PT1347092E - Method and apparatus for mixing fluids into fluid media - Google Patents

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PT1347092E
PT1347092E PT03005018T PT03005018T PT1347092E PT 1347092 E PT1347092 E PT 1347092E PT 03005018 T PT03005018 T PT 03005018T PT 03005018 T PT03005018 T PT 03005018T PT 1347092 E PT1347092 E PT 1347092E
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PT
Portugal
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mixed
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rotor
fibrous
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PT03005018T
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Portuguese (pt)
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Kaj Henricson
Max Grengg
Peter Scheucher
Johann Strasser
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Andritz Ag Maschf
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Abstract

In a process to admix a fluid into a fibrous suspension of e.g. cellulose, the fluid is esp. admixed at high relative speed and at a higher temperature of e.g. 180degreesC. The admixed fluid is e.g. steam which heats the medium to e.g. 180degreesC. In a further embodiment, the admixed fluid is a reactive gas e.g. oxygen, ozone or chlorine. In a further alternative embodiment, the admixed fluid is e.g. water, peroxide, caustic solution, acid, additives, catalysts or other additive agents. The steam, gas or liquid may be admixed at high speed by themselves or in conjunction with each other. Also claimed is a commensurate assembly with e.g. a rotor (10) located between the incoming fluid and the fibrous suspension. A jet (16) distribution (15) array is located in the zone where high relative speeds pertain. The rotor has a hollow shaft (13) feeding the jets (16) with the incoming fluid. The rotor (10) assembly is located within a pipe bend or tank immediately prior to a reactor vessel.

Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

"PROCESSO E DISPOSITIVO PARA MISTURAR FLUIDOS EM PRODUTOS EM CIRCULAÇÃO" A invenção refere-se a um processo para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se por exemplo de suspensões de pasta fibrosa. Além disso a invenção refere-se a um dispositivo destinado à realização do processo." PROCESS AND DEVICE FOR MIXING FLUIDS INTO PRODUCTS IN CIRCULATION " The invention relates to a process for mixing fluids into products in circulation, for example in the case of suspensions of fibrous pulp. In addition, the invention relates to a device for carrying out the process.

Nos mais variados processos torna-se necessário misturar isoladamente ou em conjunto vapor, gases de reacção, água ou substâncias quimicas em correntes de fluido. Especialmente na área da indústria do papel ou das pastas celulósicas utiliza-se na maioria dos casos vapor para aquecer água (liquido filtrado) e suspensões. Presentemente tal operação efectua-se na maioria dos casos numa tubagem que tem como destino um reservatório de reacção. Além disso torna-se necessário misturar em correntes de fluido as mais diversas substâncias quimicas no estado gasoso e/ou no estado líquido. Caso se pretenda misturar líquidos há a possibilidade de utilizar misturadores estáticos, isto é, o liquido a misturar é introduzido na tubagem, sendo por exemplo, injectado e seguidamente transportado em conjunto com o líquido, que será por exemplo uma suspensão de pasta fibrosa, através de um dispositivo no qual as correntes de fluido são misturadas uma com a outra por intermédio de múltiplas mudanças de direcção.In the most varied processes it becomes necessary to mix alone or together vapor, reaction gases, water or chemicals in fluid streams. Especially in the paper industry or cellulosic pulps, in most cases steam is used to heat water (filtered liquid) and suspensions. Presently such an operation is in most cases carried out in a pipeline which is directed to a reaction vessel. In addition, it is necessary to mix in various fluid streams the various chemical substances in the gaseous state and / or in the liquid state. If it is desired to mix liquids there is the possibility of using static mixers, ie the liquid to be mixed is introduced into the pipeline, for example being injected and then transported together with the liquid, which will be for example a slurry of fibrous pulp, through of a device in which the fluid streams are mixed with each other by means of multiple changes of direction.

