PL182582B1

PL182582B1 - Sposób przeprowadzania płukania przemieszczeniowego pulpy drzewnej w przemyśle przeróbki drewna

Info

Publication number: PL182582B1
Application number: PL96325524A
Authority: PL
Inventors: Harri Qvintus; Pekka Tervola
Original assignee: Andritz Ahlstrom Oy
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 2002-01-31
Also published as: EP0856079A1; HU222667B1; RU2162496C2; NO981055D0; CA2231551A1; US6461473B1; HUP9900013A3; ZA967249B; NO981055L; ZA967658B; FI954259A; PL325524A1; CA2231551C; WO1997010379A1; HUP9900013A2; DE69612105D1; CZ69998A3; EP0856079B1; ATE199750T1; FI954259A0

Abstract

1. Sposób przeprowadzania plukania przemieszczeniowego pulpy drzewnej w prze- mysle przeróbki drewna, polegajacy na tym, ze przeznaczona do plukania pulpe drzewna podaje sie do przynajmniej jednoetapowego ukladu pluczacego, po czym doprowadza sie do tego ukladu plyn pluczacy i plucze sie nim pulpe, zas wyplukana pulpe poddaje sie od- sysaniu, wyciskaniu i/lub zageszczeniu, przy czym wyladowuje sie przynajmniej jeden filtrat, którego przynajmniej czesc zawraca sie z powrotem do ukladu pluczacego dla wy- korzystania jako plyn pluczacy, znamienny tym, ze pobiera sie przynajmniej czesc filtratu pochodzacego z odsysania, wyciskania i/lub zageszczenia pulpy, nastepujacych po wszyst- kich etapach plukania i zawraca sie go do ostatniego etapu plukania dla wykorzystania jako plyn pluczacy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przeprowadzania płukania przemieszczeniowego pulpy drzewnej w przemyśle przeróbki drewna.

Ze stanu techniki znanych jest kilka różnych sposobów płukania pulpy drzewnej. Miazgę podaje się do rozpraszaczy płuczących z konsystencją około 10%. Konsystencja podawania dla płuczek bębnowych i pasowych zwykle wynosi 1-3%. Płuczki ssące, prasy płuczące i płuczki sprężane albo ponadatmosferyczne stanowią przykłady stosowanych dziś płuczek bębnowych.

Konwencjonalna płuczka ssąca zawiera pokryty drutem bęben obracający się w kadzi. Osłona bębna zawiera pod płytką perforowaną przedziały zbiorcze, a każdy przedział połączony jest własną rurką z układem zaworów na wałku przy końcu bębna. Filtrat z zaworu kierowany jest poprzez nogę spadową albo pompę wirówkową, zapewniającą wymagane ssanie, na przykład do zbiornika filtratu. Z uwagi na układ zaworu, wpływ nogi spadowej może być skierowany odpowiednio do pożądanych punktów układu sieci.

Formowanie sieci w płuczce ssącej zachodzi jak następuje: wewnątrz bębna obracającego się w kadzi, ciśnienie ponadatmosferyczne, zasysające zawiesinę miazgi z kadzi na powierzchnię bębna zapewniono dzięki nodze spadowej albo jakiemuś innemu urządzeniu wytwarzającemu ssanie. Gdy płyn przejdzie przez bęben, włókna w miazdze zbierane są na powierzchni bębna. Konsystencja zawiesiny w bębnie wynosi w przybliżeniu 0,5 do 2%, a konsystencja warstwy zgęstniałej na powierzchni bębna wynosi około 10-12%. Obszar formowania sieci, tj. część obwodu bębna, która jest w kadzi w zawiesinie włókien, wynosi około 140 stopni. Maksymalna prędkość obrotowa bębna wynosi 2-2,5 obr/min; przy wyższych prędkościach obrotowych, przedziały zbiorcze filtratu oraz rurki nie mają czasu na opróżnienie się.

Płukanie przeprowadza się jako płukanie przemieszczeniowe poprzez napylenie płynu płuczącego na powierzchnię bębna, który uniósł się z kadzi miazgi. Ciśnienie podatmosferyczne zasysa płyn płuczący przez warstwę miazgi i przemieszcza większość płynu w miazdze. Tym samym, obszar przemieszczania wynosi około 120 stopni. Typowe właściwe obciążenie kwadratowe płuczki ssącej wynosi około 5 BDMT/m2/d, a grubość sieci miazgi jest

182 582 rzędu 25 mm. W instalacji bielącej, obciążenie kwadratowe płuczki ssącej wynosi około 8 BDMT/m2/d, a grubość sieci około 30 mm.

Prasa płucząca zawiera bęben, pokryty drutem albo mający podziurawioną powłokę z płytki perforowanej. Miazgę podaje się z konsystencją 3-4%, a węzły i odpowiednie zanieczyszczenia trzeba usunąć z miazgi przed płuczką. W powłoce bębna zapewnione są przedziały, z których filtrat uwalniany jest poprzez komorę przy końcowym obwodzie. Ponadto, bęben może zostać otwarty tak, że filtrat zbierany jest wewnątrz bębna i uwalniany jest poprzez otwór przy końcu.

