FI90442B - Massan pesu - Google Patents

Description

90442 1

MASSAN PESU

Keksinnön kohteena on massanpesumenetelmä, jota käytetään nesteeseen liuenneiden kemikaalien poistoon esim. kemiallisen tai mekaanisen massan pesun tai valkaisun yhteydessä tai nesteen sisältämien kemikaalien vaihtoon.

Tunnetut pesumenetelmät jakautuvat diffuusiopesuun ja syrjäytyspe-suun sekä puristimiin. Diffuusiopesurit ovat usein rumpusuotimia, joko alipaineella tai paineella tehostettuja. Niihin lisätään usein suihkuilla toimiva syrjäytysvaihe. Syrjäytyspesurit ovat joko rumpuja, viirakoneita tai torneja. Kaikissa pesulaitteissa pesuneste kulkee yleensä pestävään massaan nähden vastavirtaan. Tavoiteltu pesuveden kulutus on 2 - 2,5 m3 vettä yhtä kuivaa massatonnia kohden. Riittävän pesutuloksen saamiseksi käytetään usein esimerkiksi neljää pesusuodinta sarjassa tai monivaiheista rumpusyrjäytintä. Pesupuristimet toimivat periaatteessa kuten painesuotimet, eli poistavat nestettä massasta paineella. Tavallisesti pesupuristimet ovat ruuvi- tai kaksoistelatyyppisiä mutta myös rumpu-puristimia on kokeiltu.

Nykyiset syrjäytystornit ja syrjäytysrummut ovat hyvin tehokkaita pesu-laitteita ja ne pystyvät huolehtimaan koko tuotantolinjan pesutarpeesta yksin, mutta toisaalta ne ovat myös hyvin kalliita ja suuria yksiköitä.

Olemassa olevien pesulinjojen tehostamiseen syrjäytystornit ja syrjäytysrummut eivät hintansa ja kokonsa vuoksi sovellu. Pesusuotimia voi aina asentaa linjaan lisää sarjaan, mutta tämäkin on suhteellisen kallista ja edellyttää myös laimennuslaitteiston asentamista ja lisäksi laitteistosta muodostuu tällöin kooltaan suhteellisen suuri yksikkö.

Pesupuristimia käytetään usein juuri tehostamaan olemassaolevaa pesu-linjaa. Tunnetuista tähän tarkoitukseen soveltuvista puristimista tehokkaimmat, ruuvipuristimet, katkovat kuitenkin niin paljon kuitua hiertä-essään sitä paineenalaisena reikävaippaa ja ruuvilaippaa vastaan, että korkealaatuisen, kemiallisen massan valmistukseen niitä ei yleensä voi käyttää. Kaksoistelapuristimet ovat jälleen kalliita mutta toisaalta hyvin tehokkaita laitteita, jolla saadaan noin 1 % massa kuivatettua noin 40 % kuiva-ainepitoisuuteen.

Massan puristamiseen käytettävät yksivaiheiset rumpupuristimet eivät riko kuitua ja sopisivat hintansakin puolesta olemassa olevien pesulinjojen parantamiseen, mutta ne eivät ole osoittautuneet tehokkaiksi edes pumppaamalla toteutetulla syrjäytysvaiheella parannettuina. Pesunesteen pumppaaminen tasaisesti puristetun massakerroksen läpi on osoittautunut vaikeaksi ja tehottomaksi, ja useimmiten syrjäytysvaihe on jätetty pois käytöstä.

90442 2

Keksinnön tarkoituksena on päästä eroon näistä vaikeuksista, eli luoda yksinkertainen, erittäin toimintavarma ja riittävän tehokas pesulaite, joka ei riko kuitua ja on silti niin halpa, että sitä voidaan käyttää olemassa olevien pesulinjojen tehostamiseen. Lisäksi keksintö mahdollistaa pesu-laitteen käytön erikoistilanteessa puristimena massan kuivaukseen esimerkiksi väliaikaista varastointia varten.

Nämä tavoitteet voidaan saavuttaa muuttamalla suomalaisen patentin 62330 mukaista, kuoren tai vastaavan puujätteen kuivatukseen tarkoitettua menetelmää siten, että massaan syötetään pesunestettä joka puristuksen jälkeen, jolloin seuraavassa puristuksessa pesuneste ja siihen liuenneet kiintoaineet tulevat ulos. Syöttämällä neste massakerroksen sen puoleiselle pinnalle, joka on kauimpana rei'ityksesta, saadaan lisäksi aikaan pesua tehostavaa syrjäytysvaikutusta.

Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä puristuksenalainen massa ei liiku suhteessa puristuspintoihin, puristustapahtuma ei riko kuitua samoin kuin ruuvipuristin.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosas-sa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävälle laitteelle tunnusomaiset seikat on esitetty vaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa.

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa kuvataan yhtä keksinnön mukaista menetelmää soveltavaa pesu-laiterakennetta.

Kuva 1 esittää pesulaitetta osaksi leikattuna.

