FI98794C - A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension - Google Patents

A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension Download PDF

Info

Publication number
FI98794C
FI98794C FI940371A FI940371A FI98794C FI 98794 C FI98794 C FI 98794C FI 940371 A FI940371 A FI 940371A FI 940371 A FI940371 A FI 940371A FI 98794 C FI98794 C FI 98794C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
rotor
fiber suspension
zone
mixing
Prior art date
Application number
FI940371A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI98794B (en
FI940371A0 (en
FI940371A (en
Inventor
Reijo Vesala
Kari Peltonen
Matti Manninen
Original Assignee
Ahlstroem Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ahlstroem Oy filed Critical Ahlstroem Oy
Publication of FI940371A0 publication Critical patent/FI940371A0/en
Priority to FI940371A priority Critical patent/FI98794C/en
Priority to FI945425A priority patent/FI103019B1/en
Priority to CA002140563A priority patent/CA2140563C/en
Priority to JP00970195A priority patent/JP3808520B2/en
Priority to ES95100973T priority patent/ES2124921T3/en
Priority to AT95100973T priority patent/ATE171883T1/en
Priority to EP95100973A priority patent/EP0664150B1/en
Priority to DE69505159T priority patent/DE69505159T2/en
Publication of FI940371A publication Critical patent/FI940371A/en
Priority to US08/767,524 priority patent/US5791778A/en
Publication of FI98794B publication Critical patent/FI98794B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI98794C publication Critical patent/FI98794C/en
Priority to JP2005205646A priority patent/JP3819017B2/en

Links

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

9879498794

Menetelmä ja laite kaasumaisen kemikaalin sekoittamiseksi kuitususpensioonA method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdannossa kuvattuun käyttöön soveltuva menetelmä ja pa tenttivaatimuksen 5 johdannossa perusperiaatteiltaan kuvattu laite. Erityisesti keksintö kohdistuu suurten kaasumää-rien sekoittamiseen kuitususpensioon. Pyrkimyksenä on ollut kehittää kantokaasun mukana syötettävän otsonin sekoituk-10 seen soveltuva menetelmä ja laite kuitenkaan sulkematta pois myös muitakaan sekoitettavia kemikaaleja. Erityisen hyvin keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta voi soveltaa otsonin sekoittamiseen keskisakeaan (sakeus 8 - 25 %) kuitususpensioon.The present invention relates to a method suitable for the use described in the preamble of claim 1 and to a device with the basic principles described in the preamble of claim 5. In particular, the invention relates to the mixing of large amounts of gas into a fiber suspension. The aim has been to develop a method and apparatus suitable for mixing ozone supplied with a carrier gas, without, however, excluding other chemicals to be mixed. The method and apparatus according to the invention can be applied particularly well to the mixing of ozone into a medium-density (consistency 8-25%) fiber suspension.

1515

Jos halutaan sekoittaa suuria kaasumääriä keskisakeaan kuitususpensioon, mistä nykyaikaisissa valkaisimoissa on yhä useammin kyse, ollaan tilanteessa, jossa kuitususpensi-on sakeus on luokkaa 10 - 15 % ja siihen on pystyttävä 20 sekoittamaan suuri tilavuusosuus kaasua. Toisin sanoen sekoituksen aikana väliaineessa on kuitususpensiota noin 40 - 80 % ja kaasua noin 20 - 60 %, tavallisimmin kaasua kuitenkin on noin 30 - 50 %. Näin suuren kaasumäärän tasainen syöttö ja hyvän sekoitustuloksen saavuttaminen on vaikeaa, 25 koska kaasu erottuu paikallisten paine-erojen vaikutuksesta pienemmän paineen aluelle, jos se on mahdollista. Tästä seuraa kemikaalihävikin kasvu ja epätasainen valkaisutulos sekä prosessin ajettavuus huononee.If it is desired to mix large amounts of gas into a medium-thick fiber suspension, which is increasingly the case in modern bleaching plants, there is a situation in which the fiber suspension has a consistency of the order of 10-15% and must be able to mix a large volume of gas. That is, during mixing, the medium has about 40 to 80% fiber suspension and about 20 to 60% gas, but most usually about 30 to 50% gas. Evenly supplying such a large amount of gas and achieving a good mixing result is difficult because the gas is separated by local pressure differences into a lower pressure range, if possible. This results in increased chemical loss and uneven bleaching results, as well as deteriorating process runnability.

30 Ennalta tunnetaan jo joukko mm. otsonin sekoitukseen käy tettyjä sekoittimia, joista osa on aiemmin suunniteltu nestemäisten kemikaalien sekoitukseen ja joita on voitu käyttää myös kaasumaisten kemikaalien sekoittamiseen sitä menestyksellisemmin mitä pienempi sekoitettava kaasumäärä 35 on ollut. Kyseiset sekoittimet ovat kuitenkin toimineet tyydyttävästi monilla valkaisussa käytettävillä kaasumaisilla kemikaaleilla, jolloin niitä on ensin yritetty sei- 2 98794 laisenaan käyttää myös otsonin sekoittamiseen. Pian on kuitenkin huomattu, että, vaikka jokin sekoitin onkin pystynyt tyydyttävästi sekoittamaan muutaman prosentin kaasu-määriä kuitususpensioon, ei otsonin ja kantokaasun kymme-5 niin prosentteihin kohoavan kaasumäärän sekoittaminen mas saan enää ole onnistunut. Nonia edellä mainittuja sekoitti-mia onkin yritetty muuntaa sopiviksi suurten kaasumäärien sekoitukseen, mutta lopputuloksena on ollut poikkeuksetta huono, täysin epätyydyttävä, sekoitustulos.30 A number of e.g. mixers used to mix ozone, some of which were previously designed to mix liquid chemicals and which could also be used to mix gaseous chemicals the more successfully the amount of gas to be mixed 35. However, these mixers have worked satisfactorily with many of the gaseous chemicals used in bleaching, in which case they have first been tried to mix ozone. However, it has soon been found that, although some agitators have been able to satisfactorily mix a few percent of the gas amounts into the fiber suspension, it has no longer been possible to mix a ten percent increase in the mass of ozone and carrier gas. Attempts have been made to convert the non-aforementioned mixers suitable for mixing large amounts of gas, but the result has invariably been poor, completely unsatisfactory, mixing results.

1010

Toisen ryhmän tekniikan tason sekoittimista muodostavat nimenomaan suurten kaasumäärien sekoittamiseen otsonivalkaisun kannustamina ja vaatimina viime vuosina suunnitellut laitteet. Niistä monet ovat jo tähän mennessä saavuttaneet 15 kehityskaaressaan sen vaiheen, jossa prototyyppi viedään tehtaalle ja kokeillaan todellisissa käytännön olosuhteissa. Luonnollisesti tulokset ovat lähes poikkeuksetta olleet positiivisempia kuin aiemmilla muunnetuilla sekoittimilla. Kuitenkaan, etenkään niiden mielestä, jotka tuntevat otso-20 nin potentiaaliset mahdollisuudet valkaisussa, nykyisetkään otsonisekoittimet eivät toimi tyydyttävää paremmin teh-dasolosuhteissa. On siis saavutettu vaihe, jossa sellutehtaat ovat suhteellisen tyytyväisiä saavutettuun valkaisutu-lokseen ja sen suhteeseen otsonivalkaisun käyttöönoton 25 vaatimiin investointeihin.The second group of prior art mixers consists of equipment designed in recent years specifically for mixing large amounts of gas, encouraged and required by ozone bleaching. Many of them have already reached the stage where the prototype is taken to the factory and tested under real practical conditions in their 15 development cycles. Naturally, the results have almost invariably been more positive than with previous modified mixers. However, especially for those who are aware of the potential potential of ozone-20 in bleaching, even current ozone mixers do not perform satisfactorily better under factory conditions. Thus, a stage has been reached in which the pulp mills are relatively satisfied with the bleaching result achieved and its relationship to the investment required to introduce ozone bleaching.

