SE437043B

SE437043B - SET FOR LINE DETERMINATION OF THE KEY DISTRIBUTION OF THE SPECIFIC SURFACE OF THE FIBERS IN A MASS AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE SET

Info

Publication number: SE437043B
Application number: SE8003413A
Authority: SE
Inventors: A Karnis; P M Shallhorn
Original assignee: Domtar Inc
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1985-02-04
Also published as: SE8003413L; CA1123626A; FI801476A; AU5799480A; FI71617C; JPS55152440A; AU539306B2; FI71617B

Abstract

ON-LINE MONITORING OF SPECIFIC SURFACE OF MECHANICAL PULPS The specific surface distribution of a pulp may be obtained by fractionating the pulp in a hydrocyclone means into an overflow and an underflow fraction and measuring the specific surface of each of the fractions and the amount of each of the fractions and based on a cumulative normal distribution relationship of cumulative weight fraction as a percent of feed to specific surface, determining the specific surface distribution for said pulp. Also disclosed is a method and apparatus for determining the specific surface of a pulp sample by measuring the light scattering characteristics to obtain a turbidity measurement of the pulp sample, measuring the consistency of the sample and determining the specific surface of said pulp based on the relationship of specific surface to the turbidity measurement for the measured consistency of the pulp.

Description

80-031413-5 andra egenskaper hos massan, men där varje mätning påverkas av den specifika ytan och genom lösning av simultana ekvationer för att erhålla indikation på massans specifika yta. Denna procedur komplicerades ytterligare av det faktum, att tekniken för uppmät- ning av koncentrationen inte heller var en sann mätning och vida-, re återspeglade den specifika ytans egenskaper så, att tre sumul- tana ekvationer måste lösas för att bestämma massans specifika yta, dvs den genomsnittliga specifika ytan. En sådan teknik beskrives i US-A-3 802 984. 80-031413-5 other properties of the mass, but where each measurement is affected by the specific surface and by solving simultaneous equations to obtain an indication of the specific surface of the mass. This procedure was further complicated by the fact that the technique for measuring the concentration was not a true measurement either, and further reflected the properties of the specific surface so that three sumultant equations must be solved to determine the specific surface of the mass, ie. the average specific surface area. Such a technique is described in US-A-3 802 984.

Flertalet mätningar av specifik yta utnyttjar genomtränglighetsme- _ toden, men dylika metoder lämpar sig ej för linjemätningar.Most measurements of specific surface area use the permeability method, but such methods are not suitable for line measurements.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för linjebestämning av den viktmässiga fördelnin- * gen av den specifika ytan hbs fibrerna i en massa. Detta sker en- ligt uppfinningen genom att sättet och anordningen utföres med de särdrag som framgår av kravet 1 resp. 2.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for determining the weight distribution of the specific surface hbs fibers in a mass. This is done according to the invention in that the method and the device are carried out with the features which appear from claim 1 resp. 2.

Ytterligare kännetecken, syftemål och fördelar med föreliggande upp- finning kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen i anslutning till bi- fogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en schematisk vy av över- vakningssystemet enligt uppfinningen, fig. 2 är ett diagram med spe- cifik yta i m2 per gram mot turbiditetsmätaravläsningen i Jackson Turbidity Units (JTU), som visar effekten av koncentrationsföränd- ringar på sambandet mellan specifik yta och turbiditetsmätaravläs- ningen, fig. 3 visar en schematisk vy av en turbiditetsmätare och fig. 4 är ett diagram över kumulativ viktfraktion som procent av provflödet mot specifik yta i m2 per gram.Further features, objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a schematic view of the monitoring system according to the invention, Fig. 2 is a diagram with a specific surface area in m2 per gram against the turbidity meter reading in Jackson Turbidity Units (JTU), which shows the effect of concentration changes on the relationship between specific surface area and the turbidity meter reading, Fig. 3 shows a schematic view of a turbidity meter and Fig. 4 is a graph of cumulative weight fraction as a percentage of sample flow to specific surface area in m2 per gram.

