IT8224912A1 - Metodo ed impianto per disaerare sospensioni di fiere - Google Patents
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Description
Descrizione-deli 'invenzione avente per-titolo.:
''METODO ED IMPIANTO.PER DISAERARE SOSPENSIONI DI FIBRE"
RIASSUNTO
_ L 'invenzione descrive l'eliminazione di aria sotto forma gassosa da una sospensione diluita di fibre al|imentata ad una macchina per carta (8)? la detta eliminazione venendo effettuata mediante disaerazione? in un mezzo di s aerante (25) , dell ' acqua utilizzata per la diluizione e proveniente dalla macchina per carta (8) sotto forma di acqua di recupero, in modo cosi spinto che viene sostanzialmente rimossa non solo l' aria gassosa ma anche l'aria disciolta nell*acqua. E' possibile quindi fare in modo che l' acqua diluente (18) prelevi in soluzione l 'aria gassosa che ? presente nella so spensione di fibre non diluita che ? alimentata (fig.2).
Nella fabbricazione della carta ed anche nella fab bricazione della pasta di carta, una sospensione di fibre viene assoggettata a deidratazione per formare un nastro di fibre sostanzialmente disidratate trattenute assiemeda legami -di idrogeno-.-Nel.caso pi? usuale attualmente.-ipotizzabile, la.sospensioneviene lasciata-scorrere-su un.-nastro senza.fine (teia-)-.perla .sua.,disidratazione, innanzitutto,per?auto-^drenaggio,. successivamente.al di sopra-di scatole di aspirazione ed .infine.,._dopo liberazione.dalla-_tela., mediante_pressatura ed .usualmente essiccazione_ulteriore._
Si verifica^_spesso attualmente la situazione che .pi?..di uno_strato della_sospensione_viene deposto_sulla tela,. ad.,e.sempio per ottenere una struttura la-sminata.nella quale ..gli.strati.hanno.propriet?..diverse E?_anche noto. il fatto__di utilizzare_due..tele_invece di.unlunica ..tela,_ ria sospensione venendo iniettata tra le tele.in_modo _ _ da essere successivamente disidratata per pressatura._
'.. Lo sviluppo si orienta ?verso velocit? sempre cresTcenti
.di produzione, con la creazione di_un certo numero di diversi problemi di comand?._e_di qualit?, le cui solu- _ zioni sono da considerarsi pietre miliari nello svi-|_ luppo ? della tecnica -generale.- _
_ Uno di questi problemi ? ljesigenzachelasospen- _ sione di pasta non deve contenere quantit? troppo^eie- _ vate di aria. Le bolled' aria, trascinate con la sospensione su una tela, possono dar luogo a piccoli fori nella carta finita ("punte di spillo'O e rendono inoltre pi? difficoltoso il comando dell*impianto. L'intendimento che le sospensioni-siano-destinate.ad_essere _ spruzzate_al.di._fuori .da..una scatola di_testa .su.una_ .tela.(_o.fra due__tele.,._ecc.)..con_un_cer..t.o gr.ado_di_gpida_ lungonia direzione_trasversa e_della_tela ed_un'adatta _ portata _di_.deposizione.in_rapporto.al nastrodi_..accogli_ mento...L.'.aria_presente_.nella .sospensione si_traduce nel fat to che.quest'.ultima diventa comprimibile e.si pu? v?_ dere_che..ci?.pu?..portare a disturbi dinamici nel.controllo del procedimento.
Nella tecnica nota sono previsti mezzi per liberare. dall'aria lesospensioni di fibre._Esempi di tali_m?zzi_ sono il "Perivac? .prodotto dalla Noss AB e il "Deculatpr " prodotto da .Clark & Vicario, il principio di base di_ questi mezziessendo che il liquido viene fatto bollire a bassa pressione durante una suddivisione fine o
sotto forma di strati sottili e con scorrimento turbolento. La bassa pressione viene ottenuta per effetto barometrico, ottenuto mediante uno ?spazio di eboll?zione'' disposto sufficientemente in alto (caduta di | pressione all'incirca 1 bar/l0m) e l'aria cosi libera ta viene pompata tramite una pompa del vuoto.