Kuitenkin sekä laite- että prosessipuolella toimivat tuote-kehittäjät ovat sitä mieltä, että sekoitustapahtumaa voidaan parantaa vielä huomattavasti. Tutkimuksissa on todet-30 tu, että sekoitustapahtuma ei ole useimmissa tapauksissa riittävän tehokas tai että sen tuloksena syntyvä otsonin ja kuitususpension seos ei ole riittävän homogeeninen. Tämä voi ilmetä monella eri tavalla. On mahdollista, että massa tulee valkaistuksi epätasaisesti osan massasta vaurioitues-35 sa liian tehokkaasta valkaisusta johtuen, jolloin kyseistä massayksikköä kohti on annosteltu liian paljon otsonia, ja jolloin osa massasta on jäänyt ilman riittävää otsoniannos- . 98794 3 ta jääden siten vain osittain valkaistuksi. On myös mahdollista, että kaasunerotuksessa, joka suoritetaan valkaisu-reaktion jälkeen, erottuu massasta vielä otsonia, joka käytännössä tarkoittaa, että otsoni ei ole sekoittunut 5 riittävän hyvin massaan tai että otsonilla ei ole ollut riittävästi aikaa reagoida kuitujen kanssa. On myös mahdollista, että otsonin kulutus on kohtuuttoman suuri valkaisun tasoon nähden, jolloin taas syynä on otsonin heikko sekoittuminen kuitususpensioon.However, product developers on both the equipment and process sides believe that the mixing process can still be significantly improved. Studies have shown that the mixing operation is not efficient enough in most cases or that the resulting mixture of ozone and fiber suspension is not sufficiently homogeneous. This can manifest itself in many different ways. It is possible that the pulp will be unevenly bleached as part of the pulp is damaged due to over-efficient bleaching, with too much ozone being dispensed per unit of pulp and leaving part of the pulp without a sufficient dose of ozone. 98794 3 thus remaining only partially bleached. It is also possible that in the gas separation carried out after the bleaching reaction, ozone is still separated from the pulp, which in practice means that the ozone is not sufficiently mixed with the pulp or that the ozone has not had sufficient time to react with the fibers. It is also possible that ozone consumption is unreasonably high relative to the level of bleaching, again due to poor mixing of ozone with the fiber suspension.

1010

Tutkimuksissa on todettu, että kaikille tekniikan tason mukaisille sekoittimelle on ominaista, että niissä kuitu-suspension tulopaine, tai laajemmin ilmaistuna tuloaukon aiheuttaman painevaikutus, olipa se sitten positiivinen tai 15 negatiivinen, pääsee vaikuttamaan sekoitustapahtumaan. On myös todettu, että kuitususpension poistoaukon painevaikutus pääsee omalta osaltaan vaikuttamaan sekoitustapahtumaan. Edelleen on todettu, että kuitususpension tuloaukon aiheuttamat painevaihtelut pääsevät heijastumaan poistoau-20 kolle saakka ja poistoaukon painevaihtelut tuloaukolle saakka. Seurauksena on, että osa massasta pääsee kulkemaan sekoittimen läpi hyvin nopeasti, pahimmillaan sekoittimessa voidaan ajatella olevan kanava, jota pitkin osa massasta virtaa lähes esteettä. Vastaavasti osa massasta joutuu 25 viipymään sekoittimessa kauemmin. Lopputuloksena on kaasun epätasainen annostus kuitususpension eri osiin, josta edelleen seuraa epätasainen massan laatu. Syynä edellä kuvattuun ilmiöön on se, että sekoittimeen järjestetyt fluidi-sointilaitteet eivät yksin riitä estämään painevaihteluiden 30 heijastumista laitteen läpi.Studies have shown that all prior art mixers are characterized in that the inlet pressure of the fiber suspension, or more broadly the pressure effect caused by the inlet, whether positive or negative, can affect the mixing process. It has also been found that the pressure effect of the outlet of the fiber suspension contributes to the mixing operation. It has further been found that the pressure fluctuations caused by the inlet of the fiber suspension can be reflected up to the outlet 20 and the pressure fluctuations of the outlet up to the inlet. As a result, part of the pulp can pass through the mixer very quickly, at worst the mixer can be thought of as having a channel along which part of the pulp flows almost unhindered. Correspondingly, part of the pulp has to stay in the mixer longer. The end result is uneven dosing of the gas to different parts of the fiber suspension, which further results in uneven pulp quality. The reason for the phenomenon described above is that the fluid sounding devices arranged in the mixer alone are not sufficient to prevent pressure fluctuations from being reflected through the device.

Seuraavassa käsitellään vielä otsonin tärkeimpiä ominaisuuksia nimenomaan sekoituksen kannalta.The following is a further discussion of the most important properties of ozone specifically for mixing.

35 Otsoni on käytetyistä valkaisukemikaaleista luonteeltaan nopeimmin reagoiva. Lisäksi otsoni ei ole vähimmässäkään määrin selektiivinen, vaan se reagoi kaiken tielleen osuvan 4 98794 reagoivan aineen kanssa, myös sellaisten aineiden kanssa, joihin sen ei tulisi vaikuttaa. Voidaan jopa väittää, että otsonia ei edellä mainituista syistä voi verrata mihinkään toiseen valkaisukemikaaliin. Edellä mainituista otsonin 5 ominaisuuksista johtuen otsoni on johdettava lähes kuitu- tasolle fluidisoidussa seoksessa kunkin kuidun kanssa tekemisiin. Ei voida luottaa, kuten muilla valkaisukemikaaleil-la, diffuusioon, jolloin riittää, että kemikaali johdetaan kohtuullisen kokoisen kuituflokin läheisyyteen, josta se 10 löytää itse tiensä kuiduille saakka.35 Ozone is the most reactive of the bleaching chemicals used. In addition, ozone is not selective in the slightest, but reacts with all the 4 98794 reactants that fall in its path, including those that should not be affected. It can even be argued that ozone cannot be compared to any other bleaching chemical for the reasons mentioned above. Due to the above-mentioned properties of ozone 5, ozone must be introduced almost to the fiber level in the fluidized mixture to deal with each fiber. Diffusion, as with other bleaching chemicals, cannot be relied upon, in which case it is sufficient for the chemical to be introduced in the vicinity of a reasonably sized fiber floc, from which it 10 finds its own path to the fibers.

Otsonia voidaan valmistaa teollisesti vain suhteellisen laimeina seoksina. Toisin sanoen otsonia valkaisuun syötettävästä kaasusta on vain noin 5 - 7 % lopun ollessa niin 15 sanottua kantokaasua, jona tavallisimmin on happi tai typ pi, joskin myös muita inerttejä tai ainakin otsoniin verrattuna inerttejä kaasuja voidaan käyttää. Siten, vaikka suhteellisen pienet otsonimäärät riittäisivätkin valkaisuun on kantokaasua syötettävä ja sekoitettava otsoniin nähden 20 noin 20-kertainen määrä.Ozone can only be produced industrially in relatively dilute mixtures. In other words, only about 5 to 7% of the ozone feed gas is present, the remainder being the so-called carrier gas, which is usually oxygen or nitrogen, although other inert gases, or at least gases inert compared to ozone, can also be used. Thus, even if relatively small amounts of ozone are sufficient for bleaching, the carrier gas must be fed and mixed in an amount of about 20 times the amount of ozone.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tekniikan tason mukaisille laitteille ja menetelmille ominaiset haittapuolet keksinnön mukaisella menetel-25 mällä ja laitteella, joille tunnusmerkilliset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.The object of the present invention is to obviate the above-mentioned disadvantages inherent in the devices and methods according to the prior art by the method and device according to the invention, the characteristic features of which appear from the appended claims.

Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioi-30 hin, joista kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon, kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon, 35 kuvio 3 esittää esillä olevan keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon.The method and apparatus of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying Figures, Figure 1 shows a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 shows another preferred embodiment of the present invention, Figure 3 shows a third preferred embodiment of the present invention.

