SK31998A3 - Supply of washing liquid in a fractionating multi-stage washer - Google Patents

Description

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na intenzifikáciu prepierania buničiny s použitím rôznych prepieracích zariadení. Spôsob a zariadenie sú najmä veľmi dobre použiteľné pri spojení s takzvanými vytesňovacími prepieracimi zariadeniami, alebo DD prepieračkami od firmy A. AHLSTROM CORPORATION, alebo tak isto pri spojení s prepieracimi lismi. Pretože spôsob a zariadenie podľa tohto vynálezu sú použiteľné tiež pri spojení s inými prepieracimi zariadeními, budú tu popísané rôzne zariadenia, používané pri prepieraní buničiny.

Doterajší stav techniky

Zo známeho stavu techniky je známe niekoľko typov rôznych prepieracích zariadení a rôznych spôsobov prepierania buničiny. Difúzory, bubnové prepierače a pásové prepierače sa od seba vzájomne výrazne odlišujú. Buničina je dodávaná do prepieracích difuzórov o konzistencii približne 10 %. Privádzacia konzistencia pre bubnové a pásové prepierače býva zvyčajne 1 až 3 %. Sacie prepierače, prepieracie lisy a tlakové alebo pretlakové prepierače sú príkladom bubnových prepieračov, ktoré sú dnes používané.

-.7

Konvenčný sací prepierač obsahuje bubon s drôteným povrchom, ktorý sa otáča v nádrži. Plášť bubna obsahuje pod perforovanou doskou zberné komory, pričom každá komora je prepojená vlastným potrubím s ventilovým systémom na hriadeli na konci bubna.

Filtrát je z ventila vedený prostredníctvom sklápacieho ramena alebo odstredivého čerpadla, vyvodzujúceho požadovaný sací podtlak, napríklad do filtrátovej nádrže. Prostredníctvom usporiadania ventilov môže byť vplyv sklápacieho ramena zameraný s výhodou na požadované miesto formovania rúna.

Formovanie rúna v sacom prepierači prebieha nasledovne;

vo vnútri je bubon, otáčajúci sa v nádrži, pričom podtlak nasáva buničinovú suspenziu z nádrže na povrch bubna, ktorý je opatrený sklápacím ramenom alebo nejakým iným zariadením, vyvolávajúcim sanie. Keď tekutina prúdi bubnom, zhromažďujú sa vlákna buničiny na povrchu bubna.

Konzistencia suspenzie v bubne je približne 0,5 až 2 % a konzistencia zahustenej vrstvy na povrchu bubna je približne 10 až 12 %. Oblasť formovania rúna, to je časť obvodu bubna, ktorá je v nádrži vo vláknitej suspenzii, tvorí zhruba 140 stupňov. Maximálna rýchlosť otáčania bubna alebo jeho maximálne otáčky predstavujú 2 až

2,5 otáčok za minútu; pri vyššej rýchlosti, respektíve pri vyšších otáčkach nemajú komory na zhromažďovanie filtrátu a príslušné potrubie čas sa vyprázdniť.

Prepieranie je uskutočňované takzvaným vytesňovacím prepieraním, tj. rozprašovaním prepieracej kvapaliny na povrch bubna, ktorý sa vynoril z buničinovej nádrže. Podtlak nasáva prepieraciu kvapalinu buničinovou vrstvou a vytesňuje väčšinu kvapaliny z buničiny. Táto vytesňovacia oblasť predstavuje zhruba 120 stupňov. Typické špecifické plošné zaťaženie, sacej prepieračky je približne 5 BDMT /rn7d, pričom hrúbka buničinového rúna býva spravidla asi 25 mm. Pri bieliacom zariadení býva špecifické plošné zaťaženie sacej prepieračky približne 8 BDMT Im /d, pričom hrúbka buničinového rúna tu býva približne 30 mm.

Prepierací lis obsahuje bubon, potiahnutý drôteným pletivom alebo majúci prevŕtaný perforovaný doskový plášť. Buničina je privádzaná s konzistenciou 3 až 4 %, pričom hrče a príslušné nečistoty alebo prímesy musia byť z buničiny odstránené ešte predtým, ako je privedená do prepieračky. V plášti bubna sú usporiadané komory, pri ktorých je filtrát vyprázdňovaný do komory na koncovom obvode. Bubon môže byť tak isto otvorený, takže filtrát je zhromažďovaný vo vnútri bubna a je vyprázdňovaný otvorom na jeho konci.

Dĺžka štádia formovania rúna je približne 90 stupňov a dĺžka štádia vytesňovania je približne 150 stupňov. Bubon sa otáča rýchlosťou približne 2 otáčky za minútu, pričom špecifické plošné zaťaženie je asi až 20 BDMT Im /d. Konzistencia prepraného rúna môže stúpnuť až na 35 %. Avšak na vytesňovanie dochádza pri konzistencii zhruba 10 až 15 %, kedy má buničinové rúno hrúbku asi 30 až 50 mm.

Príkladom pretlakového prepierača je zariadenie, popísané v patentových spisoch Fl 71 9S1 a Fl 74 752, ktoré pozostáva najmä z rotačného bubna a stacionárneho plášťa, ktorý bubon obklopuje. Bubon má perforovaný valcový vonkajší povrch, ktorý je opatrený asi 50 až 60 mm vysokými rebrami vzdialenými od seba zhruba 200 mm. Tieto rebrá predstavujú spolu s perforovaným valcovým povrchom takzvané buničinové komory. Pod týmito buničinovými komorami sú vo vnútri valca bubna usporiadané filtrátové komory, v ktorých je zhromažďovaný filtrát, vytesňovaný prepieraciou kvapalinou. Na konci valcového bubna je v podstate na okraji jeho prierezu usporiadané ventilové ústrojenstvo, ktorého prostredníctvom je filtrát odvádzaný a dopravovaný ďalej.

