FI113948B - Menetelmä ja laitteisto nollaveden käsittelemiseksi - Google Patents

Description

1 113948

Menetelmä ja laitteisto nollaveden käsittelemiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto nollaveden käsittelemiseksi. Erityisesti keksintö kohdistuu kuidun talteenottoprosessin eli ns. save-all 5 prosessin parantamiseen. Eräänä sovellutuskohteena tulee kyseeseen esimerkiksi kuitujen talteenotto paperikoneen nollavedestä.

Kuidun talteenottoprosesseja käytetään silloin, kun käyttökelpoista kuitumateriaalia on joutunut kuidunkäsittelyprosessien suodoksiin, kuten esimerkiksi paperi- tai vastaavan 10 tuotantokoneen viiraosalta tai vastaavalta rainanmuodostuksen yhteydessä poistettavaan ns. nollaveteen. Tällaisiin suodoksiin, jotka erotetaan kuitususpensiosta erilaisilla rako- tai reikäsihdeillä tai pääosin nestettä läpäisevillä viiroilla, erottuu myös käyttökelpoista kuituainesta. Mainitulle kuituainekselle on ominaista, että valtaosa siitä on kui-tususpension hienointa kuitujaetta.

15

Kuidun talteenottoprosessit toteutetaan useimmiten erilaisilla suodattimilla, kuten esimerkiksi kiekkosuodattimella, joka muodostuu joukosta vaakasuoralle akselille kiinnitettyjä molemmin puolin viirapintaisia kiekkoja, jotka on upotettu osittain käsiteltävää suspensiota sisältävään altaaseen. Kohdistamalla viirapintoihin paine-ero so. kiekko-20 jen sisäpuolelta alipaine tai ulkopuolelta ylipaine saadaan kuitususpensiosta poistettua nestettä kiekkojen sisälle ja sieltä akselin kautta ulos laitteesta sekä muodostettua kuitukerros kiekkojen viirapinnoille. Myös rumpusuotimia käytetään kuitujen talteenot-toprosesseissa. Rumpusuotimet muodostuvat useimmiten vaakasuoralle akselille kiinnitetystä viirapintaisesta rummusta, jonka viirapinnan sisäpuolelle on järjestetty ns.

25 suodoslokeroita, joiden kautta nestettä suspensiosta poistetaan. Kummankin tyyp-pisen suodattimen viirapinnan ongelmana on se, että sen tulisi pystyä päästämään valtavat määrät nestettä lävitseen, mutta sen tulisi myös estää hienojakoisen kui- » · tuaineksen karkaaminen suodosveteen. Parhaimmaksi tavaksi hoitaa ns. nollaveden » · • · suodatus on osoittautunut ratkaisu, jossa pitkäkuituisesta massasta ns. apumassasta 30 muodostetaan ensin ohut kerros viirapinnalle, jonka läpi sitten varsinaisen nollaveden * » · suodatus tapahtuu.

: Erään tekniikan tason sovellutuksen mukaisesti apumassaa lisätään nollaveden jouk- • · · koon, jolloin heti suodatuksen alkuvaiheessa apumassasta muodostuu ohut suodat- 1 • · · 2 113948 tava kerros viirapinnalle. Aivan suodatuksen alkusekunneilla menee suuri osa hienosta kuituaineksesta suodoksen mukana, joka suodos palautetaan tavallisimmin suodattimen syöttöön ennen kuin apumassasta on ehtinyt muodostua tehokkaaseen suodatukseen riittävä kerros. Mikäli taas mainittua kerrosta ei muodostuisi ollenkaan, 5 menisivät kaikki talteenotettaviksi aiotut nollakuidut viirapinnan läpi suodosveteen. Tällaisen tilanteen välttämiseksi apumassaa syötetään tässä tekniikan tason sovellutuksessa tavallisesti niin paljon, että sen ja nollavesivirtauksen kiintoainesuhde on välillä (0.5-)1-1.5(-2).

10 Luonnollisesti on selvää, että mitä pitkäkuituisempaa apumassa on ja mitä vähemmän hienoainesta siinä on, sitä paremmin se pidättää talteenotettavia nollakuituja eli toisin sanoen estää niiden joutumisen suodosveteen. Siten parasta apumassaa ovat pit-käkuituiset sellumassat, joilla lyhyiden kuitujen ja hienoaineksen osuus on alhainen. Mainittu pidätyskyky ei kuitenkaan ole ainoa apumassan laadulle asetettava kriteeri, 15 vaan suuri merkitys on myös sillä, kuinka paksu muodostuva kuituverkko on ja millaiset saostusominaisuudet sillä on. Mikäli apumassa on optimaalista ja kuituverkko siten oikean tyyppinen, tarttuu siihen nollaveden hienoaineita koko kerroksen paksuudelta eikä ainoastaan apumassakerroksen pinnalle, jolloin suodatettavan nesteen virtaustiet kuitumaton läpi pysyvät paremmin ja kauemmin auki ja suodatinlaitteen 2 0 kapasiteetti on tällöin korkeampi.

