PT2620544T - Prensa de dispositivo de lavagem da suspensão de pasta, e método para a lavagem e remoção de água de uma suspensão de pasta líquida - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PRENSA DE DISPOSITIVO DE LAVAGEM DA SUSPENSÃO DE PASTA, E MÉTODO PARA A LAVAGEM E REMOÇÃO DE ÁGUA DE UMA SUSPENSÃO DE PASTA LÍQUIDA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Domínio Técnico A presente invenção diz respeito a um método e aparelho para a lavagem e remoção de água de uma suspensão liquida de material de pasta biológica sólida tendo uma vasta gama de concentrações de sólidos, que compreende um distribuidor mecânico ou pressurizado ligado a uma prensa de dispositivo de lavagem possuindo várias ranhuras de aperto e várias zonas de lavagem.

Tecnologia Relacionada 0 documento de patente US 3772144 divulga uma prensa de dispositivo de lavagem de suspensão de pasta de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, e um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação 7. Os dispositivos relacionados são também conhecidos a partir dos documentos de patente US 5.046.338 e US 5.667.642.

Nas indústrias que se dedicam à produção de pasta a partir de material biológico sólido, tal como pasta de papel a partir de fibras celulósicas, é conhecida a necessidade de lavar suspensões de pasta liquida a fim de remover impurezas orgânicas e inorgânicas. A lavagem de uma suspensão de pasta liquida envolve tipicamente a lavagem rápida (a jacto) da suspensão com água ou um outro liquido (de lavagem) e, em seguida a remoção ou em simultâneo, removendo, pelo menos uma parte da água na suspensão (remoção de água). 0 liquido da remoção de água transporta as impurezas contidas na suspensão da pasta.

Quatro tipos básicos de dispositivos de lavagem de pasta convencionais incluem: dispositivos de lavagem de tambor cilíndrico com filtros de vácuo; dispositivos de lavagem por correia com correias de filtro ou prensas de correia dupla; difusores para a lavagem de deslocamento numa torre; e prensas de dispositivos de lavagem em que a suspensão de pasta é removida de água apenas para uma determinada concentração de sólidos. A presente invenção diz respeito ao domínio de prensas de dispositivos de lavagem.

As prensas de dispositivos de lavagem convencionais compreendem tipicamente um ou dois tambores rotativos, cilíndricos com perfurações ou entalhes capazes de receberem líquido de lavagem. 0 tambor ou tambores cilíndricos estão dispostos em arranjo e montados dentro de um invólucro de alojamento formatado de modo correspondente. Os lados do invólucro de alojamento do tambor cilíndrico, mais vulgarmente referido como a cuba, estendem-se parcialmente sobre a superfície do tambor ou tambores cilíndricos. Por exemplo, em configurações de tambores cilíndricos duplos, os tambores cilíndricos estão posicionados lado a lado, dentro de uma única cuba, a qual normalmente se estende a cerca de 180 graus da circunferência de cada tambor cilíndrico. As convencionais prensas de dispositivo de lavagem também incluem tipicamente um distribuidor de alimentação (ou alimentador) localizado perto do topo da cuba para a introdução da suspensão de pasta dentro da prensa de dispositivo de lavagem numa entrada do tambor cilíndrico. A suspensão de pasta, em seguida, movimenta-se dentro de uma calha de escoamento adjacente ao tambor cilíndrico. A lavagem e/ou a remoção de água de uma suspensão de pasta líquida numa prensa de dispositivo de lavagem envolve pressionar a suspensão de pasta contra pelo menos um tambor rotativo cilíndrico com vista a separar alguma da água e movimentar esta água para fora da suspensão de pasta para dentro do tambor cilíndrico. À medida que a suspensão de pasta é pressionada contra cada tambor cilíndrico, a água ou outro líquido de lavagem é pressionado através dos entalhes ou perfurações para o interior do tambor cilíndrico e é formada uma esteira de pasta e é tipicamente raspada por meio de um raspador. A pasta é comprimida dentro de uma calha de escoamento formada entre uma placa de deslizamento de pasta ou da cuba e a superfície exterior do tambor cilíndrico. A largura da calha de escoamento diminui e converge, para formar um ponto estreito, denominado uma ranhura de aperto, de tal modo que a suspensão de pasta é comprimida dentro da calha de escoamento ao ser movimentada por rotação do tambor cilíndrico para a zona de aperto.

Em alternativa, a suspensão de pasta pode ser comprimida mecanicamente por movimentação da posição da placa de deslizamento de pasta para diminuir a distância entre a placa de deslizamento de pasta e a superfície exterior do tambor cilíndrico, ou este método pode ser combinado com outros métodos de compressão. A compressão da suspensão de pasta por uma placa de deslizamento de pasta movível ou fixa (uma placa de deslizamento de pasta movível está descrita no documento de patente W02010/116026) faz com que uma porção da água na suspensão de pasta possa ser transferida através das perfurações no tambor cilíndrico para o interior do tambor cilíndrico.

Em prensas de dispositivo de lavagem que incorporam uma placa de deslizamento de pasta e de aperto, a suspensão de pasta é mais eficazmente lavada imediatamente após ter sido comprimida e removida de água. Em geral, na indústria, um objectivo é conseguir-se um nível de concentração de sólidos de cerca de 8% a 10% na suspensão de pasta no ponto de aperto, antes que a suspensão seja lavada. Embora as concentrações de sólidos mais elevadas, no ponto de aperto, por exemplo, até 15%, produziriam um aumento global na quantidade de impurezas removidas a partir da suspensão de pasta, tais aumentos de concentração são difíceis de se conseguirem devido a problemas com obstruções da calha de escoamento.

