NO319297B1 - Fremgangsmate for varmlesking av kalk - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for satsvis lesking av brent kalk for produksjon av kalkslurry med større finhetsgrad og forlenget sedimenteringstid.

Kalkleskere av ulike typer, hvorav de fleste er bestemt for kontinuerlig drift, har lenge vært anvendt industrielt. Som eksempler kan nevnes "W+T" - og "BJF"-leskere.

US-patentsøknad 4547349 omhandler en anordning for ikke-satsvis, kontinuerlig kalklesking.

I UK-patentsøknad GB 2048107A er det vist og beskrevet en kalklesker, likeledes for ikke-satsvis kontinuerlig drift.

EU-patentsøknad 0510675A3 omhandler en kalklesker for ikke-satsvis kontinuerlig drift.

CA patentsøknad 1212825 omhandler en regulert prosess for satsvis fremstilling av lesket kalk.

Kalkleskere som drives kontinuerlig, har til felles at de er vanskelig å kontrollere, meget vedlikeholdskrevende, lite egnet for datastyrt drift, og kostbar i fremstilling.

I NO-patentsøknad P933084, tidligere inngitt av P.R. Stephansen, er det beskrevet en fremgangsmåte for satsvis lesking, såkalt "batch-lesking", av brent kalk, også i relativt små mengder i forhold til lekserens volum, hvorved det oppnås et sluttprodukt med relativt lav kalkkonsentrasjon.

Foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ved den karakteriserende del av krav 1.

Alternative foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen kjennetegnes ved underkravene av hovedkravet.

Ved utøving av den nye fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen for batchvis varmlesking av brent kalk, anvendes en kalkleskeranordning som vist og detaljert beskrevet i nevnte NO-patentsøknad P933084, hvortil det henvises.

En foretrukket kalkleskeranordning, som er skjematisk vist i figur 1, omfatter i hovedtrekk en kalklesker 2 med effektivt volum 1200 I (vektskalaområde 0 - 1400 kg), med sylindrisk overdel 53 og konisk underdel 54, montert på tre veieceller 7 for satsvis veiing av vann og kalk, og med en omrører 16 med et spesialkonstruert blandeorgan og drivmotor 18, rotasjonsovervåker 20 samt en vanndysedreven kombinert støvavsuger/overløpsinnretning/baffel 15 som tilføres vann gjennom en rørledning med ventil 17, mens leskeren 2 mottar vann gjennom en rørledning med ventiler 8 og 9. Leskerlokket 4 er forbundet med et spesialkonstruert vannutstrøm-ningsforhindrende spjeld som også atskiller den våte og den tørre kalksone. Leskeren står i forbindelse med en kalksilo 1, f.eks. av volum 50 m<3>, og med en nivåmåler samt et filter 52 med drivmotor 51 for mekanisk rensing. Siloen rommer 50 tonn brent kalk, for eksempel av volumvekt 1.1 (vektskalaområde 0-50 tonn), og er utstyrt med veieceller for vektavlesing. Veiecellenes forsterker avgir et 4-20mA signal til PLS. Siloen er også forsynt med to luftaktivatorer som startes og følger en fast syklus, dersom doseringstiden for skruetransportøren overskrides.

Gjennom et innblåsningsrør fylles siloen med kalk fra f. eks. en tankbil. Vektmengden i siloen angis fra et skap ved silopåfyllingsstedet. Ved oppnådd 95%-vektmengde (AH) avgis alarm i form av lyd/lyssignal som varsel om at påfyllingen må avbrytes. Lydalarmen kan avstilles fra skapet og/eller automatisk av PLS for eksempel etter tre minutter. Ved 100%-vekt (AHH) stenges en hylseventil automatisk og kalkinnblåsingen opphører. Mens ventilen er stengt, vil en rød varsellampe i skapet indikere at silofylling ikke kan foregå. Hylseventilen kan styres manuelt fra panel i kontrollsentral.

Veieceller montert på siloen avgir et alarm- og et trippesignal:

- ved > AH. Operatør varsles om høyt nivå i silo.

- ved > AHH. Operatør varsles og stenger hylseventil.

Filtermotor foretrekkes utstyrt med sikkerhetsbryter og servicevender (auto/man.).

Etter avsluttet kalkifylling i siloen startes filtermotor 51 manuelt fra lokalt skap. Fra skapet avgis signal til ytre PLS som starter filtermotoren og overvåker motorens driftstilstand. Filtermotoren 51 stopper automatisk etter tre minutter.

Eksempel

1. Startknapp i lokalt skap aktiviseres

2. Filtermotor 51 starter og driftslys i skapet tennes

3. Filtermotor stopper etter ca. tre minutter

Med skruetransportøren 6 overføres kalk fra siloen 1 til leskeren 2 med spjeldventilene 11 og 12 i åpen stilling. Leskingen innledes ved at første sats leskes manuelt. Kalktilberedningen foregår deretter automatisk, hvorved leskeren 2 ifylles fortynningsvann i forutvalgt vektmengde. Leskeren tømmes deretter til en forutvalgt gjenblivende mengde, hvori den neste kalksats skal leskes.