5 98794 kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön erään edullisen neljännen suoritusmuodon, kuvio 5 esittää sekä keksinnön mukaisen sekoittimen että erään tekniikan tason mukaisen sekoittimen tehonkulutuksen 5 muutoksen sekoittimen kierrosnopeuden ja sekoitettavan kuitususpension kaasusisällön funktiona.Fig. 4 98794 shows a preferred fourth embodiment of the present invention, Fig. 5 shows the change in power consumption 5 of both the mixer according to the invention and the mixer according to the prior art as a function of the mixer speed and the gas content of the fiber suspension to be mixed.

Kuviossa 1 esitetään keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen sekoitin, joka koostuu pitkänomaisesta pääosin 10 sylinterinomaisesta sekoitinpesästä 10, kahdesta päädystä 12 ja 14, pesään järjestetyistä yhteistä tulevalle kuitusu-spensiolle 16, lähtevälle kuitususpensiolle 18 ja sekoitettavalle kaasulle/kaasuseokselle 20 sekä pyörivästi toisen päädyn 14 kautta pesän sisälle järjestetystä roottorista 15 22. Roottori 22 koostuu akselille 24 sopivalla tavalla kiinnitetyistä siivistä ja sekoituselimistä. Roottorin 22 akseli 24 on kytketty tavanomaisiin käyttölaitteisiin (ei esitetty).Figure 1 shows a mixer according to a preferred embodiment of the invention, consisting of an elongate substantially 10 cylindrical mixer housing 10, two ends 12 and 14, a common incoming fiber suspension 16, an outgoing fiber suspension 18 and a gas / gas mixture 20 to be mixed, and a rotatable second end an internally arranged rotor 15 22. The rotor 22 consists of vanes and agitating members suitably mounted on the shaft 24. The shaft 24 of the rotor 22 is connected to conventional actuators (not shown).

20 Kuvion 1 suoritusmuodossa käsiteltävä kuitususpensio syöte tään joko radiaalisesti tai tangentiaalisesti sekoitinpesä-än 10 järjestetyn yhteen 16 ja pesän seinämässä olevan aukon 26 kautta ensimmäiseen sekoituskammioon 28, ns. esi-sekoitustilaan, johon myös sekoitettava kaasu tuodaan kuvi-25 on suoritusmuodossa sekoitinpesän 10 päädyssä 12 olevasta yhteestä 20. Tosin kyseinen kaasunsyöttöyhde on myös mahdollista järjestää pesän seinämään 30 (esitetty mm. kuviossa 2), kuitususpension syöttöyhteeseen 16 tai jopa jonkin verran kauemmas sekoittimesta tulevan massan syöttöputkeen 30 (ei esitetty). On ainoastaan pidettävä huolta siitä, että kaasua ei syötetä niin aikaisin massan joukkoon, että olennainen osa siitä ehtisi kulua reaktioissa ennen sen tehokasta sekoittamista massan joukkoon, jolloin olisi myös luonnollisesti vaarana, että osa kuitususpensiosta tulisi 35 käsitellyksi liian tehokkaasti eli kuidut itsesään ehtisi vät vaurioitua.In the embodiment of Figure 1, the fiber suspension to be treated is fed either radially or tangentially through a joint 16 arranged in the mixer housing 10 and an opening 26 in the wall of the housing to the first mixing chamber 28, the so-called Fig. 25 is in the embodiment from the connection 20 at the end 12 of the mixing housing 10. However, it is also possible to arrange this gas supply connection in the housing wall 30 (shown, inter alia, in Figure 2), in the fiber suspension supply connection 16 or even somewhat further from the mixer. to the pulp supply pipe 30 (not shown). It is only necessary to ensure that the gas is not fed into the pulp so early that a substantial part of it is consumed in the reactions before it is effectively mixed with the pulp, which would naturally run the risk of part of the fiber suspension being treated too efficiently, i.e. the fibers themselves.

• 98794 6• 98794 6

Sekoittimen roottorin 22 kärki 32 ulottuu edullisesti jonkin matkaa esisekoitustilaan 28, jossa roottorin 22 kärkeen 32 järjestetyt siivet 34 aiheuttavat voimakkaan kuitusus-pension fluidisoinnin, jolla suuret kuituflokit rikotaan ja 5 syötetty kaasu jaetaan tasaisesti koko esisekoitustilaan 28 pienten flokkien välisiin tiloihin. Edullisesti esisekoi-tustilan 28 seinämälle on järjestetty ripoja 36, joilla estetään kuitususpension lähteminen liiallisesti pyörimään roottorin 22 siipien 34 mukana. Edullisimmin rivat jatkuvat 10 koko laitteen pituudelle, mahdollisesti vain muuttaen kor keuttaan sekoittimen eri vyöhykkeillä. Pesän 10 päätyyn 12 on myös mahdollista lisätä kiinteitä sekoituselimiä 38, joiden ainoa tarkoitus on lisätä massan turbulenssia esise-koitustilassa 28 ja estää omalta osaltaan massan liiallinen 15 pyöriminen roottorin 22 mukana. Edullisesti pesän 10 päädyn 12 sekoituselimet 38 sijoittuvat säteen suunnassa roottorin siipien 34 sisäpuolelle välimatkan päähän niistä. Sekä roottorin siivet 34 että pesän seinämällä olevat rivat 36 ovat edullisesti olennaisesti aksiaalisia, joskin myös muun 20 suuntaiset fluidisointielimet voivat tulla kyseeseen. Tar vittaessa roottorin 22 siivet 34 voidaan tehdä jonkin verran kuitususpensiota seuraavalle vyöhykkeelle syöttäviksi. Siipien 34 ja ripojen 36 suuntaa huomattavasti tärkeämpi asia on siipien 34 ja ripojen 36 välimatka ja muut niiden 25 mitat, joiden avulla säädetään esisekoitustilan fluidisoin- titaso sekoitukselle sopivaksi. Tarvittavaan fluidisointi-tasoon vaikuttavia asioita ovat mm. käsiteltävän kuitususpension määrä (t/h), kuitususpension sakeus, sekoitettavan kaasun määrä, kuitujen alkuperä jne. Koska yllämainitut 30 tekijät aiheuttavat mitä moninaisimpia kombinaatioita, ei mitään yleispäteviä mittoja tai mitoitusperiaatteita voida antaa.The tip 32 of the mixer rotor 22 preferably extends some distance into the premix space 28, where the vanes 34 arranged in the tip 32 of the rotor 22 cause intense fluidization of the fiber suspension, breaking the large fiber flocs and distributing the feed gas evenly throughout the premix space. Preferably, ribs 36 are provided on the wall of the premixing chamber 28 to prevent the fiber suspension from rotating excessively with the vanes 34 of the rotor 22. Most preferably, the ribs extend 10 along the entire length of the device, possibly only by changing their height in different zones of the mixer. It is also possible to add fixed mixing members 38 to the end 12 of the housing 10, the sole purpose of which is to increase the turbulence of the pulp in the premixing space 28 and to prevent the pulp 15 from rotating excessively with the rotor 22. Preferably, the agitating members 38 at the end 12 of the housing 10 are located radially inside the rotor blades 34 at a distance therefrom. Both the rotor blades 34 and the ribs 36 on the housing wall are preferably substantially axial, although fluidization means in the other direction 20 may also be considered. If necessary, the blades 34 of the rotor 22 can be made to feed some of the fiber suspension to the next zone. Much more important to the direction of the vanes 34 and fins 36 is the distance between the vanes 34 and fins 36 and the other dimensions thereof 25, by means of which the fluidization level of the premixing space is adjusted to suit the mixing. Issues affecting the required level of fluidization include e.g. the amount of fiber suspension to be treated (t / h), the consistency of the fiber suspension, the amount of gas to be mixed, the origin of the fibers, etc. Since the above 30 factors cause the widest variety of combinations, no universally valid dimensions or sizing principles can be given.

