專利名稱：處理紙漿的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用旋液除渣器處理紙漿、尤其是纖維懸浮液的方法和裝置。即 在離心除渣裝置中用旋液除渣器處理紙漿，以從紙漿中分離出雜質(zhì)。
背景技術(shù)：
旋液除渣器通常用在如制漿造紙工業(yè)中，用于凈化纖維懸浮液。常規(guī)旋液 除渣器的目的在于分離出沙子和其他重組分以及源自木材(例如樹皮)的雜質(zhì) 顆粒，并減少碎片的含量。
在常規(guī)的旋液除渣器中，比纖維和水重的材料被分離到漿渣中。進(jìn)漿被分 成兩部分從除渣器頂部輸出的良漿和從除渣器底部輸出的漿渣。進(jìn)漿被濃縮 成漿渣，因此漿渣的濃度高于進(jìn)漿，而良槳的濃度低于進(jìn)漿。
在旋液除渣器中，低濃度的紙漿被輸送到圓錐形渦流室中，壓力能在此轉(zhuǎn) 化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在旋液除渣器中，顆粒與纖維在離心加速場(chǎng)的影響下發(fā)生分離。 顆粒相互分開的前提是它們之間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。已知只有在濃度足夠低時(shí)才 可能如此；否則纖維網(wǎng)絡(luò)本身會(huì)黏住小雜質(zhì)，分離就不會(huì)發(fā)生。待清除顆粒的 分離效率取決于顆粒的尺寸、形狀和密度以及控制變量入口速度、密度及進(jìn)
料和良漿之間的壓力差。
在反向離心除渣裝置，水和比纖維輕的材料被分離到漿渣中。輸送到旋液 除渣器中的紙漿被分成兩部分，但是這兩部分的出口位置與常規(guī)的旋液除渣器 相比反了過(guò)來(lái)；良漿從除渣器的底部排出，而漿渣從除渣器的頂部排出。進(jìn)漿 被濃縮成良漿，因此槳渣的濃度低于進(jìn)漿，而良漿的濃度高于進(jìn)槳。
在建造和連接反向離心除渣裝置時(shí)，已知使用例如美國(guó)公開US6003683中 介紹的工藝。在該公開所述的方案中，反向離心除渣裝置如此構(gòu)造，即，第一 級(jí)裝備有所謂的反向旋液除渣器，而第二級(jí)裝備有所謂的三路除渣器(three way cleaner)。三路除渣器不是反向旋液除渣器，但大體上是常規(guī)旋液除渣器和反向旋液除渣器的結(jié)合體。在三路除渣器中，漿渣在較低位置處沿軸向從除 渣器中心取出，而良衆(zhòng)則在的較低位置處沿切線方向從除渣器外壁上取出。使 用三路除渣器是由于從中取出的漿渣可能顯著少于從反向旋液除渣器中取出的 漿渣，因此該裝置的漿渣總流量保持較低。另外，施加在三路除渣器上的壓力 差顯著小于施加在反向旋液除渣器上的，因此其能量效率較高。另一方面，用 于分離比纖維和水輕的顆粒的三路除渣器的分離效率較低。
在例如KBC (kadant Black Clawson)所用的常規(guī)的反向離心除渣裝置中， 來(lái)自第一級(jí)的良漿被進(jìn)一步引向濃縮器，而稀槳渣被輸送到第二級(jí)中。這意味 著第二級(jí)的進(jìn)料濃度極低。良漿從第二級(jí)被進(jìn)一步引入稀釋水或者白水 (0-water)槽中，而漿渣被引到澄清器中。這種方案例如在W097/06871中做 了介紹。
通常用在常規(guī)反向離心除渣裝置中的另一個(gè)方案使用串連。例如GL & V (Gro叩e Laperri6re & Verreault有限公司)制造了在兩級(jí)反向旋液分離器 中串連使用的反向離心除渣裝置。
在GL & V的常規(guī)的反向離心除渣裝置中，來(lái)自第一級(jí)的良漿被進(jìn)一步引 向濃縮器，而稀漿渣被輸送到第二級(jí)中。這意味著在該方案中第二級(jí)的進(jìn)料濃 度也極低。良漿從第二級(jí)被引回到第一級(jí)進(jìn)料中(所謂的串連系統(tǒng))，而漿渣 被引到澄清器。這種方案在例如W098/11296中做了描述。