Vanhemmissa save-all- prosesseissa on pyritty ainoastaan apumassan valinnalla vaikuttamaan kuidun talteenottosuotimen toimintaan.

> » 1 25 US-patenttijulkaisussa 5,368,693 esitetään ratkaisu, jossa käsitellään kuidun taltee-nottosuotimelle syötettävää apumassaa ns. fraktiointilaitteella ennen apumassan se-'·. koittamista nollaveteen. Toisin sanoen apumassa otetaan sekoitussäiliöstä ja johde- • a taan fraktioivan laitteen kautta suotimelle syötettävän nollaveden joukkoon. Julkaisun mukaisessa ratkaisussa apumassasta poistetaan fraktioinnilla sen sisältämä lyhytkui- .. 30 tuinen hienoaines, parannetaan apumassan laatua ja näin tehostetaan kuiduntaitee- » · !.. nottosuotimen toimintaa.

: Apumassan fraktioinnin vaikutus tulee selvästi näkyviin silloin, kun apumassana • »· ...: joudutaan käyttämään esimerkiksi mekaanisia massoja, TMP:tä, SGW:tä tai PGW:tä, 2 • · 2 · 3 113948 joissa hienoaineen osuus on korkea, hyvin yleisesti yli 30 % ja eräissä tapauksissa jopa 50 %. Tilanne on sama myös uusiomassan ollessa apumassana, mikä tulee tulevaisuudessa yleistymään uusiomassan käytön lisääntyessä.

5 US patenttijulkaisun 5,753,080 mukaisessa ratkaisussa lähdetään siitä ajatuksesta, että apumassa voidaan syöttää suotimen altaaseen eri kohtaan kuin varsinainen suodatettava massa eli nollavesi. Kyseisen patentin mukaisessa menetelmässä käytettävä suodinpinta saatetaan ensiksi kosketukseen sakeamman ja apumassapitoisemman eli pitempikuituisemman massan kanssa niin, että suodinpintaan muodostuu nollakuitua 10 pitempikuituisesta apumassasta suodattava kuitukerros eli massakerros. Tämän jälkeen suodinpintaa siirretään nollavesipitoisemmalle alueelle, jolloin pitempikuituisen kuitukerroksen läpi kulkevasta nollavedestä suodattuvat nollakuidut ja muut pienet partikkelit kuitukenokseen.

15 Edelleen kyseisen patentin mukaisessa menetelmässä apumassa ja nollavesi syötetään suodattimen altaaseen erikseen ja etäisyydelle toisistaan siten, että suodattimen altaaseen muodostuu sen eri kohtien välille sakeusero, jota voidaan massavirtauksia säätämällä säätää. Tällöin suodinpintaa keksinnön mukaisesti siirretään, esim. pyöritetään suodatettavassa massassa siten, että se liikkuu sakeammalta alueelta eli pitkäkuituista 20 massaa enemmän sisältävältä alueelta kohti nollakuitupitoisemman massan aluetta. Menetelmässä käytetään edullisesti kiekkosuodatinta, jolloin apumassa syötetään alueelle, jossa puhdistettu ja pyörivä suodinpinta kohtaa altaan massapinnan. Näin suodinpintaan muodostuu ensiksi olennaisesti pitempikuituisesta massasta kerros, joka myöhemmin toimii lyhyempää nollakuitua suodattavana kerroksena. Täten nollakuitua • »» ' 25 sisältävä nollavesi syötetään edullisesti suodinpinnan vastakkaiselle puolelle eli alueelle, » i · ’’1/ josta se pyöriessään nousee altaasta. Näin kiekkosuofimen altaaseen muodostuu » · ' ‘ 1 massaseos, jossa kuitujen pituusjakauma portaattomasti muuttuu apumassan * * · !.. syöttökohdan ja noffaveden syöttökohdan välillä.

30 Vaikka edellä kuvatut ratkaisut toimivatkin aiempaa tekniikkaa paremmin, on näissäkin ratkaisuissa omat heikkoutensa.

Esimerkiksi ensinmainitun US patentin mukaisessa ratkaisussa tarvitaan jonkinlainen erillinen lajittelu- tai fraktiointilaite apumassan syöttölinjaan, mikä luonnollisesti lisää 4 113948 kustannuksia. Kyseisen patentin mukaisessa ratkaisussa apumassaksi ohjataan frak-tioinnista saatava karkea jae. Tässä on omat riskinsä, koska karkea jae voi joissakin olosuhteissa sisältää niin suuria kiintoainepartikkeleita, että ne voivat vaurioittaa kuiduntalteenottolaitteen viiraa. Toisessa US patentissa ei puolestaan oteta kantaa 5 ollenkaan siihen, mistä apumassa saadaan.

