FI122243B - Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI122243B FI122243B FI20090103A FI20090103A FI122243B FI 122243 B FI122243 B FI 122243B FI 20090103 A FI20090103 A FI 20090103A FI 20090103 A FI20090103 A FI 20090103A FI 122243 B FI122243 B FI 122243B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- carrier medium
- chips
- gaseous
- fibers
- vaporous
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi
Esillä oleva keksintö liittyy puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseen. Tarkemmin 5 esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka menetelmä tapahtuu ainakin kahdessa peräkkäisessä jauhamisvaiheessa, joiden läpi puuhake tai massakuidut syötetään kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattoriyksikön ja roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin 10 staattoriyksikköön ja roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejä. Lisäksi, esillä olevan keksinnön kohteena on järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka järjestelmä käsittää ainakin kaksi peräkkäistä jauhamisvaihetta, joiden läpi puuhake tai massakuidut kulkevat kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattoriyksikön ja 15 roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin staattoriyksikköön ja roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejä
Parannetun jauhatuksen, joka on varustettu lämmöntalteenotolla, ensimmäinen askel oli jauhimen paineistus; ensimmäinen tehtiin 1976 Kaipola-tehtaalla, koeajo-20 mittakaavassa. Tämä parannus hyväksyttiin pian, ja uusi TMP-tehdas toimitettiin ja käynnistettiin 1977 Kaipola-tehtaalla (United Paper Mills). TMP-tehdas, jonka kapasiteetti oli 300 T/d oli varustettu paineistetulla ensimmäisellä vaiheella ja paineistamattomalla toisella vaiheella. Kaipola-tehtaan hyvien kokemusten jälkeen, lämmöntalteenotosta puhtaana höyrynä paperikonetta varten tuli standardikäsite 25 nykypäivän TMP-tehtaita varten.
S
Tyypillinen jauhatusprosessi on termomekaaninen jauhatusprosessi, toisin sanoen OS) <9> TMP-prosessi, tai kemitermomekaaninen jauhatusprosessi, toisin sanoen o CTMP-prosessi, jolloin monivaiheinen jauhatusprosessi tapahtuu TMP- tai äc 30 CMTP-päälinjan yhdessä, kahdessa tai kolmessa jauhamisvaiheessa. Jauhimet voivat ¢5) olla yksilevy- (SD), kaksilevy (DD), kartiolevy- (CD) tai kaksois-jauhimia. Tyypillisesti o g todellinen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattorin ja jauhimen (SS) 0 roottorin välissä tai jauhimen kahden roottorin välissä, jolloin roottori saattaa pyöriä 001 välillä 1500 -1800 r/min. Sekä staattoriyksikkö että roottoriyksikkö, jotka on tehty 35 edullisesti erikois- metalliseoksesta, käsittää jauhatussegmenttejä, joilla on erilaisia 2 geometrisia muotoja erityisten vaikutusten aiheuttamiseksi virtaukseen ja ominaisenergian- kulutukseen (SEC) ja massan ominaisuuksiin ja puuhakkeen tai massakuitujen jakaumaan.
5 Kantajaväliaine, jota syötetään jauhimeen esikuumennetun hakkeen kuljettamiseksi prosessissa, on tyypillisesti vettä tai muuta juoksevaa ainetta. Jauhatussegmenteillä on erilaisia geometrisia muotoja, jolla on erityistä vaikutusta massan ja höyryn virtaukseen ja SEC:een, massakuitujen jakaumaan ja massan omaisuuksiin.
10 Viitataan julkaisuun “TAPPI”, joka kantaa otsikkoa “MEASURED MASS AND HEAT BALANCE OF THE TANDEM TMP LINE” ja jonka ovat laatineet Esa Viljakainen -Finland, Roland Pehrsson - Finland, Timo Sopanen - Finland and Markku Perkola -Finland, TMP-jauhatusprosessilinjan suunnitteluperusteiden esittämiseksi. Yleisesti, tämä julkaisu esittää Jämsänkosken TMP-laitoksen TMP-jauhatuslinjan kokonais-15 taseet. Tulokset ja laskelmat perustuvat mittauksiin käyttäen konventionaalisia virtaus-, paine- ja lämpötilailmaisimia ja TMP-laitoksen prosessinohjausjärjestelmää. TMP-laitoksen viisi jauhatuslinjaa (SD-60, 6.5 MW) käynnistettiin 1981 kapasiteetilla 575 t/d. Kuudes jauhatuslinja lisättiin 1984. TMP-laitos tuottaa joko ditioniitti- tai peroksidi-valkaistua TMP:tä joko PM4:ää ja/tai PM5:tä varten. 1985 PM4 tuotti erilaisia 20 päällystettyjä, puutasisältäviä offset-papereita ja PM5 tuotti SC-aikakausilehtipapereita. Lämmöntalteenotto käsitti lamellilämmönsiirtimen likaisen, korkeapainehöyryn konvertoimiseksi puhtaaksi höyryksi ja lämmönsiirtimen tehdasveden kuumentamiseksi likaisella, matalapaineisella höyryllä. Talteensaatu, puhdas höyry käytettiin PM5:ssä. 50 - 60 %:n osa kokonaishöyryn tarpeesta otettiin talteen TMP-höyryllä.
25 Lämpöä matalapaineisesta lämmöntalteenotosta käytettiin ulkopuolisen ^ voimalaitoksen syöttöveden lämmitykseen.
<D>
CRU
II
(SS) <o> Harkitaan eri optioita TMP:n lämmön talteenotolle. Paperikonetta varten lämmön <d> talteenottoa voitaisiin lisätä 70 %:iin koko jauhatusenergiasta. TMP-saannon £c 30 perusperiaate perustuu tosiasiaan, että suunnilleen 70 % päälinjan jauhinten
OL
hukkalämmöstä voidaan saada talteen puhtaana höyrynä paperikonetta varten, o g Käytännössä, tämä on tarkistettu monissa sovelluksissa. Kun tarvitaan tehokkaampaa (SS) o lämmön talteenottoa, pitäisi kuitenkin myös tietää täsmällisemmin lämpöhukat ja 0511 TMP-laitoksen lämpö-tase.
35 3 TMP-laitoksen tapauksessa, joka on julkaistu julkaisussa “TAPPI”, useita prosessiarvoja saatiin prosessin ohjaus-/informaatiojärjestelmästä (Honeywell TDC-2000). Virtausmittaukset tehtiin käyttäen venturiputkia, rotametrejä ja pinnantasomittareita. Hieman ongelmia ilmeni erityisesti prosessin höyryvirtausten 5 mittauksissa johtuen höyryn mukanaan kuljettamista kondenssinestepisaroista. Myös kuituvirtausten mittaukset jauhinten välillä epäonnistuivat johtuen venturiputki-mittauksen virheestä. Tuotantoastetta korreloitiin esilämmittimien syöttöruuvin pyörimisnopeudella. Painearvot saatiin tarvittaessa valvontajärjestelmästä. Lämpötilat mitattiin käyttäen termoelementtejä ja lämpömittareita. Erillisten kuituvirtausten 10 koostumukset laskettiin erillisistä näytteistä ja laboratoriokokeilla. Sekä laimennus-veden (syklonisuihkeet ja jauhimen laimennus) että kiertoveden lämpötila oli 61 °C. Keskimääräinen tuotantoaste testien aikana oli 102 ±2 t/d ja päälinjan jauhinten SEC:n energia-arvot ja Canadian Standard Freeness (CSF) taso olivat kolmen koepäivän aikana: SEC 2045 kWh/t ja vastaavasti CSF 105 ml.
