FI75197C - Saett vid urvattning av en fibersuspension i en urvattningsanordning. - Google Patents

Description

75197

Kuitususpension vedenpoistossa vedenpoistolaitteessa käytettävä tapa

Esillä olevan keksinnön kohteena on selluloosakuitususpension vedenpoistossa paineen alaisena toimivassa vedenpoistolaitteessa käytettävä tapa säätämällä vedenpoistolaitteen toimintaolosuhteita, niin että se toimii optimaalisissa olosuhteissa.

Kuitususpensioita sihdeissä ja hydrosylintereissä puhdistettaessa käytetään suhteellisen laimennettuja kuitususpensioita, jotta saavutettaisiin mahdollisimman hyvä puhdistus ja epäpuh-taushiukkasten, esim. tikkujen, hiekan, kuoren ja muovisirujen hyvä erotus. Tämän takia on kuitususpensio ensin laimennettava pieneen kuitupitoisuuteen, minkä jälkeen siitä poistetaan vesi uudelleen. Hydrosykloniin tai hydrosyklonilaitokseen viedyllä kuitususpensiolla on tavallisesti kuitupitoisuus, joka on pienempi kuin 1 %. Hydrosyklonista tulevalla puhdistetulla eli saannejakeella voi olla kuitupitoisuus, joka on 0,4 % tai pienempi, riippuen massatyypistä ja lähtöaineesta tai toivotusta puhdistuksesta. Paperimassan pesua tai jauhatusta tai muuta käsittelyä esim. vahan dispergointia varten paperimassaan uusiokuitumassaa käsiteltäessä on välttämätöntä, että massa on huomattavasti sakeampaa, jolloin sen pitoisuus on esim. vähintään 30 %. Sakeutus esim. 0,5 %:sta 30-40 %:iin on suoritettava useissa vaiheissa, tavallisesti kahdessa. Ensimmäisessä käytetään useimmiten suodatinta, joka antaa sakeuden, jonka kerroin on 10-15, esim. 0,5:stä 5-7 %:iin. Sakeutettu massa syötetään sitten massapuristimeen, esim. ruuvipuristi-meen, lopullista sakeutusta varten haluttuun kuitupitoisuuteen. Suspension pienin kuitupitoisuus massapuristimeen syöttöä varten on n. 3 %.

Kuitususpensioiden puhdistusta hydrosykloneilla käytetään esim. ennen paperimassan kokoomakonetta. Kuitususpensio on laimennettava hydrosyklonissa tapahtuvaa puhdistusta varten sopivaan sakeuteen, minkä jälkeen sille jälleen annetaan suurempi ko-koomakoneeseen sopiva kuitupitoisuus, esim. 2-3 %.

75197 2

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on sisään tulevan kuitususpension ohjaus paineen alaisena toimivaan veden-poistolaitteeseen, niin että se toimii optimaalisissa olosuhteissa.

Toisena tarkoituksena on ylläpitää vakiopainetta vedenpoisto-laitteeseen viedyssä kuitususpensiossa.

Vielä eräänä tarkoituksena on ohjata ja pitää vakiona kuitupitoisuus vedenpoistolaitteessa saadussa runsaskuituisessa jakeessa .

Tavoiteltu tarkoitus saavutetaan paineen alaisena toimivalla vedenpoistolaitteella, joka poistaa vettä laimennetusta, hydro-syklonista tulevasta selluloosakuitususpensiosta ja johon kuuluu kuitususpension tuloaukko, siihen liitetty tulojohto, ensimmäinen poistoaukko runsaskuituista jaetta varten, josta on poistettu vettä, ja toinen poistoaukko pääasiassa kuiduton-ta jaetta varten, joihin poistoaukkoihin on kumpaankin liitetty oma poistojohtonsa, viemällä kuitususpensio osaksi tulojohdos-ta haarautuvan sivujohdon kautta vedenpoistolaitteen ohi runsaskuituisen jakeen poistojohtoon ja osaksi vedenpoistolaitteen läpi.

Sen ansiosta, että kuitususpensio viedään osaksi vedenpoistolaitteen ohi ja osaksi tämän läpi, päästään siihen, että suuremmasta kuitususpensiomäärästä poistetaan vettä kuin mikä menee laitteen läpi. Tällöin vedenpoistolaitteessa kuitusus-pensiosta poistetaan vettä haluttua tai vaadittua suurempaan kuitupitoisuuteen ja laitteesta saatu runsaskuituinen jae laimennetaan ohijohdetulla laimennetulla kuitususpensiolla sopivaan pitoisuuteen.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan vedenpoistolaitteeseen viedyn suspension painetta säädetään sivujohdossa olevalla venttiilillä. Edullisesti tulojohdon paine pidetään vakiona. Erityisen edullista on, että tulojohdon paineen määrää ennen sivujohdon haaroitusta sovitetun hydrosyklonin saannepaine.

