FI117203B - Järjestelmä ja menetelmä hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin syöttämiseksi - Google Patents

Description

117203

JÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ HIENOJAKOISEN SELLULOOSAPITOISEN KUITUMATERIAALIN SYÖTTÄMISEKSI

Esillä olevan keksinnön kohteena on järjestelmä ja mene-5 telmä hienojakoisen kuitumateriaalin syöttämiseksi. Erityisen hyvin keksinnön mukainen järjestelmä ja menetelmä soveltuu hakelietteen syöttämiseen jatkuvatoimiseen sel-luloosakeittimeen.

10 Yhdysvaltalaisissa patenteissa 5,476,572 ja 5,635,025 esitetään uusia menetelmiä ja järjestelmiä hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin syöttämiseksi vuokeittimeen hakelietepumpulla. Nämä keksinnöt pienentävät huomattavasti perinteisten syöttöjärjestelmien 15 kokoa ja vähentävät niiden kustannuksia. Vaikka näillä järjestelmillä voidaan tehokkaasti syöttää hakkeen ja lipeän lietettä keittimeen, ne eivät välttämättä kestä lieteliuosten määrän muutoksia pumppua edeltävässä kourussa .

20

Mainittujen vireillä olevien hakemusten esittämässä järjestelmässä hake- ja lipeäliete kulkee mittauslaitteesta ·;· yhteen eli kourun läpi suoraan lietepumppuun. Kuitenkin • · » · . lietteen nestemäärän pienetkin muutokset voivat aiheuttaa ;·. 25 suuria muutoksia nestetason korkeuteen suhteellisen ka- • * Φ . peassa kourussa. Kourun halkaisija/leveys on edullisesti kapea, millä varmistetaan lietteen suuri nopeus kourussa.

Suurella nopeudella minimoidaan se mahdollisuus, että V ' hake ajelehtii kourussa, ja varmistetaan tasaisempi syöt- 30 tö pumppuun. Esillä olevalla keksinnöllä minimoidaan ; nestemäärän muutosten vaikutus tällaisen järjestelmän *·· · .···. toimintaan, ja esitetään edullinen järjestelmä ja mene- • · *1* telmä syöttöjärjestelmän nestetason vaihtelemiseen edul- ***· lisesti. Esillä oleva keksintö mahdollistaa myös lipeä- : 35 ja hakemäärän erillisen säätelemisen syöttöjärjestelmäs- *. sä, jossa haketta pumpataan.

• · • · · • *· * · 2 117203

Yhtenä keksinnön kohteena on järjestelmä nesteen mukana kulkeutuvan hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin syöttämiseksi korkeapainesulkusyöttimeen, joka on 5 yhdistetty keittimeen (edullisesti vuokeittimeen). Järjestelmään kuuluu ainakin seuraavia komponentteja: pystysuora esikäsittelyastia (esim. höyrytysastia), jonka pohjassa on poistoaukko; - höyrytysastian poistoaukkoon yhdistetty mittauslaite; 10 - yleensä pystysuora kouru, joka lähtee alaspäin mittaus laitteesta; - lietepumppu nesteen sisältämän hienojakoisen sellu loosapitoisen lietteen pumppaamiseksi, jossa lietepumpus-sa on syöttöaukko, ja joka pumppu on yhdistetty kor- 15 keapainesulkusyöttimeen; - mainittu kouru operatiivisesti yhdistettynä lietepumpun syöttöaukkoon; - olennaisesti pystysuora lipeäsäiliö, jossa on yläosa ja pohja, jossa pohjassa on poistoaukko; ja 20 - yhde, joka yhdistää lipeäsäiliön poistoaukon suoraan lietepumpun syöttöaukkoon.

Lipeäsäiliön pohjassa olevan poistoaukon välityksellä *;1 säiliö on edullisesti suoraan yhteydessä kouruun ja kou- • 2 ·« . run välityksellä suoraan yhteydessä höyrytysastian mit- ··" 25 tauslaitteeseen. Edullisesti on myös järjestetty väline * 1» määrätyn nestetason ylläpitämiseen lipeäsäiliössä, mikä puolestaan ylläpitää nestetasoa mittauslaitteessa ja * 2 1 höyrytysastiassa.

M» * 2 « • · 1 30 Mittauslaitteet voivat käsittää monia eri rakenteita, : esim. perinteisen hakemittarin (jossa on sektorisyötinko- koonpano) , upotetun hakemittarin j a mittaus ruuvin tai • » vastaavan. Järjestelmä voidaan pitää olennaisesti ilman- « *"2: paineessa, tai kyseessä voi olla ylipainejärjestelmä, ;3: 35 missä tapauksessa höyrytysastian ja lietepumpun väliin on järjestetty erotuslaite (esim. matalapainesulkusyötin) m ···· · • · · 2 • »· 3 • » 3 117203 lietepumpun erottamiseksi ilmanpaineesta ja pitämiseksi ylipaineessa. Matalapainesulkusyötin voi olla j ärj estetty esimerkiksi höyrytysastian ja mittauslaitteen väliin tai johonkin muuhun paikkaan, kuten mittauslaitteen ja syöt-5 tökourun väliin tai jopa syöttökourun ja lietepumpun syöttöaukon väliin.

Järjestelmä voidaan toteuttaa edullisesti myös kor- keapainesulkusyöttimen yhteydessä, jossa syöttimessä on 10 matalapainesyöttöaukko, matalapainepoistoaukko, korkea pa inepumppuun yhdistetty korkeapainesyöttöaukko ja kor-keapainepoistoaukko. Lietepumppu on yhdistetty kor-keapainesulkusyöttimen matalapainesyöttöaukkoon, ja kor-keapainepoistoaukko on yhdistetty keittimeen, esim. vuo-15 keittimen yläosaan.