Esisekoitustilaan 28 ulottuva roottorin 22 kärkiosa 32 on 35 esimerkiksi kartiomainen niin, että roottorin 22 pinnan kääntyessä kohti akselin suuntaa siirrytään edellistä voimakkaamman fluidisoinnin vyöhykkeelle ns. homogenointivyö- 7 98794 hykkeelle 40. Kyseisellä vyöhykkeellä 40 kuitususpension ja kaasun seos fluidisoidaan niin tehokkaasti, että käytännöllisesti katsoen kaikki suspensiossa olevat kuituflokit rikotaan niin pieniksi enintään vain muutaman kuidun käsit-5 täviksi mikroflokeiksi, että kaasu voidaan jakaa/annostella tasaisesti kautta koko seoksen. Tässä erittäin voimakkaan turbulenssin vyöhykkeessä 40 päästään sekoittamaan kaasu niin tarkoin mikroflokkien pinnalle, että kaasun kulutus voidaan minimoida ja samalla olla varmoja, että kaikki 10 mikroflokit ja niissä olevat kuidut tulevat tasalaatuisesti käsitellyiksi.The tip portion 32 of the rotor 22 extending into the premixing space 28 is, for example, conical, so that when the surface of the rotor 22 turns towards the direction of the axis, the so-called fluidization zone is moved. homogenization zone 7 to zone 40. In said zone 40, the mixture of fiber suspension and gas is fluidized so efficiently that virtually all of the fiber flocs in the suspension are broken into microflocks of not more than a few fibers that the gas can be evenly distributed / dispensed throughout the mixture. In this zone of very intense turbulence 40 it is possible to mix the gas so precisely on the surface of the microflocks that the consumption of gas can be minimized and at the same time it can be ensured that all 10 microflocks and the fibers therein are treated uniformly.

Homogenointitilan 40 erittäin voimakas fluidisointi saadaan aikaan roottorin 22 pinnalla olevien edullisesti radiaalis-15 ten tappien 42 ja pesän 10 seinämään 30 järjestettyjen ham- mastusten 44 avulla. Mitä tulee mainittujen ns. tappien 42 muotoon, voivat ne olla pyöreitä ja radiaalisia, mutta myös suorakaiteen tai pyramidin muotoiset elimet voivat aivan hyvin tulla kyseeseen. Itse asiassa sekä tapit että ns.Very strong fluidization of the homogenization space 40 is achieved by means of preferably radial pins 42 on the surface of the rotor 22 and teeth 44 arranged in the wall 30 of the housing 10. With regard to the so-called in the form of pins 42, they may be round and radial, but rectangular or pyramidal members may well be considered. In fact, both the pins and the so-called

20 hammastukset voivat olla muodoltaan hyvin samanlaiset.The teeth 20 may be very similar in shape.

Kuviossa 1 on esitetty kaksi roottorin 22 pinnalla kehän suunnassa olevaa tappiriviä 42 ja yksi niiden väliin sijoittuva hammaskehä 44 pesän 10 seinämällä 30. Luonnollisesti sekä tappikehiä 42 että hammaskehiä 44 voi olla kuva-25 tusta poikkeava määrä. Edullisesti viereisten kehien tapit 44 on sijoitettu niin, että ne eivät ole roottorin 22 päädystä katsoen peräkkäin vaan lomittain. Sama koskee myöskin hammastuksia 44, mikäli niitä on enemmän kuin kuvattu yksi hammaskehä. Edullisesti kukin hammaskehä muodostuu pesän 30 seinämään järjestetystä ehjästä renkaasta 46 ja siitä sisäänpäin kohti akselia ulottuvista hampaista 44. Siten virtausta selvästi kuristetaan hammaskehän 44 kohdalla.Figure 1 shows two rows of pins 42 on the surface of the rotor 22 in the circumferential direction and one toothed ring 44 between them on the wall 30 of the housing 10. Of course, both the pin frames 42 and the tooth frames 44 may be different in number than shown. Preferably, the pins 44 of adjacent rings are positioned so that they are not sequentially viewed from the end of the rotor 22 but interleaved. The same applies to the teeth 44 if there are more than one toothed ring described. Preferably, each ring gear is formed by an intact ring 46 arranged in the wall of the housing 30 and teeth 44 extending inwardly thereof towards the shaft. Thus, the flow is clearly restricted at the ring gear 44.

Sekä hampaiden 44 että tappien 42 lukumäärä kussakin kehässä vaihtelee laitteen koosta riippuen välillä 2-15. Toi-35 nen tapa kuristaa virtausta homogenointivyöhykkeellä on luonnollisesti järjestää roottorin tappikehä alkamaan root- 8 98794 torin pinnalle järjestetyn radiaalisesti kohti sekoitin-pesän seinämää ojentuvasta rengasmaisesta laipasta.The number of both teeth 44 and pins 42 in each circumference varies between 2-15 depending on the size of the device. Another way to restrict the flow in the homogenization zone is, of course, to arrange the rotor pin circumference starting from an annular flange extending radially towards the wall of the agitator housing arranged on the surface of the root.

Juuri edellä kuvatulla virtauksen kuristamisella pystytään 5 estämään tulo- ja poistoaukon painevaihtelujen heijastele minen toisiinsa saakka. Pakottamalla kuitususpensiovirtaus läpi riittävän pienestä virtauskanavasta varmistetaan se, että sekoitustapahtumasta saadaan homogenointivyöhykkeellä optimaalinen, jolloin kaasu jakautuu ehdottoman tasaisesti 10 koko kuitususpensioon. Kuviossa 1 kuvatun kuristuksen toi minta on seuraava. Roottorin virtaussuunnassa ensimmäinen tappikehä "heittää" kuitususpension pesän seinämää ja vas-taripaa vasten, josta virtauksen edetäkseen aksiaalisuun-nassa on kuristusta väistääkseen siirryttävä kohti akselia, 15 josta kuristuksen ohitettuaan kuitususpensio jälleen heite tään toisen tappikehän vaikutuksesta vasten pesän seinämää ja vastaripaa.By restricting the flow just described above, it is possible to prevent the pressure fluctuations of the inlet and the outlet from being reflected to one another. Forcing the flow of the fiber suspension through a sufficiently small flow channel ensures that the mixing operation is optimal in the homogenization zone, whereby the gas is absolutely evenly distributed throughout the fiber suspension. The operation of the throttle illustrated in Figure 1 is as follows. In the direction of flow of the rotor, the first pin circumference "throws" against the wall and counter-wall of the fiber suspension housing, from which the flow must constrict to move in the axial direction to avoid a throttle to move towards the shaft, from which the fiber suspension is again thrown against the housing wall.

Homogenointivyöhykettä 40 seuraa heikomman turbulenssin 20 vyöhyke ns. ylläpitovyöhyke 48, jota myös reaktiovyöhyk- keeksi tai poistovyöhykkeeksi kutsutaan. Roottorin 22 halkaisija on kuvion suoritusmuodossa selvästi pienempi kuin homogenointivyöhykkeellä 40 ja roottori 22 on varustettu esisekoitusvyöhykkeen 28 siipiä 34 vastaavilla siivillä 50.The homogenization zone 40 is followed by a zone of weaker turbulence 20, the so-called maintenance zone 48, also referred to as reaction zone or exit zone. In the embodiment of the figure, the diameter of the rotor 22 is clearly smaller than in the homogenization zone 40, and the rotor 22 is provided with vanes 50 corresponding to the wings 34 of the premixing zone 28.