使用現(xiàn)有技術(shù)的反向渦流除渣裝置存在著第二級(jí)或之后各級(jí)分離效率低 的問(wèn)題。在研究用于分離比纖維和水輕的雜質(zhì)(例如蠟)的反向旋液除渣器的 分離效率時(shí)，我們注意到，分離效率高度取決于進(jìn)料懸浮液的濃度。以前認(rèn)為 只有濃度足夠低時(shí)，旋液除渣器才能高效工作?，F(xiàn)在我們?cè)谘芯恐械玫搅巳?發(fā)現(xiàn)如果濃度低，那么反向旋液除渣器就不能有效地分離比纖維和水輕的雜 質(zhì)。流量/漿渣(flow/reject)之比也有影響，但不太重要。目前已知的方案 使用工藝連接，在所有的工藝連接中，后一級(jí)的進(jìn)料濃度低，B卩，分離效率較 低
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了上述問(wèn)題的解決方案。根據(jù)我們的發(fā)明，渦流除渣裝置的后 一級(jí)或后幾級(jí)的進(jìn)料濃度增加。增加后一級(jí)或者后幾級(jí)的進(jìn)料濃度導(dǎo)致分離效 率顯著增加。
根據(jù)本發(fā)明，反向離心除渣裝置的工藝連接如此進(jìn)行，g卩，讓后一級(jí)的進(jìn) 料濃度增加，以提高分離效率。為了增加后一級(jí)的進(jìn)料濃度，例如第一級(jí)良漿 或者來(lái)自纖維再生工藝的其他液流可以用作所謂的輔助紙漿。輔助紙漿也可以 是纖維再生工藝之外的任何纖維流。進(jìn)料濃度可以選擇性地在例如反向離心除 渣裝置的第二、第三、等級(jí)中增加。


下面將參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
圖1示意性地圖解說(shuō)明了現(xiàn)有技術(shù)的離心除渣裝置的工藝連接。
圖2示意性地圖解說(shuō)明了現(xiàn)有技術(shù)的反向離心除渣裝置的工藝連接。
圖3示意性地圖解說(shuō)明了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的反向離心除渣裝置 的工藝連接。圖4示意性地圖解說(shuō)明了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的反向離心 除渣裝置的工藝連接。
具體實(shí)施例方式
圖l是現(xiàn)有方案的簡(jiǎn)圖，其中反向離心除渣裝置如此連接，即，第一級(jí)具 有反向旋液除渣器，而第二級(jí)具有三路除渣器。在圖l的方案中，來(lái)自第二級(jí) 的良漿被向前引(所謂的前連)。
圖1的方案具有反向離心除渣裝置，其中第一級(jí)具有反向旋液除渣器100， 而第二級(jí)具有三路除渣器140。纖維懸浮液經(jīng)管線110被輸送到第一級(jí)的反向 旋液除渣器100中，在這些除渣器中，按照第一級(jí)進(jìn)料(管線110中)的體積 流量計(jì)算，約40%的懸浮液經(jīng)管線120被引到漿渣中，而約60%的懸浮液經(jīng)管線 130被引到良槳中。來(lái)自第一級(jí)并且被引到管線120中的漿渣的濃度顯著低于 經(jīng)管線IIO輸入到第一級(jí)中的懸浮液。稀漿渣經(jīng)管線120被引到第二級(jí)的三路 除渣器140中，在這些除渣器中，按照經(jīng)過(guò)管線120的進(jìn)料的體積流量計(jì)算， 約10%的稀漿渣經(jīng)管線160被引到漿渣中，而約90%的稀漿渣經(jīng)管線150被引到良漿中。來(lái)自第二級(jí)的良漿經(jīng)管線150被向前引，g卩，該裝置具有所謂的前連。
圖2是反向離心除渣裝置的現(xiàn)有技術(shù)的工藝連接的簡(jiǎn)圖，其中兩級(jí)都具有 反向的旋液除渣器。來(lái)自離心除渣裝置的第二級(jí)的良漿被帶回第一級(jí)進(jìn)料(所 謂的串連)。在如圖所示的方案中，兩級(jí)都具有反向的旋液除渣器200和240。 纖維懸浮液經(jīng)管線210被輸送到反向旋液除渣器200中，根據(jù)管線210中的第 一級(jí)進(jìn)料的體積流量計(jì)算，其中約25%的懸浮液經(jīng)管線220被引到漿渣中，而 約75%的懸浮液經(jīng)管線230被引到良漿中。來(lái)自第一級(jí)的漿渣的濃度顯著低于 輸入到第一級(jí)中的纖維懸浮液。稀漿渣經(jīng)管線220被引到第二級(jí)的反向旋液除 渣器240中，根據(jù)管線220中的第二級(jí)旋液除渣器的進(jìn)料的體積流量計(jì)算，其 中約25%經(jīng)管線260被引到漿渣中，而約75%經(jīng)管線250被引到良漿中。來(lái)自第 二級(jí)的良漿經(jīng)管線250被引到管線210中的第一級(jí)進(jìn)料中，即該裝置具有所謂 的串連。