Długość etapu formowania sieci wynosi około 90 stopni, a etapu przemieszczania około 150 stopni. Prędkość obrotowa bębna wynosi około 2 obr/min, a właściwe obciążenie kwadratowe około 15-20 BDMT/m2/d. Konsystencja płukanej sieci może wzrosnąć nawet do 35%. Przemieszczenie zachodzi jednak przy konsystencji około 10-15%, zaś grubość sieci miazgi wynosi około 30-50 mm.

Przykładem ponadatmosferycznej płuczki ciśnieniowej jest urządzenie przedstawione w fińskich opisach patentowych nr 71961 i nr 74752, które składa się głównie z obrotowego bębna i nieruchomej powłoki, otaczającej bęben. Bęben zawiera perforowany walec, którego zewnętrzna powierzchnia jest wyposażona w żebra wysokie na 50-60 mm przy rozstawie około 200 mm. Żebra te tworzą z powierzchnią walca perforowanego tak zwane przedziały miazgi. Wewnątrz walca zapewnione są przedziały filtratu, pod przedziałami miazgi, w których zbierany jest filtrat przemieszczony przez płyn płuczący. Przy końcu bębna walcowego, zasadniczo przy obwodzie średnicy, znajduje się układ zaworów, przez który to układ zaworów filtrat uwalniany jest i transportowany dalej. Płuczka zawiera kilka, zwykle 3-4 etapy. Oznacza to, iż płyn płuczący wykorzystywany jest wielokrotnie do płukania miazgi; tym samym, filtrat zbierany w przedziałach filtratu kierowany jest pod prąd z jednego etapu płukania do drugiego. Na zewnątrz bębna phiczącego, jako część powłoki płuczki, znajdują się komory zasilania płynem płuczącym, z których płyn płuczący jest wyciskany przez płytkę perforowaną do miazgi w przedziałach miazgi w celu przemieszczenia płynu w miazdze.

Formowanie sieci i płukanie miazgi przeprowadza się poprzez podanie płukanej miazgi poprzez szczególną komorę podajnika do przedziałów miazgi. Komora podajnika może zagęszczać miazgę i osiowe „pręty” tej samej długości co bęben tworzą się w przedziałach miazgi. Tuż za punktem zasilania znajduje się pierwsza strefa płukania; w urządzeniu opisanym we wspomnianych dokumentach znajduje się pięć oddzielnych stref płukania. Przepływ płynu phiczącego kierowany jest do każdej z tych stref i płyn płuczący, w czasie wyciskania go do warstwy miazgi w przedziałach bębna płuczącego, przemieszcza płyn w miazdze. Jak juz wspomniano powyżej, filtraty kierowane są pod prąd z jednej strefy do drugiej. Innymi słowy, (por. fiński opis patentowy nr 74752, fig. 1), czysty płyn płuczący przepompowywany jest do ostatniej strefy płukania, a filtrat przemieszczony przez ten płyn zabierany jest do przedostatniego etapu, by służyć jako płyn płuczący. Po ostatnim etapie płukania, „pręty miazgi” odłącza się od bębna, na przykład przez wdmuchnięcie sprężonego powietrza i transportuje dalej na śrubie transportowej.

Typowe właściwe obciążenie kwadratowe sprężonej płuczki tego typu z czterema etapami wynosi około 2,4 BDMT/m2/d. Grubość „pręta miazgi” wynosi około 50 mm, a konsystencja może wzrastać nawet aż do 15-18%. Jednakże, woda płucząca, wyciekająca z przedziału zmniejsza konsystencję do 10-12%. Konsystencja miazgi podawanej na bęben może zmieniać się pomiędzy 3,5 a 10%. Bęben obraca się z prędkością około 0,5-3,0 obr/min.

Fiński opis patentowy nr 74752 wspomniany powyżej (odpowiadający amerykańskim opisom patentowym nr 4 919 158 i 5 116 423) oraz załączony rysunek fig. 2 przedstawiają schematycznie nieco bardziej zaawansowaną wersję podstawowego rozwiązania z fińskiego opisu patentowego nr 71961, dzięki któremu można uzyskać znacznie lepsze wyniki płukania niż przy podstawowym układzie przedstawionym schematycznie na załączonym rysunku fig. 1. W przykładowym wykonaniu z fig. 2, każdy etap płukania podzielono na dwie strefy tak, że z każdego etapu uzyskuje się dwa filtraty płuczące o różnych stężeniach. Filtraty te zawraca się do obiegu pod prąd, jak przedstawiono na rysunku. Rysunek ten przedstawia również, jak tak zwany filtrat ssący, tj. filtrat wyciągnięty z punktu pomiędzy ostatnim eta

182 582 pem płukania a uwalnianiem miazgi, pobierany jest, wraz z filtratem płuczącym z drugiej strefy płukania ostatniego etapu płukania, do drugiej strefy płukania przedostatniego etapu płukania w celu zastosowania jako płyn płuczący.