25 Pesän 10 seinämä 30 ylläpitovyöhykkeellä 48 on edullisesti varustettu rivoilla 52, jotka kuitenkin ovat matalampia kuin esisekoitusvyöhykkeen 28 vastaavat rivat 36. Kuten jo vyöhykkeen nimestä voi päätellä, kyseessä olevan vyöhykkeen 48 tarkoitus on ylläpitää riittävän voimakasta turbulenssia 30 tai fluidisointitasoa kuitususpensiossa, jotta kaasu ei pääsisi erottumaan, vaan voisi jatkaa sitä reaktiota, joka tehtiin mahdolliseksi homogenointivyöhykkeen 40 tasaisella kaasun jakamisella lähestulkoon kuitutasolle saakka. Ylläpitovyöhykkeellä 48 on myös tarkoitus kiihdyttää kuitusus-35 pension ja kaasun seoksen pyörimisnopeutta niin, että seos voidaan poistaa laitteesta edullisesti tangentiaalisen yhteen 18 kautta. Kuitenkin pyörimisnopeus on pidettävä ta- 9 98794 solia, joka ei anna kaasulle mahdollisuutta erottua roottorin 22 ympärille. Tällaista kaasun erottumispyrkimystä voidaan vielä vaikeuttaa järjestämällä pesän 10 päätyyn 14 kiinteät roottorin 22 siipien 50 ja roottorin 22 pinnan 5 välille sijoittuvat edullisesti aksiaalisesta ylläpitovyö- hykkeelle 48 ulottuvat siivet 54. Kun roottorin 22 siivillä 50 kuitususpensiolle on annettu sopiva liikenopeus ja kun poistoyhde 18 on muotoiltu virtausopillisesti oikein, saadaan kuitususpensio-kaasuseos poistettua sekoittimesta 10 niin, että kaasu ei pääse erottumaan, vaan jäännöskaasussa oleva valkaisukemikaali voi esteettä jatkaa reaktiota myös poistoputkessa ja/tai sitä seuraavassa varsinaisessa val-kaisureaktorissa, mikäli sellainen katsotaan tarpeelliseksi. Kyseistä erillistä valkaisureaktoria ei kuitenkaan 15 tarvita, mikäli kuitususpensio-kaasuseoksen viipymäaika ylläpito- tai reaktiovyöhykkeessä saadaan otsonivalkaisulle riittäväksi. Useimmissa tapauksissa tämä kylläkin vaatii reaktiovyöhykkeen huomattavaa pidentämistä, josta seuraa ylimääräistä energiankulutusta, jos halutaan koko ajan 20 ylläpitää riittävää turbulenssitasoa kaasun erottumisen eliminoimiseksi.The wall 30 of the housing 10 in the maintenance zone 48 is preferably provided with ribs 52 which, however, are lower than the corresponding ribs 36 of the premixing zone 28. As can be seen from the name of the zone, the zone 48 is intended to maintain a sufficiently strong turbulence 30 or fluidization level in the fiber suspension. to stand out, but could continue the reaction made possible by the even gas distribution of the homogenization zone 40 to almost the fiber level. The maintenance zone 48 is also intended to accelerate the rotational speed of the mixture of fiber-35 pension and gas so that the mixture can be removed from the device, preferably via a tangential joint 18. However, the rotational speed must be kept at a level that does not allow the gas to separate around the rotor 22. Such a gas separation tendency can be further complicated by arranging at the end 14 of the housing 10 fixed vanes 54 between the blades 50 of the rotor 22 and the surface 5 of the rotor 22, preferably extending from the axial maintenance zone 48. When the fiber suspension has a suitable velocity correctly, the fiber suspension-gas mixture can be removed from the mixer 10 so that the gas cannot separate, but the bleaching chemical in the residual gas can continue the reaction without hindrance in the exhaust pipe and / or in the subsequent bleaching reactor, if deemed necessary. However, this separate bleaching reactor is not required if the residence time of the fiber suspension-gas mixture in the maintenance or reaction zone is sufficient for ozone bleaching. In most cases, however, this will require a considerable lengthening of the reaction zone, resulting in additional energy consumption if a sufficient level of turbulence is to be maintained at all times to eliminate gas evolution.

Kuviossa 2 esitetään keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen sekoitin. Kuvion mukaisessa ratkaisus-25 sa sekoittimen roottorin 122 halkaisijaa ei pienennetä homogenointivyöhykkeen 40 jälkeen, vaan sitä kasvatetaan kartiomaisella välikappaleella 156 niin, että päästään poistoaukon 18 kohdalla suhteellisen suurihalkaisijäiseen roottoriin 122, jonka pinnalla on ripoja 158 turbulenssi-30 tason säilyttämiseksi riittävän korkeana kaasun pitämiseksi tasaisesti jakautuneena kautta koko suspension. Kuvion suoritusmuodossa esitetään myös toinen hammaskehä 144, joka sijoittuu kartiomaisen välikappaleen 156 kohdalle ja jonka hampaiden ei siten tarvitse ulottua niin syvälle homoge-35 nointitilaan 40. Edelleen kuvion suoritusmuodossa esisekoi- tusvyöhykkeellä 28 roottorin 122 kärjessä 132 olevat siivet 134 ovat muodoltaan hieman kuvion 1 suoritusmuodosta poik- 10 98794 keavat. Toisin sanoen siipien 134 kiinnityskohdasta homo-genointivyöhykettä 40 kohti ojentuvat siipien jatkeet on jätetty pois. Luonnollisesti kuviossa 2 esitettyjä eri variaatioita voidaan soveltaa yksitellen ilman mitään tar-5 vettä käyttää kaikkia juuri nimenomaan kuvion esittämällä tavalla. Kuviossa 2 esitetään lisäksi se, että kaasun tulo-yhde 120 voi olla sekoitinpesän seinämässä 130 ja että massan tuloaukko voi olla myös kulma-asemassa poistoaukon 18 suhteen (90° kulma esitetty).Figure 2 shows a mixer according to another preferred embodiment of the invention. In the illustrated solution 25, the diameter of the agitator rotor 122 is not reduced after the homogenization zone 40, but is increased by a conical spacer 156 so as to reach a relatively large diameter rotor 122 at the outlet 18 having fins 158 on the surface to maintain a sufficiently high turbulence level. through the entire suspension. The embodiment of the figure also shows a second toothed ring 144 located at the conical spacer 156 and thus not having to extend its teeth so deep into the homogenization space 40. Further in the premixing zone 28, the blades 134 at the tip 132 of the rotor 122 are slightly different from the embodiment of Figure 1. - 10 98794 keavat. That is, wing extensions extending from the attachment point of the wings 134 toward the homogenization zone 40 are omitted. Of course, the various variations shown in Figure 2 can be applied individually without any need to use all of them exactly as shown in the figure. Figure 2 further shows that the gas inlet 120 may be in the agitator housing wall 130 and that the pulp inlet may also be at an angular position with respect to the outlet 18 (90 ° angle shown).

1010

Kuviossa 3 esitetään keksinnön erään edullisen kolmannen suoritusmuodon mukainen sekoitin, joka voi muulta rakenteeltaan olla joko kuvion 1 (esitetty kuviossa) tai kuvion 2 tai niissä esitettyjen variaatioiden jonkin eri kombinaa-15 tion mukainen paitsi, että kuitususpension tuloaukko 226 on kuvion 3 ratkaisussa aksiaalinen ja kaasun (kuviossa esitetty) tuloyhde 220 radiaalinen. Toisin sanoen kuitususpension tuloaukko 226 sijoittuu edullisesti pesän päätyyn 12 ja kaasun tuloyhde 220 edullisesti pesän 10 seinämään 20 30.Fig. 3 shows a mixer according to a preferred third embodiment of the invention, which may have a different construction according to either Fig. 1 (shown in Fig.) Or Fig. 2 or some combination of variations shown therein, except that the fiber suspension inlet 226 is axial and gas (shown in the figure) input connection 220 radial. That is, the fiber suspension inlet 226 is preferably located at the end 12 of the housing and the gas inlet 220 is preferably located in the wall 20 30 of the housing 10.

Kuviossa 4 esitetään vielä eräs vaihtoehto aiemmissa kuvioissa esitetylle roottorin kärkiosalle, joka voi kuvion mukaisesti olla varustettu lähes tai jopa akselilinjalle 25 saakka ulottuvilla sekoitinsiivillä 360 aiempien suoritus muotojen akselin suuntaisten, mutta välimatkan päähän akselista sijoittuvien, siipien 334 lisäksi. Kuviossa on myös esitetty se mahdollisuus, että roottorin 22 halkaisija voi olla käytännöllisesti katsoen vakio koko roottorin 22 pi-30 tuudelta, siis ainakin homogenointivyöhykkeellä 40 ja yllä- pitovyöhykkeellä 48.Figure 4 shows another alternative to the rotor tip shown in the previous figures, which according to the figure may be provided with agitator blades 360 extending almost or even up to the axis 25 in addition to the axial but spaced apart blades 334 of the previous embodiments. The figure also shows the possibility that the diameter of the rotor 22 may be practically constant over the entire length of the rotor 22, i.e. at least in the homogenization zone 40 and the maintenance zone 48.