Il 751 97 3

Hydrosyklonilla tarkoitetaan erityisesti hydrosyklonilaitos-ta, jossa on useita rinnakkain kytkettyjä hydrosykloneja.

Toisen suoritusmuodon mukaan vedenpoistolaitteesta saatu runsaskuituinen jae ja tämän ohi viety suspensio, jotka yhdistetään siten, että sivujohto laskee poistojohtoon, syötetään kuidunkäsittelylaitteeseen, jolloin suspension painetta tai tasoa kuidunkäsittelylaitteessa säädetään vedenpoistolaitteen poistojohdossa olevalla venttiilillä pääasiassa kuidutonta jaetta varten. Tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa taso ja paine ovat ekvivalentteja ilmaisuja mitä kuidunkäsittelylaitteessa olevaan suspensioon tulee.

Erään toisen suoritusmuodon mukaan vedenpoistolaitteen ensimmäisessä runsaskuituisen jakeen poistoaukossa tai siihen liittyvässä poistojohdossa mitataan ainakin yksi kuitujakeen fysikaalinen parametri, mitattua parametriarvoa vertaillaan parametrin ennalta määrättyyn ensimmäiseen asetusarvoon ja venttiilillä muutetaan runsaskuituisen jakeen poistojohdossa virtausta asetusarvoa kohti riippuen parametriarvon poikkeamasta asetusarvosta. Parametri on edullisesti kuitupitoisuus, paine ja/tai virtaus.

Keksinnön mukaista tapaa selitetään lähemmin seuraavassa piirustuksen avulla, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti kuitususpensioiden käsittely-linjan osia, johon linjaan kuuluu vedenpoistolaite, ja kuvio 2 esittää kaaviollisesti käsittelylinjän samoja osia kuin kuvio 1, mutta tässä sakeutin on vaihdettu perälaatikolla varustettuun kokoomakoneeseen.

Keksinnön mukaista tapaa selitetään ensin kuvion 1 avulla. Kuitususpensio, joka on tarkoitus puhdistaa hydrosyklonissa, minkä jälkeen siitä poistetaan vettä ja se sakeutetaan ja sille suoritetaan muu käsittely, esim. dispergointi massapuristimes-sa, tulee johdon 21 kautta esittämättä jätetystä kuitulähtees-tä, laimennetaan sopivaan kuitupitoisuuteen ja pumpataan pumpulla 17 suojasihtiin 1 ennen hydrosyklonia 2. Suojasihti 1

_____ - V

4 751 97 on painesihti, jossa epäpuhtaudet, mikäli niitä joutuisi hydro-sykloniin, voisivat vahingoittaa tätä. Edullisesti sihdissä 1 hylätty aine poistetaan jaksottain ja hävitetään. Sihdiltä 1 tuleva saanne, joka pääasiassa on koko syötetty kuitususpen-sio, menee edelleen hydrosykloniin 2.

Hydrosykloni 2 on edullisesti hydrosyklonilaitos, jossa on useita rinnakkain kytkettyjä hydrosykloneja vähintään kahdessa vaiheessa. Kuvioissa 1 ja 2 on kolme vaihetta 2, 3 ja 4. Hydrosyklonin vaiheet ovat usein kaskadikytkettyjä. Ensimmäisestä eli primäärisestä hydrosyklonivaiheesta tuleva poiste menee toiseen eli sekundääriseen hydrosykloniin 3, jonka saanne palautetaan primääriseen hydrosykloniin 2, tässä tapauksessa pumpun 17 ja sihdin 1 kautta. Primäärisestä hydrosyklonista 2 tuleva saanne syötetään paineen alaisena toimivaan veden-poistolaitteeseen 5 johdon 22 kautta.

