FI124634B - Menetelmä ja laitteisto kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin - Google Patents

Description

Menetelmä ja laitteisto kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin

[0001] Esillä oleva keksintö kohdistuu itsenäisten patenttivaatimusten 1 ja 25 joh-5 danto-osissa kuvattuun menetelmään ja laitteistoon kalkkimaidon valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin. Erityisen edullisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen menetelmä ja laitteisto liittyvät kalkkimaidon valmistukseen sammuttamalla kalkkia.

10 [0002] Kalkin sammutuksella ymmärretään kalsiumhydroksidin (sammutettu kalkki, kalkkimaito) valmistamista kalsiumoksidista (poltettu kalkki). Kalkin sammutus paperiteollisuudessa liittyy useimmiten paperin täyte- tai päällysteaineena käytettävän kalsiumkarbonaatin valmistukseen. Perinteisesti kalkin sammuttaminen tapahtuu siten, että lähtöaineena oleva jauhemainen kalsiumkarbonaatista/kalkkikivestä kuumentamal-15 la valmistettu poltettu kalkki (CaO) lietetään veteen tietyssä suhteessa. Tämä tehdään perinteisesti niin, että suureen sammutussäiliöön annostellaan kalsiumoksidia ja vettä ja näiden seosta hämmennetään suurella sekoittimella. Prosessissa kalsiumoksidi reagoidessaan veden kanssa muuttuu kalsiumhydroksidiksi (Ca(OH)2). Samalla vapautuu lämpöä. Syntyneestä kalsiumhydroksidilietteestä erotetaan esimerkiksi laskeuttamal-20 la/selkeyttämällä pois karkea, reagoimaton jae, joka siirretään pesuruuvin kautta kuormaavalle sekä edelleen maanparannusaineeksi esimerkiksi maatalouden tarpeisiin. Seulottu kalsiumhydroksidi, jota kutsutaan myös kalkkimaidoksi, pumpataan puolestaan varastosäiliöön ja viedään siitä edelleen jatkokäyttöön, esimerkiksi saostetun kalsiumkarbonaatin (PCC) valmistukseen.

° 25 ° [0003] Suomalaisessa patentissa Fl 103964 (Fig. 1) kuvataan toisentyyppinen kai- i § kin sammutusmenetelmä, jossa edellä kuvatussa valmistusmenetelmässä mainitun i ^ hämmennettävän sammutussäiliön korvaavaan vastaiskumyllyperiaatteella toimivaan x iskuhajoittimeen johdetaan kalsiumoksidia ja ylimäärin vettä. Iskuhajoittimesta poistu-

CL

30 vaa materiaalia, eli kalsiumhydroksidia sisältävää vesisuspensiota seisotetaan säiliös- £§ sä useita kymmeniä minuutteja tarkoituksella laskeuttaa epäpuhtauksia suspensiosta.

m ° Laskeutuvaan osaan kuuluu ylipalaneesta kalsiumoksidista lähtöisin olevia ylisuuria δ rvJ partikkeleita sekä muita epäpuhtauksia, joista mainittakoon erityisesti hiekka ja silikaa tit. Kaikki nämä ylisuuret partikkelit palautetaan iskuhajoittimeen, jossa ne hienonne-35 taan uudestaan, kunnes materiaali on kauttaaltaan tarpeeksi hienojakoista. Koska iskuhajoittimeen on johdettu ylimäärin vettä, kalsiumoksidimateriaalin hienontaminen 2 heikkenee veden vaimentavan ja voitelevan vaikutuksen seurauksena. Laskeutuksesta saatu enemmän tai vähemmän puhdas kalsiumhydroksidi, joka siis sisältää myös väkisin hienoksi jauhettuja epäpuhtauksia, viedään varastosäiliöön odottamaan jatkokäyttöä, esimerkiksi kalsiumkarbonaatin valmistusta.

5

[0004] Fl patentti 120733 (Fig. 2) käsittelee edellisestä patentista edelleen kehitettyä menetelmää hienojakoisen kalsiumhydroksidin valmistamiseksi iskuhajotinta käyttäen, jolloin kalsiumoksidi hajotetaan iskuhajottimessa, johon kalsiumoksidin lisäksi johdetaan pieni määrä vettä syntyneiden partikkeleiden kostuttamiseksi ja pölyn sitomi-10 seksi. Iskuhajottimessa muodostettu ja kostutettu kalsiumoksidijauhe johdetaan iskuha-jottimen yhteydessä olevaan, esisammuttimena toimivaan ruuvikuljettimeen, johon lisätään vettä ja jossa aiheutetaan hiertävä vaikutus materiaaliin. Ruuvilta materiaali, joka on kalsiumoksidin ja kalsiumhydroksidin seos, johdetaan jälkisammuttimena toimivaan säiliöön, johon lisätään loput sammutukseen tarvittavasta kokonaisvesimäärästä. Isku-15 hajottimeen ja esisammuttimeen lisätty vesimäärä on yhteensä 20 - 50 % sammutukseen tarvittavasta kokonaisvesimäärästä, edullisesti noin 1/3 sammutukseen tarvittavasta kokonaisvesimäärästä, ja jälkisammuttimeen lisätty vesimäärä on 80 - 50 % sammutukseen tarvittavasta kokonaisvesimäärästä, edullisesti noin 2/3 sammutukseen tarvittavasta kokonaisvesimäärästä. Sammutuksen jälkeen kalkkimaidosta poistetaan 20 laskeuttamalla, joka voi kestää kymmenistä minuuteista jopa tunteihin, karkeat epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi humus, rauta, hiekka, silikaatit ja hienontumattomat kal-siumoksidipartikkelit, jotka lopuksi poistetaan prosessista. Lopuksi syntynyt kalkkimaito voidaan viedä joko varastosäiliöön tai suoraan kalsiumkarbonaatin valmistukseen.

25 [0005] Kun jollakin edellä kuvatuista tavoista tai jollakin muulla perinteisellä tavalla δ valmistetusta kalsiumhydroksidista lähdetään valmistamaan saostettua kalsiumkarbo-

CNJ

co naattia eli PCC’tä, tarvitaan valmistuksessa toiseksi kemikaaliksi hiilidioksidia. Tämä o voidaan hankkia joko puhtaana hiilidioksidina tai se voidaan ottaa talteen jostakin ^ PCC:n valmistuspisteen läheisyydessä olevasta savukaasuja tuottavasta laitoksesta.

£ 30 On esimerkiksi mahdollista, että jonkin läheisen energia- tai teollisuuslaitoksen savupilvi; pusta imetään hiilidioksidin valmistusprosessiin savukaasua, jonka hiilidioksidipitoisuus co g voi esimerkiksi olla luokkaa 5-15 %. Ennen kuin savukaasusta saatu hiilidioksidi voi- o daan viedä PCC:n valmistusreaktoriin, savukaasu on puhdistettava ja jäähdytettävä savukaasupesureissa. Pesussa kaasussa olevat kiintoainehiukkaset peseytyvät ve-35 teen. Puhdistettu ja jäähdytetty savukaasu voidaan johtaa tämän jälkeen tekniikan tasossa kuvatulla tavalla kalsiumhydroksidilla täytettyyn PCC:n saostusreaktoriin, jossa 3 sen sisältämä hiilidioksidi saostaa voimakkaan sekoituksen alaisena kalsiumhydroksi-dista kalsiumkarbonaattia (Ca(OH)2 + C02 > CaC03 + H20). Ylimääräinen savukaasu purkautuu ulkoilmaan poistoputkien kautta. Valmis kalsiumkarbonaattiliete varastoidaan säiliöihin, joista se edelleen pumpataan tai toimitetaan säiliöautolla asiakkaille.

5

[0006] Tekniikan tasossa (esimerkiksi WO-A2-2005/044728) on myös kuvattu tapa valmistaa PCC:tä suoraan kuiturainamassan joukkoon kuiturainakoneen lähestyttiisjär-jestelmässä. Jossakin toisessa tekniikan tason julkaisussa kerrotaan kyseisen PCC:n saostuksen eli kalsiumkarbonaatin kiteyttämisen kuitujen joukkoon kestävän jopa mi- 10 nuutteja tai vähintäänkin kymmeniä sekunteja. Tekniikan tason mukaan näyttää olevan selvää, että PCC:n kiteytyminen kestää näin kauan, koska sen perinteinenkin valmistus paperikoneeseen nähden erillisessä saostusreaktorissa kestää samalla tavoin vähintäänkin minuutteja. Useimmiten perinteinen PCC:n valmistus tapahtuu panostyyppi-sessä teaktorissa. Syynä kiteytymisen pitkälle kestoajalle pidettiin heikkoa sekoitusta, 15 koska, jos kalkkimaito ja hiilidioksidi eivät pääse kunnolla ja tasaisesti kosketuksiin keskenään, on selvää, että kiteytymisreaktio kestää kauan.

[0007] Julkaisussa WO-A2-2009103854 lähdettiin parantamaan nimenomaan PCC:n lähtöaineiden sekoitusta ottamalla kalkkimaidon ja/tai hiilidioksidin sekoitukses- 20 sa käyttöön injektiosekoitin, jolla kemikaalit pystyttiin sekoittamaan kuitususpension joukkoon sekunnin murto-osassa. Tarkoituksena julkaisun mukaisella ratkaisulla oli pystyä hoitamaan PCC:n kiteytysreaktio mahdollisimman nopeasti, noin yhden sekunnin aikana tai jopa selkeästi tätä lyhyemmässä ajassa. Tutkittaessa PCC:n kiteytymistä ko. julkaisun opettaman nopean ja tehokkaan sekoituksen jälkeen havaittiin kaksi θείο 25 aa. Ensinnäkin, että PCC- kiteiden kokojakaumassa oli edelleen suhteellisen suuria ° heilahteluja. Tässä vaiheessa oivallettiin, että PCC- kiteiden kokojakauman täytyy olla i § hyvin suurelta osin riippuvainen paitsi kiteytymisreaktion nopeudesta myös kalkki- i ^ maidon partikkelikoosta. Samassa yhteydessä havaittiin, että kiteytymisreaktio vaatii x kuitenkin suhteellisen pitkän reaktioajan, mikä tarkoittaa suhteellisen pitkää reak- 30 tiovyöhykettä kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmässä, siitä huolimatta, että varsi-nainen kemikaalien (kalkkimaito ja hiilidioksidi) sekoitus tapahtuu hyvin nopeasti ja hy- ΙΓ) o vin lyhyellä matkalla. Toisin sanoen, mitä nopeampaan PCC:n kiteytymisreaktioon pyri- o c\j tään (tarkoittaa käytännössä sekä kooltaan tasajakoista PCC:tä että lyhyttä reak- tiovyöhykettä), sitä paremmin on pystyttävä hallitsemaan kalkkimaidon partikkelikoko.