Takáto prepieračka obsahuje niekoľko stupňov, spravidla 3 až 4 stupne. To znamená, že prepieracia kvapalina je na prepieranie buničiny veľakrát znova využívaná. V dôsledku toho je filtrát, zhromažďovaný vo filtračných komorách, vedený protiprúdom z jedného prepieracieho stupňa do druhého. Z vonkajšku bubna prepierača sú ako časti plášťa tohoto prepierača usporiadané komory na prívod prepieracej tekutiny, z ktorých je prepieracia tekutina privádzaná pod tlakom cez perforované dosky do buničiny v buničinových komorách za účelom vytesňovania kvapaliny z buničiny.

Prepieranie buničiny a formovanie rúna je uskutočňované tak, že bunična, ktorá má byť prepieraná, je privádzaná prostredníctvom jednotlivých napájacích boxov do buničinových kornor. Napájače boxy môžu buničnu zahusťovať, takže v buničinových komorách sa vytvárajú osové „tyčky“ rovnakej dľžky ako bubon.

Ihneď za napájaciou stanicou je prvá prepierača zóna bubna; pri zariadení, popísanom pri horeuvedených patentových spisoch, je päť oddelených prepieracích zón. Prúd prepieracej kvapaliny je privádzaný do každej z týchto zón, pričom prepieracia kvapalina, ktorá je vtlačovaná do buničinovej vrstvy v komorách prepieracieho bubna, vytláča kvapalinu z buničiny.

Ako už bolo vyššie uvedené, je filtrát vedený protiprúdu z jednej zóny do druhej. Inými slovami ( vid patent Fl 74 752, obr. 1 ) je čistá prepieracia kvapalina čerpaná do posledného prepieracieho stupňa, pričom filtrát, vytesnený touto kvapalinou, je privádzaný do predposledného prepieracieho stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina. Za posledným prepieracím stupňom sú „buničinové tyčky“ odstránené z bubna, napríklad prefukovanim tlakovým vzduchom, a sú dopravované ďalej na skrutkovitý dopravník.

Typické špecifické plošné zaťaženie pretlakového prepieracieho zariadenia

2.

tohto typu so štyrmi stupňami je približne 2,4 BDMT / m / d. Hrúbka „buničinových tyčiek“ je približne 50 mm a ich konzistencia môže stúpnuť až na 15 až 18 %. Avšak prepieracia voda, unikajúca netestnosťami z komory, môže znížiť konzistenciu až na 10 až 12 %. Konzistencia buničiny, privádzanej do bubna, sa môže pohybovať medzi

3,5 až 10 %. Bubon sa otáča rýchlosťou 0,5 až 3 otáčok za minútu.

Vyššie uvedený patent Fl 74 752, ktorý zodpovedá patentom US 4 919 158 a US 5 116 423, a k nemu priložený obr. 2 znázorňuje schematicky o niečo modernejšiu verziu základného prístupu podľa patentu Fl 71 961, ktorej prostredníctvom je možné dosiahnuť výrazne lepších prepieracích výsledkov, ako podľa základného zariadenia, zobrazeného schematicky na priloženom obr. 1.

Pri uskutočnení podľa obr. 1 je každý prepierací stupeň rozdelený na dve zóny, takže z každého stupňa sú získavané dva prepieracie filtráty s rôznymi koncentráciami. Tieto filtráty sú recyklované protiprúdu, ako je znázornené na obrázku. Na obrázku je tak isto znázornené, ako takzvaný sací filtrát, to je filtrát extrahovaný z miesta medzi posledným prepieracím stupňom a odvodom buničiny, je odoberaný s prepieracím filtrátom z poslednej prepieracej zóny posledného prepieracieho stupňa do predchádzajúcej prepieracej zóny predposledného prepieraceho stupňa, kde je použitý ako prepieracia kvapalina.

Pri všetkých vyššie uvedených zariadeniach je typické, že aspoň buď dodávanie prepieraciej kvapaliny, alebo spracovanie filtrátov, alebo oboje naraz vykazuje určité nedostatky. Tieto nedostatky môžu okrem iného viesť aj ku zlým prepieracím výsledkom. Pokiaľ je prepieracie zariadenie neschopné dosahovať primeraných prepieracích výsledkov, je celkom prirodzené, že je nahradené prepieracím zariadením s viac prepieracími stupňami, alebo aspoň prepieracím zariadením odlišného typu. Uvedený problém je možné niekedy tak isto riešiť zvyšovaním spotreby čistej prepieracej kvapaliny, čo vedie na zvýšenie objemu pary v odpaľovacej stanici, a na nárast kapacity zariadenia na spracovanie odpadných vôd, čím je tak isto zvyšované zaťažovanie životného prostredia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Predmet tohto vynálezu si kladie za úlohu vyriešiť vyššie uvedené problémy a nedostatky a vyvinúť zariadenie, použiteľné pri veľkom množstve rôznych typov prepieračov, prostredníctvom ktorých možno dosiahnuť takých prepieracích výsledkov, ktoré sú veľmi blízke optimálnym prepieracím výsledkom, dosahovaným s pomocou každého typu prepierača alebo spôsobu prepierania.

Charakteristické znaky spôsobu a zariadenia sú uvedené v priložených patentovch nárokoch.

