FI71293B - Kalkslaeckare - Google Patents

Description

71293

Kalkinsammutin

Sulfaattiselluloosan keittoprosessissa puulastut uutetaan keittoliuoksessa, joka sisältää natriumhydroksidia ja natrium-sulfidia. Kun keitto on valmis, jäteliuos (jota nimitetään mustalipeäksi) väkevöidään haihduttamalla. Väkevöidyssä musta-lipeässä oleva orgaaninen aine poltetaan ja saatu sulate liuotetaan veteen, jolloin muodostuu natriumkarbonaattia sisältävää soodalipeää. Selkeyttämisen jälkeen soodalipeä kaustisoidaan saattamalla se yhteyteen kalkin (kalsium-oksidin) kanssa laitteessa, jota nimitetään sammuttimeksi ja joka tyypillisesti käsittää reaktioastian (joka sisältää lajitteluosan), putkijohdot reaktanttien viemiseksi reaktio-astiaan sekä poistotorven.

Soodalipeä ja kalkki viedään tavallisesti astiaan sen katossa olevien erillisten putkien kautta, ja niiden annetaan pudota höyrytilan läpi alempana sijaitsevaan nesteeseen. Tällä kalkin ja soodalipeän vientimenetelmällä on eräänä haittana se, että kalkkipöly tulee vesihöyryn mukana kuljetetuksi ulos poistotorvesta, mikä aiheuttaa kalkkihäviöitä ja kerrostuman muodostumista poistotorveen.

Aikaisemmin on ehdotettu useita erilaisia menetelmiä kalkki-pölyn määrän vähentämiseksi höyrytilasta. Eräs menetelmä käsittää osan soodalipeästä johtamisen astiaan suihkuttimien kautta kalkkipölyn kostuttamiseksi, mutta kerrostumaa pyrkii muodostumaan suihkuttimien päälle ja sisälle, mikä on omiaan vähentämään soodalipeän virtausta. Eräs toinen menetelmä käsittää soodaliuoksen viemisen astiaan nesteenpinnan alapuolelle ulottuvaa laskukourua pitkin sekä soodalipeän johtamisen kouruun säännöttöminä roiskeina. Tämä menetelmä aiheuttaa kuitenkin kalkin ja soodalipeän huomattavan kerros-tusmäärän muodostumisen kourun seinämiin ja poistotorven pintoihin.

2 71 293

Kerrostuman muodostumisen vähentämiseksi poistotorvessa veden tai soodalipeän virta voidaan ruiskuttaa poistotorveen. Kun vettä käytetään, poistotorvi on käännetty sivulle astiasta kaarevalla osalla siten, ettei vesi virtaa astiaan nestettä laimentaen, mutta koska kaarevaa osaa ei huuhdella vedellä, vahvaa kerrostumaa pyrkii muodostumaan kaarevaan osaan.

Tämä keksintö aikaansaa parannetun menetelmän ja laitteen kalkin sammuttamiseksi.

Kuvio 1 on leikattu pystykuva keksinnönmukaisesta kalkin-sammuttimesta.

Kuvio 2 on kuva kalkinsammuttimesta päältäpäin katsottuna.

Sammutin käsittää astian 10, jossa on sivuseinämä 12, pohja 14 ja katto 16. Astia 10 on tuettu alustalle 17.

Olennaisesti pystysuora putkijohto 18 kalkin astiaan 10 viemistä varten ulottuu astian 10 yläpuolelta katon 16 läpi astiassa 10 olevan nesteen halutun pintatason alapuolelle. Kalkkia syötetään putkijohtoon 18 siilosta 20 ruuvikuljettimen 22 avulla. Irrotettava kansi 24 on asennettu putkijohdon 18 tulopään päälle, jotta putkijohtoon 18 päästään käsiksi tarkastusta ja puhdistusta varten. Eräässä edullisessa sovellutus-muodossa kansi 24 peittää ruuvikuljettimen 22 kohdalla olevan aukon, ja aukon alapuolella sijaitsevassa ruuvikuljettimen varren osassa ei ole ruuvisiipiä, niin että pääsy aukosta putkijohtoon 18 on mahdollinen.