Nella produzione di carta ? usuale far ricircolare la maggior parte dell'acqua di cui ? costituita la sospensione di fibre e utilizzare l'acqua di recupero proveniente dalla macchina per la carta onde ottenere un_adat_to._gr.ado_ .di diluizione. All ' atto .dell' alimentazi.one alla__tela,_ la_ sospensione dovrebbe no rmalmente avere_.un.contenuto,_di_fibre_.dell'ordine di_grandezza dello .0, 3-1 ,0. %,
Un .impianto usuai e._4_ tipico dell a .tecnica not a_? illustrato in f igura _1 che costituisc e uno_ s chem a_ di principio di una macchina per la fabbricazione di carta con una relativa apparecchiatura di depurazione. In questo schema a blocchici flusso della parte prinbipale delle fibre ? illustrato con linee leggermente _ pi? ingrossate. Proveniente da una sorgente 1, che non ? necessario descrivere nel presente contesto, una sospensione, che pu? avere un contenuto di fibre del 3-10% o maggiore, viene diluita con circa 10 parti di ?acqua per parte di sospensione, a partire da un condotto 18 e passa quindi in una pompa 2. Questa corrente principale passa successivamente attraverso un vaglio 3 (dove il materiale vagliato pi? grossolano viene pre levato e inviato ad un ulteriore vaglio 3', da cui il materiale vagliato abbandona il sistema attraverso un condotto 17, mentre le fibre accettate ritornano al condotto 18). La parte principale della sospensione ^diluita che viene accettata dal vaglio 3 continua fiLo ad un separatore ad idrociclone 4, da cui la parte accettata ( che costituisce la parte principale) continua verso ad un .disaeratore 5_che _pu? essere^costitu?to
da una._delle strutture__note^sopra,^citate. Era-paren. tesi, va notato.che lo_ carico_dal__separatore-ad..idro'-ciclone 4. viene.prelevato,. attraverso_una pompa 14 .e inviat o_ad.un ulteriore separatore ad..idrociclone..4?i,
1 a ?arte accett a dal_quale_viene.riportata al...con-_ dot to_18_ mentre lo scarico_del__medesimo .viene ulte-?_ riormente..depurat o separato in.un__terzo.separatore ad idrociclone 41*_dopo il suo assaggio_attraverso._ una.pompa 15. Il rifiuto__o_.scarico di_tutte.e tre le. installazioni ad idrociclone lascia il sistema at-. !-traverso, il condotto 16?
La sospensione che giunge al disaeratore 5 ? stata._ quindi liberata dalle impurit? (materie estranee) ed ?_ adatta alla produzione di prodotti di carta o di seminavo-_ rati di pasta, dopo che la disaerazione ? stata effeTttuata. Una.pompa 6 convoglia la sospensione in una vasca di'_ testa 7, dalla quale^essa viene depositata sulla tel<a nella macchina per carta 8 illustrata schematicamente.
Va rilevato che la pompa 6 ? comandata ad esempio^ dalla pressione nella vasca di testa 7 attraverso la linea di comando 22 indicata, e che con_l'aiuto di questo comando una minima e variabile percentuale del flus? so alla pompa 6 viene mescolata, attraverso il condotto 13? con l'acqua di ricircolazione destinata a mescolarsi nel condotto 18.,
_ Fra parentesi,va notato._che_l'a cqua raccolta dalla_ macchina per..carta in collettore o vasca_10_dell'.acqua. di. recupero mantiene, un determinato livello 11 attraverso un sistema a stramazzoni lati di entrata di tutte le pompe .del _ sistema,._essendo correlati al citato_livello 11. attraverso_i_condotti _12,13,19e 18. rispettivament e,_ in inimodo descritto nella descrizione del brevetto^ svedese N. 224271? con i vantaggi illustrati in quest'ultimo?_
_ Secondo la presente invenzione , si ? ora compreso_ che la struttura descritta, sebbene abbia un funzionamento _soddisfacente^_pu?^ essere semplificata e migliorata con riferimento alla dis aerazione. Per quanto riguarda i sistemi menzionati nell 'introduzione, quando diverse correnti di fibre devono essere combinate in u-na stessa macchina per carta, ? chiar:-o ad esempio c rhe nella struttura ora descritta si deve utilizzare una. apparecchiatura di disaerazione per ciascuna corrente di fibre.
