FI59825B - Apparatur foer framstaellning av en lignocellulosaprodukt av krossade vaextraomaterialier - Google Patents

Description

rB] KUULUTUSJULKAISU r Q O O c l»J <”) UTLAGGNINCSSKRIFT 0 7 0^0 Q (45) Γ-* •-.--•I-? 'v,. l- If > ) ^ ^ (51) Kv.lk)/lnt.CI. ^ D 21 C 7/00 S U O M I — FI N LAN D (21) P*tunttih.li.m«*-P«.f«t»n*eknln| 762792 (22) Hakamltpflvl — Ansfiknlnpdai 30.09*76 (23) Alkupiivi—>GHtlgh«csd«g 30.09*76 (41) Tullut luikituksi — Blhrlt offuntllg OU. OU. 77 _ __ ^ *. . . . , (44) Nlhtlviktlptnon ja kuuL|ulkatsun pvm. — * 0

Patent· och register Styrelsen Ansöktn utlajd och utl.tkrtfttn pubiktrid 30.0o.ol (32)(33)(31) Pjryd·**/ utuoikau*—Buglrd prlorltat 03-10.75 USSR(SU) 2173766 (71) Vsesojuznoe Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie Tselljulozno-Bumazhnoi Promyshlennosti, Prospekt Shvemika 1*9» Leningrad, USSR(SU) (72) Jury Pavlovich Vorobiev, Leningrad, Jury Sergeevich Ivanov, Leningrad,

Lazar Osherovich Ioffe, Leningrad, Susanna Mikhailovna Karpacheva, Moskva, Irina Semenovna Kukurechenko, Moskva, Valerian Matveevich Muratov, Moskva, Viktor Petrovich Serebryakov, Moskva, Viktor Alexeevich Shiyanov, Leningrad, USSR(SU) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laitteisto lignoselluloosatuotteen valmistamiseksi murskatuista kasviraaka-aineista - Apparatur for framställning av en lignocellulosaprodukt av kros-sade växträmäterialier

Keksinnön kohteena on laitteisto lignoselluloosatuotteen valmistamiseksi murskatuista raaka-aineista käytettäväksi massa-paperiteollisuudessa, hydrolyysi-, mikrobiologisella ja muilla samankaltaisilla teollisuuden aloilla.

Tämä keksintö on erittäin käyttökelpoinen tämän tuotteen valmistamiseksi hakkeesta, sahajauhoista, yksivuotisten kasvien hakkeesta, kaarnasta, hienoista kuiduista, hydrolysoidusta ligniinistä, puumassasta jne.

Erityisesti tällainen laite voi olla käyttökelpoinen massa-paperiteollisuudessa hakkeen, leikkuujätteiden tai sahajauhon ja samankaltaisten aineiden keittämiseksi käyttäen happea sisältävää kaasua; massapuolivalmisteiden deligni-fioimiseksi ja valkaisemiseksi käyttäen happea sisältävää kaasua; lyhyiden kuitujen, kaarnan, hienojakoisten sahajätetuotteiden, hydrolyysiligniinin, puhdistus-laitoksista saadun lietteen käsittelemiseksi happea sisältävällä kaasulla neutraalissa tai emäksisessä (kuten aramoniakaalisessa) väliaineessa tarkoituksena ' valmistaa niistä lannoitteita sekä substraatin eristämiseksi liuonneista aineista biokemiallista käsittelyä varten.

2 59825

Ennestään tunnettu alalla on "Kangn^- yhtiön suunnittelema reaktioastia selluloosaa sisältävien aineiden käsittelyä varten kaasumaisilla reagensseil-la, kuten happea sisältävällä kaasulla· 1stia on pitkin korkeuttaan jaettu useaan osastoon vaakasuorilla pyörivillä välitasoilla. Massa siirtyy osastosta toiseen pyöriville vaakasuorille tasoille järjestettyjen revitettyjen alueiden vaikutuksesta.

Laitteet selluloosaa sisältävän aineen käsittelemiseksi, joissa on tällainen reaktioastia, takaavat jatkuvan toiminnan kolmen faasin (kiinteineet e-kaasu) vuorovaikutuksesta.

Tällaisen reaktioastian käyttöön liittyy pakko järjestää suuri joukko liikkuvia osia sen sisään sekä puutteellinen sekoittuminen kussakin osastossa minkä johdosta kaasu jakautuu epätasaisesti pitkin lietepatjaa pintaa kussakin osastossa.

Patjan yläosassa, joka on kosketuksessa kaasufaasin kanssa, kaasun väkevyys on suhteellisen suuri, samalla kun se progressiivisesti alenee pinnasta pohjaan päin. Lisäksi tämä reaktioastia ei sovi lietteille, joilla on pieni selluloosaa sisältävän aineen pitoisuus, jolloin liuenneen kaasun väkevyy-<kn pudotus pinnasta pohjaa kohti tulee vieläkin suuremmaksi.

"Kamyr"-yhtiön kehittämässä reaktioastiässä oleellinen osa työskentelytilasta on täyttynyt, aivan hyödyttömästi, yhtenäisellä kaasufaasilla ilman tämän minkäänlaista kosketusta selluloosaa sisältävän aineen lietteen kanssa.