Syöttöputki 26 soodalipeän johtamiseksi astiaan on liitetty putkijohtoon 18 kalkinvientikohdan ja astian katon 16 välille. Syöttöputken 26 purkauspää sijaitsee tangentiaalisesti putki-johdon 18 sisäpinnan suhteen. Tästä johtuen johdettaessa soodalipeää putkijohtoon 18 se virtaa pyörteisesti alas pitkin putkijohdon sisäpintaa, siten jatkuvasti kostuttaen ja 3 71293 puhdistaen sisäpintaa. Syöttöputki 26 on sopivimmin olennaisesti vaakasuorassa asennossa. Se voi olla varustettu sisään-päästölevyllä 27, kuten kulmalevyllä puhdistuksen helpottamiseksi.

Olennaisesti pystysuora poistotorvi 28 ulottuu astiassa halutun nestepinnantason yläpuolella olevasta kohdasta (ts. höyrytilasta) astian 10 pohjan 14 läpi astian 10 alapuolella olevaan tilaan 30. Tilana 30 voi olla alustassa 17 oleva tunneli tai syvennys.· ja sopivimmin se käsittää poisto-viemärin 31 .

Poistotorven 28 tulopäätä ympäröi sopivimmin pölyn- ja pisaranerotin 32, joka muodostaa kuvun astian 10 yläpuolelle. Kuviossa 2 esitetyn erottimen 32 poikkileikkaus on neliömäinen, mutta se voi olla myös pyöreä. Erottimessa 32 on poistotorven 28 tulopään yläpuolella sijaitseva aukko.

Kansi 36 peittää aukon. Kansi 36 voidaan avata poisto-torveen 28 sisäänpääsemiseksi puhdistusta varten. Kansi 36 on sopivimmin saranoitu erottimeen 32 ja edullisesti se on riittävän raskas estääkseen omalla painollaan höyryn tai nesteen poistumisen aukon kautta. (Jos niin halutaan, tiivistettä voidaan käyttää parantamaan tiivistystä kannen 36 ja aukon välillä). Kun kansi 36 on kiinnitetty erottimeen 32 vain saranoilla, se voidaan helposti kääntää auki. Kannesta 36 ulkonevaa nostovartta 37 voidaan käyttää kannen 36 avaamisen helpottamiseksi. Jos sammuttimessa ei ole pölyn- ja pisaranerotinta, poistotorven 28 tuloaukko sijaitsisi katossa 16 ja kansi 36 olisi saranoitu kattoon.

Suihkutin 38 on sijoitettu poistotorven 28 tulopään kohdalle veden ruiskuttamiseksi jatkuvasti poistotorveen 28 sammuttimen toimiessa. Suihkutin 38 on yhdistetty vedenlähteeseen putken 40 kautta. Venttiili 41 on asennettu putkeen 40 vedenvirtauksen säätämiseksi. Eräässä edullisessa sovellutusmuodossa 71293 4 putki 40 ulottuu kannen 36 läpi ja se on taipuisa kannen 36 ja vedenlähteen välillä olevalta osalta 40a, jotta kansi 36 voidaan avata.

Moottorin 44 pyörittämää sekoitinta 42 käytetään astian 10 sisällön sekoittamiseen.

Astia 10 käsittää lajitteluosan 45. Lajitteluosan 45 ensisijaisena tarkoituksena on erottaa reagoimattoman kalkin suuret osaset nesteestä. Osaset poistetaan astiasta lajittelu-osan pohjassa sijaitsevan haravan 46 avulla. Seinämä 47 erottaa lajitteluosan 45 astian 10 muusta osasta, mutta seinämässä 47 oleva reikä 48 päästää nesteen virtaamaan lajitteluosaan 45.

