FI98837C - Menetelmä ja laitteisto massan käsittelemiseksi - Google Patents

Description

98837

Menetelmä ja laitteisto massan käsittelemiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto puunjalostusteollisuuden kuitususpensioiden eli yleisemmin 5 sanottuna massan käsittelemiseksi. Erityisesti keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto kohdistuvat massan käsittelyyn valkaisutorneissa. Erityisemmin kyseessä on massan käsittely korotetussa lämpötilassa suoritettavaa valkaisuprosessia varten. Tällaisia korkeita lämpötiloja käyttäviä 10 valkaisuprosesseja ovat mm. happi- ja peroksidivalkaisu.

Ennalta on tunnettua, että edellä mainittuihin tarkoituksiin eli massan lämmittämiseen valkaisua varten käytetään höyryä, jolla massa lämmitetään suoraan. Toisin sanoen 15 prosessi on kuviossa 1 kuvatun kaltainen. Tekniikan tason mukainen laitteisto koostuu massaa valkaisuvaiheeseen syöttävästä ns. MC-pumpusta 1 (prosessi suoritetaan tavallisimmin ns. keskisakeus- eli MC-alueella noin 10 - 15 %:n sa-keudessa), höyrynsyöttimestä 2, sekoittimesta 3, reaktori-20 tornista 4, massan poistolaitteesta 5, puskusäiliöstä 6, massan poistopumpusta 7 ja poistetun höyryn lauhduttimesta 8. Kuten jo edellä kuvatusta laiteluettelosta käy ilmi, valkaisuprosessi toimii seuraavasti: Massa syötetään pumpulla 1 höyrynsyöttölaitteeseen 2, jossa höyryä suoraan 25* massan joukkoon syöttämällä saadaan massan lämpötila kohotettua halutuksi. Höyryn sekoituksen jälkeen massa johdetaan sekoittimeen 3, jonka avulla, paitsi tasoitetaan mahdollisesti höyryn sekoituksessa syntyneet lämpötilaerot, myös sekoitetaan haluttu/halutut valkaisukemikaali/t massan 30 joukkoon. Sekoittimesta 3 massa johdetaan edelleen reak- tiotorniin 4, jossa itse valkaisureaktion annetaan tapahtua. Esimerkiksi peroksidivalkaisussa lämpötila tornissa pidetään noin 100 asteessa ja paine tornin alaosassa noin 10-8 bar ja tornin yläosassa noin 5-3 bar. Massa pois-35 tetaan tornista poistolaitteen 5 avulla puskusäiliöön 6, jossa massasta erottuu siinä vielä oleva höyry puskusäiliön yläosaan ja josta massa poistetaan pumpun 7 avulla. Pus- 2 98837 kusäiliön 6 yläosaan erottunut höyry johdetaan lauhdutti-meen 8, jossa höyrystä otetaan talteen siinä vielä oleva lämpö, jolloin syntyy lauhdevettä.

5 Kuvatussa prosessissa on kuitenkin muutamia haittapuolia.

- Ensinnäkin, massan joukkoon kondensoituu suuri osa höyrystä, jolloin massan sakeus ei enää olekaan sitä, mitä se oli pumpulta 1 lähtiessään.

Toiseksi, paine höyrynsyöttimessä 2 on rajoitetta-10 va noin 9-10 bar:in, koska käytettävissä ei ole korkeammassa paineessa olevaa höyryä. Siten myös prosessipaine reaktiotornissa on rajoittunut edellä mainittuun arvoon.

Kolmanneksi, lämmön talteenottamiseksi ja massan 15 johtamiseksi seuraavaan prosessivaiheeseen tarvi taan suuri puskusäiliö-pumppu-lauhdutin - kombinaatio.

Neljänneksi, lauhduttimen suurin lämpötila on 100 astetta, koska paine alennetaan ulkoilmanpainee-20 seen.

Viidenneksi, lauhduttimesta saatava lauhdevesi on likaista, koska sen mukana saadaan sekä jäämiä valkaisukemikaaleista että valkaisun reaktiotuotteista.