15 US patentti 7300540 paljastaa järjestelmän ja menetelmän puuhakkeen TMP-jauhatusprosessia varten. Tämän julkaisun oppien mukaisesti, jauhettavaa haketta saadaan altistamalla se höyryn vaikutukselle hakkeen pehmentämiseksi, puristavasti hajottamalla ja poistamalla vettä pehmenneestä hakkeesta 20 kiintoainepitoisuuteen, joka on yli 55 % ja liuottamalla hajotettua haketta, josta on poistettu vettä, pitoisuuteen, joka on välillä noin 30 - 55 %. Materiaali hajotetaan kuiduiksi osittain hajottamalla. Liuotettu materiaali syötetään pyörivään, primaariseen levyjauhimeen, jossa jokaisessa vastakkaisista levyistä on sisempi rengas, joka muodostuu tangoista ja urista, ja ulompi rengas, joka muodostuu tangoista ja urista.
25 Osittain hajotettu hake hajotetaan kuiduiksi olennaisesti täydellisesti hajotuksella ^ sisemmässä renkaassa ja syntyvät kuidut fibrilloidaan ulommassa renkaassa.
<o>
Puristava hajotus, vedenpoisto ja liuotus voidaan toteuttaa yhdessä integroidussa (SS) laitteen osassa, joka on välittömästi primaarisen jauhimen ylävirran puolella, ja o fibrillointi saadaan aikaan myös primaarisessa jauhimessa vain yksien toistensa S 30 suhteen pyörivien levyjen välissä.
0 <53 ^ US patentti 6458245 paljastaa puuhakkeen CTMP-jauhatusprosessin. Tämän (SS) o julkaisun oppien mukaan saadaan absorboivaa, kemitermomekaanista massaa, joka
(RU
on tuotettu lignoselluloosamateriaalista, jonka puutuotto on yli 88 % ja jonka alhainen 35 pihkasisältö on alle 0,15 % ja jonka pitkäkuitusisältö on yli 70 % ja jonka 4 lyhytkuitusisältö on alle 10 % ja jonka lastusisältö on alle 3, saadaan tämän julkaisun oppien mukaan. Menetelmään massan tuottamiseksi kuuluvat vaiheet: materiaalin kyllästäminen, esilämmitys, defibrointi ja pesu. Lastujen kyllästäminen ja esilämmitys tapahtuvat kaikki yhdessä ja samassa astiassa, minkä ajallinen yhteiskesto on 5 enintään 2 minuuttia, edullisesti enintään 1 minuuttia, edullisemmin enintään 0,5 minuuttia; käyttäen lämmintä kyllästysnestettä, jonka lämpötila on ainakin 100 °C, edullisesti ainakin 130 °C ja edullisemmin lämpötila on olennaisesti sama kuin lämpötila esilämmitysprosessissa; ja hake esikuumennetaan lämpötilassa, joka on välillä 150 °C -175 °C, edullisemmin välillä 160 °C -170 °C. Defibrointi toteutetaan 10 energiatuonnilla, jonka määrä on enintään puolet siitä energiatuonnista, joka tarvitaan defibrointiin, kun esilämmitys ja defibrointi toteutetaan lämpötilassa 135 °C.
Suurta sähköenergian kulutusta (SEC) mekaanisessa kuidutuksessa on pidetty kaikkien mekaanisten kuidutusprosessien, kuten TMP- ja CTMP-jauhatusprosessien 15 vakavana haittana ja ongelmana, erityisesti kun kyse on Softwood (SW) lajeista. Kuitenkin, kasvavat raakamateriaalikustannukset ja pääomakustannukset suosivat mekaanista kuidutusta kemialliseen kuidutukseen verrattuna. Erityisesti TMP-prosessi ja CTMP-prosessi ovat tulossa suositummaksi ja suositummaksi, niiden hyvien kuituominaisuuksien ja osittain koska höyryä saadaan talteen suuria määriä.
20
Johtuen suuresta pyörteilystä, energiatehokkuus on suhteellisen alhainen, eri lähteissä on arvioitu, että vähemmän kuin 5 % primaarienergiasta menee varsinaiseen kuitujen prosessointiin. Loppu energia menee laimennusveden höyrystämiseen ja kitkaan ja muihin häviöihin.
25 ^ Pääasiallinen syy suureen SEC:een on "takaisinpuhallushöyry", joka virtaa o takaisinpäin levyvälistä kohti hakkeen/massan syöttöä, mikä siten aiheuttaa suuren OS) <9> määrän "hyödytöntä" pyörteily- ja sekoitustyötä. Tämän takaisinpuhallushöyryn o aiheuttaa laimennusveden höyrystäminen jauhatusvyöhykkeessä. Jotkin tutkimukset ϊ 30 (Esko Härkönen, JAMA-project 1992 - 1999) väittävät, että 50 % kokonaisenergiasta ^ kulutetaan tässä "sekoitus/syöttö" vyöhykkeessä ja vain 50 % todellisessa jauhatus pa) g vyöhykkeessä. Jotkin muut tutkimukset (Hans-Olof Backlund, Lie Thesis) väittävät,
<SD
o että 85 % kulutetaan jauhatusvyöhykkeessä.
osu 5
Esillä olevan keksinnön yhtenä päämääränä on eliminoida tai ainakin olennaisesti vähentää tunnetun tekniikantason ongelmia ja heikkouksia. Esillä olevan keksinnön toisena päämääränä on eliminoida tai vähentää “takaisinpuhallushöyry” ilmiötä, jonka aiheuttaa veden haihduttaminen, jota vettä käytetään tekniikantason mukaisesti 5 jauhatusprosessissa kantajaväliaineena. Esillä olevan keksinnön kolmantena päämääränä on vähentää tunnetun tekniikantason mukaisen jauhatusprosessin suurta SEC:ta. Esillä olevan keksinnön erään aspektin mukaisesti, neljäntenä päämääränä on aikaansaada uusi ja keksinnöllinen menetelmä puuhakkeen tai kuitujen jauhamiseksi. Esillä olevan keksinnön erään toisen aspektin mukaisesti, viidentenä 10 päämääränä on aikaansaada uusi ja keksinnöllinen järjestelmä puuhakkeen tai kuitujen jauhamiseksi.
Yleisesti, esillä olevan keksinnön päämäärät voidaan saavuttaa alussa kuvatulla menetelmällä, esimerkiksi siten, että kaasumaista kantajaväliainetta tai höyrymäistä 15 kantajaväliainetta hyödynnetään peräkkäisissä vaiheissa kantajaväliaineen ja hakkeen/kuitujen sekoituksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että hake tai kuidut ja kaasumainen tai höyrymäinen kantajaväliaine syötetään erillisinä jauhimeen syöttövä I i n ei I lä.
20 Yleisesti, esillä olevan keksinnön päämäärät voidaan saavuttaa alussa kuvatulla järjestelmällä, esimerkiksi siten, että kantajaväliaine on kaasumainen kantajaväliaine tai höyrymäinen kantajaväliaine kantajaväliaineen ja hakkeen tai kuitujen seoksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että syöttövälineet on järjestetty syöttämään erillisinä haketta tai kuituja ja kaasumaista tai höyrymäistä kantajaväliainetta 25 jauhimeen.
o Täten esillä oleva keksintö perustuu perusajatukseen, että mitään nestemäistä OS) <9> liuotinta tai laimennusvettä ei käytetä, vaan nestemäinen liuote korvataan o kaasumaisella tai höyrymäisellä väliaineella monivaiheisessa jauhatusprosessissa, ä 30 joka on edullisesti monivaiheinen TMP-jauhatusprosessi tai monivaiheinen ¢5) CTMP-jauhatusprosessi. Esillä olevan keksinnön mukaisesti, vesihöyryä käytetään <a> g höyrymäisenä kantaja- väliaineena ja paineilmaa (tai ilman ja kaasun seosta)
(SD
o käytetään kaasumaisena kantajaväliaineena.
