FI127009B - Lipeäsuodin ja menetelmä lipeäsuotimen yhteydessä - Google Patents

Description

Lipeäsuodin ja menetelmä lipeäsuotimen yhteydessä Keksinnön kohde

Esillä olevan keksinnön kohteena on sellutehtaan kemikaalikierron lipeäsuotimet, joissa käytetään tiivisteväliaineen syöttöä sisimmän tiivistyselimen, ulomman tiivisteen ja niiden välisen tilan muodostamaan sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen.

Keksinnön tausta

Kemiallista sellua valmistetaan keittämällä puuta tai yksivuotisia kasveja korkeassa lämpötilassa alkalipitoisessa liuoksessa. Keitossa selluloosa vapautuu ja sideaineet kuten ligniini liukenevat nestefaasiin. Sellu erotetaan jäljelle jääneestä kemikaaliliuoksesta, mustalipeästä, ja mustalipeä väkevöidään sen polttamiseen sopivaan väkevyyteen haihduttamalla. Poltossa mustalipeään liuennut orgaaninen aines palaa ja jäljelle jäänyt orgaaninen kemikaalisula voidaan liuottaa veteen viherlipeäksi. Tämä viherlipeä sisältää veteen liukenemattomia epäpuhtauksia, jotka tavallisesti erotetaan lipeästä ennen sen käyttämistä valkolipeän valmistukseen. Valkolipeä valmistetaan viherlipeästä lisäämällä siihen poltettua kalkkia. Poltettu kalkki kaustisoi lipeän lisäten sen liuotuskykyä keitossa. Kaustisoinnissa kalkki muuttuu meesaksi, hienojakoiseksi kalsiumkarbonaattijauheeksi, joka pitää erottaa valkolipeästä ennen valkolipeän käyttöä keittokemikaalina tai muihin tarkoituksiin.

Sellutehtaan keittokemikaalia siis kierrätetään keitosta toiseen välillä regeneroiden. Vähäiset ke mi kaali häviöt korvataan tuomalla kiertoon uutta alkalikemikaalia. Tyypillisesti paperin raaka-aineena käytettävän kemiallisen sellutonnin valmistamiseen tarvitaan valkolipeää 3.5 - 4 m3 ja suurin piirtein sama määrä viherlipeää tarvitaan tämän valkolipeän valmistamiseen. Maailmassa kemiallista sellua valmistetaan noin 150 miljoonaa tonnia vuodessa. Tuotannon suuruusluokasta voi hyvin päätellä, että vähäinenkin parannus kemikaalikierron toiminnassa johtaa merkittäviin taloudellisiin etuihin.

Sellutehtaalla käytetään keiton aktiivisena kemikaalina suuria määriä valkolipeää. Viherlipeää käytetään pääasiassa valkolipeän valmistukseen, mutta joissain tapauksissa myös sellaisenaan keittokemikaalina. Molempia lipeitä käytetään myös sellaisenaan tai jatkokäsiteltyinä pieniä määriä mm. pH:n säätöön muissa sellutehtaan prosessivaiheissa. Kiintoaineen erottamiseen viher- tai valkolipeästä käytetään nykyisin useimmiten suodatusta. Niistä varsinkin valkolipeän suodatukseen käytetään yleisesti kiekkosuotimia, joissa on useita suodatuskiekkoja. Lipeäsuotimet voivat olla järjestetty rinnakkaisiksi laitteiksi, jolloin kyseessä on lipeäsuodinryhmä.

Etenkin paineistetuissa selluteollisuuden valko- ja viherlipeäsuotimissa käytetään varsinkin pyörivien osien yhteydessä tyypillisesti tiivisteparia, jonka väliseen tilaan syötetään puhdasta vettä, jonka paine on suurempi kuin laitteen sisällä vallitseva paine. Tämän tiivisteveden tehtävänä on estää lipeän vuoto suotimen sisältä ulospäin. Jos lipeä vuotaisi laiteen sisältä ulospäin, se likaisi ja kuluttaisi akselitiivisteet ja aiheuttaisi laitteen ja sen ympäristön likaantumista ja korroosiota. Kun tiivistevesi on suuremmassa paineessa, se voi vuotaa suotimen sisälle päin. Vuoto voidaan pitää suunniteltuna ja hallittuna, jolloin vuodon sallimisen tarkoitus on pitää akselin ja tiivisteiden tiivistepinnat kauttaaltaan puhtaina. Tiivisteveden vuotoa voi tapahtua myös tiivisteparista ulospäin ulompien tiivisteiden kuluessa.