25·

Edellä kuvattujen tekniikan tason mukaisten laitteistojen ja menetelmien haittapuolien korjaamiseksi on kehitetty keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto, joille tunnusmerkilliset seikat käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuk-30 sista.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston eduista kannattaa mm. mainita, että massan sakeus ei muutu lämmitettäessä massaa, 3b - lauhdevesi pysyy puhtaana, se voidaan kierrättää uudelleen, li 3 98837 sen enempää reaktorin painetta kuin lauhduttimen lämpötilaakaan ei tarvitse rajoittaa höyryn vaatimusten mukaan, ei tarvita suurta puskusäiliö-pumppu-lauhdutin -5 kombinaat iota, massan painetta reaktoritornissa voidaan käyttää syöttämään massa seuraavaan prosessivaiheeseen, esimerkiksi pesuriin.

10 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää jo edellä kuvatun tekniikan tason mukaisen valkaisuvaiheen, 15 kuvio 2 esittää keksinnön mukaista menetelmää soveltavan valkaisuvaiheen erään edullisen suoritusmuodon, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään edullisen suoritusmuodon, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään toisen 20 edullisen suoritusmuodon, kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään kolmannen edullisen suoritusmuodon, kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään neljännen edullisen suoritusmuodon, 25· kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään viidennen edullisen suoritusmuodon, kuvio 8 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään kuudennen edullisen suoritusmuodon, kuvio 9 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään seit-30 semännen edullisen suoritusmuodon, kuvio 10 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään kah deksannen edullisen suoritusmuodon, kuvio 11 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään yhdeksännen edullisen suoritusmuodon, 35 kuvio 12 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erään kym menennen edullisen suoritusmuodon, ja 98837 4 kuviot 13a - d esittävät keksinnön mukaisen laitteiston eräiden edullisten suoritusmuotojen mukaisia yksisityiskoh-tia.

5 Kuvion 2 mukaisesti koostuu keksinnön erään edullisen suo ritusmuodon mukaista menetelmää soveltava valkaisuvaihe seuraavista laitteista: Pumppu 10, sekoitin 12, reaktori-torni 20, poistolaite 14 sekä pesuri 16. Käytetty pumppu 10 on edullisesti ns. MC-pumppu, jota käytetään keskisakean 10 massan pumppaukseen keskipakoperiaatteella. Sekoitin 12 on edullisesti esimerkiksi FI- patentissa 82499 tai FI- patenttihakemuksissa 914922 tai940371 kuvatun tyyppinen. Reaktoritorni 20 on varustettu syöttöpäädyssään (kuviossa alapääty, joskin syöttö voi tapahtua myös tornin yläpäädys-15 tä) lämmönvaihtimella 22, joka on järjestetty tornin sisäl le ja jonka eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty kuvioissa 3 - . Vastaavanlainen lämmönvaihdin 42 (eräitä edullisia suoritusmuotoja esitetty kuvioissa ) on järjestetty myös tornin poistopäädyn (kuviossa yläpääty) lähei-20 syyteen.

Lämmönvaihtimen 22 avulla massa lämmitetään epäsuorasti haluttuun lämpötilaan, jolloin lämmönsiirtoväliaineen pysyessä koko ajan erillään lämmitettävästä massasta se ei 25' pääse sekoittumaan massaan ollenkaan. Lämmönsiirtoväliai neen paine ei vaikuta millään tavalla reaktorin prosessi-paineeseen kuin ei myöskään prosessipaine aseta mitään rajoituksia käytettävän lämmönsiirtoväliaineen paineelle. Lämmönvaihtimen 42 avulla massasta otetaan talteen lämpöä 30 esimerkiksi johtamalla lämmönvaihtimeen 42 kylmää vettä, joka virratessaan lämmönvaihtimen läpi kuumenee. Syöttämällä näin saatuun kuumaan veteen lisää lämpöä saadaan niin haluttaessa lämmönvaihtimessa 22 massan lämmittämiseen käytettävää höyryä.