Tällaisessa reaktioastiässä ei ole mahdollista käsitellä puumassa-ainetta, jossa on karkeita kiinteän faasin osasia, esimerkiksi haketta, poistettaessa kuituja, joista ligniini on poistettu, senjälkeen kun ne on erotettu hakkeesta käsittelyn aikana. Tämä johtuu siitä, että koko liete liikkuu epätasaisesti ylemmästä osastosta alempaan. Lopullisesta tuotteesta tulee epätasainen ja sen laatuominaisuudet ovat riittämättömät.

Tunnettu on alalla myös välike sykkien tdmivla uutoskolonneja varten, joka on muovattu vaakasuorien rei'itettyjen levyjen pakkauksen muotoon, jossa, nesteen pitkittäiesekoittumisen vähentämiseksi käytön aikana, levyaukot on varustettu kahdella ohjaussiivekkeellä, jotka sijaitsevat kummallakin puolella levyä keskenään yhdensuuntaisina ja vinossa levyn pintaa vastaan.

Vierekkäisten levyjen siivekkeiden akselien välinen leikkauskulma on 2a, mikä takaa, interferoivllla sykkeillä, ruuvimaisen virtojen liikkeen pakkauksen välilevyjen läheisissä tiloissa ja nesteen vähentyneen sekoittumisen pitkittäissuunnassa.

Edellä kuvattua välikettä käytetään radiokemiallisessa teollisuudessa, ei-rautametallurgiassa, nestemetallurgiaesa mm. kolmifaasisysteemin käsittelyyn: neste-kiinteä-kaasu.

59825 3 Tämä välike ei kuitenkaan tee mahdolliseksi suurikokoisten kiinteiden kappaleiden käsittelyä, jotka eivät voi kulkea levyn aukkojen läpi. Viime mainittujen mittojen suurentaminen huonontaa faasien sekoittumisen tasaisuutta. Tällaisella väliosalla varustetussa laitteessa ei ole rahdollista säätää kiinteän faasin viipymisaikaa laitteessa, erityisesti, kun kysymyksessä on kiinteitä aineita, joilla on erilaiset jaekoostumukset. Lopuksi, laitteita, joissa oli tällainen välike, on käytetty prosesseissa, jotka on saatettu tapahtumaan käyttämättä ylipaineita, mikä ei tehnyt mahdolliseksi käyttää niitä reaktoreina, joissa prosessi saadaan tapahtumaan vesisuspensioilla yli 100°C:een lämpötilassa ylipaineen alaisena.

Edelleen tunnetaan alalla laite lignoselluloosa-tuotteen valmistamiseksi murskatuista kasviraaka-aineista (vrt. ranskalainen patentti n:o 2 075 111;

Cl* D 21c 9/00). Se käsittää reaktloastian, joka on sovitettu toimimaan ylipaineen alaisena. Laitteen yläpäässä on syöttölaite raaka-aineiden syöttöä varten, kun taas sen alapäässä on laitteet happea sisältävän kaasun syöttöä varten. Laitteet emäksisen reagenssln syöttämistä varten tarjoavat mahdollisuuden syöttää emäksistä reagenssia pääasiallisesti pitkin koko reaktloastian korkeutta.

Astian pinta on osittain lämmönvaihtimien ympäröimä lämpötilan muuttamiseksi astian sisällä raaka-aineiden, emäksisen reagenssln ja happea sisältävän kaasun reaktion alkuunpanemiseksi, jonka tuloksena muodostuu lignoselluloo-satuote ja neste, jotka poistetaan astian pohjaosasta, sekä jätekaasu, joka poistetaan astian yläpäästä.

Reaktioastia on pitkin korkeuttaan jaettu vyöhykkeisiin, kuhunkin vyöhykkeeseen on järjestetty määrätty sekoituslaite.

Sekoituslaitteet on tehty juoksupyörien, mekanisoiduilla siivekkeillä varustettujen juoksupyörien, kaukosäädettävien sekoittimien muotoon sekä myös liikkumattomiksi sekoltuslaitteiksi, jotka takaavat sekoittumisen kaasun kuplimisen vaikutuksesta, tai lappo-eekoituslaitteiksi. Reaktioaetia on renkaanmuotöinen ja se sijaitsee vaakasuorasti niin, että liete voi tehdä kiertoliikettä ja siinä an jakopintataso lietteen ja kaasun välillä.

Reaktioastiaesa käytetyillä sekoituslaitteilla on tiettyjä haittoja ja ne eivät annan kolmen faasin tasaista sekoittumista seuraavista syistä: mekaaniset laitteet takaavat sinänsä lietteen hyvän sekoituksen, mutta eivät saa aikaan hyvää lietteen ja kaasun sekoittumista keskenään. Eun kaasu johdetaan kuplien, se kulkee lietteen läpi suurina kuplina, joilla kuitenkin on vain pieni kosketuspinta lignoselluloosa-raaka-aineen lietteenkanssa.

Lapposekoituslaitteet takaavat kaasun ja lietteen sekoittumisen putkissa ilman minkäänlaista sekoittumista reaktloastian muussa tilassa. Renkaan muotoisessa reaktioastiässä kosketuspinta lietteen ja kaasufaasin välillä on melko pieni.