Valko- ja viherlipeää suodatettaessa eräs tavoite on saada suotimen suodatuspintojen läpi suodatettu lipeä talteen mahdollisemman korkealla pitoisuudella. Lipeän laimeneminen johtaa siihen, että siitä voidaan joutua poistamaan vettä ennen sen käyttöä sellun valmistuksessa, mikä on aina lisäkustannus. Käytännössä kaikki kemikaalikiertoon joutunut vesi joudutaan haihduttamaan jossain kierron vaiheessa.

Jos tiivisteveden vuotoa tapahtuu, se on yleensä jatkuvaa. Suotimen akselin halkaisija on yleensä suuri, yli 500 mm. Erityisesti suurimpien laitteiden yli metrin akselin halkaisijoilla vesivuotoa ei saisi sallia, koska vuodon määrä on kokonaisuutena aina merkittävä. Suodatetulle lipeälle voidaan vuodon takia joutua tekemään vedenpoistokäsittely kuten haihdutus sen pitoisuuden korottamiseksi, jotta lipeän pitoisuus olisi käyttökohteen prosessin kannalta optimaalinen.

Keksinnön lyhyt kuvaus

On kehitetty uusi ratkaisu lipeän laimenemisen välttämiseksi lipeäsuotimessa. Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osassa mainitut menetelmä ja/tai lipeäsuodin toteutetaan kuten on esitetty näiden patenttivaatimusten tunnusmerkkiosassa. Keksinnön edulliset toteutusmuodot voivat olla epäitsenäisten patenttivaatimusten mukaisia. Kyseessä olevalla keksinnöllä voidaan vähentää keittokemikaalin laimenemista prosessilaitteiden tiivistenesteistä ja sitä kautta vähentää energiaa ja haihdutuskapasiteettia kuluttavan väkevöinnin tarvetta kemikaalikierron myöhäisemmässä vaiheessa.

Tiivisteveden aiheuttamaan laimenemiseen liittyy oleellisesti se, että suotimen kapasiteetin nostoa on rajoittanut altaan pinnan tason rajoittaminen akselin alapinnan alapuolelle. Altaan pinnan nostolla saataisiin suurempi osa suodatinkiekkojen pinta-alasta altaassa olevan suodatettavan lipeän pinnan alapuolelle. Näin lipeäsuotimen suodatuspinta-alaa voidaan lisätä jopa 50 % ja lähes vastaavasti suotimen kapasiteetti kasvaisi. Altaan pintaa ei ole voitu nostaa yli akselin alareunan tason, koska muuten kiintoainepitoinen erittäin kuluttava suodatettava aine kuluttaisi tiivistepinnat nopeasti. Pinnan nosto akselin alapinnan yläpuolelle esimerkiksi puoliväliin akselia lisäisi siten tiivisteveden vuotoa tai vuodattamisen tarvetta suunnattomasti. Syvälle, esimerkiksi puoliväliin akselia ulottuva altaan pinnan taso johtaisi myös merkittävään hydrostaattiseen paineeseen, joka työntäisi kiintoainepitoista ainetta tiivisteen tiivistepintojen sisään. Lisäksi kalliin, suurihalkaisijaisen ja raskaan akselin tiivistepinnat kuluisivat nopeasti, mikä lisäisi oleellisesti huollon ja korjauksen tarvetta ja laitteen käyttökustannuksia. Hydrostaattisen paineen kompensointi tiivisteveden paineen korotuksella ja väistämättömän vuodon aiheuttama laimeneminen ja huuhtelun tarve toisi aivan liian suuren määrän laimentavaa vettä prosessiin. Käytännössä lipeäsuotimia, joissa akselin alapinta olisi upoksissa altaan pinnan alapuolella, ei siksi voida käyttää kapasiteettilisäyksen tuomasta edusta huolimatta. Suodatuskiekkoja voitaisiin vastaavasti vähentää ja siten laitteen kustannuksia ja kokoa voitaisiin pienentää, jos kapasiteetin kannalta oleellinen pinnan nosto voitaisiin toteuttaa.