35 Käytännössä kalsiumkarbonaatin kiteytyminen etenee hyvin nopeasti em. patenttihakemuksen kuvaamaa menetelmää käyttäen, mutta sen jälkeen, kun kaikki hienojakoi- 4 nen kalkkimaito on kulunut loppuun, jäljelle jääneiden suurikokoisempien kalsiumhyd-roksidipartikkelien liukeneminen ja sitä seuraava kiteytymisreaktio vie aikaa suhteettoman paljon aikaa verrattuna nopeaan alkupään kiteytymisreaktioon. Siten erääksi keksinnöllä ratkaistavaksi ongelmaksi tulee se, mitä tehdä kalkkimaidossa syystä tai toi-5 sesta oleville suurempikokoisille hiukkasille tai miten välttää niiden syntyminen kalkki-maitoon.

[0008] Ratkaisuja on kaksi. Ensinnäkin voidaan pyrkiä valmistamaan sellaista kalkkimaitoa, jonka partikkelikoko on niin pieni, että sen liukeneminen ja kiteytyminen 10 kalsiumkarbonaatiksi tapahtuu nopeasti eli sellaisessa ajassa, että kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään on helposti järjestettävissä sopivan pituinen reaktiovyöhyke. Toisena keinona on kalkkimaidon puhdistaminen siten, että vain halutun kokoisia eli riittävän pienikokoisia partikkeleita viedään PCC:n valmistusprosessiin.

15 [0009] Suorittamissamme tutkimuksissa olemme havainneet, että kalkkimaidon partikkelikokoon voidaan vaikuttaa sekä kalkkimaidon valmistusvaiheessa että kalkki-maidon myöhemmän käsittelyn aikana. Jo edellä mainittu FI-B1-120733 käsittelee tapaa valmistaa hienojakoista kalsiumhydroksidia. Kyseisessä patentissa käsiteltyjä keinoja hienojakoiseen kalsiumhydroksidiin pääsemiseksi ovat kalkin hienontaminen en-20 nen sammutusta ja sammutusajan lyhentäminen. Tosin on kyseenalaista, kuinka pieneen partikkelikokoon päästään, kun kalkin loppusammutus suoritetaan em. patentin mukaan jälkisammuttimessa, jossa kalkkimaitoa pidetään sekoitetussa säiliössä yli kolme minuuttia. Ko. julkaisussa ei tiedosteta ollenkaan omissa kokeissamme ilmitulleita lämpötilan antamia mahdollisuuksia kalkkimaidon partikkelikoon pienentämiseksi.

o 25 ° [0010] Suorittamissamme tutkimuksissa olemme sen lisäksi, että kalkin sammu- i § tusajalla ja lämpötilalla voidaan vaikuttaa syntyvän kalkkimaidon partikkelikokoon, i ^ myös havainneet, että edellä kuvattujen erilaisten kalkkimaidon valmistus- ja käsittely- x prosessien eri vaiheissa havaittavilla viiveillä on huomattava vaikutus kalkkimaidon par- 30 tikkelikokoon, joten ko. viiveet aiheuttavat siten ongelmia sekä kalkkimaidon että £§ PCC:n valmistuksessa. Kalkkimaidossa olevilla kalsiumhydroksidihiukkasilla on nimit in o täin pyrkimyksenä muodostaa agglomeraatteja, kalsiumhydroksidikokkareita heti, kun o cvj kalkkimaito joutuu seisomaan ennen jatkokäyttöään. Kyseiset kokkareet joutuessaan PCC:n valmistukseen hidastavat aineensiirtoa, koska luonnollisesti kalsiumhydroksidi 35 lähtee liukenemaan kokkareen pinnalta alkaen PCC:n valmistusreaktion aikana. Mitä suurempia kyseiset kokkareet ovat, eli mitä kauemmin kalkkimaitoa on varastoitu tai 5 vaikka pelkästään seisotettu laskeutuksessa ennen käyttöä, sitä kauemmin kestää kokkareiden liukeneminen ja sitä kauemmin reaktorissa on kalsiumhydroksidia, joka reagoi hiilidioksidin kanssa. Tämä tarkoittaa puolestaan valmistuvassa PCC:ssä kidekoon hajonnan kasvua, koska PCC:n valmistuksessa tapahtuu sekä uusien kiteiden 5 syntyä että vanhojen kiteiden kasvua niin kauan kuin molempia lähtökemikaaleja on jäljellä. Edellä kuvattu tilanne toteutuu aina, kun kalkkimaidossa on erisuuruisia partikkeleita, siis myös aiemmin kerrotussa WO-A2-2009103854 mukaista menetelmää soveltavassa prosessissa. Jos PCC:tä kuitenkin valmistetaan erillisessä laitoksessa, on PCC haluttaessa mahdollista käsitellä esimerkiksi pyörre-erottimella ennen sekoitta-10 mistä kuitumassan joukkoon, jolloin kuitujen joukkoon voidaan viedä juuri halutun kokoisia PCC kiteitä. Tällainen menettely ei kuitenkaan ole mahdollista silloin, kun PCC valmistetaan suoraan kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmässä esimerkiksi julkaisussa WO-A2-2009103854 kuvatulla tavalla.

15

[0011] Toisin sanoen, jotta nopea PCC:n kiteytys tasakokoisiksi partikkeleiksi saataisiin toimimaan optimaalisesti, on kalkkimaidon valmistusta ja käsittelyä kehitettävä PCC:n valmistukseen liittyvien muiden prosessien ja laitteistojen tasolle.

20 [0012] Tässä vaiheessa voidaan todeta, että tekniikan tason kalkin sammutusrat- kaisuihin kuuluu lähes säännönmukaisesti epäpuhtauksien erottaminen kalkkimaidosta joko laskeuttamalla tai mekaanisesti seulomalla. Esimerkiksi WO-A2-2005/044728 puhuu kalkkimaidon seulonnasta. Kyseisellä laskeuttamisella tai seulonnalla pyritään kuitenkin pelkästään sivukiven tms. epäpuhtauksien poistoon, koska ko. seulonta tai las-25 keutus suoritetaan heti sammutuksen jälkeen, ja koska kalkkimaito viedään seulonnan ? ja laskeutuksen jälkeen väli- tai varastosäiliöön. Toisin sanoen tekniikan tason julkai- ^ suissa kalkkimaidon agglomeroitumispyrkimystä ei ole tiedostettu.

co o i ^ [0013] Edellä esitetyissä tekniikan tason prosesseissa on siis eräänä konkreetti- x 30 sena ongelmana se, että kalkkimaidon partikkelikoko vaihtelee liikaa. Syitä tähän voi-

CL

daan löytää joko kalkin sammutuksesta tai kalkkimaidon sammutuksen jälkeisestä kä-c§ sittelystä. Kalkin sammutus on helposti mahdollista tehdä siten, että kalkkimaitoon syn-

LO

^ tyvien kalsiumhydroksidipartikkelien koko pääsee vaihtelemaan suhteellisen paljon, o w mutta kuitenkin siten, että suurimmatkaan kalsiumhydroksidipartikkelit eivät erotu 35 sammutusta seuraavassa lajittelussa. Toisaalta myös kalkkimaidon jatkokäsittelyssä ennen PCC:n valmistusta on tarpeettomia viiveitä, jotka heikentävät joko itse ko. tuot- 6 teen laatua tai saantoa tai heikentävät väli- tai lopputuotteen laatua. Viiveitä voivat aiheuttaa mm.: • epäpuhtauksien erottaminen kalkkimaidosta laskeuttamalla, joka vaatii huomattavan pitkän seisotusajan (useimmiten tunteja) toimiakseen tehokkaasti, 5 · kalkkimaidon varastointi ennen sen vientiä käyttökohteeseen, ja • kalkkimaidon kuljetus/siirto käyttökohteeseen, mistä kaikista seuraa kalsium-hydroksidihiukkasten kokkaroituminen.

[0014] Lisäksi joissakin kalkkimaidon tai PCC:n valmistukseen liittyvissä tekniikan 10 tason prosesseissa on havaittavissa myös seuraavia ongelmia, jotka osittain johtuvat edellä mainituista viiveistä: • Sivukiven tai muun tarkoitukseen sopimattoman tuotteen jauhaminen väkisin kalkin sammutusprosessissa, jolloin esimerkiksi sivukiven joutuminen lopputuotteeseen heikentää tuotteen vaaleutta, 15 · Kokkareisen kalkkimaidon käyttö PCC:n valmistuksessa heikentää PCC:n laa tua, ja sen mukana lopputuotteen laatua, • Kokkareisen kalkkimaidon lajittelu ennen PCC:n valmistusta johtaa kokkareiden rejektointiin ja poistamiseen prosessista, mikä johtaa käytännössä kalkin saannon heikkenemiseen.

20 · Joskus kalkkia myös seulotaan joko ennen perinteistä säiliössä tapahtuvaa sammutusta tai sen jälkeen, jolloin siinä olevat kai kki kivi parti kke lit joutuvat re-jektiin ja poistuvat prosessista.