As soluções tentadas para este problema têm incluído a introdução de lavagem adicional em vários intervalos ao longo da calha de escoamento, entre um primeiro ou primário aperto e um último, ou aperto final para aumentar o nível de impurezas removidas (um única zona de lavagem de deslocamento). A introdução de água de lavagem numa única zona de lavagem de deslocamento, no entanto, não produz resultados óptimos porque a água de lavagem simplesmente mistura-se com as impurezas existentes. Para além disso, a introdução de água de lavagem para uma única zona de lavagem de deslocamento é menos controlada se adicionada à suspensão de pasta, depois de ter passado a zona adjacente ao aperto primário. Uma adição de água desta maneira leva também à diminuição da remoção de água da suspensão, no final do ciclo. As placas de deslizamento de pasta têm também sido utilizadas para aliviar as obstruções; no entanto, a eficácia da lavagem é ainda limitada pelo espaço físico dentro do qual a lavagem deve ter lugar bem como se movimenta a suspensão em redor do tambor.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Constitui o objectivo subjacente à presente invenção proporcionar um método e aparelho de lavagem e de remoção de água melhorados, mais particularmente, um método e aparelho de lavagem e de remoção de água com uma maior eficiência, que seja capaz de lavagem e de remoção de água de uma vasta gama de concentrações de sólidos em suspensões liquidas. Um outro objectivo é proporcionar um método e aparelho de lavagem e de remoção de água melhorados que proporciona uma remoção de impurezas e uma capacidade melhoradas de lavagem. Um outro objectivo é o de proporcionar um método e aparelho de lavagem e de remoção de água melhorados que proporciona quer resultados padrão de lavagem, utilizando menos água, quer uma melhoria dos resultados de lavagem, utilizando uma quantidade padrão de água. Finalmente, um objectivo é também proporcionar um método e aparelho de lavagem e de remoção de água que irá acomodar uma gama de concentrações de sólidos para processamento. A fim de atingir estes objectivos, a presente invenção proporciona uma prensa de dispositivo de lavagem de suspensão de pasta tal como reivindicado na reivindicação 1, e um método para a lavagem e remoção de água de uma suspensão de pasta liquida tal como reivindicado na reivindicação 9. As caracteristicas opcionais preferidas são enumeradas nas respectivas reivindicações dependentes.

De um modo resumido, a presente invenção compreende uma prensa de dispositivo de lavagem, em que uma suspensão liquida de um material biológico de pasta sólida é alimentada para a prensa de dispositivo de lavagem utilizando quer um distribuidor mecânico quer um distribuidor pressurizado para um tambor cilíndrico que compreende várias zonas de lavagem de deslocamento entre os vários pontos de aperto. 0 sistema permite a introdução controlada de água ou de outro líquido de lavagem apropriado numa localização eficaz na calha de escoamento e com uma concentração de sólidos desejável. 0 sistema permite ainda a remoção da água e impurezas após um ciclo inicial de remoção de água, seguido de um ciclo de compressão e de lavagem adicional sob condições óptimas de lavagem de pasta. 0 sistema de acordo com a presente invenção produz uma consistência padrão de sólidos e um aumento do grau de pureza utilizando a mesma quantidade de água, enquanto que evita os problemas causados pelo aumento da área de superfície da superfície exterior do tambor cilíndrico em contacto com a suspensão líquida de pasta (ou comprimento) na zona de lavagem de deslocamento. A prensa de dispositivo de lavagem com várias zonas de lavagem de deslocamento com vários apertos de acordo com a presente invenção permite o processamento de uma vasta gama de concentrações de sólidos. Portanto, a presente invenção proporciona, em ambos, as prensas de dispositivo de lavagem de único tambor cilíndrico e as de duplo tambor cilíndrico, o aumento da eficiência de lavagem com a versatilidade de actuação em qualquer uma aplicação do processo de baixa ou média consistência. 0 aumento da eficiência de lavagem é conseguido proporcionando uma calha de escoamento para distribuição de pasta utilizando várias placas de deslizamento de pasta para direccionar a suspensão de pasta liquida dentro da calha de escoamento e ao longo de uma superfície do tambor cilíndrico. A suspensão de pasta é alimentada para dentro da calha de escoamento por meio de um distribuidor de pasta, tal como um distribuidor mecânico para suspensões de consistência média ou distribuidor de pressão para suspensões de baixa consistência, para dispersar uniformemente a pasta ao longo do comprimento total da calha de escoamento, para formar mesmo uma esteira de pasta. 0 distribuidor mecânico de pasta, consiste de uma torneira de alimentação de entrada central inversa afunilada que distribui uniformemente a pasta ao longo do comprimento do tambor cilíndrico. 0 distribuidor de pasta por pressão compreende uma caixa de entrada por pressão com orifícios mutáveis para criarem ainda uma formação de pasta. Ambos os distribuidores podem ser aparafusados a uma cuba da prensa de dispositivo de lavagem existente. 0 distribuidor tem uma vedação longitudinal e vedações de extremidade para fazerem a separação do produto da atmosfera. Num modelo de realização alternativo, o invólucro de alojamento do distribuidor possui uma primeira placa de deslizamento de pasta, a qual pode ser estática ou ajustável ou movível, criando assim um ponto de aperto superior. Para permitir uma segunda zona de lavagem de deslocamento ao longo do tambor, pode ser incorporada uma segunda placa de deslizamento de pasta, a qual também pode ser estática ou ajustável criando assim um ponto de aperto inferior. Num modelo de realização exemplificativo, a localização para a qual a suspensão de pasta entra e contacta com a superfície do tambor cilíndrico é ajustada de tal modo que a área de superfície da superfície exterior do tambor cilíndrico em contacto com a suspensão de pasta líquida é aumentada de 15% a 25%, e de preferência de 15% a 20%, em comparação com as concepções convencionais. Portanto, o método e a utilização do aparelho, num modelo de realização exemplificativo, pode resultar na suspensão de pasta a contactar de 65% a 75% da área total da superfície do tambor cilíndrico onde, nas aplicações convencionais, apenas é colocada em contacto cerca de 50% da área da superfície do tambor cilíndrico. À medida que a suspensão de pasta entra e contacta com a superfície exterior do tambor cilíndrico, uma placa de deslizamento de pasta movível ou estática direcciona a suspensão de pasta ao longo da superfície exterior do tambor cilíndrico onde começa a remoção de água. A remoção de água continua à medida que a suspensão de pasta líquida vai sendo removida entre as paredes da cuba pela rotação do tambor cilíndrico para um primeiro ponto de estrangulamento na calha de escoamento, denominado de aperto primário. 0 aperto primário é o ponto na calha a jusante da entrada do tambor cilíndrico que tem a largura mais estreita. Embora a largura da calha de escoamento na zona de aperto primário seja estreita, a largura da calha de escoamento e imediatamente após e a partir de jusante dos pontos de aperto, aumenta para o primeiro ponto de libertação, onde é adicionada a primeira corrente de água de lavagem ou de outro líquido. Esta introdução de água de lavagem ou de outro líquido numa primeira zona de lavagem de deslocamento permite que os sólidos dentro da suspensão de pasta sejam lavados e continuamente removidos de água à medida que passam o comprimento da primeira zona de lavagem de deslocamento, a qual é definida pela superfície exterior do tambor cilíndrico e uma segunda placa de deslizamento de pasta, como lados, e pelo primeiro ponto de libertação e um aperto secundário, como extremidades. Num específico modelo de realização, a primeira zona de lavagem de deslocamento, localizada entre o aperto primário e o aperto secundário, contacta em cerca de 20 a 25% da área de superfície do tambor cilíndrico. Num outro modelo de realização, a largura do aperto primário pode ser ajustada, por exemplo, alterando a posição de uma placa de deslizamento de pasta ajustável.