Spôsob a zariadenie podľa tohto vynálezu bude ďalej podrobnejšie popísaný na príkladoch jeho uskutočnenia s odkazom na pripojené výkresy, kde:

obr. 1 schematicky znázorňuje pracovný postup viacstupňového prepieracieho zariadenia, známeho z doterajšieho stavu techniky;

obr. 2 schematicky znázorňuje pracovný postup iného viacstupňového prepieracieho zariadenia, známeho z doterajšieho stavu techniky;

obr. 3 znázorňuje výhodné uskutočnenie predmetu tohto vynálezu;

obr. 4 znázorňuje iné výhodné uskutočnenie predmetu tohto vynálezu;

obr. 5 znázorňuje konvenčný spôsob spracovania sacieho fiitrátu;

obr. 6 znázorňuje spôsob podľa výhodného uskutočnenia predmetu tohto vynálezu za použitia sacieho fiitrátu;

obr. 7 znázorňuje usporiadanie prepieracieho lisu, známe z doterajšieho stavu techniky;

obr. 8 znázorňuje tretie výhodné uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, uplatnené pri usporiadaní prepieracieho lisu;

obr. 9 znázorňuje prepierací model, známy z doterajšieho stavu techniky;

obr. 10 znázorňuje prepierací model podľa štvrtého výhodného uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 11 znázorňuje rozdelenie koncentrácie filtrátu ako funkcie dľžky vláknitého koberca;

obr. 12 znázorňuje prepierací model podľa piateho výhodného uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 13 znázorňuje prepierací model podľa šiesteho výhodného uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 14 znázorňuje prepierací model podľa siedmeho výhodného uskutočnenia predmetu tohto vynálezu;

obr. 15 znázorňuje vplyv recyklácie sacieho filtrátu a filtrátu podľa tohto vynálezu na čistotu buničiny; a obr. 16 znázorňuje vplyv recyklácie filtrátu podľa tohto vynálezu na čistotu buničiny.

Príklady uskutočnení vynálezu

Pracovný postup, znázornený schematicky na obr. 1 bol uplatnený napríklad pri takzvaných DD prepieračoch podľa patentového spisu Fl 71 961 spoločnosti A. AHĽSTROM CORPORATION.

Obr. 1 znázorňuje, ako je buničina Min privádzaná na perforované a pohybujúce sa pletivo 10 zariadenia. Toto pletivo 10 môže mať valcový tvar, potom ide o prepieračku bubnovú, alebo môže mať napríklad rovinný povrch, potom ide o prepieračku pásovú. Pletive 10 je opatrené priehradkami 12.

Proti povrchu pletiva 10 sú umiestnené stacionárne komory 14 na dodávanie prepieracej vody, ktorých dná 16 spoločne s priehradkami 12 a povrchom pletiva 10 vytvárajú komory 18 na prepieranie buničiny.

Pod povrchom pletiva 10 je väčší počet filtrátových komôr 20 na zhromažďovanie filtrátu, vytesňovaného z buničiny prostredníctvom prepieracej vody.

Vyššie uvedený patent tak isto podrobnejšie popisuje, ako je filtrát dopravovaný ďalej z filtrátových komôr 20 prostredníctvom ventilového ústrojenstva, upraveného na konci bubna.

Obrázok ukazuje, že zariadenie zahrňuje štyri prepieracie stupne. Tomu zodpovedajú aj príslušné komory 14i , 14ii , 14m a 14iv na dodávanie prepieracej vody, tak isto aj príslušné filtrátové komory 20i , 20n, 20m a 20iv.

Pre pracovný postup podľa tohto zariadenia je typické, že čistá prepieracia kvapalina Wi je privádzaná do štvrtého prepieracieho stupňa, v ktorom je buničina najčistejšia. Filtrát Fiv zo štvrtého prepieracieho stupňa je privádzaný do tretieho prepieracieho stupňa III, kde slúži ako prepieracia kvapalina, a tak sa pokračuje ďalej, až filtrát Fi z prvého prepieracieho stupňa I je odvádzaný na spracovanie odpadných vôd, napríklad do odpaľovacej stanice, a/ alebo je použitý ako zriedený roztok na dúchacie veže. Ako je vyššie uvedené, je toto zariadenie schopné nahradiť štyri konvenčné jednostupňové prepierače.

Obr. 2 schematicky znázorňuje modernejšiu a rozvinutejšiu verziu toho istého prepieracieho zariadenia ktoré bolo podrobnejšie popísané napríklad v patentových spisoch US 4 919158 a US 5 116 423.

Ako je patrné z obr. 2, prepieracie zariadenie stále ešte obsahuje prepieracie stupne I, II, Hl a IV, pričom však každý prepieraci stupeň bol vnútorne rozdelený na dve prepieracie zóny, z ktorých sú odvádzané filtráty, ktoré majú odlišné koncentrácie.

Takže do štvrtého prepieracieho stupňa IV je privádzaná čistá prepieracia kvapalina VVi, ktorej účelom je vytesniť filtrát z buničiny.

V dôsledku skutočnosti, že pri tomto vytesňovacom prepieraní popísaného typu koncentrácia kvapaliny v buničine klesá relatívne rovnakou rýchlosťou od privádzanej buničiny Min až po ' odvádzanú buničinu Mout, sú filtrátové komory 20ιν , štvrtého stupňa rozdelené na dve časti 20ivi a 20iv2 , ktoré tak zhromažďujú filtráty Fivi a Fiv2 o rôznych koncentráciách.