[0015] Edellä mainitut sekä kalkkimaidon hiukkaskokoon että sen kokkaroitumi- ° 25 seen liittyvät ongelmat korostuvat nykyaikaisessa PCC:n in-line valmistuksessa, jossa o ^ kalsiumkarbonaatti kiteytetään suoraan kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään. Toi- co 9 sin sanoen nykyisin kalsiumkarbonaatti pyritään saostamaan suoraan kuitumassan ^ joukkoon, edullisesti suoraan kuitujen pinnalle, jolloin oikeankokoisten PCC- partikkeli- | en muodostuminen on ensiarvoisen tärkeää. Koska tällaisessa järjestelmässä PCC:n ^ 30 saostaminen pyritään tekemään hyvin lyhyessä ajassa, lähinnä siksi, että syntyvät ki- co [g teet olisivat tasakokoisia, on raaka-aineena käytettävän kalkkimaidon hiukkaskoolla o ^ selkeästi aiempaa olennaisempi merkitys lopputuotteen laadulle.

CVJ

[0016] Siten keksinnön tarkoituksena on kohottaa alalla vallitsevaa tekniikan tasoa 35 esittämällä sellainen menetelmä ja laitteisto kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuitu- 7 rainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, jolla menetelmällä ja laitteistolla tunnetun tekniikan ongelmia ja haittapuolia minimoidaan.

[0017] Keksinnön eräänä tavoitteena on aikaansaada sellainen menetelmä ja lait-5 teisto kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, joka menetelmä ja laitteisto toimivat tehokkaasti ja luotettavasti ja joka käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyväkseen sekä käytettäviä raaka-aineita, vettä että energiaa.

10 [0018] Keksinnön eräänä toisena tavoitteena on hallita kalsiumhydroksidin agglo- meroitumista joko niin, että sitä ei käytännössä ole tai, että siitä on mahdollisimman vähän haittaa prosessin kokonaistaloudelle.

[0019] Keksinnön eräänä kolmantena tavoitteena on myös aikaansaada menetel-15 mä kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, jota menetelmää käytetään hyväksi valmistettaessa saostettua kalsiumkarbonaattia kuiturainakoneen perälaatikon lähestymisputkistoon nopeasti kalkkimaidon valmistuksen jälkeen tehokkaalla ja yksinkertaisella tavalla.

20 [0020] Edellä mainitut ja muut keksinnön tavoitteet saavutetaan pääasiassa itse näisten patenttivaatimusten 1 ja 25 esittämällä tavalla.

[0021] Muut keksinnölle ominaiset lisätunnuspiirteet käyvät ilmi oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista ja seuraavasta kuvioiden suoritusmuotojen selityksestä. 25 o [0022] Keksinnön etuina ovat pääasiassa seuraavat: ° · Kalkkimaidon tehokas, energiaa, tuorevettä ja raaka-ainetta säästävä valmis- i o tustapa, i · Kalkkimaidon tehokas jälkikäsittely PCC:n valmistuksen edellä, ja g 30 · PCC:n tehokas ja lopputuotteen kannalta optimaalinen valmistus.

CL

S [0023] Seuraavassa keksintöä ja sen toimintaa selostetaan viittaamalla oheisiin o kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa ° kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erään tekniikan tason mukaisen tavan valmistaa 35 kalkkimaitoa ja edelleen PCC:tä, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti erään toisen tekniikan tason mukaisen tavan valmistaa kalkkimaitoa ja edelleen PCC:tä, 8 kuvio 3 esittää kaaviomaisesti erään kolmannen tekniikan tason mukaisen tavan valmistaa kalkkimaitoa ja edelleen PCC:tä, kuvio 4 esittää kaaviomaisesti erään neljännen tekniikan tason mukaisen tavan valmistaa kalkkimaitoa ja edelleen PCC:tä, 5 kuvio 5 esittää hieman yksityiskohtaisemmin kuviossa 4 kaavamaisesti esitettyä tapaa valmistaa kalkkimaitoa ja PCC:tä yhdistettynä paperikoneen lyhyeen kiertoon, kuvio 6 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa sekä kalkkimaidon että PCC:n in-line valmis-10 tamiseksi, kuvio 7 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen tavan puhdistaa kalkkimaito ennen PCC:n in-line valmistusta, ja kuvio 8 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erään toisen edullisen suori-15 tusmuodon mukaista laitteistoa kalkkimaidon in-line valmistamiseksi ja puhdistamiseksi.

[0024] Edellä kaavamaisiin kuvioihin 1 ja 2 viitaten käsitellyt tekniikan tason julkaisut FI-B1-103964 ja FI-B1 -120733 esittelevät pääasiassa erilaisia tapoja valmistaa hie-20 nojakoista kalkkimaitoa. Kummassakin julkaisussa kerrotaan erotettavan karkeita epäpuhtauksia kalkkimaidosta seisottamalla. Ko. julkaisuissa pelkästään mainitaan, että kalkkimaitoa käytetään saostetun kalsiumkarbonaatin eli PCC:n valmistukseen. Kummassakaan julkaisussa ei varsinaisesti käsitellä sitä, kuinka PCC:n valmistus varsinaisesti tapahtuu.

° 25 o ^ [0025] Kuviossa 3 esitetään hyvin kaavamaisesti perinteinen tapa valmistaa

CO

9 PCC:tä. Valmistus tapahtuu omassa PCC- laitoksessaan, jossa kalkkimaito valmiste- taan ensin sammuttamalla kalkkia esimerkiksi hämmennetyssä sammutussäiliössä, | jonka jälkeen sammutettu kalkkisuspensio eli kalkkimaito lajitellaan esimerkiksi laskeutui- 30 tamalla karkeiden hiukkasten poistamiseksi. Lajittelun jälkeen kalkkimaito ja PCC:n toi- co ^ sena ainesosana oleva hiilidioksidi syötetään useimmiten väli-/varastosäiliön kautta o g PCC- reaktoriin, jossa valmistettu PCC kuljetetaan mahdollisen välivarastoinnin jälkeen

CVJ

paperikoneelle joko pumppaamalla putkistoja pitkin tai tankkiautoilla kauempana oleville kuiturainakoneille.

35 9

[0026] Kuviossa 4 esitetään hyvin kaavamaisesti modernimpi, julkaisussa WO-A2-2009103854 esitetty tapa valmistaa PCC:tä. Siinä PCC:n ainesosat, kalkista sammuttamalla valmistettu kalkkimaito ja hiilidioksidi, syötetään kuiturainakoneen lähestymis-järjestelmään, jossa varsinainen PCC:n kiteytymisreaktio tapahtuu edullisesti, mutta ei 5 välttämättä, paperimassan kuitujen tai joidenkin muiden paperimassan kiintoaineiden läsnä ollessa.

[0027] Kuten jo aiemminkin todettiin, missään tekniikan tason PCC:n valmistukseen tähtäävässä kalkkimaidon valmistus- tai käsittelyratkaisussa ei ole otettu huomi- 10 oon kalkkimaidon taipumusta muodostaa agglomeraatteja. Tällöin ei myöskään kyseisten agglomeraattien poistoa ole käsitelty. Tosin agglomeraatit poistuvat hetkellisesti, mikäli kalkkimaidon lajittelussa käytettävä tapa, esimerkiksi seulan aukkokoko, soveltuu tähänkin tarkoitukseen. Useimmiten kuitenkin lajittelun jälkeen tekniikan tason prosesseihin kuuluu jonkinasteinen varastointi tai ainakin suhteellisen pitkäkestoinen siir-15 tovaihe, jossa agglomeraatteja pääsee syntymään uudelleen.

[0028] Kuviossa 5 esitetään kaaviomaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen kalkkimaidon valmistusratkaisu yhdistettynä kuviossa 4 hyvin kaavamaisesti ja lyhyesti esitettyyn PCC:n valmistukseen suhteellisen perinteisessä kuitu- 20 rainakoneen perälaatikon lähestymisjärjestelmässä. Kuiturainakoneen lähestymisjär-jestelmään kuuluu viiravesi-/sekoitussäiliö 10, johon tuodaan sekä kuiturainakoneen viiraosan suodosta että erilaisia kuitukomponentteja ja mahdollisesti myös kuitu-rainatuotteen valmistuksessa käytettäviä täyte-/lisäaineita. Sekoitussäiliöstä 10 kui-tususpensio pumpataan pumpulla 12 tavallisimmin pyörrepuhdistuslaitokseen 14, jossa o 25 kuitususpensiosta erotetaan raskaat epäpuhtaudet, jotka muutoin haittaisivat lopputuot- ° teen valmistusta. Seuraavaksi kuitususpensio viedään kaasunerotussäiliöön 16, jossa i o suspensiosta erotetaan alipainepumpun 18 avulla kaasua, enimmäkseen ilmaa, joka i viiraosalle joutuessaan haittaisi lopputuotteen valmistusta. Kaasunerotussäiliöstä 16 x kuitususpensio virtaa perälaatikon syöttöpumpulle 20, joka pumppaa kuitususpension

CL

30 perälaatikkosihdin 22 kautta kuiturainakoneen perälaatikkoon 24. Jo tässä vaiheessa "sl £§ on vielä syytä muistaa, että jokin tai jotkin edellä mainituista pyörrepuhdistuslaitos, m ° kaasunerotin ja perälaatikkosihti voidaan joissakin kuiturainakoneissa jättää pois lähes- o ^ tymisjarjestelmasta. Perälaatikko 24 levittää massan kuiturainakoneen viiraosalle 26, joka tässä kuviossa on esitetty tasoviiraosana. Nuolet tasoviiranosan 26 alla esittävät 35 sitä, että viiraosan suodos viedään tavallisesti viiravesisäiliöön, joka tässä on järjestetty sekoitussäiliön 10 yhteyteen.

