controle do nível de superfície no piezômetro (18) com uma consistência média, ou seja, uma terceira consistência, a terceira consistência sendo pelo menos 1 vez e meia maior do que a segunda consistência.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a terceira consistência é pelo menos 2 vezes maior que a segunda consistência.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por efetuar a diluição do líquido de processamento na segunda consistência no piezômetro (18) abaixo da faixa de controle do nível de superfície.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por efetuar a diluição por meio de um dispositivo giratório (40, 50) que possui uma ou mais lâminas ou pás (44, 54) e um dispositivo giratório (40, 50) que alimenta o líquido de processamento em direção à abertura de saída de descarga (20).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por medir o nível de superfície do líquido de processamento no piezômetro (18) através do uso de um dispositivo giratório (42) que possui uma ou mais lâminas (46) dentro da faixa de controle do nível de superfície, raios gama e tomografia do processo.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira consistência é de cerca de 20 - 50%, e que a segunda consistência está acima de 8%, de maneira preferida entre 1 e 15%.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por introduzir o líquido de processamento no dispositivo de processamento (10) sem bombear.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as etapas de processo são branqueamento e lavagem na indústria de polpa e que o líquido de processamento é fornecido a partir da etapa de branqueamento para a etapa de lavagem sem bombeamento.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por pelo menos por aquecer o líquido de processamento por meio do líquido de diluição e adicionar um químico ao líquido de processamento por meio do líquido de diluição.

10. Disposição para a transferência de um líquido de processamento de uma etapa de processo para outra, a disposição compreendendo um dispositivo de processamento (10) a partir do qual o líquido de processamento é descarregado em uma primeira consistência, meio para diluir o líquido de processamento, um piezômetro (18) no qual o líquido de processamento é descarregado, meio (24) para medir o nível de superfície do líquido de processamento no piezômetro (18), uma abertura de saída de descarga (20) para descarregar o líquido diluído de processamento a partir do piezômetro (18), uma bomba (22) disposta em comunicação fluida com a abertura de saída de descarga (20) para a transferência do líquido de processamento a diante em uma segunda consistência, o meio de medição sendo provido com uma faixa de controle do nível de superfície que possui um limite superior de controle do nível de superfície (26) e um limite inferior de controle do nível de superfície (28), caracterizada pelo fato de que o meio de diluição compreende os meios (30, 44, 54) para dispersar e que o líquido de diluição de alimentação na seção transversal do piezômetro (18) em comunicação com o líquido de processamento e que o meio de diluição (30,44, 54) está posicionado e dimensionado para que a consistência média do líquido de processamento na faixa de controle do nível de superfície, ou seja, uma terceira consistência, seja pelo menos 1 vez e meia maior do que a segunda consistência.

11. Disposição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os meios de diluição são um ou mais bocais ou aberturas para introduzir líquido de diluição no líquido de processamento.

12. Disposição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um ou mais bicos (30) ou aberturas estão dispostos em um perímetro do piezômetro (18) e em uma extremidade de um cano (42, 52) que se estende para dentro do piezômetro (18).

13. Disposição, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o cano (42, 52) é um eixo e côncavo giratório do meio de fixação (40, 50).

14. Disposição, de acordo com as reivindicações 13, caracterizado pelo fato de que o eixo côncavo giratório (42, 52) é provido com lâminas ou pás (44, 54) para introduzir e/ou misturar o líquido de diluição com o líquido de processamento.

15. Disposição, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o eixo côncavo giratório (42) se estende para dentro do piezômetro (18) por cima e é provido com lâminas (46) posicionadas dentro da faixa de controle do nível de superfície, as lâminas (46) sendo usadas para medir o nível de superfície no piezômetro (18).

16. Disposição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que a bomba (22) é provida com meio de fluidização do líquido de processamento (38) que se estende pela abertura de saída de descarga (20) do piezômetro (18).

17. Instalação industrial que possui pelo menos uma torre (64, 66) para o tratamento de um líquido de processamento e um dispositivo de processamento (10) para lavar e/ou espessar o líquido de processamento, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de processamento (10) é suportado na mesma base BF com a torre (64, 66).

18. Instalação industrial, de acordo com a reivindicação17, caracterizada pelo fato de que a instalação industrial é um moinho de polpa química, um moinho de fibra reciclada, um moinho de fibra mecânica, uma instalação para tratamento de biomassa e uma instalação de produção de biocombustível.

19. Instalação industrial, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de um piezômetro (18) provido na sua parte inferior com uma bomba de descarga (22) disposta sobre a mesma base BF com a torre (64, 66) e o dispositivo de processamento (10) para receber o líquido de processamento a partir do dispositivo de processamento (10) e para a transferência do líquido de processamento a diante na instalação.

20. Método de simplificação do esquema de uma instalação industrial usada para o tratamento de um líquido de processamento em pelo menos duas etapas sucessivas de processo, a instalação industrial tendo um dispositivo de processamento com a altura estrutural, onde uma etapa de processo é efetuada e um piezômetro é usado para a transferência do líquido de processamento a partir dessa etapa de processo para outra, o método compreendendo a etapa para efetuar pelo menos um estágio dentre: · Levar a altura estrutural do dispositivo de processamento em uso; • Dispor a introdução do líquido de processamento a partir do dispositivo de processamento no piezômetro por meio de um meio de alimentação inclinado para cima, e • Reduzir a altura da faixa requerida de controle do nível de superfície no piezômetro, para levar o dispositivo de processamento para um nível mais baixo na instalação industrial.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por levar a altura estrutural do dispositivo de processamento em uso total dispondo a descarga a partir do dispositivo de processamento diretamente dentro do piezômetro.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado para reduzir a altura da faixa requerida de controle do nível de superfície no piezômetro dispondo a consistência média do líquido de processamento na faixa de controle do nível de superfície pelo menos 1 vez e meia maior do que mais alta do que a consistência do líquido de processamento a ser descarregada.