Typowe jest dla wszystkich powyższych urządzeń, że przynajmniej albo zasilanie płynem płuczącym, albo obróbka filtratów, albo obydwa elementy równocześnie wykazują niedostatki. Niedostatki te mogą między innymi spowodować słaby wynik płukania. Jeżeli okaże się, że płuczka nie jest w stanie osiągnąć odpowiedniego wyniku płukania, konsekwencją jest naturalnie to, że kupuje się płuczkę z większą liczbą etapów płukania albo nawet płuczkę innego typu. Konieczna może być również próba rozwiązania tego problemu przez zwiększenie zużycia czystego płynu płuczącego, co zwiększa zapotrzebowanie na parę w instalacji odparowującej, a pojemność sprzętu do obróbki wody odpadowej może musieć być zwiększona, a częściowo wzrasta również obciążenie środowiska.

Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów opisanych powyżej i opracowanie sposobu nadającego się do zastosowania w wielu różnych typach płuczek i zapewniające wyniki płukania, które są bardzo bliskie optymalnym wynikom płukania, uzyskiwalnym w każdej płuczce albo w każdym typie procesu.

Sposób przeprowadzania płukania przemieszczeniowego pulpy drzewnej w przemyśle przeróbki drewna, polegający na tym, że przeznaczoną do płukania pulpę drzewną podaje się do przynajmniej jednoetapowego układu płuczącego, po czym doprowadza się do tego układu płyn płuczący i płucze się nim pulpę, zaś wypłukaną pulpę poddaje się odsysaniu, wyciskaniu i/lub zagęszczaniu, przy czym wyładowuje się przynajmniej jeden filtrat, którego przynajmniej część zawraca się z powrotem do układu płuczącego dla wykorzystania jako płyn płuczący, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczenia pulpy, następujących po wszystkich etapach płukania i zawraca się go do ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.

Stosuje się wielostrefowe płukanie frakcjonujące, po którym pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania i zawraca się go do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.

Przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania łączy się z czystym płynem płuczącym i doprowadza się je razem do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.

Przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania łączy się z przynajmniej częścią filtratu otrzymanego z ostatniego etapu płukania i kieruje się je razem do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.

Stosuje się przynajmniej jednostrefowe płukanie frakcjonujące, przy czym z każdego etapu odprowadza się przynajmniej dwa oddzielne filtraty.

Stosuje się przynajmniej jednostrefowe płukanie frakcjonujące, przy czym do każdego etapu płukania podaje się przynajmniej dwa oddzielne płyny płuczące i z każdego etapu płukania odprowadza się przynajmniej dwa oddzielne filtraty.

Filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po ostatnim etapie, przynajmniej jednostrefowego płukania, doprowadza się do strefy poprzedzającej ostatnią strefę płukania, do której doprowadza się płyn płuczący.

Filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po wszystkich etapach płukania, zawierających przynajmniej jeden przynajmniej jednostrefowy etap płukania, doprowadza się do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania.

Filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po wszystkich etapach płukania, zawierających przynajmniej jeden przynajmniej jednostrefowy etap płukania, doprowadza się do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania, a płyn płuczący doprowadza się do ostatniej strefy ostatniego etapu płukania.

182 582

Stosuje się płukanie zawierające przynajmniej jeden etap rozrzedzania, po którym następuje przynajmniej jeden etap przemieszczania, po którym następuje przynajmniej jeden etap zagęszczania.

Stosuje się płukanie zawierające przynajmniej jeden etap rozrzedzania, po którym następuje przynajmniej jeden etap zagęszczania, po którym następuje przynajmniej jeden etap przemieszczania i przynajmniej jeden etap zagęszczania.

Pobiera się filtrat z przynajmniej jednego etapu zagęszczania następującego po przynajmniej jednym etapie przemieszczania i zwraca się go jako przynajmniej część płynu płuczącego do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania.

Stosuje się płukanie zawierające etap rozrzedzania, po którym następuje pierwszy etap zagęszczania, następnie przynajmniej dwa etapy płukania i wreszcie drugi etap zagęszczania.

Część przynajmniej jednego z filtratów pochodzących z przynajmniej jednego etapu płukania zawraca się do etapu rozrzedzania pulpy.

Pobiera się filtrat z drugiego etapu zagęszczania i zawraca się go jako przynajmniej część płynu phiczącego do pierwszego etapu płukania.

Stosuje się płukanie zawierające etap rozrzedzania, etap zagęszczania i przynajmniej jeden etap płukania, pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z etapu płukania i zawraca się go do etapu rozrzedzania pulpy.

Część filtratu pochodzącego z jedynego albo ostatniego etapu płukania zawraca się do pierwszej strefy etapu płukania dla wykorzystania jako płyn phiczący.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania, na którym fig. 1 przedstawia schematyczne zasady działania znanej wielostopniowej płuczki, fig. 2 - schematyczne zasady działania innej znanej wielostopniowej płuczki, fig. 3 - zalecany schemat płukania według pierwszego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 4 - zalecany schemat płukania według drugiego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 5 - znany sposób wykorzystania odsysanego filtratu, fig. 6 - zalecany według wynalazku sposób wykorzystania odsysanego filtratu, fig. 7 - schemat działania układu znanej wielostopniowej płuczki, fig. 8 schemat działania układu znanej wielostopniowej płuczki przeznaczonej do praktykowania sposobu według wynalazku, fig. 9 - znany schemat płukania, fig. 10 - schemat płukania według czwartego zalecanego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 11 - rozkład stężenia filtratu w funkcji długości maty z włókien, fig. 12 - schemat płukania według piątego zalecanego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 13 - schemat płukania według szóstego zalecanego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 14 - schemat płukania według siódmego zalecanego przykładowego wykonania wynalazku, fig. 15 - wpływ zawracania do obiegu odsysanego filtratu oraz filtratu, jak stosowano w sposobie według wynalazku, na czystość pulpy drzewnej, a fig. 16 - wpływ zawracania do obiegu filtratu, jak zastosowano w sposobie według wynalazku, na czystość pulpy.