Juoksutusaukko 50 kaustisoidun nesteen poistamiseksi astiasta 10 on tehty astian sivuseinämään 12 lajitteluosassa 45.

Koska neste poistuu astiasta 10 juoksutusaukon 50 kautta, haluttu nestepinnantaso astiassa 10 on juoksutusaukon 50 korkeudella. Kuitenkin voidaan käyttää muitakin keinoja nestepinnan pitämiseksi halutulla korkeudella astiassa.

Sammutettava kalkki viedään ensin siiloon 20, josta se syötetään putkijohtoon 18 ruuvikuljettimen 22 avulla. Kalkki putoaa ruuvikuljettimesta 22 putkijohtoon 18. Soodalipeä sekoittuu kalkkiin syöttöputken 26 purkauspäässä huuhdellen kalkin astiaan 10. Soodalipeä saapuu putkijohtoon 18 tangentiaali-sesti suurella nopeudella virraten syklonista (spiraali-maista) rataa alas pitkin putkijohtoa 18, estäen siten kiinteiden aineiden kerääntymisen putkijohtoon 18. Suuri nopeus voidaan saada aikaan kaventamalla syöttöputken 26 purkaus-päätä, mikäli on tarpeen.

Koska putkijohdon 18 suuaukko sijaitsee astiassa 10 olevan nesteen pinnan alapuolella, kalkki ja soodalipeä eivät putoa höyrytilan läpi astiaan 10, ja koska kalkki on kostutettu soodalipeällä ennen sen saapumista astiaan 10, kalkin määrä 5 71293 höyrytilassa vähenee suuresti. Tämä ei ainoastaan säästä kalkkia, joka muuten voisi poistua poistoputken 28 kautta, vaan se myös eliminoi tarpeen käyttää soodalipeäsuihkuja astiassa tai käyttää esipuhdistinta ja poistoimuria. Tämän konstruktion toisena etuna on, että esiintyy vähemmän kosketusta soodaliuoksen ja hapen välillä, mikä aiheuttaa vähemmän natriumsulfidin hapettumista natriumtiosulfaatiksi sooda-lipeässä. (Natriumtiosulfaatin muodostuminen lisää lipeän syövyttävyyttä). Vielä eräänä etuna on, että kalkki joutuu kosketuksiin väkevimmän soodalipeän kanssa, mikä on omiaan lisäämään reaktionopeutta. Edelleen eräänä etuna on, että ruuvikuljetin 22 on eristetty astian 10 sisällöstä, joka on korkeammassa lämpötilassa (tyypillisesti 94-102°C) kuin syötettävä soodalipeä (tyypillisesti 88-93°C), koska reaktio on eksoterminen. Tästä johtuen höyrytilassa oleva kuuma höyry estyy kulkeutumastaruuvikuljettimeen 22 ja siiloon 20 ja höyryn tiivistyminen niiden pintoihin (mikä ehkäisisi kalkin virtausta) vähenee huomattavasti.

Höyrytilassa olevan kuuman höyryn ylimäärä virtaa alas pitkin poistotorvea 28. Koska poistotorven 28 alapää sijaitsee astian 10 alapuolella, liikahöyryn virta torven läpi ei vedä haitallista ulkoilmaa mukaansa astiaan. Sensijaan tavanmukainen poistotorvi, joka ulottuu astian yläpuolelle savupiipun tapaan, aikaansaa ylöspäin pitkin torvea virtaavan kuuman höyryn aiheuttaman vedon, joka vähentää astiassa vallitsevaa painetta, mikä saattaa haitallisen ulkoilman virtaamaan höyrytilan läpi ja ylös pitkin torvea, systeemin tällöin menettäessä huomattavasti energiaa ilman kuumennuksessa ja sen kyllästämisessä vesihöyryllä.

