SE417130B - Sett att utvinna hogverdig anga vid raffinering av fibermaterial samt anordning for settets genomforande - Google Patents

Description

79070124» 10 15 20 25 30 35 2 fig. H visar anläggningen enligt fig. 3 utformad enligt uppfinningen, fig. 5 visar en annan känd anläggning vid raffine- ring, fig. 6 visar anläggningen enligt fig. 5 utformad enligt uppfinningen.

Vid behandling av fíbermaterial avser man att på ett reglerbart sätt åstadkomma önskade massaegenskaper genom styrbar inställning av olika processparametrar.

Man varierar exempelvis tillförd malenergi för cellulosafibrer vid olika massatyper inom ett intervall 300 - 2000 kWh/ton fiber och ibland mera allt efter önskade massatyper, vidare processens ángtryck och temperatur med eller utan förvärmning vid varierande omloppstider, med eller utan kemikaliebehandling av inmatat fibermaterial.

Mönstret på malorganen i raffinören och spalt- avståndet mellan malorganen varieras, vilket också innebär att mängden material och uppehållstiden för en viss material- mängd i malzonen varierar.

Tillförd maleffekt övergår till största delen i friktionsvärme och bildar friktionsånga i en mängd som i stort sett är proportionell mot tillförd malenergi. Den i 'malzonen alstrade friktionsàngan medför att malgodeet bi- bringas en transporteffekt ut ur malzonen.

Denna transporteffekt blir alltmer påtaglig vid uppskalning till stora maskiner och vid framställning av massatyper med högt maleffektbehov.

För att utsätta fibermaterialet för den önskade maleffekten kan man bl.a. minska avståndet mellan raffi- nörens malorgan. Därigenom ökar emellertid sannolikheten för fiberklippning, dvs destruktion av fibrerna, och leder till lägre styrkevärden hos slutprodukten.

Ett annat sätt att påverka transporteffekten, som expanderande ånga mellan malorganen i en raffinör ger upp- hov till, kan ernås genom en anpassning av tryckskillna- den mellan malorganens in- och utloppssida. Vid större tryckskillnad, varvid det högre trycket finns på utlopps- sidan, blir den alstrade friktionsångans expansion lägre. 10 15 20 _25 30 35 79070124: 3 En dylik ökad tryckskillnad medför lägre hastighet och längre uppehållstid av malgodset i raffinören. Detta ger möjlighet att öka avståndet mellan malorganen och däri- genom erhålla malgods, som i större omfattning är defib- rerad genom påverkan av fiber mot fiber, och därigenom bättre massaegenskaper.

Enligt föreliggande uppfinning avser man att ut- nyttja dessa fördelaktiga resultat, som erhålles med en tryckskillnad mellan malorganens in- och utloppssida, och härigenom återvinna ånga med högt tryck.

Pibermateríal, företrädesvis förvärmt, nedmatas med lämplig hastighet i raffinören 1, som kan vara en en- kelskívraffinör men företrädesvis är en dubbelskivraffinör med motroterande malskivor 18 (fig. 2). Det raffinören om- givande huset 17 är utformat för att tåla ett kraftigt övertryck. Malgodset och den alstrade ångan lämnar huset 17 genom en över ett fallrum 2 belägen öppning 19. Fall- rummet 2 mynnar i en transportanordning 3, som innehåller en reverserbar skruv 2U. Skruven 24 matar fibermaterialet åt höger i fig. 1 till en utmatningsanordning U, så be- skaffad att malgodset kan utmatas med ingen eller begrän- sad ångavledning vid ett valt ångtryck i systemet.

Genom en avsugningsanordning 5, belägen vid trans- portanordningens vänstra del i fig. 1, avsuges ånga på sådant sätt att endast en liten mängd malgods medföljer ångan. Anordningen 5 kan även i vissa fall avsuga ånga på bägge sidor om fallröret 2. Avsugningsanordningen 5 har företrädesvis en stor inloppsöppning i förhållande till den i en ledning 6 mynnande utloppsöppning. Den avsugna ångan transporteras till en reningsanordning 7, t ex en cyklon, i vilken det i ångan medföljande malgodset av- skiljes, för tillräcklig rening av den genom friktionalst- rade ångan. Malgodset återföres lämpligen till transport- anordningen 3 intill utmatníngsanordningen 4.

Reningsanordníngen 7 är lämpligen försedd med en anordning 7A, t ex en skruv, för undvikande av beläggningar eller upphängningar, så att säker utmatning erhålles.