asu 6
Esillä olevan keksinnön eduista voidaan todeta seuraavaa. Jauhimen laimennusveden haihtuminen vältetään. Primaarinen sähköenergiankulutus laimennusveden haihdutuksessa minimoidaan tai jopa eliminoidaan. SEC voitaisiin laskea tasolle 25 % suhteessa tekniikantasoon (ainakin teoriassa), jolloin energiansäästöpotentiaali voisi 5 olla jopa 75% (SW-TMP). Korkea jauhatuspitoisuus (osa hakkeen/puun sisältämästä vedestä on haihdutettu) voisi edelleen parantaa jauhatustehokkuutta. Ilmanvirtausta jauhimen läpi voidaan säätää muuttuvalla kompressorin nopeudella; tämä antaa uusia mahdollisuuksia käytännön jauhinsäätöön. Alhaisempi systeemin lämpötila saattaa lisätä massan kirkkautta päälinjajauhimen jälkeen, valkaisuaineita, kuten vetyperoksidi, 10 otsoni voitaisiin käyttää jauhinvalkaisussa, mikä saattaa synnyttää jossain määrin pääomasäästöä. Jotkut uuteaineet, kuten piki jne., voidaan hapettaa, mikä tekee uuteaineesta enemmän liukoista ja helpommin poispestävää, mikä antaisi lisää mahdollisuuksia käyttää esimerkiksi mäntyä raaka-aineena puuta sisältäviä papereita varten 15
Koskien esillä olevan keksinnön etuja, on vielä syytä todeta seuraavaa. TMP- tai CTMP-prosessissa mekaanisen massan laadulla voi olla merkitystä, on oletettavaa, että TMP-prosessissa SW-kuitupituus todennäköisesti lyhenee mutta CTMP:ssä HW:llä ei ole merkitystä. Varmastikin, koko jauhatuslaitoksen kokonaisenergia-20 taseeseen on suuri vaikutus sillä, että lämmöntalteenotossa synnytetään vähennetty määrä höyryä, joka vastaa höyryn määrää, joka olisi korvattava muulla tavoin. Tämä voi parantaa bio-materiaalin tai jätteen hyödyntämistä polttoaineena laitoksen lämmön ja energiantuotantoa varten. Primaarinen energiatarve (MWh/t - tuote) markkina-selluloosaa, -paperia tai -kartonkia varten laskee.
25 ^ Edellä mainitut ominaispiirteet ja muut esillä olevan keksinnön olennaiset erityispiirteet <D> on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa ja niitä on lisäksi selitetty seuraavassa SS) <9> selityksen erityisessä osassa.
<D> ac 30 Esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa selityksen erityisessä osassa sen ¢5) edullisina pidettyjen suoritusmuotojen avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: <a> ^ FIG.1 esittää tekniikantason mukaista jauhatusprosessia, jossa kantajaväliaine on
(SD
S vesi, o FIG.2 esittää esillä olevan keksinnön ensimmäinen suoritusmuodon mukaista 35 jauhatusprosessia, kun paineilmaa käytetään jauhatusprosessissa kantajaväliaineena, 7 FIG.3 esittää esillä olevan keksinnön ensimmäinen suoritusmuodon mukaista jauhatusprosessia, kun höyryä käytetään jauhatusprosessissa kantajaväliaineena, FIG.4 esittää erästä edullista jauhinyksikköä, toisin sanoen “PeriFeederiä”, jota voitaisiin käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen 5 kantajavälineen seos kuvion FIG.2 tai kuvion FIG.3 jauhatusvaiheisiin, ja FIG.5 esittää toista edullista jauhinyksikköä, toisin sanoen “modifioitua PeriFeederiä”, jota voitaisiin käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen kantajavälineen seos kuvion FIG.2 tai kuvion FIG.3 jauhatusvaiheisiin.
10 Esillä olevan keksinnön perusajatuksen paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan kuvioon FIG.1, joka esittää tekniikantason mukaista TMP-jauhatuslinjaa Jämsänkosken tehtaalla. TMP-linjaan kuuluu esilämmitysyksikkö 10 ja ensimmäinen jauhin 22 ja höyryn erotussykloni 23 ja toinen jauhin 32 ja separaattoriväline, kuten haihdutussykloni 7 ja ulospuhallusputkisto ja vastaanottosäiliö 12 erotetun 15 hake-/massamateriaalin vastaanottamiseksi haihdutussyklonista 7
Kuvion FIG.1 mukaisenjauhatuslinjan tuotantoa voidaan säätää ohjaamalla puuhakkeen, jota on kuumennettu esilämmittimellä 10, ja veden seoksen, jonka lämpötila on 70 °C, syöttöruuvin pyörimisnopeutta ensimmäiseen jauhatusvaiheeseen 20 2. Jauhatusastetta (esim. Canadian Standard Freeness, CSF) tai ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 ja toisen jauhatusvaiheen 3 energiankulutuksia voidaan ohjata säätämällä jauhinten 22, 32 levyvälejä. Viipymäajan pitämiseksi levyvälissä millisekunneissa, massa pakotetaan ulos jauhinten levyväleistä laimennusveden ja keskipakovoimien avulla ja jauhimissa muodostuneen höyryn avulla. Laimennusvettä, 25 jonka lämpötila on noin 83 °C, syötetään sekä ensimmäiseen jauhimeen 22 että ^ toiseen jauhimeen 32. Energiankulutustasoa voidaan muuttaa myös laimennusveden o avulla ja täten hake-/massasisällön paksuutta jauhatusvyöhykkeessä voidaan säätää, (SS) o jotta massaa saadaan ulos jauhimesta 22, 32 ja voidaan puhaltaa puhalluslinjaan 9 o mielekkäällä virtausnopeudella, joka on välillä 30 - 60 m/s.
S 30 m.
^ Esillä olevan keksinnön perusajatuksen mukaisesti, vettä ei käytetä peräkkäisissä o g jauhimissa jauhettavan materiaalin kantajaväliaineena. Kun jauhamisessa käytetään
<SD
o kaasumaista kantajaväliainetta. kuten paineilmaa, tai höyrymäistä kantajaväliainetta, 031 kuten höyryä, tai kaasun ja höyryn seosta, ei ole syytä miettiä hallintaa ja säätöä.
35 Voidaan olettaa, että edellä selitetyt yleiset ohjausperiaatteet pysyvät voimassa. Jos 8 kantajaväliaine on kaasumainen väliaine, kuten paineilma, tai höyrymäinen kantajaväliaine, kuten vesihöyry, kaasumaisen väliaineen tai höyrymäisen väliaineen virtausta on kuitenkin mahdollista hallita ohjaamalla hakkeen/massan viipymäaikaa jauhimen levyvälissä tai ohjaamalla puhalluslinjan 9 virtausnopeutta. Tällöin on 5 edullista, että kaasua tai höyryä syötetään järjestelmässä eri paikkoihin, jotka ovat edullisesti ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 syöttölinja 811 ja toisen jauhatusvaiheen 3 syöttölinja 813 ja puhalluslinja 9. Yksinkertaistaen, energiakulutus hakkeen/massan jauhatuksessa on sana kuin ’’jauhatusimpulssilukumäärä x viipymäaika”, Tällöin viipymäaikaa jauhatusyksikössä on mahdollista ohjata kaasuvirtauksen tai 10 höyryvirtauksen määrällä. Toisin sanoen, on mahdollista maksimoida järjestelmän energiakulutus hakkeen ja kuitunippujen muodonmuutokseen, "periaatteessa", koska energiaa ei kulu lainkaan laimennusveden haihduttamiseen.
Kaasu-/höyryvirtaus on tarkoitus syöttää jauhatusvyöhykkeeseen pitkin levysegmentin 15 jauhatussegmentin uria. Sitten, ideaalitapauksessa, massa kulkee jauhimen levyväliin ja kaasu/höyry virtaa jauhatussegmentin urissa.