Teraz sú tieto filtráty Fivi a Fiv2 vedené protiprúdu, to je do tretieho prepieracieho stupňa III, takže najčistejší filtrát, to je filtrát FiV2 z poslednej zóny štvrtého stupňa ľV je vedený do napájacej komory

14iii2 poslednej zóny tretieho stupňa III, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

A naopak, ten najznečistenejši filtrát, to je filtrát Ρινί z predchodzej zóny štvrtého stupňa IV, je smerovaný do napájacej komory 14im predchádzajúcej zóny tretieho stupňa III, kde slúži ako prepieracia kvapalina. Ak sa dotiahne tento pracovný postup až do konca všetkého prepierania, je možné vyprodukovať buničinu, ktorá je zhruba o 15 až 30 % čistejšia, ako buničina, vyprodukovaná zariadením podľa obr. 1.

Obecne je možné konštatovať, že pracovným postupom, ktorým pracuje takzvané frakcionačné viacstupňové prepieracie zariadenie tohto typu, je tak možné získať niekoľko filtrátov z prepieracích stupňov niekoľkých prepieracích stupňov, pričom filtráty z predchádzajúceho stupňa je možné zaviesť do zóny, majúcej rovnaké poradové číslo, kde môžu byť využité ako prepieracia kvapalina.

Napriek tomu, že tu bolo popísané prepieracie zariadenie, pri ktorom bol každý stupeň rozdelený na dve zóny, nič nebráni tomu, aby jednotlivé stupne boli rozdelené napríklad na tri zóny, z ktorých by bolo možné získať tri rôzne filtráty.

I

Je tu tak isto možné rozdeliť jednotlivé stupne na zóny rôznym spôsobom. Inými slovami môže byť napríklad extrahovaný iba jediný filtrát z prepieracieho stupňa, do ktorého sú privádzané dve prepieracie kvapaliny alebo viac prepieracích kvapalín ktoré majú rôznu koncentráciu. Pri takzvaných DD prepieracích zariadeniach býva prvý prepierací stupeň veľmi často tohto typu, takže v niektorých prípadoch je filtrát 2 prvého prepieracieho stupňa extrahovaný ako jedna frakcia, ktorá je potom dodávaná na riedenie buničiny a/ alebo na chemickú regeneráciu.

Obrázok 2, ako bolo popísané vo vyššie uvedených patentových spisoch, tiež znázorňuje, ako takzvaný sací filtrát Ft , získaný medzi posledným prepieracím stupňom IV a buničinovým výstupom Mout, je vedený spoločne s čistejším fíltrátom Fiv2 , získaným zo štvrtého stupňa IV, do dodávaciej komory 14ni2 , aby mohol byť použitý ako prepieracia kvapalina v poslednej zóne tretieho stupňa Hl.

Podľa vyššie uvedených patentových spisov sú dalej filtráty 2 prvého prepieracieho stupňa L kombinované, Fi , a sú vedené napríklad do odparovacej stanice alebo do niektorého iného zariadenia na spracovanie filtrátu. Vyššie uvedený patentový spis US popisuje dalej, že pri dodávke do buničinového vstupu Min je možné získať tak isto iný filtrát; tento filtrát je odvádzaný zo zariadenia samostatne, a to z prepieracieho stupňa filtrát Fi.

Ak sa pozrieme na uvedený že zariadenie na spracovanie patentového spisu Fl 74 752 alebo postup podrobnejšie, potom zistíme, filtrátu podľa vyššie uvedeného podľa patentových spisov US 4 919 Medzi

158 a US 5 116 423 môže byť uskutočnené oveľa efektívnejšie, posledným prepieracím stupňom, ktorým je v tomto uskutočnení štvrtý prepierací stupeň IV, a medzi buničinovým výstupom Mout, je z buničiny separovaný takzvaný sací filtrát Ft, ktorý prepieracia kvapalina, a ktorý je vo vyššie zmienených spisoch označený vzťahovou značkou 27. Tento sací vychádza najmä z poslednej filtrátovej komory a možno zo je používaný ako patentových filtrát Ft zahustenej buničiny. To má za následok, že zloženie sacieho filtrátu Ft je veľmi podobné, ako je zloženie prepieracej kvapaliny Wi. dodávanej do prepieracieho zariadenia.

Po prvé je treba poznamenať, že pokiaľ ide o prúd sacieho filtrátu Ft toho typu, ktorý bol popísaný, potom do posledného prepieracieho stupňa prúdi menej prepieracej kvapaliny, ako do zostávajúcich prepieracích stupňov. A po druhé je sací filtrát Ft čistejší, ako buničina, opúšťajúca druhý posledný prepierací stupeň, avšak iba o málo znečistenejšia, ako buničina vystupujúca z prepieracieho procesu, to je vystupujúca z prepieracieho zariadenia.

Takže pri usporiadaní podľa vyššie uvedených patentových spisov je odoberaný celkom čistý sací filtrát Ft pričom ho nie je nutné odoberať príliš ďaleko proti prúdu. ¹

Ako je znázornené na obr. 3, môže byť prepierací postup výrazne zefektívnený dodávaním sacieho filtrátu Ft do napájacej komory 14ivi prvej zóny posledného prepieracieho stupňa IV, a nie do poslednej zóny druhého posledného prepieracieho stupňa III, ako je popísané vo vyššie uvedených patentových spisoch Fl a US. Obrázok znázorňuje, ako je časť filtrátu Fiv2 z poslednej zóny posledného prepieracieho stupňa IV extrahovaná a kombinovaná zo' sacím filtrátom Ft zo zahusťovacieho stupňa, a ako je táto zmes dodávaná do prvej zóny posledného prepieracieho stupňa IV,

Na obrázku je tak isto prerušovanou čarou znázornené, že čistá prepieracia voda Wi môže byť dodávaná nie len do napájacej komory 14ivi poslednej zóny posledného prepieracieho stupňa IV, aie môže tak isto tvoriť časť prepieraciej kvapaliny, dodávanej do napájacej komory

14ivi prvej zóny posledného prepieracieho stupňa iV. Upravením obehu sacieho filtrátu Ft vyššie uvedeným spôsobom je objem prepieracej kvapaliny, dodávanej do posledného prepieracieho stupňa IV, a sacieho filtrátu Ft použitý iba pre jedno samostatné prepieranie.