Kuviossa 3 esitetään keksinnän erään edullisen suoritusmuodon mukainen lämmönvaihdin 22. Se koostuu reaktoritornin 20 35 5 98837 sisälle järjestetyistä samankeskisistä rengasmaisista läm-mönsiirtoelementeistä 26, joihin lämmönsiirtoväliaine, edullisesti höyry, johdetaan yhteestä 24. Kukin lämmönsiir-toelementti koostuu edullisesti kahdesta samankeskisestä 5 sylinterimäisestä vaipasta, jotka on päädyistään liitetty toisiinsa päätypinnoilla. Näin muodostuneen suljetun rengasmaisen tilan kautta lämmönsiirtoväliaine virtaa syötöstä poistoon lämmittäen samalla sekä vaippapinnat että sen ulkopintaa pitkin liukuvan massan. Lämmönsiirtoelementit 26 10 on kytketty toisiinsa edullisesti yläreunojensa läheisyy destä kanavilla 28, jota kautta lämmönsiirtoväliaine johdetaan kaikkiin rengasmaisiin elementteihin 26. Samalla kanavat 28 toimivat myös lämmönsiirtoelementtien 26 kannattimi-na. Edullisesti tornin vastakkaisella puolella lämmönsiir-15 toelementtien 26 alareunat on kytketty toisiinsa kanavilla 32, jota kautta lauhtunut höyry ja lauhdevesi johdetaan pois elementeistä ja pois tornista yhteen 34 kautta. Niillä osin lämmönsiirtoelementtejä 26, joita ei ole tuettu kanavilla 28 tai 32 tornin seinään, käytetään tukitankoja 30 20 niin, että elementit tulevat riittävän luotettavasti tue tuiksi paikoilleen. Kuviossa 3 on myös esitetty katkoviivoilla, kuinka tornin 20 seinämän sisäpinta on edullisesti varustettu omalla lämmönsiirtoelementillään 26, jolloin tornin seinämän pintaa pitkin liukuva massa tulee myös 25· lämmitetyksi.

Kuviossa 4 on esitetty, kuinka sekä syötettävän lämmönsiir-toväliaineen yhde 24’ että poistettavan lämmönsiirtoväliai-neen yhde 34' voidaan järjestää samalle puolelle tornia 20 30 ilman vaaraa siitä, että lämmönsiirtoväliaine pääsisi vir taamaan suoraan syötöstä poistoon. Kuvion mukaisessa ratkaisussa kuhunkin lämmönsiirtoelementtiin 26’ on järjestetty väliseinä 36 syöttö- ja poistokanavien 28’ ja 32' välille. Väliseinällä varmistetaan se, että väliaine joutuu 35 kiertämään koko elementin päästäkseen pois laitteesta.

Kuviossa on myös esitetty, kuinka elementit 26' on säteit-täisesti tuettu tangoilla 30 tornin 20 seinämään.

6 98837

Kuviossa 5 esitetään keksinnön toisen ja kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaiset ratkaisut, joista ensimmäisessä lämmönsiirtoelementit 38 on järjestetty riippumaan niihin lämmönsiirtoväliainetta syöttävistä kanavista 28'' tai 5 vastaavasti niitä tukevista tangoista 30'. Kuviossa on myös, toisena suoritusmuotona, näytetty, kuinka elementtien 38 pinnan ei tarvitse suinkaan olla sileä, vaan se voi yhtä hyvin olla kuvion mukaisella tavalla poimutettu. Tarkoituksena on parantaa massan lämpenemistä elementtien 38 väli-10 sissä rengasmaisissa virtauskanavissa aiheuttamalla massaan turbulenssia, joka sekoittaa elementtien 38 pintaa pitkin liikkuvat massapartikkelit kauempana kanavissa liikkuvien partikkelien kanssa.

15 Kuviossa 6 esitetään vielä eräs keksinnön mukaisen lait teiston edullinen suoritusmuoto, jolle on ominaista, että lämmönvaihdin 22' on järjestetty tornin 20’ kartiomaiseen pohjaosaan, jolloin lämmönsiirtoelementit 26' koostuvat kartiopinnoista. Näin on pystytty varmistamaan, että mis-20 sään vaiheessa ylöspäin tapahtuvaa virtausta massan vir- tauspoikkipinta-ala ei pääse pienenemään, vaan se kasvaa tasaisesti. Toki on myös mahdollista pitää massan virtaus-poikkipinta-ala vakiona muuttamalla elementtien 26’ sisäistä poikkipinta-alaa vastaamaan tornin virtauspoikkipinta-25 alan muutosta.

Mitä tulee lämmönvaihtimeen 42 ja sen rakenteeseen, voidaan todeta, että sen rakenne on olennaisesti sama kuin lämmönvaihtimen 22. Toisin sanoen kuviossa 7 on esitetty lämmön-30 vaihdin 42, joka koostuu reaktoritornin 20 seinämän läpi johdetusta yhteestä 44, jota kautta tuodaan kylmää lämmönsiirtoväliainetta, edullisesti vettä lämmönvaihtimeen.