Zasada działania przedstawiona schematycznie na fig. 1 została zastosowana na przykład w tak zwanej płuczce DD, według fińskiego opisu patentowego nr 71961 w wykonaniu A. AHLSTROM CORPORATION. Fig. 1 przedstawia jak miazga Min podawana jest na perforowaną! poruszającą się prowadnicę 10 urządzenia. Prowadnica ta może stanowić cylinder, bęben phiczący albo na przykład powierzchnię płaską płuczkę pasową. Prowadnicę 10 wyposażono w przegrody 12. Naprzeciw powierzchni prowadnicy 10 znajdują się nieruchome komory zasilania wodą phiczącą 14, których dna 16, wraz z przegrodami 12 i powierzchnią prowadnicy 10, tworzą przedziały płukania miazgi 18. Pod powierzchnią prowadnicy 10 znajduje się wiele przedziałów filtratu 20 dla zbierania filtratu, przemieszczonego z miazgi przez wodę płuczącą. Wspomniany opis patentowy opisuje również bardziej szczegółowo, jak filtrat jest transportowany dalej od przedziałów filtratu 20, poprzez urządzenie zaworowe zapewnione przy końcu bębna. Rysunek przedstawią iż w urządzeniu znajdują się cztery etapy płukania I-IV. Są również odpowiednie komory zasilające płynu phiczącego 141, 1411, 14III i 14IV oraz przedziały filtratu 201, 2011, 20ΠΙ i 20IV. Dla działania urządzenia typowe jest, iż czysty płyn phiczący WI doprowadzany jest do czwartego etapu płukania IV, w którym miazga jest najczystsza. Filtrat FIV z czwartego etapu płukania przeprowadzany jest do trzeciego etapu płukania III, by służyć jako płyn płuczący i tak dalej, aż filtrat FI z pierwszego

182 582 etapu płukania skierowany zostanie do obróbki wody odpadowej, na przykład do punktu odparowywania i/lub wykorzystany będzie do rozcieńczania w wieży przedmuchowej. Jak należy rozumieć z powyższego, urządzenie zdolne jest do zastąpienia czterech konwencjonalnych jednoetapowych płuczek.

Figura 2 przedstawia schematycznie bardziej zaawansowaną wersję tej samej płuczki. Płuczkę tę opisano dokładniej na przykład w amerykańskich opisach patentowych nr 4 919 158 1 5 116 423. Jak przedstawia rysunek, płuczka ciągle zawiera cztery etapy płukania I-IV, ale każdy etap płukania podzielono wewnętrznie na dwie strefy płukania i z tych stref wyciąga się filtraty o różnych stężeniach. W ten sposób, czysty płyn płuczący W_r wprowadza się do czwartego etapu płukania IV w celu przemieszczenia filtratu z miazgi. Z uwagi na fakt, iz przy płukaniu przemieszczeniowym opisanego typu stężenie płynu w miazdze zmniejsza się ze stosunkowo jednostajną prędkością od wsadu miazgi Mj_n do wypływu miazgi M_out, przedział filtratu 20iv czwartego etapu podzielono na dwa odcinki 20rvi oraz 20iv2, które tym samym zbierają filtraty Fjvi i Fivi o różnych stężeniach. Obecnie te filtraty Frvi i Fjv2 przeprowadza się pod prąd, tj. do trzeciego etapu III płukania tak, że najczystszy filtrat, tj. filtrat Fiv2, z drugiej strefy czwartego etapu przeprowadzany jest do komory zasilania 14ni2 drugiej strefy trzeciego etapu III, by służyć jako płyn płuczący. Odpowiednio, bardziej zabrudzony filtrat, tj. filtrat Fivi z pierwszej strefy czwartego etapu, kierowany jest do komory zasilania 14im pierwszej strefy etapu III dla zastosowania jako płyn płuczący. Kontynuując ten proces tym sposobem do końca płukania, można wytworzyć miazgę, która jest o około 15-30% czystsza niż wytworzona przez układ z fig. 1.