EsimerkkiExample

Suoritetuissa kokeissa verrattiin erään tunnetun kemikaa-lisekoittimen suurten kaasumäärien sekoittamiseen modifioi- 35 11 98794 tua versiota keksintömme mukaiseen sekoittimeen. Helpoimmaksi tavaksi vertailla mainittuja sekoittimia todettiin sekoittamiseen tarvittavan energian muutoksen seuraaminen kaasu-kuitususpensioseoksen kaasumäärän funktiona. Suorit-5 tamissamme kokeissa on nimittäin todettu, että optimaali sessa sekoituksessa sekoitustehon tarpeen tulisi pienentyä samassa suhteessa kuin kaasua suspensioon lisätään. Toisin sanoen 20 %:n kaasulisäyksen tulisi laskea sekoitustehoa vain noin 20 %:lla.The experiments performed compared a modified version of a known chemical mixer for mixing large amounts of gas with a mixer according to our invention. The easiest way to compare said mixers was to monitor the change in energy required for mixing as a function of the amount of gas in the gas-fiber suspension mixture. Indeed, in our experiments, it has been found that in optimal mixing, the need for mixing power should be reduced in proportion to the amount of gas added to the suspension. In other words, a 20% gas addition should reduce the mixing power by only about 20%.

1010

Kuviossa 5 esitetään tekniikan tason mukaisen modifioidun kemikaalisekoittimen tehonkulutuksen lasku kaasupitoisuuden ja roottorin kierrosnopeuden funktiona. Kuviossa on verrattu 20 % kaasua sisältävän massan sekoittamiseen tarvittavaa 15 tehoa pelkän kaasuttoman massan sekoittamiseen tarvittavaan tehoon. Toisin sanoan 100 %:n viiva kertoo pelkän massan sekoittamiseen tarvittavan tehon ja alemmat käyrät 20 % kaasua sisältävän massan sekoittamiseen tarvittavan tehon suhteellisen määrän. Voidaan nähdä, että esimerkiksi ko-20 keissa käytetyllä kierrosnopeusalueella tekniikan tason mukaisen sekoittimen tehonkulutus vaihteli kaasupitoisella massalla noin 40 % ja 23 %:n välillä kaasuttoman massan sekoittamiseen tarvittavasta tehosta. Keksinnön mukaisella sekoittimellä tehonkulutus oli välillä 78 - 82 prosenttia 25 kautta koko kierroslukualueen. Toisin sanoen keksinnön mu kaisella sekoittimella tehonkulutus laski vain 18 - 22 prosenttia, kun taas tekniikan tason mukaisella sekoittimella lasku oli 60 - 77 prosenttia.Figure 5 shows the decrease in power consumption of a prior art modified chemical mixer as a function of gas concentration and rotor speed. The figure compares the power required to mix the 20% gaseous mass with the power required to mix the gaseous mass alone. In other words, the 100% line indicates the relative amount of power required to mix the pulp alone, and the lower curves indicate the relative amount of power required to mix the mass containing 20% gas. It can be seen that, for example, in the speed range used in the experiments, the power consumption of the prior art mixer at gaseous mass varied between about 40% and 23% of the power required to mix non-gaseous mass. The mixer according to the invention had a power consumption of between 78 and 82% over the entire speed range. In other words, the mixer according to the invention reduced the power consumption by only 18 to 22%, while the mixer according to the prior art reduced the power consumption by 60 to 77%.

30 Selitys tekniikan tason sekoittimen tehonkulutuksen valta vaan pienenemiseen on se, että suuri osa sekoittimen sekoittavista elementeistä pyörii kaasukuplassa, jolloin luonnollisesti tehontarve pienenee lähes olemattomiin. Vastaavasti keksintömme mukaisen sekoittimen pieni tehonku-35 lutuksen väheneminen tarkoittaa sitä, että tehontarve vähe nee vain sen määrän, minkä kaasun lisäys pienentää massan tiheyttä. Toisin sanoen tekniikan tason mukainen sekoitin 12 98794 ei ole pystynyt sekoittamaan kaasua juuri ollenkaan, vaan kaasu on päässyt erottumaan sekoitinelimien ympärille.30 The explanation for the power but reduction of the power consumption of the mixer in the prior art is that a large part of the mixing elements of the mixer rotates in a gas bubble, whereby the power requirement is naturally reduced to almost non-existent. Correspondingly, the small reduction in power consumption of the mixer according to our invention means that the power requirement is reduced only by the amount by which the addition of gas reduces the density of the pulp. In other words, the prior art mixer 12 98794 has not been able to mix the gas at all, but the gas has been allowed to separate around the mixer members.

Kuten edellä esitetystä huomataan, on pystytty kehittämään 5 aiempia prosessiin sovellettuja laitteita huomattavasti luotettavammin toimiva kemikaalisekoitin, jolla pystytään sekoittamaan suuria kaasumääriä keskisakeaan massaan ilman pelkoa kaasun erottumisesta sen enempää kesken sekoitusta-pahtuman kuin suspensiota sekoittimesta poistettaessa.As can be seen from the above, it has been possible to develop a chemical mixer that is much more reliable than previous equipment used in the process, capable of mixing large amounts of gas into a medium thick mass without fear of gas separation either during the mixing operation or when removing the suspension from the mixer.

10 Vaikka edellä olevissa kuvioissa on kussakin esitetty eri laisia rakenteita, ovat kaikki rakenteet vaihto- ja kom-binointikelpoisia, joten on selvää, että eri kuvioissa esitettyjä rakenteita voidaan yhdistellä vapaasti.Although different structures are shown in each of the above figures, all structures are interchangeable and combinable, so it is clear that the structures shown in the different figures can be freely combined.

15 Kuten vaatimuksista hyvin käy ilmi keksintöön kuuluu myös sellaisen suoritusmuoto, jossa sekä esisekoitusvyöhyke että ylläpitovyöhyke on poistettu kuvioissa esitettyyn ratkaisuun nähden. Toisin sanoen homogenointivyöhyke kyllä pystyy hoitamaan koko sekoitustapahtuman. Ainoa sen yksinomaista 20 käyttöä vastaan oleva seikka on sen vaatima suuri teho, jonka minimoimiseksi homogenointivyöhykettä edeltävä ja seuraava vyöhyke on otettu käyttöön.As is well apparent from the claims, the invention also includes an embodiment in which both the premixing zone and the maintenance zone are removed with respect to the solution shown in the figures. In other words, the homogenization zone can handle the entire mixing operation. The only objection to its exclusive use is the high power it requires to minimize the upstream and downstream zones.

Claims (27)