Inou možnosťou úpravy obehu sacieho filtrátu Ft je, že tento filtrát Ft je v kombinácii s čistou prepieracou kvapalinou Wi dodávaný do obidvoch napájacích komôr 14ivi a 1 4iv2 posledného prepieracieho stupňa IV, ako je znázornené na obr. 4.

Je tak isto celkom pochopiteľné, že za posledným prepieracím stupňom IV nasleduje ďalší prepierací stupeň, a že sací filtrát Ft prichádza z tohoto samostatného prepieracieho stupňa.

Uskutočnené testy ukázali, že nové úpravy obehu sacieho filtrátu podľa tohto vynálezu zvyšujú čistotu buničiny o 5 až 35 %, a to v závislosti na počte prepieracich stupňov, uplatňovaných v prepieracom zariadení. Čistota buničiny vzrastie prirodzene viac, pokiaľ má prepieracie , zariadenie viac prepieracich stupňov. Pri konvenčných dvojstupňových prepieracich zariadeniach sa prepieracie výsledky zlepšujú zhruba o 15 až 35 %.

Obr. 5 a 6 znázorňujú účinky recirkulácie sacieho filtrátu v kvapalinovom obehu jednostupňového prepieracieho zariadenia. Čísla na obrázkoch znázorňujú prietoky kvapaliny, vyjadrené v metroch kubických, ktoré sú použité na prepieranie jednej tony buničiny (ADT; konzistencia %, to je jedna tona buničiny obsahuje 900 kg vlákien a 100 kg tekutiny).

Takže do prepieracieho procesu je privedená napríklad buničina, obsahujúca 9,1 metrov kubických kvapaliny na jednu tonu buničiny, ktorá má konzistenciu zhruba 9 %; v priebehu formovania rúna sú odvedené 2,5 tony kvapaliny a konzistencia pri prepieracom procese je zhruba 13,5 %. Z toho je už odobrané 1,5 metra kubického sacieho filtrátu v sacom stupni, takže výstupná konzistencia buničiny je zhruba 17,6 %.

Obr. 5 znázorňuje prepieracie zariadenie, známe z doterajšieho stavu techniky, kde je sací filtrát kombinovaný s filtrátom z formovania rúna a príslušného prepieracieho stupňa, a je zo zariadenia odoberaný na ďalšie spracovanie filtrátov alebo na niektoré iné použitie.

Obr. 6 znázorňuje prípad, kedy je sací filtrát zavádzaný na začiatok prepieracieho stupňa, pričom je na jednu tonu buničiny dodané o 1,5 metra kubického prepieraciej vody viac, ako pri vlastnom prepieraní. Aj keď sú uvedené objemové množstvá prepieraciej vody relatívne priamo úmerné prepieracím výsledkom, je možné konštatovať, že v tomto prípade sa prepieracie výsledky zlepšujú približne o 20 %.

Na obr. 7 je schematicky znázornené usporiadanie na prepieranie buničiny, ktoré používa prepieracieho lisu, a ktoré je známe z doterajšieho stavu techniky. V súlade s usporiadaním, uvedeným na obrázku, je buničina odoberaná napríklad z varáka alebo z prefukovacieho tanku varáka na zriedený roztok 30. a je zriedená na konzistenciu približne 4 %.

Po zriedení je bunična privádzaná do zahusťovača 32, v ktorom je buničina zahusťovaná až na konzistenciu okolo 10 až 15 %. Takto získaná buničina o strednej konzistencii je dodávaná do vytesňovacieho stupňa 34. do ktorého je dodávaná čistá prepieracia kvapalina. Buničina je ďalej privádzaná do zahusťovacieho stupňa 38, v ktorom je z buničiny odstraňovaná kvapalina, za účelom zvýšenia jej konzistencie až na rozmedzie od 30 do 40 %.

Pre usporiadanie prepieracieho lisu, známeho z doterajšieho stavu techniky, je typické, že filtráty Fw, Fti , a Ft2 , získané ako z prepierania, tak aj z predchádzajúceho a z nasledujúceho zahusťovacieho stupňa, sú spolu kombinované, bez ohľadu na ich odlišné koncentrácie. Časť Fi filtrátovej zmesi F, získaná týmto spôsobom, je použitá pri zrieďovacom stupni 30 na zrieďovanie buničiny, zatiaľ čo ďalšia časť F? je postupovaná na chemickú regeneráciu alebo na niektoré ďalšie využitie či spracovanie.

Obr. 8 znázorňuje usporiadanie prepieracieho lisu podľa tohto vynálezu, ktorého najvýraznejšou odlišnosťou v porovnaní s usporiadaním podľa obr. 5 je, že tento prepierací lis zahrňuje dva prepieracie stupne. Vzťahové značky, použité na obr. 8, zodpovedajú vzťahovým značkám, použitým na obr. 5. Druhý prepierací stupeň je označený vzťahovou značkou 36 a jeho filtrát vzťahovou značkou Fw2 . Pokiaľ sú obidva tieto prepieracie stupne 34 a 36 prepojené, môžu byť filtráty, získané z tohoto systému, dopravované protiprúdu tak, že relatívne čistý filtrát Ft2 z posledného zahusťovacieho stupňa 38 systému je použitý ako prepieracia kvapalina v prvom prepieracom stupni 34. Čistá prepieracia kvapalina VVi, odoberaná z vonkajšieho zdroja, je privádzaná iba do druhého prepieracieho stupňa 36.