Ogólnie można stwierdzić, iz zasada działania tak zwanej wielostopniowej płuczki frakcjonującej tego rodzaju polega na przyjęciu kilku filtratów z etapu płukania albo kilku etapów płukania, a następnie podaniu filtratów do poprzedniego etapu płukania do strefy, mającej ten sam numer porządkowy, dla zastosowania jako płyn płuczący. Tym samym, chociaż opisana została płuczka, w której każdy etap podzielono na dwie strefy, nic nie stoi na przeszkodzie, by podzielić etapy na na przykład trzy strefy, dzięki czemu otrzyma się trzy różne filtraty. Oczywiście, możliwe jest również podzielenie oddzielnych etapów na strefy w inny sposób. Innymi słowy, na przykład tylko jeden filtrat można wyciągnąć z etapu płukania, do którego dostarcza się dwa lub więcej płynów phiczących o różnych stężeniach. W tak zwanej płuczce DD, pierwszy etap płukania jest często tego rodzaju; a zatem w pewnych przypadkach filtrat z pierwszego etapu płukania wyciągany jest jako jedna frakcja, którą transportuje się dla rozcieńczenia miazgi i/lub chemicznego odzysku.

Figura 2 przedstawia również, jak według opisu ze wspomnianych opisów patentowych, tak zwany filtrat ssania Fr uzyskany spomiędzy ostatniego etapu płukania IV i uwalniania miazgi M_out przeprowadza się, z czystym filtratem Fiv2 uzyskanym z czwartego etapu płukania IV do komory zasilania 14ni2 dla zastosowania jako płyn płuczący w drugiej strefie trzeciego etapu III.

Ponadto, według wspomnianych opisów patentowych, filtraty z pierwszego etapu płukania I łączy się, Ft i przeprowadza na przykład do instalacji odparowującej albo do innej obróbki filtratu. Wspomniane amerykańskie opisy patentowe przedstawiają dalej, iż można uzyskać jeszcze inny filtrat, przy zasilaniu w miazdze M_m; filtrat ten uwalniany jest z urządzenia oddzielnie od filtratu Ft etapu płukania.

Przyglądając się temu procesowi bliżej, układ obróbki filtratu z fińskiego opisu patentowego nr 74752 albo amerykańskich opisów patentowych nr4 919 158 inr5 116 423 można jednak uczynić bardziej wydajnym. Pomiędzy ostatnim etapem płukania, który w tym przykładowym wykonaniu jest czwartym etapem płukania IV a punktem uwalniania miazgi M_out, od miazgi oddziela się tak zwany filtrat zasysania Ft, który stosuje się jako płyn płuczący i określa we wspomnianych opisach patentowych numerem odnośnym 27. Filtrat zasysania Ft pochodzi głównie z ostatniego przedziału filtratu i może być z zagęszczonej miazgi. Tym samym, skład filtratu zasysania Ft przypomina najbardziej płyn płuczący W] podawany do płuczki.

Po pierwsze, należy zauważyć, iż jeżeli istnieje przepływ filtratu zasysania Ft opisanego rodzaju, mniej płynu phiczącego wpływa do ostatniego etapu płukania niż do pozostałych

182 582 etapów płukania. Po drugie, filtrat zasysania F_T jest czystszy od miazgi opuszczającej przedostatni etap przemywania ale tylko nieco brudniejszy od miazgi uwalnianej z procesu przemywania, tj. z płuczki. A zatem, w układach wspomnianych opisów patentowych, całkiem czysty filtrat zasysania Ft zabierany jest niepotrzebnie daleko w górę układu.

Jak przedstawiono na fig. 3, proces płukania można uczynić bardziej wydajnym poprzez dostarczenie filtratu zasysania Ft do komory zasilania 14ivi pierwszej strefy ostatniego etapu płukania IV, a nie do ostatniej strefy przedostatniego etapu płukania III jak opisano w fińskim i amerykańskim opisie patentowym. Rysunek ten przedstawia, jak część filtratu F|V2 z ostatniej strefy ostatniego etapu płukania IV wyciągana jest i łączona z filtratem zasysania Ft, a mieszaninę podaje się do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania IV. Rysunek ten wykazuje również linią przerywaną, iż czysta woda płucząca Wi może być dostarczana nie tylko do komory zasilania 14ivi ostatniej strefy ostatniego etapu płukania IV, ale również dla utworzenia części płynu płuczącego podawanego do komory zasilania 14jvi pierwszej strefy ostatniego etapu płukania IV. Poprzez ułożenie krążenia filtratu zasysania Ft w sposób opisany powyżej, objętość płynu płuczącego podawanego do ostatniego etapu płukania IV oraz filtratu zasysania Ft stosowana jest dla jednego dodatkowego płukania.

Innym sposobem krążenia filtratu zasysania Ft jest podanie go, w połączeniu z czystym płynem {buczącym Wi, do obu komór zasilania, 14ivi i 14rv2, ostatniego etapu płukania IV jak przedstawiono na fig. 4.

Należy również rozumieć, iż jest dalszy etap płukania po etapie płukania IV, a filtrat zasysania Ft pochodzi z tego dodatkowego etapu płukania.

Przeprowadzone testy wykazały, iż nowy sposób według wynalazku zwiększa czystość miazgi o 5-35% zależnie od liczby etapów płukania przeprowadzonych w płuczce. Naturalnie, wzrost czystości jest większy, im mniej etapów płukania jest w płuczce. W konwencjonalnej dwuetapowej płuczce wynik płukania polepsza się o około 15-35%.

