CN1599822A - 用于在臭氧漂白之前对浆料进行处理的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种处理浆料的系统，该系统包括用于使浆料脱水至至少20％的纤维浓度的一脱水装置(2)、在用于切碎已脱水的浆料的一封闭的浆料切碎容器(6)以及来自浆料切碎容器的一出口管(22)。一传送螺杆(18)设置在出口管中，用来将碎浆料从浆料切碎容器传送穿过出口管，并传送穿过一反应容器(6)，用于通过与臭氧气体反应来漂白碎浆料。出口管(22)设计为带有一加高的顶部(27)，以在出口管中顶部与传送螺杆之间形成一无浆料的上部气体空间(29)。在出口管的该上部气体空间中设置一呈分隔壁(31)形式的流动限制件，用以限制气流穿过该气体空间，藉此来减少传送螺杆在出口管中的泵送作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种浆料处理方法，其中使浆料脱水至至少20％干度的纤维浓度，在一封闭的浆料切碎容器中切碎已脱水的浆料，借助于一出口管内的一传送螺杆将碎浆料从浆料切碎容器穿过出口管并经由对环境气密的一管道直接传送至一反应容器，所述管道的内部与出口管的内部以及反应容器的内部连通，并且在反应容器中通过与臭氧气体反应来漂白碎浆料。
本发明还涉及一种浆料处理系统，包括用于使浆料脱水至至少20％干度的纤维浓度的一脱水装置、在其中切碎已脱水的浆料的一封闭的浆料切碎容器、来自浆料切碎容器的一出口管、以及设置在出口管中并用来将碎浆料从浆料切碎容器传送穿过出口管的一传送螺杆。该系统还包括用于通过与臭氧气体反应来漂白碎浆料的一反应容器，以及对环境气密并将浆料切碎容器的出口管气密地连接至反应容器的一管道，以使出口管的内部经由该管道的内部直接与反应容器的内部连通。
背景技术
从SE 514416中可获知一种这种类型的方法和系统。根据该已知的方法，碎浆料是经由出口管不被压缩地连续传送出浆料切碎容器的，以致出口管保持充满通过的浆料。碎浆料从出口管穿过气密管道被直接传送至反应容器，与此同时，在浆料切碎容器中的压力保持高于反应容器中的气体压力。已证实，(1)使出口管充满着通过的非压缩碎浆料和(2)使浆料切碎容器中的气体压力保持高于反应容器中的气体压力这两种措施的结合足以防止臭氧气体从反应容器向上游泄漏至外界。
传统上，借助于一柱塞螺杆将碎浆料从浆料切碎容器传送至一疏解机的，其疏解机中对浆料进行疏解，然后在反应容器中漂白己疏解的浆料，参见WO9605365A1。该柱塞螺杆的作用是将碎浆料压缩成构成防止臭氧气体从反应容器在系统向上游泄漏到外界的气塞的塞子。疏解机的作用是疏解离开柱塞螺杆的压缩浆料，以使该浆料获得较大的比表面，以有助于臭氧气体与浆料的木质素反应。因此，为了获得较高的臭氧利用率和良好的漂白选择性，就必须要对进入反应容器的浆料进行疏解。使用SE 514416 C2的方法和系统已可不再需要柱塞螺杆和疏解机。
不过，当使用根据SE 514416 C2的方法和系统时，产生了问题，即传送螺杆在充满碎浆料的出口管中起到了泵的作用，这导致一定量的空气从浆料切碎容器被泵送到反应容器。因此，在反应容器中，空气与臭氧气体混合。由于空气中的含氮量，剩余臭氧气体的含氧量会比较小，这就使得剩余气体的价值下降。例如，如果剩余气体具有足够的含氧量时，它就会用氧气来去除木质素。
发明内容
本发明的一个目的是改进根据SE 514416 C2的已知方法，以显著地减少与臭氧气体混合的空气量。
该目的由最初所述的方法来实现，其特点在于，由穿过出口管的一传送螺杆传送碎浆料，以致在碎浆料容器与气密管道之间在出口管道中形成一上部气体空间，并限制气流穿过碎浆料容器与气密管道之间的上部气体空间。这减小的传送螺杆的泵送作用，使仅有无关紧要的量的空气能泄漏到反应容器中。