Nyt esillä olevan keksinnön mukaisesti lipeäsuotimen sisimmän tiivistyselimen, ulomman tiivisteen ja niiden välisen tilan muodostamaan sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen syötetään tiivisteveden sijasta tiivisteväliainetta, joka oleellisesti laimenna tai haitallisesti kontaminoi suodatettavaa lipeää. Tiivistysvyöhykkeellä tarkoitetaan sekä tiivisteparia ja sen välissä olevaa tilaa että ulompaa tiivistettä ja tilaa, jossa sisin tiiviste on joku muu järjestely, jolla tiivisteväliaineen painetta ja vuotoa suotimen sisälle hallitaan.

Edullisesti tiivisteväliaine on lipeäpitoista tiivistenestettä tai laitteen sisältä otettua kaasua, joiden vuotaminen suotimen sisään ei aiheuta suodatettavan lipeän oleellista laimenemista taikka lipeän tai laitteen hapettumista, korroosiota tai muuta kontaminoitumista. Eräissä tapauksissa tosin lipeän hapettuminen voi olla prosessille edullista, jolloin happipitoista kaasua on edullista käyttää tiivisteväliainekaasuna. Myös muita prosessin kannalta edullisia puhtaita aineita voidaan syöttää tiivisteväliaineeksi tai sen sekaan. Tämä lipeän tai kaasun käyttö mahdollistaa sen, että tiivistysvyöhyke pysyy puhtaana ulompaa tiivistettä kuluttavista epäpuhtauksista, jolloin ulompi tiiviste kestää pitkään ja vuoto ulospäin eliminoituu kunnes ulompi tiiviste kuluu liiaksi. Esimerkiksi valkolipeää voidaan käyttää viherlipeäsuotimen lipeäpitoisena tiivistenesteenä ja päinvastoin.

Jos tiivisteväliaineena käytetään kaasua, siihen voidaan lisätä huuhtelevaa lipeäpitoista tiivistenestettä. Jos lipeäsuotimen akselin alareuna on altaan pinnan alapuolella, kaasulla ei pystytä kompensoimaan korkeussuunnassa muuttuvaa hydrostaattisen paineen vaikutusta kuten nesteellä. Lisäksi kaasu aiheuttaa vuotaessaan altaaseen voimakasta kuplimista. Silloin tiivistenesteen käyttö tai lisääminen kaasuun on edullisinta ainakin siinä määrin, että altaan pinnan alapuoliseen osaan tiivistysvyöhykettä syntyy kompensoiva hydrostaattinen paine tiivistysvyöhykkeen sisälle. Tämä on oleellista etenkin vuotavan tai vuodatettavan tiivisteväliaineen tapauksissa, jolloin ei tarvitse kauttaaltaan paineistaa tiivisteväliainetta hydrostaattisen paineen maksimi huomioiden. Nestemäisen tiivisteväliaineen käytöllä estetään tiivistepintojen kuivumisen aiheuttamaa kulumista sekä hidastetaan vuotoa ahtaissa välyksissä ja siksi sitä on edullista käyttää myös kaasumaisen tiivisteväliaineen seassa tiivistenestettä, mahdollisuuksien mukaan vettäkin.