Figury 5 i 6 przedstawiają wpływ krążenia filtratu zasysania w krążeniu płynu jednoetapowej płuczki. Numery na rysunkach reprezentują przepływy płynu, wyrażone w metrach sześciennych, zastosowanego do płukania jednej tony miazgi (ADT; konsystencja 90%, tj. jedna tona miazgi zawiera 900 kg włókien i 100 kg płynu). A zatem, miazga zawierająca 9,1 metra sześciennego płynu na jedną tonę miazgi, o konsystencji około 9%, wprowadzana jest do płuczki; w czasie formowania sieci usuwa się 2,5 tony płynu, a konsystencja w procesie płukania wynosi około 13,5%. Z tego, 1,5 metra sześciennego filtratu zasysania wciąż usuwa się z etapu zasysania i tym samym konsystencja wylewu miazgi wynosi około 17,6%. Fig. 5 przedstawia znany sposób wykorzystania odsysanego filtratu, w którym filtrat zasysania połączony jest z filtratem z formowania z sieci i z samego etapu płukania i jest usuwany z urządzenia dla dalszej obróbki filtratów albo dla jakiegoś innego zastosowania.

Figura 6 przedstawia sposób według wynalazku, w którym filtrat zasysania kierowany jest do początku etapu płukania; tym samym, 1,5 metra sześciennego więcej płynu płuczącego na tonę miazgi dostarczane jest do samego płukania. Jako iż przy tych ilościach objętość płynu płuczącego jest względnie wprost proporcjonalna do wyniku płukania, można stwierdzić, iż w tym rodzaju przypadku, wynik płukania polepsza się o około 20%.

Figura 7 przedstawia schematycznie znany ze stanu techniki układ płukania miazgi wykorzystujący prasę płuczącą. Według układu z fig. 7, miazgę doprowadza się na przykład z wamika albo zbiornika wydmuchowego wamika do rozcieńczenia 30 i rozcieńcza do konsystencji około 4%. Po rozcieńczeniu miazgę zabiera się do zagęszczacza 32, w którym miazga gęstnieje do konsystencji około 10-15%. Otrzymaną miazgę o średniej konsystencji dostarcza się do etapu przemieszczania 34, do którego dostarcza się czysty płyn płuczący. Miazgę zabiera się następnie do etapu zagęszczania 38, w którym płyn usuwa się z miazgi tak, by podnieść konsystencję do zakresu 30-40%. Typowe jest ze znanych ze stanu techniki układów pras płuczących, iż filtraty Fw, Fti i Ft2 otrzymane tak z płukania, jak i z poprzedzających i następnych etapów zagęszczania łączy się niezależnie od ich różnych stężeń. Część Fi mieszanki filtratów F uzyskanej w ten sposób wykorzystuje się w etapie rozcieńczenia 30 do rozcieńczenia miazgi, zaś pozostała część F2 idzie na odtwarzanie chemiczne albo jakieś inne zastosowanie, bądź obróbkę.

182 582

Figura 8 przedstawia układ prasy płuczącej do praktykowania sposobu według wynalazku, którego najbardziej znaczącą różnicą w porównaniu z układem z fig. 5 jest to, że prasa płucząca obejmuje dwa etapy płukania. Oznaczniki zastosowane na fig. 8 odpowiadają oznacznikom zastosowanym na fig. 5; drugi etap płukania oznaczony jest jako 36, a jego filtrat Fwi Gdy połączy się dwa etapy płukania 34 i 36, filtraty uzyskane z układu można przetransportować pod prąd tak, że stosunkowo czysty filtrat Ft2 z ostatniego etapu zagęszczania 38 układu wykorzystuje się jako płyn phiczący w pierwszym etapie płukania 34. Czysty płyn płuczący Wi z zewnętrznego źródła wprowadzany jest jedynie do drugiego etapu płukania 36.

Należy tu zauważyć, iż etapy rozcieńczania, zagęszczania i przemieszczania w sposobie pokazanym na fig. 8, jak również fig. 10 można przeprowadzić w jednym i tym samym urządzeniu albo w oddzielnych urządzeniach umieszczonych nawet daleko od siebie. W praktyce, odległość pomiędzy tymi operacjami nie ma zasadniczego znaczenia jako sposób przeprowadzenia procesu. Tak więc, fig. 9 przedstawia schematyczne połączenie płuczki znanej ze stanu techniki. Miazga Mi_n przychodząca z wamika może być rozcieńczana do niskiej konsystencji na przykład w zbiorniku wydmuchowym 40 przy zastosowaniu do tego celu filtratu Ftw, który może być na przykład mieszaniną filtratu z etapu zagęszczania płuczki DD z A. AHLSTROM CORPORATION, tworząc „pręt miazgi” w przestrzeni płuczącej i z etapu płukania 44. Jednakże, stężenie wspomnianego filtratu etapu zagęszczania jest takie samo jak stężenie płynu pozostającego w miazdze, tj. na stężenie płynu stosowanego do rozcieńczania nie zwracano wcześniej uwagi. Fiński opis patentowy nr 74752 oraz amerykańskie opisy patentowe nr 4 919 158 i nr 5 116 423 przedstawiają jednak, iż wspomniane filtraty pobierane są oddzielnie. Dalsze wykorzystanie albo obróbka każdego z tych filtratów nie jest jednak przedyskutowana.

