SE461990B - Metod och apparat foer tvaettning av pappersmassa - Google Patents
Metod och apparat foer tvaettning av pappersmassaInfo
- Publication number
- SE461990B SE461990B SE8306511A SE8306511A SE461990B SE 461990 B SE461990 B SE 461990B SE 8306511 A SE8306511 A SE 8306511A SE 8306511 A SE8306511 A SE 8306511A SE 461990 B SE461990 B SE 461990B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- liquid
- mat
- washing liquid
- washing
- screen
- Prior art date
Links
- 238000005406 washing Methods 0.000 title claims description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 title claims 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 115
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 17
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 206010040007 Sense of oppression Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
- D21C9/06—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents in filters ; Washing of concentrated pulp, e.g. pulp mats, on filtering surfaces
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
10
15
20
25
30
461 990
bränsle underhålla en fortgående förbränning. Detta åstadkom-
mes normalt genom indunstning. Den tjocka, 60% torrsubstans
innehållande svartluten brännes i àtervinningsugnen för att
frigöra både oorganisk-kemiska tillgångar, som ingår däri,och
värme för att generera ånga. En del av den av luten sålunda
genererade ångan användes i ett kontinuerligt avdunstnings-
flöde för koncentrering av svartlut, medan återstoden använ-
des för medverkan vid andra fabriksprocesser, såsom pappers-
torkning.
Denna med inbördes växelverkan förbundna kemiska återvinnings-
process är ekonomiskt beroende av jämvikten mellan bränslevärde
och vatten i svartlutsflödet. överskott av vatten i vätskeström-
men ökar behovet av värme för föràngning av luten och minskar
därmed den disponibla mängden värme från ligninbränslet för
underhåll av andra fabriksprocesser. Sådana andra fabriksproces-
ser måste följaktligen understödjas genom inköpta tilläggsbrän-
slen, något som dramatiskt ökar den totala kostnaden för fab-
riksenergin.
Den vanliga källan för sådant öveskott av vatten i luten ligger
vid massatvättarna, varvid det främsta ändamålet för de flesta
massafabriker är en ren massa. Merkvantiteten av i massan kvar-
varande lignin efter tvättarna ökar kostnaderna för bleknings-
kemikalier eller resulterar till och med i oacceptabel pappers-
kvalitet.
Av det föregående inses klart, att effektiviteten av massatvätt-
ningen är väsentlig för en gynnsam ekonomi hos en massafabrik.
Den gällande,hävdvunna metoden för massatvättning omfattar an-
vändningen av två till sju roterande vakuumtrumfilter, såsom
beskrives i US-patenten 3,363,744; 3,403,786; 3,409,l39 och
4,l38,3l3. Enligt denna praxis är ett långsamt roterande trum-
filter delvis nedsänkt i ett blandningskar innehållande en
10
15
20
25
30
3 461 990
massauppslamning av 1 % till 3% koncentration. Det delvis
evakuerade inre rummet i trumman leder uppslamningen mot ytan
av trummans nedsänkta filtersil. Massafibrer kvarhålls på
silens yta, medan en del av det i massan ingående vattnet pas-
serar därigenom. En sådan ansamling av fibrer på ytan av trum-
mans sil bygger upp en fibermatta därpå, till dess trummans
rotation bringar mattan ovanför ytan av uppslamningen i bland-
ningskaret. I ett bågformigt inkrement mellan utträdet från
ytan i karet och inträdet i karet för vederbörande tvättsteg
skalas mattan av från trummans yta och ledes ned i karet för
efterföljande tvättsteg, där processen upprepas.
När massatvättprogrammet löper från det första till det sista
steget, rör sig det från massan avskilda filtret i motström
mot massan, så att filtratet från varje steg används för att
tvätta mattan av massa i föregående steg.
I teorin medför förträngning med "plug flow" av vätskan i mat-
tan med mera utspädd tvättvätska minsta blandning av respekti-
ve vätskor och största tvätteffekt. Om en' idealisk "plug flow"
kunde uppnås på alla stadier, skulle icke mera färskvatten till-
sättas till det sista tvättsteget än det som bortföres med
massan från det sista steget. Olyckligtvis kan icke idealet
uppnås i praktiken, beroende på det förhållandet att filter-
ytans matta icke är vare sig homogent genomsläppande eller
porös. Vätska i mattan, som förefinnes i mellanrumsmatrisen
mellan fibrerna är icke likformigt tillgänglig för utbyte mot
tvättvätska. Följaktligen passerar den tillgängliga tvättvät-
skan genom mattan utefter ett ojämnt fördelat system av kana-
ler och sinsemellan förbundna större porer. Dessa kanaler
och sinsemellan förbundna stora porer spolas fria från i mattan
befintlig vätska, men stora volymer av sådan vätska som in-
spärrats i slutna eller trånga porer stannar kvar för att fåas
över till nästa tvättsteg.
10
15
20
25
30
461 990
En målsättning för föreliggande uppfinning är därför att
erbjuda en metod och apparatur för förbättring av effekti-
viteten hos uttvättningen av massan på trumfilter utöver
vad som har varit uppnåeligt med hittillsvarande teknik.