Tu je potrebné poznamenať, že zried’ovacie, zahusťovacie a vytesňovacie stupne, uvedené ako v súvislosti s obr. 8, tak aj v súvislosti s obr. 9 a obr. 10, môžu byť uskutočňované v jednom a tom istom zariadení, alebo v samostatných zariadeniach, ktoré môžu byť dokonca umiestnené aj pomerne ďaleko od seba.

Vzdialenosť medzi jednotlivými operáciami nemá v praxi až taký rozhodujúci význam, ako vlastný spôsob uskutočňovania uvedeného procesu. Inými slovami, obr. 9 a obr. 10 môžu znázorňovať napríklad prepieracie zariadenie, známe z doterajšieho stavu techniky, a jeho určité vylepšenie. Takže pokiaľ na obr. 9 napríklad buničina Mín, prichádzajúca z varáku, môže byť zriedená na nízku konzistenciu, napríklad v prefukovaciej nádrži 40 s použitím filtrátu Ftw, ktorým môže byť napríklad zmes filtrátu zo zahusťovacieho stupňa DD prepierača podľa firmy A. AHLSTROM CORPORATION, vytvárajúca „buničinovú tyčku“ v prepieracom priestore a z prepieracieho stupňa 44.

Avšak uvedená koncentrácia filtrátu zo zahusťovacieho stupňa je taká istá, ako koncentrácia kvapaliny, zostávajúca v buničine, to znamená, že na koncentráciu kvapaliny, použitú na zrieďovanie, nebolo vopred prihliadnuté.

Patentový spis Fl 74 752 a patentové spisy US 4 919 158 a US5116 423 však ukazujú, že uvedené filtráty sú brané samostatne. Ďalšie použitie alebo spracovanie každého z týchto filtrátov tu však nie je ďalej rozoberané.

Obr. 10 znázorňuje výhodné uskutočnenie predmetu tohto vynálezu, pri ktorom dochádza na zlepšenie vyššie uvedeného spôsobu. Usporiadanie podľa obr. 9 bolo zmenené tak, že filtrát Fw z prepieracieho stupňa Ξ C2S ť filtrátu Ft zo zahusťovacieho stupňa 42 boli použité na zried’ovanie 40. Zvyšok filtrátu zo zahusťovacieho stupňa 42 je vedený na chemickú regeneráciu.

postačuje, zahusťovacieho stupňa, premiesené, a nato

Bolo vyvinuté usporiadanie tohto typu, ktoré ždepšuje prepieracie výsledky o 10 až 15 %. Je jasné, že celkové zriedenie môže byť uskutočnené s filtrátom z prepieracieho stupňa, pokiaľ to Inými slovami, predchodzie filtráty, a to ako zo tak aj z prepieracieho stupňa, boli vzájomne bola časť takto kombinovaného filtrátu použitá na zried’ovanie. V súlade so spôsobom podľa tohto vynálezu je na zried’ovanie použité iba také množstvo filtrátu zo zahusťovacieho stupňa, ktoré zostane pozadu za filtrátom z vytesňovacieho stupňa. Pri uskutočňovaní vyššie uvedeného spôsobu je koncentrácia filtrátu , použitého na zried’ovanie, nižšia, ako je koncentrácia filtrátu, použitého pri usporiadaní, ktoré je známe z doterajšieho stavu techniky.

ešte efektívnejšími tak, distribúciu filtrátu, ktorá

Vyššie popísané spôsoby je možné uskutočniť že ak sa zameriame na · typickú koncentračnú je schematicky znázornená na obr. 11 ako funkcia dľžky vláknitého koberca, to je dľžky prepieracieho stupňa. Z obrázku je jasne zrejmé, že bližšie ku koncu prepieracieho stupňa je koncentrácia filtrátu nižšia, to znamená, že filtrát je čistejší, môže byť odoberaný na konci prepierania

Z toho je zrejmé, že filtrát a môže byť použitý dokonca aj na začiatku toho istého prepieracieho stupňa.

Obr. 12, obr. 13 a obr. 14 znázorňujú príklady, týkajúce sa jednostupňového prepieracieho zariadenia, kde je 5 až 15 % filtrátu, vytesneného z koncovej časti prepieracieho stupňa, privádzané na začiatok prepieracieho stupňa. V praxi je však možné privádzať väčší objem, to je väčšiu časť filtrátu, na začiatok prepieracieho stupňa. Prirodzene je tak isto možné filtrát na recirkuláciu frakcionovať, to znamená extrahovať filtráty s niekoľkými rôznymi koncentráciami a recirkulovať ich do rôznych bodov na začiatku prepieracieho stupňa pričom pochopiteľne tie naj koncentrovanejšie budú prvé.

Obr. 15 znázorňuje vzájomné porovnanie jednostupňových prepieracích zariadení, znázornených na obr. 5, obr. 6, obr. 12, obr. 13 a obr. 14. Na vodorovnej stupnici sú uvedené percentá pevného materiálu, obsiahnutého v maíeriáie, to je chemikálie a viákna, ktoré majú v podstate byť z buničiny odstránené, avšak tieto uvedené zariadenie nie je schopné odstrániť. Takže stupnica na obrázku znázorňuje rozmedzie, kde je stále ešte obsiahnutých 10 až 13 % „nečistôt“. Na zvislej osi sú uvedené percentá, predstavujúce zmenu prepieracími stratami. Prepieracími stratami sa tu rozumie množstvo rozptýlených suchých pevných častíc a chemikálií, zostávajúcich v kvapaline v buničine po prepieraní. Účelom tohto vynálezu je tieto prepieracie straty znížiť.