Såsom visas i fig. 1 inträder ett massaprov, som avdragits från den mekaniska massaprocessen, i systemet genom ledningen 10 och beroende på varifrån i den mekaniska massaanläggningen provet ta- gits, passerar den genom en latensborttagande anordning 12 och in- träder sedan i behållare 14 via ledningen 16.As shown in Fig. 1, a pulp sample taken from the mechanical pulp process enters the system through line 10 and, depending on where in the mechanical pulp plant the sample was taken, passes through a latency removal device 12 and then enters container 14. via line 16.

En lämplig princip för frigörande av de latenta egenskaperna i me- kanisk massa relativt snabbt användes i en laboratoriesönderdelare som under namnet Domtar Disintegrator säljes av Noram Quality 86031113-5 Control and Research Equipment Ltd. Denna anordning frigör de la- tenta egenskaperna i en mekanisk massa genom snabb recirkulation av massan genom en centrifugalpump, varvid massan har en tempera- tur av ca 90-95°C.A suitable principle for releasing the latent properties of mechanical pulp was used relatively quickly in a laboratory disintegrator sold under the name Domtar Disintegrator by Noram Quality 86031113-5 Control and Research Equipment Ltd. This device releases the latent properties of a mechanical pulp by rapid recirculation of the pulp through a centrifugal pump, the pulp having a temperature of about 90-95 ° C.

Massa från behållaren 14 pumpas via pumpen 18 till koncentrations- mätaren 20 och återföres till behållaren 14 via ledningen 22.Pulp from the container 14 is pumped via the pump 18 to the concentration meter 20 and returned to the container 14 via the line 22.

Kraven på en koncentrationsmätare 20 som skall användas i ett lin- jeövervakningssystem är sådana, att den bör mäta koncentrationen oberoende av andra fiberegenskaper, dvs fíberlängd och specifik yta, och bör kunna mäta absoluta koncentrationer med en noggrannhet och reproducerbarhet inom i 5% av det absoluta värdet. Principen i kon- centrationsmätare som skall användas enligt föreliggande uppfinning skall sålunda vara direkt, dvs den skall vara baserad på koncentra- tionsdefinitionen. De flesta koncentrationsmätare uppmäter koncent- rationen indirekt, dvs de mäter andra massaegenskaper såsom ström- ningsmotstånd, massasuspensionens dielektriska egenskaper etc, vil- ka är relaterade till koncentrationen liksom till andra fiberegen- skaper.The requirements for a concentration meter 20 to be used in a line monitoring system are such that it should measure the concentration independently of other fiber properties, ie fiber length and specific surface area, and should be able to measure absolute concentrations with an accuracy and reproducibility within 5% of the absolute the value. The principle of concentration meter to be used according to the present invention should thus be direct, ie it should be based on the definition of concentration. Most concentration meters measure the concentration indirectly, ie they measure other pulp properties such as flow resistance, the dielectric properties of the pulp suspension, etc., which are related to the concentration as well as to other fiber properties.

Olika teknik har föreslagits för bestämning av koncentrationen för en massa, som saknar andra massaegenskaper, genom direkt avkänning av massauppslamningens densitet.Various techniques have been proposed for determining the concentration of a pulp lacking other pulp properties by directly sensing the density of the pulp slurry.

Exempelvis har Thiessen och Dagg föreslagit avkänning av de vibra- tioner, som härrör från en obalanserad rotor, för bestämning av densiteten i en vätska jämfört med en kontrollvätska, genom använd- ning av en roterande provbehållare och bestämning av systemets oba- lans, se Pulp & Paper Magazine of Canada, september 1959.For example, Thiessen and Dagg have proposed sensing the vibrations emanating from an unbalanced rotor, to determine the density of a liquid compared to a control liquid, by using a rotating sample container and determining the imbalance of the system, see Pulp & Paper Magazine of Canada, September 1959.

Vidare har föreslagits användningen av en Sperry Gravitymaster för bestämning av koncentrationen direkt oberoende av andra massaegen- skaper. Denna anordning utnyttjar en tyngdkraftsbalansteknik för be- stämning av viktförändringen i ett prov med given storlek, se Measurement and Control, vol. 1, november 11, 1968, sidorna T179-T186.Furthermore, the use of a Sperry Gravitymaster for determining the concentration directly independent of other mass properties has been proposed. This device uses a gravity balance technique to determine the weight change in a sample of a given size, see Measurement and Control, vol. 1, November 11, 1968, pages T179-T186.