Järjestelmään voi kuulua edelleen myös linjassa oleva nesteenpoistolaite, tasoitussäiliö, ainakin osittain aina auki oleva venttiili, ensimmäinen kierrätysyhde, joka 20 yhdistää matalapainepoistoaukon nesteenpoistolaitteeseen, toinen yhde, joka yhdistää nesteenpoistolaitteen tasoi- tussäiliöön niin, että nesteenpoistolaitteesta laskettu ·;♦ neste kulkee tasoitussäiliöön, sekä kolmas kierrätys- * * * * . yhde, joka yhdistää nesteenpoistolaitteen lipeäsäiliön ··· 25 pohjassa sijaitsevaan poistoaukkoon.

• «· Höyrytysastia voi olla kokoonpanoltaan monenlainen. Edul-lisesti kuitenkin joko sen tai mittauslaitteen tai syöt- ··· ϊ,ϊ · tökourun poisto on yksi suppeneva kanava, jossa on 30 sivupoisto, kuten osoitetaan yhdysvaltalaisissa • .*. patenteissa 5,500, 083 ja 5, 628, 873. Vaikka edullinen »*« * ,···. esikäsittelyastia on höyrytysastia, muitakin astioita • * voidaan käyttää hakkeen tai muun selluloosapitoisen mate- * *ϊ**ϊ riaalin esikäsittelemiseen keittolipeän (esim. kraftval- 1 kolipeän, mustalipeän, viherlipeän, sulfiittilipeän tai ··· soodalipeän) kanssa tai antrakinonin (tai sen johdannais- M· ···· • * * ♦ ♦ * ♦· ♦ · 4 117203 ten tai vastaavien aineiden) tai sulfidia lisäävien aineiden (esim. polysulfidin, NaSH:n tai vetysulfidikaasun) kanssa tai vain kuuman veden kanssa.

5 Esillä olevan keksinnön erään toisen aspektin mukaan esitetään menetelmä nesteessä (kuten keittolipeässä, esim. valkolipeässä) olevan hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalilietteen (esim. hakkeen) syöttämiseksi keittimeen, jossa menetelmässä käytetään esikäsittelyas-10 tiaa, matalapainesyöttöaukolla varustettua korkeapaine- sulkusyötintä ja syöttöaukolla varustettua lietepumppua. Menetelmään kuuluu ainakin seuraavia vaiheita: (a) Esikäsitellään hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumateriaali esikäsittelyastiassa.

15 (b) Mitataan hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumate- riaalivirta esikäsittelyastiasta.

(c) Sekoitetaan mitattu hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumateriaali nesteeseen lietteen muodostamiseksi.

(d) Syötetään liete lietepumpun syöttöaukkoon.

20 (e) Tuodaan erillinen nesteannos lietepumppuun hienoja koisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin pumppuun kuljettamisen helpottamiseksi.

·;· (f) Kuljetetaan lietepumpun vaikutuksen alaisena oleva • liete korkeapainesulkusyöttimen matalapainesyöttöaukkoon. ** · 25 (g) Syötetään hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumate- • * · . riaali korkeapainesulkusyöttimellä keittimeen.

Edullinen esikäsittely on höyryttäminen, mutta muitakin käsittelyjä (esim. polysulfidin kanssa) voidaan käyttää ί esihöyryttämisen sijasta tai sen lisäksi, kuten edellä 30 esikäsittelyastian yhteydessä selostettiin.

• · «ti * * » .*·*. Vaihe (e) suoritetaan edullisesti yhdistämällä olennai- • * **’ sesti pystysuoran nestesäiliön avoin pohjapoisto, joka on '***· korkeammalla kuin lietepumpun syöttöaukko, suoraan liete- 35 pumpun syöttöaukkoon. Edullisesti suoritetaan myös jatko- • « · *, vaihe, jossa ylläpidetään nestetasoa olennaisesti pys- • •»t • « • t i » * · « · 5 117203 tysuorassa nestesäiliössä ja järjestetään avoin yhteys pystysuoran nestesäiliön avoimen pohjapoiston ja höyry-tysastian välille, jotta sama nestetaso saadaan aikaan höyrytysastiassa. Vaiheet (c) ja (d) suoritetaan tyypil-5 lisesti selluloosapitoisen materiaalin sekoittamiseksi keittolipeään.

Esillä olevan keksinnön vielä erään toisen aspektin mukaan esitetään lietteen syöttöjärjestelmä nesteessä ole-10 van hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaali- lietteen syöttämiseksi keittimeen. Järjestelmään kuuluu seuraavia komponentteja: - olennaisesti pystysuora esikäsittelyastia; - väline hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaa- 15 livirran mittaamiseksi esikäsittelyastiasta; - väline mitatun hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin sekoittamiseksi nesteeseen lietteen muodostamiseksi ; - syöttöaukolla varustettu lietepumppu; 20 - väline lietteen syöttämiseksi lietepumpun syöttöauk koon; - väline, jolla tuotetaan erillinen nesteannos lietepum- •S* pun syöttöaukkoon hienojakoisen selluloosapitoisen kui- . tumateriaalin lietepumppuun kuljettamisen helpottamisek- *·. 2 5 si, jotta voidaan säätää lipeän ja hienojakoisen sellu- • m m * loosamateriaalin määriä erikseen ja minimoida nestemäärän muutosten vaikutus järjestelmän toimintaan; • * - korkeapainesulkusyötin, jossa on matalapainesyöttöaukko #** ·,· · ja korkeapainepoistoaukko; 30 - väline lietepumpun vaikutuksen alaisena olevan lietteen • ·*· kuljettamiseksi korkeapainesulkusyöttimen matalapaine- ··* * .**·, syöttöaukkoon; ja * · *1* - väline hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateri- * *·**· aalin kuljettamiseksi korkeapainesulkusyöttimestä keitti- :***: 35 meen.

