FI94440C - Menetelmä ja -laitteisto ilmaa ja/tai kaasua sisältävä nesteen tai kuitususpension käsittelemiseksi sekä kaasua erottavan massapumpun käytöt - Google Patents

Description

, 94440

Menetelmä ja -laitteisto ilmaa ja/tai kaasua sisältävän nesteen tai kuitususpension käsittelemiseksi sekä kaasua erottavan massapumpun käytöt.

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan 5 mukainen menetelmä ja patenttivaatimuksen 3 johdanto-osan mukainen laitteisto ilmaa ja/tai kaasua sisältävän nesteen tai kuitususpension käsittelemiseksi. Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimusten 13-20 mukaiset kaasuaerottavan massapumpun käytöt.

Sellu- ja paperiprosessi on useiden osaprosesien ja reaktioiden tulos ja sen aikana tapahtuu kemiallisia reaktioita ja erilaisten massavirtausten yhtymistä, joiden tulok-10 sena massa virtaan kehittyy enemmän tai vähemmän sekä toisisten osaprosessien että lopputuotteen kuin myös ympäristönsuojelun suhteen ei-toivottavia kaasuja. Perinteisen tekniikan mukaisesti jäännös- tai reaktiokaasut kuljetetaan yhdessä muun aineksen kanssa pois prosessista tavallisesti kaasunerotuslaitteistoon, josta ne tapauksesta sekä tilanteesta riippuen joko vapautetaan tai viedään edelleen jätteenkäsittelyyn, minkä jälkeen kaasut joko 15 vapautetaan tai ne otetaan talteen.

Haittana on se, että nesteessä vapaana oleva tai siihen sitoutunut kaasu hankaloittaa suuresti pumppausta, esim. pumppujen kavitointia, ja esim. vaillinaisen erottamisen vuoksi sellu- tai paperiprosessiin joutuessaan synnyttää seuraavia haittoja: vapaailma: 20 vaahto-ongelmat, paperin neulareikiintyminen, epävakavuus putkilinjoissa, sihdeissä venttiileissä jne., heikentyvä veden poisto; sidottu ilma: : vedenpoisto-ongelmat, kuitujen höytälöityminen, paperin kapilaa- 25 risuuden kasvu, heikentyvä muovaus viiralla liuennut ilma: ei sanottavasti ongelmia ellei muutu sidotuksi ilmaksi

Perinteiset kaasunerotuslaitteet sellu- ja paperitehtaissa ovat paljon tilaa vieviä ja erottunut kaasu kerääntyy suureen tilavuuteen, josta sen talteenotto ja kuljetus eteenpäin 30 on hankalaa. Yleisin käytössä oleva kaasunerotuslaite on suurihalkaisijainen säiliö, jossa kaasu nousee pinnalle, Jotta kaasunerotukselle jäisi riittävästi aikaa esim. isoissa sellutehtaissa mainitun säiliön halkaisija voi olla 10-20m ja korkeus 5-6m. On helppo ymmärtää, että tällaisen kaasunerotussäiliön rakentamiskustannus on suuri ja kaasun talteenotto siitä hankalaa.

P872 94440 2

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena päämääränä on eliminoida perinteiseen tekniikkaan liittyviä ilmasta tai kaasusta aiheutuvia haittoja ja heikkouksia prosessille ja lopputuotteelle sekä aikaansaada täydellisesti edullinen ja tehokas kaasujen erotus ja sen avulla eliminoida sekä prosessiongelmat että jäännös- tai reaktiokaasuista aiheutuvat 5 ongelmat.

Tämä päämäärä on saavutettu alussa mainitun kaltaisella menetelmällä ja laitteistolla, joille ominaiset erityispiirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa 1-12.

Keksintö perustuu siihen uuteen perusoivallukseen, että massa pesurin, reaktiosäiliön tai osaprosessin syöttö-, kierrätys- ja/tai poistolinjaan on sovitettu 10. kaasua erottava massapumppu, jolloin samalla kun aikaansaadaan virtaus mahdollistuu sekoittuneiden kaasujen ja jäännös- tai reaktiokaasujen varma ja tehokas erotus ennen ja/tai jälkeen prosessin, samalla kun etuna voidaan mainita, että etenkin selluprosessissa tiettyjä osaprosesseja, etenkin keittämöprosessia, voidaan tasata sekä kohottaa niiden kapasiteettia.

15 Kaasua poistavana pumppuna voidaan käyttää keskipakopumppua, jonka juoksupyörässä on kaasusola juoksupyörän eteen keskeisesti kerääntyvän kaasun johtamiseksi juoksupyörän takapuolelle, josta kaasu poistetaan alipainetta ylläpitävän tyhjöpumpun avulla johdettavaksi edelleen kulloisestakin tilanteesta ja prosessista riippuen esim. joko kaasun kokoomalinjaan tai takaisinkierrätyslinjaan. Kaupallisesti on saatavilla 20 esim. yhtiöstä nimeltään A. Ahlströn Corporation, Pump Industry, kaasua erottava ns. MC-pumppu, jota tietyin rakenteellisin muunnoksin, voidaan käyttää keksinnön päämäärän saavuttamiseen, koska pumppu on varsinaisesti suunniteltu kavitaation eliminointiin pumpattaessa kaasua tai ilmaa sisältäviä aineita.