Sisin tiiviste voi olla järjestetty vuotavaksi, jolloin tiivisteväliaine jatkuvasti huuhtelee tiivistysvyöhykkeen pintoja puhtaaksi. Perinteisen sisimmän tiivisteen sijasta esimerkiksi kiekkosuotimen akselia voi tällöin ympäröidä muukin tiivistyselin kuten ohut rako, holkki tai labyrinttitiivistys. Myös uloin tiiviste voi ilmaa kaasuna käytettäessä olla vuotava. Upotetun akselin ulkopuolinen hydrostaattinen paine voi vaikuttaa oleellisesti vuotavaksi suunnitellun tiivistevyöhykkeen virtauksiin. Vaikeinta on järjestää riittävä huuhteleva virtaus tiivistyselimen alimpaan reunaan, jossa helpoiten syntyy vastavirtaus tiivistysvyöhykkeen sisään. Vastavirtausta voidaan estää järjestämällä tiivistysvyöhykkeen pinnoille virtausesteitä kuten pykäliä. Tiivistyselimen ja/tai tiivistevyöhykkeen tiivistepesän ja/tai akselin pinta voi olla kierteinen, jolloin kierre pumppaa jatkuvasti ja tasaisesti tiivisteväliainetta. Pumppaava kierre voi alentaa tarvittavaa syöttöpainetta. Tiivistysvyöhykkeen välykset tai huuhteluvirtausten muu kanavointi voivat olla epäkeskeiset, esimerkiksi siten, että välys on akselin alapinnalla suurempi kuin yläpinnalla. Kuivana pysyvä sisimmän tiivistyselimen osuus voidaan myös toteuttaa tiiviinä tai äärimmäisen pienellä välyksellä, jolloin akselin yläpuolinen vuotovirtaus estyy. Tämä on erityisen edullista, jos tiivisteväliaineessa on kaasua.

Edullisesti tiivistenesteenä käytetty lipeä on johdettu käyttöön suotimen omasta tai suodinryhmän suodoskanavistosta ja tarvittaessa paineistettu pumpulla.

Suodoksesta on edullisesti suodatettu pois tiivistepintoja kuluttavia ja likaavia epäpuhtauksia. Mitä lähempänä lipeäpitoisen tiivistenesteen pitoisuus on suodatettavan lipeän pitoisuutta, sitä vähemmän haitallista laimenemista tapahtuu. Myös muusta ulkoisesta lähteestä saatavissa olevaa kemialliselta koostumukseltaan suodatettavaa lipeää vastaavaa lipeää kuten käyttämätöntä puhdasta, jopa korkeamman pitoisuuden omaavaa lipeää voidaan syöttää tiivistenesteeksi ja samalla lisätä kiertoon prosessissa kulutettuja kemikaaleja. Tällöin voidaan välttyä suodoksen epäpuhtauksia poistavan suodattimen käytöstä lipeäsuotimen yhteydessä.

Ulomman tiivisteen elinikää voidaan edullisesti lisätä ja/tai lipeäpitoisen tiivistenesteen vuotoa ulos laitteesta estää käyttämällä ainakin yhtä ulointa tiivisteparia tai tiivistysvyöhykettä, johon syötetään tiivistevettä tai kaasua. Tähän muodostuvaan tiivistepariin voidaan syöttää tiivistevettä ilman, että siitä johtuisi suotimessa olevan lipeän oleellista laimenemista vaikka lipeäpitoinen tiivisteneste hiukan laimenisikin mahdollisen pienen vesivuodon johdosta.

Erityisen edullinen keksinnön mukainen ratkaisu on kiekkosuotimessa, jossa ajoittainen esipäällysteen ohentaminen ja poistaminen toteutetaan kiekkojen akselia pituussuunnassa siirtämällä kuten on esitetty julkaisussa WO2013117813. Aksiaaliliike kuluttaa tiivisteitä. Lisäksi aksiaaliliike johtaa akselin helpompaan likaantumiseen etenkin sisimmän tiivisteen kohdalla ja siten lisääntyneeseen tiivistepintojen kulumiseen, kun akseli aika ajoin liikkuu tiivisteen sisään. Akselin alapinnan ollessa altaan pinnan alapuolella kiintoaineen pääsy tiivistepinnoille olisi äärimmäisen haitallista ja hallitsematonta. Tiivistepintojen puhtaana pitämiseksi lipeäpitoisen tiivistenesteen vuoto sisimmän tiivisteen ohi voidaan joutua säätämään tavallista suuremmaksi ja aksiaaliliikkeiden aikana painetta ja siten virtausta voidaan korottaa tilapäisesti. Sisimmän tiivistevyöhykkeen pituuden tulee olla oleellisesti suurempi kuin aksiaalisen liikkeen pituus, jotta akseli pysyisi puhtaana koko ulomman tiivisteen tiivistyspinnan matkalta. Eräs edullinen sovellusmuoto on käyttää pituussuunnassa joustavaa tiivistepesää kuten paljetta tai teleskooppirakennetta, jolloin sisin tiivistyselin voi pysyä akselin pituussuuntaan nähden paikallaan.