Vedenpoistolaitteessa 5 sisään tuleva kuitususpensio jaetaan runsaskuituiseksi jakeeksi ja pääasiassa kuiduttomaksi jakeeksi. Runsaskuituinen jae syötetään sakeutuslaitteeseen 6 johdon 23 kautta. Vedenpoistolaitteesta 5 tuleva pääasiassa kuiduton jae syötetään johtoon 21 ennen pumppua 17 johtojen 24 ja 26 kautta, missä pääasiassa kuidutonta jaetta käytetään laimentamaan kuitulähteestä tuleva suspensio sopivaan kuitupitoisuuteen. Sakeutuslaitteessa 6 sakeutettu jae menee seuraavaan, tässä ei lähemmin esitettyyn käsittelyvaiheeseen. Sakeutuslaitteesta 6 tuleva ohut jae eli kuiduton jae kootaan yläjuoksulla varustettuun tasoastiaan δ. Tasoastia 8 on johdoilla 26, 27 ja vastaavasti 28 yhdistetty kaikkien pumppujen 17, 18 ja 19 imupuo-leen ylävirtaan sakeutuslaitteesta 6. Mikäli vedenpoistolaitteesta 5 tulevan pääasiassa kuiduttoman jakeen määrä ei ole riittävä kuitulähteestä tulevan suspension laimennukseen, käytetään sakeutuslaitteesta tulevaa kuidutonta jaetta laimennukseen johdon 26 kautta. Laimennuksen ohjaus- ja säätötapa on alan ammattimiehelle tunnettu eikä sitä selitetä lähemmin.

Johdosta 22 hydrosyklonin 2 saannepoistoaukon ja vedenpoisto-laitteen 5 välissä lähtee haarajohto 25, joka vedenpoistolait- 75197 5 teen 5 jälkeen laskee johtoon 23, jossa vedenpoistolaitteesta 5 tuleva runsaskuituinen jae johdetaan sakeutuslaitteeseen 6. Haarajohdossa 25 on säätöventtiili 11.

Sakeutuslaite 6 on varustettu kaukalolla 7, josta kuitususpen-sio, joka syötetään laitteeseen 6, menee sen sakeutusosaan.

Kuitususpensiota hydrosyklonissa puhdistettaessa on paineen laskun hydrosyklonin yli oltava vakio, jos halutaan saada tasainen ja hyväksyttävä epäpuhtauksien erotus. Pumppu 17 syöttää sihdin 1 kautta hydrosykloniin 2 kuitususpensiota vakio-paineen alaisena. Tämän takia hydrosyklonin 2 saannepaine on pidettävä vakiona ja vedenpoistolaitteeseen viedyn suspension paine on vakio. Hydrosyklonin 2 saannepaineen pitämiseksi vakiona säädetään johdon 22 painetta sivujohdossa 25 olevalla venttiilillä 11. Johdon 22 paine mitataan, edullisesti ennen johdon 25 haaraumaa pääjohdosta 22 tai sen jälkeen, paineanturilla 31. Johdossa 22 mitattuun paineeseen verrannollinen signaali johdetaan säätö- ja vaikutuselimeen 14, joka vertailee signaalin vahvuutta ensimmäiseen asetusarvoon ja, jos signaalin vahvuuden ja asetusarvon välillä on eroa, muuttaa venttiilin 11 asentoa sellaiseen suuntaan ja sellaisessa määrässä, että johdon 22 paine siirtyy asetusarvoa kohti.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan mitataan anturilla 32 vedenpoistolaitteesta tulevan runsaskuituisen jakeen jokin fysikaalinen parametri laitteen 5 runsaskuituisen jakeen pois-toaukon läheisyydessä. Parametriarvon suuruuteen verrannollinen signaali johdetaan toiseen säätö- ja vaikutuselimeen 15, jossa sisään tulevan signaalin suuruutta verrataan toiseen asetus-arvoon ja joka, jos asetusarvon ja signaalin suuruuden välillä on eroa, vaikuttaa johdossa 23 olevan anturin 32 eteen sovitetun venttiilin 12 asetukseen sellaisessa suunnassa ja laajuudessa, että johdossa 21 mitattu parametri lähestyy toista asetusarvoa. Esimerkkejä edullisista parametreistä ovat kuitupitoisuus, paine ja virtaus. Toisen parametrin asetusarvo riippuu tietysti mitatusta ominaisuudesta. Mittaus paineanturilla 31, joka antaa signaaleja säätö- ja vaikutuselimeen 14, ja antu- 6 751 97 rilla 32, joka antaa signaaleja säätö- ja vaikutuselimeen 15, tapahtuu edullisesti jatkuvasti. On myös mahdollista toistaa mittaus lyhyin välein eli mittaus tapahtuu jaksottain.

Jotta voitaisiin ohjata sakeutuslaitteeseen 6 viedyn kuitu-suspension määrää, josta vettä on poistettu, mitataan kaukalon 7 taso tai nestepaine, ja jos taso (seuraavassa viitataan ainoastaan tasoon eikä ekvivalenttiin paineeseen) poikkeaa kolmannesta asetusarvosta, muutetaan johdon 24 venttiilin 13 asetusta, niin että laitteeseen 6 menevää suspensiomäärää muutetaan tason asetusarvoa kohti. Säätö tapahtuu kaukalossa 7 olevalla anturilla ja venttiiliin 13 vaikuttavalla ohjauseli-mellä 14.