, 59825 4

Eräs näiden laitteiden hääta on niiden sopimattomundessa karkeiden osasten* kuten hakkeen käsittelyyn* koska tässä tapauksessa lastut kasautuisivat esteeksi reaktioastian kunkin vyöhykkeen pohjalle.

Vielä eräs ennestään tunnettujen laitteiden haitta on käsiteltävien aineiden kooltaan eri suuruisten osasten samassa alaspäin siirtymisnopeudessa reaktioastiässä riippumatta niiden koosta* kun karkeiden osasten käsittely-ajan tulisi selvästi olla pidempi. Lisäksi alan entisissä laitteissa ei ole mahdollista erottaa uutettuja kuituja lastuista ja poistaa niitä nopeasti reaktiovyöhykkeestä.

Sekoituslaitteiden rakenteellinen järjestely alan aikaisemmissa laitteissa vaatii yhtäjaksoisen kaasufaasin läsnäoloa kussakin reaktioastian vyöhykkeessä* mikä lisää viimemainittujen tilavuutta ilman että reagoivien faasien kosketuspinta-ala oleellisesti lisääntyy.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota tällainen laite lignoselluloosa-tuotteen ja jäteliemen valmistamiseksi kasviraaka-ainetta saattamalla reaktio tapahtumaan kolminaisessa systeemissä: kiinteä neste-kaasu* jolloin reaktioastia olisi varustettu laitteilla emäksisen reagenssin ja lisäneste-määrän syöttöä varten* happea sisältävän kaasun tuloaukolla ja jätekaasun poistoaukolla siten* että taataan lignoselluloosa-aineen* jolla on erilainen jaekooetumus, käsittely ja saadun lignoselluloosa-tuotteen sekä jäteliemen korkea laatu.

Näihin ja muihin tavoitteisiin päästään laitteella lignoselluloosatuot-teen valmistamiseksi murskatuista kasviraaka-aineista* jolloin laite käsittää reaktioastian* joka on sovitettu toimimaan ylipaineessa ja jossa on reaktioastian yläosassa sijaitseva syöttölaite raaka-aineiden syöttöä varten sekä laitteen pohjaosassa sijaitseva laite happea sisältävän kaasun sisääntuloa varten* laite emäksisen reagenssin syöttämiseksi pääasiallisesti pitkin reaktio-astian koko korkeutta} lämmönvaihtimia, jotka osittain ympäröivät reaktio-astian ja jotka on sovitettu muuttamaan lämpötiloja sen sisällä pannen siten alkuun reaktion mainittujen raaka-aineiden* emäksisen reagenssin ja happea sisältävän kaasun välillä* jolloin muodostuu lignoselluloosa- tuote ja liemi* jotka poistetaan reaktioastian alaosasta,sekä jätekaasua*joka poistetaan reaktioastian alaosasta, sekä jätekaasua* joka poistetaan reaktioastian yläpäästä* keksinnön mukaisesti reaktioastia käsittää pystysuoran kolonnin* joka on varustettu sarjalla vaakasuoria revitettyjä levyjä* jotka on asennettu peräkkäin* jolloin jokainen levyistä on lähellä* huomattavalta kehän osaltaan* kolonnin sisäpintaa* kun taas levyn kehän vapaassa osassa on suora alue* johon on asennettu pidättävä levy* joka on sovitettu karkeiden osasten osittaista poistamista varten, pidättävän levyn ja kolonnin pinnan väliin on jätetty aukko ja nämä levyt on asennettu toistensa suhteen niin* että pidätys- 5 59825 levyt kallakin peräkkäisellä levyllä on sijoitettu suoraan vastapäätä kunkin seuraavan levyn pidätyslevyä, muodostaen siten pitkin koko kolonnin korkeutta polvittelevan sokkelon lähtöaineiden karkeiden osasten kosketusajan pidentämiseksi happea sisältävän kaasun ja emäksisen reagenssin kanssa, kolonniin on myös järjestetty laite lisänesteen syöttämistä varten,jota tarvitaan estämään lignoselluloosatuotteen kasautumista kolonniin ja kolonnin alaosa on yhdistetty eykejohdon avulla sykityslaitteeseen, joka antaa nestemäisille reagens-s eille molemminpuolisen liikkeen osittain levyaukkojen läpi ja osittain sokkelon läpi.

Pystysuoran kolonnin käyttö, jossa on sarja peräkkäin asennettuja revitettyjä levyjä reaktioastiana, tekee mahdolliseksi yhtäjaksoisen prosessin toteuttamisen saattamalla kolme faasia, kiinteä-neste-kaaeu, kosketukseen toistensa kanssa.

Hei'itettyjen levyjen, joiden kehä osittain ei ole kosketuksessa kolonnin sisäpinnan kanssa ja joissa on pidätyslevyt, käyttö tekee mahdolliseksi saattaa reaktio tapahtumaan käyttäen lähtöraaka-aineita, joilla on erilainen jaekoostumus, karkeiden osasten kosketusaika kolonnissa pitenee, mikä johtuu siitä, että karkeita osasia voidaan kuljettaa kolonnin läpi ainoastaan siten, että ne nousevat pidätyslevyjen yli polvittelevaesa sokkelossa, kun taas hienot osaset voivat kulkea myös levyaukkojen läpi. Näin menettelemällä tuotteen laatu paranee, mikä johtuu pienten osasten lyhentyneestä kosketusajaeta ja karkeiden osasten lisääntyneestä kosketusajaeta. Kasviraaka-aineiden reaktion aikana llgnoselluloosakuidut voivat kasautua kolonniin estäen siten lähtöaineiden vuorovaikutusta reagenssien kanssa sekä tuotteen liikkumisen pitkin kolonnia. Laite llsänestemäärän syöttämiseksi tekee mahdolliseksi pestä tällaiset kuitukaeaumat pois kolonnista estäen täten huonontuneen faasikosketuksen.