Num modelo exemplificativo, aumenta a largura da calha de escoamento e imediatamente após e a jusante do aperto secundário. Esta área é denominada por segundo ponto de libertação, que é o início de uma segunda zona de lavagem de deslocamento na calha de escoamento com a menor dimensão de abertura. Embora a largura da calha de escoamento na zona de aperto secundário seja a mais estreita dentro da primeira zona de lavagem de deslocamento, a largura de inicio da calha de escoamento, no segundo ponto de libertação, é aumentada e forma um terceiro segmento (a segunda zona de lavagem de deslocamento). A segunda zona de lavagem de deslocamento é definida nos lados pela cuba e pela superfície exterior do tambor cilíndrico, numa extremidade o segundo ponto de libertação, e na outra extremidade um aperto final. A água de lavagem ou outro líquido é novamente adicionada ao segundo ponto de libertação a jusante a partir do ponto de aperto secundário, e a suspensão de pasta é continuamente lavada e removida de água à medida que a pasta é puxada pelo tambor cilíndrico através da segunda zona de lavagem de deslocamento da calha de escoamento, terminando na área da calha de escoamento na segunda zona de lavagem de deslocamento tendo a largura mais estreita: o aperto final. A segunda zona de lavagem de deslocamento permite o deslocamento da água de lavagem de primeiro deslocamento (ou outro líquido) e as impurezas nela contidas, e ela permite a introdução da segunda água de lavagem de deslocamento (ou outro líquido), criando assim uma lavagem mais eficaz e a remoção de contaminantes. De acordo com um modelo de realização do método aqui descrito, a concentração final de sólidos da esteira de fibras resultante, que atinge o aperto final é aproximadamente de 30% a 35%, e num outro modelo de realização, é de 30% a 33%. Num outro modelo de realização, a largura da calha de escoamento nos apertos secundário e final pode ser ajustada, por exemplo, pela alteração da posição de uma placa de deslizamento de pasta ajustável. Como um exemplo ilustrativo, a largura do aperto secundário pode ser a maior, seguida pela largura do aperto primário, e em seguida, a largura da zona de aperto final. A largura dos apertos pode ser ajustada para optimizar a concentração de sólidos e para evitar a obstrução.

Num especifico modelo de realização da presente invenção, a colocação de um distribuidor mecânico ou de pressão para alimentar a suspensão de pasta dentro da prensa de dispositivo de lavagem proporciona um resultado vantajoso no processo de remoção de água. Neste modelo de realização, a posição do distribuidor da pasta é ajustada para permitir um aumento do ângulo para o qual a suspensão é alimentada para o tambor cilíndrico (o ângulo de alimentação), o que permite uma aumentada região de remoção de água e a duração de contacto adicional para formar uma esteira de fibra de qualidade ao longo da superfície exterior do tambor cilíndrico.