Viitataan kuvioon FIG.2, jossa paineilmaa käytetään kantajaväliaineena. Ensimmäinen syöttöyksikkö 21, toisin sanoen ensimmäinen PeriFeeder21, joka on järjestetty 20 ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 yhteyteen, vastaanottaa ensimmäisen kantajaväliaineen syöttölinjan 811 kautta paineilmaa, jota käytetään kantajaväliaineena, ja jauhettavaa puuhaketta tai massakuituja hakkeen/kuitujen syöttölinjan 11 kautta. Ensimmäinen PeriFeeder21 erottelee puuhakkeen tai massakuidut ja paineilman toisistaan ja Peri Feeder syöttää paineilman ja 25 hakkeen/kuidut toisistaan erillään ensimmäiseen varsinaiseen jauhimeen 22.
^ Paineilman ja hakkeen/kuitujen seoksen virtaus ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 1 o toiseen jauhatusvaiheeseen 2 tapahtuu päävirtauslinjan 9 kautta. Toinen (SS) <9> jauhatusyksikkö 31, toisin sanoen toinen PeriFeeder, joka on järjestetty toisen <d> jauhatusvaiheen 3 yhteyteen, vastaanottaa päävirtauslinjan 9 kautta paineilman ja S 30 hakkeen/kuitujen seoksen ja paineilman lisäsyötön, jota myös käytetään ¢5, kantajaväliaineena, toisen kantajaväliaineen syöttölinjan 813 kautta. Toinen o ^ PeriFeeder 31 erottelee toisistaan puuhakkeen tai massakuidut ja paineilman ja toinen o PeriFeeder syöttää paineilman ja hakkeen/kuidut toisistaan erillään toiseen 0511 varsinaiseen jauhimeen 32. Lisäjauhimia voidaan järjestää toisen jauhatusvaiheen 3 35 perään (ei esitetty kuviossa FIG.2).
9
Kun hake-/kuitumateriaali ja paineilma syötetään toisistaan erillään varsinaiseen jauhimeen 22, 32 ne syötetään jauhimen varsinaiseen murskaus-/syöttö vyöhykkeeseen PeriFeederillä 21, 31. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä 5 keskipakovoimat työntävät hake-/kuitumateriaalin jauhimen 22, 32 jauhatusväliin ja paineilma liikkuu/virtaa eteenpäin jauhimen 22, 32 segmenttiurissa.
Kuvion FIG.2 prosessissa, kun käytetään paineilmaa kantajaväliaineena, esilämmitetty puuhake tai massakuidut syötetään läpi tulpparuuvin 1 ensimmäiseen PeriFeederiin 10 21 ja paineilmaa syötetään ensimmäiseen PeriFeederiin 21. Paineilman syöttö toteutetaan edullisesti kompressorilla 6, joka on edullisimmin turbokompressori, joka lisää prosessissa kierrätettävää paineilmaa. Sen jälkeen ensimmäinen paineilman ja puuhakkeen tai massakuitujen seoksen jauhatus tapahtuu ensimmäisen vaiheen jauhimessa 22. Sitten seos puhalletaan pois ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 2 15 toiseen jauhatusvaiheeseen 3, johon kuuluu toinen PeriFeeder 31. Toiseen PeriFeederiin 31 syötetään tarvittaessa lisää paineilmaa. Paineilman syöttö toteutetaan edullisesti kompressorilla 6, joka on edullisimmin turbokompressori, joka lisää prosessissa kierrätettävää paineilmaa. Sitten paineilman ja puuhakkeen tai massakuitujen seosta jauhetaan lisää toisen vaiheen jauhimessa 32. Sitten seos 20 puhalletaan ilman separaattoriin 4, jossa ilma ja massa/kuidut erotetaan toisistaan. Hake-/kuitumateriaali menee sitten latenssin poistoon ja jatkokäsittelyyn. Paineilma menee sitten ilman pesuriin 5, jossa ilma jäähdytetään ja siitä pestään pois hake-/kuitupohjainen materiaali. Pesuria tarvitaan pitämään turbiinikompressori 6 puhtaana. Ylimääräinen lämpö jauhatuksesta voidaan siirtää veteen, jota voidaan 25 käyttää hyödyksi myöhemmin massan ja paperin valmistusprosessissa.
o
Kuvion FIG.2 prosessin termien selvitys: Lisävettä syötetään lämmöntalteenotto- a© o välineiden HR tai ilman pesurin 5 kiertoon ja lisävesi voi olla massatehtaan tai PM:n o kiertovettä tai makeaa vettä; Inerttisiä kaasuja vapautetaan kompressoriin 6 irc 30 kierrätettävästä kaasuvirtalinjasta. Inerttiset kaasut ovat tyypillisesti "terpeenejä", CQ_ ¢5) pääosin tärpättiä, joka tulisi poistaa turbiinikompressoriin 6 kierrätettävästä kaasu ta) g virtauksesta. Tämä virtaus on lähinnä vuoto tärpätin talteenottoon tai polttoon; Lisä- (SS) 35 inerttisestä kaasusta, kuten C02 tai N2.
g ilmaa syötetään kompressoriin 6 kierrätettävään kaasunvirtauslinjaan. On ilmeistä, että 0511 tarvitaan jossain määrin tällaista ilmaa. Lisäilma voisi muodostua myös jostain 10
Kun paineilmaa käytetään kantajaväliaineena, olennaisia uutuuksia ovat erillisten paineilman syöttölinjan 811 ja esilämmitetyn hake-/kuitumateriaalin syöttölinjan 11 käyttö ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 ensimmäisen PeriFeederin 21 syötössä ja 5 paineilman syöttölinjan 813 käyttö myös toisen jauhatusvaiheen 3 toisen PeriFeederin 31 syötössäpä paineilman hyödyntäminen ”kantaja”-väliaineena sekä ensimmäisessä jauhatusvaiheessa 2 että toisessa jauhatusvaiheessa 3. Näin paineilmaa ja PeriFeedereitä 21, 31 hyödynnetään puuhakkeen tai massakuitujen syötössä peräkkäisiin ensimmäisen vaiheen jauhimeen 22 ja toisen vaiheen jauhimeen 32.
10 Edullisesti, PeriFeederiä käytettäisiin syöttämään haketta/kuituja ja paineilmaa toisistaan erillään jauhimen 22, 32 murskaus/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät kuitumateriaalin jauhatusväliin ja paineilma liikuu/virtaa eteenpäin segmenttien urissa.
15 Viitataan kuvioon FIG.3, jossa vesihöyryä käytetään höyrymäisenä kantajaväliaineena. Ensimmäistä PeriFeederiä 21, jota käytetään tavallisesti syklonina puuhakkeen tai massakuitujen erottamiseksi kantajaväliaineesta, käytetään ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 syötössä ja toista PeriFeederiä 31 käytetään toisen jauhatusvaiheen 3 syötössä. Edullisesti vesihöyryä käytetään höyrymäisenä kantajaväliaineena vesi-20 höyryn ja puuhakkeen tai massakuitujen seoksen kuljettamiseksi peräkkäisiin jauhatusvaiheisiin 2, 3 ja niiden läpi. Hake-/kuitumateriaali ja kantajaväliaine syötetään edullisesti PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen 22, 32 murskaus-/syöttö-vyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät kuitumateriaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttien 25 urissa.