1. Förfarande för inblandning av stora gasmängder i en fibersuspension av mediurokonsistens (8 - 25 %) med hjälp av 5 en roterande rotor anordnad i ett blandarhus, vilket förfarande bestär huvudsakligen av följande steg: a) nämnda gas och fibersuspension införs i blandaren, b) nämnda gas inblandas i fibersuspensionen son är i ett fluidiserat tillständ och c) blandningen som ästadkommits pä detta sätt 10 mätäs ut ur blandaren, kännetecknat därav, att steg b) fördelas ätminstone i tvä delar: b2) homogeniseringsdel, i vilken fibersuspensionen fluidiseras ända till fiber- och mikroflocksnivän och gasen leds tili kontakt med varje fiber/mikroflock, och under vilken del strömningen av gas-15 fibersuspensionsblandningen stryps sä, att inverkan av tryckvariationerna som förorsakas av fibersuspensionens inloppsströmning och/eller utloppsströmning pä blandningsprocessen elimineras, och i b3> uppehälls-/reaktionsdel, i vilken gas-fibersuspensionsblandningens 20 fluidiseringsnivä upprätthälls sä hög, att den är tillräcklig för att förhindra bildningen av gasbubblor samt gasavskiljningen.A method for admixing large quantities of gas into a media suspension of media consistency (8-25%) by means of a rotary rotor arranged in a mixer housing, which process consists mainly of the following steps: a) said gas and fiber suspension is introduced into the mixer; ) the gas involved in the fiber suspension is in a fluidized state and c) the mixture obtained in this way is measured out of the mixer, characterized in that step b) is at least divided into two parts: b2) homogenizing part, in which the fiber suspension is fluidized all the way to the fiber and micro flock level and the gas are brought into contact with each fiber / micro flock, during which part the flow of the gas-fiber suspension mixture is suppressed, so that the influence of the pressure variations caused by the inlet flow and / or outlet flow on the mixing process is eliminated, and is eliminated. - / reaction portion in which the gas-fiber suspension mixture 20 f the level of fluidization is maintained so high that it is sufficient to prevent the formation of gas bubbles and the gas separation. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, 25 att i steg b) före delsteg b2) ingär därjämte ett delsteg bl) förblandning, i vilken fibersuspensionen fluidiseras ända tili flocknivän och gasen fördelas jämnt i hela suspensionen. 302. A method according to claim 1, characterized in that in step b) before sub-stage b2) there is also included a sub-stage b) premix, in which the fiber suspension is fluidized all the way to the flock level and the gas is evenly distributed throughout the suspension. 30 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat . därav, att fibersuspensionens rotationsrörelse som förorsakas av rotorn bromsas utan avbrott under delsteg b2). 35Method according to claim 1 or 2, characterized. hence, the rotational movement of the fiber suspension caused by the rotor is braked without interruption during step b2). 35 4. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att fibersuspensionens rotationsrörelse som förorsakas av rotorn bromsas under varje delsteg a), b) och c). 987944. A method according to claim 1, characterized in that the rotational movement of the fiber suspension caused by the rotor is slowed during each step a), b) and c). 98794 5. Anordning för inblandning av Stora gasraängder i en fibersuspension av mediumkonsistens (8 - 25 %), vilken anordning bestär huvudsakligen av ett blandarhus (30), dess tvä gavlar (12, 14), ätminstone tvä i nämnda blandarhus 5 (30) anordnade ledningar (16, 18), dvs. ledningar för fibersuspensionen som skall behandlas och för gas-fibersuspensionsblandningen son skall natas ut ur anordningen, samt av en inom huset (30) anordnad roterande rotor (22) och dess axel (24), kännetecknad därav, att 10 huset (30) i anordningen är i axelriktningen fördelat ätminstone i tvä av följande zoner: en förblandningszon (28), honogeniseringszon (40) och uppehälls- dvs. reaktionszon (48), och att inom nämnda homogeniseringszon finns anordningar (42, 44, 46, 144) bäde för strypning av 15 strömningen och homogenisering av gas-fibersuspensions blandningen .Apparatus for admixing large gas volumes in a medium consistency fiber suspension (8 - 25%), which consists mainly of a mixer housing (30), its two ends (12, 14), at least two arranged in said mixing housing 5 (30). conduits (16, 18), i.e. lines for the fiber suspension to be treated and for the gas-fiber suspension mixture to be wet out of the device, and by a rotating rotor (22) arranged within the housing (30) and its shaft (24), characterized in that the housing (30) in the device is distributed in the axial direction at least in two of the following zones: a pre-mixing zone (28), homogenization zone (40) and a living zone. reaction zone (48), and within said homogenization zone there are devices (42, 44, 46, 144) bed for throttling the flow and homogenizing the gas-fiber suspension mixture. 6. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att nämnda anordningar bestär ätminstone av en ätminstone vid 20 den ena av nämnda rotor (22) och blandarhus (30) anordnad strypring (46) och av blandningsorgan (42) som fungerar tillsammans med densamma.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said devices comprise eating at least one eating at least one of said rotor (22) and mixer housing (30) and ring mixer (46) and of mixing means (42) working together with the same. 7. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att 25 huset (30) i anordningen är i axelriktningen fördelat i tre zoner: en förblandningszon (28), homogeniseringszon (40) och uppehälls- dvs. reaktionszon (48).7. Device according to claim 5, characterized in that the housing (30) of the device is distributed in the axial direction in three zones: a pre-mixing zone (28), homogenization zone (40) and a housing, ie. reaction zone (48). 8. Anordning enligt patentkravet 5 eller 7, kännetecknad 30 därav, att förblandningszonen (28) är försedd med anordningar (34, 36, 38, 134, 334, 360) för fluidisering av nämnda fibersuspension ända tili flocknivän och för fördelning av nämnda gas jämnt inom hela förblandningszonen (28). 358. Apparatus according to claim 5 or 7, characterized in that the pre-mixing zone (28) is provided with devices (34, 36, 38, 134, 334, 360) for fluidizing said fiber suspension to the flock level and for distributing said gas evenly. within the entire premix zone (28). 35 9. Anordning enligt patentkravet 5 eller 7, kännetecknad därav, att homogeniseringszonen (40) är försedd med 98794 anordningar (42, 44, 46, 144) för fluidisering av den inom förblandningszonen (28) blldade gas-fibersuspensions-blandningen ända till fiber- eller roikroflocksnivän och för ledning av nämnda gas till kontakt med varje 5 fiber/mikroflock.9. Device according to claim 5 or 7, characterized in that the homogenization zone (40) is provided with 98794 devices (42, 44, 46, 144) for fluidising the gas-fiber suspension mixture mixed within the premix zone (28). or ro-floc level and for conducting said gas into contact with each fiber / micro-floc. 10. Anordning enligt patentkravet 5 eller 7, kännetecknad därav, att uppehälls- dvs. reaktionszonen (48) är försedd med anordningar (50, 52, 54, 158) för att upprätthälla 10 turbulensnivän i den inom homogeniseringszonen (40) bildade homogena gas-fibersuspensionsblandningen sä hög att den är tillräcklig för att förhindra bildningen av gasbubblor och för att hälla blandningen homogen.10. Device according to claim 5 or 7, characterized in that the reaction zone (48) is provided with means (50, 52, 54, 158) to maintain the level of turbulence in the homogeneous gas-fiber suspension mixture formed within the homogenization zone (40) sufficient to prevent the formation of gas bubbles and to cure the mixture is homogeneous. 11. Anordning enligt patentkravet 8, 9 eller 10, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär en rotor (22), vilken eller en del av vilken sträcker sig frän den ena gaveln (14) av anordningen genom hela anordningen till närheten av den motsatta andra gaveln (12).Device according to Claim 8, 9 or 10, characterized in that said device comprises a rotor (22), which or part thereof extends from one end (14) of the device through the entire device in the vicinity of the opposite device. the second end (12). 12. Anordning enligt patentkravet 8, 9 eller 10, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär blandningsorgan (50, 158) anordnade pä rotorns (22) yta.12. Device according to claim 8, 9 or 10, characterized in that said means include mixing means (50, 158) arranged on the surface of the rotor (22). 13. Anordning enligt patentkravet 12, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär pä den inre ytan av blandarhuset (30), anordnade blandningsorgan (52) som fungerar tillsammans med rotorns (22) blandningsorgan (50, 158). 3013. Apparatus according to claim 12, characterized in that, in said devices, mixing means (52) arranged on the inner surface of the mixer housing (30) which cooperate with the mixing means (50, 158) of the rotor (22). 30 14. Anordning enligt patentkravet 12, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär vid ätminstone den ena gaveln (14) av blandarhuset (30) anordnade blandningsorgan (54) som fungerar tillsammans med rotorns (22) 35 blandningsorgan (50).Device according to claim 12, characterized in that said devices include at least one end (14) of the mixing means (54) arranged by the mixer housing (30) which cooperates with the mixing means (50) of the rotor (22). 15. Anordning enligt patentkravet 13 eller 14, kännetecknad 98794 därav, att nämnda blandningsorgan (52, 54) är placerade pä ett radiellt avständ frän rotorns (22) blandningsorgan (50, 158).Device according to claim 13 or 14, characterized in that said mixing means (52, 54) are located at a radial distance from the mixing means (50, 158) of the rotor (22). 16. Anordning enligt patentkravet 8, 9 eller 10, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär lister (36, 52) pä blandarhusets (30) vägg samt rotorns (22) blad (34, 134, 334, 50, 158) som ligger i radialriktningen pä ett avständ frän nämnda lister (36, 52). 10Device according to claim 8, 9 or 10, characterized in that said devices include moldings (36, 52) on the wall of the mixer housing (30) and the blades (34, 134, 334, 50, 158) which lie in the radial direction at a distance from said moldings (36, 52). 10 17. Anordning enligt patentkravet 8, 9 eller 10, kännetecknad därav, att i nämnda anordningar ingär pä rotorns (22) yta anordnade tappformiga organ (42) och med dessa samverkande blandningsorgan (44, 46, 144) som 15 sträcker sig inät frän blandarhusets (30) vägg.Device according to Claim 8, 9 or 10, characterized in that in said devices there are provided pin-shaped means (42) arranged on the surface of the rotor (22) and with these co-operating mixing means (44, 46, 144) extending in mesh from the mixer housing. (30) wall. 18. Anordning enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, att nämnda tappformiga organ (42) är anordnade att sträcka sig utät frän det ringformiga stycket anordnat pä rotorn 20 (22) yta.18. Device according to claim 17, characterized in that said pin-shaped means (42) are arranged to extend outwardly from the annular piece arranged on the surface of the rotor 20 (22). 19. Anordning enligt patentkravet 13, kännetecknad därav, att nämnda blandningsorgan (44, 144) är anordnade att sträcka sig utät frän det ringformiga stycket (46) fäst vid 25 insidan av blandarhusets (30) vägg.19. Apparatus according to claim 13, characterized in that said mixing means (44, 144) are arranged to extend leaking from the annular piece (46) attached to the inside of the wall of the mixer housing (30). 20. Anordning enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att nämnda ringformiga stycken (46) utgör nämnda anordningar för strypning av strömningen. 3020. Device according to claim 19, characterized in that said annular pieces (46) constitute said devices for throttling the flow. 30 21. Anordning enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att nämnda blandningsorgan (44, 144) är tandningar i den inre kanten av nämnda ring (46).Apparatus according to claim 19, characterized in that said mixing means (44, 144) are teeth in the inner edge of said ring (46). 22. Anordning enligt patentkraven 13 och 17, kännetecknad därav, att bäde de tappformiga organen (42) och blandningsorganen (44, 144) som sträcker sig utät frän « 98794 husets (30) vägg stär i rader som är parallella med orakretsen.22. Apparatus according to claims 13 and 17, characterized in that both the pin-shaped means (42) and the mixing means (44, 144) extending leaking from the wall of the housing (30) are reinforced in rows which are parallel to the circuit. 23. Anordning enligt patentkravet 22, kännetecknad därav, 5 att de tappformiga organen (42) och blandningsorganen (44, 144. som sträcker sig utät frän husets (30) vägg stär i axialriktningen pä ett avständ frän varandra.23. Apparatus according to claim 22, characterized in that the pin-shaped means (42) and the mixing means (44, 144) extending outwardly from the wall of the housing (30) in the axial direction at a distance from each other. 24. Anordning enligt patentkravet 5 eller 7, kännetecknad 10 därav, att strömningens tvärsnittsyta mellan blandarhuset (30) och rotorn (22) är som minst inom homogeniseringszonen (40).Device according to claim 5 or 7, characterized in that the cross-sectional area of the flow between the mixer housing (30) and the rotor (22) is at least within the homogenization zone (40). 25. Anordning enligt patentkravet 17, kännetecknad därav, 15 att antalet de tappformiga blandningsorganen (42) per en tappkrets är 2 - 15.Device according to claim 17, characterized in that the number of the tapping mixers (42) per one tapping circuit is 2-15. 26. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att utloppsledningen för gas-fibersuspensionsblandningen 20 befinner sig vid den ena gaveln av blandarhuset.Device according to claim 5, characterized in that the outlet line for the gas-fiber suspension mixture 20 is located at one end of the mixer housing. 27. Anordning enligt patentkravet 16, kännetecknad därav, att mellan rotorns (22) blad (50) och rotorn (22) finns en öppning som möjliggör strömningen dvs. att bladet (50) är 25 placerat pä ett avständ frän rotorn (22).Device according to claim 16, characterized in that an opening is provided between the blade (50) of the rotor (22) and the rotor (22). that the blade (50) is located at a distance from the rotor (22).
FI940371A 1994-01-25 1994-01-25 A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension FI98794C (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI940371A FI98794C (en) 1994-01-25 1994-01-25 A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension
FI945425A FI103019B1 (en) 1994-01-25 1994-11-18 Process and apparatus for mixing a gaseous chemical in a fiber suspension
CA002140563A CA2140563C (en) 1994-01-25 1995-01-19 Method and apparatus for mixing gaseous chemical to fibre suspension
JP00970195A JP3808520B2 (en) 1994-01-25 1995-01-25 Method and apparatus for mixing gas chemicals into fiber suspensions
ES95100973T ES2124921T3 (en) 1994-01-25 1995-01-25 PROCEDURE AND APPARATUS FOR MIXING GASEOUS CHEMICALS IN FIBER SUSPENSIONS.
AT95100973T ATE171883T1 (en) 1994-01-25 1995-01-25 METHOD AND APPARATUS FOR MIXING A GASEOUS CHEMICAL SUBSTANCE TO FIBER SUSPENSIONS
EP95100973A EP0664150B1 (en) 1994-01-25 1995-01-25 Method and apparatus for mixing gaseous chemical to fibre suspension
DE69505159T DE69505159T2 (en) 1994-01-25 1995-01-25 Method and apparatus for mixing a gaseous chemical substance into fiber suspensions
US08/767,524 US5791778A (en) 1994-01-25 1996-12-16 Method and apparatus for mixing gaseous chemical to fiber suspension
JP2005205646A JP3819017B2 (en) 1994-01-25 2005-07-14 Method and apparatus for mixing gas chemicals into fiber suspensions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI940371 1994-01-25
FI940371A FI98794C (en) 1994-01-25 1994-01-25 A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI940371A0 FI940371A0 (en) 1994-01-25
FI940371A FI940371A (en) 1995-07-26
FI98794B FI98794B (en) 1997-05-15
FI98794C true FI98794C (en) 1997-08-25