Kolonnin alaosan yhdistäminen eykejohdon kautta sykityslaitteeseen, joka antaa molemminpuolisen liikkeen nesteelle kolonnissa, takaa myös kiinteän faasin liikkumisen kolonnissa sekä myös, yhdessä rei*itettyjen levyjen kanssa, kosketuspinnan uudelleenaktivoitumisen reagoivien faasien välJEä käyttämättä ollenkaan liikkuvia osia reaktioastian sisällä ja ilman että muodostuu suuria yhden, kahden tai kolmen keskenään reagoivan faasin käyttämiä tiloja.

Keksinnön mukaisessa laitteessa aukot vaakasuorissa levyissä on sijoitettu pitkin samankeskisiä ympyröitä ja ne ovat muodoltaan suorakulmaisia, näiden aukkojen vyöhykkeellä levyjen otsapinnoilla on ohjaussiivekkeitä, jotka on sijoitettu yhdensuuntaisiksi keskenään 1-60°teen kulmaan pintojen suhteen.

Suorakulmaisten aukkojen käyttö sijoitettuina pitkin samankeskisiä ympyröitä ja varustettuina siivekkeillä, jotka sijaitsevat näiden aukkojen alueella yhdensuuntaisina keskenään ja 1-60°:een kulmassa levyn pinnan suhteen, takaa lietteen pyörivän liikkeen kullakin levyllä sekä kaasukuplien hajoa misen siivekkeillä sykintälaitteen vaikutuksesta. Tämä parantaa Kiinteän 6 59825 faasin kuljettamista pitkin kolonnia ja parantaa kosketusta reagoivien faasien välillä.

Levyjen toistensa suhteen tarkemmin kiinnittämisen varmistamiseksi ja niiden käyristymisen estämiseksi nestesykinnan aikana tämän keksinnön mukaiseen laitteeseen on järjestetty välikkeitä levyjen väliin.

Keksinnön mukaisessa laitteessa etäisyys pidättävän levyn ja päällä olevan levyn välillä on suurempi kuin välituotteen enimmäishiukkaskoko reaktion aikana. Tällainen rakennemuoto estää välituotteen karkeiden osasten kasautumisen kolonnissa reaktion aikana.

Lisäksi tämän keksinnön mukaisessa laitteessa pidättävän levyn alareuna ulottuu jonkinverran levyn alapuolelle, niin että levyn kokona!skorkeus ei ylitä etäisyyttä vierekkäisten levyjen välillä. Tämä estää kaasua virtaamasta suoraan sokkelon läpi levyn rei’itystä välttäen, josta saattaisi olla seurauksena huonompi kosketus toisiinsa vaikuttavien faasien välillä.

Jäteliemen saamiseksi väkevämmässä muodossa sen edelleen hyväksikäytön helpottamiseksi tämän keksinnön mukaisessa laitteessa, sisältää laite lisä-nestemäärän syöttöä varten sarjaan kytkettyinä massanpoistoyksikön, pesuyksi-kön lopullista tuotetta varten, pumpun ja putkijohdot jätelientä varten*

Levykiinnltyksen jäykkyyden lisäämiseksi ja reaktiokolonnin purkamisen helpottamiseksi keksinnön mukaisessa laitteessa on vaakasuorat levyt kiinni-tetty onttoon pystysuoraan varteen.

Keksinnön mukaisessa laitteessa tämä ontto varsi on rei'itetty ja näiden reikien kautta lisämäärä nestettä tai jätelientä syötetään kolonniin pitkin sen koko korkeutta.

Tämä rei'itys tekee mahdolliseksi käyttää vartta laitteena nestemäisten reagenssien syöttämiseksi kolonniin sekä myös lisänestemäärän syöttämiseksi reaktiokolonnin koko korkeutta pitkin.

On edullista, että reaktiokolonnin alaosan sisäpuolelle alimman rei'ite-tyn levyn ja sykejohdon väliin järjestetään fraktioiva laite, joka jakaa osastotilan kahteen vyöhykkeeseen lignoselluloosatuotteen karkeiden ja hienojen osasten kokoamiseksi, jolloin karkeat osaset tulisi kuljettaa sopivalla kuljetinlaitteella kolonnin yläosaan. Tämä takaisi karkeiden ja hienojen osasten erottamisen kolonnin dLsällä, jolloin karkeat osaset toimitetaan uuteen käsittelyyn kolonnin yläosaan kuljetinlaitteella. Tämä järjestely takaisi lopullisen tuotteen korkeamman laadun ja erityisen tasaisuuden, kun valmista tuotetta poistetaan ainoastaan hienojen osasten kokoomavyöhykkeestä kun taas karkeat osaset saatetaan uudelleenkäsiteItäviksi reaktiokolonnissa.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on levyjen suorakulmaiset aukot sijoitettu siten, että niiden pääakselit sattuvat yhteen kaarien, jotka kulkevat vastakkaisten ympyränkehän pisteiden kautta pidätyslevyä vastaan kohtisuo- 7 59825 ralla halkaisijalla, tangenttien kanssa.

