SE523619C2 - Lagringsbehållare för mesa - Google Patents

Description

a.. nu. o 1 .n o u. u 1 a: nu . o» o na - u; u. g - .u u w o o ou I p . . . »una-- o u u n c u o . . - . t. .- .. e o u n --n u - n ~ . .- ledes till en grönlutstank och därefter till en kalksläckare. Det grums som sepa- reras i grönlutsklargöraren ledes genom ett pumpsystem till ett grumsfilter och den resulterande grumskakan dumpas och filtratet ledes till en tunnlutstank. I kalksläckaren släckes bränd kalk med grönlut för bildning av en mesa-vitluts- blandning, kalkmjölk. Denna blandning ledes till en kausticeringstank där kausticeringsreaktionen fullbordas. Från kausticeringstanken ledes kalkmjölk till ett vitlutsfilter, varifrån filtrerad klargiord vitlut ledes till en kokare. De sepa- rerade fasta substanserna, mesa, och en del av vitluten ledes till en mesasilo och uppslammas i varmt vatten. Efter filtrering är torrhalten för mesan ungefär -40 %. Från silon ledes mesasuspensionen till ett mesafilter, varifrån mesan, tvättad med vatten, ledes till en kalkbränningsugn och brännes. Efter filtret är torrhalten för mesan vanligtvis minst ungefär 70 %. Det filtrat som erhålles från tvättfiltret ledes till en tunnlutstank. Bränd kalk erhållen från kalkbrännings- ugnen ledes till kalklagring, varifrån den brända kalken matas till kalksläcka- TBH.

Nuvarande kausticeringsprocesser använder vanligtvis en stor grönlutsklar- görare för att separera grums från grönlut, vilket innebär stora investerings- och tömningskostnader. Dessutom har den grumssuspension som framställes en låg torrhalt.

I nuvarande kausticeringsprocesser separeras mesa och vitlut vanligtvis i ett rörfilter omfattande perforerade rör, som är täckta med filterduk och hänger i mesasuspensionen, och genom vilka vitlut pressas. Torrhalten för den avlägs- nade mesan är ungefär 30-35 %. I nästa tvättsteg tvättas mesa genom utspäd- ning med vatten och efterföljande koncentrering. Torrhalten för den framställda mesan är ungefär 35 %. Mesasuspensionen filtreras och mesan tvättas genom undanträngande i ett vakuumfilter, vilket vanligtvis ger den avlägsnade mesan en torrhalt av minst ungefär '70 %, men lägre än 75 %.

En metod för separation av vitlut och mesa, och grönlut och grönlutsuppslam- ning, i två steg är känd exempelvis från publikationen FI 87.347. Mesan inne- hållande vitlut som erhålles i det första steget, och på motsvarande sätt grön- . . . < - . - - o . .- lutsuppslamningen, utspädes med vatten och lagras eventuellt, och i det andra filtreringssteget erhålles ren mesa, och pä motsvarande sätt relativt torra grön- lutsavfall, och riktigt stora mängder tunnlut.

Publikationen FI 923.127 beskriver en metod för filtrering av kausticeringspro- dukten och för ökning av torrhalten för den separerade suspensionen. Separa- tionen av vitlut och tvättningen och torkningen av mesan äger vanligtvis rum i ett processteg. Ett tryckfilter användes lämpligen som filter, varvid mesans torr- halt efter filtrering är hög, ungefär 75 %. Mesan kan därefter torkas genom exempelvis tryckluft. Det anges icke huruvida den resulterande mesan kan lag- ras, eller om den kan överföras till en brännugn som ett jämnt flöde.

Variationer i egenskaper för filtrerad, tvättad och torkad kalkuppslamning, dvs. torrhalt, kvarvarande alkali, och partikelstorlek och struktur, förorsakar föränd- ringar i kvaliteten för bränd kalk i kända kausticeringsprocesser. Dessutom påverkar variationer i kalkuppslamningsdosering kalkbränningen. Den jämna inmatningen enligt uppfinningen förbättrar användningen av en kalkbrännings- ugn och reducerar variationer i produktkvalitet, dvs. bränd kalk. Egenskaperna för bränd kalk, exempelvis partikelstorlek, påverkar kalksläckning och kaustice- ringsreaktionen.

Den nya metoden är även enklare än kända metoder: En betydande del av den utrustning som användes i kända metoder kan utelämnas. Grönlut filtreras direkt i en anordning, och de uppslarnmade fasta substanserna, dvs. grumshal- ten hos klarord grönlut, är lägre än 20 mg/1, varvid en ytterligare fördel är den höga torrhalten, 55-75 viktprocent, för det separerade grumset. Renare grönlut påverkar fördelaktigt resten av kausticeringsprocessen eftersom mängden av skadliga uppslammade substanser reduceras. Vitlut och mesa separeras även och mesa tvättas och torkas, med en enda anordning, varvid torrhalten för mesaprodukten är hög, 75-85 viktprocent. Grumshalten för vitlut är vanligtvis lägre än 20 mg/l. Endast ungefär 0,8-1 m3 per ton torr mesa av tvättvatten erfordras. Dessutom kan kvarvarande alkali för mesan inställas exempelvis till mindre än 0,1 viktprocent beräknat som NaQO. Grönlut av god kvalitet som 523 619 - ~ - . . .s 4 användes vid kausticeringsreaktionen ger en renare och mer homogen mesa.