Family

ID=8539720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI940371A FI98794C (en) 1994-01-25 1994-01-25 A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI98794C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI98794B (en) 1997-05-15
FI940371A0 (en) 1994-01-25
FI940371A (en) 1995-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI103019B (en) Process and apparatus for mixing a gaseous chemical in a fiber suspension
JP4601165B2 (en) Method and apparatus for supplying chemical agents into a liquid stream
KR100472620B1 (en) Agitator
US5863120A (en) Medium consistency liquid mixture
US4474477A (en) Mixing apparatus
FI67413C (en) FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV FINFOERDELAD FIBERHALTIG ELLER CELLULOSAHALTIG MASS SAMT ANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET
EP0594740B1 (en) Method and apparatus for separating gas from a gaseous material
JP2007532300A (en) Method, apparatus and rotor for homogenizing a medium
US5725306A (en) High efficiency mixer for mixing pulp material and treatment substances
US20130199746A1 (en) Apparatus for mixing a substance into a medium
FI98794C (en) A method and apparatus for mixing a gaseous chemical into a fiber suspension
ES2860750T3 (en) Pulp treatment procedure and arrangement
EP1417378B1 (en) Apparatus for loading fibers in a fiber suspension with calcium carbonate
US3559957A (en) Turbine-type chlorine mixer
KR940007090A (en) Dry polymer activation device and method
FI111397B (en) A method and apparatus for feeding a chemical to a fiber suspension
EP0167060A1 (en) A process for dispersing one fluid in another
SU1331547A1 (en) Apparatus for mixing fibrous suspension with reagents
EA024213B1 (en) Method and apparatus for adjusting the concentration of acids or lyes
FI82725C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER TILLFOERSEL AV KEMIKALIER I EN VAETSKA ELLER SUSPENSION SOM SKALL BEHANDLAS.
EP1009522B1 (en) Method and device for treating an aqueous working medium with at least one treating fluid
PL147251B1 (en) Device for continuous nitridation of cellulose
WO1997005327A1 (en) Method and apparatus for bleaching pulp with a gaseous bleaching reagent

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MA Patent expired