En annan målsättning för föreliggande uppfinning är att för-
bättra tvätteffektiviteten hos en hel serie av massatvättar
genom förbättring av effektiviteten hos varje tvättsteg inom
serien.
En annan målsättning för föreliggande uppfinning är att öka
procenthalten av den i mellanrummen i en filtermatta befint-
liga vätskan, som är tillgänglig för utbyte mot tvättvätska.
En annan målsättning för föreliggande uppfinning är att be-
skriva en ordningsföljd för anbringandet av tvättvätskan, var-
igenom en större procent av i mellanrummen i filtermattan
befintlig vätska bortskaffas med en kvantitet tvättvätska
som icke är större än enligt tidigare teknik.
Uppfinningen kan sammanfattas sålunda. Nämnda och andra syften
med uppfinningen uppnås genom en spolningsföljd, där en liten
mängd av den tvättvätska som är avdelad för ett visst tvätt-
steg tillföres på sådant sätt att den slår sönder massaskik-
tet som dessförinnan bildats pá filterytan.
När massaskiktet stiger upp ur blandningkaret,fastsittande
på den perforerade filterytan av den roterande trumman, på-
lägges försiktigt tvättvätska på mattans yta i ett antal steg
fördelade över ett bågformigt inkrement av trummans rotations-
bana. Mellan närliggande steg av försiktig tillförsel riktas
emellertid en mindre Volym av tvättvätska under högt tryck in
i mattan för att slå sönder och ordna om mattans pormatris,
varigenom tidigare tillslutna porer och förträngningskanaler
öppnas.
10
15
20
25
30
5 461 990
Nedan följer en beskrivning av ritningarna. Med avseende på
ritningarna, där samma hänvisningssiffror betecknar samma
eller liknande element alltigenom de olika figurerna på
ritningarna, gäller:
Fig 1 illustrerar ett flödesschema för en fyrstegs tvätt-
anläggning för brun massa,
Fig 2 visar en särskild besprutningsanordning och motsvaran-
de utförande av rörarbetet enligt uppfinningen,
Fig 3 ger en grafisk framställning av kurvorna för förtäng-
ningskvoten (DR) Es tvättvätskekvoten (O) vid en ana-
lytisk modell, genom vilken föreliggande uppfinning
utvärderas, I
Fig 4 representerar en analytisk jämförelse av sambanden
mellan förträngningskvot och tvättvätskekvot vid för-
trängningstvättning med tidigare teknik respektive med
förfarandet enligt föreliggande uppfinning för en
filtermatta med ett strukturindex (Formation Index)
av 1,0.
Fig 5 representerar en analytisk jämförelse av sambanden
mellan förträngningskvot och tvättvätskekvot vid för-
trängningstvättning enligt känd teknik respektive vid
förfarandet enligt föreliggande uppfinning för en
filtermatta med ett strukturindex av 0,50.
Fig 6 representerar en analytisk jämförelse av sambanden
mellan förträngningskvot och tvättvätskekvot vid för-
trängningstvättning med känd teknik respektive vid
processen enligt föreliggande uppfinning, för en
filtermatta som har ett strukturindex av 0,050.
Fig 7 åskådliggör en jämförelse av data från faktisk för-
trängningskvot och tvättvätskekvot, tagna från ett
i en produktionskedja ingående massatvättfilter för
förträngningstvättning enligt tidigare känd teknik
respektive enligt föreliggande uppfinning.
10
15
20
25
30
461 990
Här följer beskrivning av den utföringsform som är att föredræyu
Ett representativt massatvättningssystem avbildas schematiskt i
Fig 1, varvid fyra tvättsteg W-l,W-2,W-3 och W-4 ingår. Vid
varje tvättsteg ingår en med rotationsrörelse driven filter-
trumma 10, som har en perforerad silyta runt sin omkretsperi-
feri och ett inre undre undertryck. Ledningarna 11 betyder
vakuumavtappnignar för avledning av vätska från trummans 10
inre att samlas i filtrattankar T-l, T-2, T-3 och T-4 respeküve.
Varje filtertrumma 10 är delvis nedsänkt i ett blandningskar
12, som matas med massaslurry fràn en motsvarande uppslamnings-
anordning 13 med omrörare 14.
Avvattnad matta av massa skrapas från filterytan pá varje trum-
ma 10 med en schaberbräda 15 för vidarebefordran till veder-
börande uppslamningsanordning 13 i nästföljande tvättsteg.
En ledning 16 fràn en massablástank matar nyss kokad massa
till första tvättstegets uppslamningsanordning 13, vanligen
från en kvistrensande apparat, som borttager ej uppslutna
fiberknutar. Frán det slutliga tvättsteget W-4 är en ytterli-
gare uppslamningsanordning 13 anordnad för att till slurry
återföra mattan i avsikt att förbereda densamma för befordran
genom ledningen 17 till nästa steg i processen, vilket vanli-
gen är blekningsproceduren.