Caso se pretenda misturar gases ou vapor, tal operação efectua-se frequentemente por intermédio de injectores 1 distribuídos em torno da periferia da tubagem, de tal maneira que o quantitativo total a dosear é repartido por vários (muitos) pontos de dosagem. 0 inconveniente de todos estes processos ou arranjos reside no facto de a reacção, especialmente quando se trata de substâncias químicas muito reactivas ou de vapor, se efectuar desde logo localmente nos pontos de dosagem, o que pode provocar falta de uniformidade da distribuição. Sendo utilizado vapor para aquecer os fluidos, verificam-se sobreaquecimentos localizados nos pontos de dosagem, o que, quando se trata por exemplo de uma suspensão de pasta fibrosa, pode provocar danos nas fibras. 0 documento US-A-4577974 apresenta, por exemplo, um dispositivo no qual um fluido é introduzido através de um cotovelo, movendo-se o fluido axialmente de encontro a um rotor que "projecta" esse fluido para junto da parede exterior. 0 documento WO 9746310 A mostra um rotor com aberturas no veio, sendo o rotor colocado no essencial perpendicularmente à direcção de fluxo do produto. Deste modo a adução do fluido efectua-se tanto na direcção do fluxo como também, na outra metade do rotor, na direcção oposta à do fluxo. Numa dasIf it is desired to mix gases or steam, such an operation is often carried out by means of injectors 1 distributed around the periphery of the tubing, such that the total amount to be dosed is spread over several (several) dosing points. The disadvantage of all these processes or arrangements is that the reaction, especially when it comes to highly reactive chemicals or steam, is carried out locally at the dosing points, which can lead to a lack of uniformity of distribution. If steam is used to heat the fluids, localized overheating occurs at the dosage points, which, when for example a suspension of fibrous pulp, can cause damage to the fibers. US-A-4577974 discloses, for example, a device in which a fluid is introduced through an elbow, the fluid moving axially against a rotor which " this fluid near the outer wall. WO 9746310 A shows a rotor with openings in the shaft, the rotor being positioned essentially perpendicular to the flow direction of the product. In this way the fluid adduction is effected both in the flow direction and also in the other half of the rotor in the direction opposite to that of the flow. One of the

variantes do documento WO 9307961 A efectua-se a aspiração de gás a partir de uma corrente líquida. O documento WO 9746309 A descreve um misturador no qual a corrente de suspensão é deflectida na direcção de fluxo por uma placa que serve de válvula de tal maneira que esse fluido entra na câmara de mistura numa posição excêntrica. De um dos lados da câmara de mistura são então aduzidas as substâncias químicas. No documento US-A-5863120 introduzem-se substâncias químicas através da parte oca de um veio de rotor, estando o rotor montado numa curva de tubagem, em que o afluxo não é uniforme. 2variants of WO 9307961 A are aspirated gas from a liquid stream. WO 9746309 A discloses a mixer in which the suspension stream is deflected in the flow direction by a valve plate such that that fluid enters the mixing chamber in an eccentric position. Chemical substances are then adducted from one side of the mixing chamber. In US-A-5863120 chemical substances are introduced through the hollow portion of a rotor shaft, the rotor being mounted on a pipe bend, wherein the inflow is not uniform. 2

Por esse motivo o objectivo da invenção é o de criar um processo destinado a distribuir uniformemente fluidos num produto em circulação.For this reason the object of the invention is to create a process for uniformly distributing fluids into a circulating product.

Em conformidade com o processo de acordo com a invenção o fluido a misturar é introduzido directamente na corrente de fluido com uma velocidade relativa elevada por um rotor constituído por um veio oco e por um dispositivo de distribuição disposto na extremidade do veio oco, provido de orifícios de saída, tratando-se, por exemplo, de uma estrela distribuidora, sendo uniformemente distribuído por acção da rotação do dispositivo distribuidor. Através da introdução por mistura do fluido mediante um dispositivo distribuidor disposto na extremidade do veio oco é possível conseguir uma distribuição na mais larga medida uniforme do fluido na corrente de produto. Em consequência disso conseguem-se também evitar na prática sobreaquecimentos localizados (no caso de ser aduzido vapor) ou então danificações das fibras, por exemplo. Tratando-se da mistura de substâncias químicas consegue-se deste modo obter uma distribuição uniforme e em virtude disso um efeito também uniforme.In accordance with the process according to the invention the fluid to be mixed is introduced directly into the fluid stream at a high relative speed by a rotor consisting of a hollow shaft and a distribution device disposed at the end of the hollow shaft, provided with orifices for example, a distributing star, being uniformly distributed by the rotation of the distributor device. By mixing the fluid through a dispensing device disposed at the end of the hollow shaft, it is possible to achieve a distribution in the broadest uniform extent of the fluid in the product stream. As a result, localized overheating (in the case of steam) or fiber damage, for example, can also be avoided in practice. In the case of the mixing of chemical substances, a uniform distribution can be obtained and therefore a uniform effect.