Inmatning av en homogen mesaprodukt från en mesalagringssilo till en bränn- ugn förenklar brännugnsinställning och reducerar behovet av torkenergi vari- genom kostnader reduceras. Det kan nämnas att utbytet av vitlut är högt.

Uppfinningen avser en lagringssilo för en mesaprodukt som kan användas i den nya metoden.

I det följande kommer metoden och lagringssilon enligt uppfinningen att beskri- vas i närmare detalj.

Figur 1 visar processtegen för metoden.

Figur 2 visar filtrering och tvättsteg i ett tryckñlter som är användbart för metoden.

Figur 3 visar en mesalagringssilo enligt uppfinningen.

I figur 1 hänvisar siffran 35 till en avdragningsledning för inmatning av smälta till en smältupplösare 1 från en återvinningsenhet (icke visad). Smältupplösaren för framställning av grönlut omfattar en omrörare 2. En ledning 27 för tunnlut slutar även i smältupplösaren. En ledning 3 för tjock grönlut leder från smält- upplösaren till en utjämningstank 4 för grönlutsinmatning, varifrån grönlut automatiskt inmatas med hjälp av ett pumpsystem 6 till ett intermittent opere- rande tryckñlter 8. En transportör 36 för mesa eller bränd kalk slutar i utjäm- ningstanken 4 och kan användas för tillsats av mesa eller bränd kalk använd som tillsatsmedel vid filtreringen. En returledning 9 för filtrerad grönlut, ett för- filtrat, slutar i utjärnningstanken 4, vilken omfattar en omrörare 5. En retur- ledning 7 för pumpning av grönlut slutar även i utjåmningstanken och använ- des när icke någon grönlut inmatas i en filtreringscykel. Tryckñltret 8 separerar uppslammade fasta substanser, dvs. grums 37, från grönlut. Filtrerad klargjord grönlut transporteras via en ledning 10 till en luftseparator 1 1 för grönlut, var- ifrån grönluten därefter ledes via en ledning 12 till en lagringstank 13 för grön- 523 619 lut. Från lagringstanken ledes grönluten via en ledning 14 till en kalksläckare . Grönlutsgrumset i filtret 8 torkas genom membranpressning och luft. Luft separeras från klargjord grönlut genom luftseparatorn 11.

Ett alternativ är att tillsätta bränd kalk eller mesa till grönlut via transportören 36 till utjämningstanken 4. Tillsats av bränd kalk eller mesa främjar íiltreringen och bidrar till filtratkapacitet, som även kan påverkas av förändring i inmat- ningstrycket av grönlut.

En ledning 16 för en blandning av mesaprodukt och vitlut, kalkmjölk, leder från kalksläckaren 15 till en kausticeringstank 17. Kalkmjölk transporteras från kausticeringstanken med hjälp av ett pumpsystem 19 via en ledning 18 till ett tryckfilter 2 1, som separerar vitlut och mesa. En ledning 20 för inmatning av vitlutsfiltrat, ett förñltrat, slutar även i kausticeringstanken. Filtrerad vitlut strömmar via en ledning 22 till en kokare (icke visad). Från tryckfiltret 21 ledes tunnlut via en ledning 23 till en luftseparator 24, där luft separeras från tunn- lut och tunnlut ledes via en ledning 25 till en tunnlutstank 26, och därefter via en ledning 27 till srnältupplösaren 2. Mesan, som separerades, lufttorkades och tvättades med vatten i tryckfiltret 21, ledes av en transportör 28 till en mesasilo 29, varifrån mesan uttömmes och inmatas av en transportör 30 som ett jämnt flöde till inloppet av en kalkbränningsugn 31. Det kvarvarande alkalit hos mesan som separeras i filtret kan regleras. Den brända kalken transporteras från kalkbränningsugnen via en transportör 32 till en kalksilo 33 och därifrån matas den brända kalken via en ledning eller en transportör 34 till kalksläcka- ren 15.

Figur 2 visar principen för ett tryckñlter som kan användas för metoden i olika steg. I steg 1 inmatas uppslarnning via en fördelningsledning och inmatnings- ledningar till kamrarna hos en sluten och förseglad filterplattpackning, vari- genom de fasta substanserna samlas på filterduken och bildar en kaka. Filtratet penetrerar duken och flyter till filtratutryrnmet och därifrån via ett rör i plattan till uppsamlingsledningen via uttömningssidan. Membranpressning användes vid filtrering av grönlut men inte vid filtrering av vitlut. Efter detta, i steg 2, 523 619 6 pressas det filtrat som återstår i kamrarna med hjälp av kammarmembran och tryck genom duken till filtratsidan genom att tryckvatten ledes genom rören i plattorna och bottenplattorna till ett utrymme över gummimembranen. Ett alternativ till membranpressning är lufttorkning som kan användas för att ersätta den första membranpressningen i steg 2 och eliminera den andra membranpressningen i steg 4. Lufttorkning användes som ett alternativ vid filt- rering av mesa (kalkslam).