Tänä takaa lopputuotteen paremman tasaisuuden,koska käsiteltävän aineen jokaisen yksittäisen karkean osasen viipymisaika levyn pinnalla vakiintuu.

Vaakasuorien levyjen käyttö massan valkaisussa, jolloin levyt rajoittuvat kolonnin koko sisäpintaan, tekee mahdolliseksi poistaa karkeiden kuitujen tai kuitukimppujen, joista ligniiniä on poistunut vähemmän, läsnäolon, lopullisessa tuotteessa, mistä on seurauksena viimemainitun parantunut laatu, levyjen yksinkertaistunut järjestely ja kolonnin prosessin lisääntynyt luotettavuus.

Tämän keksinnön paremmin ymmärtämiseksi annetaan seuraavassa spesifinen esimerkki sen suoritusmuodosta viitaten oheisiin piirroksiin, joista: kuvio 1 on kaavakuva, joka esittää keksinnön mukaista laitetta lignosel-lulooeatuotteen valmistamiseksi murskatuista kasviraaka-aineista, kuvio 2 on yleiskuva levystä, jossa on pidättävä levy, kuviot 3a, h, o ja d esittävät samaa levyä kuin kuviossa 2, mutta erilaisilla pidätyslevyn suoritusmuodoilla; kuvio 4 esittää erästä toista levyn suoritusmuotoa päältä katsottuna.

Tämän keksinnön mukainen laite käsittää reaktioastian 1 pystysuoran kolonnin muodossa, joka on sovitettu toimimaan ylipaineen alaisena.

Beaktioastian 1 yläosassa on syöttölaite 2 llgnoselluloosa-aineen syöttämistä varten.

Beaktioastian 1 alaosassa on laite 3 happea sisältävän kaasun sisäänlaske-miseksi, kun taas jätekaasu poistuu laitteen 4 kautta, joka sijaitsee reaktio-astian 1 yläosassa.

Beaktloastia 1 on kytketty laitteeseen 5 emäksisen reagenssin syöttöä varten. Lämmönvaihtimet 6 sijaitsevat pitkin reaktioastian 1 koko korkeutta ja ne on sovitettu muuttamaan lämpötilaa astian sisällä saaden siten aikaan vuorovaikutuksen lähtöraaka-aineiden, emäksisen reagenssin ja happea sisältävän kaasun välillä.

Beaktioastian 1 sisällä on vaakasuoria revitettyjä levyjä 7» jotka on asennettu peräkkäin ja jotka rajoittuvat suurimmalta osalta kehäänsä kolonnin sisäpintaan.

Levyn kehän vapaan osan suoralle alueelle on kiinnitetty pidätyslevyjä 8 karkeiden osasten pidättämistä varten. Tämä tekee mahdolliseksi lähtöraaka-aineiden käsittelyn, joilla on erilaieet jaekoostumukset. Vapaa väli "δ” on järjestetty pidätyslevyn 8 ja astian 1 sisäpinnan väliin, levyt 7 on sijoitettu siten toistensa suhteen, että ne pitkin kolonnin korkeutta muodostavat polvittelevan sokkelon karkeiden osasten, jotka liikkuvat alas kolonnia pitkin, parempaa kosketusta varten happea sisältävän kaasun ja emäksisen reagenssin kanssa. Fidätyslevy 8 on sijoitettu niin, ätä etäisyys sen ja päällä ole- β 59825 van levyn välillä el ylitä välituotteen enimmäishiukkaskokoa reaktion aikana.

Lignoselluloosa-aineen kasautumien muodostumisen estämiseksi kolonnissa 1 on järjestetty laite 9 llsänestemäärän syöttöä varten ja tämä laite on kytketty reaktioastian alaosaan.

Nestemäisten reagenssien kolonnissa 1 saamiseksi molemminpuoliseen liikkeeseen on kolonnin alaosa yhdistetty sykejohdon 10 avulla sykityslaitteeseen 11.

Hölötetyissä levyissä 7 on suorakulmaisia aukkoja 12, näiden aukkojen vyöhykkeellä on ohjaussiivekkeitä 13, jotka on sijoitettu yhdensuuntaisiksi ja toisiaan kohti l-60°:een kulmassa (kuvio 2), mikä takaa kaasun hajoamisen ja lietteen pyörimisliikkeen sykityslaitteen toiminnan vaikutuksesta.

Välikkeitä 14 (kuv. l) on asennettu levyjen väliin niiden kiinnittymisen varmistamiseksi toistensa suhteen.

Pidätyslevyissä 8 on reuna 15 (kuvio 3), joka ulottuu levyn alapuolelle, niin että levyn korkeus ei ylitä etäisyyttä kahden vierekkäisen levyn välillä.