Placerade ovanför filterytan i varje tvättrumma 10 i dess
uppâtstigande fjärdedel sedd i relation till rotationsrikt-
ningen är spolningsanordningar S-l,S-2, S-3 och S-4 för tvätt-
vätska att avges till massaskiktet, som ligger an mot trumf-
filterytan.
Tvättvätskeförsörjningen för matningen av var och en av tvätt-
vätskeduscharna kommer från filtratet från efterföljande tvätt-
steg. Till detta ändamål transporterar pumparna 26 och 27
10
15
20
25
30
7 461 990
vätska från det sista stegets filtrattank T-4 för påförande
på trummans matta i det tredje tvättsteget W-3.
Den ursprungliga tvättvätskan för det sista steget W-4 här-
stammar vanligen från svagt luthaltiga eller lutfria process-
vattenkällor, såsom förångningskondensat. Filtrat från den
första tvättstegstanken T-1 pumpas till svartlutsförångorna
för ytterligare koncentrering av den fasta substansen medelst
indunstningsprocesser.
I det allmänna fallet av föreliggande uppfinning omfattar an-
bringandet av tvättvätska t ex ett försiktigt, mattan icke
sönderrivande flöde från vätskepumpen 26, av ungefär nittio
procent av den totala kvantitet tvättvätska som är anvisad för
vederbörande tvättsteg, jämnt fördelad mellan vart och ett av
respektive första och tredje spolningsanordningarna 21 och 23.
Återstoden av den totala anvisade mängden tvättvätska för ett
visst tvättsteg, approximativt tio procent, ledes av pumpen 27
j genom den andra duschen 22. Utflödet från den andra duschen 22
regleras omsorgsfullt för sönderrivande av massaskiktet utan
störning av ett "genombrott" ("breakthrough"). En störning
med ett genombrott skulle betyda, att skiktet rycktes loss
från filtersilen.
Fig 1 visar schematiskt två filtratpumpar 26 och 27 för att
understryka skillnaden mellan flödeshastigheter och utlopps-
tryck hos utflödet från den första och den tredje duschen 21,
23 respektive den mellanliggande duschen 22. Senare kommer
dessa skillnader att utvecklas ytterligare. Emellertid åskåd-
liggör den utföringsform av föreliggande uppfinning, som re-
presenteras av Fig 2, att i många tillämpningsfall av uppfin-
ningen den faktiska skillnaden i fråga om pumpning icke är
nödvändig för att uppnå det önskade syftemâlet.
lO
15
20
25
30
461 990 8
I Fig 2 är de första och tredje duscharna 21,23 visade som
dubbla rader av tvättvätskekällor, från vilka vätskan ut-
strömmar mot spridningsplåtar 31 och 33 för att falla på den
mot trumman 10 anliggande mattan M så varsamt som möjligt.
Flödet från den andra duschen 22 hastighetsregleras däremot
genom ventilen 35 och riktas genom plåten 32 direkt in i mat-
tan M för maximal stöt. Det bör noteras vid utförandet enligt
Fig 2, att alla duschar 21, 22 och 23 matas från samma för-
grenade försörjningskälla 39. Följaktligen matas både duschar-
na 21 och 23 för spolning av mattan och duschen 22 för sönder-
rivning av mattan frán ett gemensamt tryckuttag. Denna omstän-
dighet understryker bara den lilla skillnad i energi som er-
fordras, beroende pà mattans M tjocklek, för att åstadkomma
ett mattan icke störande spolflöde av tvättvätska i kontrast
till ett mattan störande flöde, som bringar i oordning flödes-
kanalerna i mellanrummen inom mattan.
I det föregående har beskrivits de förfaringsmässiga och appa-
ratmässiga väsentligheterna hos uppfinningen. För att beskriva
effektiviteten av uppfinningen är det nödvändigt att för jäm-
förelse utveckla definitioner på parametrarna för tvättningen
av mattan.
Den bråkdel av vätskan i mattan som bortföres pà ett vakuum-
filter uttryckes som förträngningskvoten (DR). Detta uttryck
lanserades av Perkins,Welsh och Mappus och publicerades i tid-
sxriftenförTechnical Association of Pulp and Paper Industries,
TAPPI,37 (3): 83 (1954).
Exakt uttryckt är DR den àstadkomna reduktionen i koncentra-
tionen lösta fasta ämnen (svartlut) pá ett vakuumfilter divi-
derad med den maximalt möjliga reduktionen av koncentrationen
lösta fasta ämnen.
10
15
20
25
30
461 990
DR = (CO-CD) / (CO-CS).
där CO = koncentrationen av löst torrsubstans i vakuum-
filtrets blandningskar // löst torrsubstans /
// vätska,
CD = koncentrationen av löst torrsubstans i vätskan,
som avgår med massan, // löst torrsubstans/
// vätska,
C = koncentration löst torrsubstans i duschvätskan,
// löst torrsubstans/ // vätska.