Kaasua ja/tai ilmaa erottavan massapumpun käyttö paperi- ja/tai seiiuteoili-25 suudessa yleensä on todettu soveltuvan poikkeuksetta lähes kaikkiin kohteisiin sellu- ja paperitehtaissa ja lisäävän ko. prosessin kapasiteettia sekä stabiliutta ja poistavan merkittävästi prosessille haitallisia kaasu- ja vaahto-ongelmia. Suoritettujen kokeiden perusteella ovat kaasua ja/tai ilmaa erottavan pumpun edullisia käyttökohteita ainakin seuraavat: 30 kohde/prosessl funktio

Ympäristötekniikka - suotonauhapuristin - massansyöttö- & suodospumppu - sedimentointi - syöttöpumppu - mädätystorni - tyhjennyspumppu P872 3 94440 - liete-ESP - syöttöpumppu

Keräyskultulinja - pulpperi - tyhjennyspumppu - flotaatio - syöttö- & tyhjennyspumppu 5 - suotimet - massansyöttö- & suodospumppu - ditioniittivalkaisu - massansyöttöpumppu - suursakeusprässi - massansyöttöpumppu

Pyörrepuhdistuslaitos - puhdistus - ilmanpoistopumppu & 10 massan ja veden syöttöpumppu

Paperikone - pulpperi - tyhjennyspumppu - PP-laitos - syöttöpumppu - paperikoneen viira - vedenpoistopumppu 15 - paperikone - syöttöpumppu massan syöttämiseksi koneelle neliöpainoventtiilin kautta & kiertovesi- ja ilmanpoistopumppu - kaarisihti - massansyöttö- & suodospumppu

Sellutehdas (kemiallinen massa) 20 - kuorimo yms. - kiertovesipumppu - hakepesu - kiertovesipumppu - jatkuvakeitto - lipeäkiertopumppu & flash tank-tyhjennyspumppu • - eräkeitto - puskupumppu 25 - pesu - kiertovesipumppu & suotimen syöttö- ja suodospumppu - painepesuri - kiertovesipumppu & massansyöttö- & suodospumppu - valkaisu - suotimen syöttö- ja suodospumppu ! 30 - lajittelu - massansyöttöpumppu - kuivauskone - peränsyöttö- & nollavesipumppu

Sellutehdas (mekaaninen massa) - hiomakone - tyhjennyspumppu - lajittelu - massansyöttöpumppu P872 94440 4 - ditiöniittivaikaisu - massansyöttöpumppu & puristimen syöttöpumppu - korkeasakeusvalkaisu - puristimen syöttöpumppu - suotimet - massansyöttö- & suodospumppu 5 Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti sen eräiden, edullisten toteutusmuotojen avulla oheiseen piirustukseen viittaamalla, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön ensimmäistä edullista sovellutusmuotoa eräkeiton yhteydessä, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön toista edullista sovellutusmuotoa etenkin 10 jatkuvan keiton yhteydessä, kuvio 3 esittää kaaviomaisesti keksinnön kolmatta edullista sovellutusmuotoa anaero-biprosessin yhteydessä, kuvio 4 esittää kaaviomaisesti keksinnön neljättä edullista sovellutusmuotoa haihdut-tamon lauhdelinjan yhteydessä, 15 kuvio 5 esittää kaaviomaisesti keksinnön viidettä edullista sovellutusmuotoa hylkylinjan hiidioiksidiongelman ratkaisemiseksi, kuvio 6 esittää kaaviomaisesti keksinnön kuudetta edullista sovellutusmuotoa kaasu-pesurin yhteydessä, kuvio 7 esittää kaaviomaisesti keksinnön seitsemättä edullista sovellutusmuota 20 kuitumassa-altaassa hiomo- tai hiertämäprosessin yhteydessä, ja kuvio 8 esittää keksinnön kahdeksatta edullista sovellutusmuotoa imujalalla varustetun imusuotimen yhteydessä.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti sellun eräkeittoa, jossa keittovaiheen jälkeen massasuspensio puretaan keittimestä 1 massasuspension poistolinjaan 2 sovitetulla 25 pumpulla 3. Jotta keittoprosessissa massasuspension sekaan muodostunut kaasu ei jatkossa synnyttäisi ympäristöön hajuhaittaa poistetaan muodostunut kaasu jatkoprosessiin syötettävästä massasuspensiosta käyttämällä poistolinjaan 2 sovitettuna massasuspension purkaus- ja syöttöpumppuna 3 kaasua erottavaa pumppua, jossa omat ulosmenolinjat 4 ja 5 olennaisesti kaasuttomalle massasuspensiolle ja kaasulle. Kaasun ulosmenolinjan 5 30 kautta erotettu kaasu voidaan johtaa edelleen kaasunkokoomalinjaan (ei esitetty) jatkokäsittelyä ja/tai talteenottoa varten. Kuvioon 1 liittyen on tässä yhteydessä todettava, että luonnollisesti sen havainnollistamaa ratkaisua, jonka mukaisesti reaktiosäiliön poistolinjaan on sovitettu kaasua erottava pumppu, reaktiosäiliössä kehittyvien kaasujen erottamiseksi samalla kun massaa puretaan pumpulla voidaan soveltaa yleisemminkin eli aina kun on P872 5 94440 kyseessä yhtyvät virtaukset, kokoomasäiliöt jne., joissa syntyy tai voi syntyä kaasua, kaasun erottamiseen eteenpäin syötettävästä massasta.

Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti jatkuvaa sellun keittoa, jossa ensimmäisellä ja toisella sisäänsyöttöyhteellä 7 ja 8 varustetusta keittimestä 6 poistetaan jatkuvasti massa-5 suspensiota poistolinjaan 9 sovitetulla pumpulla 11. Jatkuvan keiton mahdollistamiseksi on keitin varustettu lisäksi keittolipeän kierrätyslinjalla 10, jonka kautta keittolientä kierrätetään keittimessä kierrätyslinjaan sovitetulla pumpulla 12. Sellun keittoprosessin aikana massaan muodostuu kaasua, ja mikäli kaasua ei poisteta aiheuttaa se paitsi hajuhaittoja sekä keittotuloksen ja -kapasiteetin heikkenemistä myös ongelmia massan pumppamiselle 10 eteenpäin keittimestä. Kaasuongelmien ja -haittojen eliminomiseksi kaasut erotetaan massasta kierrätyslinjaan 10 sovitetulla pumpulla 12, joka on kaasua erottava pumppu, ja jossa on oma kaasun ulosmenolinja 13 ja oma nesteen palautuslinja, joka liittyy kierrätys-linjaan 10. Kaasun ulosmenolinjan kautta erotettu kaasu voidaan ottaa talteen tai johtaa erityiseen kaasun kokoomalinjaan (ei esitetty). Kuvioon 2 liittyen on tässä yhteydessä 15 todettava, että luonnollisesti sen havainnollistamaa ratkaisua, jonka mukaisesti reaktiosäiliön kierrätyslinjaan on sovitettu kaasua erottava pumppu, reaktiosäiliössä kehittyvien kaasujen erottamiseksi samalla kun keittolipeää sen avulla kierrätetään voidaan soveltaa yleisemminkin eli aina kun on kyseessä kokoomasäiliö, -linja, reaktiosäiliö tai vastaava, jossa on ainakin kahden aineen tulolinja ja sisällön kierrätyslinja, ja jossa syntyy tai voi syntyä 20 kaasua, kaasun erottamiseen eteenpäin syötettävästä massasta. Kaasun poiston tehokkuuden maksimoimiseksi on edullista että myös poistolinjaan 9 sovitettu pumppu 11 on kaasua erottava.

Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti jäteveden anaerobipuhdistusta, jollaisessa v prosessissa syntyy huomattavia määriä kaasuja, jotka käsittelemättöminä aiheuttavat sekä 25 merkittäviä hajuhaittoja ympäristöön että jäädessään puhdistettuun veteen jatkossa huomattavia pumppausongelmia. Kuten kuviosta 3 ilmenee tulee puhdistettavaksi tarkoitettu jätevesi tulolinjaa 14 pitkin puhdistussäiliöön 15, jossa se anaerobisesti puhdistuu kehittäen samalla kaasuja, jotka nousevat säiliön yläosassa olevaan kokoomatilaan 20, johon liitetty kaasujen poistolinja 21. Puhdistunut jätevesi poistetaan säiliöstä 15 vedenpoistolinjaan • 30 16,18 sovitetulla pumpulla 17. Tällaisessa anaerobipuhdistuksessa on ongelmana se, että kaikki syntynyt kaasu ei erotu vedestä ja nouse kokoomatilaan 20 vaan kulketuu veden mukana, joko vapaana, sitoutuneena tai liuenneena ja voi näin aiheuttaa merkittäviäkin kaasuongelmia esim. hajuhaittojen ja pumppausongelmien muodossa. Kaasun erottamiseksi puhdistetusta vedestä ja siten kaasuhaittojen ja -ongelmien eliminoimiseksi vedenpoistolin- P872 94440 6 jaan 16,18 sovitettu pumppu 18 on kaasua erottava pumppu, jossa oma kaasun ulos-menolinja 19 ja oma veden ulosmenolinja 18. Kaasun ulosmenolinja voidaan liittää esim. edellä mainittuun kaasujen poistolinjaan 21. Tässä yhteydessä on syytä todeta, että esitetty ratkaisu ei sovellu yksinomaan anaerobiprosessissa käytettäväksi vaan on luonnollisesti 5 hyödynnettävissä kaikissa sellaisissa prosesseissa, joissa kokoomasäiliössä tai -linjassa tai reaktiokammiossa kehittyy tai voi kehittyä kaasuja, jotka kokonaisuuden kannalta, etenkin kaasusta aiheutuvien pumppausongelmien vuoksi on ongelmien välttämiseksi suositeltavinta erottaa.