• 99 *. Erillinen nesteannoksen tuottamiseen tarkoitettu väline mm • · • · i • * · « 9 6 117203 käsittää edullisesti olennaisesti pystysuoran nestesäi-liön, jossa on avoin pohjapoisto, joka on korkeammalla kuin lietepumpun syöttöaukko ja on suoraan lietepumpun syöttöaukkoon yhdistetty. Tähän keksintöön kuuluu edul-5 lisesti myös väline, jolla erotetaan termisesti liuoksia korkeapainesiirtolaitteen ja keittimen välillä.

Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on esittää järjestelmä ja menetelmä, joka säätelee lipeä-10 määrän muutoksia hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin lietteen edulliseksi syöttämiseksi keittimeen ja säilyttää samalla kaikki yhdysvaltalaisissa patenteissa 5,476,572 ja 5,635,025 esitettyjen rakenteiden muut edut, kuten korkeasulkusyöttimen käytön 15 maanpinnan tasolla. Tätä ja muita keksinnön kohteita selostetaan yksityiskohtaisesti alla olevassa keksinnön kuvauksessa ja oheisissa vaatimuksissa.

Kuviossa 1 esitetään kaavamaisesti keksinnön mukainen 20 esimerkinomainen järjestelmä.

Kuviossa 2 esitetään upotettu hakemittari sivukuvantona, osittain poikkileikkauksena ja osittain pystykuvana, jota ··· hakemittaria voidaan käyttää mittauslaitteena kuvion 1 1 1 1 . .·. järjestelmässä.

• « · .·]1 25 Kuvioissa 3 ja 4 esitetään kaavamaisesti kuvion 2 upotet- • t· • , tu hakemittari päädystä ja päältä päin.

Kuviossa 5 esitetään keksinnön mukainen esimerkinomainen järjestelmä ja sen erilaisia liitäntöjä kaavamaisena • ·· 5βί : sivukuvantona yksityiskohtaisemmin kuin kuviossa 1.

30 Kuviossa 6 esitetään kuvion 5 järjestelmän lämmönerotus- : .·. laitteen eräs vaihtoehtoinen rakenne.

• · · «·» • » • «

Kuviossa 1 esitetään kaavamaisesti keksinnön mukainen *!22 yleinen syöttöjärjestelmä 10. Tähän järjestelmään kuulu- :3; 35 vat edullisesti olennaisesti pystysuora esikäsittelyastia ** 1 *. 11 {edullisesti höyrytysastia) , mittauslaite 12, syöttö- * ·« * · « 1 1 2 « ·9 3 9 m 7 117203 kouru 13 ja lietepumppu 14. Se merkittävä piirre, joka erottaa järjestelmän 10 tunnetusta tekniikasta on lipeä-tasoitussäiliö 15. Tämä tasoitussäiliö 15 tuottaa liete-pumpun 14 syöttämiseen tarvittavan lipeälähteen, jotta 5 varmistetaan, että lipeää on aina pumpun 14 syöttökohdas-sa 16 huolimatta järjestelmän 10 prosessiolosuhteiden vaihtelusta. Jos esimerkiksi hakkeen ja lipeän toimitus mittauslaitteesta 12 keskeytyy, lipeäntasoitussäiliö 15 tuottaa tarvittavan lipeän, jotta pumpun 14 jatkuva ja 10 asianmukainen toiminta saadaan varmistetuksi.

Koska lipeäsäiliö myös säätelee lipeämäärän muutoksia, niitä ei tarvitse säädellä syöttökourussa 13. Kourun halkaisija/leveys voidaan pitää kapeana riittävän korkean 15 nopeuden takaamiseksi.

Tasoitussäiliö myös mahdollistaa syöttöjärjestelmän 10

lipeätason vaihtelun. Esimerkiksi kuvion 1 lipeätasolla A

lietepumpun 14 syöttöaukko 16 on pinnan alla, ja lipeäta- 20 so on syöttökourun 13 kohdalla. Tasolla B mittauslaite 12, kouru 13 ja pumppu 14 ovat pinnan alla. Mittauslaite 12 voi olla osittain pinnan alla, jolloin lipeätaso on *;· laitteen kohdalla tai sen yläpuolella. Tasolla C mittaus- ··*· . laite 12, syöttökouru 13 ja lietepumppu 14 ovat kaikki 25 pinnan alla, ja lipeätaso on höyrytysastian 11 kohdalla.