Reningsanordningen får anpassas till de fordringar på 7907012-4 10 15 20 30- 35 H renhet, som ställes för ekonomisk användning av den alst- rade friktionsângan i annan processfunktion. Reningen av ångan kan förutom mekanisk rening från medföljande fibrer, även vara kemisk rening.

Det för att transportera ångan genom reningsanord- ningen 7 erforderliga trycket erhålles med en inkopplad tryckgivare 8. Tryckgivaren 8 är inkopplad antingen före eller efter reningsanordningen 7. Från reningsanordningen 7 förs ångan vidare, eventuellt över tryckgivaren 8, till ventilen 12 i huvudledningen 6. En returledning 9 inne- hållande ventilen 14 utgår från huvudledningen 6 före ventilen 12, och företrädesvis efter tryckgivaren 8 och reningsanordningen 7. Genom returledningen 9 återföres ånga till transportanordningen 3 via raffinörens malhus 17 och/eller fallrummet 2. Fallrummet är lämpligen utformat så, att den genom öppningar 10 tillförda ångan förhindrar ígensättning av detta. Därigenom undvikes att ett annat medel måste användas för detta ändamål. Tryck och tempera- tur i systemet bestäms av inställningen på ventilen 12, som lämpligen styrs med tryckautomatik för kontrollerad avled- ning av alstrad friktionsånga.

Fördelen med en transportkrets med återföring av ånga är, att man på ångsidan har möjlighet att upprätthålla konstant flöde och därmed god rening av den cirkulerande ångan, även vid varierande last på malorganen. En sådan varierande last medför att mängden alstrad friktionsånga också varierar. De flesta reningsanordningar 7 är så be- skaffade, att varierande flöde medför nedsatt reningsfunk- tion. _ 7 Till systemet är även anslutet en tryckstyrd färsk- ångledning 16, som användes för tillförsel av ånga vid upp- start och för att bibehålla önskat tryck i systemet, då processen går vid ojämn produktion och mängden alstrad frik- tibnsånga är otillräcklig.

Som ett specialfall av uppfinningen då processen gär vid jämn prqduktion och därigenom alstrar en i det närmaste konstant mängd ånga, har man möjlighet att avleda alstrad friktionsänga, varvid ventilen lä är stängd och tryckgivaren 10 15 20 30 35 7907012-4 5 är förbikopplad. Detta medför emellertid att man på grund av strömningsmotstàndet i systemet fram till ventilen 12 sänker ångans tryck och ekonomiska värde.

För undvikande av produktionsstörning i händelse av felfunktion i det trycksatta systemet, t ex utmataren 4, eller annat fel, som hindrar utmatning i trycksatt system kan systemet ändras för trycklös utmatning genom att man öppnar en under transportanordningen, i dess i fig. 1 vänstra del, i en ledning 15 anordnad gastät ventil 13 och samtidigt reverserar transportriktníngen av skruven 2% i transportanordningen 3.

Vid produktion i ett icke trycksatt system avsuger man alstrad friktionsånga med stängd ventil 14. Fallrummet 2 kan i anslutning till öppningarna 10 förses med en icke vi- sad anordning för att hålla fallrummets 2 väggar rena. Ven- tilen 13 och ledningen 15 förses med icke visad anordning eller spolvattenintag för att säkerställa utmatning av mal- gods via ledningen 15. Vid produktion med trycksatt system är naturligtvis ventilen 13 stängd.

Uppfinningen är inte begränsad till sitt utförande visat i fig. 1 utan kan inom ramen för grundprincipen varie- ras till sitt utförande, t ex kan placeringen för avsugning och avlastning av avskilt material varieras samt att exempel- vis reningsanordningen 7 kan vara två avskiljare kopplade i serie.

Vid uppställning av flera raffinörer i en produk- tionsanläggning kan t ex transportanordningen 3 vara gemen- sam för flera maskiner till en gemensam utmatare.

Pig. 3 är en vanlig anordning för raffinering av fibermaterial, där det förvärmda materialet från förvärma- ren 40 via en cellmatare H1, en expansionsbehållare 42 och en skruvmatare 43 införs i raffinören UU. I raffinören bil- dad ånga leds via skruvmataren 43 till expansionskärlet H2, där den får expandera.

I fig. U visas anläggningen enligt fig. 3 modifierat enligt uppfinningen. Bildad ånga går delvis direkt, i rikt- ning mot det inmatade fibermaterialet, till förvärmaren.

Eftersom ett stort övertryck finns på raffinörens utloppsfida 790701241 10 15 6 kommer en del ånga att pressas in i förvärmaren. Om denna mängd ej är tillräcklig, kan man även avleda en del av den genom ventilen 12 uttagna ångan till förvärmaren. I anlägg- ningen enligt fig. H är cellmataren 41 borttagen.