Scopo iniziale dell1invenzione ? pertanto quello di diminuire il numero di disaeratori nelle macchine. per la carta o simili, in cui la sos_pensione ? contempora reamente alimentata da due o pi? sistemi. Un punto di partenza dell 'invenzione ? pertanto la realizzazione del_fatto he non ? necessario disaerare..la sospensione ... che.-?-purificata,..depuraia-e_pronta per la-fabbrica-_ zione-della.carta,.-se in luogo di ci?,.viene..assicurato.. che i costituenti-della stessa non,hanno un_contenuto_ di-aria troppo,elevato-prima della diluizione
La-soluzione. inventiva.? ulteriormente costruita sulla comprensione_dell'importanza._del_contenuto di !. aria_in._una_sospensione di_fibre, la_ quale_? presente sotto_tre forme,_cio?_ disciolte: nel liquido, come aria .libera (principalmente sotto forma di piccole .bolle gassose) e sotto forma di gas aderente alle fibre.
gas disciolto nel liquido risulta qui senza importanza per quanto riguarda le caratteristiche di com T? primibili t? d ? /sospensione, e in precedenza non ? risulato esservi alcuna rag -ione per eliminare la parte r
a del contenuto di aria nella sospensione Il concetto inventivo ? basato sulla circostanza che le tre forma sotto cui l'aria pu? essere presente
danno luogo, in una certa misura, _alla formazione di] "vasi comunicanti'' Ci? rende possibile _la_mescolazione di un quantitativo pi? piccolo di sospensione contenente aria con un quantitativo pi? elevato di liquido estrememente impoverito di aria, in cui la maggior parte di aria disciolta ? stata rimossa. Se questi due componenti vengono successivamente ben me? scolati, l'aria-che ?.libera e che ? legata alle .ore nella-parte pi? piccola della sospensione esce,in mido. _. sostanzialmente completo portandosi .sotto forma..disciolta in una.condizione -di-equilibrio.Secondo l'invenzione, ? quindi possibile,eliminare la disaerazione della .sospensione. se acqua di dilu-izione viene invece,disaerata fino ad un grado sufficientemente .elevato. _
_ A -20?C.e alla pressione atmo.sferica, l'.acqua ? m grado di.sciogliere .turi..volume dell',9%_di.aria,_mentre .alle temperature generalmente utilizzate nelle moderne macchine,per la fabbricazione della carta, la solubilit? raggiunge un 1% pieno. Pertanto, se la diluizione viene effettuata su una sospensione non aerata, ad esempio una parte di sospulsione viene dilu?ta_con_10 parti di acqua, ? possibile portare in soluzione l'aria gassosa,_questa aria corrispondendo ad una percentuale del 20% nella_ sospensione non aerata, che ovviamente ? raramente richiesta.E' pertanto gi? sufficiente utilizzare un'acqua di diluizione in cui la disaerazione non risulta interamente completata in relazione all'aria disciolta.
Tuttavia, risulta generalmente desiderabile realizzia-re un'azione rapida, in quanto una condizione di equilibrio che si raggiunge solo dopo un lungo periodo di tempo non presenta un valore reale. Un'eliminazione pi? o?meno completa dell'aria nell'acqua di diluizione ? quindi interessante, ed ? anche vantaggioso aumentare.mediante_agitazione_il grado di_assorbimento (trascinamento-)_ di aria libera..