Ett maximalt DR-värde lika med 1,0 skulle uppnås, om all ur-
sprunglig vätska som finns i mellanrummen hos en vakuumfilter-
matta ersattes med duschvätska. I det fallet skulle CD vara
lika med CS.
I tidskriften Pulp and Paper Magazine of Canada, 74 (10): T 329
(1973) har H.V. Norden et al beskrivit tvättvätskeförbrukningen
som tvättvätskekvoten (G). 9 definierades som mängden tvätt-
vätska dividerad med mängden vätska som avlägsnas med massan.
där W
s
tvättvätskans strömningshastighet, // vätska/min,
W mängd vätska avlägsnad med massan, // vätska/min.
D
Typiska tvättvätskekvoter i pappersmassaindustrin ligger inom
området 1 till 2 för tvättning av brun massa och ofta lägre
för blekeritvättning.
Ett idealiskt utbyte av vätskan i cellulosaskiktet mot tvätt-
vätska skulle inträffa, om tvättvätskan rörde sig i ett plan
genom mattan i likformigt “plug flow" drivande vätskan i mattan
framför sig som filtrat. Följaktligen, om "plug flow" av tvätt-
vätska ersatte all den från början i mattan befintliga vätskan
(DR= 1,0), när volymen av den tillförda tvättvätskan,WS,är lika
med volymen av den resterande vätska som avgår med massan,WD,
(G = 1,0), skulle ett idealiskt fall av förträngningstvättning
bli följden.
10
15
20
25
30
10
461 990
Även under de bästa förhållanden och utrustning kan olyck-
ligtvis icke idealisk förträngningstvättning åstadkommas,
beroende på absorbtionen av lösta substanser, spridning i
flödesriktningen och långsam diffusion av vätska från fiber
lumen och stillastående områden mellan fibrerna. Med andra
ord, egenskaper hos mellanrummen i mattan (dvs mattans struk-
tur) har ett stort inflytande på effektiviteten av den för-
trängande tvättning som faktiskt uppnås.
Dålig mattstruktur utmärkes av en samling av porer som väsent-
ligt varierar i radie och längd. Intuitivt flyter tvättvätska
lättare genom en stor diameter och korta porer och lämnar
efter sig ursprungligen förhandenvarande vätska i mattan i
porer med liten diameter och stor längd. Följaktligen sjunker
tvätteffektiviteten i en matta som har en blandning av inom
vida gränser varierande porstorlekar, beroende pá att flödet
av tvättvätska föredrar att passera porer med stor radie: en
iakttagelse som framhållits av P.F.Lee i US patent 4,297,l64.
För att objektivt definiera kvaliteten på mattstrukturen har
ett strukturindex (Formation Index,FI) framtagits, som grundar
sig på följande förutsättningar. För det första, alla porer
har samma längd. För det andra, alla porer har en radie mel-
lan (1 _°¿) Ro och (1 ä¿) Ro' där Ro är porernas medelradie
och 0<°¿
radie i det område av radier som definieras avqfi, Därför,
FI = 1-,¿.
Av likheten FI=l-eQkan observeras, att en jämn fördelning
av porstorlekar (dvs°L= 0) ger FI = 1,0. Ett lågt struktur-
index anger en vid fördelning av radier och en dålig kvalitet
på mattstrukturen från tvätteffektivitetssynpunkt.
De ovannämnda sambanden mellan strukturindex, tvättvätskekvot
och förträngningskvoter kan kombineras i det förenklade
10
15
20
ll 461 990
speciella fall av slutligt tvättsteg där den inkommande
spolvätskan Cs är färskvatten, som icke innehåller någon
löst torrsubstans, och förträngningskvoten skulle inskränka
sit till DR = 1 - è2_, Ett sådant speciellt sambandsfall er-
bjuder den användbaga analytiska modellen hos en tvätt där
EE = _ _ _m) +
Co á.9o.L 90-5 29.4
(1 -=L)3 s - (3 wgz) + (3 +<>L2>°'5 0.102
2 (3 wkz) 24 (1 +00 sot. gu; 0.5
Fig 3 återger grafiskt denna analytiska modell, där kurvan A
beskriver det idealiska “plug flow"-tillståndet, och kurvan
B beskriver förträngningskvoten gg tvättvätskekvoten för en
matta med ett strukturindex av 1.0. Kurvan C beskriver sam-
bandet mellan DR och 0 för en matta med ett FI = 0.5 och kur-
van D samma samband för en matta med ett FI = 0.5.
För att vidare Visa det inflytande strukturkvaliteten, sådan
den definieras av strukturindex, har på tvätteffekten, visar
ovanstående analytiska modell, att en matta med FI = 1,0 som
spolas med en tvättvattenkvot av 2.0, ger en förträngnings-
kvot av 0.875. Om däremot FI = 0.05, så är DR = 0.670. Base-
rat på koncentrationer hos den inmatade och avgående massan
av 14 % och halter i tvättkaret av 2% i vartdera fallet,
är tvättutbytet (1% återvinning av fast substans i inmat-
ningen) i ett enstaka steg 93.3% för ett FI = 1,0 och 83.3%
för ett FI = 0.05. Sålunda spelar mattans strukturkvalitet en
avgörande roll för tvätteffektiviteten.