10

[0029] Edellä kuvatun täysin tekniikan tason mukaisen kuiturainakoneen perälaati-kon lähestymisjärjestelmän yhteyteen on keksinnön tässä suoritusmuodossa liitetty esimerkinomaisesti kalkin sammutuslaitteisto, joka koostuu poltettua kalkkia sisältäväs-5 tä siilosta 30, kuljetin-/syöttöruuvista 32 ja sammutussäiliöstä 34, joissa kalkin sammutus suoritetaan periaatteessa perinteisellä tavalla. Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti sammutusreaktioissa sammutussäiliössä 34 syntynyt kalsiumhydroksidi eli kalkkimaito viedään joko laimennettuna tai laimentamatta, riippuen sammutussäiliössä 34 käytettävästä vesimäärästä, puhdistukseen 36 (tässä esitetty yhtenä tai useampana 10 pyörre-erottimena), jossa kalkkimaidosta erotetaan siihen kuulumattomat epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi humus, rauta, hiekka, silikaatit ja hienontumattomat kalsiumoksi-dipartikkelit, jotka poistetaan prosessista pyörre-erottimen/-erottimien alitteena. Pyörre-erottimen/-erottimien aksepti eli ylite eli toisin sanoen puhdas kalkkimaito viedään kuviossa 5 kuvatussa suoritusmuodossa suoraan ilman välivarastointia paperikoneen lä-15 hestymisjärjestelmän putkistoon, edullisesti pumpun 12 ja pyörrepuhdistuslaitteiston 14 välille kohtaan 38, saostetun kalsiumkarbonaatin (PCC) valmistamiseksi suoraan kuiturainakoneen lyhyeen kiertoon. Kyseisen puhdistuslaitoksen 36 tai puhdistusvaiheen voidaan sanoa sijoittuvan välittömästi ennen PCC:n valmistuksen reaktiovyöhykettä 44, koska välimatkan puhdistuksesta 36 PCC:n valmistukseen, tarkemmin sanoen kalkki-20 maidon syöttökohtaan 38, tulee olla sellainen, että kalsiumhydroksidi ei ehdi kokkaroi-tumaan/agglomeroitumaan haitallisessa määrässä. Tämä tarkoittaa sitä, että kalkki-maidon hiukkaskoko pysyy mitattuna sedimentaatiotekniikkaan perustuvalle Sedi-Graph- menetelmällä edullisesti alle 1,2 pm, mielellään alle 1.0 pm ja/tai virtausaika puhdistuksesta PCC:n valmistuksen sekoitusvaiheeseen on edullisesti alle 30 sekuntia, ° 25 edullisimmin alle 10 sekuntia. Tässä vaiheessa on kuitenkin otettava huomioon, että

O

^ prosessiteknisistä syistä prosessiin on tavallisesti järjestettävä jokin puskurisäiliö, johon

CD

9 kalkkimaitoa varastoidaan sammutuksessa mahdollisesti tapahtuvien häiriöiden varal- >- ta. Toisin sanoen keksintö sisältää myös suoritusmuodon, jossa puhdistetusta kalkki- | maidosta ajetaan pieni osa jatkuvana virtana puskurisäiliöön, josta myös otetaan vas- ^ 30 taava virta säiliössä jonkin aikaa varastoitua kalkkimaitoa PCC:n valmistusprosessiin.

CD

g Toisin sanoen puhuttaessa siitä, että kalkkimaito viedään puhdistuksesta välittömästi o ^ PCC:n valmistukseen, tarkoitetaan sitä, että valtaosa puhdistetusta kalkkimaidosta vie-

C\J

dään suoraan PCC:n valmistusprosessiin. Samoin keksinnön tässä suoritusmuodossa samaan lähestymisjärjestelmän putkistoon hieman ennen kalkkimaidon syöttökohtaa 35 38 tuodaan kohtaan 40 hiilidioksidia lähteestä 42, joka voi esimerkiksi olla joko puhdas- 11 ta hiilidioksidia sisältävä painesäiliö tai vaikkapa savukaasun puhdistuslaitteisto, jossa tehtaan savukaasua puhdistetaan sopivaksi PCC:n valmistukseen. Kuvion 5 esityksestä poiketen hiilidioksidi voidaan niin haluttaessa tuoda myös kalkkimaidon syöttökoh-dan jälkeen perälaatikolle vievään putkeen. Paitsi edellä mainittuihin tiettyihin putkiston 5 kohtiin 38 ja 40 voidaan kalkkimaito ja/tai hiilidioksidi tuoda/syöttää myös muihin kuitu-rainakoneen lähestymisjärjestelmän putkiston kohtiin putkistossa olevien laitteiden väliin ja/tai myös itse laitteisiin eli sekoittimeen, pumppuun, sekoitussäiliöön, viirakaivoon jne. vain muutamia vaihtoehtoja mainitaksemme. Edellä yksityiskohtaisemmin kuvattujen kemikaalien syöttökohtien lisäksi keksintöä voidaan myös soveltaa järjestämällä 10 kalkkimaidon in-line valmistus paperi-, kartonki- tai massatehtaan loppu- tai välituotteen tuotantolinjan minkä tahansa tarkoitukseen sopivan sellaisen nestevirtauksen yhteyteen, johon nestevirtaukseen in-line valmistetaan PCC:tä. Tällöin kyseeseen tulevat lähinnä erilaiset massakomponentit, täyteainekomponentit, käsitellyt tai käsittelemättömät suodokset sekä paperi-, kartonki- että massatehtaalta (pitäen sisällään sekä ke-15 miallisen, mekaanisen että uusiomassan) vain muutamia esimerkkejä mainitaksemme.

[0030] Edellä kuviossa 5 esitetty kalkin sammutuslaitteisto voidaan korvata esillä olevan keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan myös kuviossa 6 esitetyllä merkittävästi nopeammin toimivalla laitteistolla, johon kuuluu kalkkisiilon 30 jäl-20 keen sijoittuva ja kuvion 5 sammutussäiliön korvaava suuria leikkausvoimia kehittävä pyörivä sekoitus- tai hienonnuslaite 50. Kyseisen hienonnuslaitteen 50 tämän suoritusmuodon yhteydessä esitettävälle rakenteelle on ominaista, että laitteessa on kaksi toistensa suhteen nopeasti pyörivää osaa, jotka kehittävät suuria leikkausvoimia käsiteltävään materiaaliin. Mainitut osat voivat olla pyörivä roottori ja pyörimätön staattori, ? 25 mutta on luonnollisesti myös mahdollista, että kyseessä on kaksi toistensa suhteen ^ vastakkaisiin suuntiin pyörivää roottoria. Eräänä esimerkkinä edellä mainitusta hienon- co 9 nuslaitteesta voidaan mainita Fl-patentissa 120733 kuvattu iskuhajotin, joskin monia muitakin vaihtoehtoja on olemassa. Kyseisen hienonnuslaitteen 50 joko sammutusnes- | teen (valinnaista sammutusnesteen syöttöä esitetään nuolella W1) läsnäollessa tai kui- ^ 30 vana hienontama kalkki purkautuu laitteesta 50 sammutuslaitteistoon, tässä suoritus- co ^ muodossa edullisesti ruuville 52, johon syötetään riittävä määrä sammutusnestettä W2 o g yhdessä tai useammassa vaiheessa kalkin sammuttamiseksi ja siis kalsiumoksidin

CVJ

muuntamiseksi kalsiumhydroksidiksi. Ruuvin 52 pituus ja sammutukseen käytettävän nesteen lämpötila sovitetaan niin, että kalkin sammuminen tapahtuu olennaisen koko-35 naisuudessaan siirtoruuvissa 52. Joissakin olosuhteissa voidaan tarvita edellä kuvatun 12 nopean sammutusreaktion jälkeen jälkisammutus, joka voidaan hoitaa esimerkiksi joko jatkamalla ruuvin pituutta jonkin verran tai järjestämällä ruuvin 52 poistoon pudotusput-ki, jossa voidaan jälkisammutus hoitaa samalla, kun kalkkimaito laimennetaan ruuvia seuraavalle lajittelulle/lajittimelle 54 sopivaan sakeuteen ennen pumppausta lajittimeen.

5

[0031] Siirto-/sammutusruuvin 52 jälkeen, mikäli sammutukseen käytetty neste ei ole laimentanut kalkkimaitoa riittävän matalaan kuiva-ainepitoisuuteen, laimennetaan kalkkimaitoa nesteellä DW ja syötetään lajittelusakeudessa oleva kalkkimaito, pumpun avulla tai ilman, jo edellä mainittuun tarkoitukseen sopivaan lajitteluun/lajittimeen 54, 10 jolla kalkkimaidosta poistetaan karkeat epäpuhtaudet. Nämä epäpuhtaudet poistetaan myös prosessista, koska ne sisältävät melkein pelkästään lopputuotteen kannalta katsottuna haitallista materiaalia. Joskus on mahdollista järjestää lajittelun 54 rejektilinjaan pesulaitteet (eräs vaihtoehtoinen esimerkki esitetty yksityiskohtaisemmin kuvion 7 suoritusmuodon yhteydessä), jolla rejektistä otetaan talteen käyttökelpoista materiaalia eli 15 kalsiumhydroksidia. Tämä lajitteluvaihe 54 on mielellään tuotu sellaiseen kohtaan prosessia, jossa kalsiumhydroksidi ei ole ehtinyt kokkaroitua ollenkaan, joten käytännössä kaikki prosessista poistuva aines on vähintäänkin partikkelikooltaan sopimatonta paperinvalmistukseen syötettäväksi.

20 [0032] Lajittelun 54 akseptin eli käytännössä pelkästään hienojakoista kalsiumhyd roksidia sisältävän kalkkimaidon jatkokäsittelylle on kolme vaihtoehtoa. Se voidaan viedä välittömästi lajittelua 54 seuraavaan PCC:n valmistukseen (joko erilliseen PCC-reaktoriin tai kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään), se voidaan pumpata edelleen kohti PCC:n valmistusta, joka voi tapahtua siis erillisessä PCC- reaktorissa tai kuitu- ? 25 rainakoneen lähestymisjärjestelmässä, tai se voidaan viedä puskurisäiliöön tai vastaa- o ^ vaan, jonka pääasiallinen tarkoitus on tasapainottaa tuotannon heilahteluja siinä mää- co 9 rin, että tasainen kalkkimaitovirta PCC:n valmistukseen voidaan taata. Luonnollisesti >- puskurisäiliötä voi hyödyntää myös sekä kuiturainakoneen että kalkinsammutuksen | tuotantokatkojen aikana tai jälkeen tarkoitukseen sopivalla tavalla. Parhaimmillaan ^ 30 puskurisäiliö aiheuttaa vain sekuntien luokkaa olevan viiveen kalkkimaidon siirrossa

CO

[g sammutuksesta PCC:n valmistukseen. Siten puskurisäiliö on optimaalisissa olosuh- o g teissä mahdollista korvata esimerkiksi lajitinta 54 seuraavana pudotusputkena. Kum-

CVJ

massakin jälkimmäisessä tapauksessa kuitenkin ennen kalkkimaidon käyttöä PCC:n valmistukseen kalkkimaito pumpataan puhdistuslaitteeseen 58, edullisesti pyörrepuh-35 distukseen, jolla mahdolliset kokkaroitumaan ehtineet PCC:n valmistuksen kannalta 13 ylisuuret kalsiumhydroksidipartikkelit erotetaan PCC:n valmistukseen joko reaktoriin tai kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään tai -putkistoon vietävästä kalkkimaidosta. Kyseiset ylisuuret partikkelit ovat täysin käyttökelpoista materiaalia, joten ne palautetaan hienonnuslaitteen 50 syöttöön uudelleen hienonnettaviksi. Edellä mainittu puhdis-5 tusvaihe 58 voi edullisesti koostua joko yksittäisestä pyörrepuhdistimesta, useammasta rinnan kytketystä pyörrepuhdistimesta tai sarjaan kytketyistä pyörrepuhdistimista.