根据本发明的一较佳实施例，传送螺杆在浆料切碎容器中延伸并在其中切碎浆料，并在浆料切碎容器中传送螺杆的上方形成另一上部气体空间。这可进一步减小了传送螺杆的泵送作用。
较佳的是，传送螺杆利用至少一个带齿的传送螺纹切碎浆料切碎容器中的浆料。
在浆料切碎容器中气体压力以保持低于反应容器中的压力为好，这可进一步减少空气泄漏到反应容器中。较佳的是，将浆料切碎容器中的气体压力和反应容器中的气体压力调节到一预定值，以使这些气体压力之间的差值适宜地在0.1-1.5千帕的范围内。在浆料切碎容器和反应容器中的气体压力以保持低于外界大气压为好。例如，浆料切碎容器中的气体负压可从0.1至1.5千帕，而反应容器中的气体负压可在0.01至0.4千帕之间。
气密管道中的碎浆料适于利用重力来传送。
本发明的另一目的是改进已有的、根据SE 514416 C2的系统，以显著地减少在系统工作的过程中与臭氧气体混合的空气量。
该目的由最初所述的系统来实现，其特点在于，出口管设计为带有一加高的顶部，以在出口管中顶部与传送螺杆之间形成一无浆料的上部气体空间，该气体空间在浆料切碎容器与气密管道之间延伸；并且，出口管还设计为带有一流动限制件，该流动限制件布置在出口管中的上部气体空间内，用以限制气流穿过该气体空间。
根据本发明系统一较佳实施例，传送螺杆在浆料切碎容器中延伸，并且浆料切碎容器设计为带有一加高的顶部，以在浆料切碎容器中传送螺杆的上方形成另一无浆料的上部气体空间。
流动限制件较佳的是包括在气体空间中垂直于出口管延伸一分隔壁。该分隔壁适宜地定位在碎浆料进入出口管的出口管端部处。不过，分隔壁也可以放置在出口管中的其它位置处。
该系统有利的是包括一压力调节装置，用以在浆料切碎容器中保持一低于反应容器中的气体压力的气体压力。压力调节装置将浆料切碎容器中的气体压力和反应容器中的气体压力调节到预定值。较佳的是，压力调节装置包括：设置在浆料切碎容器中的、用于从那里排放气体的气体出口中的一输出功率可控的第一风机，设置在反应容器中的、用于从那里排放气体的气体出口的一输出功率可控的第二风机，用于感应浆料切碎容器中的气体压力的第一压力传感器，用于感应反应容器中的气体压力的第二压力传感器，以及分别响应第一和第二压力传感器来相应地控制第一和第二风机的输出功率的控制单元。
附图说明
下面将参照附图来更详细地描述本发明，其中：
图1示意地示出本发明系统的一个例子；
图2和3分别是沿着图1中的线II-II和III-III剖切的剖视图。
具体实施方式
图中示出了一种浆料处理系统，该系统包括脱水装置2、浆料切碎装置4和用于通过与臭氧气体反应而漂白浆料的反应容器6。脱水装置2包括被设置成在壳体10中反向旋转的两个压辊8和用于要在壳体10的下部中脱水的浆料的入口12。马达14用于驱动压辊8旋转。细长且封闭的浆料切碎容器16沿着压辊8在其上方延伸。在该浆料切碎容器16中，一传送螺杆18平行于压辊8延伸。浆料切碎容器16设计为带有一加高的顶部15，以在浆料切碎容器16中传送螺杆18的上方形成一无浆料的上部气体空间17。另一个马达20适于驱动该传送螺杆18旋转。浆料切碎容器16具有用于已由压辊8脱水的浆料的一下部细长入口(如图2所示)和用于已脱水和切碎的浆料的出口管22，传送螺杆18延伸穿过该出口管22。
传送螺杆18具有直径恒定的杆芯24和螺距及直径恒定的带齿的传送螺纹26。或者，传送螺杆18可以具有多个传送螺纹26。传送螺纹26在出口管22中延伸的那部分也可不带齿。