Med användande av iakttagelserna i Fig 3 och den analytiska
tvättmodellen, illustrerar Fig 4 - 6 eftertryckligt de opera-
10
15
20
25
30
12
461 990
tiva fördelarna med föreliggande uppfinning jämfört med
tidigare tvätteknik, där afl tvättvätska anbringades endast
på det försiktiga förträngningssättet. I enlighet med före-
liggande uppfinning användes en mindre del av den totala
tvättvätska, som tilldelas respektive tvättsteg, t ex en
sjättedel, till en icke genombrytande sönderslitning av
filtermattan. Aterstoden av tvättvätskan användes i lika
proportioner före och efter det mattan sönderslitande anbring-
andet.
Fig 4 belyser följderna för DR vs 0 av tvättning av en fil-
termatta av utmärkt kvalitet med ett FI = 1,0 enligt tidigare
teknik med enbart förträngningstvättning, kurvan A, jämfört
med tekniken med förträngning, sönderslitning,förträngning
enligt föreliggande uppfinning, kurvan B. Att särskilt obser-
vera från framställningen i Fig 4 är träffpunkten vid ett
DR av 0,81 och ett 9 av 1,24. Under denna träffpunkt, ett
tvättningsförhållande som betyder låga strömningshastigheter
pá tvättvätskan kan föreliggande uppfinning möjligen icke ha
någon fördel framför konventionell förträngningstvättning.
Till följd av den faktiskt förorsakade blandningen av tvätt-
vätska och i mattan ingående vätska i det skiktsönderrivande
steget, kan för övrigt den föreliggande uppfinningen till och
med ha en omvänd effekt.
Det är i det i praktisk verksamhet dominerande förhållandet
med en måttligt gynnsamt utformad matta med ett FI = 0,50 som
föreliggande uppfinning visar sitt värde, såsom belyses av
jämförelsen i Fig 5 mellan kurvan A enligt känd teknik och
kurvan B enligt föreliggande uppfinning. När DR och tvätt-
vätskans strömningshastighet ökar, förbättrar processen enligt
föreliggande uppfinning med ett mellanled av sönderslitning
av mattan alltmer tvättningseffektiviteten.
10
15
20
25
30
13
461 990
Slutligen representerar Fig 6 produktionsförhâllandena vid
hårt belastade tvättapparater, som har en tjock, dåligt ut-
formad filtermatta med ett FI = 0,05. Under sådana förhållan-
den existerar icke någon träffpunkt, och processen enligt
föreliggande uppfinning, kurva B, ger ett bättre tvättresul-
tat än processen enligt känd teknik, kurva A, vid alla
flödeshastigheter hos tvättvätskan.
Fig 7 representerar data som tagits från jämförande försök
utförda på ett roterande vakuumfilter, 11,5 ft x 16 ft, som
användes för tvättning av 600 ton pappersmassa per dag.Kurvan
A visar genomsnittet av datapunkter som tagits under tvättning
enligt tidigare tillvägagångssätt med enbart förträngning.
Därpå modifierades en mellanliggande grupp av förträngnings-
duschar i avsikt att anbringa en mindre kvantitet tvättvätskan
på sådant sätt att filtermattan. försiktigt sönderrevs. Kur-
van B visar genomsnittet av datapunkter (skuggade) tagna vid
tillvägagångssättet enligt uppfinningen med förträngning,
sönderrivning,förträngning.
En negativ följd av de tester från vilka data enligt Fig 7
härrör var, att halterna i den avgående massan föll från ett
genomsnitt av l4,8% till l3,8% vid användning av föreliggande
uppfinning. Genom att öka förträngningskvoten vid uppfin-
ningen från ett genomsnitt av ungefär 0.50 till ett område
av 0,55 till 0,65 erhålles icke desto mindre en nettovinst
ifråga om tvättningseffektiviteten.
Ehuru föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med
tvättning av brun massa, är det givet, att principerna som
däri kommit till uttryck likaväl kan gälla blekeritvättning
där kemikalier för blekning av massa spolas ur massan med
vatten eller neutra]iserande kemikalier. Likaså torde prin-
ciperna kunna tillämpas på vilken som helst på vakuumfilt-
ret befintlig matta av porös fiberkonstitution.
10
15
20
25
30
461 990 14
För understrykande av vitsen med att endast minimala mäng-
der tvättvätska bör användas vid tillämpning av föreliggande
uppfinning, kan en avdelad mängd av den totala tvättvätskan
i ett givet steg variera från 10 % till 20 % vid sådant till-
förselsätt som Fig 2 visar, där både förträngningsflöde och
störningsflöde härleder sig från samma tryckkälla. För att
öka den tillgängliga stötenergin mot mattan från störnings-
flödets duschar, såsom visas i Fig 1, kan emellertid använd-
ningen av en hjälppump minska den erforderliga flödesvolymen
till en kvantitet av blott omkring 10 %.