• * · Höyrytysastia 11 voi olla perinteinen hakesiilo, mutta • * * kuten on esitetty yhdysvaltalaisissa patenteissa ·«« V ' 5,500,083 ja 5,628,873, se on edullisesti yhdellä sup- 30 penevalla poistoaukolla varustettu säiliö, jossa sup- : penevassa poistossa on sivupoisto, ja jossa ei ole me- .*·*. kaanista, pyörivää tai värähtelevää poistolaitetta. Tie- • · *" tysti silloin kun astia 11 on höyrytysastia, se höyryttää hakkeen ja muun selluloosapitoisen hienojakoisen materi-35 aalin ennen jatkokäsittelyä. Kuitenkin muitakin esikäsit- *·· \ telyastioita, joilla suoritetaan muunlaisia esikäsittely- ♦ ♦ · • · · ♦ ♦ 8 117203 vaiheita, voidaan käyttää höyrytysastian sijasta tai sen lisäksi. Hake voidaan esimerkiksi esikäsitellä keittoli-peän, esim, kraftvalkolipeän, mustalipeän, viherlipeän, sulfiittilipeän tai soodalipeän, kanssa, tai esikäsitte-5 lyyn voi kuulua pelkästään (tai yhdistettynä muihin käsi ttelykemikaaleihin) antrakinonia (tai sen johdannaisia tai vastaavia aineita). Vaihtoehtoisesti tai muiden esikäsittelyjen lisäksi esikäsittely voidaan suorittaa käyttämällä sulfidia lisääviä aineita, kuten polysulfidia, 10 natriumhydrosulfidia tai hydrosulfidikaasua, tai esikäsittelyssä voidaan käyttää pelkkää kuumaa vettä.

Mittauslaite 12 voi olla perinteinen mittausruuvisyötin (kuten nähdään kuvion 5 kohdasta 19) , perinteinen hake-15 mittari, jollaisia myy Andritz Inc. (Glens Falls, New York), tai "upotettu" hakemittari 20, kuten nähdään kuvioista 2 - 4. Upotettu hakemittari eroaa perinteisestä hakemittarista siinä, että se toimii ainakin osittain lipeällä täytettynä.

20

Kuten nähdään kuvioista 2 - 4, upotettu mittari 20 voi koostua sektorityyppisestä roottorista 21, joka on ase- *:· tettu sylinterimäiseen runkoon 22 ja jota käyttää säädet- . j*. tävänopeuksinen moottori 23. Hake ja lipeä (mikäli ovat • * · 25 täysin pinnan alapuolella) tulevat syöttöaukkoon 24, joka • ** | . voi olla sijoitettu sivulle kuvioiden osoittamalla taval la, ja roottorin 21 pyörivät lokerot kuljettavat niitä myötäpäivään. Kun lokero on poistoaukon 25 vieressä, • · · * poistoaukkoa vastapäätä olevasta syöttöaukosta 26 tuleva 30 lietelipeä edesauttaa lietteen purkamista mittarista 20.

Ϊ Hakkeen kulku takaisin syöttöaukkoon 24 minimoidaan sää- «·* · .**·. tämällä tarkasti roottorin 21 juoksupyörän siipien 28 *'* kärkien ja syötinrungon 22 sisähalkaisijän välys. Kuvios- sa 3 esitetään tämä kapea välys "t" mittarin 20 takapuo- 35 lelta (kello 7-9 kohdalla kuviossa 3) . Juoksupyörän \ siipien 28 kärkien ja rungon 22 välys mittarin 20 oikeal- ··· • * · · • » * » i • »« • · 9 117203 la puolella mahdollistaa lipeän virtauksen hakkeen ohi vastavirtaan ja lipeätason pitämisen haluttaessa yläpuolella olevan astian (esim. höyrytysastian 11) kohdalla.

5 Kuvion 1 hakekouru 13 ja lietepumppu 14 ovat perinteisiä. Pumppu 14 paineistaa lietteen ja kuljettaa sen perinteiseen korkeapainesulkusyöttimeen (30 kuviossa 5), jollaisia myy Andritz Inc. (Glens Falls, New York). Syötin 30 paineistaa edelleen lietteen ja kuljettaa sen joko vuo-10 tai eräkeittimen syöttöaukkoon.

Kuvion 1 lipeäntasoitussäiliö 15 on edullisesti sylinte-rimäinen (pyöreä poikkileikkaus) poistoaukolla 31 varustettu astia, josta on suora yhteys lietepumpun 14 syöttö-15 aukkoon 16.

Kuviossa 1 esitetty syöttöjärjestelmä voi olla paineistettu (ylipaineessa, esim. 2+ bar) tai toimia ilmanpaineessa. Ilmanpaineista järjestelmää on kuviossa 1 20 osoitettu yleisesti jatkuvalla viivalla. Paineistettuun järjestelmään kuuluu lisäksi paineenerotuslaite, esimerkiksi matalapainesulkusyötin, järjestelmän jossakin koh-·;· dassa. Paineenerotuslaite 32 voi sijaita esimerkiksi . esikäsittelyastian 11 ja mittauslaitteen 12 välissä (ku- • » » :·. 25 ten kuviossa 1 on esitetty katkoviivalla) tai mittaus- * ** laitteen 12 ja syöttökourun 13 välissä.

• 1 » » *·:.1 Kun on sopivaa, syöttöjärjestelmässä 10 voi käyttää myös * 1 # V 1 yksittäistä suppenevaa poistoa, jossa on sivupoisto, jota 30 käytetään suppenevan kanavan ollessa tukossa. Tällainen : poistoaukko voi olla esimerkiksi esikäsittelyastian 11 • 1 · « ,·1·. poistoaukkona, joka johtaa mittauslaitteeseen 12, tai * 1 T mittauslaitteen 12 tai syöttökourun 13 poistoaukkona.