Kanavia 48 pitkin lämmönsiirtoväliaine johdetaan lämmön-siirtoelementteihin 46, jotka voivat olla esimerkiksi kuvi-35 on mukaisesti sylinterimäisiä ja sileäpintaisia. Elementit 46 on varustettu myös kanavilla 52, jota kautta lämpöä massasta talteenottanut lämmönsiirtoväliaine johdetaan pois I; 7 98837 reaktoritornista 20 ja poistetaan edelleen yhteen 54 välityksellä. Kuvion ratkaisussa on näytetty, kuinka lämmön-siirtoväliaineen syöttöyhde 44 on elementtien 46 alareunan tasalla ja poistoyhde yläreunan tasalla. Näin voidaan käyt-5 tää hyväksi väliaineen luontaista taipumusta virrata ylös päin lämmetessään.

Kuviossa 8 esitetään toinen ratkaisu lämmönvaihtimelle 42, joka rakenne on myös sovellettavissa aivan vastaavalla 10 tavalla lämmönvaihtimeen 22. Tässä suoritusmuodossa lämmön- siirtoelementit 46, joista uloin on sijoitettu reaktoritor-nin 20 seinämän yhteyteen on varustettu massaa vasten olevalta ulkopinnaltaan joko kehän suuntaisilla rengasmaisilla rivoilla 56 tai spiraalimaisilla rivoilla 56'. Ripojen 56 15 ja 56' tarkoitus aiheuttaa virtaavaan massaan jonkin verran turbulenssia niin, että elementtien 46 pinnalla lämmennyt massa sekoittuisi kauempana elementtien 46 pinnasta virtaavaan massaan, jolloin massa lämpenisi tasaisemmin. Kuten kuviosta nähdään rivat 56 on sijoitettu edullisesti kaik-20 kiin lämmönsiirtopintoihin eli molemmin puolin kutakin elementtiä 46. Edelleen on edullista, että elementtien vastakkain asettuvilla pinnoilla olevat rivat sijoitetaan lomittain niin, että virtauspoikkipinta-ala elementtien välillä pysyy käytännöllisesti katsoen vakiona. Kuviossa 25: esitetty ripa 56' on spiraalimainen, jolloin se lomittuu samalla tavalla kuin kehän suuntaiset rivat 56. Paitsi kuvattuja suorakulmion muotoisia ripoja voidaan käyttää myös kolmiomaisia tai kaarevapintaisia ripoja. Lämmönsiirron tehostamiseksi on mahdollista myös käyttää olennaisesti 30 aksiaalisia lämmönsiirtopintoihin kiinnitettyjä eviä, jotka ulkonevat mainituista pinnoista radiaalisesti.

Koska massan lämmönsiirtokyky on tunnetusti heikko, kuten jo edellä viitattiin, on turbulenssia mahdollista kehittää 35 järjestämällä lämmönsiirtoelementtien pinta turbulenssia aiheuttavaksi vaikkapa käyttämällä uritetuksi koneistettua . metallilevyä elementtien materiaalina.

8 98837

Edellä olevat esimerkit kuvaavat vain muutamia keksinnön edullisia suoritusmuotoja, jotka eivät välttämättä ole suoraan sovellettavissa käytännön laitteistoon. On nimittäin todettu, että massan lämmönjohtavuus ei ole kovinkaan 5 hyvä, josta syystä edellä on jo esitetty tapoja johtaa lämpöä lämmitetyn massan muodossa turbulenssin avulla hieman kauemmas lämmönsiirtopinnoista. Kuitenkaan tällaisella-kaan turbulenssilla tai vastaavalla ei saada lämpöä johdettu kovinkaan kauksi lämmönsiirtopinnoista, vaan käytännön 10 ulottuvuudeksi jää turbulenssin voimakkuudesta, massan liikenopeudesta ja sakeudesta riippuen luokkaa 50 - 200 mm.

Tästä seuraa, että lämmönsiirtopinnat eli elementit 26, 26' ja 46 tulisi järjestää keskimäärin noin 200 - 250 mm:n etäisyydelle toisistaan. Tämä ei kuitenkaan käytännössä 15 useinkaan onnistu, koska lämmönsiirtopintojen kehittämä virtausvastus olisi liian suuri. On siis käytettävä muita keinoja.