Pidätyslevy 8 voi olla vinossa jokaisen levyn 7 tason suhteen 5-150°ίββη kulmassa ja se voi olla muodoltaan erilainen kuten kuviot 3a» b, c ja d osoittavat. Laite 9 lisänestemäärän syöttämistä varten (kuvio l) käsittää sarjaan kytketyn poistoyksikön 16, pesuyksikön 17 lopullista tuotetta varten, pumpun 18 ja putkijohdot 19 jätelimen toimittamiseksi reaktioastian 1 alaosaan ja onttoon varteen 20. Jäteliemen poisto on osoitettu nuolella WAM ja lopputuotteen poisto nuolella "B".

Hei'itetyt levyt 7 on kiinnitetty onttoon pystysuoraan varteen 20, jossa on rei’itys 21, jonka läpi lisänestemäärä tai jäteliemi syötetään kolonniin pitkin sen koko korkeutta.

Beaktioastian 1 alaosan sisään alimman rei'itetyn levyn 7 ja sykejohdon väliin on sijoitettu fraktioimislaite 22, joka jakaa osastotilan kahteen vyöhykkeeseen 23 hienojen osasten kokoamista varten ja vyöhykkeeseen 24 karkeiden osasten kokoamista varten lignoselluloosatuotteesta. Fraktioimislaite takaa karkeiden ja hienojen osasten erottumisen jo kolonnin sisällä. Vyöhyke 24 karkeiden osasten kokoamista varten on kuljetuslaitteen 25 kautta yhteydessä reaktioastian 1 yläpään kanssa karkeiden osasten uudelleenkäsit-telyä varten.

Kuljetuslaitteen 25 käytöstä on seurauksena lopullisen tuotteen suurempi tasaisuus, mikä johtuu karkeiden osasten palauttamisesta kolonniin uudelleen-käsittelyä varten. Levyjen 7 suorakulmaiset aukot 12 (kuv. 4) voivat olla sijoitettuina niin, että niiden pääakselit "a" sattuvat yhteen kaarien, jotka kulkevat vastakkaisten ympyrän kehän pisteiden ,,C”ja "Dw kautta pidätyslevyä 8 vastaan kohtisuoralla halkaisijalla "d" tangentin kanssa. Tällaisesta aukko- , 59825 jen 12 sijoittelusta levyille 7 on seurauksena kunkin yksittäisen karkean osasen vakiintunut viipymisaika levyjen 7 pinnalla.

Levyt 7 voivat rajoittua kolonnin 1 koko kehälle, minkä takia niiden valmistus ja kokoaminen yksinkertaistuvat oleellisesti ja niiden toiminnan luotettavuus lisääntyy. Tällainen järjestely on edullinen lähtöraaka-aineiden käsittelemiseksi, jotka jo suoraan kulkevat suorakulmaisten aukkojen 12 läpi levyillä 7, esimerkiksi massan valkaisussa.

Keksinnön mukaisen laitteen toimintaperiaate on seuraava

Lignoselluloosa-ainetta, kuten höyryllä käsiteltyä haketta, täytetään syöttölaitteen 2 avulla reaktioastlaan 1 ylimmälle rei'itetylle tasolle 7 joka on asennettu pystysuoraan varteen 20. Reagenssiliuos, esimerkiksi vesipitoinen ammoniakkiliuos, tuodaan reaktioastlaan 1 laitteesta 5» kun taas höyryä syötetään lämmönvaihtimlin 6 reaktioastian sisällön kuumentamiseksi.

Happea sisältävää kaasua syötetään reaktioastian 1 alaosaan laitteen 3 kautta,tämä kaasu hajoaa ohjausslivekkeiden 13 ja nestesysäysten vaikutuksesta ja nousee vähitellen muodostamatta kuitenkaan yhtenäistä kaasufaasia. Reaktioastian 1 alaosaan, nimittäin kokoomavyöhykkeeseen 23 hienoja osasia varten, välitetään edestakaista sykkimistä sykityslaitteesta 11, sykejohtoa 10 pitkin. Nestesykinnän sykityksen voimakkuus on 100-600 mm/minuutti. Sykintävoimakkuutta luonnehditaan sykintätaajuuden (sykintä/min.) ja sykintä-amplitudin (mm) tuolla.

Sykkeen vaikutuksesta hakeliete joutuu pyörivään liikkeeseen ja ylimmältä levyltä 7 lastut juoksevat yli pidätyslevyn 8 ja tulevat toiselle (ylhäältä lukien) levylle 7* Kahden vierekkäisen levyn välimatka pidetään muuttumattomana välikkeiden 14 avulla. Toisella levyllä 7 lastut pyörivät vastakkaiseen suuntaan, mikä johtuu ohjaussiivekkeiden 13 päinvastaisesta sijoittelusta; lastut liikkuvat edelleen kohti pidätyslevyä 8, joka sijaitsee suoraan vastapäätä päällä olevan levyn pidätyslevyä 8, kierto toistuu samalla tavalla alas fraktioimislaltteeseen 22 asti, jonka tarkoituksena on erottaa uuttumaton massa kuitulietteestä.

Pidätyslevy 8 tekee mahdolliseksi pidättää käsiteltyä ainetta tarvittavan ajan täydellistä reagoivien aineiden vuorovaikutusta varten.Praktioimis-laite 22 takaa kuitulietteen kasautumisen vyöhykkeeseen 23 hienoja osasia varten, kun taas uuttamaton massa kasautuu reaktioastian 1 alemman osan vyöhykkeeseen 24.