5>
Kuvion FIG.3 prosessissa, esilämmitettyä puuhaketta tai massakuituja syötetään läpi (SS) <9> tulpparuuvin ensimmäiseen PeriFeederiin 21 ja vesihöyryä syötetään ensimmäiseen <d> PeriFeederiin. Sen jälkeen, vesihöyryn ja puuhakkeen massakuitujen seoksen S 30 ensimmäinen jauhatus tapahtuu ensimmäisen vaiheen jauhimessa 22. Sitten seos ¢5) puhalletaan ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 2 toiseen jauhatusvaiheeseen 3, johon o ^ kuuluu toinen PeriFeeder 31. Tarvittaessa lisää vesihöyryä syötetään toiseen (SS) o PeriFeederiin. Sitten vesihöyryn ja puuhakkeen tai massakuitujen seosta jauhetaan 0511 lisää toisen vaiheen jauhimessa 32. Sitten seos puhalletaan höyryn erottimeen 4, 35 jossa vesihöyryjä hake-/kuitumateriaali erotetaan toisistaan. Sitten hake-/kuitu- 11 materiaali menee latenssin poistoon ja jatkokäsittelyyn. Vesihöyryä kierrätetään 911 takaisin ainakin ensimmäisen jauhatusvaiheen ensimmäiseen PeriFeederiin ja valinnaisesti vesihöyryä kierrätetään 912, 913 tarvittaessa takaisin myös toisen jauhatusvaiheen toiseen PeriFeederiin. Jauhatuksen liikalämpö voidaan siirtää 5 lämmöntalteenottoyksikössä veteen ja sitä voidaan hyödyntää myöhemmin massan ja paperin valmistusprosessissa..
Kuvioissa FIG.2 ja FIG.3 selitettyjä prosesseja voidaan kutakin kutsua "pneumaattiseksi jauhatusprosessiksi" johtuen höyrymäisestä kantajaväliaineesta, 10 kuten vesihöyrystä, tai kaasumaisesta kantajaväliaineesta, kuten paineilmasta.
Ehkäpä painetaso voidaan asettaa melko vapaasti käytännön optimiolosuhteiden mukaan. Ilmeisesti, järjestelmän lämpötilan pitäisi olla riittävän korkea ligniinin pehmentämiseksi, so. välillä 90 °C - 150 °C. Kierrätettävä höyrymäinen tai kaasumainen väliaine on paineilman ja vesihöyryn seosta.
15
Viitataan kuvioon FIG.4, joka esittää PeriFeederiä, johon kuuluu erilliset syöttölinjat, jotka ovat ensimmäinen syöttölinja 11, joka on kehystävä syöttölinja puuhakkeelle tai massakuiduille, ja toinen syöttölinja 811,911, joka on keskeinen syöttölinja kaasumaiselle kantajaväliaineelle, kuten paineilmalle, tai höyrymäiselle 20 kantajaväliaineelle, kuten vesihöyrylle, ja jota PeriFeederiä voidaan käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen seosta kuhunkin jauhatusvaiheeseen (kts. jauhatusvaiheet 2, 3 kuvioissa FIG.2 ja FIG.3). PeriFeederiin 21,31 kuuluu lisäksi kiinteä vaippaelementti 213 ja pyörivä, spiraaliteräelementti 211, joka on kehänsuunnassa erillään keskiöelementistä 212.
25 Pyörivä teräelementti 211 aikaansaa hakkeen/kuitujen liikkumisen kiinteän ^ vaippaelementin 213 sisäpuolella ja keskeisen keskiöelementin 212 ympärillä kohti o jauhinta 22, 32, johon kuuluu samankeskiset roottori 222 ja staattori 221, jotka pyörivät (SS) <9> toistensa suhteen varsinaisen jauhatuksen aikaansaamiseksi. Jauhinsegmentit liittyvät o roottoriin ja staattoriin.
S 30
(SL
¢5) PeriFeeder 21; 31 toimii kuin sykloni, joka erottaa toisistaan puuhakkeen tai <a> ^ massakuidut, joka on syötetty syöttölinjan 11 kautta PeriFeederiin, ja (SS) g kantajaväliaineen , joka on syötetty PeriFeederiin syöttölinjan 811,911 kautta, ja 0511 PeriFeederiä käytetään jauhinten 22, 32 syötöissä kantajaväliaineen ja 35 hake-/kuitumateriaalin syöttämiseksi PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen 22, 32 12 murskaus-/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät hake-/kuitumateriaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttiurissa.
5 Viitataan kuvioon 5, joka esittää PeriFeederiä, johon kuuluu erilliset syöttölinjat, jotka ovat ensimmäinen kehäsyöttölinja 11 puuhakkeelle tai massakuiduille ja toinen kehäsyöttölinja 811,911 kaasumaiselle kantajaväliaineelle, kuten paineilmalle, tai höyrymäiselle kantajaväliaineelle, kuten vesihöyrylle, ja jota PeriFeederiä voidaan käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen 10 kantajaväliaineen seosta kuhunkin jauhatusvaiheeseen (kts. jauhatusvaiheet 2, 3 kuvioissa FIG.2 ja FIG.3). PeriFeederiin 21, 31 kuuluu lisäksi kiinteä vaippaelementti 213 ja pyörivä spiraaliteräelementti 211, joka kehän suunnassa erillään keskeisestä keskiöelementistä 212. Pyörivä teräelementti 211 aikaansaa hakkeen/kuitujen liikkeen kiinteän vaippaosan 213 sisäpuolella ja keskiöelementin ympärillä kohti jauhinta 22, 32, 15 johon kuuluu samankeskiset, toistensa suhteen pyörivät roottori 222 ja staattori 221 varsinaisen jauhamisen aikaansaamiseksi.
PeriFeeder21; 31 toimii kuin sykloni, joka erottaa toisistaan puuhakkeen tai massakuidut, joka on syötetty syöttölinjan 11 kautta PeriFeederiin, ja kantajaväliaineen, 20 joka on syötetty PeriFeederiin syöttölinjan 811; 911 kautta, ja PeriFeederiä käytetään jauhinten 22, 32 syötöissä kantajaväliaineen ja hake-/kuitumateriaalin syöttämiseksi PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen murskaus-/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät hake-/kuitu-materiaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttiurissa.
25 ^ Olennainen tekninen ero kuvioiden FIG.1 ja FIG.4 PeriFeederin 21; 31 ja kuvioiden o ^ FIG.2 ja FIG.5 PeriFeederin 21; 31 välillä liittyy niiden syöttöihin 811, 911; 813, 913 ja (SS) <o> kaasumaisen kantajaväliaineen, kuten paineilma, tai höyrymäisen kantajaväliaineen, o kuten vesihöyry, virtaukseen PeriFeederissä 21,31, joka on ennen varsinaista £c 30 jauhatusvaihetta 2,3.
[E- ®5>
O
^ Kuvion FIG.4 PeriFeederin suoritusmuodon mukaisesti, kaasumaisen/höyrymäisen <n*> o kantajaväliaineen syöttö on järjestetty tapahtumaan syöttölinjasta 811 keskeisesti 05,1 PeriFeederin vaipan 211 päädyn läpi ja keskeisen keskiöelementin 212 kautta 35 virtausputken tavoin siten, että kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine purkautuu 13 keskeisestä keskiöelementistä juuri jauhatusyksikön 22 keskiöalueen 223 eteen. PeriFeederissä 21, keskeistä keskiöelementtiä ympäröi spiraaliteräelementti 211, joka on välin päässä keskiöelementin ulkokehästä ja joka pyörii nopeudella, joka on välillä 1500 - 3000 r/min. Tällöin seurauksena on, että keskipakovoima vaikuttaa 5 hakkeen/kuitujen materiaalivirtaan. Keskipakovoima pyrkii erottamaan toisistaan materiaalifraktiot siten, että raskaampi materiaali joutuu teräväliin, joka on muodostunut spiraaliteräelementin 211 toisiaan päin olevien pintojen väliin. Keskeisen keskiöelementin 212 ulkopinta on varustettu virtausurilla, jotka helpottavat kaasu-maisen/höyrymäisen materiaalin virtauksia, joka on joutunut PeriFeederiin 21 10 hakkeen/kuitujen pesusta, kohti jauhatusyksikön 22 keskustaa. Tekniikantason ratkaisun, jossa kantajaväliaine on vesi, heikkous on takaisinpuhallushöyryn muodostuminen, josta on seurauksena PeriFeederissä vastakkaissuuntainen höyryvirtaus, mikä olennaisesti häiritsee koko jauhatusprosessin hallintaa.