Kitkaominaisuuksien ja/tai pintojen puhtaana pitämisen vuoksi lipeäpitoista tiivistenestettä voi olla tarvetta laimentaa tai käyttää tiivistenesteenä ajoittain vettä. Silti tiivistenesteen jatkuva tai ajoittainen laimentaminen johtaa huomattavasti pienempään suodoksen laimenemiseen kuin pelkän veden käyttö tiivistenesteenä.

Kuvaluettelo

Seuraavassa esimerkkejä keksinnön toteutusmuodoista selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirroksiin, joista piirros 1 esittää aksiaalitiivisteparia, jossa ainakin sisimmän ja ulomman tiivisteen väliin voidaan syöttää tiivisteväliainetta ja piirros 2 esittää erään keksinnön sovellusmuodon mukaista suodinta, jossa on pituussuunnassa liikkuvaksi järjestetty suodatuskiekkojen akseli ja lipeää tiivistenesteenä käyttävä nestekiertojärjestely.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Piirroksen 1 mukaisia aksiaalitiivisteitä 1, 2, jotka muodostavat sisimmän tiivisteparin, käytetään yleisesti selluteollisuuden laitteissa. Tyypillisesti tiivisteiden 1, 2 väliin on johdettu tiivistevettä tiivisteväliainekanavan 3 kautta. Sisin tiiviste 1 tiivistää akselia 10 tiivistettävän tilan puolella. Ulompi tiiviste 2 on sisintä tiivistettä 1 ulompana ulkopinnan puolella. Näiden tiivisteiden 1, 2 ja niiden välisen tilan muodostamaan sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen johtaa paineenalainen tiivisteväliainekanava 3 tiivistepesän 4 läpi. Vuoto sisimmän tiivisteen 1 ja akselin 10 välistä ei tiivisteen toiminnan kannalta ole kovin haitallinen vaan se pitää sisimmät tiivistepinnat puhtaina huolimatta suotimessa olevan aineen korroosio- ja kulutusvaikutuksesta. Koska sisimmälle tiivistysvyöhykkeelle ei ylipaineen vuoksi pääse suotimen sisäisiä epäpuhtauksia, ulompi tiiviste 2 pysyy puhtaana eikä kulu epäpuhtauksien vuoksi. Sisin tiiviste 1 voi sisältää varsinaisen tiivisteen ohella myös muita tyypillisiä elementtejä kuten kiintoaineiden varsinaisille tiivistepinnoille pääsyä rajoittavan huulen.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa sisin tiiviiste 1 voi edullisesti olla korvattu muunlaisella tiivistyselimellä kuten akselia ympäröivällä ohuella raolla tai pidemmällä hoikilla tai labyrinttitiivistyksellä, jolloin tiivisteväliaine jatkuvasti virtaa suotimen sisään tätä kautta ja virtaus pitää akselin puhtaana. Mitä pienempi välys vuotavaksi järjestetyllä sisimmällä tiivisteellä 1 tai sitä korvaavilla tiivistyselimillä ja akselilla 10 on ja mitä hitaampi virtaus on, sitä vähemmän tiivisteväliainetta tarvitsee pumpata huuhtelemaan tiivistysvyöhykettä. Lipeäpitoisen tiivisteväliaineen vuoto vähentää suotimen kapasiteettia, koska syötettävä puhdas tai puhdistettu lipeä joudutaan vielä suodattamaan suotimessa. Siksi sen vuoto on syytä minimoida. Akselin 10, sisimmän tiivisteen 1, tiivistepesän 4 ja/tai muun tiivistyselimen pinta voi edullisesti olla poikittaissuuntaisesti uurrettu tai kierteinen tiivisteen huuhteluvirtauksen hallitsemiseksi ja ylläpitämiseksi kauttaaltaan riittävänä. Sisin tiivistysvyöhyke voi myös olla epäkeskeinen akselin 10 suhteen tasaisen huuhteluvirtauksen ylläpitämiseksi kauttaaltaan.