Keksinnönmukaisessa laitteessa liikahöyry, joka satunnaisesti voi sisältää nestepisaroita ja kiinteitä aineita, joutuu kääntymään 180°:n verran pölyn- ja pisaranerottimessa 32, joka vähentää höyryn mukanaan kuljettaman nesteen ja kiinteiden aineiden määrää. Mikä tahansa kerrostuma, joka voi kerääntyä kannen 36 alapintaan, voidaan irroittaa iskemällä kantta 36, ja nostamalla kantta 36 voidaan mukavasti päästä 6 71293 käsiksi erottimeen 32 ja poistotorveen 28 puhdistusta varten. Kun kansi 36 käännetään auki, suihkutin 38 kääntyy sen mukana avoimeksi, jolloin se voidaan helposti tarkastaa, puhdistaa tai vaihtaa. Venttiilin 41 avulla vesivirta voidaan katkaista ennen kannen 36 avaamista, ja sen avulla vesivirta voidaan myös avata kannen ollessa avoimena vesisuihkun muodon tarkastamista varten.

Sopivimmin poistoputki 28 ei ole tuettu jäykästi sivuseinä-mään 12, niin että se tulee värähtelemään astiassa 10 olevan nesteen sekoittamisen vaikutuksesta. Värähtely on omiaan irrottamaan kerrostumaa. Suihkuttimen 38 kautta poistotorveen 28 ruiskutettu vesi on myös omiaan ehkäisemään kerrostuman muodostumista torven 28 sisäpintaan. Lisäksi vesi jäähdyttää ja tiivistää olennaisen osan astiasta 10 virtaavasta liika-höyrystä, samalla kostuttaen (pesten pois) höyryn mukana kulkeutuneet kiinteät aineet.

Vesi ja tiivistynyt höyry purkautuvat poistotorvesta 28 tilaan 30, josta vesi juoksutetaan pois. Poistotorven 28 alapää ei saisi upota veteen, ja sopivimmin se on riittävästi poisjuoksutusviemärin 31 yläpuolella, niin että pääsy puhdistusta varten on mahdollinen. Nesteen liikamäärä, joka voi johtua nesteenpinnan odottamattomasta kohoamisesta astiassa 10, tulee myös virtaamaan poistotorven 28 kautta ja juoksutetaan pois.

Keksinnönmukaisen laitteen eräs tärkeä ominaispiirre on, että laitteen käyttäjä voi rutiininomaisesti tarkastaa ja puhdistaa systeemin tärkeimmät komponentit minimiajassa tarvitsematta kutsua huoltohenkilökuntaa tai juoksuttaa astiaa tyhjäksi. Tämä ja muut keksinnön ominaispiirteet vähentävät sammuttimen käyttökustannuksia. Myös sammuttimen pääomakustannukset pienenevät.

Toisena tärkeänä piirteenä on, että sammutin on täysin suljettu ja tiivis poistotorvea 28 lukuunottamatta. Niinpä 7 71293 milloin tahansa sammuttimen sisältö kiehuu yli, liikamäärä valuu turvallisesti astian 10 alapuolella olevaan tilaan roiskumatta ulos sammuttimen yläosasta, mikä voisi aiheuttaa vaaraa laitteen käyttäjälle ja muille työntekijöille. Lisäksi, koska sammutin on suljettu, haitallinen ulkoilma on estetty imeytymästä sammuttimen sisään, joten vältetään lipeän hapettuminen sekä säästetään energiaa estämällä kylmän kylläs-tämättömän ulkoilman pääsemisen kosketuksiin kuuman lipeän kanssa astian sisällä.

Vaikka tätä keksintöä on selitetty erikoisesti sulfaatti-selluloosan keitosta saadulla soodalipeällä suoritetun kalkin-sammutuksen yhteydessä, sammutintä voidaan käyttää muissakin sammutusoperaatioissa, kuten esim. kalkki lietteen valmistuksessa rikkidioksidin erottamista varten voimalaitosten savukaasuista.