Pesulaitteen muodostaa kuivausrumpu 1, puristustela 2, kiinteä nesteen-syöttöelin 3 ja kiinteä, ruuvikirteen kappaleista koostuva ohjauslevystö 4. Ohjauslevystö 4 on käytännössä helpointa kiinnittää nesteensyöttöeli-meen 3, jolloin niistä muodostuu yksi kiinteä kokonaisuus. Ohjauslevystö 4 kannattaa tehdä sellaiseksi, että levyjen ulkokehä kulkee niin lähellä rummun pintaa, että se samalla puhdistaa siitä mahdollisen kiinnitarttu-neen massan. Rumpu 1 ja puristustela 2 pyörivät nuolilla osoitettuun suuntaan. Puristustelaa 2 painetaan alaspäin kohti rummun 1 pintaa niin että neste puristuu massasta rummun 1 rei'ityksen läpi. Haluttaessa myös tela 2 voidaan reitittää.

Laitteen toimintaa on havainnollistettu esittämällä sisään tuleva, likainen massa 10 mustalla ja ulostuleva, pesty massa 11 valkoisella ja välivaiheet vastaavasti harmaasävyin. Rummun 1 läpi tulevan nesteen likaisuus on esitetty vastaavasti.

90442 a

Pestävä massa syötetään pesulaitteseen kohdasta 5. Massa on tarkoituksenmukaista syöttää edellisestä pesuvaiheesta laimentamatta ainakin 12 % kuiva-ainepitoisuudessa, jottei kuivausrummun pituus kasvaisi kohtuuttomasti tai käyttämällä sopivaa esikuivausta. Massasta poistuu „ nestettä ja sen mukana poispestävää kiintoainetta kun se kulkee ensim mäisen kerran puristuskohdan läpi telan 2 ja rummun 1 välistä. Tarvittaessa massaa voidaan kuivata lisää ajamalla se useamminkin puristus-kohdan läpi, mutta käytännössä tämä on harvoin tarpeen. Seuraavaksi massaan lisätään pesunestettä 7 nesteensyöttöelimellä 3. Neste 7 virtaa massaan elimen 3 jättöreunan aukoista tai rei'istä aina puristuksen jälkeen, viimeistä puristusta lukuunottamatta. Neste kannattaa siis syöttää mahdollisimman lähelle puristustelan pintaa, jolloin se suurimmalla varmuudella joutuu kosketuksiin koko massakeroksen kanssa, ja puristusvaiheessa ajaa lisäksi syrjäyttäen edellään likaisempaa nestettä massasta ulos.Massaa siirretään rummun pituusuunnassa ohjauslevystöllä 4 ja lisäksi mahdollisesti kallistamalla rumpua massan kulkusuunnassa alaspäin. Puristuksen jälkeen massaan lisätään taas pesunestettä ja toiminta jatkuu edellä kuvattuna niin monta kertaa kuin rummun 1 pituus ja massanohjauslevystö 4 määräävät. Viimeinen ohjauslevy 4 työntää massan samalla ulos koneesta. Käytännössä on edullista sulkea rummun 1 toinen pääty sulkulevyllä 9, joka ei pyöri ja jonka aukosta 5 massa syötetään rumpuun. Tarvittaessa voidaan massan ulosvirtausta rummusta 1 rajoittaa kiinteällä tai säädettävällä ulostulopään sulkulevyllä 8 rummun 1 pitämiseksi tasaisesti täynnä massaa.

Pesuneste 6 voidaan kerätä kunkin puristusvaiheen kohdalta talteen ja pumpata edelliseen vaiheeseen vastavirtaperiaatteella. Vaihtoehtoisesti on mahdollista käyttää ristivirtausperiaatetta eli käyttää vaiheessa samaa, yhtä tuoretta pesunestettä ilman talteenottoa ja kierrätystä, koska pesu tapahtuu melko korkeassa sakeudessa, olosuhteista riippuen välillä 15 -30%, jolloin pesunesteen kulutus joka tapauksessa pienenee.

Pesuneste voidaan tietenkin syöttää massaan myös rummun 1 tai puristustelan rei'itysten 2 läpi. Tällöin nesteensyöttöelin 3 on vastaavasti rummun 1 ulkopuolella tai puristustelan 2 sisäpuolella. Nesteensyöttöelin voidaan tällöin rakentaa rummun 1 tai telan 2 akselin suuntaiseksi pitkänomaiseksi, revitystä vasten avoimeksi laatikoksi, jonka sisällä vaikuttaa pesunesteen paine ja joka on reunoistaan tiivistetty revitystä vasten imulaatikon tavoin.