Kalkleskingstemperaturen bestemmes av forholdet mellom gjenværende antall kilo kalkslurry i leskeren (EVL) og antall kilo tilsatt kalk (EVH), eller de valgte instil-lingspunkter på veiecellene 7. Antallet kilo vann som er valgt i det siste inn-stillingspunkt (EVHH) er bestemmende for konsentrasjonen av ferdiglesket kalk.

Veiecellene 7 genererer fire arbeidskontakter for bruk i sekvensen:

Ferdigberedt kalk uttømmes til lagertank 3 gjennom ventil 22 ved hjelp av en motor. Motoren foretrekkes utstyrt med sikkerhetsbryter og servicevender.

Ved start ifylles 300 kg vann manuelt i leskeren 2 etterfulgt av 100 kg CaO under omrøring. Når blandingen har nådd en temperatur av 85 °C, registrert av et temperaturmålerelement, kan automatisk drift innkobles og vann tilsettes til en blandingsvekt av 1000 kg, hvilket gir en 10%-slurry av temperatur ca. 32 °C . Gjennom ventilen 22 tømmes leskeren til en gjenstående vektmengde av eksempelvis 240 kg. Deretter innledes 30 sekunders pause, for tilbakerenning fra for eksempel pumpen. Det er viktig at styresystemet kan registrere satsens reelle verdi og tarere til 0 kg, hvilket er nødvendig fordi treghet i systemet kan medføre risiko for at mer eller mindre kjemikalie enn forutsatt tilsettes i leskeren.

Ved automatisk styring, når vektmengden i leskeren 2 er under 240 kg eller ny beregnet verdi grunnet temperaturreguleringen, og når 30-sekunders pause er utløpt, skal leskeprosessen starte dersom den ikke allerede er i gang, og ventilen 22 skal være stengt.

Spjeldventil 12 i leskerlokket mottar åpningssignal og bekreftes i åpen stilling fra grensebryter, åpningssignal avgis til ventil 17, og støvavsuger 15 igangsettes. Etter fem sekunders tidsforsinkelse åpnes spjeldventil 11 ved utløpsenden av skruetransportøren 6 og bekreftes åpen fra grensebryter. En rotasjonsovervåker kontrollerer at omrøreren er i gang, og alarm avgis dersom dette ikke er tilfellet eller hvis ventilen ikke åpnes etter kommando. Hvis omrører stopper, skal ventil 9 åpnes og leskeren fylles fullstendig med vann og prosessen avbrytes.

Skruetransportøren 6 startes fem sekunder etter at en grensebryter har bekreftet ventil 11 i åpen stilling, og igangsetter tidsur for normal doseringstid, f. eks. 120 sekunder. Hvis tiden overskrides, skal luftstimulatorene åpnes og lukkes i en bestemt syklus (åpen ca. 0,5 sek. for hvert 30. sekund) med start i pausedelen og begrenset til 180 sekunder, hvoretter syklusen avbrytes og alarm avgis.

Skruetransportøren 6 holdes i gang til den ønskede kalkmengde (60kg) er innveid. 1 sekund etter at transportøren har stoppet stenges spjeldventil 11.10 sekunder etter at ventilen er bekreftet stengt, åpnes en magnetventil i 3 sek. for luft til utløpsvibrator. Spjeldventil 12 stenges i 30 sek. etter at spjeldventil 11 er bekreftet stengt, og en grensebryter kontrollerer at ventilen er lukket. Alarm avgis dersom ventilen ikke lukkes etter kommando. 20 sekunder etter at ventil 12 er stengt, avgis stengesignal til ventil 17 og støvavsugeren 15 stoppes. Etter at skruetransportøren er stoppet, påbegynnes jus-terbar lesketid, for eksempel 10 minutter. Den valgte lesketid og forløpet av denne bør indikeres for operatør.

Når lesketiden er utløpt, tilføres vann gjennom ventil 8 og gjennom spyledysene 24 i 15 sekunder. Deretter tilføres 600 kg fortynningsvann gjennom ventil 9, hvilket gir en 10%-kalkslurry av temperatur 32 °C. Ved en feil i tilsatt kalkmengde over +2% justeres mengden av fortynningsvann.

Temperaturen i leskeren overvåkes av et temperaturmålingselement. Hvis det under leskeprosessen ikke oppnås temperatur av 83 °C, uttømmes 10 kg mer av den ferdige slurry, hvorved EVL minsker til 230 kg eller motsatt hvis temperaturen blir for høy (87°C) til 250 kg.

Hvis temperaturen under leskeprosessen overstiger 96 °C, åpnes også ventil 8, leskeren vannfylles til fullt nivå EVHH, prosessen avbrytes og alarm avgis, uten at omrøreren stoppes.