Selluloosakuidut kulkevat reaktioastian 1 läpi suuremmalla nopeudella kuin • karkeat osaset, koska niitä ei pane liikkeelle ainoastaan ylijuoksulevyt 8, vaan myös virtaus levyjen 7 suorakulmaisten aukkojen 12 läpi, minkä johdosta ne nopeasti poistuvat reaktioastiästä. Tuloksena tästä tarjoutuu mahdollisuus käsitellä lähtöraaka-aineita, joilla on erilaiset jaekoostumukset. Ta- _ . . _ ι_ ι i i r · ι ι oy οδο ίο paukeessa, jolloin suorakulmaiset aukot on sijoitettu levyille 7 siten, että niiden pääakselit "a" sattuvat yhteen kaarien, jotka kulkevat vastakkais -ten ympyräkehän pisteiden "C" ja "S" kautta pidätyslevyä vastaan kohtisuoralla halkaisijalla ndn, tangenttien kanssa, päästään lopputuotteen suureen tasaisuuteen. Käsiteltävän aineen jokaisen yksittäisen karkean osasen viipy-misaika levyn 7 pinnalla vakiintuu tämän ansiosta.

Mas8akuituliete poistetaan laitteen 9 läpi lisänestemäärän syöttöä varten. Ensin liete kulkee massanpoistoyksikön Ιέ läpi ja toimitetaan edelleen pesuyksikköön lopullista tuotetta varten. Tämä pesuyksikkö 17 takaa lopullisen tuotteen sakeutumisen, sen pesun ja jäteliemen tuottamisen väkevSidyssä muodossa. Osa jätelimestä, jonka määräävät nestesuhde reaktioastiässä 1 ja siihen syötetty tuoreen reagenssin tilavuusmäärä sekä myös massanpoistoyksikön 16 toimintaolosuhteet, toimitetaan pumpun 18 avulla reaktioastian 1 alaosaan ja onttoon varteen 20 yhdysjohtojen 19 kautta. Samanaikaisesti tätä lientä käytetään fraktioimlslaitteen 22 puhdistamiseen ja uuttumattoman massan parempaan erottamiseen massakuiduista. Toinen osa jätelimestä toimitetaan edelleen-käyttöä varten, esimerkiksi proteiinirehuhiivan valmistukseen. Uuttumattomat lastut vyöhykkeestä 24 karkeiden osasten kokoamista varten toimitetaan kuljettimen 25 kautta reaktioastian 1 yläpäähän uudelleenkäsittelyä varten. Tämä tekee mahdolliseksi parantaa lopputuotteen laatua, mikä johtuu karkeiden osasten pitkäaikaisemmasta käsittelystä. Niinmuodoin reaktioastiätila tulee tehokkaasti käytetyksi.

Riippuen hakkeen käsittelyn valituista lämpötilaolosuhteista, voidaan reaktioastian 1 eri vyöhykkeitä kuumentaa tai jäähdyttää lämmönvaihtimien 6 avulla. Jätekaasu poistetaan reaktioastian yläpäästä laitteen 4 kautta, minkä jälkeen puhdistettua happea voidaan jälleen syöttää laitteeseen 3» jonka kautta syötetään myös tuoretta happea sisältävää kaasua sen häviöiden ja kulutuksen kemiallisia reaktioita varten korvaamiseksi.

Tämän keksinnön mukaisessa laitteessa ei käytetä yhtäjaksoista kaasufaa-sla, minkä johdosta reaktioastian 1 työskentelytila tulee tehokkaammin käytetyksi.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää lignoselluloosaa sisältävän aineen käsittelyyn ja valkaisuun happea sisältävällä kaasulla samanaikaisesti nousevasti tai laskevasti ainetta reaktioastiassa 1 siirtäen.

Tässä tapauksessa rei'itetyt levyt 7i jotka on asennettu pystysuoraan varteen 20, rajoittuvat koko kehältään kolonnin sisäpintaan. Käsiteltävän aineen kulkiessa alaspäin, tätä ainetta syötetään syöttölaitteen 2 avulla reaktio-astian 1 yläosaan, jossa sijaitsee revitettyjä levyjä 7,joissa on suorakulmaisia aukkoja 12 sijoitettuina samankeskeisille ympyränkehille ja jotka aukot on varustettu ohjaussiivekkel]lä 13. Käsitelty aine kulkee alaspäin aukkojen 12 läpi.

11 59825 Käsiteltävän aineen sekoittuminen nestemäisten reagenssien ja happea sisältävän kaasun kanssa, jota syötetään reaktioastian alaosaan laitteen 5 kautta, sekä myös käsiteltyjen raaka-aineiden siirtyminen, aikaansaadaan välittämällä tykytys sykityslaitteesta 11 sykejobdon 10 kautta.

Reaktioastian sisällön käsittelyn lämpötilaolosuhteita säädetään lämmön-vaihtimien 6 avulla. Käsitelty aine poistetaan massanpoistoyksikön 16 kautta ja se toimitetaan pesulaitteeseen 17 lopullista tuotetta varten. Jätekaasu poistetaan reaktioaetiasta 1 laitteen 4 kautta.