Um aperfeiçoamento vantajoso da invenção caracteriza-se por o facto de no produto em circulação, tratando-se por exemplo de uma suspensão de pasta fibrosa, ser misturado vapor, pelo que o produto, tratando-se nomeadamente de uma suspensão de pasta fibrosa, é aquecido a uma temperatura mais elevada, que por exemplo poderá ir até 180 °C. Pela mistura de vapor pouco antes da entrada num reservatório torna-se desde já possível aduzir o produto, tratando-se por exemplo de uma suspensão de pasta fibrosa, de uma forma uniformemente aquecida. Mediante uma escolha adequada do tipo de adição o vapor condensa já no seio 3 do produto antes de este entrar no reservatório, de modo que se consegue assegurar um aquecimento integral.An advantageous improvement of the invention is characterized in that in the circulating product, for example in the case of a slurry of fibrous pulp, steam is mixed, whereby the product, in particular a suspension of fibrous pulp, is heated to a higher temperature, which for example may be up to 180 ° C. By mixing steam shortly before entering a reservoir it is now possible to adduct the product, for example in the case of a slurry of fibrous pulp, in a uniformly heated manner. By a suitable choice of the type of addition the vapor condenses already in the sinus 3 of the product before it enters the reservoir, so that an integral heating can be ensured.

Caso seja misturado no produto tratando-se, por exemplo, de uma suspensão de pasta fibrosa, um gás, de um modo preferido, um gás de reacção, como por exemplo, o oxigénio, o ozono ou o cloro, obtém-se uma reacção especialmente uniforme com o produto. 0 mesmo se aplica de maneira análoga ao caso em que é misturado no produto em circulação, tratando-se, por exemplo, de uma suspensão de pasta fibrosa, um liquido e/ou substâncias químicas, como por exemplo, água, peróxido, soluções alcalinas, ácidos, aditivos ou produtos auxiliares.If it is mixed in the product in the case of, for example, a suspension of a fibrous slurry, a gas, preferably a reaction gas such as oxygen, ozone or chlorine, a reaction is obtained especially uniform with the product. The same applies in a manner analogous to the case where it is mixed in the product in circulation, for example in the case of a slurry of fibrous pulp, a liquid and / or chemical substances such as water, peroxide, alkaline solutions , acids, additives or auxiliary products.

Verificou-se ser especialmente vantajoso que o vapor e/ou o gás e/ou o líquido sejam misturados em conjunto.It has been found to be especially advantageous if the vapor and / or gas and / or liquid are mixed together.

Uma variante especialmente vantajosa consiste em o rotor estar equipado de elementos impulsores, como por exemplo pás, de maneira a produzir uma pressão de circulação, de modo que os fluidos a misturar são impelidos em simultâneo. A invenção refere-se também a um dispositivo destinado a misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se por exemplo de suspensões de pasta fibrosa, estando previsto para o efeito um rotor e estando previsto que esse rotor comporte um veio oco em rotação destinado a aduzir os fluidos, bem como uma estrela distribuidora com orifícios de saída na extremidade do veio oco, orifícios esses através dos quais o fluido a misturar é introduzido directamente com elevada velocidade relativa na corrente de produto. Em virtude disso o fluido a adicionar é 4 distribuído de maneira muito fina no produto, tratando-se por exemplo de uma suspensão de pasta fibrosa.A particularly advantageous variant is that the rotor is equipped with impeller elements, such as blades, in order to produce a flow pressure, so that the fluids to be mixed are simultaneously impelled. The invention also relates to a device for mixing fluids in products in circulation, for example in the case of suspensions of fibrous pulps, a rotor being provided for this purpose and that said rotor is provided with a rotating hollow shaft intended to fluids as well as a distributor star with outlet holes in the end of the hollow shaft, such holes through which the fluid to be mixed is introduced directly with relatively high velocity into the product stream. Accordingly, the fluid to be added is very finely distributed in the product, for example a suspension of fibrous pulp.

