KR20080078716A - 씬 스탁 파이프 안으로의 화학물질의 혼합 - Google Patents

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Abstract

제지 공정에서 씬 스탁 파이프의 공정 스트림으로 화학물질을 혼합하는 방법이 개시되어 있고, 청구항에 기재된다. 화학물질은 씬 스탁 파이프로부터 추출된 공정 스트림의 일부에 첨가된다. 이러한 혼합물은 이후, 씬 스탁 파이프에 공급되고 상기 공정 스트림에 혼합된다.
혼합, chemical, thin, stock, pipe

Description

씬 스탁 파이프 안으로의 화학물질의 혼합{MIXING OF CHEMICALS INTO A THIN STOCK PIPE}
본 발명은 제지 공정의 씬 스탁 파이프의 공정 스트림(process stream)에 화학물질을 혼합하는 방법에 관한 것이다.
제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림에 화학물질을 혼합하기 위한 통상적인 시스템들은 씬 스탁 파이프 안에 서스펜션으로 화학물질의 직접적인 첨가를 포함한다. 이러한 방식의 첨가를 통한 화학물질은 씬 스탁 파이프 흐름으로 즉시 침투하여 희석되지 않고, 화학물질의 작은 부피 흐름에 기인하여, 씬 스탁 파이프 흐름의 경계층에서 종종 머문다. 경계층에서의 국지적인 과투여가 발생하고, 화학물질은 터뷸런스 확산(turbulent diffusion)에 의해서 느리게 희석된다.
이러한 시스템들과 연관된 문제들은 화학물질의 심각한 국지적인 응집(flocculation) 및 비활성화이다. 따라서, 완전히 혼합된 상태가 최종적으로 도달될 때, 일부 화학물질이 비활성화될 수 있고 공정 스트림의 응집 분포, 예를 들어, 씬 스탁은 매우 불균질해진다. 따라서, 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로의 화학물질을 혼합하는 향상된 방법이 요구된다.
본 발명은 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법을 제공하는데, 화학물질을 혼합하는 방법은 상기 씬 스탁 파이프를 통하여 상기 공정 스트림이 흐르도록 상기 제지 공정을 진행시키는 단계; 상기 씬 스탁 파이프로부터 공정 스트림의 일부를 추출하는 단계; 상기 화학물질을 상기 공정 스트림의 일부에 첨가하여, 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 혼합물이 상기 공정 스트림에 혼합되도록, 상기 혼합물을 상기 씬 스탁 파이프에 공급하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법을 제공하는데, 화학물질을 혼합하는 방법은 상기 씬 스탁 파이프와 연결되는 일련의 입구들 및 출구들 사이에 위치한 하나 이상의 사이드 스트림을 상기 씬 스탁 파이프의 겉면 상에 정렬하는 단계; 상기 화학물질을 공급하기 위한 하나 이상의 장치들을 제공하는 단계; 상기 공정 스트림이 상기 씬 스탁 파이프를 통하여 흐르도록 상기 제지 공정을 진행하는 단계; 상기 씬 스탁 파이프의 상기 입구들로부터 상기 사이드 스트림으로의 상기 공정 스트림의 일부를 추출하는 단계; 상기 장치들에 의해서 상기 화학물질을 상기 사이드 스트림에 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 혼합물을 상기 씬 스탁 파이프에 상기 출구들을 통해서 공급하는 단계를 포함하며, 상기 사이드 스트림은 상기 화학물질이 상기 사이드 스트림에 첨가되도록 하는 하나 이상의 개방부들을 가지고, 상기 장치들은 상기 사이드 스트림의 상기 개방부와 연결되며, 상기 혼합물은 상기 공정 스트림과 혼합된다.
"제지 공정(papermaking process)"은 펄프로부터 종이 제품을 제조하는 방법을 의미하는데, 제조하는 방법은 수성 셀루로오스 제지 공급물(furnish)을 형성하는 단계, 상기 공급물을 배수하여 시트(sheet)를 형성하는 단계 및 상기 시트를 건조하는 단계를 포함한다. 제지 공급물을 형성하는 단계, 배수하는 단계 및 건조하는 단계는 당업계에 널리 알려진 통상적인 방식으로 수행될 수 있다.
"씬 스탁 파이프(thin stock pipe)"는 제지 공정에서의 초지기 체스트(machine chest) 및 헤드박스(headbox) 사이의 파이프라인을 의미한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 공정 스트림은 씬 스탁을 함유한다.
사이드 스트림에 첨가되는 화학물질의 양 및 종류는 작업자에 달려있다. 어떤 화학물질을 특별한 양으로 적용하기 위한 프로토콜(protocol)은 제지 분야에서 당업자에게 널리 알려져 있다. 당업자는 초지기의 유형 및 원하는 최종 제품을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 그러한 인자들을 알 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 공정 스트림의 추출된 부분에 첨가된 화학물질은 상생물제(biocides), 강화제(strength agents), 증백제(brightening agents), 색소제(colors), 필러(fillers), 사이징 작용제(sizing agents), 보류제(retention aid), 탈수제(drainage aids), 응집제(flocculants), 세정제(washing aids), 거품제거제(defoamers), 분산제(dispersing agents), 나노입자들, 마이크로입자들, 고정제(fixatives), 응고제(coagulants), 및 이의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 화학물질은 씬 스탁 파이프 또는 사이드 스트림으로부터 추출되는 공정 스트림(process stream)의 일부에 일회 방식(one-time basis), 연속 방식(continuous basis), 기 설정 방식(pre-set basis) 또는 간헐 방식(intermittrnt basis)으로 첨가된다.
다른 실시예에서, 화학물질은 정수된 물(clean water); 씬 스탁; 여과수(clear filtrate); 및 백색수(white water)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 수송제(carrier)에 의해서 사이드 스트림 또는 상기 공정 스트림의 일부 또는 사이드 스트림에 첨가된다.
다른 실시예에서, 화학물질을 공급하기 위한 하나 이상의 장치들은 하나 이상의 화학물질을 씬 스탁 파이프 또는 사이드 스트림으로부터 추출된 공정 스트림의 일부에 첨가하는데 사용된다. 일 실시예에서, 상기 장치들은 하나 이상의 주입 펌프들(dosage pumps)이다. 화학물질 공급장치는 사이드 스트림을 따라서 어디에나 위치할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 화학물질 공급장치들은 사이드 스트림의 출구에 근접하여 위치한다.
본 발명은 이하의 예에서 더 자세히 설명될 것이다. 예는 첨부된 청구항들에 의해서 기술된 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림에 화학물질을 혼합하기 위한 장치의 작동을 보여주는 개략도이다.
예 1
도 1a 내지 도 1c을 참조하여, 씬 스탁 파이프(1)은 변형되어 씬 스탁 파이프(1)과 연결되는 입구(2) 및 출구(3) 사이에 위치하는 사이드 스트림(5)를 가지도록 했다. 사이드 스트림은 씬 스탁 파이프에 하나 이상의 화학 물질을 첨가하도록 하는 개방부(6) 뿐만 아니라, 이 개방부(6)에 연결된 화학물질 공급장치(7)를 가지도록 설치되었는데, 이 장치는 사이드 스트림(5)에 화학물질의 첨가를 용이하게 한다. 씬 스탁 파이프(1)로부터의 공정 스트림(4)의 일부가 사이드 스트림(5)으로 추출된다. 화학물질은 이후에 화학물질 공급장치(7)에 의해서 사이드 스트림(5)에 첨가되었는데, 공급장치는 원하는 주입방식, 예를 들어, 일회 방식(one-time basis), 연속 방식, 기-설정 방식(pre-set basis), 또는 간헐 방식으로 화학물질을 주입할 수 있다. 이러한 단계의 결과로, 혼합물이 형성되었다. 이러한 혼합물은 이후에 씬 스탁 파이프(1)의 공정 스트림(4)과 혼합되었다.