Počiatočný stav na obr. 15 predstavuje situáciu, znázornenú na obr. 5, v súlade s ktorým je sací filtrát odstránený zo zariadenia spolu s ostatnými filtrátmi a už sa do zariadenia nevracia, ako je patrné na vodorovnej osi stupnice, viď najmä bod, znázorňujúci skutočnú nulu.

Krivka O % predstavuje vplyv spojenia, zobrazeného na obr. 6, to je usporiadanie, pri ktorom je všetok sací filtrát navrátený na začiatok prepieracieho stupňa, avšak vlastný filtrát z vytesňovacieho prepieracieho stupňa zostáva nedotknutý.

, Krivka 5 % predstavuje vplyv spojenia, zobrazeného na obr. 12, to je usporiadanie, pri ktorom je 5 % vytesňovacieho prepieracieho filtrátu recyklované spolu zo sacím filtrátom na začiatok prepieracieho stupňa.

Obdobne tak krivky 10% a 15% predstavujú účinky usporiadania, zobrazených na obr. 13 a obr. 14.

Tento obrázok ukazuje, že pokiaľ buničina, odoberaná z konvenčného prepieracieho stupňa (obr. 5), obsahuje 11 % chemikálií a rozptýlených suchých pevných častíc, môže byť táto prepieracia strata redukovaná až o zhruba 21 %, a to recykláciou sacieho filtrátu na začiatok prepieracieho stupňa. To znamená, že prepieracia strata sa zredukuje na 3,7 %.

A podobne, pokiaľ je uvedený sací filtrát a tak isto 10 % vytesňovacieho prepieracieho filtrátu recyklované na začiatok prepieracieho stupňa, dôjde na zredukovanie prepieracích strát o 30,5 %, to znamená, že prepieracia strata sa zredukuje zhruba na 7,6 %. Týmto spôsobom sa prepieracia strata zredukuje z 8,69 % až na 7,645 %, čo znamená približne o 12 %.

Obr. 16 podobne ukazuje niekoľko kriviek, ktorých počiatočný stav je ten, že recyklácia sacieho filtrátu už bolo uskutočnená. S využitím tohto súboru kriviek môže byť skontrolovaná situácia pri prvom príklade na predchádzajúcom obrázku, pri ktorom bola prepieracia strata 8,7 %, a pri ktorom bola táto strata ďalej zredukovaná na

7,8%, a to navrátením 10% filtrátu, získaného z konca prepieracieho stupňa, na začiatok prepierania. Pokiaľ zvolíme na vodorovnej osi hodnotu 8,7 % a pôjdeme zvisle dole až ku krivke 10 %, zistíme na zvislej osi vľavo, že prepieracia strata bola zhruba 12 %, čo už bolo vyššie prepočítané.

Recyklovanie časti vytesňovacieho filtrátu, tak ako bolo vyššie popísané, vyžaduje použitie vlastnej filtrátovej komory, jednocestnej alebo inej, a to na konci prepieracieho stupňa. Výhodným spôsobom, ako toto zefektívniť, je použiť pohyblivý tesniaci člen a oddeliť časť zostávajúcej filtrátovej komory tak, že objem vytesňovacieho filtrátu, ktorý má byť oddelený, môže byť menený posúvaním tesniaceho člena. Takto môže byť objem filtrátu k recyklácii volený napríklad v závislosti na prevádzkovej situácii prepieracieho zariadenia.

Ako je z vyššie uvedeného ľahko pochopiteľné, vytvára daný vynález cestu na to, ako uskutočniť prepieracie procesy v drevospracujúcom priemysle výrazne hospodárnejšimi a šetriacimi vzhľadom na životné prostredie v porovnaní so spôsobmi a zariadeniami, známymi z doterajšieho stavu techniky.

Je však treba mať na pamäti, že vyššie uvedené uskutočnenia predstavujú iba niekoľko výhodných alternatívnych príkladov uplatnenia tohto vynálezu, a v žiadnom prípade nie sú určené na to, aby snáď obmedzovali rozsah ochrany tohto vynálezu, ktorý je uvedený v ďalej nasledujúcich patentových nárokoch.

Takže napriek tomu, že tu boli popísané iba príklady uskutočnení jednostupňových prepieracích zariadení, je zrejmé, že aj prevádzka viac stupňových prepieracích zaridení môže byt uskutočnená oveľa efektívnejšie, a to zodpovedajúcimi prostriedkami.