Figura 10 przedstawia schemat płukania według czwartego przykładowego wykonania wynalazku. Układ z fig. 9 zmieniono tak, że filtrat etapu płukania Fw oraz część filtratu Ft z etapu zagęszczania 42 wykorzystuje się do rozcieńczania 40. Reszta filtratu z etapu zagęszczania 42 przeprowadzana jest do odzysku chemicznego. Jak stwierdzono, układ tego rodzaju polepszał wynik płukania o 10-15%. Oczywiście całe rozcieńczanie można przeprowadzić z filtratem etapu płukania, jeśli jest to wystarczające. Tak więc, wcześniejsze filtraty z obydwu etapów zagęszczania i płukania zmieszano ze sobą, a potem część połączonego filtratu zastosowano do rozcieńczania. W sposobie według wynalazku, jedynie taka ilość filtratu z etapu zagęszczania pobierana jest do rozcieńczania, która nie dociera z filtratu z etapu przemieszczenia. Postępując w sposób opisany powyżej, stężenie filtratu stosowanego do rozcieńczania jest niższe niż filtratu stosowanego w układzie znanym ze stanu techniki.

Opisane powyżej sposoby można uczynić bardziej wydajnymi przez skoncentrowanie się na typowym rozkładzie stężeń filtratu, który przedstawiono schematycznie na fig. 11 jako funkcję długości maty, tj. długości etapu płukania. Rysunek ten jasno wskazuje, iż im bliżej końca etapu płukania tym nizsze jest stężenie filtratu, tj. tym czystszy jest filtrat. Oznacza to, iż filtrat można pobrać z końca płukania i zastosować nawet na początku tego samego etapu płukania.

Figury 12, 13 i 14 przedstawiają schematy następnych przykładów realizacji sposobu według wynalazku, w których 5-15% filtratu przemieszczenia z końcowej części etapu płukania pobierana jest do początku etapu płukania. W praktyce możliwe jest wprowadzenie większych objętości, tj. większej części filtratu do początku etapu płukania. Naturalnie możliwe jest również frakcjonowanie filtratu, który ma być zawrócony do obiegu, tj. wyciągnięcie filtratów o kilku różnych stężeniach i zawrócenie ich do obiegu w różnych punktach w początku etapu płukania, oczywiście najpierw najbardziej skoncentrowanego.

Figura 15 przedstawia wpływ zawracania do obiegu filtratu odsysanego oraz filtratu, jak stosowany w sposobie według wynalazku, na czystość pulpy. Pozioma skala obrazuje procent stałego materiału rozpuszczonego z materiału, tj. środków chemicznych i włókien, które z zasady powinny być usunięte z miazgi, ale których urządzenie nie było w stanie usunąć. Tak więc skala na rysunku przedstawia zakres, w którym pozostaje 10-13% „brudu”. Oś pionowa wskazuje na procent zmiany utraty płukania. Straty płukania oznaczają tu ilość

182 582 rozpuszczonych suchych ciał stałych i środków chemicznych pozostających w płynie w miazdze po płukaniu. Wynalazek ma na celu zmniejszenie tych strat płukania. Początkowa sytuacja na fig. 15 jest połączeniem przedstawionym na fig. 5, według którego filtrat zasysania usuwany jest z urządzenia z innymi filtratami i nie wraca do urządzenia; tym samym deskryptorem jest pozioma oś skali (należy zwrócić uwagę na punkt zerowy skali). Krzywa 0% obrazuje wpływ połączenia przedstawionego na fig. 6, tj. układu, w którym cały filtrat zasysania zawracany jest do początku etapu płukania, ale filtrat z samego etapu płukania przemieszczeniowego pozostawiany jest nietknięty. Krzywa 5% obrazuje wpływ połączenia przedstawionego na fig. 12, tj. układu, w którym 5% filtratu z płukania przemieszczeniowego zawracane jest do obiegu z filtratem zasysania do początku etapu płukania. Odpowiednio, krzywe 10% i 15% reprezentują wpływ układów przedstawionych na fig. 13 i 14. Tak więc pokazano, iż jeżeli miazga uwolniona z konwencjonalnego etapu płukania (fig. 5) zawiera 11% środków chemicznych i rozpuszczonych suchych ciał stałych, to tę stratę płukania można zmniejszyć o około 21% poprzez zawrócenie filtratu zasysania do początku etapu płukania. Oznacza to, iż strata płukania zmniejszona jest do 8,7%. Odpowiednio, jeżeli wspomniany filtrat zasysania, jak również 10% filtratu płukania przemieszczeniowego zawróci się do obiegu do początku etapu płukania, to strata płukania zmniejsza się o około 30,5%, tj. strata płukania zmniejsza się do około 7,6%. Tym samym, strata płukania zmniejsza się z 8,69 do 7,465, co oznacza około 12%.

Na figurze 16 przedstawiono zbiór krzywych, których początkowy przebieg odpowiada stanowi, w którym już zastosowano zawracanie do obiegu filtratu zasysania. Ten zbiór krzywych potwierdza efekt pokazany na fig. 15, gdzie strata płukania wynosiła 8,7% i była dalej zmniejszona do 7,8% poprzez zawrócenie 10% filtratu uzyskanego z końca etapu płukania do początku płukania. Wybierając 8,7% z poziomej skali i schodząc do krzywej 10%, strata płukania może, jak pokazano, wynieść 12%, jak już obliczono wyżej.