Kolmas uloin tiiviste 5 tai muu tiivistenesteen pois johtava kanavointi tai muu järjestely voi olla varmistamassa, ettei ulomman tiivisteen 2 ja akselin 10 välistä ulospäin vuotava lipeäpitoinen tiivisteneste pääse aiheuttamaan ongelmia suotimen muille komponenteille kuten akselin 10 laakereille ja niiden voitelulle. Tämä uloimman tiivisteen 5 ja ulomman tiivisteen 2 muodostama uloin tiivistepari tai uloin tiivistysvyöhyke voidaan paineistaa tiivisteväliaineella, edullisesti vedellä toisen tiivisteväliainekanavan 6 kautta. Uloin tiivistepari voidaan paineistaa myös esimerkiksi paineilmalla tai paineilman ja veden sekoituksella. Tämä uloimman tiivisteparin tiivisteväliaineen paine on hyvä olla vain hieman suurempi kuin lipeäpitoisen tiivistenesteen paine. Jos tiivisteveden paine olisi oleellisesti suurempi kuin lipeäpitoisen tiivistenesteen paine, tiivisteveden vuoto lipeäpitoiseen sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen voisi johtaa samansuuruiseen laimentavan vesimäärän vuotoon lipeäsuotimen sisälle. Koska ulompi tiiviste 2 toimii puhtaammissa, vähemmän kuluttavissa ja vähemmän korrodoivissa olosuhteissa, tiivisteveden vuoto sisimmän tiivistysvyöhykkeen kautta voidaan käytännössä helposti pitää merkityksettömänä. Vuotojen eli nestesyöttöjen virtausmääriä voidaan mitata tiivisteiden kunnon seuraamiseksi. Lipeäpitoisen tiivistenesteen vuoto ulospäin voidaan hallita myös esimerkiksi kanavoimalla vuotovirtaus ja johtamalla se erilliseen astiaan tai palauttamalla vuotanut lipeä kemikaalikiertoon tai tiivistenesteeksi. Tällöinkin on edullista käyttää ulointa tiivistettä 5 tai muuta tiivistyselintä lipeän hallitsemattoman ulospääsyn estämiseksi.

Jos halutaan toteuttaa sekä ulosvuodon kanavointi että tiivisteväliaineella toteutettu vuodonhallinta, käytetään kahta ulompaa tiivistettä 2, jolloin muodostuu kaksi erillistä paineistetulla tiivisteväliaineella tiivistettävää tiivisteparia tai tiivistysvyöhykettä, joiden välistä lipeäpitoisen tiivistenesteen ja ulomman tiivisteparin tiivisteväliaineen ulosvuoto johdetaan pois. Tällöin tiivisteväliaineen paineen uloimman tiivisteparin välissä ei tarvitse olla korkeampi kuin sisimmän tiivistysvyöhykkeen lipeäpitoisen tiivistenesteen paine.

Tiivisteparien tiivisteiden 1, 2, 5 ei tarvitse olla aksiaalitiivisteitä vaan mikä tahansa tiivistettävä kahden osan välinen liitos voi tulla kyseeseen, jossa on sisimmästä tiivistyselimestä 1 ja ulommasta tiivisteestä 2 koostuva sisin tiivistysvyöhyke, johon syötetään tiivisteväliainetta. Staattiset tiivisteparit eivät tosin ole niin alttiita kulumisen johdosta aiheutuville vuotovirtauksille kuin pyörivien ja etenkin pituussuunnassa liikkuvien osien tiivisteet.