出口管22也设计为带有一加高的顶部27，以在出口管18中顶部27与传送螺杆18之间形成一无浆料的上部气体空间29。出口管22内的下部成半圆形横截面，并与传送螺杆18相配。一分隔壁31形式的一流动限制件在气体空间29中垂直于出口管22延伸，并位于碎浆料进入出口管22处的出口管22端部处。分隔壁31形成有一与传送螺杆18相配的下部半圆形横截面。
垂直气密管道28将出口管22气密连接至反应容器6中的上部入口30，以使出口管22的内部经由管道28的内部而与反应容器6的内部直接连通。反应容器6具有用于排出已漂白浆料的下部出口管道32和用于排放气体的上部出口管道36。还存在用于向反应容器6的内部供给臭氧气体的装置(未图示)。
控制单元38藉由信号线路与用于感应浆料切碎容器16中的气体压力P1的压力传感器40、以及用于感应反应容器6中的气体压力P2的压力传感器42相连接。该控制单元38藉由其它的信号线路还与位于来自浆料切碎容器16的上部出口管道46中的输出功率可控的风机44、以及位于反应容器6的上部出口管道36中的同样输出功率可控的另一个风机48相连接。
在运行期间，将浆料悬浮液通过脱水装置2的入口泵送至藉由马达14而反向旋转的两压辊8，两压辊的旋转方向如图3中的箭头所示，这样浆料在脱水时就在压辊8之间被牵拉到浆料切碎容器16的入口。在进入浆料切碎容器16的入口时，已脱水浆料的纤维浓度为20-50％干度。在浆料切碎容器16中，由马达20旋转的传送螺杆18的带齿的传送螺纹26切碎浆料。在浆料切碎操作的过程中，气体空间27中无浆料。取决于所要的结果，传送螺纹26的齿形可设计成能相对较粗或较细地切碎浆料。
传送螺杆18将碎浆料传送通过出口管22，而不压缩该浆料，也不完全充满出口管22(出口管22的上部气体空间29没有被充装)，藉此来减小传送螺杆的泵送作用。分隔壁31限制浆料切碎容器16与反应容器6之间的气体流动。碎浆料从出口管22下来穿过垂直管道28到达反应容器6，并在反应容器6中通过与臭氧气体反应而漂白。最后，经由下部出口32从反应容器6中取出漂白的浆料。
控制单元38响应压力传感器40和42，例如通过速度控制来控制风机44和48的输出功率，以使浆料切碎容器16中的气体压力P1保持低于反应容器6中的气体压力P2。从而就能有效地防止浆料切碎容器16中的空气进入反应容器。控制单元38将气体压力P1和气体压力P2都保持在低于外界大气压。适宜的是，在控制单元38将气体压力P1与P2之间的压差调向选自0.1-1.3千帕范围内的一预定值的同时，将气体压力P1保持在0.1-1.5千帕atu的范围内，并将气体压力P2保持在0.01-0.04千帕atu的范围内。
Claims (15)
1.一种浆料处理方法，其中使浆料脱水至至少20％干度的纤维浓度，在一封闭的浆料切碎容器(16)中切碎已脱水的浆料，借助于一出口管(22)内的一传送螺杆(18)将碎浆料从浆料切碎容器穿过出口管(22)并经由对环境气密的一管道(28)直接传送至一反应容器(6)，所述管道的内部与出口管的内部以及反应容器的内部连通，并且在反应容器(6)中通过与臭氧气体反应来漂白碎浆料，其特征在于：
—由穿过出口管(22)的一传送螺杆(18)传送碎浆料，以致在碎浆料容器(16)与气密管道(28)之间的出口管道(22)中形成一上部气体空间(29)，并且
—限制气流穿过碎浆料容器与气密管道之间的上部气体空间。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，传送螺杆(18)在浆料切碎容器(16)中延伸并在其中切碎浆料，并在浆料切碎容器中传送螺杆的上方形成另一上部气体空间。