Erityisen soveliaana esimerkkinä voidaan mainita paisutussäiliön tyhjennys, 10 jossa siihen esim. n. 120 °C lämpötilassa syötetyn mustalipeän annetaan paisua esim. n. 100 °C, jolloin säiliöön kehittyy kaasuja ja vaahtoa. Kaikki kaasu ja vaahto ei kuitenkaan pääse poistumaan kaasun poistolinjan 25 kautta vaan jää osittain suspension sekaan aiheuttaen jatkossa merkittäviä jäännöskaasu- ja vaahto-ongelmia. Nämä ongelmat voidaan eliminoida käyttämällä keksinnön mukaisesti tyhjennyspumppuna kaasua ja/tai 15 ilmaa erottavaa pumppua.

Haihduttamossa muodostuu huomattavia määriä lauhteita, jotka sisältävät joko vapaata, sitoutunutta tai liuennutta kaasua, jotka ympäristöön vapautuessaan aiheuttavat hajuhaittaa. Kuviossa 4 on havainnollistettu keksinnön edullisensovellutusmuodon mukainen ratkaisu haitallisten kaasujen erottamiseksi iauhteesta lauhdelinjaan 22 sovitetulla pumpulla 20 23. Keksinnön mukaisesti pumppu on kaasua erottava pumppu 23, joka samalla kun aikaansaa lauhdevirtauksen erottaa kaasua, ja jossa on oma poistolinja 24 nestettä varten ja oma poistolinja 25 kaasua varten kaasujen ja nesteen johtamiseksi kulloisestakin tilanteesta riippuen eteenpäin. Jälleen on todettava, ettei esitetty ratkaisu rajoitu vain haihduttamon lauhdelinjaan vaan on yleisesti käyttökelpoinen kaikkien kaasua sisältävien tai 25 mahdollisesti kaasua sisältävien nesteiden ja massojen pumppaamiseen, jolloin neste tai massa saadaan olennaisesti kaasuttomaksi ja kaasut, etenkin haitallisesti haisevat kaasut, saadaan kerättyä pumppauksen yhteydessä luotettavasti.

Eräs suositeltava keksinnön käyttösovellutus liittyy kuitumassan ditioniittival-kaisuun, jossa ongelmana on se, että valkaisu on jouduttu suorittamaan alle 3% sakeudes-30 sa suurikokoisessa reaktorissa, ja se, että ditioniitti tuhoutuu joutuessaan kosketuksiin joko vapaan tai massan seassa olevan hapen kanssa. Esillä olevan keksinnön ansiosta käyttämällä ditioniittivalkaisureaktorin syöttöpumppuna kaasua ja/tai ilmaa erottavaa massapump-pua saadaan pumppauksen yhteydessä erotettua valkaistavasta massasta kaasu, jolloin ditioniitti voidaan syöttää massan sekaan välittömästi syöttöpumpun jälkeen, ja tällöin I· > Ms» I s t P872 7 94440 valkaisua varten ei tarvita suurta reaktiosäiliötä eikä sakeuden pudottamista em. alhaiselle tasolle vaan se voidaan suorittaa sakeusalueella 2-16%, kaasua erottava syöttöpumppu sen ohella, että tehostaa perinteistä ditioniittivalkaisua alhaisessa sakaeudessa, avaa myös mahdollisuuden ditioniittivalkaisulle edullisimmin pienessä reaktorissa sakeusaluella 2-8%.

5 Eräs toinen esillä olevan keksinnön mukaisen kaasua ja/tai ilmaa erottavan massapumpun suositeltava käyttösovellutus on sedimentointialtaan syöttöpumppu. Sedimentointialtaassa massapertikkelit pyrkivät vajoamaan raskaampina laskeutumisältään pohjalle, mikäli laskeutumisaltaaseen syötettävä massasuspensio sisältää siihen sekoittuneena ja massapartikkeleihin tarttuneina ilmakuplia ei tarkoitettua laskeutumista pääse näiden 10 partikkelien osalta tapahtumaan vaan kaasut ja partikkelit kohoavat pintaa aiheuttaen huomattavaa hajuhaittaa ja tehokkuuden heikkenemistä. Kun sedimentointialtaan syöttö-pumppuna käytetään kaasua ja/tai ilmaa erottavaa massapumppua voidaan massan syötön yhteydessä poistaa siihen sekoittunut ilma, jolloin massapartikkelien laskeutuminen paranee ja sedimentointiallas haisee vähemmän.

15 Paperinvalmistuksessa muodostuu myös hylkypaperia, jota hajoitetaan ns.

pulpperissa voimakkaalla sekoituksella, minkä jälkeen kuitumassa johdetaan ns. hylky-massalinjaan. Kuvio 5 esittää kaaviomaisesti keksinnön viidettä edullista sovellutusmuotoa pulpperoimalla muodostetun massan sisältämän jäännöskaasu- ja hiidioiksidiongelman ratkaisemiseksi. Kuten kuviosta 5 voidaan todeta käsitelty hylkymassa pumpataan 20 reaktorista 28, johon käsiteltävän hylkymassan lisäksi tuodaan toisen sisääntulolinjan 26 kautta esimerkiksi täyteainetta. Kuvion 5 mukaisessa tapauksessa käsiteltävä hylkymassa syötetään siis ensimmäistä sisämenolinjaa 27 pitkin ja täyteaine toista sisäänmenolinjaa 26 pitkin reaktoriin 28. Hylkymassan hajoituksen yhteydessä massan joukkoon sekoittuu huomattavia määriä ilmaa ja kaasuja ja kun hylkymassa ja täyteaine reagoivat reaktorissa 25 28 kehittyy kaasua, etenkin hiilidioksidikaasua. Käsitelty, kaasuja sisältävä massa puretaan reaktorin poistolinjaan 29. Keksinnön mukaisesti tämä massan purku toteutetaan pumppaamalla, jolloin käsitellystä massasta erotetaan samalla kaasut käyttämällä käsitellyn massan purkauspumppuna kaasua erottavaa pumppua 30, jonka ulosmenopuolella on oma , poistolinja 31 massaa varten ja oma poistolinja 32 pumpussa erotettua kaasua varten.

' 30 Jälleen on todettava, ettei esitetty ratkaisu rajoitu vain hylkylinjan kaasuongelman eliminoin tiin vaan on yleisesti käytettävissä sekoittuvien virtausten kaasuongelmien poistoon.

Savukaasut ja kemiallisissa reaktioissa syntyvät jätekaasut sisältävät huomattavia määriä epäpuhtauksia. Kuviossa 6 on esitetty eräs perinteinen ratkaisu kaasujen käsittelemiseksi, so. kaasupesuri, jolla kaasuista poistetaan haitallinen aines. Tässä P872 94440 8 ratkaisussa kaasut tulevat kaasupesuriin kanavan 33 kautta ja kaasujen pesuun käytettävä neste nesteen tulolinjan 34 kautta. Kaasupesurin yläosassa neste ruiskutetaan kaasujen sekaan, jolloin olennaisin osa kaasujen haitta-aineksesta tarttuu nestepisaroihin, ja mahdollisesti reagoivat siinä olevan puhdistuskemikaalin kanssa, ja kulkeutuu nesteen 5 mukana kaasupesurin alaosaan, josta käytetty neste puretaan poistolinjaan 35 sovitetulla pumpulla 36. Tässä ratkaisussa on ongelmana se, että nestepisaroihin tartuu haitta-aineksen ohella myös kaasuyhdisteitä, jotka kulkeutuvat pumppuun ja aiheuttavat ympäristöön vapautuessaan huomattavaa hajuhaittaa ja ilman järjestettyä kaasun erotusta myös pumpun kavitointia. Keksinnön mukaisesti kaasupesurissa pesunesteeseen joutuneesta 10 kaasusta aiheutuvat potentiaaliset riskit ja haitat on poistettu käyttämällä pesuveden purkauspumppuna 36 kaasua erottavaa pumppua, jossa on oma poistolinja 37 olennaisesti kaasutonta nestettä varten ja oma poistolinja 38 pumpussa nesteestä erotettua kaasua varten. Kuvion 6 mukaisessa ratkaisussa kaasun poistolinja 38 kierrättää erotetun kaasun takaisin kaasupesuriin, edullisesti pesunesteen sisääntulotason yläpuolelle, jolloin takaisin 15 kierrätetty kaasu pääsee vapautumaan puhdistetun kaasun poistokanaalin 39 kautta. Tässä yhteydessä on vielä syytä korostaa sitä, että luonnollisestikaan keksintö ei rajaudu vain kaasupesureihin vaan on samankaltaiseen perusajatukseen tukeutuvaa ratkaisumallia käyttäen hyödynnettävissä yleisesti kaasumaisten aineiden puhdistamiseen haitta-aineksesta.

20 Valmistettaessa tukeista 41 kuitumassaa jauhamalla tai pyörivällä hiomakivellä 42 altaaseen 40 muodostuu, kuitumassan sekaan, huomattava määrä kaasua, joka olennaisesti hankaloittaa kuitumassan purkua altaasta. Kaasusta aiheutuvan ongelman voittamiseksi on, kuten ilmenee kuviosta 7, kuitumassan purkulinjaan 43 sovitettu kaasua erottava pumppu 44, jonka poistopuolella on oma poistolinja 45 olennaisesti kaasutonta 25 kuitumassaa varten ja oma poistolinja 46 pumpussa kulumassasta erotettua kaasua varten. Kaasun poistolinja 46 voidaan yhdistää kaasujen kokoomallaan, jolloin eliminoituu riski siitä, että vapautuvat kaasut suoraan ympäristöön vapautuessaan aiheuttaisivat hajuhaittaa. Myöskään tämä kuvattu, keksinnön mukainen ratkaisu ei rajaudu vain kuitumassa-altaiden kaasuongelmien poistoon vaan sitä voidaan yleisesti soveltaa kaikkiin kuidunvalmistus-30 prosessin osaprosesseihin, joissa on yhteys ympäröivään ilmaan ja siten vaara kaasun absorboitumisesta massasuspensionn, kaasuongelmien välttämiseksi.

Kuvio 8 esittää keksinnön kahdeksatta edullista sovellutusmuotoa imujalla 55 varustetun imusuotimen 50 yhteyteen sovitettuna. Suodatettava massasuspensio pumpataan pumpulla 51 imusuotimeen ja siinä olevan rummun, imujalalla 55 ja suodoksen P872 9 94440 poistopumpulla 52 aikaansaadun imun vaikutuksesta, läpäissyt suodos johdetaan suotimesta suodoksen poistopumpulla 52 suodossäiliöön 53. Imusuotimessa on yleisenä ongelmana se, että suspension mukana suotimeen tuleva ilma ja kaasu läpäisee suotimen ja kulkeutuu suodoksen mukana imujalkaan ja alkaa kerääntyä siinä suspensiota kevyempänä ilma- ja 5 kaasupatsaaksi, joka pienetää imujalan nestepatsaan korkeutta ja siten imujalan imuvai-kutusta. Toinen ilmaan ja kaasuun liittyvä ongelma on se, että ilma ja kaasu pienentävät suspensin tehollista virtauspinta-alaa sekä suöttöputkessa että suodinrummussa, jolloin suotimella ei saavuteta optimaalista kapasiteetta. Ilma- ja kaasuongelmia voidaan kuitenkin merkittävästi vähentää, jos suodoksen poistopumpuksi valitaan keksinnön mukaisesti 10 kaasua ja/tai ilmaa poistavaa pumppu. Tällöin imujalkaan ei pääse muodostumaan niin korkeata ilma- ja kaasupatsasta, joka estäisi imusuotimen toiminnan. Haittana on kuitenkin se, että suodoksen poistopumppu on mitoitettava suureksi ja suodoksen poistopumppuun on liitettävä huomattavan tehokas alipainelähde tai tyhjöpumppu imujalan imuvaikutuksen ja poistopumpussa kaasun erotuksen varmistamiseksi. Keksinnön erityisen edullisen, kuviossa 15 8 esitetyn, sovellutusmuodon mukaisesti on imusuotimen yhteyteen sovitettu sekä suspension syöttölinjaan 54 että suodoksen poistolinjaan kumpaankin kaasua erottavat pumput 51 ja 52. Tällöin suspension syöttölinjaan 54 sovitetulla kaasua erottavalla pumpulla 51 minimoidaan imusuotimeen 50 suspension mukana kulkeutuvan ja rummun läpäisevän kaasumaisen aineen määrä, mikä lisää suspension tehollista virtauspoikkipinta-alaa ja lisää 20 aikayksikössä suotimeen pääsevän suspension määrää, mikä puolestaan on omiaan kohottamaan imusuotimen kapasiteettia. Etuna on lisäksi se, että imujalkaan kulkeutuvan kaasumaisen aineen määrä vähenee ja imujalalla voidaan ylläpitää varmemmin tasaista imua. Lisäksi kaasua erottava suodoksen poistopumppu ja siihen liittyvä alipainelähde tai tyhjöpumppu voidaan mitoittaa pienemmiksi, koska poistopumppuun kulkeutuvan kaasumai-25 sen aineen määrä on pienempi ja koska niillä ei ole enää tarvetta kompensoida tulevan suspension kuljettaman kaasumaisen aineen aiheuttamaa imun vähentymistä.

Keksintöä on selostettu edellä vain esimerkin omaisesti sen eräiden suositeltavien sovellutusmuotojen avulla. Tällä ei ole millään tavoin rajata keksintöä vaan päin vastoin havainnollistaa keksinnön lähes rajattomia käyttömahdollisuuksia. Niinpä monet keksinnön 30 käyttötavat ja -sovellutukset kuin myös muunnelmat ja yhdistelmät ovat mahdoiisia oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

P872

Claims (20)

94440 10

1. Menetelmä ilmaa ja/tai kaasua sisältävän viilaavan nesteen ja/tai kuitusus-pension käsittelemiseksi syöttö-, poisto ja/tai kierrätyslinjassa (2,4,8,10,14,16,18,22,24,27, 5 29,31,33,35,37,43,45), joka on matalasakeuksisen nesteen ja/tai suspension siirtolinja, tai joka liittyy paperin- ja/tai sellunvalmistuksen osaprosessiin, reaktiosäiliöön tai vastaavaan käsittelyvyöhykkeeseen (1,6,15,28,40), jossa mainittua nestettä ja/tai suspensiota prosessoidaan matalassa sakeudessa, jossa menetelmässä mainittu matalasakeuksinen neste ja/tai suspensio syötetään mainittuun 10 käsittelyvyöhykkeeseen; ennen mainittua käsittelyvyöhykettä mainitusta nesteestä ja/tai suspensiosta poistetaan ilmaa tai kaasua, etenkin kaasusisältö, johon kuuluvat jäännös- tai reaktiokaasut ja/tai prosessille tai ympäristölle haitalliset kaasut; ja prosessoitu neste ja/tai suspensio poistetaan käsittelyvyöhykkeestä, 15 tunnettu siitä, että mainitussa syöttö-, poisto- ja/tai kierrätyslinjassa käytetään olennaisesti ainoana ilman- ja/tai kaasunerotusvälineenä ainakin yhtä kaasua erottavaa keskipa-kopoumppua (3,11,12,17,23,30,36,44), jolla mainittua nestettä ja/tai suspensiota pumpataan mainittuun käsittelyvyöhykkeeseen, ja jossa olevilla ilman ja/tai kaasunerotusvälineillä mainitusta matalasakeuksisesta nesteestä tai suspensiosata erotetaan samanaikaisesti 20 pumppauksen kanssa juoksupyörän edestä juoksupyörän kaasusolan kautta juoksupyörän taakse ja sieltä haarautuvaan kaasulinjaan (5,13,19,25,32,38,46) ilmaa ja/tai kaasua määrä, joka vastaa vähintäin mainitussa keskipakopumpussa tarvittavaa kaasunerotusta ilma- ja/tai kaasutukoksen estämiseksi ja ennen mainittua käsittelyvyöhykettä tarvittavaa ilman ja/tai kaasun erotusta kaasuongelmien eliminoimiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä imujalalla varustetussa imusuotimessa, tunnettu siitä, että suodos poistetaan imusuodattimesta kaasua erottavalla keskipakopumpulla, ja että suodatettava kuitususpensio syötetään imusuodattimeen toisella kaasua erottavalla keskipakopumpulla imusuodattimeen suspoension mukana kulkeutuvan ja suodattimen läpi imujalkaan menevän ilmamäärän minimoimiseksi ja siten imujalan 30 ilmakuormituksen vähentämiseksi ja imusuodattimen imuvaikutuksen maksimoimiseksi.

3. Laitteisto ilmaa ja/tai kaasua sisältävän viilaavan nesteen ja/tai kuitusus-pension käsittelemiseksi syöttö-, poisto ja/tai kierrätyslinjassa (2,4,8,10,14,16,18,22,24,27, 29,31,33,35,37,43,45), joka on matalasakeuksisen nesteen ja/tai suspension siirtolinja, tai joka liittyy paperin- ja/tai sellunvalmistuksen osaprosessiin, reaktiosäiliöön tai vastaavaan P872 11 94440 käsittelyvyöhykkeeseen (1,6,15,28,40), jossa mainittua nestettä ja/tai suspensiota prosessoidaan matalassa sakeudessa, johon laitteistoon kuuluu kaasua erottava pumppu (3,11,12,17,23,30,36,44) mainitun matalasakeuksisen nesteen ja/tai suspension virtauksen synnyttämiseksi mainittuun käsittelyvyöhykkeeseen, kierrättämiseksi mainitussa käsittely— 5 vyöhykkeessä ja/tai prosessoinnin jälkeen poistamiseksi mainitusta käsittelyvyöhykkeestä, jossa kaasua erottavassa pumpussa on välineet ilman ja/tai kaasun, etenkin vapaan ja sidotun ilman ja/tai kaasun ja varsinkin kaasusisällön, johon kuuluvat jäännös- tai reak-tiokaasut ja/tai prosessille tai ympäristölle haitalliset kaasut, erottamiseksi mainitusta matalasakeuksisesta nesteestä ja/tai suspensiosta mainitun käsittelyvyöhykkeen yhteydes-10 sä, tunnettu siitä, että mainitussa syöttö-, poisto- ja/tai kierrätyslinjassa on olennaisesti ainoana ilman- ja/tai kaasunerotusvälineenä ainakin yksi kaasua erottavaa keskipako-poumppua (3,11,12,17,23,30,36,44), joka pumppaa tai kierrättää mainittua matalasakeuk-sista nestettä ja/tai suspensiota mainittuun käsittelyvyöhykkeeseen tai poistaa siitä mainittua nestettä ja/tai suspensiota, ja jossa on juoksypyrän suhteen samankeskiset ilman ja/tai 15 kaasun erotusvälineet, jotka erottavat mainitusta matalasakeuksisesta nesteestä tai suspensiosata samanaikaisesti pumppauksen kanssa juoksupyörän edestä juoksupyörässä olevan kaasusolan kautta juoksupyörän taakse, josta haarautuu kaasulinjaan (5,13,19,25, 32,38,46), ilmaa ja/tai kaasua määrän, joka vastaa vähintäin mainitussa keskipakopumpussa tarvittavaa kaasunerotusta ilma- ja/tai kaasutukoksen estämiseksi ja ennen mainittua 20 käsittelyvyöhykettä tarvittavaa ilman ja/tai kaasun erotusta kaasuongelmien eliminoimiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottava keskipakopumppu (3) on sovitettu sellun eräkeittimen (1) poistolinjaan (2) kuitu-massasuspension purkamiseksi mainitusta keittimestä ja samalla keiton aikana kehittynei-: den kaasujen erottamiseksi kuitumassasuspensiosta.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottava keskipakopumppu (12) on sovitettu keittimen (6) yhteyteen keittonesteen kierrätys-linjan (10) pumpuksi keittonesteen kierrättämiseksi takaisin keittimeen ja samalla keitossa kehittyneiden kaasujen erottamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua 30 erottava keskipakopumppu (17) on sovitettu jäteveden anaerobipuhdistusreaktorin (15) yhteyteen puhdistetun jäteveden purkamiseksi mainitusta reaktorista ja samalla anaerobikäy-misen myötä syntyneiden ja puhdistettuun veteen jääneiden jäännöskaasujen erottamiseksi reaktorista poistetusta vedestä. P872 94440 12

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottava keskipakopumppu (23) on sovitettu haihduttamon yhteyteen lauhdevesipumpuksi lauhdeveden purkamiseksi ja samalla jäännöskaasujen, etenkin hajukaasujen, erottamiseksi lauhdevedestä.

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottava keskipakopumppu (30) on sovitettu hylkymassan poistolinjaan (29) käsitellyn hylky-massan pumppaamiseksi ja samalla reaktiokaasujen, etenkin hiilidioksidin, erottamiseksi käsitellystä hylkymassavirtauksesta.

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua 10 erottava keskipakopumppu (36) on sovitettu kaasupesurin pesunesteen poistolinjaan (35) pesunesteen purkamiseksi kaasupesurista ja samalla pesunesteeseen jääneiden kaasujen erottamiseksi pesunestevirtauksesta, ja että kaasua erottavan keskipakopumpun (36) kaasunpoistolinja (38) on yhdistetty kaasupesuriin erotettujen kaasujen johtamiseksi kaasupesurin kaasunpoistokanaaliin (39) tai kaasujen uudelleen pesemiseksi kaasupesuriin 15 (39).

10. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottava keskipakopumppu (36) on sovitettu kuituakaan (40) kuitumassan poistolinjaan (43) kuitumassan purkamiseksi kuitualtaasta ja samalla kuitumassaan jääneen kaasun tai ilman erottamiseksi kuitumassasta.

11. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kaasua erottavan pumpun (23) poistoyhde on osa osaprosessin, kokoomalinjan, -säiliön, reak-tiosäiliön tai vastaavan (1,6,15,28,40) syöttölinjaa tai siihen välittömästi yhteydessä, ja että virtaus syöttölinjaan on aikaansaatu mainitulla kaasua erottavalla keskipakopumpulla.

12. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, joka on sovitettu imujalalla 25 varustettun imusuodattimen yhteyteen, tunnettu siitä, että imusuodattimen suodoksen poistolinjaan on sovitettu kaasua erottava keskipakopumppu, ja että suodatettavan kuitumassasuspension syöttölinjaan on sovitettu toinen kaasua erottava keskipakopumppu kuitumassasuspension syöttämiseksi imusuotimeen, jolloin mainittu toinen kaasua erottava keskipakopumppu minimoi imusuodattimeen suspension mukana kulkeutuvan ja suodatti-30 men läpi imujalkaan menevän ilmamäärän ja siten vähentää imujalan ilmakuormaa, mikä tehostaa imujalan imuvaikutuksen.

13. Sellu- ja/tai paperiteollisuudessa ilmaa ja/tai kaasua erottavan massapum-pun käyttö suotimen, puristimen, sedimentointilaitoksen, mädätystornin, liete-ESP:n, P872 13 94440 flotaatiolaitoksen, lajittamolaitoksen, valkaisulaitoksen, painepesurin, puhdistuslaitoksen, kaarisihdin jaAai paperikoneen syöttölinjassa syöttöpumppuna.

14. Sellu jaAai paperiteollisuudessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapum-pun käyttö pesurin, suotimen, puristimen jaAai sihdin suodospumppuna.

15. Sellu jaAai paperiteollisuudessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapum- pun käyttö mädätystornin, pulpperin, flotaatiolaitoksen, pulpperin, keittämölaitoksen jaAai paisutuslaitoksen tyhjennyspumppuna.

16. Sellu- jaAai paperiteollisuudessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massa-pumpun käyttö paperikoneen, painepesurin, kuorimon, hakepesurin jaAai keittimen kierto- 10 pumppuna massan, lipeän jaAai veden kierrättämiseksi.

17. Sellu- jaAai paperiteollisuudessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapum-pun käyttö puhdistuslaitoksessa jaAai paperikoneeessa ilmanpoistopumppuna

18. Paperikoneessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapumpun käyttö viiran vedenpoistopumppuna.

19. Kuivauskoneessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapumpun käyttö peränsyöttöpumppuna jaAai nollavesipumppuna.

20. Hiomakoneessa ilmaa jaAai kaasua erottavan massapumpun käyttö tyhjennyspumppuna. P872 14 94440