Kun käsitelty aine kulkee reaktioastian 1 alaosaan, tulisi syöttölaitteen 2 ja massanpoistoyksikön 16 toimintoja vaihtaa. Jätekaasun kokoamiseksi, laitteen 4 liittymäkohdan reaktioastiaan 1, tulisi sijaita korkeammalla kuin syöttölaitteen 2 liitoskohdan.

Claims (9)

12 59825

1. Laitteisto lignoselluloosatuotteen valmistamiseksi murskatuista kasvi -raaka-aineista, joka käsittää reaktioastian, joka on tarkoitettu toimimaan ylipaineessa ja jonka yläosaan on sovitettu laite raaka-aineiden syöttöä varten ja alaosaan laite happea sisältävän kaasun johtamista varten, laitteen emäksisen reagenssin johtamista varten pääasiallisesti pitkin reaktioastian koko korkeutta sekä lämmönvaihtimet, jotka osittain ympäröivät tämän astian pinnan ja jotka on sovitettu muuttamaan lämpötilaa siinä raaka-aineiden, emäksisen reagenssin ja happea sisältävän kaasun välisen reaktion alkuunpanemiseksi, jolloin muodostuu lignoselluloosatuote sekä liemi, joka poistetaan astian alaosasta sekä jätekaasu, joka poistetaan astian yläosasta, tunnettu siitä, että reaktioastia (l) käsittää pystysuoran kolonnin, joka on varustettu sarjalla peräkkäin sovitettuja vaakasuoria revitettyjä levyjä (7), joista jokainen kehän suurimmalta osalta liittyy kolonnin sisäpintaan, kun taas levyn kehän vapaassa osassa on suora osa, johon on kiinnitetty pidätyslevy (8) karkeiden osasten osittaista pidättämistä varten, pidätyslevyn (8) ja kolonnin sisäpinnan väliin on sovitettu aukko ($) ja levyt (7) on asennettu sillä tavalla toistensa suhteen, että pidätyslevyt (8) kullakin peräkkäisellä levyllä (7) sijaitsevat suoraan vastapäätä pidätyslevyä (8) kullakin edellisellä levyllä (7), ja muodostavat siten pitkin kolonnin koko pituutta siksaklabyrintin, jonka tarkoituksena on pidentää raaka-aineiden karkeiden osasten kosketusaikaa happea sisältävän kaasun ja emäksisen reagenssin kanssa, että kolonniin on asennettu myös laite (9) lisänestemäärän syöttämistä varten, joka tarvitaan estämään lignoselluloosatuotteen kasautuminen kolonnissa, että kolonnin alempi osa on yhdistetty pulsaatiojohdon (10) avulla pulsaattoriin (li), joka antaa nestemäisille reagensseille edestakaisen liikkeen osittain levyjen (7) rei’ityksen läpi ja osittain labyrintin läpi, ja että homogeenisemman lopputuotteen saamiseksi reaktiokolonnin (l) alaosaan alimman rei'itetyn levyn (7) ja pulsaatiojohdon (10) väliin on haluttaessa sovitettu fraktioimislaite (22), joka jakaa tilan kahteen vyöhykkeeseen (23, 2k) lignoselluloosatuotteen hienojen ja karkeiden osasten kokoamiseksi ja että erotetut karkeat osaset palautetaan kuljetuslaitteen (25) avulla reaktiokolonnin yläosaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että rei'itykset (12) vaakasuorissa levyissä (7) sijaitsevat kehämäisesti pitkin samankeskisiä ympyrän kaaria ja ne ovat muodoltaan suorakulmaisia,ja että näiden rei’itysten vyöhykkeelle levyjen (7) pääty-pinnoilla on siipiä (13), jotka on sovitettu keskenään yhdensuuntaisesti ja l-60°:een kulmassa näihin pintoihin nähden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että levyjen (7) väliin on sovitettu välikappaleita (lU). 13 596 25 U. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että etäisyys pidätyslevyn (8) ja päällä olevan levyn (7) välillä on suurempi kuin välituotteen maksimaalinen hiukkaskoko reaktion aikana.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-1+ mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pidätyslevyn (8) alareuna (15) ulottuu jonkinverran levyn (7) alapuolelle, niin että pidätyslevyn (8) kokonaiskorkeus ei ylitä kahden vierekkäisen levyn (7) välistä etäisyyttä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laite (9) lisänestemäärän syöttämiseksi käsittää sarjaan kytkettyinä massanpoistolaitteen (l6), pesuastian (17) lopputuotetta varten, pumpun (18) ja johdon (19) jätelientä varten.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vaakasuorat levyt (7) on kiinnitetty onttoon pystysuoraan tahkoon (20).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ontossa tangossa (20) on rei*itys (21), jonka läpi lisänestemäärä tai jäteliemi syötetään kolonnin kautta koko sen korkeuden.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että levyjen (7) suorakulmaiset aukot (12) sijaitsevat niin, että niiden pääakselit ("a") sattuvat yhteen sellaisten tangenttien kaarien kanssa, jotka kulkevat vastakkaisten ympyränkehän pisteiden (C ja D) kautta pidätyslevyä (8) vastaan kohtisuoralla halkaisijalla (d). 59825 u