Estas características e outras características e vantagens aqui divulgadas irão tornar-se mais evidentes para aqueles comuns especialistas competentes na tecnologia quando a descrição pormenorizada seguinte dos modelos de realização preferidos for lida em conjunto com as figuras anexadas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 é uma vista de topo em corte parcial de uma prensa de dispositivo de lavagem convencional. A FIG. 2 é uma vista de topo em corte parcial de uma prensa de dispositivo de lavagem de acordo com a presente invenção, incorporando um aperto primário, secundário, e final dentro de um sistema mecânico de distribuição da pasta. A FIG. 3 é uma vista de topo em corte parcial de uma prensa de dispositivo de lavagem de acordo com a presente invenção, incorporando um aperto primário, secundário, e final dentro de um sistema de pressão para distribuição de pasta. A FIG. 4 é uma vista em perspectiva lateral de uma entrada de pasta para um sistema por pressão para distribuição de pasta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODELOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS A descrição pormenorizada dos modelos de realização preferidos que se segue é apresentada apenas para fins ilustrativos e descritivos, e não se pretende que seja exaustiva ou para limitar o âmbito da invenção tal como definido pelas reivindicações anexadas. Os modelos de realização foram seleccionados e descritos para melhor explicar os princípios da invenção e a sua aplicação prática. Um comum especialista competente na tecnologia irá reconhecer que podem ser feitas muitas variações à invenção divulgada nesta memória descritiva sem que exista afastamento do âmbito da invenção.

Os modelos de realização ilustrativos de uma prensa de dispositivo de lavagem com vários apertos, de acordo com a divulgação, são mostrados nas FIGs. 2 a 3. A presente invenção é uma prensa de dispositivo de lavagem de vários apertos e de várias zonas de lavagem de deslocamento, adequada para utilização em conjunto com um sistema de remoção de água da pasta, e métodos para a utilização da mesma. Actualmente, existe uma necessidade para um sistema de remoção de água da pasta, que proporciona uma eficiência e pureza aumentadas, enquanto que acomodam suspensões de pasta tendo uma vasta gama de concentrações de sólidos.

Referindo-nos agora à FIG. 1, que ilustra uma prensa de dispositivo de lavagem convencional 1, que compreende um tambor cilíndrico 5 e outras características criticas. A prensa de dispositivo de lavagem convencional 1 é uma configuração de um tambor cilíndrico duplo (o tambor cilíndrico esquerdo é mostrado parcialmente), mas uma prensa de dispositivo de lavagem de um único tambor cilíndrico e outras configurações são conhecidas na tecnologia. Uma suspensão de pasta entra na prensa de dispositivo de lavagem convencional 1 para a entrada de pasta 10, e é transportada para uma entrada do tambor cilíndrico 15. Uma calha de escoamento 20 está localizada entre a entrada do tambor cilíndrico 15 e um aperto primário 25 formado por um lado por uma superfície exterior do tambor cilíndrico 30, e por outro lado por uma placa de deslizamento de pasta 35. A suspensão de pasta é removida de água à medida que se move dentro da calha de escoamento 20 no sentido do aperto primário 25.

No aperto primário 25, a água de lavagem 37 ou outro líquido é adicionada a partir de um colector de água 40 para dentro da suspensão de pasta numa zona de lavagem de deslocamento 45. Esta água de lavagem 37 permite que os sólidos na suspensão sejam lavados à medida que a suspensão é continuamente removida de água. À medida que a suspensão de pasta se movimenta através da zona de lavagem de deslocamento 45 para um aperto final 50, a suspensão é tanto lavada como removida de água, porque a distância entre a superfície exterior do tambor cilíndrico 30 por um lado, e uma cuba 55, por outro lado, é reduzida o que comprime a suspensão e separa o líquido a partir da suspensão de pasta. O ponto mais estreito da zona de lavagem de deslocamento 45 dentro da calha de escoamento 20 é o aperto final 50. A lavagem e a remoção de água em simultâneo ocorrem à medida que a suspensão de pasta se movimenta através da calha de escoamento 20 e distante da entrada 15 do tambor cilíndrico, pela rotação do tambor cilíndrico 5, até que seja alcançado o aperto final 50. Neste momento, a suspensão de pasta líquida foi concentrada e foi formada uma esteira de pasta sobre a superfície exterior do tambor cilíndrico 30. 0 líquido separado a partir da suspensão de pasta comprimida é passado através da superfície exterior do tambor cilíndrico 30 para dentro do interior do tambor cilíndrico 60, onde em seguida, o líquido sai da prensa de dispositivo de lavagem 1.