Siten edellä esitetyillä tekniikan tason mukaisilla prosesseilla on omat haittapuolensa. Apumassa voidaan toisaalta ottaa sellaisenaan sekoitussäiliöstä, jolloin siinä on epäpuhtauksia, jotka vähintäänkin heikentävät kuiduntalteenottolaitteena toimivan 10 nollavesisuotimen toimintaa tai pahemmassa tapauksessa rikkovat nollavesisuotimen viirapinnan. Toisaalta apumassa voidaan myös johtaa erilliseen fraktiointilaitteeseen, jolla poistetaan apumassasta hienoaines, mutta jolla ei voida poistaa karkeita epäpuhtauksia ja joka lisää koko järjestelmä investointi- ja käyttökustannuksia.

15 Muun muassa edellä esitetyt ongelmat sekä myös monia muita ongelmia, joihin viitataan keksinnön etuja käsiteltäessä, ratkaistaan esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla nollaveden käsittelemiseksi, jossa selluloosan tai paperin valmistusprosessissa kuitususpensiosta erotettu kuituainesta sisältävä suodos syötetään kuiduntalteenottolaitteeseen, jossa suodoksesta erotetaan käyttökelpoinen 2 o kuituaines pääasiassa apumassasta syntyneen kuitukerroksen avulla, jonka jälkeen mainittu erotettu kuituaines palautetaan takaisin prosessiin, on ominaista, että apu-massaksi otetaan massanvalmistusprosessista sellainen jae, joka on suotautuvuu-deltaan parempaa kuin tuotantokoneen sekoitussäiliöstä saatava massa.

1 » » · .* 25 Keksinnön eräälle edulliselle suoritusmuodolle on ominaista, että apumassana nol- lavesisuotimella käytetään sekoitussäiliön jälkeen tapahtuvan lajittelun jostakin sopi-vasta vaiheesta otettua akseptia, rejektiä tai näiden yhdistelmää.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla saavutetaan mm. seuraavat 30 edut.

- ennalta tunnettuun tekniikan tasoon nähden selvitään ilman erillistä apumas ‘ ‘ san fraktiointilaitetta, | V - lajittelulla on apumassaksi käytettävän suspension joukosta erotettu suodat- timen suotautumiselle epäedullista hienoainetta pois, jolloin suotimen kapa- 5 113948 siteetti kasvaa oleellisesti, - kuidun talteenottosuotimen suodospuhtaudet paranevat, koska apumassan hienoaines ei ole suodinta kuormittamassa, - nollavesisuotimen kirkassuodoksia voidaan käyttää enemmän korvaamaan 5 paperikoneelle tulevaa tuorevettä esim. paperikoneen suihkuilla, laimen nuksissa ja tiivistevesinä, - tuoreveden kulutus vähenee ja prosessiin tuotavaa lämpöenergiaa säästyy, koska jätevesimäärän vähentyessä prosessista ulos johtuva lämpövirta pienenee, 10 - tekniikan tason suotimia pienempi suodin riittää saman nollavesimäärän käsittelyyn johtuen paremmasta suotautuvuudesta, - lajittelun jälkiportaiden häiriöt eivät pääse vaikuttamaan suoraan konesäiliön tms. kautta perälaatikkoon menevän massavirran ominaisuuksiin. Kyseiset häiriöt ohjautuvat nollavesisuotimelle, koska toisioportaan aksepti johdetaan 15 nollavesisuotimen kautta takaisin sekoitussäiliöön. Siten mainitut häiriöt eivät vaikuta prosessin stabiiliuteen, - eräisiin tekniikan tason ratkaisuihin nähden poistuu se mahdollisuus, että apumassan mukana nollavesisuotimelle kulkeutuisi erilaisia partikkeleita tai epäpuhtauksia (kiviä, puunpalasia, paalilankoja, orgaanista kasvua edesautta- 20 via aineita yms.). Siten prosessi pysyy puhtaampana ja prosessin yleinen hyötysuhde kasvaa, esimerkiksi nollavesisuotimen viirojen rikkoutumisten vähentyessä oleellisesti.

• · ; Keksinnön erään lisäsuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle on ominaista, että . * 25 apumassaksi otetaan jostakin massanvalmistusprosessin lajittamosta jokin sopiva ak septi- tai rejektijae tai näiden yhdistelmä, jonka suotautuvuusominaisuudet ovat paremmat kuin tuotantokoneen sekoitussäiliöstä saatavan massan.

