NO316748B1 - Anordning for innblanding av kjemikalier i en fiberstoffsuspensjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for innblanding av kjemikalier i en fiberstoffsuspensjon, fortrinnsvis i midtkonsistensområdet, hvorved en rotor er anordnet i et blandekammer.

Ved siden av de statiske blanderne og såkalte "High-Shear"-blandere er det også kjent blandere som utnytter det såkalte fluidiseringsprinsippet. Slike blandere er for eksempel kjent i EP 0 578 284, US 5.279.709 henholdsvis WO 93/17782. Ved disse blanderne utsettes stoffet for høye skyvspenninger på grunn av den hurtigroterende røreren, gjennom hvilke stoffets nettverk oppløses og suspensjonen antar vannets fysikalske egenskaper. Her anbringes en hurtigroterende rotor i et korresponderende hus. På grunn av den relativt store spalten mellom rotoren og huset er driftsytelsene sammenlignet med "High-Shear"-blanderne vesentlig lavere og de enkelte fibrene eller suspensjonen ødelegges (brytes) ikke. På grunn av de små husmålene får man relativt høye gjennomløpshastigheter og dermed relativt korte oppholdstider for stoffet i blanderen. Dermed står kun korte tider til rådighet for fluidiseringsprosessen. Ved innblanding av spesielt gassformede kjemikalier får man på grunn av tetthetsforskjellen en adskillelse av væske og gass. Gassen vandrer her i retning av rotorsentrum og-skilles her fra gassvæskeblandingen. Denne effekten utnyttes ved pumper for transport av fiberstoffet, spesielt i midtkonsistensområdet, for å kunne suge ut den forstyrrende luften i rotorsentrum. Videre er det fra US -A- 3.314.660 kjent en blander med hvilken forskjellige stoffer kan blandes godt i en beholder. Her dreier det seg om en diskontiuerlig prosess, ved hvilken stoffene innføres i beholderen og deretter blandes. Kravene til en god blander for kontinuerlig innblanding av gassformede kjemikalier i en fiberstoffsuspensjon er imidlertid den jevne, finblærede fordelingen av gassen i stoffet. Av den foran nevnte grunn oppfyller de tidligere kjente blanderne ikke de nødvendige kravene til en jevn fordeling av innblandede kjemikalier, som for eksempel ozon.

Målet ved oppfinnelsen er nå å sikre den jevne innblandingen av kjemikalier, spesielt i gassform.

Ifølge oppfinnelsen er det frembragt en anordning for kontinuerlig innblanding av gassformede kjemikalier i en fiberstoffsuspensjon som angitt i innledningen til de medfølgende krav 1 til 10. Anordningen er kjennetegnet ved at minst en ytterligere hurtigroterende rotor med åpent sentrum er anordnet, at de av disse rotorene bestrøkne områdene overlapper hverandre og avstanden mellom rotorenes parallelt anordnede akser velges slik at rotorarmene tilnærmelsesvis når inn til sentrum av den minst ene respektive andre rotoren.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav 2 til 10.

Dette oppnås ved at minst en ytterligere rotor er anordnet, hvorved de av disse rotorene bestrøkne områdene overlapper hverandre. Derigjennom kan ved likt omdreiningstall antall røreomganger i stoffet fordobles.

En videreutvikling av oppfinnelsen er karakterisert ved at rotorenes akseavstand velges slik at rotorarmene når tilnærmelsesvis inn i sentrum av den minst ene respektive andre rotoren. Ved denne utførelsen sikres det at ved innblandingen, spesielt av gassformede kjemikalier, forhindres en utskilling av gassen i sentrum av en rotor. Ved den oppnådde rotasjonen forhindres den ødeleggende utsondring av gass i rotorsentrum og en jevn fordeling av kjemikaliene i fiberstoffsuspensjonen muliggjøres.

En fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen er karakterisert ved at den minst ene ytterligere rotoren oppviser en motsatt rettet dreieretning. Ved den motsatte omdreiningen av rotorene oppnås svært gode skjærkrefter og turbulenser, noe som igjen muliggjør en ønsket god, fin fordelt blanding av de tilsatte kjemikalier.

En gunstig videreutvikling av oppfinnelsen er karakterisert ved at lister og/eller ribber er anbrakt i huset. Derigjennom utøves det svært store skjærkrefter på suspensjonen og det oppnås turbulens, noe som igjen muliggjør den ønskede gode, finfordelte blandingen av de tilførte kjemikalier.

En gunstig utførelsesform av oppfinnelsen er karakterisert ved at tilblandingen av kjemikalier skjer i turbulenssonen i blanderinnløpsområdet. Ved en direkte tilføring i turbulenssonen, i hvilken også generelt en fluidisering opptrer, forbedres blandingen ytterligere. En gunstig videreutvikling av oppfinnelsen er karakterisert ved at rotorperifeirhastigheten er regulerbar og spesielt ligger i området fra 20 til 30 meter/sekund. På grunn av den regulerbare rotorperifeirhastigheten kan denne tilpasses de respektive krav, som fremfor alt gis av forskjellige stoffegenskaper. For å oppnå en god fluidisering innstilles fortrinnsvis rotorperiferihastigheten fra 20 til 30 meter/sekund. En gunstig utførelse av oppfinnelsen er karakterisert ved at rotorarmene ved enden er utformet lukket, sirkelrund eller oval eller med forskjellige tverrsnitt. De kan likeledes være utformet åpen ved enden med forskjellige tverrsnitt. På grunn av den forskjellige utformingen av rotorarmene kan disse tilpasses på optimal måte til de nødvendige betingelser og stoffegenskapene så vel for fiberstoffsuspensjonen som kjemikaliene som skal innblandes.