Den utföringsform av föreliggande uppfinning som är att före-
dra har beskrivits i samband med vakuumtrumfilter, men använd-
barheten och tillämpningen av densamma på tryckfilter är lika
relevant. I båda fallen uppbygges och avvattnas filtermattan
under en tryckskillnad.
Som en varning vid tvättning av brun massa bör användning av
uppfinningen på det första tvättsteget noggrant utvärderas.
I den tillämpningen anländer massan till uppslamningsanord-
ningen l3 i en väl dispergerad suspension beroende på en före-
gående siktning och pumpning. Följaktligen har mattan, som har
utbildats på det första stegets trumsil, med stor sannolikhet
en utmärkt kvalitet. Av framställningen i Fig 4 framgick, att
också genomgången genom tvättapparaten måste vara snabb för
att överskrida effektiviteten hos en konventionell förträng-
ningstvättning av en matta av hög kvalitet. Dessutom är en
del svartlutar i det första tvättstegets höga koncentration
av torrsubstans ytterst känsliga för skumning. I sådana fall
kan de eventuella följderna av skumning, som föranletts av
steget med störning av mattan, också motverka varje fördel
i fråga om effektiviteten som föreliggande uppfinning eröfifier.
Claims (1)
15 461 990 Med de ovannämnda varningarna för ögonen erbjuder förelig- gande uppfinning möjligheter till betydande besparingar i kostnaderna för energiåtervinning, där tvättapparaturen och produktionshastigheterna resulterar i en hög tvättvätske- kvot och/eller dåliga (dvs tjocka och klumpar innehållande) filtermattstruktur. Efter denna fullständiga beskrivning av föreliggande upp- finning, presenteras följande patentkrav. 10 15 20 25 30 461 990 lQ Metod för bortspolning av suspensionsvätska frán en vätskeslurry bestående av partiklar av fiberkarak- tär suspenderade i sagda vätska, k ä n n e t e c k n a d därav, att den består av följande steg: A. med en tryckskillnad tvingande nämnda slurry mot en filtersil (10) för avskiljande av sagda partiklar från sagda vätska genom att sagda vätska får passera genom sagda sil (10), vilken kvarhâller sagda därpå avlagrade partiklar i form av en ansamlad fibermatta (M); B. avlägsnande av sagda sil (10) från sagda slurry med sagda matta (M) lagrad därpå; C. en första spolning av sagda matta (M) med en förs- ta kvantitet tvättvätska, som med en dusch (21), placerad ovanför silen (10): anbringas försiktigt och i stort sett jämnt fördelad över ytan på sagda matta (M) utan nämnvärd störning av den mellanrumspo rer innehållande matrisen inom sagda matta (M); D. efter sagda första spolning anbringande av en andra kvantitet tvättvätska med en dusch (22), place rad ovanför silen (10), med direkt stöt mot sagda matta (M) för sönderslitning och omordning av sagda, inuti med mellanrumsporer försedda matris i sagda matta (M), utan att lossa sagda matta (M) från sagda filtersil (10): och E. efter sagda direkta stöt en andra spolning av sagda matta (M) med en tredje kvantitet tvättvätska, som med en dusch (23), placerad ovanför silen (10) anbringas försiktigt och i stort sett jämnt fördelad över ytan på sagda matta (M) utan nämnvärd störning av den mellanrumsporer innehållande matrisen däri, varvid sagda andra kvantitet tvättvätska är mindre än 20 procent av summan av sagda tre kvantiteter tvättvätska . ' n, l0 15 20 25 30 35 /7- 461 990 Metod för uttvättning av processvätska från cellulosa- fiber, enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den består av följande steg: A. ansamling av en matta (M) av sagda fiber på ytan av en rörlig sil (10) från en i vätska suspenderad slurry av sagda fiber med en tryckskillnad som an- bringats igenom sagda sil (l0); B. förflyttning av sagda sil (10) från sagda slurry med sagda matta (M) avlagrad på densamma; C. anbringande med minimal störning av sagda mattas (M) matris av mellanrumsporer av en första kvantitet av tvättvätska med en dusch (21), placerad ovanför silen (10) mot ytan av densamma; D. efter anbringande av sagda första kvantitet, pásprut- ning av en andra kvantitet tvättvätska med en dusch (22), placerad ovanför silen (10) på sagda matta (M) med maximal störning av sagda pormatris utan att förflytta den från sagda sil (10) och E. efter anbringande av sagda andra kvantitet, pásprut- ning av en tredje kvantitet tvättvätska med en dusch (23) placerad ovanför silen (10) pà sagda matta (M) med minsta störning av sagda pormatris, varvid sagda första och tredje kvantiteter av tvättvätska skall hållas i stort sett lika och den andra kvantiteten icke utgöra mer än 20 procent av summan av de tre kvantiteterna. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda suspensions- vätska innehåller lignin och kemikalier för uppslut- ning av trämassa, och att sagda tvättvätska innehål- ler mindre koncentrerade lösningar av lignin och uppslutningskemikalier. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda suspensions- 10 15 20 25 /K 461 990 10. vätska innehåller blekningskemikalier för trämassa, och att sagda tvättvätska innehåller lösningar av blekningskemikalier av lägre koncentration än sagda suspensionsvätska. Metod enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda sil (10) roterar i en cirkulär bana inbegripande ett bàgfor- migt segment nedsânkt i slurryn. Metod enligt patentkravet 5, k ä n n e t e~c k n a d därav, att sagda tryckskill- nad framkallas genom anläggande av ett partiellt vakuum i det inre av sagda cirkulära bana för silen (10). Metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda andra kvan- titet tvättvätska utgör från 10 procent till 20 pro- cent av summan av de tre kvantiteterna. Metod k ä n enligt patentkravet 7, n e t e c k n a d därav, att sagda tre kvanti- teter tvättvätska uttages från samma tryckkälla. Metod k ä n titet av summan av de tre kvantiteterna. enligt patentkravet 1 eller 2, n e t e c k n a d därav, att sagda andra kvan- av tvättvätska icke utgör mer än 10 procent Metod enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda andra kvan- titet tvättvätska uttages från en källa med högre tryck än sagda första och tredje kvantiteter. 10 15 20 25 30 35 ll. 12. /7 461 990 Apparat för uttvättning av processvätska ur cellulosa- fiber, k ä n n e t e c k n a d därav, att den består av: A. en roterande trumsil (10) anbringad så, att ett kordasegment därav är nedsänkt i ett kar (12) med en i vätska suspenderad fiberslurry, en för vätska avsedd tryckskillnad som anbringas genom sagda sil (10) för åstadkommande av en ström av sagda slurry mot densamma, i och för beläggning med en matta (M) av ansamlad fiber på sagda sil (10) när sagda sil (10) roterar genom sagda slurry; B. ett flertal anordningar (21, 22, 23) för anbringan- de av tvättvätska, placerade ovanför en uppåtstigan- de kvadrant av sagda trumsil (10), där sagda matta (M) med rotation stiger upp från vätskeytans nivå i sagda kar (l2); C. en första (21) och tredje (23) i ordningen av sagda anordningar för anbringande av tvättvätska, avsedda för pàläggning av de första och tredje kvan- titeterna tvättvätska på sagda matta (M) med minsta störning av mellanrumsporerna i matrisen inom sagda matta (M); och D. en i ordningen andra (22) sådan anordning för anbringande av tvättvätska, placerad mellan sagda första (21) och tredje (23) anordningar i förhållan- de till sagda trummas (21)rotationsbana för att direkt stöta en andra kvantitet tvättvätska in i sagda matta (M) med maximal störning av pormatrisen men utan att förflytta sagda matta (M) från sagda sil (10), varvid sagda första och tredje kvantiteter tvättväts- ka i stort sett är lika stora och den andra kvantite- ten icke utgör mer än 20 procent av summan av de tre kvantiteterna. Apparat enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att den omfattar tryckkälla som ger högre tryck för sagda andra (22) i ordningen av begjutningsanordningarna för tvättvätska.- 461 990 13. Apparat enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att den omfattar anordningar (ll) för att åstadkomma ett partiellt vakuum i det inre av sagda roterande trumsil (10).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/447,960 US4491501A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Method for washing a fibrous particle mat with wash liquor having an impact energy sufficient to disrupt and rearrange the interstitial pore matrix |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8306511D0 SE8306511D0 (sv) | 1983-11-25 |
| SE8306511L SE8306511L (sv) | 1984-06-09 |
| SE461990B true SE461990B (sv) | 1990-04-23 |
Family
ID=23778448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8306511A SE461990B (sv) | 1982-12-08 | 1983-11-25 | Metod och apparat foer tvaettning av pappersmassa |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4491501A (sv) |
| CA (1) | CA1225267A (sv) |
| FI (1) | FI75005C (sv) |
| SE (1) | SE461990B (sv) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4670099A (en) * | 1983-02-04 | 1987-06-02 | Lavalley Industrial Plastics, Inc. | Method and apparatus for washing a mat of pulp stock on a drum filter |
| US4680088A (en) * | 1985-02-21 | 1987-07-14 | Michael Scheck | Process for removing ink particles from paper products |
| US4719772A (en) * | 1985-02-21 | 1988-01-19 | Michael Scheck | Apparatus for removing ink particles from paper products |
| FI74752C (sv) * | 1986-03-20 | 1992-12-01 | Ahlstroem Oy | Förfarande och anordning för tvättning av cellulosa |
| EP0298499B1 (en) * | 1987-07-08 | 1994-03-16 | A. Ahlstrom Corporation | Method and apparatus for thickening fiber suspension |