Claims (14)

  1. 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법이며,
    a. 상기 공정 스트림이 상기 씬 스탁 파이프를 통하여 흐르도록 상기 제지 공정을 운행하는 단계;
    b. 상기 스탁 파이프로부터 상기 공정 스트림의 일부를 추출하는 단계;
    c. 상기 화학물질을 상기 공정 스트림의 상기 일부에 첨가하여, 혼합물을 형성하는 단계; 및
    d. 상기 혼합물이 상기 공정 스트림에 혼합되도록 상기 씬 스탁 파이프에 공급하는 단계를 포함하는 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화학물질은 하나 이상의 화학물질 공급장치들에 의해서 상기 일부에 첨가되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 화학물질은 상기 일부에 일회 방식, 연속 방식, 간헐 방식 또는 기-설정 방식으로 첨가되는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 화학물질은 상생물제, 강화제), 증백제, 색소제, 필 러, 사이징 작용제, 보류제, 탈수제, 응집제, 세정제, 거품제거제, 분산제, 나노입자들, 마이크로입자들, 고정제, 응고제, 및 이의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 화학물질은 정수된 물; 씬 스탁; 여과수; 및 백색수로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 수송제에 의해서 상기 일부에 첨가되는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공정 스트림은 씬 스탁을 함유하는 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 장치들은 하나 이상의 주입 펌프들인 방법.
  8. 제지 공정의 씬 스탁 파이프 안의 공정 스트림으로 하나 이상의 화학물질을 혼합하는 방법이며,
    a. 상기 씬 스탁 파이프와 연결되는 일련의 입구들 및 출구들 사이에 위치한 하나 이상의 사이드 스트림을 상기 씬 스탁 파이프의 겉면 상에 정렬하는 단계;
    b. 상기 화학물질을 공급하기 위한 하나 이상의 장치들을 제공하는 단계;
    c. 상기 공정 스트림이 상기 씬 스탁 파이프를 통하여 흐르도록 상기 제지 공정을 진행하는 단계;
    d. 상기 씬 스탁 파이프의 상기 입구들로부터 상기 사이드 스트림으로의 상기 공정 스트림의 일부를 추출하는 단계;
    e. 상기 장치들에 의해서 상기 화학물질을 상기 사이드 스트림에 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
    f. 상기 혼합물을 상기 씬 스탁 파이프에 상기 출구들을 통해서 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 사이드 스트림은 상기 화학물질이 상기 사이드 스트림에 첨가되도록 하는 하나 이상의 개방부들을 가지고,
    상기 장치들은 상기 사이드 스트림의 상기 개방부와 연결되며,
    상기 혼합물은 상기 공정 스트림과 혼합되는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,상기 장치들은 상기 사이드 스트림의 상기 출구들에 근접하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 화학물질은 상기 사이드 스트림에 일회 방식, 연속 방식, 간헐 방식, 또는 기-설정 방식에 의해서 첨가되는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 화학물질은 상생물제, 강화제, 증백제, 색소제, 필러, 사이징 작용제, 보류제, 탈수제, 응집제, 세정제, 거품제거제, 분산제, 나노입자들, 마이크로입자들, 고정제, 응고제, 및 이의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 화학물질은 정수된 물; 씬 스탁; 여과수; 및 백색수로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 수송제에 의해서 상기 일부에 첨가되는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 공정 스트림은 씬 스탁을 함유하는 방법.
  14. 제 2 항에 있어서, 상기 장치들은 하나 이상의 주입 펌프들인 방법.
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