» ·

Keksinnön erään toisen lisäsuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle on ominaista, , . 30 että kuiduntalteenottolaitteen apumassaksi otetaan jostakin sekoitussäiliöön tulevasta massakomponentista erotettu karkeampi jae.

« I « i V Keksinnön erään kolmannen lisäsuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle on omi-

i K

naista, että kuiduntalteenottolaitteen apumassaksi otetaan sekoitussäiliöltä peräla- » · » * 6 113948 atikolle menevästä massavirtauksesta jae, josta on erotettu hienoaines tai muu vastaava nollavesisuotimen toimintaa haittaava aines.

Keksinnön erään edullisen jatkosuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle on omi-5 naista, että sekoitussäiliöstä perälaatikolle menevä massa lajitellaan lajittamossa, josta jonkin portaan aksepti- tai rejektijae tai jokin näiden kombinaatio johdetaan kuiduntalteenottolaitteelle eli nollavesisuotimelle.

Keksinnön erään toisen edullisen jatkosuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle on 10 ominaista, että lajittamo koostuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan aksepti-15 jakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ja viedään ainakin osa toisen lajitteluportaan akseptijakeesta apumassaksi kuiduntalteenottolaitteelle.

Keksinnön erään kolmannen edullisen jatkosuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle 20 on ominaista, että lajittamo koostuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan aksepti-

I I

; 25 jakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ja • · viedään ainakin osa toisen lajitteluportaan rejektijakeesta apumassaksi • · kuiduntalteenottolaitteelle.

* ·

I I

» | · I ·

Keksinnön erään neljännen edullisen jatkosuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle 30 on ominaista, että lajittamo koostuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ; V - johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, - jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan aksepti- i S » · · » I · 7 113948 jakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, viedään mainittu toisen lajitteluportaan rejektijae kolmanteen lajittelupor-taaseen, jaetaan mainittu rejekti kolmannessa lajitteluportaassa hienompaan aksepti-5 jakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, viedään ainakin osa kolmannen lajitteluportaan akseptijakeesta apumassaksi kuiduntalteenottolaitteelle.

Keksinnön erään viidennen edullisen jatkosuoritusmuodon mukaiselle menetelmälle 10 on ominaista, että lajittamo koostuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan aksepti-15 jakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, viedään mainittu rejektijae kolmanteen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti kolmannessa lajitteluportaassa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, viedään ainakin osa kolmannen lajitteluportaan rejektijakeesta apumassaksi 2 0 kuiduntalteenottolaitteelle.

Muut keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle tunnusmerkilliset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

* ♦ * . [ 25 Seuraavassa esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista kuiduntalteenottoprosessia, kuvio 2 esittää myös kaaviomaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mu-30 kaista kuiduntalteenottoprosessia, ja • » « kuvio 3 esittää edelleen kaaviomaisesti keksinnön erään toisen edullisen suoritus- 1 | t muodon mukaista kuidun talteenotoprosessia.

I t · • 1

I I

>' « · : Kuviossa 1 esitetään eräs tekniikan tason mukainen save-all-prosessi paperikoneen 11·· > · 8 113948 lähestymisjärjestelmän yhteydessä. Paperikoneen lähestymisjärjestelmään kuuluu se-koitussäiliö 10, johon erilaiset massajakeet, kuten esimerkiksi kemiallinen massa ja mekaaninen massa sekä täyteaineet tuodaan ja jossa ne sekoitetaan keskenään. Se-koitussäiliöstä 10 massa pumpataan pumpulla 12 lajitteluun, joka koostuu useam-5 masta lajitinportaasta, joista kukin puolestaan koostuu useimmiten yhdestä lajittime-sta. Massa pumpataan siis pumpulla 12 ensimmäiseen lajitteluportaaseen eli ns. en-siölajittimeen 14, jolla massasta poistetaan paperinvalmistukseen sopimattomat partikkelit. Lajittimen 14 aksepti jatkaa edelleen konesäiliöön 16, jossa massa laimennetaan perälaatikkosakeuteen ja josta massa pumpataan pumpulla 18 edelleen paperi-10 koneen lyhyeen kiertoon. Ensiölajittimen 14 rejekti puolestaan viedään toiseen lajitteluportaaseen eli toisiolajittimeen 20, jonka aksepti palautetaan perinteisesti sekoi-tussäiliön 10 pumpun 12 imupuolelle ja rejekti viedään kolmanteen lajitteluportaaseen eli rejektilajittimelle 22. Kuiduntalteenottolaitteelle eli save-all suotimelle 24 vietävä massa otetaan sekoitussäiliöstä 10 ja viedään apumassapumpun 26 pumppaamana 15 putkilinjaa 25 pitkin nollaveden joukkoon ja siitä edelleen save-all suotimelle 24, joka on tavallisimmin kiekkosuodin. Suotimelta 24 talteenotettu kuituaines palautetaan putkilinjaa 27 pitkin paperikoneen sekoitussäiliöön 10. Toisena mahdollisuutena on luonnollisesti käyttää erillistä kuiduntalteenottosäiliötä, johon save-eil suotimelta tuleva massa kootaan ennenkuin se pumpataan edelleen sekoitussäiliöön. Ongelmana 20 edellä kuvatussa prosessissa on se, että sekoitussäiliössä 10 olevan massan jou-... kossa on paitsi erilaisia kuitujakeita myös erilaisia täyteaineita ja hienoaineita, jotka ; * ’. joutuessaan apumassan joukkoon heikentävät apumassan suotautumisominaisuuksia # · • / tukkimalla pitkäkuituisen apumassan kuitujen väliin jäävät tilat Massan joukossa voi