For tilberedning, som tidligere beskrevet, av en 10%-kalkslurry er det ønskelig å tilsette 60 kg CaO og 600 kg vann. Totalnivået vil variere avhengig av temperaturreguleringen. Den ferdige kalkslurrys konsentrasjonsgrad er bestemmende for temperaturen av slurryen hvori kalken tilsettes for neste lesking. Hvis det ønskes en kalkslurry av høyere konsentrasjongrad, bør leskingen foregå ved høyere starttempera-tur. Hvis det ønskes en lavere konsentrajonsgrad, bør slurryen fortynnes utenfor leskeren, eksempelvis i rørledningen til lagertanken, eller det kan tilsettes tilmålte vann-mengder i lagertanken samtidig med at leskeren, fra full vekt i mindre satser, for eksempel fire, tilsetter proporsjonale kalkslurrymengder i lagertanken.

Etter utløpt lesketid kontrolleres nivået i lagertanken, og når dette er redusert til EVLL, åpnes ventil 22 og satsen uttømmes i lagertanken.

Ferdig kalkslurry lagres midlertidig i lagertankene 3 som er utstyrt med en nivåmåler i form av trykktransmitter samt omrører(e). Nivåsignalet genererer to arbeidskontakter for bruk i sekvensen samt to signaler for alarm ved hhv. lavt og høyt nivå og ett signal for start av pumper.

Omrøreren skal drives kontinuerlig og overvåkes av PLS. Alarm avgis i tillegg av stopp.

Ved dosering av slurry til forbruket benyttes en eller flere pumper. Pumpene er anordnet "standby" for hverandre og er manuelt omstillbare. Pumpenes pakkbokser tilføres sperrevann gjennom magnetventiler, og har innebygde strømningsbryterefor avføring av vann. Hvis sperrevann uteblir mer enn tre minutter etter start avgis alarm og pumpene stopper. Det samme vil inntreffe dersom sperrevann uteblir i tre minutter under drift. Videre er hver pumpe utstyrt med en strømningsvakt og en trykkføler som er innmontert i røret på pumpenes trykkside. Hvis disse ikke registrerer vannmengde og trykk etter 15 sekunder, avgis alarm. Hvis vannmengde og trykk uteblir i ytterligere 15 sekunder, stopper pumpene. For måling av slurrymengde fra lagertank til sandfilter anvendes flowmeter. Denne måler sender et 4-20 mA-signal tilbake tii frek-vensomformer(e). Bunnfall uttømmes fra lagertanken gjennom en manuelt betjent bunnventil.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for satsvis lesking av brent kalk, for produksjon av kalkslurry med større finhetsgrad og forlenget sedimenteringstid, karakterisert ved at den omfatter de følgende prosesstrinn: a. uttømming av ferdiglesket og fortynnet kalkslurry fra en lesker (2), til det er en forutbestemt slurryvektmengde igjen, som brukes for blanding med neste sats; b. automatisk innkopling av et styresystem for automatisk drift etter oppnådd ønsket leskingstemperatur av første sats, som tilsetter fortynningsvann og deretter brent kalk i en forutbestemt vektmengde i etterfølgende trinn; c. automatisk regulering av leskingstemperaturen i neste slurrysats, hvor forholdet mellom vann og kalk justeres dersom den ønskete leskingstemperatur ikke var nådd i forrige sats, og hvor leskeren (2) fylles fullstendig med vann, slik at leskingen avbrytes dersom gitt maksimaltemperatur overstiges; d. automatisk registrering av leskerens gjenværende slurryvektmengde etter en tilrenningspause av forutbestemt lengde, og etterfølgende tarering av veiecelleaggregatet (7) til 0 kg, før neste lesking.

2. Fremgangsmåte for satsvis varmlesking av brent kalk ifølge krav 1, karakterisert ved at mengdeforholdet kalk/vann under lesking økes dersom leskingstemperaturen var for lav, og ved at forholdet kalk/vann minskes dersom leskingstemperaturen var for høy.

3. Fremgangsmåte for satsvis varmlesking av brent kalk ifølge krav 2, karakterisert ved at justeringen av mengeforholdet skjer ved å justere mengden gjenværende, ferdig lesket og fortynnet kalkslurry, slik at vekten av gjenværende kalkslurry minskes hvis leskingstemperaturen var for lav, og økes hvis leskingstemperaturen var for høy, mens mengden kalk som tilsettes i neste sats holdes konstant.

4. Fremgangsmåte for satsvis varmlesking av brent kalk ifølge krav 2, karakterisert ved at justeringen av mengdeforholdet skjer ved at mengden gjenværende, ferdig lesket og fortynnet kalkslurry holdes fast, mens mengden tilsatt kalk endres, slik at mengden tilsatt kalk minskes hvis leskingstemperaturen var for høy, og økes hvis leskingstemperaturen var for lav.

5. Fremgangsmåte for satsvis varmlesking av brent kalk ifølge krav 2, karakterisert ved at justeringen av mengdeforholdet skjer ved at mengden gjenværende, ferdig lesket og fortynnet kalkslurry, samt mengden tilsatt kalk, holdes fast, mens det tilsettes en varierende mengde vann før lesking, slik at mengden tilsatt vann økes hvis leskingstemperaturen var for høy, og minskes hvis leskingstemperaturen var for lav.