Caso os orifícios de saída da estrela distribuidora tiverem a configuração de injectores, torna-se possível aduzir os fluidos a misturar no melhor local possível. A invenção refere-se também a uma instalação destinada a misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se nomeadamente de suspensões de pasta fibrosa. Será especialmente vantajoso que o dispositivo esteja montado numa tubagem e em particular numa curva de uma tubagem.If the distributor star outlet orifices have the nozzle configuration, it is possible to adduct fluids to be mixed in the best possible location. The invention also relates to a plant for mixing fluids into products in circulation, in particular for suspensions of fibrous pulp. It will be especially advantageous if the device is mounted on a pipe and in particular on a pipe bend.

Alternativamente o dispositivo pode estar montado num reservatório ou directamente a montante de um tanque de reacção. A invenção será agora descrita a título de exemplo mediante os desenhos, representando a fig. 1 um dispositivo de acordo com o estado actual da técnica, a fig. 2 uma variante da invenção.Alternatively the device may be mounted in a reservoir or directly upstream of a reaction tank. The invention will now be described by way of example from the drawings, showing Fig. 1 is a device according to the state of the art, fig. 2 is a variant of the invention.

As fig. 3 a 5 diversos arranjos da invenção e a fig. 6 um exemplo de um rotor de acordo com a invenção. A fig. 1 mostra uma instalação de acordo com o estado actual da técnica. De acordo com o mesmo bombeia-se por meio de uma bomba 2 uma suspensão de pasta fibrosa ou uma suspensão de pasta celulósica para fora de um reservatório 1, podendo o reservatório 1 ser, por exemplo, um tubo vertical de uma instalação de lavagem ou de um tanque de armazenagem. Na tubagem 4 está prevista, a par da bomba 2, também uma alimentação 6 de vapor constituída por várias válvulas de vapor que estão distribuídas em torno da periferia da tubagem. Seguidamente e 5 por meio de uma bomba 8 de aumento de pressão a suspensão é levada até um reservatório 9 de tratamento. No local da alimentação de vapor a suspensão deverá apresentar uma pressão menor do que a do vapor aduzido, que na maioria dos casos é vapor a baixa pressão. A fig. 2 mostra um dispositivo 10 de acordo com a invenção, sendo aduzido através da tubagem 11 o produto em circulação, tratando-se, por exemplo, de uma suspensão de pasta fibrosa, e sendo o agente misturado com um fluido escoado através de uma tubagem 12. Para tal o dispositivo 10 está dotado de um veio oco 13 em rotação, através do qual é aduzido um fluido 14, tratando-se por exemplo de vapor, de um gás ou de um líquido. Na extremidade do veio oco 13 está disposto um dispositivo distribuidor 15 provido de orifícios 16, através dos quais o fluido a misturar é introduzido directamente, com uma velocidade relativa elevada, no agente em movimento ou em circulação.FIG. 3 to 5 various arrangements of the invention and FIG. 6 is an example of a rotor according to the invention. FIG. 1 shows an installation according to the state of the art. Accordingly, a suspension of fibrous pulp or a slurry of cellulosic pulp is pumped out of a reservoir 1 by means of a pump 2, the reservoir 1 being, for example, a vertical pipe of a washing plant or of a storage tank. In the pipe 4 there is provided, along with the pump 2, also a steam supply 6 constituted by several steam valves which are distributed around the periphery of the pipeline. Thereafter and by means of a pressure-increasing pump 8 the suspension is brought to a treatment vessel 9. At the steam feed site the suspension should have a lower pressure than that of the steam added, which in most cases is low pressure steam. FIG. 2 shows a device 10 according to the invention, the circulating product being fed through the tubing 11, for example a fibrous slurry suspension, and the agent being mixed with a fluid flowing through a pipe 12 The device 10 is provided with a rotating hollow shaft 13 through which a fluid 14, for example steam, gas or liquid, is fed. At the end of the hollow shaft 13 there is arranged a dispensing device 15 provided with orifices 16, through which the fluid to be mixed is introduced directly, with a high relative velocity, into the moving or circulating agent.