En gunstig videreutvikling av oppfinnelsen er karakterisert ved at blanderens strømningsmotstand utgjør mellom 0,2 og 0,6 bar. På grunn av den lave strømningsmotstanden henholdsvis rørledningstapet får man også et tilsvarende lavt ytelsesbehov for den i alminnelighet forankoblede kretsløppumpen. Videre muliggjør dette at også ved utfall (feilbetinget tilstand) kan fiberstoffet strømme uhindret gjennom blanderen.

Oppfinnelsen skal nå i det etterfølgende beskrives ved hjelp av eksempler vist i tegningene, der

fig. 1 viser et akselengdesnitt gjennom en blander ifølge oppfinnelsen,

fig. 2a viser et systematisk riss i akselengdesnitt gjennom en variant av oppfinnelsen,

fig. 2b viser et tverrsnitt gjennom varianten ifølge fig. 2a,

fig. 3a viser et akselengdesnitt gjennom en ytterligere variant av oppfinnelsen, og fig. 3b viser et aksetverrsnitt gjennom varianten ifølge fig. 3a.

Fig. 1 viser en blander med et blanderhus 2, et innløpsområde 3, et utløpsområde 4 og rotorer 5,5'. Rotorene er forbundet via et drev 6 med en (ikke vist) drivinnretning. Rotoraksene 7, 7' og dermed også rotorene 5,5' er anordnet forskjøvet i forhold til blanderens lengdeakse 9. Derved får man på den ene siden et lite plassbehov, på den andre siden også en god overlapping av fiberstoffsuspensjonsvolumene i blanderhuset 2 ved hjelp av rotorarmene 8, 8'. Fig. 2a viser en ytterligere variant av blanderen ifølge oppfinnelsen, hvor like deler er forsynt med like henvisningstall. Drevet 6 og den likeledes nødvendige drivinnretningen 10 er her skjematisk vist. Fig. 2b viser et snitt gjennom fig. 2a ifølge linje H-II. Av dette kan man se at rotoraksene 7, T befinner seg på blanderens 1 akse 9. Man kan her videre se på forskjellige steder i blanderhuset 2 anbrakte lister henholdsvis ribber 11. Rotorene 5,5' oppviser en motsatt rettet dreieretning 12,12' og når respektivt inn mot sentrum av den andre rotoren. Dette er vist spesielt godt i fig. 2a. Kjemikaliene tilføres i dette tilfellet gjennom en kjemikalietilførselsstuss 13 til blanderens 1 hus 2.

Fig. 3a og fig. 3b viser en ytterligere variant av blanderen 1. Rotorene 5, 5' er her utført trearmet, hvorved rotorarmene 8,8' er anordnet åpne. Også her kan man se en motsatt rettet dreieretning 12,12' og det i hverandre gripende røreområdet.

De viste variantene er kun eksempler på oppfinnelsen, hvorved for eksempel rotorene også kan oppvise et annet antall armer henholdsvis kan andre former for rotorarmer være anordnet. Likeledes kan en tilførsel for kjemikaliene også skje i rørledningen før blandekammeret. Alt etter tilført kjemikalium, som kan være så vel flytende som gassformet, kan tilførselsstedet velges tilsvarende optimalt.

Claims (10)

1. Anordning for kontinuerlig innblanding av gassformede kjemikalier i en fiberstoffsuspensjon, hvorved en hurtigroterende rotor (5) med åpent sentrum er anordnet i et blandekammer (2), som er anordnet i en rørledning og oppviser et innløps-område (3) og utløpsområde (4), karakterisert ved at minst en ytterligere hurtigroterende rotor (5') med åpent sentrum er anordnet, at de av disse rotorene (5, 5') bestrøkne områdene overlapper hverandre og avstanden mellom rotorenes parallelt anordnede akser (7, 7') velges slik at rotorarmene 8, 8') tilnærmelsesvis når inn til sentrum av den minst ene respektive andre rotoren.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den minst ene ytterligere rotoren oppviser en motsatt rettet dreieretning (12).

3 Anordning ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at lister og/eller ribber (11) er anbrakt i huset (2).

4. Anordning ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert v e d at tilblandingen av kjemikalier skjer i rørledningen før blandekammeret.

5. Anordning ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert v e d at tilblandingen av kjemikalier skjer i blanderens innløpsområde (3).

6. Anordning ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert v e d at rotorene (5, 5') oppviser en rotorperiferihastighet på 20 til 30 m/sek.

7. Anordning ifølge et av kravene 1 til 6, karakterisert v e d at rotorarmene (8, 8') er utformet lukket sirkelrunde eller ovale med forskjellige tverrsnitt.

8. Anordning ifølge et av kravene 1 til 6, karakterisert v e d at rotorarmene (8, 8') er utformet åpne med forskjellige tverrsnitt.

9. Anordning ifølge et av kravene 1 til 8, karakterisert v e d at rotorene 85, 5') oppviser minst to rotorarmer (8, 8').

10. Anordning ifølge et av kravene 1 til 9, karakterisert v e d at blanderens strømningsmotstand utgjør mellom 0,2 og 0,6 bar.