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，浆料切碎容器中的气体压力(P1)保持低于反应容器中的压力(P2)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将浆料切碎容器(16)中的气体压力(P1)和反应容器(6)中的气体压力(P2)调节到预定值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，浆料切碎容器(16)和反应容器(6)中的气体压力保持低于外界大气压。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，碎浆料在气密管道(28)中利用重力来传送。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，传送螺杆(18)在浆料切碎容器(16)中延伸并利用至少一个带齿的传送螺纹(26)来切碎浆料。
8.一种处理浆料的系统，该系统包括：用于使浆料脱水至至少20％干度的纤维浓度的一脱水装置(2)；在其中切碎已脱水的浆料的一封闭的浆料切碎容器(6)；来自浆料切碎容器的一出口管(22)；设置在出口管中并用来将碎浆料从浆料切碎容器传送穿过出口管的一传送螺杆(18)；用于通过与臭氧气体反应来漂白碎浆料的一反应容器；以及对环境气密并将浆料切碎容器的出口管气密地连接至反应容器的一管道(28)，以使出口管的内部经由该管道的内部直接与反应容器的内部连通，其特征在于，出口管(22)设计为带有一加高的顶部(27)，以在出口管中顶部与传送螺杆之间形成一无浆料的上部气体空间(29)，该气体空间在浆料切碎容器(16)与气密管道(28)之间延伸，并且，出口管还设计为带有一流动限制件(31)，该流动限制件布置在出口管中的上部气体空间内，用以限制气流穿过该气体空间。
9.如权利要求8所述的浆料处理系统，其特征在于，传送螺杆在浆料切碎容器(16)中延伸，并且浆料切碎容器设计为带有一加高的顶部(15)，以在浆料切碎容器中传送螺杆的上方形成另一无浆料的上部气体空间(17)。
10.如权利要求8或9所述的浆料处理系统，其特征在于，流动限制件包括在气体空间中垂直于出口管(22)延伸一分隔壁(31)。
11.如权利要求10所述的浆料处理系统，其特征在于，分隔壁(31)设置在碎浆料进入出口管的出口管(22)的端部处。
12.如前述权利要求8-11中任一项所述的浆料处理系统，其特征在于，还包括一压力调节装置(38，40，42，44，48)，用以保持在浆料切碎容器(16)中一预定气体压力(P1)和在反应容器(6)中的一预定气体压力(P2)，且浆料切碎容器中的气体压力(P1)低于反应容器中的气体压力(P2)。
13.如权利要求12所述的浆料处理系统，其特征在于，压力调节装置(38，40，42，44，48)将浆料切碎容器(16)中的气体压力(P1)与反应容器(6)中的气体压力(P2)之间的压力差值调节到一预定值。
14.如权利要求13所述的浆料处理系统，其特征在于，压力调节装置(38，40，42，44，48)包括：设置在浆料切碎容器(16)中的用于从那里排放气体的气体出口(46)中的一输出功率可控的一第一风机(44)，设置在反应容器(6)中的用于从那里排放气体的气体出口(36)的一输出功率可控的一第二风机(48)，用于感应浆料切碎容器(16)中的气体压力(P1)的一第一压力传感器(40)，用于感应反应容器(6)中的气体压力(P2)的一第二压力传感器(42)，以及响应第一和第二压力传感器来控制第一和第二风机的输出功率的控制单元(38)。
15.如权利要求8-14中任一项所述的浆料处理系统，其特征在于，传送螺杆(18)在浆料切碎容器(16)中延伸并设有至少一个带齿的传送螺纹(26)以用来切碎浆料。
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