As fig. 3 a 5 mostram diferentes arranjos do dispositivo 10. Neste particular a fig. 3 corresponde aproximadamente à fig. 2, estando neste caso o dispositivo 10 montado num cotovelo 21 de tubagem. A mudança de direcção da corrente permite melhorar ainda mais o efeito de mistura e reduzir as perdas por atrito. O arranjo da fig. 4 mostra um dispositivo 10 de acordo com a invenção que está montado numa cuba 22. O rotor 23 está neste caso fixado num veio oco 13, através do qual o fluido em questão tratando-se, por exemplo, de vapor, de um gás ou de um líquido, é uniformemente misturado no produto em circulação. No caso de uma assim chamada cuba de pasta, usada na indústria do papel, a turbulência criada pelo rotor 23 põe a circular todo o liquido contido na cuba, assegurando assim uma mistura uniforme. 6 A fig. 5 mostra um arranjo de acordo com a invenção do dispositivo 10, que se encontra montado num reactor 24. O agente, que será, por exemplo, uma suspensão de pasta fibrosa, é aduzido ao reactor 24 por intermédio de uma tubagem 11' . O fluido, que será por exemplo vapor, gás ou um reagente liquido, é injectado directamente, com uma velocidade relativa elevada, através do veio oco 13 do rotor, o qual está equipado de pelo menos uma estrela distribuidora, no produto em circulação e ai distribuído de maneira uniforme. A fig. 6 mostra um exemplo de um rotor de acordo com a invenção. Nesta figura são bem visíveis os orifícios 16 de saída para o fluido a misturar.FIG. Figures 3 to 5 show different arrangements of device 10. In this particular, Fig. 3 corresponds approximately to Fig. 2, in which case the device 10 is mounted on a pipe elbow 21. Changing the chain direction further improves the mixing effect and reduces frictional losses. The arrangement of Fig. 4 shows a device 10 according to the invention which is mounted in a vessel 22. The rotor 23 is in this case secured to a hollow shaft 13, through which the fluid in question being, for example, steam, a gas or of a liquid, is uniformly mixed in the product in circulation. In the case of a so-called pulp vat used in the paper industry, the turbulence created by the rotor 23 circulates all the liquid contained in the vat, thus ensuring a uniform mixing. Fig. 5 shows an arrangement according to the invention of the device 10, which is mounted in a reactor 24. The agent, which will be, for example, a slurry of fibrous pulp, is fed into the reactor 24 by means of a pipe 11 '. The fluid, which will be for example steam, gas or a liquid reactant, is injected directly, with a high relative velocity, through the hollow shaft 13 of the rotor, which is equipped with at least one distributor star, in the circulating product and therein distributed evenly. FIG. 6 shows an example of a rotor according to the invention. In this figure the outlet ports 16 for the fluid to be mixed are well visible.