Zawracanie części filtratu przemieszczenia, jak opisano powyżej, wymaga zapewnienia własnego przedziału filtratu, przy końcu etapu płukania. Zalecanym sposobem realizacji tego przedziału jest zastosowanie ruchomego członu uszczelniającego dla oddzielenia części rzeczywistego przedziału filtratu tak, ze objętość filtratu przemieszczenia, który ma być oddzielony może zmieniać się dzięki przesunięciu członu uszczelniającego. Tym samym, objętość zawracanego do obiegu filtratu można kontrolować na przykład stosownie do bieżącej sytuacji płuczki.

Jak wynika z powyższego, sposób według wynalazku pozwala na bardziej ekonomiczne i przyjazne dla środowiska płukanie w przemyśle przetwórstwa drzewnego, w porównaniu ze sposobami znanymi ze stanu techniki. Należy jednak mieć na względzie, iż przykładowe wykonania opisane powyżej są jedynie kilkoma zalecanymi alternatywnymi przykładami zastosowania niniejszego wynalazku i w żaden sposób nie mają w zamiarze ograniczenia zakresu ochrony wynalazku.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przeprowadzania płukania przemieszczeniowego pulpy drzewnej w przemyśle przeróbki drewna, polegający na tym, że przeznaczoną do płukania pulpę drzewną podaje się do przynajmniej jednoetapowego układu płuczącego, po czym doprowadza się do tego układu płyn płuczący i płucze się nim pulpę, zaś wypłukaną pulpę poddaje się odsysaniu, wyciskaniu i/lub zagęszczeniu, przy czym wyładowuje się przynajmniej jeden filtrat, którego przynajmniej część zawraca się z powrotem do układu płuczącego dla wykorzystania jako płyn płuczący, znamienny tym, że pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczenia pulpy, następujących po wszystkich etapach płukania i zawraca się go do ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wielostrefowe płukanie frakcjonujące, po którym pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania i zawraca się go do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania łączy się z czystym płynem phiczącym i doprowadza się je razem do pierwszej strefy ostatniego etapu phikania dla wykorzystania jako płyn płuczący.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej część filtratu pochodzącego z odsysania, wyciskania i/lub zagęszczania następującego po wszystkich etapach płukania łączy się z przynajmniej częścią filtratu otrzymanego z ostatniego etapu płukania i kieruje się je razem do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się przynajmniej jednostrefowe płukanie frakcjonujące, przy czym z każdego etapu odprowadza się przynajmniej dwa oddzielne filtraty.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się przynajmniej jednostrefowe płukanie frakcjonujące, przy czym do każdego etapu płukania podaje się przynajmniej dwa oddzielne płyny płuczące i z każdego etapu płukania odprowadza się przynajmniej dwa oddzielne filtraty.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po ostatnim etapie, przynajmniej jednostrefowego płukania, doprowadza się do strefy poprzedzającej ostatnią strefę płukania, do której doprowadza się płyn płuczący.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po wszystkich etapach płukania, zawierających przynajmniej jeden przynajmniej jednostrefowy etap płukania, doprowadza się do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że filtrat pochodzący z odsysania albo wyciskania następującego po wszystkich etapach płukania, zawierających przynajmniej jeden przynajmniej jednostrefowy etap płukania, doprowadza się do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania, a płyn płuczący doprowadza się do ostatniej strefy ostatniego etapu płukania.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje się płukanie zawierające przynajmniej jeden etap rozrzedzania, po którym następuje przynajmniej jeden etap przemieszczania, po którym następuje przynajmniej jeden etap zagęszczania.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stosuje się płukanie zawierające przynajmniej jeden etap rozrzedzania, po którym następuje przynajmniej jeden etap zagęsz

182 582 czania, po którym następuje przynajmniej jeden etap przemieszczania i przynajmniej jeden etap zagęszczania.
12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że pobiera się filtrat z przynajmniej jednego etapu zagęszczania następującego po przynajmniej jednym etapie przemieszczania i zawraca się go jako przynajmniej część płynu płuczącego do pierwszej strefy ostatniego etapu płukania.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się płukanie zawierające etap rozrzedzania, po którym następuje pierwszy etap zagęszczania, następnie przynajmniej dwa etapy płukania i wreszcie drugi etap zagęszczania.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że część przynajmniej jednego z filtratów pochodzących z przynajmniej jednego etapu płukania zawraca się do etapu rozrzedzania pulpy.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, ze pobiera się filtrat z drugiego etapu zagęszczania i zawraca się go jako przynajmniej część płynu płuczącego do pierwszego etapu płukania.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się płukanie zawierające etap rozrzedzania, etap zagęszczania i przynajmniej jeden etap płukania, pobiera się przynajmniej część filtratu pochodzącego z etapu płukania i zawraca się go do etapu rozrzedzania pulpy.
17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część filtratu pochodzącego z jedynego albo ostatniego etapu płukania zawraca się do pierwszej strefy etapu płukania dla wykorzystania jako płyn płuczący.

* * *