Claims (12)

71293

1. Kalkinsammutin, joka käsittää astian (10), välineen halutun nestepinnantason ylläpitämiseksi astiassa, putki-johdon (18) kalkin viemiseksi astiaan (10), syöttöputken (26) vesiliuoksen johtamiseksi astiaan (10), ja poistotorven (28) astiassa (10) olevan höyryn poistamiseksi, tunnet-t u siitä, että putkijohto (18) on olennaisesti pystysuora ulottuen astian (10) yläpuolella olevasta kohdasta astian (10) katon (16) läpi halutun nestepinnantason alapuolella olevaan kohtaan, ja että syöttöputken (26) purkauspää on sijoitettu tangentiaalisesti putkijohdon (18) sisäpinnan suhteen, niin että vesiliuoksen purkautuessa putkijohtoon (18) se virtaa alas pitkin putkijohdon (18) sisäpintaa astiaan (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että syöttöputki (26) on olennaisesti vaakasuora.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että putkijohdon (18) tulopää on varustettu kannella (24), niin että putkijohtoon (18) päästään käsiksi tarkastusta ja puhdistusta varten.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että syöttöputken (26) purkauspää on kavennettu suuren virtausnopeuden aikaansaamiseksi vesiliuoksella.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kalkinsammutin, tunnettu siitä, että poistotorvi (28) on olennaisesti pystysuora ulottuen astian (10) sisällä halutun nestepinnantason yläpuolella olevasta kohdasta astian (10) pohjan (14) läpi astian (10) alapuolella olevaan tilaan (30).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että poistotorven (28) tulopää on ympäröity pölyn- ja pisaranerottimella (32) . 71293

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että erottimessa (32) on aukko poistotorven (28) tulo-pään yläpuolella, erottimeen (32) saranoidun kannen (36) peittäessä aukon.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sammutin, tunnettu siitä, että siinä on suihkutin (38) veden ruiskuttamiseksi poistotorveen (28), joka suihkutin (38) on sijoitettu poistotorven (28) tulopään kohdalle, suihkuttimen (38) ollessa yhdistetty välineeseen veden syöttämiseksi siihen.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sammutin, tunnettu siitä, että vedensyöttöväline käsittää suihkuttimesta (38) kannen (36) läpi vedenlähteeseen ulottuvan putken (40) , joka on taipuisa kannen (36) ja vedenlähteen väliseltä osalta, niin että kansi (36) on avattavissa.

10. Menetelmän kalkin sammuttamiseksi, menetelmän käsittäessä kalkin ja vesiliuoslipeän viemisen astiaan (10) ja astiassa (10) olevan höyryn saattamisen virtaamaan ulos poisto-torven (28) kautta, tunnettu siitä, että (a) kalkki viedään astiaan olennaisesti pystysuoran putki-johdon (18) kautta. (b) vesiliuoslipeä johdetaan samaan putkijohtoon (18) kohdassa, joka on kalkinvientikohdan alapuolella, vesiliuoslipeän saapuessa putkijohtoon (18) tangentiaalisesti suurella nopeudella ja virratessa alas putkijohtoa (18) syklonista rataa pitkin, (c) kalkki ja vesiliuoslipeä viedään astiaan (10) astiassa olevan nesteen pinnan alapuolelle, ja (d) astiassa (10) olevan höyryn annetaan virrata ulos sellaisen olennaisesti pystysuoran poistotorven (28) kautta, joka ulottuu höyrytilasta astian (10) alapuolella sijaitsevaan tilaan (30) . 71293

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä ruiskutetaan poistotorveen (28) kerrostuman kerääntymisen estämiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyry kulkee pölyn- ja pisaranerottimen (32) läpi ennen ulosvirtausta poistotorvea (28) pitkin, erottimen (32) pakottaessa höyryn kääntymään 180°:n verran ennen poistotorveen (28) saapumista. 71293