Uma aplicação preferencial da invenção é a da mistura de vapor e/ou de substâncias químicas no domínio da deslignificação de pasta celulósica e no branqueamento de pasta celulósica. Para tal mistura-se geralmente vapor numa suspensão de aparas em água a ferver ou numa suspensão de pasta celulósica com um teor de fibras de 0,1 a 20%, para aquecer a suspensão e/ou as substâncias químicas e obter assim a deslignificação e/ou o branqueamento. Para esse efeito podem utilizar-se, conforme as necessidades, gases, como por exemplo, o oxigénio, o ozono, o cloro, o dióxido de cloro ou o dióxido de enxofre, ou então líquidos, como por exemplo, uma solução alcalina branca ou um peróxido. Um critério suplementar essencial para a reacção é a temperatura. Leva-se portanto por meio do vapor a temperatura inicial da suspensão de pasta celulósica, que está compreendida entre 10 e 100 °C, a uma temperatura mais elevada, que poderá ser de cerca de 180 °C. A presente invenção permite aumentar uniformemente a temperatura da suspensão de pasta celulósica e 7 evitar deste modo sobreaquecimentos parciais indesejáveis de partes do produto. Escolhendo de maneira adequada as posições de adução, torna-se possível misturar uniformemente na suspensão já aquecida (ajuste da temperatura de reacção requerida/pretendida) o gás de reacção ou a substância química de reacção pretendida, que se encontra no estado líquido. Também é possível misturar de maneira vantajosa ácidos ou substâncias alcalinas para o ajuste do valor de pH.A preferred application of the invention is the mixing of steam and / or chemicals in the field of delignification of cellulosic pulp and bleaching of cellulosic pulp. For this purpose, steam is generally mixed in a suspension of shavings in boiling water or in a slurry of cellulosic pulp with a fiber content of 0.1 to 20%, to heat the suspension and / or the chemical substances and thereby obtain the delignification and / or bleaching. For this purpose, gases, such as oxygen, ozone, chlorine, chlorine dioxide or sulfur dioxide, or liquids such as a white or a peroxide. A further essential criterion for the reaction is temperature. Thus, the initial temperature of the slurry of cellulosic slurry, which is between 10 and 100 ° C, is brought to steam at a higher temperature, which may be about 180 ° C. The present invention allows to uniformly raise the temperature of the slurry of cellulosic pulp and thereby to avoid undesirable partial overheating of parts of the product. By suitably selecting the adduction positions, it becomes possible to uniformly mix the reaction gas or the desired reaction chemical in the liquid state in the already heated suspension (reaction / required reaction temperature setting). It is also possible to advantageously mix acids or alkaline substances to adjust the pH value.