Kuviossa 2 on kuidunkäsittelylaite, joka kuviossa 1 on sakeu-tuslaite, paperimassan kokoomakone. Tähän kuuluu perälaatikko 46 ja viira 47. Kuidunkäsittelylaitteen muut osat ovat identtiset kuvion 1 osien kanssa.

Vedenpoistolaitteesta 5 tuleva runsaskuituinen jae menee perä-laatikkoon 46 ja sieltä ulos viiralle 47 vedenpoistoa varten. Viiralla 47 erotettu pääasiassa kuiduton kiertovesi kootaan ylijuoksulla varustettuun säiliöön 8. Samalla tavoin kuin kuviossa 1 käytetään tätä pääasiassa kuidutonta kiertovettä painereferenssinä kaikkia ennen vedenpoistolaitetta sijaitsevia pumppuja 17, 18 ja 19 varten. Perälaatikossa 46 ylläpidetään vakioylipainetta kuitususpension yli, joka ylipaine vastaa tiettyä nestetasoa, niin että perälaatikon 46 huulen kautta poistuvalle suspensiolle annetaan haluttu nopeus, joka on sovitettu viiran nopeuden mukaan. Jos perälaatikon 46 paine poikkeaa ennalta määrätystä arvosta, venttiilin 13 asetukseen vaikutetaan säätö- ja vaikutuselimellä 16 asetusarvoa kohti.

Il

Claims (10)

75197

1. Selluloosakuitususpension vedenpoistossa paineen alaisena toimivassa vedenpoistolaitteessa (5) käytettävä tapa, joka vedenpoistolaite käsittää tuloaukon kuitususpensiota varten, tuloaukkoon liitetyn tulojohdon (22), ensimmäisen poistoau-kon runsaskuituista jaetta varten, josta on poistettu vettä, ja toisen poistoaukon pääasiassa kuidutonta jaetta varten, joihin poistoaukkoihin on kumpaankin liitetty oma poistojohtonsa (23 vast. 24), tunnettu siitä, että suspensio viedään osaksi vedenpoistolaitteeseen (5) ja osaksi sivujohdon (25) kautta vedenpoistolaitteen (5) ohi runsaskuituisen jakeen poistojohtoon (23).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kuitususpension painetta ennen vedenpoistolaitetta (5) säädetään sivujohdossa (25) olevalla venttiilillä (11).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunne ttu siitä, että suspension paine tulojohdossa (22) mitataan, että paineen mitattua arvoa verrataan ensimmäiseen asetusarvoon ja että painetta säädetään asetusarvoa kohti riippuen poikkeamasta asetusarvosta.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen tapa, tunnettu siitä, että suspension paineen määrää hydrosyklonin (2) saanne-paine, joka hydrosykloni on sovitettu ennen sivujohdon (25) haaraumaa pääjohdosta (22).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että pääasiassa kuidutonta jaetta käytetään laimentamaan ennen sivujohdon (25) haaraumaa sovitettuun hydrosyklo-niin (2) vietyä kuitususpensiota.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen tapa, jolloin kuitususpensio sivujohdon (25) yhdistämisen jälkeen ensimmäiseen poistojohtoon (23) syötetään kuidunkäsittelylaitteeseen (6; 46, 47), tunnettu siitä, että suspension painetta 75197 tai tasoa kuidunkäsittelylaitteessa (6; 46) säädetään venttiilillä vedenpoistolaitteen (5) toisessa poistojohdossa (24).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kuidunkäsittelylaite on sakeutuslaite (6) ja että taso on taso kaukalossa (7), joka kuuluu sakeutuslaitteeseen (6) .

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tapa, tunnettu siitä, että kuidunkäsittelylaite on perälaatikolla (46) varustettu kokoomakone ja että perälaatikon (46) painetta säädetään .

9. Jonkin patenttivaatimusten 1-8 mukainen tapa, tunnettu siitä, että vedenpoistolaitteen (5) ensimmäisessä poistojohdossa (23) ennen sivujohdon (25) liittymistä siihen säädetään venttiilillä (12) johdon (23) virtausta fysikaalisesta parametristä riippuen.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tapa, tunnettu siitä, että fysikaalisena parametrinä mitataan kuitupitoisuus, paine ja/tai virtaus. Il .1 751 97