I vantaggi__sopra citati.,_nonch? altri vantaggi altre__propriet?_che emergeranno _dalladescrizione._se? guent_e,_vengono realizzati,pi? specificatamente e secondo, l'invenzione, tramite un metodo come quello riiven?icato nella rivendicazione 1 e tramite un impianto avente le caratteristiche distintive illustrate nella rivendicazione 3. Delle forme di realizzazione
giose risultano dalle rivendicazioni dipendenti.
L'invenzione verr? ora descritta in dettaglio con l' aiuto di una forma di realizzazione, che non deve essere considerata come limitativa, e con l'aiuto disegni, in cui:
la Figura 1 ? uno schema di un impianto secondo la tecnica nota, che ? stato precedentemente descritto, La figura 2 illustra una forma di realizzazione secondo l'invenzione
La figura 3 illustra un'altra forma di realizzazione secondo 1'invenzione
I mezzi illustrati in figura 2 simili o analoghi a quelli della figura 1 sono stati chiamati con gli stessi numeri di riferimento, e le caratteristiche applicabili a questi mezzi possono essere rilevato nella parte d1i.
descrizione che precede. Un confronto con la figura 1 nostra che il disaeratore 5 posto.nella'corrente?princi? pale di fibre viene eliminato nella figura .2. Un_disaeratore.25 ?.stato invece..inserito nella corrente
12.di .acqua -di recupero proveniente dalla macchina
per_la.carta..Una pompa 26 spinge l'acqua attraverso.
l medesimo e,_per mantenere il vantaggio ad esempio come .descritto nel.brevetto Svedese_224 2.71, con .un: riferimento di pressione 11 definito per .tutte le
parti dell'impianto,,si ha un condotto..di.by-pass 27
Il disaeratore_25.deve dar luogo ad una disaerazione pi? efficace,di^quella_fornita dal_disaeratore 5 delj.a figura_1, in .quanto esso deve__eliminare non solo l'aria libera presente, ma anche una parte dell1aria disciita nell 'acqua. Tali maggiori richieste sono state qui soddisfatte, almeno in parte, effettuando la disaerazione innacqua sostanzialmente pura invece che in una sospenzione^ Affinch? l'impianto secondo l'invenzione possa_funzionare, ? necessaria che l'aria non venga '..alimentata
ane diverse correnti da una qualunque altra posizione nell 'impianto. Quindi, viene qui in pratica esclusa L'utilizzazione di separatori ad idrociclone o di depu- . ratri a vortice del tipo in cui lo scarico si apre nell'aria. Vengono quindi raccomandati dei separatori ad idrociclone secondo il brevetto svedese N. 215471
per materializzare i separatori^ad-idrociclone 4, e
Va notato_che i-mezzi_di-vagliatura_3ed in particolare-il .separatore ad idrociclone 4 hanna_-l'effetto di accelerare-il_-raggiungimento_di_.una_condizione diequilibrio, in modo che l'aria gassosa viene_tr.asferita alla_condizione- disciolta.sostanzialmente innocua.?