Lisboa, 11 de Outubro de 2007Lisbon, October 11, 2007

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se, por exemplo, de suspensões de pastas fibrosas, sendo o fluido a misturar introduzido directamente neste produto em circulação com uma velocidade relativa elevada por meio de um rotor constituído por um veio oco e por um dispositivo distribuidor com orifícios de saída, disposto na extremidade do veio oco, tratando-se por exemplo de uma estrela distribuidora, sendo esse fluido uniformemente distribuído por acção da rotação do dispositivo distribuidor.A process for mixing fluids into circulating products, for example in the case of suspensions of fibrous pastes, the fluid to be mixed being introduced directly into this product in circulation at a high relative speed by means of a rotor consisting of a shaft hollow and by a dispensing device with outlet holes disposed at the end of the hollow shaft, for example a distributor star, which fluid is uniformly distributed by the rotation of the distributor device. 2. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por se misturar vapor no produto em circulação, tratando-se nomeadamente de uma suspensão de pasta fibrosa, pelo que o produto, tratando-se nomeadamente de uma suspensão de pasta fibrosa, é aquecido a uma temperatura mais elevada, que poderá por exemplo ir até 180 °C.Process according to claim 1 or 2, characterized in that steam is mixed in the product in circulation, in particular in the case of a slurry of fibrous pulp, whereby the product, in particular a suspension of fibrous pulp, is heated to a higher temperature, which may for example go up to 180 ° C. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se misturar no produto, tratando-se nomeadamente de uma suspensão de pasta fibrosa, um gás, de um modo preferido, um gás de reacção, como por exemplo, o oxigénio, o ozono ou o cloro.Process according to Claim 1, characterized in that a gas, preferably a reaction gas, such as oxygen, ozone, is mixed in the product, in particular a suspension of fibrous pulp or chlorine. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se misturar no produto, tratando-se nomeadamente de uma suspensão de pasta fibrosa, um líquido e/ou substâncias químicas, como por exemplo, água, peróxido, soluções alcalinas, ácidos, aditivos ou substâncias auxiliares. 1Process according to Claim 1, characterized in that a liquid and / or chemical substances such as water, peroxide, alkaline solutions, acids, additives and / or additives are mixed in the product, in particular a suspension of fibrous pulp or auxiliary substances. 1 5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o vapor e/ou o gás e/ou o líquido serem misturados em conjunto.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steam and / or gas and / or liquid are mixed together. 6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o rotor estar equipado de elementos impulsores, como por exemplo, pás, de modo a ser criada uma pressão de impulsão que impele em simultâneo os fluidos misturados.A process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the rotor is provided with impeller elements, such as blades, in order to create a thrust pressure which simultaneously propels the mixed fluids. 7. Dispositivo (10) para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se por exemplo, de suspensões de pasta fibrosa, para o que está previsto um rotor que comporta um veio oco (13) em rotação que permite aduzir os fluidos, caracterizado por na extremidade do veio oco (13) estar prevista uma estrela distribuidora (15) com orifícios (16) de saída, através dos quais o fluido a misturar é introduzido directamente no produto em circulação com uma velocidade relativa elevada.A device (10) for mixing fluids into circulating products, for example fibrous slurry suspensions, for which a rotor is provided which comprises a rotating hollow shaft (13) for fluidising, characterized in that on the end of the hollow shaft (13) there is provided a distributor star (15) with outlet holes (16) through which the fluid to be mixed is introduced directly into the circulating product with a high relative velocity. 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os orifícios (16) de saída da estrela distribuidora terem a configuração de injectores.Device according to claim 7, characterized in that the outlet orifices (16) of the distributor star are in the configuration of nozzles. 9. Instalação para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se, por exemplo, de suspensões de pasta fibrosa, comportando um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 7 ou 8, caracterizada por o dispositivo (10) estar montado numa tubagem (21), nomeadamente numa curva de uma tubagem. 2A device for mixing fluids into circulating products, for example fibrous slurry suspensions, comprising a device according to any one of claims 7 or 8, characterized in that the device (10) is mounted on a tubing (21). ), in particular on a pipe line. 2 10. Instalação para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se, por exemplo, de suspensões de pasta fibrosa, comportando um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 7 ou 8, caracterizada por o dispositivo (10) estar montado num reservatório (22).A device for mixing fluids into circulating products, for example fibrous slurry suspensions, comprising a device according to any of claims 7 or 8, characterized in that the device (10) is mounted in a reservoir (22) ). 11. Instalação para misturar fluidos em produtos em circulação, tratando-se, por exemplo, de suspensões de pasta fibrosa, comportando um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 7 ou 8, caracterizada por o dispositivo (10) estar montado directamente a montante de um reservatório (24) de reacção. Lisboa, 11 de Outubro de 2007 3Apparatus for mixing fluids into circulating products, for example fibrous slurry suspensions, comprising a device according to any of claims 7 or 8, characterized in that the device (10) is mounted directly upstream of a reaction vessel (24). Lisbon, October 11, 2007 3
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7121490B2 (en) * 2004-04-08 2006-10-17 Deseret Laboratories, Inc. Chopper blade apparatus and method for refining particles
EP1600205A1 (en) * 2004-05-28 2005-11-30 Sika Technology AG Mixing apparatus and method for adding an additive to a pumpable mixture
US20060280027A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for mixing fluids
WO2007038128A2 (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Tarome, Inc. Apparatus and method for use in making ruminant feedstuff
US9102885B2 (en) 2013-07-26 2015-08-11 Renmatix, Inc. Method of transporting viscous slurries
DE102013017887B4 (en) * 2013-10-28 2016-09-15 Bernhard Giersberg mixing device
CN107961687B (en) * 2017-11-21 2024-05-28 中国中轻国际工程有限公司 Internal-mounted static liquid mixing structure and control method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4577974A (en) * 1984-05-04 1986-03-25 Kamyr, Inc. Medium consistency mixer rotor and stator construction
FI95821B (en) * 1991-10-18 1995-12-15 Ahlstroem Oy A method and apparatus for mixing a gas with a medium and a bleaching process applying the method
CA2257267A1 (en) * 1996-06-03 1997-12-11 Beloit Technologies, Inc. High turbulence mixer
FI104621B (en) * 1996-06-03 2000-03-15 Ahlstroem Oy A method and apparatus for mixing a second medium with a first medium
US6193406B1 (en) * 1996-12-20 2001-02-27 Andritz-Ahlstrom Oy Method and apparatus for mixing pulp a suspension with a fluid medium with a freely rotatable mixing rotor
US5863120A (en) * 1997-01-31 1999-01-26 Beloit Technologies, Inc. Medium consistency liquid mixture

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