« • 1 : 35 Kuviossa 5 esitetään yksityiskohtaisempi kaavakuva vuo- keittimen esimerkinomaisen syöttöjärjestelmän 40 tyypil- ♦ ··♦· • 1 ♦ · · ♦ ♦ · • · 10 117203 lisestä asennuksesta. Syötettävä hake tulee sisään kulje-tusruuvista 41 ja kuljetetaan paineistetun tai paineista-mattoman höyrytysastian 42 syöttöaukkoon. Astia 42 on sylinterimäinen astia (jolla on yleensä pyöreä poikki-5 leikkaus), ja jossa voi olla yhdessä tasossa suppenevalla vyöhykkeellä varustettu poistoaukko, jossa on sivupoisto, kuten osoitetaan kaavamaisesti kohdassa 43. Puhdasta tai epäpuhdasta höyryä tuodaan astiaan 42 yhdestä tai useammasta kohdasta linjassa 44. Tähän astiaan 42 voi kuulua 10 perinteinen kondensoitumattoman kaasun poisto ja tyhjö-poisto tai tuuletusaukko 45. Tähän tuuletusaukkoon 45 kuuluu edullisesti tuuletusaukon sulkija, kuten esitetään yhdysvaltalaisessa patentissa 5,547,564. Astiaan 42 voi kuulua myös perinteinen gammasäteilyä hyväksikäyttävä 15 pinnantason osoitin 46 ja lämpötilaniImaisin {ei esi tetty) , joita käytetään osoittamaan hakkeen tasoa astiassa 42.

Kuten esitetään, tähän höyrytysastiaan 42 voi kuulua 20 lipeätaso, jota säädetään takaisinkytkentäisen pinnan- säätimen avulla. Lipeää voidaan lisätä astian 42 eri kohdissa (esim. 47) lipeätason säätämiseksi ja hakkeen ·* poiston helpottamiseksi astiasta 42.

««*« ψ « · * I » 9 •V* 25 Kuvion 5 höyrytysastia 42 johtaa perinteiseen mittari- f *» • . tyyppiseen ruuviin 19. Ruuvi 19 toimii säädettävänopeuk- sisella moottorilla, jonka nopeutta säätelee koneenkäyt-täjä, tai sitä säädellään takaisinkytkentäisesti hakkeen • 99 ! tasolle höyrytysastiassa 42 tai hakekourussa 50. Höyryä 30 ja lipeää voidaan tarpeen vaatiessa lisätä eri paikoissa : ruuvin rungossa 19.

*« · • · ♦ »

Ruuvi 19 johtaa hakekouruun 50. Kouruun 50 voi kuulua *!·*: venttiili 51, jota voidaan käyttää säätämään hakevirtaa, 35 mutta joka sallii lipeän kulun. Voidaan käyttää rei'ite- 9«f ·, tyllä rajoittimella tai levyllä varustettua venttiiliele- 99» » 9 9 • · · • »« 9 « 11 117203 menttiä. Kouru 50 johtaa lietepumpun 53 syöttöaukkoon 52.

Lipeäntasoitussäiliö 54 esitetään myös kuviossa 5. Kuten edellä selostettiin, säiliöstä 54 saadaan lipeää hakepum-5 pun 53 syöttöaukkoon. Tämä lipeä helpottaa hakkeen siirtoa kourusta 50 pumpun 53 syöttöaukkoon. Koska säiliön 54 lipeä on suorassa yhteydessä mittauslaitteen 19 tai höy-rytysastian 42 lipeän kanssa, säiliön 54 lipeätaso säätelee syöttöjärjestelmän 40 lipeätasoa. Säiliöön 54 voi 10 kuulua myös tuuletusaukko 54’, joka johtaa astiaan 42.

Pumppu 53 purkaa nesteessä (edullisesti keittolipeässä kuten valkolipeässä) olevan hienojakoisen selluloosapi-toisen kuitumateriaalin korkeapainesulkusyöttimen 30 15 matalapainesyöttöaukkoon 56 yhteen 57 tai vastaavan siirtovälineen kautta. Korkeapainesulkusyöttimeen 30 kuuluu myös matalapainepurkuaukko 58, johon kierrätyslinja 59 on yhdistetty, korkeapainepumppuun 61 yhdistetty korkea-painesyöttöaukko 60 ja korkeapainepurkuaukko 62, joka on 20 yhdistetty yhteeseen 63 lietteen kuljettamiseksi vuokeit-timen tai vastaavan yläosaan, josta palautuslipeä virtaa perinteisellä tavalla yhteessä 64 korkeapaine(yläkier- ·· to)pumppuun 61.

* · * * f « · » I «

»M

··, 25 Kierrätyslinja 59 on yhdistetty perinteiseen linjassa • tt , olevaan nesteenpoistolaitteeseen 65, josta nestettä vir taa perinteiseen tasoitussäiliöön 66. Säiliöstä 66 lipeää * · * *·ί·" voidaan syöttää täydennyspumppuun 67 linjaan 64 tai muu- • ** ! alle, missä sitä tarvitaan. Nesteenpoistolaitteen 65 läpi 30 kulkeva lipeä, {jota ei eroteta tasoitussäiliöön 66) , : virtaa lipeäsäiliöstä 54 yhteen 68 kautta suoraan avoi- **# * ,···. meen pöhjapoistoon 69, joka on yhdistetty suoraan pumpun • · '1* syöttöaukkoon 52 yhteellä 69'. Yhteeseen 68 voi olla järjestetty venttiili 70. Venttiilin 70 tulisi olla sel- :***; 35 lainen, että se ei voi kokonaan sulkeutua, koska tämä ·»· voisi johtaa epäedullisiin tai vaarallisiin olosuhtei- • · · 9 9 9Ψ9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 12 117203 siin. Kuten kuviossa 5 kaavamaisesti osoitetaan, on edullista, että säiliön 54 avoin poisto 69 sijaitsee jonkin verran pystysuunnassa pumpun 53 syöttöaukon 52 yläpuolella.