Piirroksessa 2 esitetään poikkileikkauksena kiekkosuotimen pääosat. Lipeäsuodin voi olla myös rumpusuodin. Esimerkissä esitetty laite on varustettu aksiaalisuunnassa liikkuvalla kiekkojen akselilla 10. Akseli 10 on laakeroitu suotimen runkoon. Yleensä suodin on koteloitu ja tiivistetty paineistetuksi astiaksi suodatusta tehostavan paine-eron mahdollistamiseksi. Akseli 10 on tiivistetty päistään suotimen koteloon liitettyjen tiivistepesien 4 avulla. Tässä tapauksessa tiivistevyöhykkeiden halkaisijat ovat erikokoiset eri päissä vuotojen minimoimiseksi mahdollisimman pienen halkaisijan myötä. Akselia liikuttava toimilaite ottaa vastaan erikokoisista halkaisijoista johtuvan aksiaalivoiman. Suotimia voi olla useampia rinnakkaisia, jolloin ne muodostavat suodinryhmän, joiden akselien 10 kautta johdetut suodoskanavat 19 voivat olla yhdistetyt toisiinsa.

Altaaseen 12 syötetään suodatettavaa valko- tai viherlipeäsuspensiota. Kiintoaineet suodattuvat kiekkojen suodatuspinnoille ja ne kaavitaan kaavarein poistokuiluihin. Akseli 10 tiivistetään molemmista päistään laitteen rungon tai kotelon suhteen sisimmin tiivisteparein. Sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen syötetään tiivisteväliainetta. Tiivisteväliaine eli tässä tapauksessa tiivisteneste on edullisesti kyseisen suotimen tai suodinryhmän suodatuspintojen läpi virrannutta suodosta. Tiivisteneste on edullisesti suodatettu epäpuhtauksista, jotka kuluttavat ja likaavat tiivistepintoja ja tiivistenestekierron komponentteja. Suodos voidaan ottaa tiivistenestekiertoon suotimen akseliin 10 tai suodinryhmään liitetystä suodoskanavasta 19, johon virtausyhteys 15 on yhdistetty. Edullisesti suodos puhdistetaan johtamalla se suodattimen 17 kautta. Edullisimmin lipeäpitoinen tiivisteneste otetaan suodospumpun ja suodoksen poiston säätöventtiilin välistä, jossa usein vallitsee suotimen painetta suurempi paine.

Tiivistenesteen paineen tulee olla korkeampi kuin laitteen sisäinen paine. Tarvittaessa tiivistenesteen paine korotetaan pumpulla 18. Pumpulta 18 suodos johdetaan virtausyhteyden 16 kautta tiivistepesien 4 tiivisteväliainekanavaan 3. Jos tiivistenesteen lipeä otetaan paineistetusta tai korkeuseron omaavasta lähteestä, pumppu 18 voi olla tarpeeton. Tiivistenestokierron virtausyhteys 15 tai virtausyhteys 16 voi olla liitetty painevettä syöttävään järjestelmään, jotta lipeäpitoista tiivistenestettä voidaan laimentaa tai ajoittain huuhdella tiivistenestekierron komponentit ja tiivisteparin tiivistepinnat. Painevettä tai paineilmaa voidaan myös johtaa ulomman tiivisteen 2 ja kolmannen tiivisteen 5 väliin tiivisteväliaineeksi.

Usein sellutehtaan kemikaalikiertoon joudutaan lisäämään natriumkemikaalia häviöiden kompensoimiseksi. Prosessiin lisättävä natrium voidaan tuoda puhtaana lipeäliuoksena lipeäsuotimen sisimmän tiivistysvyöhykkeen kautta.

Mikäli tiivisteväliaineena käytetään kaasua, se edullisesti otetaan laitteen sisältä ja puhaltimella, pumpulla tai kompressorilla tehdyn paineen korotuksen jälkeen mahdollisesti suodatettuna syötetään tiivisteväliainekanavaan 3. Periaatteellisena erona piirrokseen 2 nähden on lähinnä suodoskanavayhteyden 19 jääminen pois. Virtausyhteys 15 on silloin yhdistetty laitteen sisätilaan. Ulkoisen paineilmalähteen käyttö ei välttämättä johda jatkuvaan virtaukseen tiivistevyöhykkeellä, joten sen käyttö on soveliainta kun sisin tiiviste 1 ei ole vuotavaksi järjestetty tai kulunut. Muuten laitteen sisäistä kaasua joudutaan päästämään ulos, mikä aiheuttaa hajuhaittoja.