Vid slutet av pressningen, i steg 3, tvättas den kaka som återstår på duken med vatten, varigenom vattnet lyfter pressmembranen mot kammarplattoma och tvättfiltratet penetrerar filtratsidan av kakan och duken till uppsamlingsled- ningen. Tvättvatten inmatas till filterkamrarna via samma fördelningsledning som uppslamningen. Grumskakan som bildas vid filtrering av grönlut tvättas icke, medan den mesakaka som bildas vid vitlutsfiltreringen tvättas med varmt vatten. Efter att kakan har tvättats, i steg 4, pressas den tvättvätska som åter- står i kakan därifrån genom en andra membranpressning till filtratsidan och ledes till luftseparatorn hos tunnlutstanken. Den andra membranpressningen liknar den första. Efter den andra membranpressningen, i steg 5, torkas kakan med tryckluft som kommer från fördelningsledningen. När luft fyller kamrarna lyfter den upp pressmembranen och vattnet i kamrarna avlägsnas till filtrat- sidan. Efter lufttorkning, i steg 6, öppnas ñlterplattpackningen till en övre posi- tion och tömmes genom att filterduken flyttas framåt. Kakan uttömmes till transportörer på båda sidor av filtret.

Strukturen för lagringssilon och uttömningsanordningen för mesaprodukt spelar en viktig roll i framgångsrik lagring. För kontinuerlig bearbetning år det av vital betydelse att välja den rätta lösningen för en substans som är svår att hantera. Strukturen för lagringssilon visas i detalj i figur 3.

En lagringssilo för mesaprodukt består av en övre del och en uttömningsdel under denna. Egenskaperna för mesaprodukten bestämmer längden och bredden för den övre delen. De längsgående väggarna för den övre delen öppnar 523 619 o . . » . .a 7 sig nedåt med en 1-2°-vinkel, och den övre delen är termiskt isolerad. De längs- gående väggarna hos uttömningsdelen öppnar sig uppåt med fördel med en -30°-vinkel för det normala trycket av mesafyllningen för att icke störa driften av uttömningsanordningen. Väggen (pipen) för uttömningsänden hos uttöm- ningsdelen öppnar sig nedåt med en 30-60°-vinkel. Uttömningsöppningen i pipen är välvd vid pipnivå. Den andra änden av uttömningsdelen är stängd. Den lägre delen är överlagd med en antiadhesivbeläggning bestämd av egenskaperna för mesaprodukten; lämpliga beläggningar innefattar epoxiharts och polyfluor- eten. Väggvinklarna hos uttömningsdelen är rundade.

Mesalagringen arbetar kontinuerligt och mesa kan uttömmas med ett önskat jämnt flöde från silon genom användning av den rätta uttömningsanordningen.

Om så erfordras kan uttömning av mesalagring avbrytas även med full lagring, och mesauttömning kan återupptas även efter flera dygn.

I ett testförsök med ungefär 20 m3 mesalagring fylldes mesalagringen med mesa med en torrhalt av 76-80 viktprocent medan uttömningsanordningen var på, och därefter stannades uttömningsanordningen och mesan kvarlämnades i silon i tre dygn. Trots vínterbetingelser (-10°C) var det möjligt att uttömma mesan med ett jämnt flöde efter uppehållet. Den uttömda mesan hade en torr- halt av 78-80 viktprocent.

Metoden erbjuder följande fördelar jämfört med kända metoder: - lägre fordringar på utrymme och struktur - mindre utrustning som måste underhållas - högre torrhalt för grönlutsuppslamning och mindre grönlutsgrums- avfall - lägre grumshalt i klar grönlut - lägre mängd av cirkulerande processföroreningar tack vare effektiv direkt filtrering av grönlut - mindre energi erfordras eftersom temperaturen för exempelvis den filtrerade vitluten förblir hög - högre torrhalt för mesa 523 619 nun» - Q - ~ » . .a 8 - mera jämn användning av kalkbränningsugn tack vare reglerbart kvarvarande alkali och torrhalt för mesa - lägre halt uppslammade fasta substanser i vitlut - mindre tunnlut per m3 vitlut.

Claims (3)

a - - o . .n 523 619 f? PATENTKRAV

1. Lagringssilo för en mesaprodukt, k ä. n n e t e c k n a d av att silon omfattar en övre del som öppnar sig nedåt och en uttömningsdel vid den undre änden som öppnar sig uppåt, och en uttömningsånde som öppnar sig nedåt och omfattar ett uttömningsutlopp.

2. Lagringssilo enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de längsgående väggarna hos den övre delen öppnar sig nedåt och de längsgående väggarna hos uttömningsdelen öppnar sig uppåt, och insidan hos uttömnings- delen är överlagd med en antiadhesivbelåggning.

3. Lagringssilo enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att anti- adhesivbeläggningen är en fluorkolpolymer.