5

Korkeapainesulkusyöttimestä 30 syöttöjärjestelmään 40 palautetun lipeän lämpötilan säätämiseksi voidaan lisätä kylmää vettä linjaan 59, kuten osoitetaan kohdalla 71 kuvassa 5, tai linjan 59 lipeä voidaan kuljettaa perin-10 teisen nestejäähdyttimen läpi. Lämpötilaa vähennetään riittävästi, niin että kuuman lipeän paisutusta ei tapahdu syöttimessä 30.

Hakkeen syöttöjärjestelmä, johon kuuluu korkeapainesul-15 kusyötin 30, voi vaatia termistä erotusta keittimestä tai impregnointiastiasta. Tämä kuviossa 5 esitetty erotus myös estää paisutuksen tai paineiskut korkeapainesulku-syöttimessä 30 tai lietepumpussa. Lämpötilaerotuksen yleinen periaate on esitetty US-patentissa 5,413,677.

20

Kuten kuviossa 5 esitetään, korkeapainesulkusyöttimestä peräisin oleva neste syötetään linjassa 63 esimerkiksi ·;1 perinteiseen syöttölipeän erotussihtiin 74. Kierrätykseen M«« . kuuluvat linjat 75 ja 7 6, ja se on varustettu pumpulla ··. 25 77. Neste linjat 75, 76 käsittävässä kierrätyksessä on • 1· , alhaisessa lämpötilassa, noin 90 - 120 °C:ssa, niin että paisutusta ei tapahdu korkeapainesulkusyöttimessä 30 tai • · · \J.· vastaavassa. Jäähdyttävää vesivirtaa linjassa 71 voidaan * käyttää tai olla käyttämättä.

30 • .·, Syöttölipeän erotussihdin 74 ylempään puoliskoon on yh- e··/ distetty toinen kierrätys. Erotussihti käsittää rei'ite- tyn sylinterimäisen sihdin 78, ruuvin 79, moottorin 80 *!2! mittarin 7 9 pyörittämiseksi ja yläosan 81. Kuumaa nestet- :3; 35 tä (esim. noin 150 - 160 °C) syötetään yläosaan 81 yhteen ", 82 kautta, ja hakeliete, jossa kylmä lipeä on nyt korvat- 999 9 9999 9 9 9 2 9 99 3 9 9 13 117203 tu kuumalla lipeällä, kulkee linjassa 83 keittimeen tai impregnointiastiaan (IV). Keittimestä tai impregnointias-tiasta linjassa 82 palaava neste lämmitetään {esim. noin 150 - 160 °C:seen) lämmittimessä 85 ja pumpataan tämän 5 jälkeen pumpulla 86 erotussihdin 74 yläosaan.

Kuviossa 6 esitetään syöttölipeän erotussihdin vaihtoehtoinen rakenne, joka on ei-perinteinen. Kuvion 6 rakenteet, jotka ovat verrattavissa kuvion 5 rakenteisiin, on 10 merkitty samoilla viitenumeroilla, joiden eteen on vain lisätty numero 1.

Erilliseen syöttölipeän erotussihtiin 174 kuuluu syöttö-linja 175, poistolinja 176 korkeapainesulkusyöttimeen, 15 syöttölinja 182 keittimen yläkierrosta ja poisto 183 keittimeen tai impregnointiastiaan. Laitteen 174 alaosaan kuuluu rei'itetty sylinterimäinen sihti 178 ja ruuvi 179, joka toimii moottorilla 180. Kuitenkin sen sijaan, että hakeliete tulisi ulos erottimen yläosan sivusta {kuten 20 osoitetaan kuviossa 5 erottimen 74 kohdalla), se tulee ulos yläosan kautta, jonne on järjestetty yksittäinen suppeneva kanava, jossa on sivupoisto 89. Rakenne 89 ··· sinänsä on yleiseltä periaatteeltaan US-patentin • 4,958,7 41 mukainen, ja sellainen, jota myyvät kaupalli- ··]’ 25 sesti J.R. Johanson, Inc. {San Luis Obispo, Kalifornia)

• M

ja Andritz Inc. (Glens Falls, New York) tavaramerkeillä e "Diamondback® Hopper" ja "Diamondback®". Erotuslaitteen • · · ··· 174 purkamisen helpottamiseksi laimennusliuossyöttöaukko- * · · '·* * ja 90 voi olla järjestetty, ja massaliete poistuu lopulta 30 poistoaukosta 91 erillisen erottimen 174 yläosasta. Vaih- • · U : telemalla mitoitusta 92 voidaan muuttaa hakkeen pysymis- ·***; aikaa erottimessa.

* * · * Syöttöjärjestelmässä 40 käytetyt liuokset voivat olla ·«· 35 perinteistä kraftvalkolipeää, mustalipeää tai viherlipe-.·, aa, sulfiittilipeää tai soodalipeää. Näiden liuosten M·» « · • I » • ♦· • · 14 117203 sulfidisuus voi vaihdella, mutta edullisesti niiden sul-fidi-ionipitoisuus on korkea. Liuos voi sisältää myös lisäaineita, esim. antrakinonia tai sen johdannaisia tai vastaavia aineita, tai mitä tahansa sulfidia lisääviä 5 aineita, esim. polysulfidia, joita aineita lisätään astiaan 11 tai muualle.