Pig. 5 visar en annan vanlig anläggning för raffi- nering av fibermaterial. Fibermaterialet kommer via förvär- maren 50 in i raffinören 51. Därifrån blåses malgodset till en reníngsanordning 52, t ex en cyklon, i vilken ångan renas.

Fibrerna utmatas via en skruv.

Pig. 6 visar anläggningen enligt fig. 5 modifierad enligt föreliggande uppfinning. Malgodset uttas nu i raffi- nörhusets botten, på samma sätt som i fig. 1, och föres till reningsanordningen 52 via en till ångutloppet och transportanordníngen 3 ansluten ledning. Den i separatione- anordningen 52 avskilda ångan uttas genom ventilen 12, och före denna ventil finns en returledning för att återföra en del av ångan till raffinörens malhus och/eller fallrummet 2.

Det i reningsanordningen 52 avskilda malgodset förs till en utmatningsanordning i anslutning till transportanordningen 3.

Claims (13)

7907012-4 7 PATENTKRAV g

1. Sätt att utvinna högvärdig ånga vid raffineríng av fibermaterial, varvid alstrad ånga och malgods uttages från ett malhus (17), k ä n n e t e c k n a t av att malhuset (17) trycksättes genom anslutning med trycktät utmatning (vid 3, U) för malgodset och att den alstrade ångan till betydande del uppsamlas i området för malgodsets utmatning och avledes.

2. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den uppsamlade och avledda ångan åtminstone delvis återföres till malhuset (17) och/eller ett efter detta be* läget fallrum (2) eller annan passage till anslutningen med trycktät utmatning.

3. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att malgodset utmatas med tillhjälp av den àterförda ångan.

4. Sätt enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a t av att ångan återföres i en sluten cirkula- tionskrets och framdrives av en tryckgivare (8) i kretsen.

5. Sätt enligt patentkravet H, k ä n n e t e c k n a t av att ångutvínningen från cirkulationskretsen regleras (vid 12), varigenom trycket i den slutna kretsen beror av önskad trycknivå på den uttagna ångan eller trycket på den uttagna ångan beror av önskat processtryck i malhuset.

6. Sätt enligt patentkravet N eller 5, k ä n n e- t e c k n a t av att den slutna cirkulationskretsen innefattar en avskiljare (7) för fiber ur ångan och att ångflödet genom avskiljaren hålles väsentligen konstant.

7. Anordning för att genomföra sättet enligt patent- kravet 1, i vilken ingår en skivraffinör (1), k ä n n e- t e c k n a_d av ett utmatningsorgan (3H) som trycktätt ansluter till raffinörens malhus (17) eller en från detta inrättad utmatningspassage (2), t.ex. ett fallrum, jämte organ (5, 6) för uppsamling och avledning av alstrad ånga. 7907012-4 3

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k- n a d av en returledning (9), för àterföring av åtminstone en del av den avledda ångan till malhuset (17) och/eller utmatningspassagen (2).

9. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k- n a d av att munstycken (10) är anordnade i malhuset (17) och/eller passagen (2) och inrättade för att säkerställa ut- matning av malgodset.

10. Anordning enligt något av patentkraven 7 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att en avskiljare (7) och en tryckgivare (8) är anordnade i en huvudledning (6) för en ventil (12), för reglerat uttag av utvunnen ånga och reg- lerad trycknivå, och före returledningen (9), varvid tryck- givaren (8) ligger före eller efter avskiljaren (7) vil- ken avskilfiare är försedd med ett organ (7A), t ex en skruv, som matar det ur ångan avskilda malgodset till det i ut- taget för malgodset anslutna utmatningsorganet (3, 4).

11. Anordning enligt något av patentkraven 7 - 10, k ä n n e t e c k n a d av att utmatningsorganet (3, 4) är så beskaffat, att ingen eller begränsad mängd ånga av- går med malgodset.

12. Anordning enligt något av patentkraven 7 - 11, k ä n n e t e c k n a d av att en avledningsanordning (5) är inkopplad i huvudledningen (8) i anslutning till ut- taget för ånga och så beskaffad, att endast en liten mängd malgods medföljer den avledda ångan.

13. Anordning enligt något av patentkraven 7 - 12, k ä n n e t e c k n a d av ett alternativt utmatnings- organ (15) med eller utan trycktätningsanordning och med en ventil (13) vidCdet.första utmatningsorganet (3, 4) för uttagning av ångan och malgodset, varvid en transportdel (3) av det första utmatningsorganet (3, U) företrädesvis är reverserbar.