Claims (20)

1. Spôsob zefektívnenia vytesňovacieho prepierania buničiny, zahrňujúci privádzanie buničiny, ktorá má byť prepieraná, do jednostupňového alebo viacstupňového prepieracieho systému, vlastné prepieranie buničiny v tomto systéme, a odvádzanie bunčiny zo systému, a ďalej dodávanie prepieracej kvapaliny do systému, a odvádzanie aspoň jedného filtrátu zo systému, vyznačujúci sa tým, že aspoň časť filtrátu zo sacieho, tlakového a/alebo zahusťovacieho stupňa, nasledujúceho po vlastnom prepraní, sa zavádza do predchádzajúceho stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

2. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že vo viacstupňovom frakcionačnom prepieracom zariadení sa aspoň časť filtrátu zo sacieho, tlakového a/alebo zahusťovacieho stupňa, nasledujúceho po vlastnom prepraní, zavádza do prvej zóny predchádzajúceho prepieracieho stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

3. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že aspoň časť uvedeného fltrátu, kombinovaného s čistou prepieracou kvapalinou,

I sa zavádza do prvej zóny uvedeného prepieracieho stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

4. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že aspoň časť uvedeného filtrátu, kombinovaného s aspoň časťou filtrátu, získaného z druhej/poslednej zóny uvedeného prepieracieho stupňa, sa vedie do prvej prepieracej zóny uvedeného prepieracieho stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

5. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa t ý m, že uvedený prepierací systém je aspoň jednostupňový a frakcionačný tak, že je možné z každého stupňa získať aspoň dva oddelené filtráty.

6. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa t ý m, že uvedený prepierací systém je aspoň jednostupňový a frakcionačný tak, že aspoň dve oddelené prepieracie kvapaliny je možné dodávať do každého stupňa, a že aspoň dva oddelené filtráty je možné z každého stupňa získať.

7. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že filtrát, získaný z tlakového alebo sacieho stupňa, nasledujúceho za posledným dvojzónovým alebo viaczónovým prepieracím stupňom, je použitý v zóne, predchádzajúcej zónu, využívajúcu vlastnú prepieraciu kvapalinu uvedeného prepieracieho stupňa, a že vlastná prepieracia kvapalina sa používa na konci uvedeného prepieracieho stupňa, tj. v poslednej zóne.

8. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že filtrát z tlakového alebo sacieho stupňa, nasledujúceho prepierací stupeň, obsahujúceho aspoň jeden prepierací stupeň, majúci jednu alebo niekoľko zón, sa používa v prvej zóne posledného prepieracieho stupňa.

9. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že filtrát z tlakového alebo sacieho stupňa, nasledujúceho za prepieracím stupňom, obsahujúcim aspoň jeden prepierací stupeň, majúci jednu alebo niekoľko zón, sa používa v prvej zóne posledného prepieracieho stupňa, a vlastná prepieracia kvapalina sa používa na konci posledného prepieracieho stupňa.

10. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že prepierací systém obsahuje aspoň jeden zrieďovaci stupeň, aspoň jeden vytesňovací stupeň a aspoň jeden zahusťovací stupeň v tomto poradí.

11. Spôsob podľa nároku 10 vyznačujúci sa tým, že prepierací systém obsahuje aspoň jeden zrieďovaci stupeň, aspoň jeden zahusťovací stupeň a aspoň jeden vytesňovací stupeň v tomto poradí.

12. Spôsob podľa nároku 10 alebo 11 vyznačujúci sa tým, že filtrát z aspoň jedného zahusťovacieho stupňa, nasledujúceho za aspoň jedným vytesňovacím stupňom, sa používa aspoň ako časť prepieracej kvapaliny, dodávanej za začiatok posledného prepieracieho stupňa.

13. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa t ý m, že prepierací systém obsahuje zrieďovaci stupeň, prvý zahusťovací stupeň, aspoň dva prepieracie stupne a druhý zahusťovací stupeň v tomto poradí.

14. Spôsob podľa nároku 13 vyznačujúci sa tým, že časť aspoň jedného z filtrátov, získaných z jedného alebo niekoľkých uvedených prepieracích stupňov, sa používa v uvedenom zrieďovacom stupni na zrieďovanie buničiny.

15. Spôsob podľa nároku 13 vyznačujúci sa¹ tým, že filtrát z uvedeného druhého zahusťovacieho stupňa sa používa ako časť prepieracej kvapaliny, ktorá sa dodáva do prvého prepieracieho stupňa.

16. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že prepierací systém obsahuje zrieďovací stupeň, zahusťovací stupeň a aspoň jeden prepierací stupeň, kde sa aspoň časť filtrátu z uvedeného prepieracieho stupňa používa v uvedenom zrieďovacom stupni na zried’ovanie buničiny.

17. Spôsob podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že časť filtrátu z iba alebo z posledného stupňa prepierania sa vracia na začiatok uvedeného stupňa, kde slúži ako prepieracia kvapalina.

18. Zariadenie na zefektívnenie vytesňovacieho prepierania buničiny, zahrňujúce pletivo (10), majúce prvý povrch a druhý povrch, kde sa na prvom povrchu utvára rúno buničiny, ktoré má byť prepierané, a kde sú oproti druhému povrchu usporiadané prostriedky (20) na prijímanie filtrátu a prostriedky na prijímanie takzvaného sacieho filtrátu, a ďalej prostriedky (14) na dodávanie prepieracej kvapaliny na rúno, umiestnené na tej istej strane pletiva (10), ako prvý pletivový povrch, pričom rúno je proti prostriedkom (20), prijímajúcim filtrát na opačnej strane rúna, vyznačujúce sa tým, že je opatrené prostriedkami na vedenie aspoň časti takzvaného sacieho filtrátu, určeného na využitie pri prepieraní buničiny v poslednom prepieracom stupni.

19. Zariadenie podľa nároku 18 vyznačujúce sa tým, že je ďalej opatrené prostriedkami na odoberanie časti filtrátu z posledného prepieracieho stupňa, určeného na využitie ako prepieracia kvapalina na rovnakom prepieracom stupni.

20. Zariadenie podľa uvedené prostriedky (20) na reguláciu objemu kvapalina.

nároku 18 vyznačujúce sa tým, že na prijímanie filtrátu zahrňujú pohyblivé tesnenie fltrátu, oddeleného na využitie ako prepieracia