[0033] Kuviossa 7 esitetään keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen kalkkimaidon lajittelujärjestely. Kyseisessä järjestelyssä ruuvilta 52 purkautuva kalkki-10 maito ohjataan kaksiportaiseen pyörrepuhdistukseen, jossa ensimmäisen portaan 60 aksepti viedään välittömästi PCC:n valmistukseen ja PCC:n valmistuksen kannalta liian karkeaa materiaalia sisältävä rejekti toiseen pyörrepuhdistusportaaseen 62. Toisen pp-portaan 62 aksepti, joka sisältää käytännössä lähes pelkästään kalsiumhydroksidiag-glomeraatteja palautetaan hienonnuslaitteen 50 syöttöön, ja rejekti, joka sisältää lähes 15 pelkästään sivukiveä ja muuta prosessiin kelpaamatonta ainesta, ohjataan pesuruuville 64. Pesuruuviin 64 ohjataan myös vastavirtapesussa tarvittavaa nestettä W3, joka huuhtelee rejektistä mahdollisesti siinä olevia kalsiumhydroksidipartikkeleita, jotka ohjataan pesuveden W3 mukana kalkin sammutukseen, esimerkiksi ruuville 52. Pesuruuvin 64 poistopäästä otetaan ulos prosessin rejektinä sivukiveä ja muuta lopputuotteen val-20 mistukseen kelpaamatonta materiaalia, jotka poistetaan prosessista. Edellä esitetystä kannattaa huomata, että kummassakin pp-portaassa 60, 62 voi olla yksi tai useampia pyörrepuhdistimia. Edelleen on mahdollista, että puhdistusportaita on enemmän kuin edellä mainitut kaksi. Samoin viimeisen (tässä suoritusmuodossa toisen) puhdistuspor-taan rejektin pesukäsittely ei ole keksinnön kannalta välttämätön.

° 25 o ^ [0034] Edellä keksinnön toisessa suoritusmuodossa kuvatun hienonnuslaitteen 50 co 9 käytön etuna sen lisäksi, että se nopeuttaa sammutusta hienontamalla ennen sammu- tusta kalkkipartikkelit hienoksi jauhoksi, on se, että se luonteenomaisesti hajottaa her- | kemmin suhteellisen pehmeitä kalkkikivipartikkeleita käyttökelpoiseen kokoon kuin ko- ^ 30 vempaa kiviainesta (esimerkiksi kvartsia) tai sintraantuneita kalsiumoksidipartikkeleita, co ^ jolloin karkeammaksi jääneet epäpuhtaudet ovat poistettavissa prosessista lajittelussa o g 54. Mainitut kalkkikivipartikkelit ovat nimittäin peräisin kalkin polttovaiheesta, jossa kal-

CVJ

siumkarbonaattia kuumennetaan 900 - 1200 asteeseen tarkoituksena hajottaa kal-siumkarbonaatti kalsiumoksidiksi ja hiilidioksidiksi. Poltossa aina osa kalsiumkarbonaa-35 tista jää karbonaattimuotoon muuntumatta kalsiumoksidiksi. Kyseinen kalsiumkarbo- 14 naatti on kuitenkin täysin käyttökelpoista paperin täyteainetta, kunhan se vain hienonnetaan käyttökelpoiseen partikkelikokoon. Keksinnössä käytetty hienonnuslaite 50 pystyy tähän, joten sen hienontama kalkkikivi eli kalsiumkarbonaatti läpäisee (kuvion 6 prosessissa) sekä lajittelun 54 että puhdistuksen 58 ja kulkeutuu valmiiseen tuottee-5 seen täyteaineeksi. Siten keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto parantavat kalkin poltosta saatavan materiaalin käyttöastetta rejektoimatta mitään käyttökelpoista materiaalia.

[0035] Edelleen esillä olevan keksinnön eräänä lisäsuoritusmuotona voidaan mai-10 nita sihtityyppisen laitteen käyttäminen edellä eri suoritusmuodoissa esitettyjen pyörre- puhdistusvaiheiden 36 ja 58 sijasta epäpuhtauksien poistoon kalkkimaidosta eli kal-siumhydroksidisuspensiosta. Kyseinen sihtityyppinen laite voi olla tärysihti, kaarisihti tai painelajitin vain muutamia esimerkkiä mainitaksemme. Vastaavat laitteet soveltuvat luonnollisesti myös edellä kuvion 6 yhteydessä esitetyn keksinnön toisen suoritusmuo-15 don lajittimeksi 54.

[0036] Nesteenä, jolla kalkin sammutus kuvioiden 5-7 suoritusmuodoissa tai kalkkimaidon puhdistuksen viimeisen vaiheen rejektin pesu kuvion 7 suoritusmuodossa suoritetaan, voidaan esillä olevassa keksinnössä käyttää tavanomaisella tavalla teh- 20 dasvettä, jolla ymmärretään eri tavoin puhdistettua raakavettä tai puhdistettuja tehtaan suodosvesiä. Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle versiolle on kuitenkin ominaista, että keksinnössä kalkin sammutukseen voidaan käyttää myös jotakin ei-puhdasta vettä, millä vältetään kyseisen veden tarpeeton puhdistaminen tai jopa raakaveden käyttäminen. Lisäksi, jotta sammutus saadaan suoritettua mahdollisimman nopeasti, on o 25 keksinnön kaikille eri suoritusmuodoille eduksi käyttää sammutuksessa sopivan korke- ° assa lämpötilassa olevaa nestettä ja/tai korkeaa sammutuskuiva-ainepitoisuutta. Edul- i § lisesti nesteen lämpötilan tulisi esillä olevan keksinnön edellä käsitellyssä suoritusmuo- i doissa edullisesti_olla alueella 50 - 60 °C ja/tai kuiva-ainepitoisuus yli 30 %, jotta sam-mutuslämpötila saadaan alueelle yli 80 astetta, edullisesti yli 90 astetta, edullisemmin

CL

30 lähelle 100 °C, jolloin kalkin sammuminen tapahtuu tehokkaimmin. Käytännössä kalkin cd tehokas sammuminen nähdään siinä, että lopputuloksena on hyvälaatuista kalkkimai- ° toa, jonka partikkelimuoto ja -koko on optimaalinen esimerkiksi PCC:n valmistusta aja- o 00 telien. Siten kokonaistaloudellisesti paras vaihtoehto sammutusvedeksi on jokin kuuma suoraan prosessista prosessilämpötilassa otettu neste. Nestettä, olipa se sitten teh-35 dasvettä, tai prosessista sellaisenaan otettua nestettä, voidaan myös kuumentaa edel- 15 leen tarkoitukseen sopivilla lämmityslaitteilla esimerkiksi prosessin sekundäärilämmöl-lä. Erilaisista käyttökelpoisista nestevaihtoehdoista mainittakoon erilaiset prosessin suodokset: superkirkas, kirkas tai samea suodos, nollavesi, prosessin jätevesistä saatava suodos, valkaisun pesusuodos, puristimen suodos jne. sekä perälaatikkomassa ja 5 laimentamaton massa aina 5 %:n sakeuteen saakka.

[0037] Toimittaessa edellä kuviossa 6 esitetyn prosessikaavion mukaan on mahdollista hoitaa PCC:n valmistus lähtien aina kalkin purkamisesta kuvion 6 siilosta 30 hienonnuslaitteeseen 50 siihen saakka, että olennaisen täydellinen konversio PCC:ksi 10 perälaatikon lähestymisjärjestelmän putkessa kohdassa 46 tapahtuu, edullisesti alle kahdessa minuutissa, edullisemmin alle minuutissa, parhaimmillaan noin 30 sekunnissa tai jopa sen alle. Luonnollisesti ko. prosessin nopeus pohjautuu kalkin nopeaan jauhamiseen pienikokoisiksi partikkeleiksi, jotka, kun vielä käytetään mahdollisimman kuumaa nestettä kalkin sammutuksessa, sammuvat ruuvissa nopeasti (edullisesti alle 15 10 sekuntia, edullisemmin alle 5 sekuntia) ja muodostavat muodoltaan ja kooltaan sel laisia kalsiumhydroksidipartikkeleita, jotka reagoivat nopeasti PCC:n valmistuksessa.

[0038] Keksinnön mukaisella tavalla valmistetun kalkkimaidon keskimääräinen partikkelikoko mitattuna sedimentaatiotekniikkaan perustuvalla SediGraph- menetel- 20 mällä on 1,0 pm tai alle, viskositeetti (15 %:n kuiva-ainepitoisuudessa) noin 500 mPas tai yli ja seulajäännös (halkaisijaltaan yli 100 pm partikkelit) alle 0,1 %.