15 Kuvion FIG.5 PeriFeederin suoritusmuodon mukaisesti, kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen syöttö on järjestetty tapahtumaan syöttölinjasta 811 kehämäisesti PeriFeederin 211 vaipan 213 läpi ja keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolelta virtausputken tavoin siten, että kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine purkautuu keskeisestä keskiöelementistä juuri jauhatusyksikön 22 keskiöalueen 223 eteen.
20 PeriFeederissä 21, keskeistä keskiöelementtiä ympäröi spiraaliteräelementti 211, joka on välin päässä keskiöelementin ulkokehästä ja joka pyörii nopeudella, joka on välillä 1500 - 3000 r/min. Tällöin seurauksena on, että keskipakovoima vaikuttaa hakkeen/ kuitujen materiaalivirtaan. Riippuen kantajaväliaineen ominaispainosta, sama keskipakovoima voi vaikuttaa myös kaasumaiseen/höyrymäiseen kantajaväliaineeseen.
25 Keskipakovoima pyrkii erottamaan toisistaan erilaisia materiaaleja siten, että ^ raskaampi materiaali joutuu teräväliin, joka on muodostunut spiraaliteräelementin 211 <D> toisiaan päin olevien pintojen väliin. Keskeisen keskiöelementin 212 ulkopinta on (SS) <9> varustettu virtausurilla, jotka helpottavat kaasu- maisen/höyrymäisen materiaalin <d> virtauksia, joka on joutunut PeriFeederiin 21 kehäsyötöstä 811,911, kohti jauhatus- £c 30 yksikön 22 keskustaa. Tekniikantason ratkaisun, jossa kantajaväliaine on vesi, CD- ¢5) heikkous on takaisinpuhallushöyryn muodostuminen, josta on seurauksena Peri en) 2^ Feederissä vastakkaissuuntainen höyryvirtaus, mikä olennaisesti häiritsee koko <ss> o jauhatusprosessin hallintaa.
(ESU
14
Kuvioiden FIG.1/FIG.4 ja FIG.2/FIG.5 suoritusmuodoissa, raskaampi hake-/kuitumateriaalivirta virtaa keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolella spiraaliteräelementin 211 spiraalimaisessa terävälissä ja sama virtaus kulkee turbulenttisena kehävirtauksena jauhatusyksikön 22 keskiöalueelle 223 ja 5 kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen virtauksen purkautumisalueen ulkopuolelle, johon väliainevirtaus voi virrata keskeisen keskiöelementin 212 sisäpuolelta ja pitkin keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolta. Sen jälkeen kun kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine on purkautunut se sekoittuu heti hake-/kuitumateriaalivirtaan. Varsinaisessa jauhatusvaiheessa 2, 3 eri materiaalit 10 virtaavat sekoittuneina, samalla kun materiaalifraktiot erotetaan toisistaan siten, että raskaampi materiaali, joka sisältää haketta/kuituja, puretaan ulos jauhatusyksikön 22 alaosista erilliseen puhalluslinjaan 9, ilman erottimeen 4 tai höyryn pesuriin 4 ja siten että kevyempi materiaalifraktio sekä kaasumainen/höyrymäinen materiaali puretaan ulos jauhatusyksikön yläosista. Kukin puhallusputki 9, joka yhdistää peräkkäisiä 15 jauhatusvaiheita 2, 3 on varustettu edullisesti syöttölinjalla 912, 914 linjojen pitämiseksi auki kun jauhatusprosessi on käynnissä.
Parantuneen SEC:n korostamiseksi, mikä voidaan saavuttaa prosessilla, jossa kantajaväliaine on kaasumainen väliaine, kuten paineilma, tai höyrymäinen väliaine, 20 kuten vesihöyry, viitataan uudelleen kuvioihin - FIG.1 esittää tunnetun tekniikantason mukaista jauhatusprosessia, jossa kantajaväliaine on vesi, ja tunnetun tekniikantason mukaisen TMP-prosessin mitattuja materiaalivirtoja ja energiataseita, - FIG.2, jossa kaasumainen kantajaväliaine on paineilma, ja 25 - FIG.3,jossa höyrymäinen kantajaväliaine on vesihöyry, ^ ja materiaalivirtoja ja energiataseita vertaillaan keskenään.
<d>
(ESI
II
(SS) <9> Kuvion FIG.1 tapauksessa materiaalivirrat ovat seuraavat:
S SISÄÄN ULOS
S 30 Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (36 %)
(SL
^ H20 1,08 t/bdt H20 1,77 t/bdt g Liuotus H20 2,82 t/bdt Höyry 2,24 t/bdt o Tiivistys H20 0,40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdt 0511 Yhteensä 5,30 t/bdt Yhteensä 5,30 t/bdt 15 Tällöin 0,11 t/bdt tiivistysvedestä menee prosessiin ja TMP-höyryä (134°C, 310 kPa) menee tilavuusvirralla 1350 m3/bdmt lämmöntalteenottoon.
Kuvion FIG.1 tapauksessa energiatase on seuraava:
5 SISÄÄN ULOS
Massa: Massa: 1.00 x 70 x 1.3 = 91,0 MJ/bdt 1.00 x 134 x 1.3 = 174,2 MJ/bdt H20: H20: 1.08 x 70 x 4.2 = 317.5 MJ/bdt 1.77 x 134 x 4.2 = 996,2 MJ/bdt 10 Liuotus H20: Höyry: 2.82 x 83 x 4.2 = 983.1 MJ/bdt 2.24 x 2725 =6104,0 MJ/bdt
Tiivistys H20: Jauhatus/Kuidutus: 0.40 x 37 x 4.2 = 62.2 MJ/bdt 0.054 x 3600 = 194.6 MJ/bdt 1 & 2 SEC: Muut häviöt: 15 1.859 x 3600 = 6692.7 MJ/bdt 0.188 x 3600 = 677.5 MJ/bdt
Yhteensä: 8146.5 MJ/bdt Yhteensä: 8146.5 MJ/bdt
Tase paljastaa, että noin 74 % of SEC:stä kuluu höyryn kehitykseen.
Kuvion FIG.2 tapauksessa, jossa kantajaväliaine on vesihöyry, materiaalivirrat ovat 20 seuraavat:
SISÄÄN ULOS
Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (65 %) H20 1,08 t/bdt H20 0,54 t/bdt "kantajahöyry" 1,59 t/bdt Höyry 2,24 t/bdt 25 Tiivistys H20 0,40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdt ^ Yhteensä 4,07 t/bdt Yhteensä 4,07 t/bdt o
On oletettu, että "Primaarinen SEC" kuluu vain “hakkeeseen sitoutuneen veden” (SS) o o haihduttamiseen. Höyryn tilavuusvirta lämmönvaihtimeen on 1350 m /bdt (sama kuin o tekniikantason tapauksessa), ä 30 m.