Referindo-nos agora à FIG. 2, uma prensa de dispositivo de lavagem 101 de acordo com um modelo de realização da presente invenção em conjunto com um distribuidor mecânico de pasta 109 pode ser utilizado para alimentar uma suspensão de pasta de consistência média, tendo, por exemplo, uma consistência de cerca de 2,5% a cerca de 11% de sólidos , ou cerca de 2,5% até cerca de 15% de sólidos, dentro da prensa de dispositivo de lavagem 101. A prensa de dispositivo de lavagem 101 compreende um tambor cilíndrico 105 que tem uma entrada de tambor cilíndrico 115 posicionada adjacente ao tambor cilíndrico 105. A suspensão de pasta entra na prensa de dispositivo de lavagem 101 por uma entrada de pasta 110, é alimentada através do distribuidor mecânico de pasta 109, e em seguida, entra numa calha de escoamento 120 através de uma entrada do tambor cilíndrico 115. Num modelo de realização exemplificativo, a posição da entrada do tambor cilíndrico 115 e o distribuidor mecânico de pasta 109 estão ajustados para permitirem um aumento no ângulo para o qual a suspensão é alimentada para dentro do tambor cilíndrico 105 de tal modo que a distância entre a entrada do tambor cilíndrico 115 e um aperto final 150, quando medida ao lonqo da circunferência de uma superfície exterior do tambor cilíndrico 130, aumentou entre 15% e 30%, quando comparada com a distância entre estes pontos numa prensa de dispositivo de lavagem convencional 1 (como mostrado na FIG. 1) . Para além disso, a entrada do tambor cilíndrico 115 é posicionada de tal modo que a área de superfície total da superfície exterior do tambor cilíndrico 130 contactada pela suspensão de pasta é aumentada entre 15% e 30%, em comparação com uma prensa de dispositivo de lavagem convencional 1 (como mostrado na FIG. 1). 0 distribuidor mecânico de pasta 109 compreende uma torneira de alimentação de entrada central inversa afunilada que distribui uniformemente a pasta ao longo da superfície do tambor cilíndrico 105. O distribuidor mecânico de pasta 109 pode ser aparafusado a uma cuba de prensa de dispositivo de lavagem existente ou a outra localização adequada. 0 distribuidor mecânico de pasta 109 e, para fazer a separação do produto da atmosfera, tem uma vedação longitudinal e vedações de extremidade. Num modelo de realização alternativo, o invólucro de alojamento do distribuidor possui uma placa ajustável como é conhecida, como uma primeira placa de deslizamento de pasta 135. Uma segunda placa de deslizamento de pasta 136 é incorporada para permitir zonas de lavagem adicionais ao longo da calha de escoamento 120. Noutros modelos de realização alternativos, a primeira e a segunda placas de deslizamento de pasta 135 e 136 podem ser fixas ou ajustáveis. A suspensão de pasta líquida flui através da calha de escoamento 120 vai de lado a lado da superfície exterior do tambor cilíndrico 130, e é guiada pela primeira placa de deslizamento de pasta, móvel ou fixa 135, onde se inicia a remoção de água. A calha de escoamento 120 foi formada pela primeira placa de deslizamento de pasta 135 e uma segunda placa de deslizamento de pasta 136 de um lado, e a superfície exterior do tambor cilíndrico 130 do outro lado, e o comprimento da calha de escoamento 120 estende-se a partir da entrada do tambor cilíndrico 115 para o aperto final de 150. A remoção de água continua à medida que a suspensão de pasta líquida é puxada, através da calha de escoamento 120, pela rotação do tambor cilíndrico 105 através de uma primeira zona que termina no ponto mais estreito na calha de escoamento 120, a jusante da entrada do tambor cilíndrico 115, o aperto primário 125. À medida que a suspensão de pasta se movimenta a partir da entrada do tambor cilíndrico 115 para o aperto primário 125, a distância entre a superfície exterior do tambor cilíndrico 130 e a primeira placa de deslizamento de pasta 135, é reduzida com vista a remover a água da suspensão por separação de uma porção de água a partir da suspensão de pasta. Embora o aperto primário 125 seja o ponto, na primeira zona da calha de escoamento 120, com a menor largura, a largura da calha de escoamento 120 imediatamente após e a jusante do aperto primário 125, alarga-se novamente para uma segunda secção na calha de escoamento 120 que tem uma largura maior do que a do aperto primário 125, denominado o primeiro ponto de libertação 127. A suspensão de pasta é removida de água quando a água escorrida e separada a partir da suspensão é feita passar através da superfície exterior do tambor cilíndrico 130 para dentro do interior do tambor cilíndrico 160, onde então, a água sai da prensa de dispositivo de lavagem 101.

No primeiro ponto de libertação 127, uma primeira corrente ou volume de água de lavagem 137 ou outro líquido, é adicionado à prensa de dispositivo de lavagem 101 a partir de um primeiro colector de água 140. Esta água de lavagem 137 ou outro líquido permite que os sólidos na suspensão sejam lavados enquanto continuamente estão a ser removidos de água. A primeira corrente de água de lavagem 137 pode ser pura, ou pode ser reciclada a partir de outras quaisquer partes da instalação fabril. À medida que os sólidos misturados com a água de lavagem 137 se movimentam ao longo da superfície exterior do tambor cilíndrico 130 para o aperto final 150, uma segunda placa de deslizamento de pasta 136 é posicionada numa primeira zona de lavagem de deslocamento 145 localizada entre o primeiro ponto de libertação e um aperto secundário 126. Num outro modelo de realização exemplificativo, a segunda placa de deslizamento de pasta 136 é fixa em vez de movível.

Neste modelo de realização, a localização da primeira zona de lavagem de deslocamento 145 é definida pela superfície exterior do tambor cilíndrico 130 e uma segunda placa de deslizamento de pasta 136 como lados, e o primeiro ponto de libertação e a zona de aperto secundário 126, em cada extremidade. Num outro modelo de realização exemplificativo, a primeira zona de lavagem de deslocamento 145 localizada entre o aperto primário 125 e o aperto secundário 126 contacta em cerca de 20% a 30% da área da superfície do tambor cilíndrico 105. A largura da calha de escoamento 120, nos apertos primário ou secundário 125 ou 126, pode ser ajustada por alteração da posição das primeira ou segunda placas de deslizamento de pasta 135 ou 136 ajustáveis.

Os sólidos na suspensão de pasta são simultaneamente lavados e a suspensão é removida de água, à medida que a suspensão se movimenta através da primeira zona de lavagem de deslocamento 145 entre o aperto primário 125 e o aperto secundário 126. Uma segunda corrente ou volume de água de lavagem 137 ou outro líquido é introduzida na suspensão de pasta líquida através de um segundo colector de água 141, num ponto ou em torno dele na calha de escoamento 120 e imediatamente após e a jusante a partir do aperto secundário 126, denominado o segundo ponto de libertação 147.