| US5156750A (en) * | 1987-07-08 | 1992-10-20 | A. Ahlstrom Corporation | Method and apparatus for thickening a fiber suspension and removing fine particles therefrom |
| US4986881A (en) * | 1989-06-28 | 1991-01-22 | Kamyr, Inc. | Method and apparatus for liquid treatment of and liquid extraction on a paper pulp |
| US5266168A (en) * | 1991-12-20 | 1993-11-30 | The Black Clawson Company | Gravity type pulp washer or thickener with rotating disrupters |
| US5965017A (en) * | 1997-07-15 | 1999-10-12 | Paper Inc. | Sealed shower system for rotary vacuum filter |
| FI118277B (sv) | 2002-03-25 | 2007-09-14 | Environics Oy | Cellstruktur, instrument och metod |
| US20040060674A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-01 | George Seymour | Method for measuring the percent consistency of pulp leaving a blow tank |
| DE102004033328A1 (de) * | 2004-07-09 | 2006-02-09 | Bhs-Sonthofen Gmbh | Filter mit Feststoff-Resuspendierung |
| SE528722C2 (sv) * | 2005-06-03 | 2007-01-30 | Metso Paper Inc | Anordning för behandling av cellulosamassa i en tvättapparat anordnad med en förstärkande spant |
| SE542326C2 (en) * | 2018-06-21 | 2020-04-14 | Valmet Oy | Vacuum filter |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3032100A (en) * | 1958-12-31 | 1962-05-01 | Schibbye Lauritz Benedictus | Device for even spreading of water onto a running web, particularly a cellulosic pulp web |
| GB1010296A (en) * | 1961-08-25 | 1965-11-17 | Eimco Corp | Improvements in or relating to aqueous caustic soda production |
| US3363774A (en) * | 1965-04-12 | 1968-01-16 | Improved Machinery Inc | Rotary drum filter |
| US3409139A (en) * | 1965-09-03 | 1968-11-05 | Dorr Oliver Inc | Rotary-vacuum filter drum and suction box arrangement |
| US3403786A (en) * | 1966-08-25 | 1968-10-01 | Improved Machinery Inc | Rotary drum filter |
| US3487941A (en) * | 1967-05-10 | 1970-01-06 | Pertti Olavi Haapamaki | Pressure washer |
| SE406944B (sv) * | 1976-04-14 | 1979-03-05 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for att reglera tillsatsen av suspensinsvetska vid kontinuerlig tvettning av suspensioner |
| US4297164A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-27 | Weyerhaeuser Company | Process for displacement washing of porous media |
-
1982
- 1982-12-08 US US06/447,960 patent/US4491501A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-11-25 SE SE8306511A patent/SE461990B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-12-05 CA CA000442550A patent/CA1225267A/en not_active Expired
- 1983-12-05 FI FI834460A patent/FI75005C/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI834460A0 (fi) | 1983-12-05 |
| FI75005B (fi) | 1987-12-31 |
| US4491501A (en) | 1985-01-01 |
| FI834460L (fi) | 1984-06-09 |
| CA1225267A (en) | 1987-08-11 |
| FI75005C (sv) | 1988-04-11 |
| SE8306511D0 (sv) | 1983-11-25 |
| SE8306511L (sv) | 1984-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE461990B (sv) | Metod och apparat foer tvaettning av pappersmassa | |
| JP3354151B2 (ja) | 抄紙機のバックウォータを循環する方法と装置 | |
| US5116423A (en) | Apparatus for washing pulp | |
| DE68928632T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Faserbrei | |
| US4215447A (en) | Process and apparatus for washing fibre stock in the de-inking of paper | |
| US6006554A (en) | Two stage counter current drum washer | |
| FI107742B (sv) | Förfarande och anordning för behandling av massa | |
| US4297164A (en) | Process for displacement washing of porous media | |
| FI90792C (sv) | Förfarande och anordning för rening av en fibersuspension | |
| SE452953B (sv) | Forfarande och anordning for behandling av fran en tredbarkningsanordning resulterande bark | |
| US4558477A (en) | Process for washing fibre stock | |
| FI97631C (sv) | Anordning och förfarande för att sila en fibersuspension | |
| CH643749A5 (de) | Verfahren zur entsalzung von heizoel. | |
| US2891671A (en) | Filter drum for recovering fibers from liquid | |
| NO300783B1 (no) | Vaskeanordning for cellulosemassefibre og fremgangsmåte for vasking | |
| JPH05500242A (ja) | 繊維状又は微細片物質の懸濁液を連続的にろ過し且つ液体置換するプロセス及び装置 | |
| NO150344B (no) | Fremgangsmaate og anordning for fortykking av en suspensjon eller masse | |
| US4505137A (en) | Apparatus for washing paper pulp | |
| US4472242A (en) | Method of pipe line washing | |
| JP2766734B2 (ja) | 繊維分級装置付の白水回収システム | |
| US4162215A (en) | Displacement of a liquid A by a liquid B in a suspension | |
| SE506602C2 (sv) | Anordning för silning med tillförsel av spädvätska | |
| WO2011004060A1 (en) | Apparatus for screening fibre suspensions | |
| JPS60155795A (ja) | 製紙用パルプの洗浄装置 | |
| JPS6048107A (ja) | 固液分離装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8306511-0 Effective date: 19930610 Format of ref document f/p: F |