Edellä esitetystä käy ilmi, että esillä olevan keksinnön mukaisesti on kehitetty edullinen järjestelmä ja menetel-10 mä, jolla syötetään nesteen mukana kulkeutuvaa hienojakoista, selluloosapitoista kuitumateriaalia keittimeen yhdistettyyn korkeapainesulkusyöttimeen. Keksintö mahdollistaa erillisen lipeä- ja hakemäärän säätelyn syöttöjar-jestelmässä, jossa haketta pumpataan, ja minimoi neste-15 määrän muutosten vaikutuksen järjestelmän toimintaan. Vaikka keksintö on edellä esitetty ja kuvattu tällä hetkellä käytännöllisimpänä ja edullisimpana pidetyn suoritusmuodon mukaan, alan ammattimiehelle on selvää, että monet muunnelmat ovat mahdollisia keksinnön suojapiiris-20 sä, joka suojapiiri tulee määritellä oheisten vaatimusten laajimman tulkinnan mukaan, niin että se kattaa kaikki vastaavat järjestelmät ja menetelmät.

··· >»«« • · ♦ • · · ···

• I

• »· * • * • * 4 # i · * ·#· • · · • · * • · • * * • a «

··* I

• fl* « · ··· * * «* * * • « ··« ·«·> • » • t t • ·· • ·

Claims (21)

1. Järjestelmä nesteen mukana kulkeutuvan hienojakoisen selluloosapitoisen materiaalin syöttämiseksi kor-5 keapainesulkusyöttimeen (30), joka on yhdistetty keittimeen, johon järjestelmään kuuluu pystysuora käsittelyastia (11, 42), jonka poh jassa on poistoaukko; mainitun käsittelyastian (11, 42) poistoon 10 yhdistetty mittauslaite (12, 19); yleensä pystysuora kouru (13, 50) , joka lähtee alaspäin mainitusta mittauslaitteesta (12, 19); lietepumppu (14, 53) hienojakoisen selluloosapitoisen materiaalin pumppaamiseksi, jossa 15 lietepumpussa on syöttöaukko (16, 52), ja joka pumppu on yhdistetty korkeapainesulkusyöttimeen (30); mainittu kouru (13, 50) operatiivisesti yhdistettynä mainittuun lietepumpun (14, 53) syöttöaukkoon (16, 52); tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu 20 lisäksi olennaisesti pystysuora lipeäsäiliö (15, 54), jossa on yläosa ja pohja, jossa pohjassa on poistoaukko *·· (31, 69); ja * «· 1 « , ,·. - yhde (69‘.), joka yhdistää suoraan lipeäsäiliön • 2 1 .3 25 poistoaukon lietepumpun syöttöaukkoon. • · • M

· 2. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 9 että lipeäsäiliön (15, 54) poistoaukko (31, 69) on pumpun (14, 53) syöttöaukon (16, 52) yläpuolella, ja että li- 30 peäsäiliön (15, 54) pohjassa olevan poistolaitteen väli- tyksellä säiliö on suoraan yhteydessä kouruun (13, 50) ja *1” kourun välityksellä suoraan yhteydessä mittauslaitteeseen • · *··1 (12, 19) ja käsittelyastiaan (11, 42) . ♦ · 1

3. Vaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu väline määritellyn nestetascn ylläpitämiseksi mainitussa lipeäsäiliössä (15, 54), mikä 2 • 1 t a ft 9 » 3 • 16 117203 puolestaan ylläpitää nestetasoa mainituissa mittauslaitteessa {12, 19) ja käsittelyastiassa (11, 42).

4. Vaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 5 että mittauslaite (12, 19) käsittää upotetun hakemittarin (20) .

5» Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mittauslaite (12, 19) käsittää mittausruuvin. 10

6. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä on olennaisesti ilmanpaineessa.

7. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 15 että käsittelyastia (11, 42) käsittää höyrytysastian, ja että järjestelmään kuuluu höyrytysastian ja lietepumpun (14, 53) välissä sijaitseva erotuslaite (32) lietepumpun erottamiseksi ilmanpaineesta ja sen pitämiseksi ylipaineessa . 20

8. Vaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että erotuslaite (32) käsittää matalapainesulkusyöttimen. 0 ·#» '"l

9. Vaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, » t » .*·* 25 että matalapainesulkusyötin sijaitsee höyrytysastian (11, • · : ** 42) ja mittauslaitteen (12, 19) välissä. e e

10. Vaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu myös korkeapainesulkusyötin (30) , ♦ 30 jossa on matalapainesyöttöaukko (56), matalapainepoisto-aukko (58), korkeapainepumppuun yhdistetty korkeapaine-"" syöttöaukko (60) ja korkeapainepoistoaukko (62), ja että • e *···* lietepumppu (14, 53) on yhdistetty korkeapainesulkusyöt- *· timen (30) matalapainesyöttöaukkoon (56). fft* .···. 35 • e

’·* 11, Vaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu linjassa oleva nesteenpoistolaite « * I I » e ·· • · 17 117203 (65), tasoitussäiliö ¢66), aina ainakin osittain auki oleva venttiili (70), ensimmäinen kierrätysyhde, joka yhdistää matalapainepoistoaukon nesteenpoistolaitteeseen (65), toinen yhde, joka yhdistää nesteenpoistolaitteen 5 tasoitussäiliöön (66) niin, että nesteenpoistolaitteesta (65) laskettua nestettä virtaa tasoitussäiliöön (66), sekä kolmas kierrätysyhde, joka yhdistää nesteenpoistolaitteen (65) lipeäsäiliön (15, 54) pohjan poistoaukkoon (31, 69). 10

12. Vaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu väline määritellyn nestetason ylläpitämiseksi lipeäsäiliössä (15, 54), mikä puolestaan ylläpitää nestetasoa mittauslaitteessa (12, 19) ja käsittely- 15 astiassa (11, 42).

13. Vaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mittauslaite (12, 19) käsittää upotetun hakemittarin (20) . 20

14. Vaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käsittelyastia (11, 42) käsittää höyrytysastian, jossa on yhdestä sivupoistolla (43) varustetusta sup- i««* .penevasta kanavasta muodostunut poisto. • · · .:·· 25 9 * " 15. Menetelmä hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumate- * * riaalilietteen syöttämiseksi keittimeen käyttämällä esi- * käsittelyastiaa (11, 42), matalapainesyöttöaukolla (56) :*Γ: varustettua korkeapainesulkusyötintä (30) ja syöttöaukol- 30 la (16, .52) varustettua lietepumppua (14, 53), johon menetelmään kuuluu seuraavia vaiheita: MM ··· • · "··* (a) esikäsitellään hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumateriaali esikäsittelyastiassa (11, 42); ««·· 35 (b) mitataan hienojakoinen selluloosapitoinen • kuitumateriaalivirta esikäsittelyastiasta (11, 42); • · · %:.* (c) sekoitetaan mitattu hienojakoinen selluloosapi- « * * » * 9 >* 117203 18 toinen kuitumateriaali nesteeseen lietteen muodostamiseksi ; (d) syötetään liete lietepumpun syöttöaukkoon; tunnettu siitä että 5 (e) tuodaan erillinen nesteannos lietepumppuun (14, 53. hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin pumppuun siirtämisen helpottamiseksi; (f) kuljetetaan lietepumpun (14, 53) vaikutuksen alainen liete korkeapainesulkusyöttimen (30) matala- 10 painesyöttöaukkoon (56); ja (g) syötetään hienojakoinen selluloosapitoinen kuitumateriaali korkeapainesulkusyöttimellä (30) keittimeen.

15 117203

16. Vaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että vaihe (e) suoritetaan yhdistämällä olennaisesti pystysuoran nestesäiliön (15, 54) avoin pohjapoistoaukko (31, 69), joka on korkeammalla kuin lietepumpun (14, 53) syöttöaukko (16, 53), suoraan lietepumpun syöttöaukkoon.

17. Vaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisävaihe, jossa ylläpidetään neste-tasoa olennaisesti pystysuorassa nestesäiliössä ja järjestetään avoin yhteys pystysuoran nestesäiliön (15, 54) avoimen pohjapoiston (31, 69) ja esikäsittelyastian (11, 25 42) välille saman nestetason aikaansaamiseksi "** esikäsittelyastiassa. • · e • · e ··· «e

: **· 18. Vaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheet (c) ja (d) suoritetaan hienojakoisen sellu-: 30 loosapitoisen kuitumateriaalin sekoittamiseksi keittoli- • •e peään.

• · · . 19. Vaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, e e e "** että vaihe (a) suoritetaan ainakin osittain höyryttämällä. :***: 35 eee e • e e • · e e e e e e • e * • 1 « e >·«« « e « e • e 19 117203

20. Lietteen syöttöjärjestelmä hienojakoisen sellu-loosapitoisen kuitumateriaalilietteen syöttämiseksi keittimeen, johon järjestelmään kuuluu 5. olennaisesti pystysuora esikäsittelyastia (11, 42); väline hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalivirran mittaamiseksi esikäsittelyastiasta (11, 42); 10. väline mitatun hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin sekoittamiseksi nesteeseen lietteen muodostamiseksi; - syöttöaukolla (16, 52) varustettu lietepumppu (14, 53); 15. väline lietteen syöttämiseksi lietepumpun (14, 53. syöttöaukkoon; korkeapainesulkusyötin (30), jossa on matala-painesyöttöaukko (56) ja korkeapainepurkuaukko (62); tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi 20 - väline, joka tuottaa erillisen nesteannoksen lietepumpun (14, 53) syöttöaukkoon (16, 52) hienojakoisen selluloosapitoisen kuitumateriaalin lietepumppuun siirtä-misen helpottamiseksi, jotta mahdollistetaan lipeän ja **« e hienojakoisen selluloosapitoisen materiaalin määrien • · t /,** 25 erillinen säätely ja minimoidaan nestemäärän muutosten • * • ** vaikutus toimintaan; • m ·.·.· - väline lietepumpun (14, 53) vaikutuksen :T: alaisena . olevan lietteen kuljettamiseksi 30 korkeapainesulkusyöttimen (30) matalapainesyöttöaukkoon (56); ja "lii - väline hienojakoisen selluloosapitoisen *···* kuitumateriaalin kuljettamiseksi korkeapainesulku- ··· syöttimestä (30) keittimeen. ···· .*··. 35 • ·

21. Vaatimuksen 20 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, • ♦ ♦ · Φ • ♦· 20 117203 että väline erillisen nesteannoksen tuottamiseksi käsittää olennaisesti pystysuoran nestesäiliön (15, 54), jossa on avoin pohjapoistoaukko (31, 69), joka on korkeammalla kuin lietepumpun (14, 53) syöttöaukko (16, 52) ja on 5 suoraan yhdistetty lietepumpun syöttöaukkoon. • · · ·« « • e § * i » » ·«» ft· • · ft · ft ft ft • ft ft ft ft ft ft · ft • ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ftftft ft ft · ft ft ft ft ft ft ft ft ft • ft ft ft ft ft ftft ft ft «ftft • ftft ft ft ft · ft· ft ft ft · ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ftft ft ft 21 117203