No segundo ponto de libertação 147, a largura da calha de escoamento 120 aumenta de novo para se iniciar uma terceira secção na calha de escoamento 120 que tem uma largura maior do que a do aperto secundário 126. O material sólido é em seguida submetido a um segundo ciclo de lavagem, com remoção de água continua, numa segunda zona de lavagem de deslocamento 146. A segunda zona de lavagem de deslocamento 146 é localizada entre o segundo ponto de libertação 147 e o aperto final 150 nas extremidades, e a superfície exterior do tambor cilíndrico 130 e uma cuba 155 como lados. A segunda água de lavagem 137, utilizada na segunda zona de lavagem de deslocamento 146, pode ser pura ou ser reciclada a partir de outras quaisquer partes da instalação fabril. No aperto final 150, a suspensão de pasta líquida foi concentrada até se obter uma consistência de sólidos de aproximadamente 30% a 35%, e foi formada uma esteira de pasta sobre a superfície exterior do tambor cilíndrico 130. 0 líquido separado a partir da suspensão de pasta comprimida é feito passar através da superfície exterior do tambor cilíndrico 130 para dentro do interior do tambor cilíndrico 160, onde em seguida, o líquido sai da prensa de dispositivo de lavagem 101. A segunda zona de lavagem de deslocamento 146 permite o deslocamento da primeira água de lavagem 137 e das impurezas nele contidas e a introdução da segunda água de lavagem 137, criando assim uma mais eficiente lavagem e remoção de contaminantes. De acordo com um modelo de realização alternativo do método da presente invenção, a concentração final de sólidos da esteira de fibras resultante que atinge o aperto final 150, é de aproximadamente 30% a 33%. Num outro modelo de realização de um aparelho de acordo com a presente invenção, a largura do aperto secundário 126 pode ser a maior entre as larguras de cada um dos outros vários apertos, seguido pelo aperto primário 125, com o aperto final 150 tendo a mais peguena largura. A largura dos apertos pode ser ajustada para optimizar a concentração de sólidos e para evitar a obstrução ou bloqueio. Embora a prensa de dispositivo de lavagem 101 em alguns modelos de realização exemplificativos seja de uma prensa de dispositivo de lavagem de configuração de tambor cilíndrico duplo lado-a-lado, ou uma configuração de tambor cilíndrico duplo de baixo para cima, ou uma configuração de tambor cilíndrico único, são adequadas outras configurações conhecidas na tecnologia para em conjunto utilizar com a presente invenção. 0 método e o aparelho de acordo com a presente invenção produzem os mesmos ou melhores resultados que os métodos e aparelhos convencionais, embora aumentando a eficiência da prensa de dispositivo de lavagem e obtendo-se uma esteira de pasta, que pode ser tão grande quanto 18% mais purificada. Para além disso, este aparelho pode resultar num aumento da capacidade de produção em tanto quanto até 30%.

Regressando agora para a FIG. 3, de acordo com um outro modelo de realização da divulgação, uma prensa de dispositivo de lavagem 201 em conjunto com um distribuidor de pasta por pressão 209 e 301 (FIG. 4), podem ser utilizados para alimentar uma suspensão de pasta de baixa consistência tendo, por exemplo, uma consistência de cerca de 2,5% a cerca de 5% de sólidos, dentro da prensa de dispositivo de lavagem 201. A prensa de dispositivo de lavagem 201 compreende um tambor cilíndrico 205 que tem uma entrada do tambor cilíndrico 215. A suspensão de pasta entra na prensa de dispositivo de lavagem 201 numa entrada de pasta 210, que é alimentada através do distribuidor de pasta por pressão 209, e em seguida, entra na calha de escoamento 220 através da entrada do tambor cilíndrico 215. A entrada do tambor cilíndrico 215 é posicionada ao longo de uma superfície exterior do tambor cilíndrico 230 de tal modo que a distância entre a entrada do tambor cilíndrico 215 e um aperto final 250, quando medida ao longo da circunferência da superfície exterior do tambor cilíndrico 230, aumentou entre 15% e 30%, em comparação com a distância entre estes pontos numa prensa de dispositivo de lavagem convencional 1 (FIG. 1). 0 distribuidor de pasta por pressão 209 e 301 (FIG. 4) são constituídos por uma caixa principal de pressão com orifícios para criarem ainda uma formação de suspensão de pasta. 0 distribuidor de pasta por pressão 209 e 301 podem ser aparafusados a uma cuba de prensa de dispositivo de lavagem existente ou a outra estrutura adequada. 0 distribuidor de pasta por pressão 209 e 301 têm uma vedação longitudinal de vedações de extremidades para fazerem a separação do produto da atmosfera. 0 distribuidor de pasta por pressão 209 e 301 têm as entradas de pasta 210 e 310 (FIG. 4) ligadas a permitir que a suspensão de pasta seja alimentada para a prensa de dispositivo de lavagem 201. A suspensão de pasta líquida flui através da calha de escoamento 220 indo de lado a lado da superfície exterior do tambor cilíndrico 230. A calha de escoamento 220 foi formada de um lado, por uma primeira placa de deslizamento de pasta, movível ou fixa 235, e por uma segunda placa de deslizamento de pasta 236, e do outro lado, a superfície exterior do tambor cilíndrico 230 e o comprimento da calha de escoamento 220 estendem-se a partir do tambor cilíndrico 215 para o aperto final 250. Como a suspensão de pasta se movimenta a partir do tambor cilíndrico 215 para um aperto primário 225, é reduzida a distância entre a superfície exterior do tambor cilíndrico 230 e a primeira placa de deslizamento de pasta 235, com vista a remover a água da suspensão por separação de uma porção da água a partir da pasta. A suspensão de pasta é removida da água quando a água escorrida e separada a partir da suspensão é feita passar através das perfurações na superfície exterior do tambor cilíndrico 230 para dentro do interior do tambor cilíndrico 260, onde a água sai então da prensa de dispositivo de lavagem 201.