• I

olla myös niin suuria kiintoainepartikkeleita, että ne heikentävät save-all suotimen vii- ;;·/ 25 rapinnan kestävyyttä.

• ·

> I I

f · ·' ' Kuviossa 2 esitetään keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, joka on suurimmalta osin kuvion 1 mukainen ainoan eroavaisuuden liittyessä siihen, «· · ·' ' mistä apumassaksi vietävä jae otetaan. Kuviossa 2 on yksinkertaisuuden vuoksi • · · • ‘ ’ 30 käytetty samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1. Keksinnön tämän suoritusmuodon mukaiselle ratkaisulle on ominaista, että lajittamon toisiolajittimen 20 akseptia ei palautetakaan tekniikan tason mukaisella tavalla sekoitussäiliöltä 10 konesäiliölle 16 • · · johtavaan putkilinjaan 11, vaan putkilinja 30 vie apumassan toisen portaan lajittimen • · akseptiyhteestä sekoitussäiliöstä 10 nollavesisuotimen 24 pumpulle 26 johtavaan put- • 9 113948 kilinjaan 28. Tällä ratkaisulla päästään siihen, että apumassan joukkoon ei joudu ainakaan niin paljoa hienoainesta ja täyteaineita, jolloin apumassa on suotautuvuudel-taan parempaa. Tällöin nollakuidun erotus tehostuu, suodospuhtaus ja suotimen kapasiteetti kasvaa. Tosin on huomattava, että monissa tapauksissa apumassaksi 5 lajittelusta otettavan jakeen määrä on niin suuri, että osa siitä on palautettava takaisin prosessiin jo ennen save-all suotimelle viemistä eli osa apumassaksi soveltuvasta jakeesta viedään putkilinjaa 28 pitkin sekoitussäiliöön 10 tai vastaavaan.

Kuviossa 3 esitetään keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen rat-10 kaisu, jossa on poikettu jossakin määrin kuvion 2 suoritusmuotoa enemmän kuviossa 1 esitetystä tekniikan tason mukaisesta ratkaisusta. Kuvion 3 suoritusmuodossa kuiduntalteenottolaitteen 24 apumassaksi otetaan lajittelun ensimmäisen portaan lajit-timen 14 rejekti, josta siis hienoaines on erotettu paperikoneelle menevän massan joukkoon. Keksinnön tämän suoritusmuodon mukaisesti mainittu rejektijae viedään 15 pumpulla 40, joskin joissakin tilanteissa voidaan tulla toimeen ilman pumppua, kuiduntalteenottolaitteelle 24 putkilinjaa 42 pitkin. Putkilinjaan 42 on kuitenkin jäljestetty määränsäätöventtiili 44, jolla save-all suotimelle 24 ohjataan vain haluttu määrä apumassaa ja loppuosa lajittimen 14 rejektistä ohjataan kuiduntalteenottosäiliöön 46, johon myös save-all suotimella talteenotettu kuitujae palautetaan. Edelleen kuvion 20 suoritusmuodossa kuiduntalteenottosäiliöön 46 koottu massa pumpataan pumpulla 48 lajittimelle 50, jonka aksepti viedään sekoitussäiliöön 10 ja rejekti edullisesti rejek-·’ tisäiliön 52 ja pumpun 54 kautta rejektilajittimelle 56. Rejektilajittimen 56 aksepti • palautetaan takaisin prosessiin esimerkiksi nokkakyypin tai save-all suotimen syötön kautta.

25 ‘ Itse asiassa edellä on esitetty ainoastaan uudentyyppinen Irjittamokonsepti, jossa ‘ ‘ etenkin toisen portaan läjitin 50 on sijoitettu uuteen kohtaan. Kun se aiemmin oli si joitettu suoraan yhteyteen ensimmäisen portaan lajittimen 14 kanssa, on se nyt kyt- ‘ ketty save-all suotimen ja sekoitussäiliön välille.