Kuviossa 9 on esitetty, kuinka edellä mainittu ongelma 20 voidaan ratkaista käytännössä. Kuviossa on esitetty ratkai su, jossa reaktoritorniin 20 on järjestetty kaksi lämmön-vaihdinta 221 tai 421 ja 222 tai 422 virtaussuunnassa peräkkäin. Kuten viitenumeroista nähdään sama ratkaisu on sovellettavissa sekä lämpöä tuoville lämmönvaihtimille 22 25' että lämpöä talteenottaville lämmönvaihtimille 42. Lämmön- vaihtimet on järjestetty esimerkiksi niin, että alemman lämmönvaihtimen lämmönsiirtoelementtien 261, 461 halkaisijat muodostavat sarjan 650 mm, 1150 mm, 1650 mm, 2150 mm jne. Ylemmän lämmönvaihtimen halkaisijasarja on vastaa-30 vasti 400 mm, 900 mm, 1400 mm, 1900 mm, 2400 mm jne. Toisin sanoen alemmalta lämmönvaihtimelta 261, 461 purkautuu ylöspäin keskustaa lukuunottamatta paksuudeltaan 500 mm olevia massarenkaita, jotka jaetaan kahtia ylemmillä lämmönsiir-toelementeillä 262, 462 niin, että uuden jakopinnan etäi-35 syys lämmitetystä massakerroksesta, tai paremminkin sen alempia elementtejä 261, 461 vasten olleesta pinnasta on

II

9 98837 noin 250 nun. Toisin sanoen massa jaetaan siivuihin, jotka lämmitetään kutakin vuorollaan.

Kuviossa 10 on esitetty toinen esimerkki, jossa reaktori-5 tornin 20 sisälle on järjestetty kolme lämmönvaihdinyksik- köä 221' ,222' ja 223 tai 421’, 422' ja 423 peräkkäin.

Tässä suoritusmuodossa on ajateltu kukin alimmalta lämmön-vaihtimelta tuleva massarengas jaettavaksi keskimmäisen lämmönvaihtimen lämmönsiirtoelementeillä kahteen eri pak-10 suiseen kerrokseen, joiden paksuudet ovat suhteessa 1/2.

Toisin saneon lämmönsiirtoelementtien halkaisijasarjät voisivat olla vaikkapa seuraavat. Alin lämmönvaihdin: 450 mm, 1350 mm, 2250 mm jne. Keskimmäinen lämmönvaihdin: 150 mm, 1050 mm, 1950 mm jne. Ja vastaavasti ylin lämmönvaih-15 din: 750 mm, 1650 m, 2550 mm jne. Yllä kuvatulla rakenteel la päästään noin 150 mm:n paksuisiin molemmin puolin lämmitettyihin massarenkaisiin, jolloin massan tasainen lämpeneminen on useimmissa tapauksissa varmistettu.

20 Kaikissa edellä kuvatuissa ratkaisuissa on lämmönvaihtimet esitetty suoraan reaktoritornin seinämään kiinnitetyiksi liikkumattomiksi paketeiksi. On kuitenkin täysin mahdollista ja massan kanavoitumisen ja virtausvastuksen haittavaikutusten eliminoimiseksi jopa suotavaa järjestää molemmat 25 lämmönvaihtimet liikuteltaviksi esimerkiksi kuvion 11 ta valla. Toisin sanoen lämmönvaihtimet 42’ on järjestetty reaktoritornin 20 seinämille sijoitettujen johteiden 60 varaan niin, että niitä voidaan siirtää tornin 20 pystysuunnassa hydraulisylintereillä 62, sähkömoottoreilla tai 30 muilla vastaavilla laitteilla. Mainittujen johteiden 60 kautta voidaan järjestää myös lämmönsiirtoväliaineen kuljetus lämmönvaihtimeen ja sieltä pois esimerkiksi taipuisan putken 44' välityksellä. Siinä tapauksessa, että reaktori-torni on alta täytettävä ja päältä purettava, kohoaa läm-35 mönvaihdin 42' massan mukana ylöspäin lämmittäen näin mas saa, joka lämmönsiirtopintojen suhteen ei ole liikkeessä. Sylinterien työntäessä lämmönsiirtoelementtejä alaspäin 10 98837 syntyy lämmönsiirtopintojen ja massan välille pintakitkaa, joka voi sylinterien iskunopeudesta riippuen olla suurikin aiheuttaen riittävästi turbulenssia lämmitetyn massakerrok-sen sekoittamiseksi vähemmän lämmenneeseen kerrokseen.