Imediatamente após e a jusante a partir do aperto primário 225, a água de lavagem 237 ou outro líquido é adicionada à prensa de dispositivo de lavagem 201 a partir de um primeiro colector de água 240 num primeiro ponto de libertação 227. Esta água de lavagem 237 permite que os sólidos na suspensão possam ser lavados e removidos de água. Como os sólidos e a água de lavagem 237 se movimentam ao longo da superfície exterior do tambor cilíndrico 230 para o aperto final 250, uma segunda placa de deslizamento de pasta, móvel ou fixa 236 é posicionada numa primeira zona de lavagem de deslocamento 245, localizada entre o primeiro ponto de libertação 227 e um aperto secundário 226. Num outro modelo de realização exemplificativo, a segunda placa de deslizamento de pasta 236 compreende uma segunda placa de deslizamento de pasta movivel. Num ainda outro modelo de realização exemplificativo, a segunda placa de deslizamento de pasta 236 compreende uma placa de deslizamento de pasta fixa, enquanto que a primeira placa de deslizamento de pasta 235 compreende uma placa de deslizamento de pasta fixa.

Os sólidos na suspensão são lavados e a suspensão é simultaneamente removida de água à medida que a suspensão se move através da primeira zona de lavagem de deslocamento 245 entre o primeiro ponto de libertação 227 e o aperto secundário 226. Um segundo volume de água de lavagem 237 é introduzido no liquido da suspensão de pasta através de um segundo colector de água 241 para dentro da calha de escoamento 220 imediatamente após e a jusante do aperto secundário 226, denominado o segundo ponto de libertação 247. 0 material sólido é submetido a um segundo ciclo de lavagem e é simultaneamente removido de água numa segunda zona de lavagem de deslocamento 246, definida nas extremidades pelo segundo ponto de libertação 247 e pelo aperto final 250, e nos lados pela superfície exterior do tambor cilíndrico 230 e a cuba 255. No aperto final 250, a suspensão foi concentrada até se obter uma consistência de sólidos de 30% a 35%, ou aproximadamente de 30% a 33%, e foi formada uma esteira de pasta sobre a superfície exterior do tambor cilíndrico 230. Uma lâmina raspadora (não mostrada) é utilizada para remover a esteira de pasta a partir e ao longo da superfície exterior do tambor cilíndrico 230. É para ser compreendido que a presente invenção não está de modo algum limitada às construções específicas e etapas de processo aqui descritas ou mostradas nos desenhos, mas compreende também quaisquer modificações ou equivalentes, conhecidas na tecnologia, dentro do âmbito das reivindicações. Será apreciado por aqueles especialistas com competência na tecnologia que os dispositivos e métodos aqui divulgados irão encontrar utilidade no que diz respeito a várias aplicações de processamento de pasta e os equivalentes.