[0039] Keksinnön erään kolmannen kuviossa 8 esitetyn edullisen suoritusmuodon mukaan voidaan kuviossa 6 hienonnuslaitteen 50 jälkeinen siirto-/sammutusruuvi 52, o 25 laajemmin ajatellen syrjäytyspumppu, korvata dynaamisella pumpulla 70. Lähinnä ky- ° seeseen tulevat tällöin erilaiset keskipakopumput sulkematta kuitenkaan muitakaan i § dynaamisia pumppuja pois. Tarkoitukseen soveltuvista pumpuista mainittakoon esi- i ^ merkkeinä Discflo- tyyppiset pumput, joissa pumppaus hoidetaan nopeasti pyörivän x kiekkoroottorin avulla, ja tavanomaiset keskipakopumput.

CL

30 S [0040] Discflo- tyyppinen kiekkoroottoripumppu 70 pystyy pumppaamaan hienon- co g nuslaitteelta 50 tulevaa hienonnettua ja siinä jo osittain sammutettua kalkkia korkeassa o kuiva-ainepitoisuudessa edelleen. Kiekkoroottoripumppu 70 kehittää myös painetta niin, että lämpötila pumpun paineyhteen jälkeisessä paineputkessa 72 voi olla sammu-35 tuksen aikana yli 100 astetta, jopa yli 150 astetta, josta saadaan se etu, että kalkki sammuu erittäin nopeasti ja syntyvä kalkkimaito on partikkelikooltaan hyvin hienoja- 16 koista. Kuten kuvion 6 ruuvinkin yhteydessä, myös Discflo- pumpun 70 yhteydessä syötetään hienonnetun kalkin joukkoon ainakin yhdessä, edullisesti useammassa seu-raavista kohteista: ennen pumppua, pumpussa ja pumpun jälkeen kalkin sammutukseen tarvittavaa nestettä W2, jolle keksinnön tässä suoritusmuodossa pätevät lämpöti-5 laa lukuun ottamatta samat ominaisuudet kuin aiempien suoritusmuotojen sammutus-nesteelle. Samoin kuin siirto-/sammutusruuvin yhteydessä, kalkin sammutukselle on edullista, jos pumppauksen yhteydessä syötettävä neste on riittävän kuumaa (tässä suoritusmuodossa lämpötila voi olla pumpun paineistavan vaikutuksen johdosta niinkin korkea kuin 80 - 95 °C) niin, että kalkin sammumisnopeus maksimoituu, kun sammu-10 tusvaiheen lämpötila kohoaa pumpun 70 paineputkessa 72 yli sadan asteen. Kalkki-maidon laimennus lajittelusakeuteen tapahtuu aikanaan varsinaisen sammumisreaktion jälkeen tai sen loppuvaiheessa.

[0041] Myös tavanomaista keskipakopumppua voidaan käyttää hienonnuslaitteelta 15 tulevan hienonnetun ja osittain sammuneen kalkin siirtämiseen edelleen. Johtuen kuitenkin keskipakopumpun toimintatavasta eli sen edellyttämästä pumpattavan materiaalin matalasta sakeudesta on hienonnuslaitteesta tuleva hienonnettu kalkkivirta sekoitettava sammutusnesteeseen niin, että suspension kuiva-ainepitoisuudeksi saadaan muutama prosentti (edullisesti luokkaa 2-6 %). Kun pyritään kalkin nopeaan sammumi-20 seen ja hienojakoiseen kalkkimaitoon, olisi laimennukseen käytettävän nesteen lämpötilan oltava mahdollisimman korkea (edullisesti 80 - 95 °C). Koska myös keskipakopumppu Discflo- pumpun tavoin kohottaa painetta, on edullista antaa lämpötilan nousta pumpun paineyhteen jälkeisessä paineputkessa kalkin sammumisvaiheessa yli 100 asteen, jopa yli 150 astetta, o δ 25 c\J [0042] Hienonnuslaitteesta tulevan hienonnetun kalkin laimennus keskipakopum- i o pun pumppaussakeuteen voidaan hoitaa joko niin, että laimennus suoritetaan jossakin tarkoitukseen sopivassa säiliössä, johon on järjestetty sekoitin, jolla hienonnuslaitteesta g tulevat mahdollisesti kokkaroituneet kalkkipartikkelit dispergoidaan laimennus-

CL

30 /sammutusveteen ennen pumppua. Toinen tapa laimentaa hienonnettu kalkki on järjes- co tää keskipakopumpun imuaukko lähelle hienonnuslaitteen poistoaukkoa niin, että, kun m ° kyseiseen prosessin kohtaan vielä syötetään (edullisesti kuumaa) laimennus- o 00 /sammutusnestettä, keskipakopumppu hoitaa tarvittavan dispergoinnin ja varsinainen sammutus tapahtuu keskipakopumpun paineyhteen jälkeisessä virtauskanavassa koro-35 tetussa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. Tällainen keskipakopumpun avulla sam- 17 mutettu kalkkimaito voidaan viedä joko sellaisenaan lajitteluun tai mahdollisesti laimentaa matalampaan kuiva-ainepitoisuuteen, jolloin kuitenkin tarvittava laimennusnesteen määrä on pienempi kuin Discflo- tyyppistä kiekkoroottoripumppua käytettäessä.

5 [0043] Edellä on käsitelty kalkkimaidon valmistusta poltetusta kalkista. Kalkkimaito on kuitenkin mahdollista valmistaa myös hydraatista, joka on kuivaa kalsiumhydroksi-dia. Toisin sanoen se on sammutettua kalkkia, jonka sammutuksessa käytetty vesi on kokonaan tai lähes kokonaan kulunut sammumisreaktiossa. Kalkkimaidon valmistus hydraatista tapahtuu liuottamalla hydraatti veteen haluttuun kuiva-ainepitoisuuteen ja 10 syöttämällä niin muodostunut kalkkimaito keksinnön mukaisesti pyörrepuhdistuksen, yleisemmin sanoen lajittelun kautta välittömästi PCC:n valmistukseen kuiturainakoneen lähestymisputkistoon.

[0044] Edellä ei ole kiinnitetty enempää huomiota tapaan, jolla PCC muodostetaan 15 kuiturainakoneen lähestymisputkistoon. Edullisesti, mutta ei välttämättä, se suoritetaan julkaisussa WO-A2-2009103854 yksityiskohtaisesti kuvatulla tavalla. Lyhyesti sanoen edullisimmillaan PCC:n valmistus tapahtuu syöttämällä sekä hiilidioksidi että kalkkimaito kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään, tarkemmin sanoen sen putkistoon, laitteisiin tai säiliöihin käyttämällä injektiosekoittimia (joihin myös voidaan katsoa esimer-20 kinomaisesti viitattavan viitenumeroilla 38 ja 40), joilla kumpikin kemikaali saadaan sekoitettua käytännöllisesti katsoen tasaisesti kuiturainamassan joukkoon niin, että niiden keskinäiselle nopealle reaktiolle saadaan synnytettyä optimaaliset olosuhteet. Tällöin reaktio etenee hyvin nopeasti viitenumerolla 44 kuvioissa 5 ja 6 esitetyn reaktiovyöhyk-keen pituudella. Kuvioissa 5 ja 6 on lisäksi esitetty viitenumerolla 46 mittalaite, jolla re-25 aktion eteneminen eli käytännössä reaktion päättyminen on mahdollista todentaa. Ky-S seinen mittalaite voi perustus pH-mittaukseen, johtokykyyn tai tomografiaan vain muu-

CNJ

co tamia esimerkkejä mainitaksemme. Lähestymisjärjestelmän putkistossa kyseiset injek- o tiosekoittimet voidaan järjestää paitsi kuvioiden esittämällä tavalla pyörrepuhdistuksen ylävirran puolelle, esimerkiksi jonkin kuitumassajakeen syöttöön ennen sekoitussäiliötä,

CC

30 pyörrepuhdistuksen ja kaasunerotuksen väliin, kaasunerotuksen ja perälaatikkosihdin S väliin tai perälaatikkosihdin ja perälaatikon väliin. Näiden lisäksi mainittuja kemikaaleja

CO

g (joko toista tai molempia) voidaan joissakin tilanteissa syöttää myös lähestymisjärjes- ° telmän säiliöihin, pumppuihin ja/tai sekoittimiin.

35 [0045] On huomattava, että edellä on esitetty vain muutamia keksinnön edullisim pia suoritusmuotoja. Siten on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin 18 suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan soveltaa monin tavoin oheisten vaatimusten määrittämissä puitteissa. Eri suoritusmuotojen yhteydessä esitettyjä piirteitä voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa niin ikään käyttää muiden suoritusmuotojen yhteydessä ja/tai yhdistellä esitetyistä piirteistä erilaisia kokonaisuuksia, mikäli niin halutaan 5 ja tekniset mahdollisuudet tähän ovat olemassa.

o δ

CNJ

i

CO

o

X

cc

CL

CO

CO

m o δ

CVJ

Claims (39)

19

1. Menetelmä kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, jossa menetelmässä 5. kalkki hienonnetaan hienonnuslaitteessa (50), • hienonnettu kalkki puretaan hienonnuslaitteesta (50) sammutuslaitteistoon (52; 70, 72), • sammutuksessa käytettävää nestettä syötetään sammutuslaitteistoon (52; 70, 72) kalkkimaidon muodostamiseksi, 10. puretaan kalkkimaita sammutuslaitteistosta (52; 70, 72), ja • viedään kalkkimaita lajitteluun (36, 54), jossa kalkkimaidosta poistetaan epäpuhtauksia, tunnettu siitä, että • hienonnettu kalkki sammutetaan olennaisen kokonaisuudessaan 15 pumppulaitteessa (52; 70) ja/tai sitä seuraavassa paineputkessa (72), • puhdistetaan syntynyt kalkkimaita erottamalla siitä ylisuuria kalsiumhydroksidipartikkeleita välittömästi ennen kalkkimaidon syöttämistä PCC:n in-line valmistusprosessiin, ja • syötetään kalkkimaita kuiturainakoneen loppu- tai välituotteen tuotantolinjaan 20 sijoittuvaan PCC:n in-line valmistusprosessiin.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att släckning av £ kalkmjölken utförs i ett trycksatt utrymme (72). C\J CO 9

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att kalkmjölken 30 införs frän nämnda rening omedelbart i processen för in-line-framställning av PCC X £ som är anordnad i tilloppssystemet av maskinen med fiberbana. 't CO CO LO o δ C\1 26

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suoritetaan kalkkimaidon sammutus paineistetussa tilassa (72). o 25 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viedään CM ^ kalkkimaito ko. puhdistuksesta välittömästi kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään 1 järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, o X £ 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että g 30 lajittelussa (36, 54) kalkkimaidosta poistetaan epäpuhtauksia kuten sivukiveä tms. ennen g kalsiumhydroksidiagglomeraattien poistoa kalkkimaidosta. δ CM

4. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att orenheter, säsom sidosten eller motsvarande, avlägsnas frän kalkmjölken vid silning (36, 54) före avlägsnande av kalciumhydroxiddiagglomerat frän kalkmjölken. 5 5. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att orenheter avlägsnas tillsammans med kalciumhydroxiddiagglomerat frän kalkmjölken vid silning (36, 54).