圖3示意性地圖解說(shuō)明了如本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述的方案，其中兩級(jí)都 具有反向旋液除渣器300和340。實(shí)際上，每級(jí)離心除渣裝置都具有多個(gè)旋液 除渣器。在這種簡(jiǎn)圖中，通常只顯示一個(gè)，例如在這幅圖中。離心除渣裝置的 一級(jí)中的每個(gè)旋液除渣器在這里只用一個(gè)附圖標(biāo)記來(lái)表示。纖維懸浮液經(jīng)管線 310被輸送到第一級(jí)的反向旋液除渣器300中，在這些除渣器中，根據(jù)第一級(jí) 進(jìn)料的體積流量計(jì)算，約40%的懸浮液經(jīng)管線320被引到漿渣中，而約60%的懸 浮液經(jīng)管線330被引到良漿中。將輔助紙衆(zhòng)經(jīng)管線370引到漿渣流中，使管線 320中的第一級(jí)槳渣的濃度增加，其中輔助紙漿是一些濃度高于第一級(jí)槳渣的 纖維流，它是從纖維再生工藝中或者該工藝外部獲得的。
圖4示意性地圖解說(shuō)明了如本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所述的方案。兩級(jí) 都具有反向旋液除渣器400和440。另外，在此情況下，離心除渣裝置的每一 級(jí)實(shí)際上都有幾個(gè)旋液除渣器，但在這里圖中只顯示一個(gè)。離心除渣裝置的一 級(jí)中的每個(gè)旋液除渣器在這里只用一個(gè)附圖標(biāo)記來(lái)表示。纖維懸浮液經(jīng)管線 410被輸送到第一級(jí)的反向旋液除渣器400中，在這些除渣器中，根據(jù)第一級(jí) 進(jìn)料的體積流量計(jì)算，約40%的懸浮液經(jīng)管線420被引到漿渣中，而約60%的懸 浮液經(jīng)管線430被引到良漿中。將輔助紙漿經(jīng)管線470引到管線420中的漿渣
7流中，使第一級(jí)漿渣的濃度增加，其中輔助紙漿是來(lái)自管線430的第一級(jí)良漿 的一部分，其濃度高于來(lái)自第一級(jí)的漿渣流。
對(duì)于具有兩級(jí)以上的離心除渣裝置，可以安排讓后一級(jí)或者后幾級(jí)進(jìn)料的 濃度增加。因此，濃度增加可以發(fā)生在例如第二級(jí)、第三級(jí)或者第二和第三級(jí) 的進(jìn)料中，或者選擇在任意兩級(jí)或者更多級(jí)之間。根據(jù)本發(fā)明，被輸送到后一 級(jí)中的紙漿的濃度優(yōu)選增加到0. 4-0. 8%。
如本發(fā)明所述的離心除渣裝置的工藝連接可以是串連或者前連。各級(jí)的漿 渣/流量之比優(yōu)選為約40%。
上面公開了本發(fā)明的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。不過(guò)本發(fā)明并不局限于這兩個(gè)實(shí)施 方式，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
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權(quán)利要求