5

Kuviossa 12 on esitetty vielä toinen tapa tehdä lämmönvaih-din 42’’ liikkuvaksi, tässä tapauksessa kierrettäväksi reaktoritornin 20 pituusakselin ympäri. Tornin 20 seinämä on kuten kuviossa 11 varustettu johteella, mutta tässä 10 suoritusmuodossa horisontaaliseen tasoon sijoittuvalla johteella 60', jonka varassa liukuvaan kiskoon lämmönvaih-din 42’’ on kiinnitetty. Lämmönvaihdinta voidaan kiertää joko hydraulisylinterillä 62’, sähkömoottorilla tai vastaavalla laitteella. Käytännössä on todettu, että kanavoitu-15 mistä voidaan estää tehokkaasti jo suhteellisen pienellä lämmönvaihtimen kierrolla. Esimerkiksi 45 asteen kierto saa estettyä massan kanavoitumisen riittävän tehokkaasti. Siten lämmönvaihtimeen voidaan järjestää vaikkapa aikakytkimen ohjaama kiertolaite, joka aiheuttaa jaksottaisen edestakai-20 sen kiertoliikkeen lämmönvaihtimelle.

Kuviossa 13 on vielä esitetty erilaisia vaihtoehtoja lämmönvaihtimen seinämäratkaisuksi edellä esitettyjen pääasiassa rengasmaisen tilan muodostavien kahden sisäkkäisen 25 olennaisesti sylinterimäisen pinnan lisäksi.

Kuviossa 13a on esitetty ns. eväputkiseinämä, joka voidaan sijoittaa pystytasoon käytännöllisesti katsoen mihin asentoon hyvänsä. Toisin sanoen on mahdollista järjestää läm-30 mönsiirtoväliaineelle tarkoitetut putket joko pystysuoraan, spiraalimaisesti kiertyviksi tai vaakasuoraan. Asetettiinpa putket mihin suuntaan hyvänsä on putkien toiseen päähän järjestettävä lämmönsiirtoväliaineen syöttökanava ja vastakkaiseen päähän poistokanava eli kokoojaputki.

Kuviossa 13b on esitetty eväputkiseinämä, joka on ajateltu asennettavaksi putket olennaisesti pystysuoraan. Putkiin on 35

II

11 98837 liitetty paitsi putket toisiinsa yhdistävä ns. evä myös rivat kummallekin puolelle putkea, jolloin lämmönsiirtopin-ta kasvaa olennaisesti kuvioon 13a verrattuna.

5 Kuviossa 13c on esitetty ratkaisu, jossa eväputkiseinämän putket on järjestetty vaakasuorille tasoille tai vinoon asentoon. Toisin sanoen tällöin putkiseinämän päälle kiinnitettävät rivat ovat erisuuntaisia putkiin verrattuna. Luonnollisesti sekä kuvion 13b että kuvion 13c eväput-10 kiseinämissä rivat voivat olla vain toisella puolella seinämää eikä molemmin puolin, kuten mainituissa kuvioissa on esitetty.

Kuviossa 13d on esitetty läheisesti aiemmin kuvattuja kak-15 soissylinteriseinämiä muistuttava rakenne. Kuitenkin kuvion 13d rakenteessa sylinterien välinen rengasmainen tila on jaettu väliseinillä joukkoon aksiaalisia, tai mahdollisesti spiraalimaisia, kanavia, joita kautta lämmönsiirtoväliaine virtaa syötöstä poistoon.

20

Esimerkki

Massa tulee lämpötilassa 94 astetta MC-pumppuun ja sekoit-timeen. Sekoittimessa massan joukkoon sekoitetaan kemikaa-25" leja, kuten esimerkiksi vetyperoksidia, EDTA:ta, magnesium-sulfaattia, natriumhydroksidia yms. Massa virtaa reaktoriin, jossa lämpötila kohotetaan 130 asteeseen höyryllä. Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta voidaan käyttää matalapaineista höyryä. Lauhde otetaan 30 talteen. Kaksi tuntia 130 asteessa kestäneen valkaisuvai- heen jälkeen massa jäähdytetään 99 asteeseen käyttäen jäähdytysvettä, jolloin saadaan kuumaa vettä lämpötilassa 125 astetta.