_In una particolare_forma-di realizzazione-illustrata nella .figura _3,_si ha una vasca di testa.37 per_una. macchina_per -la_carta?alimentata_da?una pluralit?,._tre_ ,nel casopresente ,__di .diverse,correnti.di sospensiionefibrosa_diluit a._Tutte_lecorrenti vengono .diluite_con. acque di_recupero_provenienti.,dalla macchina_per la
Carta, quest'acqua passand?..in.precedenza_attraversoj_ l 'unit?di disaerazione_25..Viene in tal modo ottenu--_ to un-particolare vantaggio rispetto alla tecnologia?_ precedentemente nota, in _quanto viene jrichiesta_.un'unica._ Iunit? JLi disaerazione invece di un'unit? per ciascuna corrente di sospensione fibrosa
Va alche notato dalla figura_che ciascuno dei vagli 33,33% 33'', con ^.relativo separatore ad idrociclone 4?4 ',_4",sos tituisce la combinazione illustrata in figura 2 dei vagli 3,3' e dei separatori ad idrociclone _ 4,4',4"_ accoppiati in serie,a loro volta accoppiati_ poi in serie con una pompa (14,15)^tra ciascun separatore ad idrociclone. Va anche rilevato che nella descrizione
Claims (5)
1.).-Metodo per l 'eliminazione. dell' aria presente sottosforma gassosa in una sospensione di fibre ali-j_ mentata ad una macchina per la carta (8), una sospen- _ sione proveniente da una sorgente di fibre (l) essendo_ diluita con acqua di recupero proveniente da unjnezzo_ collettore (10) incorporato nella macchina per la_
carta (8) caratterizzato dal fatto che l'acqua di recupero viene fatta passare attraverso un mezzo di jI disaerazione (25) nel quale llaria viene rimossa dall'acqua_ di recupero, tale aria trovandosi sotto forma gassosa e costituendo anche una parte sostanziale di quella presente sotto forma disciolta, dopo di che 1'acqua
di recupero cos? trattata viene mescolata con la so? spensione non aereata proveniente dalla sorgente di
fibre (1)? in modo che ltaria gassosa presente in
quest 'ultima sospensione viene disciolta,dopo diluizione, nell*acqua di recupero alimentata che era stata impoverit? dell*acqua disciolta.
2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratte? rizzato dal fatto che la sospensione diluita viene
fatta passare attraverso un impianto di depurazione contenente almeno un'installazione chiusa (4) di separatori. ad idrociione funzionante senza aria, in cui l' aria gassosa viene .rapidamente disciolta. per _ agitazione meccanica?
3) Impianto p.er la preparazione di una.so-....._ di fibre alimentata ad. una_ macchina per.
La carta (8) ,.la presenza di .aria..gassosa.essendo..... sostanzialmente eliminaia nella della sospensione. di fibre, tale Impianto comprendendo una sorgente _ (1) della sospensione di fibre, un mezzo di pompag? gio (2,6), un mezzo di disareazione_ed un collettore (10) di acqua di recupero associato alla macchina per la carta, una corrente di acqua (12) venendo prelevata dal detto collettore per la diluizione di una corrente di una sospensione di fibre pi? concentrata, alimentata dalla sorgente (1) della sospensione i fibre, caratterizzato dal fatto che il meszo di disareazione ,(25) ? inserito nella corrente di acqua (12) proveniente dal ^collettore (10) dell'acqua di recupero ed ? atto a rimuovere non solo l'aria gassosa nell ' acqua di recupero ma anche, almeno per la maggior parte , l 'aria che ? disciolta in tale acqua ; di recupero, in maniera che l 'aria gassosa presente nella sospensione di fibre pi? concentrata che viene alimentata risulta solubile nell'acqua della sospensione diluita.
4) Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che esso comprende un impianto di depurazione inserito nella corrente della sospensione diluita, tale impianto di depurazione comprendendo almeno un'installazione (4) di separatori ad idrociclone, funzionante senza l'ammissione di aria.
5) Impianto secondo la rivendicazione 30 4,il}. cui la macchina per la carta ? alimentata con almenc due sospensioni di fibre per dar luogo ad una carta o car? tone a pi? strati, ed in cui almeno due correnti di acqua di recupero provenienti dalla macchina per la carta sono trattate ciascuna in modo da diluire la propria sospensione di fibre, caratterizzato dal fat toche tutta l'acqua di recupero destinata alla diluizione viene fatta passare attraverso,un mezzo di di| sareazione comune (25) , ed.dal fatto che una divisione in separate correnti di acqua di re cupero per la diluizione viene effettuata per la prima volta dopo che l'acqua di recupero ? passata attraverso il mezsno di disareazione (25).
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