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 lajittelussa (36, 54) kalkkimaidosta poistetaan epäpuhtauksia yhdessä kalsiumhydroksidiagglomeraattien kanssa.

6. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att 10 anordningarna för släckning av kaiken innefattar ätminstone en släckskruv (52), varvid • den krossade kaiken mätäs ut ur krossanordningen (50) tili släckskruven (52), • vätska som används vid släckning tillförs släckskruven (52), och • den släckta kaiken mätäs ut ur släckskruven (52). 15

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että kalkkimaidon sammutuslaitteistoon kuuluu ainakin sammutusruuvi (52), jolloin • puretaan hienonnettu kalkki hienonnuslaitteesta (50) sammutusruuville (52), • syötetään sammutuksessa käytettävää nestettä sammutusruuville (52), ja • puretaan sammutettu kalkki sammutusruuvilta (52).

7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknat av att • den krossade kaiken mätäs ut ur krossanordningen (50) tili en dynamisk pump (70), • vätska W2 som används vid släckning av kaiken förs tili samband av nämnda 2. pump (70), • den bildade suspensionens tryck höjs med pumpen (70), och • suspensionen tillförs tryckröret (72), varvid släckning av kaiken äger rum i utrymmet efter pumpen (70) vid förhöjt tryck och vid hög temperatur. 25 8. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat av att • den krossade kaiken mätäs ut ur krossanordningen (50) tili en centrifugalpump 5 (70), och CM ^ · släck-/utspädningsvätska W2 tillsätts i den krossade kaiken pa pumpens (70) ° sugsida. ^ 30 x £ 9. Förfarande enligt patentkravet 8, kännetecknat av att släck- ^ /utspädningsvätskan W2 som tillsätts i den krossade kaiken pä centrifugalpumpens S (70) sugsida sammanblandas med den krossade kaiken innan blandningen tillförs o centrifugalpumpen (70). C\J 27

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • puretaan hienonnettu kalkki hienonnuslaitteesta (50) dynaamiselle pumpulle (70), • syötetään ko. pumpun (70) yhteyteen kalkin sammutukseen käytettävää nestettä W2, 15. kohotetaan pumpulla (70) syntyvän suspension painetta, ja • syötetään suspensio paineputkeen (72), jolloin kalkin sammuminen tapahtuu pumpun (70) jälkeisessä tilassa korotetussa paineessa ja korkeassa lämpötilassa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20. puretaan hienonnettu kalkki hienonnuslaitteesta (50) keskipakopumpulle (70), ja • lisätään pumpun (70) imupuolella hienonnetun kalkin joukkoon sammutus-/laimennusnestettä W2.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekoitetaan o 25 keskipakopumpun (70) imupuolella hienonnetun kalkin joukkoon lisätty sammutus- <-1, /laimennusneste W2 ja mainittu hienonnettu kalkki keskenään ennen seoksen viemistä ^ keskipakopumppuun (70). o X £ 10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ^ 30 · puretaan hienonnettu kalkki hienonnuslaitteesta (50) keskipakopumpun (70) g imukanavaan, δ (M 21 • lisätään hienonnetun kalkin joukkoon sammutus-/laimennusnestettä W2 niin, että kalkin ja nesteen sekoittaminen ja kalkin dispergointi nesteeseen tapahtuu keskipakopumpussa (70).

10. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat av att • den krossade kaiken mätäs ut ur krossanordningen (50) tili centrifugalpumpens (70) sugkanal, 5. släck • -/utspädningsvätska W2 tillsätts i den krossade kaiken sä, att sammanblandningen av kaiken och vätskan samt dispergering av kaiken i vätskan äger rum i centrifugalpumpen (70). 10 11. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att vätska W1 som används vid släckning tillförs krossanordningen (50).

11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään sammutukseen käytettävää nestettä W1 hienonnuslaitteeseen (50).

12. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att vätska W1, W2, W3 som används vid släckning värms upp innan den förs tili 15 släckning.

12. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmitetään sammutuksessa käytettävää nestettä W1, W2, W3 ennen sen syöttöä 10 sammutukseen.

13. Förfarande enligt patentkraven 1, 3-6 eller 10 eller 11, kännetecknat av att vätskan som förs tili släckning har en temperatur inom omrädet 50-60 °C. 2 0 14. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5 eller 7-13, kännetecknat av att vätskan som förs tili släckning har en temperatur inom omrädet 80-95 °C.

13. Patenttivaatimuksen 1, 3 - 6 tai 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään sammutukseen nestettä, jonka lämpötila on alueella 50 - 60 °C.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 5 tai 7 - 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään sammutukseen nestettä, jonka lämpötila on alueella 80 - 95 °C.

15. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att fabriksvatten eller nägon processvätska används som släckvätska. 25

15. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään sammutusnesteenä tehdasvettä tai jotakin prosessinestettä. 20

16. Förfarande enligt patentkravet 15, kännetecknat av att med processvätska uppfattas superklart, klart eller grumligt filtrat, bakvatten, filtrat frän processens ? avloppsvatten, tvättfiltrat vid blekning, filtrat frän pressen eller massa i inloppslädan ^ eller outspädd fibermassa. CO 9 30

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosessinesteellä ymmärretään superkirkasta, kirkasta tai sameaa suodosta, nollavettä, prosessin jätevesistä saatavaa suodosta, valkaisun pesusuodosta, puristimen suodosta tai perälaatikkomassaa tai laimentamatonta kuitumassaa. 25 ^ 17. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, o cm että kuiva-ainepitoisuus sammutuksessa on yli 30 %. ό

17. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att jc torrämneshalten vid släckning överskrider 30 %. CL cd 18. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att iD o δ c\j 28 • kalkmjölken mätäs ut ur släckningsanordningen (52) tili silning för avskiljning av orenheter frän kalkmjölken, • kalkmjölken tillförs bufferttanken, • kalkmjölken tillförs en reningsanordning (58) för avlägsnande av 5 kalciumhydroxidklumpar frän kalkmjölken, och • kalkmjölken tillförs tilloppssystemet i maskinen med fiberbana.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että g 30 · puretaan kalkkimaito sammutuslaitteistosta (52) lajitteluun epäpuhtauksien Q_ erottamiseksi kalkkimaidosta, co · viedään kalkkimaito puskurisäiliöön, LO 2. viedään kalkkimaito puhdistuslaitteeseen (58) kalsiumhydroksidikokkareiden o ^ poistamiseksi kalkkimaidosta, ja 22 • viedään kalkkimaito kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmään.

19. Förfarande enligt patentkravet 18, kännetecknat av att kalciumhydroxidklumparna äterförs tili krossanordningens (50) tillförsel. 10

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palautetaan kalsiumhydroksidikokkareet hienonnuslaitteen (50) syöttöön. 5

20. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att det vid rening används en virvelreningsanläggning med ätminstone tvä steg, i det första steget av vilken kalkmjölken som lämpar sig för framställning av PCC avskiljs frän sidosten och kalciumhydroxidagglomerat, som förs tili det andra steget, varifrän 15 agglomerat äterförs tili krossanordningens (50) tillförsel och sidosten eller motsvarande avlägsnas frän processen.

20. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistuksessa käytetään vähintään kaksiportaista pyörrepuhdistuslaitosta, jonka ensimmäisessä portaassa erotetaan PCC:n valmistukseen soveltuva kalkkimaito sivukivestä ja kalsiumhydroksidiagglomeraateista, jotka viedään toiseen portaaseen, josta 10 agglomeraatit palautetaan hienonnuslaitteen (50) syöttöön ja sivukivi tms. poistetaan prosessista.

21. Förfarande enligt patentkravet 20, kännetecknat av att sidosten eller motsvarande leds tili motströmstvättning och det däri använda tvättvattnet leds tili 2. släckningsanordningarna (52).

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sivukivi tms. johdetaan vastavirtapesuun, jossa käytetty pesuvesi johdetaan sammutuslaitteistoon (52). 15

22. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att även koldioxid införs i processen av in-line-framställning av PCC, och koldioxiden och kalkmjölken fär reagera med varandra för att bilda utfällt kalciumkarbonat (PCC). 25

22. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että PCC:n in-line valmistusprosessiin syötetään myös hiilidioksidia ja annetaan hiilidioksidin ja kalkkimaidon reagoida saostetun kalsiumkarbonaatin (PCC) valmistamiseksi. 20

23. Förfarande enligt patentkravet 22, kännetecknat av att koldioxiden och kalkmjölken förs tili närheten av varandra i processen av in-line-framställning av PCC. 't 5 24. Förfarande enligt patentkravet 23, kännetecknat av att en eller flera c\j qq 30 injektionsmixer (38, 40) används vid tillförsel av koldioxid och/eller kalkmjölk. o i ^ 25. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att | koldioxid och/eller kalkmjölk införs i tilloppssystemet av maskinen med fiberbana ^ antingen tili nägon del av dess rörledning eller tili nägon av dess pumpar, mixer, CO 35 behällare eller motsvarande. o δ CVJ 29

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilidioksidi ja kalkkimaito syötetään lähelle toisiaan PCC:n in-line valmistusprosessissa.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilidioksidin 25 ja/tai kalkkimaidon syötössä käytetään yhtä tai useampaa injektiosekoitinta (38, 40).