35 Pumpun 10 ja valkaisutornin 20 välille voidaan järjestää höyrynsyöttö käynnistystä tai varmistusta varten myös siinä » 12 98837 tapauksessa, että normaalitilanteessa käytetäänkin epäsuoraa lämmitystä.

Kuten edellä esitetystä voidaan huomata, on kehitetty aivan 5 uusi ja ennalta tuntematon menetelmä ja laitteisto valkais tavan massan lämmittämiseksi. Edellä kuvatuista ratkaisuista on huomattava, että niillä pyritään vain antamaan kuva muutamista keksinnön edullisista suoritusmuodoista, joilla ei ole millään muotoa tarkoitus rajoittaa keksintöämme 10 siitä, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa, jotka yksinomaan määrittelevät keksintömme suojapiirin.

Siten on selvää, että kaikki ne yksityiskohdat, jotka on esitetty vain lämmittävän tai lämpöä talteenottavan lämmönvaihtimen yhteydessä, ovat luonnollisesti sovellettavissa 15 molempiin kohteisiin.

Claims (16)

98837

1. Menetelmä massan käsittelemiseksi, jossa menetelmässä massa syötetään reaktoritorniin (20) tietyssä lämpötilassa, käsitellään kemiallisesti mainitussa tornissa 5 (20) ja poistetaan mainitusta reaktoritomista (20), tunnettu siitä, että massaa lämmi tetään mainitussa tornissa (20) olennaisesti koko tornin poikkileikkauksen alueelta epäsuoraa lämmön vaihtoa käyttäen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massas-10 ta otetaan talteen lämpöä mainitussa tornissa (20) epäsuoraa lämmönvaihtoa käyttäen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseinen kemiallinen käsittely on valkaisu.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkaisu suoritetaan hapella, peroksidilla tai jollakin muulla korkeata lämpötilaa hyödyntävällä valkaisukemikaalilla.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 valkaisu suoritetaan lämpötilassa noin 130 astetta ja paineessa yli 10 bar.

6. Laitteisto massan käsittelemiseksi, joka laitteisto koostuu ainakin laitteista massan lämmittämiseksi, reaktoritomista (20) ja laitteista lämmön talteenottamisek-si, tunnettu siitä, että mainittu massan lämmityslaite on mainitun tornin (20) sisälle 25 asennettu epäsuora lämmönvaihdin (22, 22’).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu lämmön talteenottolaite on mainitun tornin sisälle asennettu epäsuora lämmönvaihdin (42, 42’, 42”). 30 98837

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu lämmönvaihdin (22, 22’, 42, 42’, 42”) koostuu toisiinsa kytketyistä läm-mönsiirtoelementeistä (26, 26’,46).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut lämmönsiirtoelementit (26, 26’, 46) muodostuvat kahdesta välimatkan päähän toisistaan sijoitetusta samankeskisestä olennaisesti sylinterimäisestä pinnasta ja kahdesta pääty renkaasta, jotka jättävät väliinsä rengasmaisen kanavan lämmönsiirtoväliaineelle.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut olennaisesti sylinterimäiset pinnat on varustettu aallotuksella, rivoituksella (56, 56’), urituksella tai vastaavilla epätasaisuuksilla turbulenssin kehittämiseksi pintojen ohi virtaavaan massaan.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut olennaisesti sylinterimäiset pinnat on varustettu olennaisesti virtaussuuntaan asetetuilla rivoilla lämmönsiirtopinnan lisäämiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 8, 9, 10 tai 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, 20 että mainittu lämmönvaihdin (22, 22’, 42, 42’, 42”) koostuu useista sisäkkäin asetetuista lämmönsiirtoelementeistä (26, 26’, 46).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu epäsuora lämmönvaihdin koostuu useammasta virtaussuunnassa peräkkäin asetetusta 25 yksittäisestä lämmönvaihtimesta (221, 222; 221, 222, 223; 421, 422; 421, 422, 423), joiden lämmönsiirtoelementit (26, 46) sijoittuvat lomittain.

14. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut epäsuorat lämmönvaihtimet (22, 42, 42’, 42”) ovat liikuteltavia. 30

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut lämmönvaihtimet (22, 42, 42’) ovat pystysuunnassa liikkuvia. 98837

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainitut lämmönvaihtimet (22, 22’, 42, 42”) ovat kierrettäviä. 5