Jos käytetään uloimmasta tiivisteestä 5 ja ulommasta tiivisteestä 2 muodostuvaa ulointa tiivisteparia, näiden tiivisteiden väliseen tilaan voidaan johtaa tiivistevesi ja/tai paineilma vastaavin järjestelyin, joita nykyisissä laitteissa on käytetty.

Claims (12)

1. Menetelmä tiivisteväliaineen syöttämiseksi sellutehtaan lipeäsuotimen sisimmän tiivistyselimen (1), ulomman tiivisteen (2) ja niiden välisen tilan muodostamaan sisimpään tiivistysvyöhykkeeseen tiivisteväliainekanavan (3) kautta, tunnettu siitä, että käytettävä tiivisteväliaine on suodatettavaa lipeää oleellisesti laimentamatonta ja haitallisesti kontaminoimatonta nestettä ja/tai kaasua, edullisesti lipeäpitoista tiivistenestettä ja/tai lipeäsuotimen sisältä otettua kaasua.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipeäpitoisena tiivistenesteenä käytetään mainitun lipeäsuotimen tai kyseessä olevan suodinryhmän tuottamaa suodosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipeäpitoisen tiivistenesteen vuotaminen ulos lipeäsuotimesta on estetty uloimmasta tiivisteestä (5) ja ulommasta tiivisteestä (3) muodostuvalla uloimmalla tiivisteparilla, jonka väliseen tilaan syötetään tiivistevettä tai kaasua.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipeäsuotimen tai suodinryhmän tuottamaa suodosta ja/tai lipeäsuotimen sisältä otettua kaasua on puhdistettu epäpuhtauksista ennen sen syöttämistä sisimpään tiivistevyöhykkeeseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivisteväliaineen sekaan tai tilalle syötetään ainakin ajoittain vettä tai muuta nestettä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sisin tiivistysvyöhyke tiivistää pituussuunnassa liikkuvaa suotimen akselia (10).

7. Sellutehtaan lipeäsuodin, jossa on sisimmän tiivistyselimen (1) ja ulomman tiivisteen (2) ja niiden välisen tilan muodostama sisin tiivistevyöhyke, johon on johdettu tiivisteväliainekanava (3) tiivisteväliaineen syöttämiseksi, tunnettu siitä, että tiivisteväliaineen tiivisteväliainekanavaan (3) on järjestetty paineenalainen virtausyhteys (15, 16) kyseessä olevan suotimen tai suodinryhmän suodoskanavasta (19) ja/tai muusta lipeälähteestä ja/tai paineistettua kaasua syöttävästä lähteestä, ja että lipeäpitoisen tiivistenesteen vuotaminen ulos lipeäsuotimesta on estetty uloimmasta tiivisteestä (5) ja ulommasta tiivisteestä (3) muodostuvalla uloimmalla tiivisteparilla.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen lipeäsuodin, tunnettu siitä, että tiivisteväliainekanavaan (3) johtava virtausyhteys (16) kulkee epäpuhtauksia suodattavan suodattimen (17) kautta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen lipeäsuodin, tunnettu siitä, että tiivisteväliainekanavaan (3) johtavaan virtausyhteyteen (16) on liitetty painetta korottava pumppu (18), puhallin tai kompressori.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen lipeäsuodin, tunnettu siitä, että sisin tiivistevyöhyke tiivistää pituussuunnassa liikkuvaksi järjestettyä suotimen akselia (10).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen lipeäsuodin, tunnettu siitä, että akselin (10), sisimmän tiivisteen (1), tiivistepesän (4) ja/tai muun sisimmän tiivistyselimen pinta on pykälikäs ja/tai kierteinen ja/tai sisin tiivistevyöhyke on epäkeskeinen akselin 10 suhteen.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen lipeäsuodin, tunnettu siitä, että akselin (10) alapinta ulottuu altaaseen (12) täytettävän suodatettavan lipeän pinnan alapuolelle. PATENTKRAV