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Uma prensa de dispositivo de lavagem de suspensão de pasta (101; 201) compreendendo: a. pelo menos um tambor cilíndrico (105; 205) que tem uma superfície exterior de tambor cilíndrico (130; 230) disposta no interior de uma cuba (155; 255); b. um distribuidor de pasta (109; 209, 301) tendo uma entrada de tambor cilíndrico (115; 215) adjacente ao tambor cilíndrico (105; 205) ; c. pelo menos uma placa de deslizamento de pasta (135; 235) adjacente à superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230); d. uma calha de escoamento (120; 220) que tem dois lados e duas extremidades, em que os referidos lados da calha de escoamento compreendem a superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) de um lado e a cuba (155; 255) como o outro lado, e as referidas extremidades da calha de escoamento compreendem a entrada do tambor cilíndrico (115; 215) numa extremidade e um aperto final (150; 250) na outra extremidade; e e. pelo menos duas zonas de lavagem de deslocamento (145, 146; 245, 246) dentro da calha de escoamento (120; 220), em que as referidas zonas de lavagem de deslocamento, tem cada uma, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, caracterizada por cada primeira e segunda extremidades das referidas zonas de lavagem de deslocamento compreender, ou é adjacente a um aperto (125, 126, 150; 225, 226, 250), uma primeira (145; 245) de pelo menos, duas zonas de lavagem de deslocamento compreender um aperto primário (125; 225) e um aperto secundário (126; 226) e é definida por uma segunda placa de deslizamento de pasta (136; 236) e a superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) como os lados, em que a água de lavagem ou outro líquido é introduzida na primeira zona de lavagem de deslocamento de modo a permitir que os sólidos dentro da suspensão de pasta possam ser lavados e continuamente removidos de água à medida que passam o comprimento da primeira zona de lavagem de deslocamento (145; 245), uma segunda (146; 246) de pelo menos, duas zonas de lavagem de deslocamento compreender o aperto secundário (126; 226) e o aperto final (150; 250), em que a água de lavagem ou outro líquido é novamente adicionada à segunda zona de lavagem de deslocamento, e a largura de cada aperto no interior da calha de escoamento (120; 220) ser menor do que a largura das restantes das respectivas secções de calha de escoamento compreendendo pelo menos aquelas duas zonas de lavagem de deslocamento.
2. 2. Uma prensa de dispositivo de lavagem de suspensão de pasta (101; 201) tal como na reivindicação 1, em que várias placas de deslizamento de pasta (135, 136; 235, 236) sao adjacentes à superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230).
3. 3. Uma prensa de dispositivo de lavagem de suspensão de pasta (101; 201) tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que pelo menos uma placa de deslizamento de pasta (135, 136; 235, 236) é estática.
4. 4. Uma prensa de dispositivo de lavagem suspensão de pasta (101; 201) tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que pelo menos uma placa de deslizamento de pasta é movível e/ou ajustável.
5. 5. Uma prensa de dispositivo de lavagem suspensão de pasta (101; 201) tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que uma primeira (145; 245) de pelo menos, as duas zonas de lavagem de deslocamento, contacta 20 a 30% da área da superfície do tambor cilíndrico (105; 205).
6. 6. Uma prensa de dispositivo de lavagem suspensão de pasta (101; 201) tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que 65% a 75% da área de superfície total do tambor cilíndrico (105; 205) é contactada pela suspensão de pasta.
7. 7. Um método para a lavagem e remoção de água de uma suspensão de pasta liquida, no qual a suspensão de pasta liquida é alimentada para dentro de um distribuidor de pasta (109; 209, 301) e através de uma entrada do tambor cilíndrico (115; 215) ligada ao distribuidor de pasta (109; 209, 301) em direcção a uma superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) de um tambor cilíndrico (105; 205) de tal modo que a suspensão de pasta líquida contacta a superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230), em que várias zonas de lavagem de deslocamento (145, 146; 245, 246) são criadas na área da superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) contactado pela suspensão de pasta líquida, em que as referidas zonas de lavagem de deslocamento (145, 146; 245, 246) têm cada uma uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, caracterizado por cada primeira e segunda extremidades das referidas zonas de lavagem de deslocamento compreender ou é adjacente a um aperto (125, 126, 150; 225, 226, 250) , em que um primeiro (145; 245) das várias zonas de lavagem de deslocamento compreende um aperto primário (125; 225) e um aperto secundário (126; 226) e é definida por uma segunda placa de deslizamento de pasta (136; 236) e a superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) como os lados, em que a água de lavagem ou outro líquido é introduzida na primeira zona de lavagem de deslocamento, de modo a permitir que os sólidos dentro da suspensão de pasta possam ser lavados e continuamente removidos de água à medida que passam o comprimento da primeira zona de lavagem de deslocamento (145; 245), em que uma segunda (146; 246) de pelo menos, duas zonas de lavagem de deslocamento compreende o aperto secundário (126; 226) e um aperto final (150; 250), em que a água de lavagem ou outro liquido é novamente adicionada à segunda zona de lavagem de deslocamento, e em que a largura de cada aperto no interior da calha de escoamento (120; 220) é menor que a largura das restantes das respectivas secções de calha de escoamento compreendendo pelo menos, duas zonas de lavagem de deslocamento.
8. 8. O método da reivindicação 7, em que a suspensão de pasta liquida alimentada no distribuidor de pasta (109; 209, 301) contacta com 65% a 75% de toda a área de superfície da superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) através da entrada do tambor cilíndrico (115; 215) .
9. 9. O método de qualquer uma das reivindicações 7 e 8, compreendendo: a. alimentação de uma suspensão de pasta líquida para dentro de uma calha de escoamento (120; 220) entre uma superfície exterior do tambor cilíndrico (130; 230) e uma placa de deslizamento de pasta (135, 136; 235, 236); b. direccionar a suspensão de pasta dentro de uma primeira zona dentro da calha de escoamento (120; 220) com uma primeira placa de deslizamento de pasta (135, 136; 235, 236) ; c. movimentar e simultaneamente remover a água da suspensão de pasta através da primeira zona com o tambor rotativo (105; 205); d. concentrar a suspensão de pasta num aperto primário (125; 225); e. direccionar a suspensão de pasta dentro de uma primeira zona de lavagem de deslocamento (145; 245) dentro da calha de escoamento (120; 220) com uma segunda placa de deslizamento de pasta (135, 136; 235, 236); f. adicionar um primeiro volume de liquido de lavagem para dentro da primeira zona de lavagem de deslocamento (145; 245) adjacente ao aperto primário (125; 225) ; g. simultaneamente movimentar, lavar e remover de água a suspensão de pasta através da primeira zona de lavagem de deslocamento (145; 245); h. concentrar a suspensão de pasta num aperto secundário (126; 226); i. direccionar a suspensão de pasta dentro de uma segunda zona de lavagem de deslocamento (146; 246) dentro da calha de escoamento (120; 220); j. adicionar um segundo volume de liquido de lavagem dentro da segunda zona de lavagem de deslocamento (146; 246) adjacente ao aperto secundário (126; 226); k. simultaneamente movimentar, lavar e remover de água a suspensão de pasta através da segunda zona de lavagem de deslocamento (146; 246); e I. concentrar a suspensão de pasta no aperto final (150; 250), em que é formada uma esteira de pasta.
10. 10. O método da reivindicação 9, em que a concentração de sólidos da suspensão de pasta no primeiro aperto (125; 225) é de 8% a 10%. II. O método da reivindicação 9 ou 10, em que a concentração de sólidos da suspensão de pasta no aperto final (150; 250) é de 30% a 35%.
11. 12. O método de qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, em que a suspensão de pasta alimentada para dentro da calha de escoamento (120; 220) tem uma concentração de sólidos de 2,5% a 11%.