¢5) Kuvion FIG.2 tapauksessa energiatase on seuraava:
S SISÄÄN ULOS
o (SS) <g> Massa: Massa: o 0511 1,00x70 x 1,3 = 91,0 MJ/bdt 1,00 x 134 x 1,3 = 174,2 MJ/bdt 35 H20: H20: 16 1,08 x 70 x 4,2 =317,5 MJ/bdt 0,54 x 134 x 4,2 = 303,9 MJ/bdt
Liuotus höyry: Höyry: 1,59 x 2725 = 4332,8 MJ/bdt 2.24 x 2725 = 6104,0 MJ/bdt
Tiivistys H20: Jauhatus/Kuidutus: 5 0,40 x 37 x 4,2 = 62,2 MJ/bdt 0,054 x 3600 = 194,6 MJ/bdt 1 & 2 SEC: Muut häviöt: 0,736 x 3600 = 2650,7 MJ/bdt 0,188 x 3600 = 677,5 MJ/bdt
Yhteensä 7454.2 MJ/bdt Yhteensä 7454.2 MJ/bdt 10 Jos tarkastellaan laskelmia, jotka liittyvät kuvioiden FIG.1 ja FIG.2 tapauksiin, energiataselaskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, jos kantajaväliaine on veden sijasta vesihöyry.
Kuvion FIG.3 tapauksessa, jossa kantajaväliaine on paineilma, materiaalivirrat ovat 15 seuraavat:
SISÄÄN ULOS
Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (65 %) H20 1,08 t/bdt H20 0,54 t/bdt "Kantaja ilma" 1,59 t/bdt "Kantaja ilma" 1,59 t/bdt 20 Höyry 0,65 t/bdt
Tiivistys H20 0.40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdt
Yhteensä 4,07 t/bdt Yhteensä 4,07 t/bdt
Vapautuvan kaasun tilavuusvirtauksen arvioidaan olevan 1586 m3/bdt.
25 Kuvion FIG.3 tapauksessa energiatase on seuraava:
^ SISÄÄN ULOS
o ^ Massa: Massa: o 1,00x70x1,3 = 91,0 MJ/bdt 1,00 x 134 x 1,3 =174,2 MJ/bdt o H20: H20: S 30 1,08x70x4,2 = 317,5 MJ/bdt 0,54 x 134 x 4,2 = 303,9 MJ/bdt
(SL
^ "Kantaja ilma": "Kantaja ilma": g 1,59 x 134 x 1 =213,1 MJ/bdt 1,59 x 134 x 1= 213,1 MJ/bdt o Tiivistys H20: Höyry: 031 0.40 x 37 x 4.2 = 62,2 MJ/bdt 0,65 x 2725 = 1771,3 MJ/bdt 35 1 & 2 SEC: Jauhatus/Kuivutus: 17 0.736 x 3600 = 2650,8 MJ7bdt 0.054 x 3600 = 194,6 MJ/bdt
Muut häviöt: 0.188 x3600 = 677,5 MJ/bdt
Yhteensä 3334,6 MJ/bdt Yhteensä 3334,6 MJ/bdt 5
Kun tarkastellaan yllä olevia laskelmia koskien kuvioiden FIG.1 ja FIG.2 tapauksia, energiataselaskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, kun kantajaväliaine on veden sijasta paineilma.
10 Kun tarkastellaan yllä olevia laskelmia koskien kuvioiden FIG:2 ja FIG.3, ei ole käytännöllisesti mitään eroa käytetäänkö kantajana ’’höyryä” tai ’’ilmaa”. Energiatase laskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, kun kantajaväliaine on veden sijasta vesihöyry tai paineilma. Lisäksi on huomattava, että ’’Kantajaväliaineen” valinta ei vaikuta perusmateriaali- & energiataseeseen. Silti noin 60 % primaarisesta SEC:sta 15 kuluu veden höyrystämiseen.
Esillä olevaa keksintöä on selostettu edellä vain sen edullisten suoritusmuotojen avulla ja useita muunnelmia sekä vaihtoehtoja ja toiminnallisesti ekvivalentteja ratkaisuja voidaan soveltaa oheisten patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin ja esillä 20 olevan keksinnön perusajatuksen puitteissa.
S
asu (SS) o *1- ©
X
x m.
®5>
O
O
(SD
© © asu
Claims (13)
1. Menetelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka menetelmä tapahtuu 5 ainakin kahdessa peräkkäisessä jauhamisvaiheessa (2, 3), joiden läpi puuhake tai massakuidut syötetään kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen (22, 32) staattoriyksikön ja roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin staattoriyksikköön ja roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejä, tunnettu siitä, että kaasumaista 10 kantajaväliainetta tai höyrymäistä kantajaväliainetta hyödynnetään peräkkäisissä vaiheissa kantajaväliaineen ja hakkeen/kuitujen sekoituksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että hake tai kuidut ja kaasumainen tai höyrymäinen kantajaväliaine syötetään erillisinä jauhimeen (22, 32) syöttövälineillä (21, 31).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumaista kantajaväliainetta tai höyrymäistä kantajaväliainetta käytetään peräkkäisissä vaiheissa kantajaväliaineen ja hakkeen/kuitujen seoksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että hake tai kuidut ja kaasumainen tai höyrymäinen kantajaväliaine syötetään erillisinä jauhimeen (22, 32).mekaanisella separaattorilla, 20 jota käytetään syöttövälineenä (21, 31).
3. Patenttivaatimuksen 1 ja/tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumaista kantajaväliainetta tai höyrymäistä kantajaväliainetta käytetään peräkkäisissä vaiheissa kantajaväliaineen ja hakkeen/kuitujen seoksen 25 syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että mekaanista separaattoria (21,31) haketta tai kuituja ja kaasumaista tai höyrymäistä kantajaväliainetta varten, kuten ®ϋ Perifeederiä, käytetään hakkeen/kuitujen ja kaasumaisen tai höyrymäisen ® kantajaväliaineen syöttämiseen erillisinä jauhimeen (22, 32). *r o $ 30
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumaista ac £D_ kantajaväliainetta tai höyrymäistä kantajaväliainetta käytetään jauhatusprosessin es® ^ peräkkäisissä vaiheissa, joka on edullisesti TMP- tai CTMP-jauhatusprosessi, o Is kantajaväliaineen ja hakkeen tai kuitujen seoksen syöttämiseksi peräkkäisten o 0511 jauhamisvaiheiden välillä, ja että syöttövälinettä, edullisesti hakkeen tai kuitujen ja 35 kaasumaisen tai höyrymäisen kantajaväliaineen mekaanista separaattoria, kuten Perifeederiä, käytetään syöttämään hake tai kuidut ja kaasumainen tai höyrymäinen kantajaväliaine erillisinä jauhimeen.
5. Patenttivaatimuksen 1 ja/tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 vesihöyryä käytetään höyrymäisenä kantajaväliaineena.
6. Patenttivaatimuksen 1 ja/tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineilmaa käytetään kaasumaisena kantajaväliaineena. 10
7. Järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka järjestelmä käsittää ainakin kaksi peräkkäistä jauhamisvaihetta (2, 3), joiden läpi puuhake tai massakuidut kulkevat kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen (22, 32) staattoriyksikön ja roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin staattoriyksikköön ja 15 roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejä, tunnettu siitä, että kantajaväliaine on kaasumainen kantajaväliaine tai höyrymäinen kantajaväliaine kantajaväliaineen ja hakkeen tai kuitujen seoksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että syöttövälineet (21, 31) on järjestetty syöttämään erillisinä haketta tai kuituja ja kaasumaista tai höyrymäistä kantajaväliainetta jauhimeen (22, 32). 20
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että syöttöväline on mekaaninen separaattori, joka on järjestetty syöttämään erikseen haketta tai kuituja ja kaasumaista tai höyrymäistä kantajaväliainetta jauhimeen (22, 32).