^ 25. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, O ^ että hiilidioksidia ja/tai kalkkimaitoa syötetään kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmässä o V joko sen johonkin putkiston osaan tai johonkin sen pumppuun, sekoittimeen, säiliöön tai LO 0 30 vastaavaan. CC

26. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att kaiken slacks i släckningsanordningarna (34; 52; 70, 72) vid en temperatur av minst 80 grader.

26. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, sj- to että kalkki sammutetaan sammutuslaitteistossa (34; 52; 70, 72) vähintään 80 asteen o lämpötilassa, § 35 23

27. Anordningar för in-line-framställning av kalkmjölk för en i samband med en maskin med fiberbana anordnad process av in-line-framställning av PCC, vilka anordningar innefattar en krossanordning (50) som utvecklar Stora skärkrafter för krossning av bränd kalk, släckningsanordningar (52; 70, 72) som mottar krossad kalk frän krossanordningen (50) och bildar kalkmjölk, samt anordningar (36, 54, 58, 10 60, 62) för avlägsnande av orenheter frän kalkmjölken, kännetecknade av att släckningsanordningarna innefattar, förutom krossanordningen (50), antingen en förträngningspump (52) eller en dynamisk pump (70) och ett till dess tryckkoppling anslutet tryckrör (72), vilka är direkt kopplade tili anordningarna (36, 58, 60) för avlägsnande av kalciumhydroxidagglomerat frän kalkmjölken, vilka anordningar är 15 ocksä anordnade omedelbart före anordningar (38) för inmatning av kalkmjölk i processen för in-line-framställning av PCC.

27. Laitteisto kalkkimaidon in-line valmistamiseksi kuiturainakoneen yhteyteen järjestettyyn PCC:n in-line valmistusprosessiin, johon laitteistoon kuuluu suuria leikkausvoimia kehittävä hienonnuslaite (50) poltetun kalkin hienontamiseksi, hienonnuslaitteesta (50) hienonnettua kalkkia vastaanottava ja kalkkimaidon valmistava 5 sammutuslaitteisto (52; 70, 72) ja laitteet (36, 54, 58, 60, 62) epäpuhtauksien poistamiseksi kalkkimaidosta, tunnettu siitä, että sammutuslaitteisto muodostuu hienonnuslaitteen (50) ohella joko syrjäytyspumpusta (52) tai dynaamisesta pumpusta (70) ja sen paineyhteeseen liitetystä paineputkesta (72), jotka on kytketty suoraan laitteisiin (36, 58, 60) kalsiumhydroksidiagglomeraattien poistamiseksi kalkkimaidosta, 10 jotka edelleen sijoittuvat välittömästi ennen laitteita (38) kalkkimaidon syöttämiseksi PCC:n in-line valmistusprosessiin

28. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att förträngningspumpen är en släckskruv (52). 20

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syrjäytyspumppu on sammutusruuvi (52). 15

29. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att den dynamiska pumpen (70) är en sedvanlig centrifugalpump eller skivrotorpump.

29. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että dynaaminen pumppu (70) on tavanomainen keskipakopumppu tai kiekkoroottoripumppu.

30. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att 25 släckningsanordningarna innefattar även anordningar för inmatning av släckvätska i släckningsanordningarna. ^ 31. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-30, kännetecknade av att o anordningarna för avlägsnande av orenheter innefattar en silanordning (36, 54), med i o 30 vilken i huvudsak tili processen odugligt material avlägsnas frän kalkmjölken.

30. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 20 sammutuslaitteistoon kuuluu lisäksi laitteet sammutusnesteen syöttämiseksi sammutuslaitteistoon.

31. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 27 - 30 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisiin epäpuhtauksien poistamiseksi kuuluu lajittelulaite (36, 54), jolla 25 kalkkimaidosta poistetaan pääasiassa prosessiin kelpaamatonta materiaalia. ^ 32. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 27 - 31 mukainen laitteisto, tunnettu i ^ siitä, että laitteisiin kalkkimaidon syöttämiseksi kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmän i g putkistoon kuuluu ainakin yksi injektiosekoitin (38). x 30 £ 33. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 27 - 30 mukainen laitteisto, tunnettu g siitä, että lajittelulaite (54, 36) tai puhdistuslaite (58) on tärysihti, kaarisihti, painelajitin tai co g pyorrepuhdistin. o C\J 24

32. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-31, kännetecknade av att CC anordningarna för att införa kalkmjölk i rörledningen i tilloppssystemet av maskinen S med fiberbana innefattar ätminstone en injektionsmixer (38). io o 35 δ c\j 30

33. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-30, kännetecknade av att silanordningen (54, 36) eller reningsanordningen (58) är en skaksil, bägsil, trycksil eller virvelrenare.

34. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-33, kännetecknade av att anordningarna innefattar anordningar för uppvärmning av ätminstone en av vätskorna W1, W2, W3 som används vid släckning.

34. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 267 - 33 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu laitteet ainakin yhden sammutuksessa käytettävän nesteen W1, W2, W3 lämmittämiseksi.

35. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att de bestär i 10 huvudsak av en kalksilo (30), krossanordning (50), släckskruv (52), silanordning (54), med vilken oanvändbart material avlägsnas frän kalkmjölken, av en eller flera virvelrenare (58), med vilka i huvudsak kalciumhydroxidklumpar avlägsnas frän kalkmjölken, och av injektionsmixer (38), med vilka kalkmjölken tillförs processen för in-line-framställning av PCC. 15

35. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se koostuu pääasiassa kalkkisiilosta (30), hienonnuslaitteesta (50), sammutusruuvista (52), lajittelulaitteesta (54), jolla käyttökelvotonta materiaalia poistetaan kalkkimaidosta, yhdestä tai useammasta pyörrepuhdistimesta (58), jolla poistetaan pääasiassa kalsiumhydroksidikokkareita kalkkimaidosta, ja injektiosekoittimista (38), joilla kalkkimaita 10 syötetään PCC:n in-line valmistusprosessiin.

36. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att de bestär i huvudsak av en kalksilo (30), krossanordning (50), skivrotorpump med tryckrör, silanordning (54), med vilken oanvändbart material avlägsnas frän kalkmjölken, av en eller flera virvelrenare (58), med vilka i huvudsak kalciumhydroxidklumpar avlägsnas 2. frän kalkmjölken, och av injektionsmixer (38), med vilka kalkmjölken tillförs processen för in-line-framställning av PCC.

36. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se koostuu pääasiassa kalkkisiilosta (30), hienonnuslaitteesta (50), kiekkoroottoripumpusta paineputkineen, lajittelulaitteesta (54), jolla käyttökelvotonta materiaalia poistetaan 15 kalkkimaidosta, yhdestä tai useammasta pyörrepuhdistimesta (58), jolla poistetaan pääasiassa kalsiumhydroksidikokkareita kalkkimaidosta, ja injektiosekoittimista (38), joilla kalkkimaita syötetään PCC:n in-line valmistusprosessiin.

37. Anordningar enligt patentkravet 27, kännetecknade av att de bestär i huvudsak av en kalksilo (30), krossanordning (50), centrifugalpump med tryckrör, 25 silanordning (54), med vilken oanvändbart material avlägsnas frän kalkmjölken, av en eller flera virvelrenare (58), med vilka i huvudsak kalciumhydroxidklumpar avlägsnas frän kalkmjölken, och av injektionsmixer (38), med vilka kalkmjölken tillförs processen ^ för in-line-framställning av PCC. C\J i o 30 38. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-37, kännetecknade av att ^ processen för in-line-framställning av PCC är anordnad i samband med g produktionslinjen för en slut- eller mellanprodukt av maskinen med fiberbana. CL

37. Patenttivaatimuksen 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se koostuu 20 pääasiassa kalkkisiilosta (30), hienonnuslaitteesta (50), keskipakopumpusta paineputkineen, lajittelulaitteesta (54), jolla käyttökelvotonta materiaalia poistetaan kalkkimaidosta, yhdestä tai useammasta pyörrepuhdistimesta (58), jolla poistetaan pääasiassa kalsiumhydroksidikokkareita kalkkimaidosta, ja injektiosekoittimista (38), joilla kalkkimaita syötetään PCC:n in-line valmistusprosessiin 25

38. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 27 - 37 mukainen laitteisto, tunnettu (M ^ siitä, että PCC:n in-line valmistusprosessi on järjestetty kuiturainakoneen loppu- tai ' välituotteen tuotantolinjan yhteyteen, o Er 30 39. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 27 - 37 mukainen laitteisto, tunnettu CL ^ siitä, että PCC:n in-line valmistusprosessi on järjestetty tapahtumaan kuiturainakoneen S lähestymisputkistossa. o o (M 25 5 1. Förfarande för in-line-framställning av kalkmjölk för en i samband med en maskin med fiberbana anordnad process av in-line-framställning av PCC, vid vilket förfarande • kaiken krossas i en krossanordning (50), • den krossade kaiken mätäs ut ur krossanordningen (50) tili 10 släckningsanordningar (52; 70, 72), • vätska som används vid släckning tillförs släckningsanordningarna (52; 70, 72) för att bilda kalkmjölk, • kalkmjölken mätäs ut ur släckningsanordningarna (52; 70, 72), och • kalkmjölken förs tili silning (36, 54), där orenheter avlägsnas frän 15 kalkmjölken, kännetecknat av att • den krossade kaiken släcks väsentligen i sin helhet i en pumpanordning (52; 70) och/eller i ett därefter följande tryckrör (72), • den bildade kalkmjölken renas genom att avskilja överstora 2 0 kalciumhydroxidpartiklar därifrän omedelbart före inmatningen av kalkmjölken i processen för in-line-framställning av PCC, och • kalkmjölken införs i processen för in-line-framställning av PCC som är anordnad i produktionslinjen för en slut- eller mellanprodukt av maskinen med fiberbana. 25

39. Anordningar enligt nägot av patentkraven 27-37, kännetecknade av att o 35 processen för in-line-framställning av PCC är anordnad att äga rum i ° tilloppsrörledningen i maskinen med fiberbana.