• « 30

Eräänä merkittävänä etuna tälle suoritusmuodolle voidaan mainita mm. se, että lajit-telun ensimmäisen lajitinportaan rejekti on suotautuvuuden kannalta katsottuna lähes ihanteellista massaa save-all suotimen apumassaksi lukuunottamatta siinä mahdollis- • · . esti olevia hienoainejäämiä.

113948 10

Edelleen on mahdollista, että lajittelun ensimmäisenä lajittimena on laite, jossa suoritetaan sekä karkea- että hienolajittelu. Tällöin ensimmäisestä portaasta johdetaan esimerkiksi hienolajittelun rejekti save-all suotimen apumassaksi.

5 Keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaan apumassaksi otetaan lajittelun rejektilajittimen, joka on tavallisesti kolmannen portaan läjitin, aksepti, joka muutenkin on prosessiin palautettavaa kuitujaetta. Edelleen on mahdollista, että apumassaksi otetaan lajittelusta joko toisen tai kolmannen portaan rejektiä, jolloin näitä on useimmiten edullista sekoittaa joidenkin sopivien akseptijakeiden kanssa. Se, mitä 10 jaetta kulloinkin voidaan käyttää apumassana, riippuu oleellisesti siitä, millaisesta massasta tuotetta on alunperin tarkoitus valmistaa. Mikäli tuotteen valmistukseen käytetään hyvin puhdasta massaa, jossa ei ole käytännöllisesti katsoen ollenkaan karkeita kiintoaineita, voidaan jopa kolmannen portaan rejektiä käyttää sellaisenaan apumassana. Toisaalta ensimmäisessä suoritusmuodossa on esitetty tilanne, jossa 15 massan on oletettu olevan sellaista, jossa on eniten epäpuhtauksia, koska vain akseptijaetta esitetään käytettävän apumassaksi. Ensimmäisessä suoritusmuodossa on siten pelkästään lähdetty niistä kahdesta ajatuksesta, että save-all suotimelle ei saa päästä ollenkaan karkeita epäpuhtauksia ja että save-all suotimelle tulisi päästää mahdollisimman vähän hienoainesta. Toisin sanoen pääasiallisena huolenaiheena on 2 0 ollut viirapintojen kesto ja vasta toissijaisena huolena hienoaineen aiheuttamat .· ongelmat apumassakerroksessa.

• Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiselle käyttöön on edullista, jos apumassan • sakeus saadaan mahdollisimman korkeaksi ennen sen syöttämistä suotimelle. Tällöin : 2 5 on edullista käyttää kehittämäämme ns. tuoremassa- tai sakeamassalajittelua, jossa : apumassaksi käytettävän jakeen sakeus on välillä 1-4 %, edullisesti noin 3 %.

Tarvittaessa voidaan apumassaksi syötettävää jaetta myös saostaa esimerkiksi Fl ; · patenttihakemuksessa 982043 kuvatun laitteen avulla.

30 Tässä vaiheessa on syytä huomata, että keksintömme ei suinkaan ainoastaan liity ,!! tilanteisiin, joissa apumassa otetaan sekoitussäiliöstä ulospäin lähtevästä virtauksesta i* eli massasta, joka on sekoitettu (mahdollisesti) useasta erilaisesta komponentista.

: Keksintömme suojapiiriin kuuluvat myös ratkaisut, joissa apumassaksi otetaan jokin fraktio sekoitussäiliölle tulevan jonkin massakomponentin lajittelusta. Siten esimerkiksi 11 113948 fraktio sekoitussäiliölle tulevan jonkin massakomponentin lajittelusta. Siten esimerkiksi apumassana voidaan käyttää hylyn lajittelun karkeampaa rejektifraktiota, jolloin hylystä saatava hienompi akseptifraktio johdetaan sekoitussäiliöön. Edelleen on mahdollista luonnollisesti fraktioida edellä mainittua rejektifraktiota edelleen niin, että 5 toisen lajitteluportaan akseptia käytettäisiin apumassana ja karkeampi rejekti johdettaisiin erilliseen käsittelyyn. Vastaavalla tavalla voidaan apumassaksi ottaa jokin fraktio esimerkiksi erilaisten mekaanisen, kemimekaanisen, kemiallisen tai uusiomassan lajittamosta. Edellä kuvatut ratkaisut poikkeavat US-patentissa 5,368 693 kuvatusta ratkaisusta siinä, että kyseisen US patentin ratkaisussa apumassaksi esitetään otetta-10 vaksi kustakin massakomponentista sekoitussäiliöön tulevaa massaa, kun tässä keksinnössä apumassaksi käytetään kunkin massakomponentin lajittelussa lopputuotteen valmistukseen kelpaamattomana erotettu karkeampi fraktio.