9. Patenttivaatimuksen 7 ja/tai 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kantajaväliaine muodostuu kaasumaisesta kantajaväliaineesta tai höyrymäisestä 5 kantajaväliaineesta kantajaväliaineen ja puuhakkeen tai massakuitujen asu ^ syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että kuhunkin peräkkäisistä <o> jauhamisvaiheista kuuluu syöttöyksikkö, joka on mekaaninen, hakkeen tai kuitujen 0 30 ja kaasumaisen väliaineen tai höyrymäisen väliaineen separaattori, so. PeriFeeder, S joka syöttää kussakin jauhamisvaiheessa jauhimen murskaus- tai syöttöni vyöhykkeeseen erikseen hakkeen tai kuidut ja kaasumaisen tai höyrymäisen g kantajaväliaineen. o o asu
10. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 7-9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että jauhatusprosessi on edullisesti termomekaaninen (TMP) tai kemitermomekaaninen (CTMP) jauhatusprosessi, joka tapahtuu ainakin kahdessa peräkkäisessä jauhamisvaiheessa.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kantajaväliaine 5 muodostuu TMP tai CMTP jauhatusprosessilinjan peräkkäisissä vaiheissa kaasumaisesta kantajaväliaineesta tai höyrymäisestä kantajaväliaineesta kantajaväliaineen ja hakkeen tai kuitujen seoksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kaasumainen kantajaväliaine muodostuu paineilmasta.
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että höyrymäinen kantajaväliaine muodostuu vesihöyrystä. 15 5> CKJJ II SS) <D> II <D> HE flE SL. es® o o (SR O O OSU
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (fi) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi |
| PCT/FI2010/050134 WO2010106220A1 (en) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | Method, system and refiner for refining of wood chips or pulp fibers |
| ATA9092/2010A AT510109B1 (de) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | Verfahren, system und refiner zur mahlung von hackschnitzeln oder zellstofffasern |
| CN2010800127093A CN102356194A (zh) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | 用于对木片或浆纤维进行磨浆的方法、系统以及磨浆机 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (fi) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi |
| FI20090103 | 2009-03-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20090103A0 FI20090103A0 (fi) | 2009-03-17 |
| FI20090103A FI20090103A (fi) | 2010-09-18 |
| FI122243B true FI122243B (fi) | 2011-10-31 |
Family
ID=40510179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (fi) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102356194A (fi) |
| AT (1) | AT510109B1 (fi) |
| FI (1) | FI122243B (fi) |
| WO (1) | WO2010106220A1 (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10329505B2 (en) | 2013-04-08 | 2019-06-25 | Aalto University Foundation Sr | Method for producing biofuel and use of biofuel |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2740839A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | UPM-Kymmene Corporation | Method and system for manufacturing mechanical pulp and mechanical pulp obtainable by the method |
| CN107053759B (zh) * | 2017-05-12 | 2023-06-13 | 广州荣欣包装制品有限公司 | 一种纸盒加工吸尘装置 |
| CN111501387A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-07 | 镇江中福马机械有限公司 | 一种低蒸汽消耗热磨制纤维系统 |
| CN112720755A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-30 | 北京鑫泽清源植物秸秆技术有限公司 | 农业机械型生态法秸秆纤维化技术与装备 |
| WO2022171905A1 (de) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Anlage und verfahren zur gewinnung von fasern aus lignozellulosehaltigem aufgabegut, insbesondere aus stroh |
| DE102021132158A1 (de) * | 2021-12-07 | 2023-06-07 | Aikawa Fiber Technologies Inc. | Refiner-Füllstück mit Mehrfachbeschichtungen auf Stäben |
| CN117166273B (zh) * | 2023-09-14 | 2024-01-26 | 中集集装箱(集团)有限公司 | 非汽爆式纯物理制浆方法及制浆生产线 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4288288A (en) * | 1979-06-15 | 1981-09-08 | Weyerhaeuser Company | Apparatus for mixing chemicals into pulp at a refiner inlet |
| FI60416C (fi) * | 1979-12-04 | 1982-01-11 | Enso Gutzeit Oy | Foerfarande att framstaella traemassa mekaniskt av traeflis |
| FR2701274B1 (fr) * | 1993-02-09 | 1995-03-31 | Air Liquide | Procédé de fabrication de pâtes à papier chimicothermomécaniques blanchies (CTMP). |
| NO180241C (no) * | 1994-12-14 | 1997-03-12 | Kvaerner Hymac As | Innretning for behandling av partikkelmasse |
| US6364998B1 (en) * | 1995-06-12 | 2002-04-02 | Andritz Inc. | Method of high pressure high-speed primary and secondary refining using a preheating above the glass transition temperature |
| FI20022050A (fi) * | 2002-11-18 | 2004-05-19 | M Real Oyj | Menetelmä ja laite mekaanisen kuidun valmistamiseksi |
| WO2008131229A1 (en) * | 2007-04-19 | 2008-10-30 | Mascoma Corporation | Combined thermochemical pretreatment and refining of lignocellulosic biomass |
-
2009
- 2009-03-17 FI FI20090103A patent/FI122243B/fi not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-24 WO PCT/FI2010/050134 patent/WO2010106220A1/en active Application Filing
- 2010-02-24 AT ATA9092/2010A patent/AT510109B1/de not_active IP Right Cessation
- 2010-02-24 CN CN2010800127093A patent/CN102356194A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10329505B2 (en) | 2013-04-08 | 2019-06-25 | Aalto University Foundation Sr | Method for producing biofuel and use of biofuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT510109A3 (de) | 2015-04-15 |
| FI20090103A0 (fi) | 2009-03-17 |
| AT510109B1 (de) | 2015-06-15 |
| CN102356194A (zh) | 2012-02-15 |
| AT510109A2 (de) | 2012-01-15 |
| WO2010106220A1 (en) | 2010-09-23 |
| FI20090103A (fi) | 2010-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI122243B (fi) | Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi | |
| KR100220557B1 (ko) | 저체류 고온고속 칩 정제방법 | |
| FI63788B (fi) | Saett och anordning vid framstaellning av fibermassa av fiberformigt lignocellulosahaltigt material | |
| FI61215B (fi) | Saett och anordning att kontinuerligt framstaella lignocellulosahaltiga fibermaterial | |
| FI124734B (fi) | Hakkeen käsittelymenetelmä | |
| JP5469588B2 (ja) | サーモメカニカルパルプ製造装置および方法 | |
| CA2276073C (en) | Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material | |
| JP5552245B2 (ja) | パルプの中コンシステンシーリファイニング方法および装置 | |
| CA2806600C (en) | Method for producing a high-freeness pulp | |
| US3661328A (en) | Pulp refining system and process | |
| FI98227C (fi) | Jauhinsegmentti | |
| RU2224060C2 (ru) | Способ производства древесной массы | |
| JP2000504072A (ja) | 繊維質原料の処理方法および処理装置 | |
| US4160693A (en) | Process for the bleaching of cellulose pulp | |
| FI67893C (fi) | Foerfarande foer foeraedling av cellulosamassor | |
| US4537655A (en) | Process for producing and flash drying high yield mechanical cellulose pulp with steam and condensate recycle | |
| CZ297015B6 (cs) | Zpusob výroby belené termomechanické buniciny (TMP) nebo belené chemotermomechanické buniciny (CTMP) | |
| BRPI0610895A2 (pt) | método para produção de polpa mecánica, cuja polpa é adequada para fabricação de papel ou papelão | |
| US4298427A (en) | Method and apparatus for intimately mixing oxygen and pulp while using an alkali to extract bleaching by-products | |
| Sandberg et al. | On the development of the refiner mechanical pulping process–A review | |
| EP1728917B1 (en) | Method and system for energy savings in TMP by high temperature LC/MC refining of pulp | |
| Liao et al. | Mass-production of high-yield and high-strength thermomechanical pulp fibers from plant residues enabled by ozone pretreatment | |
| US4295927A (en) | Method and apparatus for treating pulp with oxygen and storing the treated pulp | |
| US4288288A (en) | Apparatus for mixing chemicals into pulp at a refiner inlet | |
| JPS61282491A (ja) | セルロ−スパルプおよびその製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 122243 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |