FI96876C - Pesumenetelmä - Google Patents

Description

, 96876

PESUMENETELMÄ TEKNIIKAN ALA

Keksintö liittyy selluloosan valmistukseen ja koskee sel-5 luloosamassan pesua tasoviirapesurilla.

TEKNIIKAN TAUSTA

Selluloosan valmistuksessa kuituraaka-aineesta poistetaan kuituja yhteensitovia aineita, pääasiassa ligniiniä. Suurin 10 osa näistä aineista poistetaan kemikaalien avulla ns. keitossa. Keitosta saatava massa sisältää irronnutta orgaanista ainetta ja keittokemikaaleja, ja ne poistetaan massasta pesemällä. Näin saadaan ns. ruskeaa massaa, joka sisältää vielä suhteellisen paljon ligniiniä ja muita aineita. Niitä voidaan 15 edelleen poistaa ns. valkaisukemikaalien avulla. Myös valkaisun jälkeen massa pestään.

Yleisimmin massaa pestään rumpusuotimilla, joissa pestävä massa ja pesuneste johdetaan rummun pinnalle ja suodos poistetaan rummun sisältä.

20 Massan pesuun on käytetty myös ns. tasoviirapesureita, joissa on päättymätön kiertävä suodatinkangas (viira), jolle pestävä massa johdetaan tasaiseksi radaksi. Radan päälle johdetaan syrjäyttävää pesunestettä. Parhaiten käytetään ns. vas-tavirtaperiaatetta, jossa sama pesuneste johdetaan radan läpi 25 useaan kertaan radan loppupäästä alkupäähän päin. Syrjäytystä voidaan vielä tehostaa muodostamalla paine-ero radan ala- ja yläpuolen välille.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa 25895 on esitetty ta-soviirapesuri, jossa pestävä massa ensin sakeutetaan viiran 30 alkuosalla. Viiran loppuosalla massaa puristetaan päältäpäin toisella viiralla. Varsinainen pesu suoritetaan tällä loppuosalla. Julkaisussa WO-93/09285 on esitetty samanlainen pesuri, jossa pesu suoritetaan viiran alkuosalla ja puristinosalla massaradasta poistetaan jäljellä olevaa nestettä. Kummassakin 35 laitteistossa viiroja puristetaan sileäpintaisten telojen avulla ja rata kulkee koko matkan samassa vaakatasossa.

2 96876 KEKSINNÖN KUVAUS Yleinen Kuvaus

Nyt on keksitty patenttivaatimuksen 1 mukainen pesumenetelmä. Keksinnön eräitä edullisia sovellutuksia esitetään 5 muissa vaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä massaa pestään ensin syrjäyttämällä viirapöydällä, minkä jälkeen massaa puristetaan viirojen välissä telaparien avulla. Ensimmäisessä puristinte-laparissa on parhaiten molemmat telat uritettu. Kaikkein par-io haiten urat ovat rengasmaisia.

Ensimmäisen telaparilla viirojen läpi poistunutta nestettä otetaan parhaiten talteen erityisten välineiden, parhaiten terien, kaapimien tai vastaavien avulla.

Ensimmäisen telaparin jälkeen rata taitetaan parhaiten is alaspäin ja sitten ylöspäin, ja radan nousevalle osalle on järjestetty toinen ja haluttaessa kolmas telapari. Näiden telojen pinnat ovat parhaiten sileitä, ja näiden etupuolella on parhaiten erityiset nesteenkeruuvälineet, kuten levyt, kaapimet tai vastaavat.

20 Mikäli massaa laimennetaan uudestaan toisen telaparin jälkeen, syötetään rataan parhaiten laimennusnestettä heti telaparin jälkeen.

Keksinnön mukaisesti saadaan erittäin puhdasta massaa erityisesti sen vuoksi, että nesteenerotus puristinosassa on 25 tehokasta.

Yksityiskohtainen kuvaus

Seuraavassa keksintöä selostetaan vielä yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla. Selostuksen piirustuksissa kuvio 1 esittää koko pesuria, 30 kuvio 2 em. pesurin puristusosaa, kuvio 3 vaihtoehtoista puristusosaa ja kuvio 4 massan epäpuhtauksien vähenemistä pesun edistyessä.

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa on kiertävä alaviira 1 35 ja yläviira 2, joiden välistä massarata kulkee. Aluksi rata kulkee vaakasuoraan alaviiralla, ja tässä vaiheessa massaa pestään vastavirtaperiaatteella. Tämän jälkeen seuraa puristusvaihe, jossa radasta puristetaan pois nestettä viirojen 3 96876 välissä.

Pestävä massa tuodaan linjaa 3 pitkin perälaatikkoon 4, josta se jakautuu tasaiseksi radaksi alaviiralle 1.

Pesuosassa alaviira 1 kulkee vaakasuoraan, ja sen alapuo-5 lella on peräkkäin suodoksen keruulaatikoita 5, 6, 7. Viiran yläpuolella muiden paitsi ensimmäisen laatikon 5 etureunan kohdalla on pesuveden annostelulaite 8, 9, 10.

Pesuvesi tuodaan linjaa 11 pitkin viimeiseen annostelu-laitteeseen 8. Viimeisestä laatikosta 7 tuleva suodos johde-10 taan edellisen laatikon annostelulaitteeseen 9 ja näin edelleen kunnes toisesta laatikosta 6 tuleva suodos johdetaan suo-dossäiliöön 12 ja siitä edelleen pois linjaa 13 pitkin. Myös ensimmäisestä laatikosta 5 tuleva suodos johdetaan suodossäi-liöön. Suodosta voidaan tarvittaessa linjan 14 kautta käyttää is tulevan massan laimentamiseen.

Laatikoissa 5, 6, 7 pidetään imurin 15 avulla yllä pientä alipainetta (esim. 0,02 - 0,2 bar) siten, että alipaine kasvaa radan suunnassa. Pesuveden syöttöä ja alipainetta säädetään siten, ettei rataan pääse missään vaiheessa imeytymään ilmaa. 20 Säädöt esitetään yksityiskohtaisesti kuviossa 1.

Massa tuodaan pesuun parhaiten noin 3 % sakeudessa, jolloin sen sakeus pesuosan lopussa on parhaiten noin 7 - 10 %.

Pesuosan jälkeen massarata ajetaan puristusosan läpi, jossa radasta poistetaan vettä painamalla yläviiraa 2 vasten 25 alaviiraa 1 puristustelojen avulla. Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa on kolme puristustelaparia 16, 17 ja 18.

Yläviira 2 tuodaan ensimmäiselle telaparille 16 etutait-totelan 19 kautta siten, että viira painuu rataa vasten suhteellisen loivassa kulmassa. Näin rata alkaa puristua kevyesti 30 jo ennen nippiä.

Ensimmäisen telaparin 16 jälkeen rata taitetaan alaspäin alataittotelalle 20 ja siltä taas ylöspäin puristustelapareil-le 17 ja 18. Viimeiseltä puristustelaparilta yläviira 2 viedään ylätaittotelojen 21, 22 ja 23 kautta etutaittotelalle 19 35 ja alaviira 1 viedään alataittotelojen 24 ja 25 kautta pesu-osan alkuun etutaittotelalle 26. Massa poistetaan alaviiralta repijään 27 ja siitä linjaa 28 pitkin edelleen käsiteltäväksi. Alaviiraan liittyy lisäksi telalaitteisto viiran kireyden sää- 4 96876 tämiseksi (ei esitetty kuviossa).

Puristusosalla erottuva suodos kerätään säiliöön 29 ja yhdistetään viimeisestä imulaatikosta 7 tulevaan suodokseen.

Alaviira 1 puhdistetaan alataittotelan 24 jälkeen kahdel-5 la vesisuuttimella 30 ja 31 altapäin suihkuttamalla. Ensimmäiseen tuodaan vettä noin 25 bar paineella ja toiseen noin 5 bar paineella. Yläviira 2 puhdistetaan vastaavasti ylätaittotelan 22 jälkeen suuttimilla 32 ja 33, joista ensimmäisessä paine on noin 5 bar ja toisessa noin 25 bar. Viirojen pesuvedet yhdis-10 tetään radan sivuitse suodokseen.

Koko laitteisto on suljettu koteloon 34. Siinä pidetään päästöjen vähentämiseksi pientä alipainetta imurin 35 avulla.

Kuviossa 1 esitetään yksityiskohtaisesti myös koko prosessin säädöt.

15 Puristusosan suodoksen keruujärjestelmä esitetään yksi tyiskohtaisemmin kuviossa 2.

Ensimmäisen puristustelaparin 16 telojen pinta on kehän suunnassa uritettu, kuten esitetään kuvion 1 osasuurennokses-sa. Nipissä massaradasta puristuva vesi pääsee näin viirojen 20 läpi telapinnan uriin ja siten nipin läpi. Ylävirran 2 läpi tullut vesi kerätään mahdollisimman läheltä nippiä viiraa vasten painettavan viistotulla kumihuulella varustetun terän 36 avulla kaukaloon 37, josta se johdetaan keruusäiliöön 29. Ala-viiran 1 läpi tullut vesi putoaa vinolle kaapimelle 38 ja sitä 25 pitkin keruusäiliöön. Veden putoamismatkat ja törmäyskulmat on pyritty saamaan mahdollisimman pieniksi vaahtoamisen estämiseksi .

Toinen ja kolmas telapari 17 ja 18 ovat sileäpintaisia. Niillä radasta puristuu vettä viirojen läpi nipin etupuolelle. 30 Yläpuolelle puristuva vesi pyrkii valumaan alaspäin pitkin yläviiraa 2, ja se kerätään levyjen 39 ja 40 avulla kaukaloihin 42 ja 43, joista se johdetaan keruusäiliöön 29. Keruule-vyinä käytetään radan poikkisuunnassa mahdollisimman tiukaksi kiristettyjä vasten ylävirran pintaa painettuja noin 2 mm:n 35 paksuisia teräslevyjä. Levyn reuna on sijoitettu mahdollisimman lähelle nippiä. Alavirran 1 läpi puristuva vesi valuu keruusäiliöön toiselta telaparilta vinoa kaavinta 44 pitkin ja kolmannelta telaparilta kaapimena toimivaa keruusäiliön ta-

II

5 96876 kaseinää 45 pitkin. Kunkin puristustelaparin ylätelaa vasten on vielä kuminen kaavin 46, jonka avulla poistetaan telan pintaan tarttunutta vettä. Myös yläteloilta kaavittu vesi johdetaan keruusäiliöön.

5 Ensimmäisen telaparin 16 puristusvoima on pienempi (esim.

n. 70 kN/m) kuin toisen 17 ja kolmannen 18 (esim. n. 80 - 100 kN/m). Kussakin telaparissa on sopiva säätölaitteisto (ei esitetty kuvassa) puristusvoiman säätämiseksi. Etutaittotelaan 19 liittyy on yläviiran kireyden säätölaitteisto.

10 Massan sakeus kolmannen telaparin 18 jälkeen on noin 28 - 35 %.

Kuvion 2 mukainen puristusosa soveltuu käytettäväksi erityisesti silloin kun pesty massa välittömästi kuivataan. Kun massaa uudelleen laimennetaan (esim. valkaisuprosessia varis ten), käytetään parhaiten kuvion 3 mukaista puristusosaa.

Kuvion 3 puristusosassa on vain kaksi puristustelaparia 16 ja 17'. Niiden avulla puristetaan ja kerätään vettä radasta vastaavalla tavalla kuin kuvion 2 laitteistossa. Toisen tela-parin jälkeen viirat irrotetaan toisistaan taittoteloille 47 20 ja 48.

Toisella telaparilla 17' massa puristetaan noin 25 - 30 %:n sakeuteen. Toisen telaparin jälkeen syötetään nippiin vettä linjan 49 ja syöttölaatikon 50 kautta. Kun puristettu rata nipin jälkeen vapautuu alaviiralle 1 ja pyrkii laajenemaan, 25 siihen imeytyy syöttölaatikosta vettä. Jos massaan imeytyisi ilmaa, aiheuttaisi se vaahtoamista. Lisäksi massa jäähtyisi tarpeettomasti. Toisen telaparin jälkeen massan sakeus on noin 10 - 15 %.

Keksinnön mukaisella pesurilla saadaan puhtaampaa massaa 30 kuin pelkällä syrjäytykseen perustuvalla tasoviirapesurilla. Massassa olevien epäpuhtauksien määrää kuvaa sen kemiallinen hapenkulutus eli COD. Kuvio 4 esittää massan COD:n vähenemistä massan sakeuden kasvaessa. Ylempi käyrä 51 koskee syrjäytystä, ja siitä huomataan, että pelkällä syrjäytyksellä päästään vain 35 tiettyyn COD-arvoon. Alempi käyrä 52 esittää COD:n muutosta puristuksessa, ja siitä huomataan että puristamalla päästään olennaisesti alempaan COD-arvoon. Tämä johtunee siitä, että massaa puristettaessa myös kuidut puristuvat kasaan jolloin 6 96876 niiden ontelostakin poistuu vettä. Keksinnön mukaisen puristuksen ei ole kuitenkaan todettu mitenkään heikentävän massan laatua. Käyrästä 52 havaitaan myös, ettei pesutulos enää olennaisesti parane yli noin 30 %:n sakeuteen puristettaessa.

II

Claims (9)

96876

1. Selluloosamassan pesumenetelmä tunnettu siitä, että - pestävä massa johdetaan radaksi alaviiralle, - alaviira ja sillä oleva massarata viedään vaakasuoran 5 viirapöydän yli ja samalla radasta syrjäytetään päältä syötettävän pesunesteen avulla nestettä suodokseksi, - viirapöydän jälkeen radan päälle tuodaan yläviira, - viedään rata viirojen välissä ensimmäiseen puristusnip-piin, jossa sitä puristetaan kahden telan välissä, joista telo loista ainakin toisen, parhaiten molempien, pinta on uritettu, siten että radasta puristuu viirojen läpi nestettä, ja että - ensimmäisen puristusnipin jälkeen rata viedään alaspäin ja sen jälkeen ylöspäin toiseen puristusnippiin, jossa sitä puristetaan kahden telan välissä siten että radasta puristuu 15 viirojen läpi nestettä.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että toisen puristusnipin jälkeen rata viedään edelleen ylöspäin kolmanteen puristusnippiin, jossa sitä puristetaan kahden telan välissä siten että radasta puristuu viirojen läpi nestet- 20 tä.

3. Vaatimuksen l tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainakin toisen, parhaiten kummankin, toisen tai kolmannen nipin telan pinta on sileä.

4. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että 25 toisen puristusnipin jälkeen rata viedään edelleen ylöspäin ja *· yläviira irrotetaan radasta ja että nipin jälkeen, parhaiten mahdollisimman lähellä nippiä, rataan syötetään päältäpäin nestettä.

5. Jonkin vaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä tunnettu 20 siitä, että viirojen läpi puristunut neste johdetaan pesunesteeksi viirapöydälle.

6. Jonkin vaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ensimmäisessä nipissä yläviiran läpi puristunutta nestettä poistetaan viiralta sitä vasten painettavan terän 35 avulla.

7. Jonkin vaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että toisessa tai kolmannessa nipissä yläviiran läpi puristunutta nestettä poistetaan viiralta ennen ko. nippiä, 96876 parhaiten mahdollisimman lähellä sitä, viiraa vasten painettavan levyn avulla.

8. Jonkin vaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ensimmäiseen puristusnippiin tulevan massan sakeus 5 on noin 7 - 10 % ja että toisessa nipissä massa puristetaan noin 25 - 30 %:n sakeuteen.

9. Selluloosamassan pesuri tunnettu siitä, että siihen kuuluu - vaakasuoralla viirapöydällä alkupäästä loppupäähän kul- io keva alaviira (1), - laitteisto (3, 4) pestävän massan johtamiseksi radaksi alaviiralle viirapöydän alkupäähän, - laitteisto (11, 8, 9, 10) pesunesteen syöttämiseksi viirapöydällä kulkevalle massaradalle radassa olevan nesteen 15 syrjäyttämiseksi alaviiran läpi suodokseksi, - yläviira (2) ja laitteisto (21, 22, 23 19) sen tuomiseksi viirapöydän jälkeen radan päälle, - ensimmäinen puristusnippi, johon rata johdetaan viira-pöydältä viirojen välissä ja jossa sitä puristetaan kahden te- 20 lan (16) välissä, joista teloista ainakin toisen, parhaiten molempien, pinta on uritettu, siten että radasta puristuu viirojen läpi nestettä, - ensimmäisen puristusnipin jälkeen alataittotela (20), jolla rata taitetaan alaspäin ja siltä taas ulospäin, ja 25. alataittotelan jälkeen toinen puristusnippi (17, 18), jossa rataa puristetaan kahden telan välissä siten, että radasta puristuu viirojen läpi nestettä. il 96876