Itse asiassa keksintömme voidaan katsoa kattavan kaikki sellaiset ratkaisut ja mene-15 telmät, joissa apumassaksi otetaan jostakin paperi-, kartonki tai vastaavan tuotanto-koneen lähestymisjärjestelmän prosessista tai sitä edeltävästä jonkin massakomponentin valmistusprosessista sellainen jae, jonka suotautumisominaisuudet ovat ilman erillistä käsittelyä (vrt. US patentti 5,368,693) paremmat kuin sekoitussäiliöstä otettavan massan suotautumisominaisuudet. Näitä prosesseja kutsutaan oheisissa patentti-2 0 vaatimuksissa yhteisellä nimityksellä massanvalmistusprosessi.

‘ * * ··’ Kuten edellä esitetystä nähdään, on kehitetty uusi ja ennalta tunnettujen ratkaisujen • · / haittapuolet ratkaiseva tapa käsitellä ns. nollavesiä niin, että kuiduntalteenotto sellu- ; : loosa- ja paperiteollisuuden kiertovesistä tehostuu ja talteenotossa käytettävien 25 suotimien koko ja sitä mukaa myös investointikustannus pienenee. On kuitenkin syytä huomata, että vaikka edellä on esitetty kaksi keksinnön edullista suoritusmuotoa, ei niillä ole tarkoitus rajata keksintöä kattamaan ainoastaan nämä esimerkinomaiset suoritusmuodot, vaan keksintömme suojapiiri ja laajuus on ainoastaan määritetty : oheisissa patenttivaatimuksissa. Niinpä on selvää, että mm. edellä selityksessä • · * : 30 käytetyt termit fraktiointilaite ja käsittelylaite pitävät sisällään kaikki sellaiset laitteet, joilla edellä kuvatunlaiset toiminnot saadaan suoritettua. Edelleen on syytä huomata, että keksintömme mukaisessa menetelmässä on apumassa mahdollista viedä joko • · « ' . suoraan nollavesisuotimeen tai yhdessä nollaveden kanssa.

• » * ·

Claims (23)

1. Menetelmä nollaveden käsittelemiseksi, jossa menetelmässä selluloosan, paperin tai kartongin valmistusprosessissa kuitususpensiosta erotettu kuituainesta sisäl- 5 tävä suodos syötetään kuiduntalteenottolaitteeseen, jossa suodoksesta erotetaan käyttökelpoinen kuituaines pääasiassa apumassasta syntyneen kuitukerroksen avulla, jonka jälkeen mainittu erotettu kuituaines palautetaan takaisin prosessiin, tunnettu siitä, että apumassaksi otetaan joko sekoitussäiliötä (10) edeltävästä massakomponenttien lajittelusta saatavaa karkeampaa jaetta tai sekoitussäiliöstä (10) perälaatikolle mene-10 vän massavirtauksen lajittelusta saatavaa sopivaa aksepti- tai rejektijaetta tai näiden yhdistelmää, jonka suotautuvuusominaisuudet ovat paremmat kuin tuotantokoneen sekoitussäiliöstä saatavan massan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuiduntal-15 teenottolaitteen (24) apumassaksi otetaan sekoitussäiliöltä (10) perälaatikolle menevästä massavirtauksesta jaetta, josta on erotettu hienoaines tai muu vastaava kuidun-talteenottolaitteen (24) toimintaa haittaava aines.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekoitussäili-20 östä (10) perälaatikolle menevä massa lajitellaan lajittamossa, josta jonkin portaan aksepti- tai rejektijaetta tai jotakin näiden kombinaatiota johdetaan kuiduntal- . t teenottolaitteelle eli nollavesisuotimelle (24).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lajittamo koos- ,* 25 tuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa (14) sekoitussäiliöltä (10) tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan (14) rejekti toiseen lajitteluportaaseen (20), s t 30. jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa (20) hienompaan akseptija keeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ja “* - viedään ainakin osa toisen lajitteluportaan (20) akseptijakeesta apumassaksi : ' ’: kuiduntalteenottolaitteelle (24). »

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lajittamo koos- ’ *' tuu useammasta lajitteluportaasta niin, että 13 113948 jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä (10) tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan akseptijakee-5 seen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ja viedään ainakin osa toisen lajitteluportaan rejektijakeesta apumassaksi kuidun-talteenottolaitteelle (24).

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lajittamo koos-10 tuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä (10) tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan akseptijakee-15 seen ja karkeampaan rejektijakeeseen, viedään mainittu toisen lajitteluportaan rejektijae kolmanteen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti kolmannessa lajitteluportaassa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, 20. viedään ainakin osa kolmannen lajitteluportaan akseptijakeesta apumassaksi kuiduntalteenottolaitteelle (24).