1. 在具有至少兩級(jí)的反向離心除渣裝置中將懸浮液、尤其是纖維懸浮液分離成良漿組分和包含雜質(zhì)顆粒的組分的方法，在該方法中，懸浮液被輸送到具有反向功能的離心除渣裝置的前一級(jí)(300，400)中，較重的組分作為良漿組分(330，430)從中輸出，而較輕的組分作為包含雜質(zhì)顆粒的組分、即漿渣(320，420)從中輸出，并且包含雜質(zhì)顆粒的較輕組分、即漿渣(320，420)被輸送到離心除渣裝置的后一級(jí)(340，440)，其特征在于反向離心除渣裝置的至少一個(gè)后級(jí)(340，440)的進(jìn)料濃度增加。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于后一級(jí)(340， 440)的進(jìn)料濃 度增加是由于除了來(lái)自前一級(jí)的漿渣(320， 420)之外，還將其他濃度較高的 工藝流(370， 470)輸送到后一級(jí)(340,440)。
3 .如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的具有較高濃度的工藝流 是來(lái)自前一級(jí)(400)的良漿(430)的一部分。
4 .如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于輸送到至少一個(gè) 后級(jí)(340， 440)中的紙漿增加后的濃度優(yōu)選在O. 4-0.8%之間。
5 .如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該離心除渣裝置 為串連。
6 .如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該離心除渣裝置 為前連。
7 .如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于各離心除渣級(jí)的 流量/漿渣之比優(yōu)選為約40%。
8.具有至少兩級(jí)、用于將懸浮液、尤其是纖維懸浮液分離成良漿組分和 包含雜質(zhì)顆粒的組分的離心除渣裝置，該離心除渣裝置的旋液除渣器(300，400， 340， 440)以反向方式操作，以便較重的組分作為良漿組分從旋液除渣器(300， 400， 340， 440)中輸出，而較輕的組分作為包含雜質(zhì)顆粒的組分、即漿渣從旋 液除渣器(300， 400， 340， 440)中輸出，其特征在于向后一級(jí)(340， 440)進(jìn)料的管線(320， 420)配備有用于將濃度較高的懸浮液引入到后一級(jí)的管線， 以增加進(jìn)料懸浮液的濃度。
9 .如權(quán)利要求8所述的離心除渣裝置，其特征在于所述管線是將部分濃 度較高的纖維再生工藝流引入到管線(320)內(nèi)的管線(370)，以增加后一級(jí) (340)的進(jìn)料濃度。
10. 如權(quán)利要求8所述的離心除渣裝置，其特征在于所述管線是將來(lái)自前 一級(jí)的部分良漿引入到管線(420)內(nèi)的管線(470)，以增加后一級(jí)(440)的 進(jìn)料濃度。
11. 如權(quán)利要求8-10中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該離心除渣裝置 為串連。
12. 如權(quán)利要求8-10中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該離心除渣裝置 為前連。
全文摘要
本發(fā)明涉及在具有至少兩級(jí)的離心除渣裝置中將懸浮液、尤其是纖維懸浮液分離成良漿組分和包含雜質(zhì)顆粒的組分的方法，在該方法中，懸浮液被輸送到具有反向功能的離心除渣裝置的前一級(jí)(300，400)中，較重的組分作為良漿組分(330，430)從中輸出，而較輕的組分作為包含雜質(zhì)顆粒的組分、即漿渣(320，420)從中輸出，并且包含雜質(zhì)顆粒的較輕組分、即漿渣(320，420)被輸送到離心除渣裝置的后一級(jí)(340，440)中。反向離心除渣裝置的至少一個(gè)后級(jí)(340，440)的進(jìn)料濃度增加。
文檔編號(hào)D21D5/00GK101498110SQ200910000138
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者基莫·納米南, 馬瑞塔·耶爾維寧 申請(qǐng)人:安德里茲私人有限公司