Keksinnön avulla saavutetut edut ovat merkittäviä:

Koska pesu tapahtuu melko korkeassa sakeudessa, saadaan pesunesteen kulutus hyvin kohtuulliseksi verrattuna pesutulokseen. Pesulaite voidaan rakentaa mekaanisesti erittäin kestäväksi, koska nestevirtaukset ovat hyvin pieniä verrattuna matalassa sakeuksissa toimiviin suotimiin 90442 4 ja rumpusyrjäyttimiin, jolloin ei tarvita herkkiä viirapintoja vaan voidaan käyttään paksuja teräksisiä puristuspintoja poratuilla tai stanssatuilla rei'illä. Tällaiset puristuskappaleet eivät koskaan rikkoudu odottamat-tomasti ja kestävät pitkään. Myös liikkuvien ja kiinteiden osien välinen tiivistys on helppoa, koska korkeassa sakeudessa oleva massa ei vuoda tiivisteiden läpi niin helposti kuin vesimäinen, matalasakeuksinen massa, jolloin voidaan käyttää esimerkiksi yksinkertaista ja luotettavaa sokke-lotiivistystä. Erikoistilanteessa voidaan pesunesteen syöttö lopettamalla massa kuivata pelkällä puristamisella esimerkiksi väliaikaista varastointia varten. Mikäli muut tehtaan järjestelyt antavat myöden, voidaan haluttaessa rakentaa koko pesulinja tällaisista laitteista, jolloin missään vaiheessa ei tarvitse laimentaa massaa keitosakeutta enemmän, jolloin myös haihduttamoon syötettävä nestemäärä vähenee lisäten säästöjä.

Patenttivaatimusten puitteissa voidaan tietenkin ajatella edellä kuvatusta poikkeaviakin ratkaisuja.

Claims (11)

90442 5

1. Menettelytapa massan tai vastaavan aineen pesemiseksi, tunnettu siitä, että pestävä aine johdetaan revitetyn pyörivän rummun (1) ja sen sisällä pyörivän puristustelan (2) väliin rummun toiseen päähän, jolloin pestävä aine rummun läpi kulkiessaan joutuu kahteen tai useampaan rummun (1) ja puristustelan (2) välissä tapahtuvaan puristukseen, jolloin pestävä aine ennen kutakin puristusta tai puristusten välillä joutuu tapahtuvaan nesteensyöttöelimellä (3) toteutettuun kasteluun massan kulkiessa rummun (1) päästä päähän.

2 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menettelytapa massan tai vastaavan aineen pesemiseksi, tunnettu siitä, että pestävää ainetta kuljetetaan rummun sisällä eteenpäin puristustelan (2) yläpuolella olevilla kiinteillä ruuvikierteen osilla (4)

3 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menettelytapa massan tai vastaavan aineen pesemiseksi, tunnettu siitä, että pestävää ainetta kuljetetaan rummun sisällä eteenpäin kallistamalla rumpua pestävän aineen kulkusuunnassa alaspäin.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukaisessa menetelmässä käytettävä mas-sanpesukone, tunnettu siitä että se käsittää rummun ja rummun sisällä pyörivän puristustelan, joista ainakin toinen on rei'itetty, elimet puristustelan puristamiseksi rummun sisäpintaa kohti, käyttökoneiston ja nesteensyöttöelimen, jolloin massa pestään kahdella tai useammalla rummun (1) ja puristustelan (2) välissä tapahtuvalla puristuksella ja nesteensyöttöelimellä (3) puristusten välisenä aikana tapahtuvalla kastelulla massan kulkiessa spiraalimuotoista rataa puristustelan (2) ympäri rummun (1) päästä päähän.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen massanpesukone, tunnettu siitä, että rumpu (1) on rei'itetty ja pesuneste (7) syötetään massaan puristustelan (2) pinnan läheisyydessä.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen massanpesukone, tunnettu siitä että sekä rumpu (1) ja puristustela (2) ovat kokonaan tai osaksi revitettyjä ja pesuneste (7) syötetään massakerroksen keskialueelle.

7 Patenttivaatimuksen 4, 5 tai 6 mukainen massanpesukone, tunnettu siitä että massaa kuljetetaan rummun (1) sisällä eteenpäin ruuvikierteen osista koostuvalla rummun ohjauslevystöllä (4), joka ei pyöri.

8 Patenttivaatimuksen 4, 5, 6 tai 7 mukainen massanpesukone, t u n n e 11 u siitä että massaa kuljetetaan rummun (1) sisällä eteenpäin kallistamalla laitetta eteenpäin massan kulkusuunnassa. 90442 e

9 Patenttivaatimuksen 4, 5, 6, 7 tai 8 mukainen massanpesukone, tunnet t u siitä että rummun (1) sisäpinta pidetään puhtaana muotoilemalla oh-jauslevystön (4) ohjauslevyjen ulkokehät niin, että ne ovat pyörivän rummun (1) sisäpinnan välittömässä läheisyydessä.

10 Patenttivaatimuksen 4, 5, 6, 7, 8 tai 9 mukainen massanpesukone, t u n n e 11 u siitä että rumpu (1) pidetään täynnä massaa syöttämällä massaa rumpuun (1) pienellä paineella tai rajoittamalla massan ulostuloa rummusta (1) kiinteällä tai säädettävällä sulkulevyllä (8).

11 Patenttivaatimuksen 4, 5, 6, 7, 8, 9 tai 10 mukainen massanpesukone, t u n n e 11 u siitä että pesuneste (7) syötetään massaan rummun (1) tai puris-tustelan (2) rei'ityksen läpi rummun (1) ulkopuolelta tai puristustelan (2) sisäpuolelta. 90442 7 Fatentkrav