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lajittamo koos- • · / tuu useammasta lajitteluportaasta niin, että 25. jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa sekoitussäiliöltä (10) tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, * johdetaan ensimmäisen lajitteluportaan rejekti toiseen lajitteluportaaseen, jaetaan mainittu rejekti toisessa lajitteluportaassa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, * · 30. viedään mainittu rejektijae kolmanteen lajitteluportaaseen, - jaetaan mainittu rejekti kolmannessa lajitteluportaassa hienompaan akseptija-: · ·: keeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, :- viedään ainakin osa kolmannen lajitteluportaan rejektijakeesta apumassaksi , · ‘., kuiduntalteenottolaitteelle (24). 35 * · 14 113948

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lajittamo koostuu useammasta lajitteluportaasta niin, että jaetaan ensimmäisessä lajitteluportaassa (14) sekoitussäiliöltä (10) tuleva massa hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, 5. johdetaan ainakin osa karkeammasta rejektijakeesta apumassaksi kuiduntal- teenottolaitteelle (24).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johdetaan ensimmäinen osa ensimmäisen lajitteluportaan (14) rejektijakeesta apumassaksi kuidun- 10 talteenottolaitteelle (24) ja toinen osa mainitusta rejektijakeesta yhdessä talteenottolait-teelta saatavan talteenotetun kuitumassan kanssa toiseen lajitteluportaaseen (50).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jaetaan mainittujen kuitumassan ja rejektijakeen yhdistelmä toisessa 15 lajitteluportaassa (50) hienompaan akseptijakeeseen ja karkeampaan rejektijakeeseen, ja viedään toisen lajitteluportaan (50) akseptijae sekoitussäiliöön (10) ja rejektijae kolmanteen lajitteluportaaseen (56).

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että apumassaksi otetaan jotakin sopivaa rejektifraktiota hylyn, mekaanisen, kemimekaanisen, kemialli-sen tai uusiomassan lajittamosta. » • ·

12. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että , ’ 25 apumassa syötetään nollavesisuotimeen (24) yhdessä nollaveden kanssa.

12 113948

13. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että apumassa syötetään nollavesisuotimeen (24) erillään nollavedestä. · 30

14. Laitteisto nollaveden käsittelemiseksi, joka laitteisto koostuu sekoitussäiliöstä (10), sekoitussäiliön (10) ja tuotantokoneen perälaatikon välille ainakin osittain sijoittu- ;··· vasta lajittamosta sekä kuiduntalteenottolaitteesta (24), sekä tarvittavista pumpuista ‘(26) ja putkilinjoista (25, 27, 28, 42) käsiteltävän nollaveden, apumassan, talteenotetun Λ kuituaineksen ja talteenottolaitteen (24) suodosten kuljettamiseksi, tunnettu siitä, että * » » 35 lajittamo (14, 20, 22; 50, 56) on yhdistetty putkilinjalla (30, 42) talteenottolaitteeseen (24) tai että laitteistoon lisäksi kuuluvat sekoitussäiliötä (10) edeltävät eri massakom- 15 113948 ponenttien lajittelut, jolloin jokin mainituista eri massakomponenttien lajitteluista on re-jektilinjansa osalta yhdistetty putkilinjalla talteenottolaitteeseen (24).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lajittamoon kuu-5 luu ainakin ensimmäisen portaan läjitin (14) ja toisen portaan läjitin (20, 50).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen portaan lajittimen (14) rejektiyhde on yhdistetty putkilinjalla (42) kuiduntalteenottolait-teeseen (24). 10

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että putkilinjaan (42) on järjestetty venttiili (44), jolla ohjataan kuiduntalteenottolaitteelle (24) menevää mas-savirtaa.

18. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisen portaan läjitin (50) on järjestetty prosessissa kuiduntalteenottolaitteen (24) ja sekoitussäiliön (10) välille.

19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisen portaan 20 lajittimen (20) akseptiyhde on yhdistetty talteenottolaitteelle (24) menevään putkilinjaan (30, 25). >

20. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisen portaan lajittimen (20) rejektiyhde on yhdistetty talteenottolaitteelle (24) menevään putkilinjaan / 25 (30,25).

21. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lajittamoon kuuluu lisäksi kolmas lajitinporras, jonka portaan lajittimen (22) akseptiyhde on yhdistetty talteenottolaitteelle (24) menevään putkilinjaan (30, 25). jf 30

22. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lajittamoon kuu- ,·: luu lisäksi kolmas lajitinporras, jonka portaan lajittimen (22) rejektiyhde on yhdistetty : ’talteenottolaitteelle (24) menevään putkilinjaan (30, 25). I ·

23. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että talteenottolaite (24) on kiekko-, rumpu- tai muu vastaava suodin. * · 16 113948