Ingen av ovannämnda anordningar tros för närvarande vara tillgäng- liga på marknaden.None of the above devices are currently believed to be available on the market.

Om koncentrationen uppmätes direkt med användning av endera av ovan- ß-ÛÛSIME-E nämnda tekniker eller en teknik som föreslås nedan, är det essen- tiellt att provet är väsentligen fritt från eller innehåller kän- da kvantiteter av främmande material, särskilt får ingen luft fin- nas i provet och eventuellt främmande material i fibrerna, t.ex. fyllmedel etc, måste vara noggrant kända, innan koncentrationen kan bestämmas. Vidare är det viktigt, att temperaturen styres nog- grant eller är känd, eftersom en temperaturförändring kommer att ändra instrumentets noggrannhet, även om instrumentet kan kalibre- ras för olika temperaturer.If the concentration is measured directly using either of the techniques mentioned above or a technique proposed below, it is essential that the sample is substantially free of or contains known quantities of foreign matter, in particular no air. are present in the sample and any foreign material in the fibers, e.g. fillers, etc., must be accurately known before the concentration can be determined. Furthermore, it is important that the temperature is controlled accurately or is known, since a change in temperature will change the accuracy of the instrument, even if the instrument can be calibrated for different temperatures.

Det har nu visat sig att ett instrument, känt som en densitetscell som säljes under namnet "Dynatrol" C1-10HY, framställd av Automa- tion Products, Houston, Texas, kan ge ett mycket noggrant värde på koncentrationen, oberoende av andra massaegenskaper. Denna anord- ning uppmäter förändringen i frekvens för ett vibrerande rör genom 7 vilket massasuspensionen kontinuerligt matas och därigenom kan en kontinuerlig indikation på koncentrationen i materialet erhållas för materialkoncentrationer inom omrâdet ca 0,1-1,5%, vilket är det koncentrationsområde inom vilket föreliggande uppfinning opererar.It has now been found that an instrument known as a density cell sold under the name "Dynatrol" C1-10HY, manufactured by Automation Products, Houston, Texas, can provide a very accurate concentration value, independent of other pulp properties. This device measures the change in frequency of a vibrating tube through which the pulp suspension is continuously fed and thereby a continuous indication of the concentration in the material can be obtained for material concentrations in the range of about 0.1-1.5%, which is the concentration range within which the present invention operates.

Koncentrationsmätaren 20 uppmäter koncentrationen i materialet i behållaren 14 och justerar företrädesvis vatteninmatningen, som är väsentligen fri från fibrer och andra fasta partiklar, genom led- ningen 24 via styrventilen 26 för att hålla koncentrationen i mate- rialet i behållaren 14 väsentligen konstant.The concentration meter 20 measures the concentration of the material in the container 14 and preferably adjusts the water supply, which is substantially free of fibers and other solid particles, through the line 24 via the control valve 26 to keep the concentration of the material in the container 14 substantially constant.

De streckade linjerna i fig. 1 anger styrledningar från olika in- strumenteringar till de olika elementen som styres och till manö- verkontrollen 28.The dashed lines in Fig. 1 indicate control lines from different instrumentations to the different elements being controlled and to the control unit 28.

Det skall noteras, att koncentrationsmätaren 20 är förbunden med ventilen 26 via styrledningen 30 och med manöverkontrollen 28 via ledningen 32. För det fall koncentrationen i tanken 14 alltid hål- les konstant, kan styrledningen 32 utelämnas, eftersom den inte kom- mer att variera i systemet.It should be noted that the concentration meter 20 is connected to the valve 26 via the control line 30 and to the control unit 28 via the line 32. In case the concentration in the tank 14 is always kept constant, the control line 32 can be omitted, as it will not vary in the system.

Materialet i tanken 14 cirkuleras också via en pump 34 genom ett mätinstrument-36 för specifik yta och återföres till tanken 14 via ledningen 38. Mätinstrumentet 36 för specifik yta matar en signal till manöverkontrollen 28 via styrledningen 40'. Detta ger massans genomsnittliga specifika yta. ' E 81003413-5 i Vanligtvis utnyttja: mätinstrumentet för specifik yta permeabi- litetsmetoden för bestämning av den specifika ytan, men en sådan metod är icke särskilt lämpad för linjemätning.The material in the tank 14 is also circulated via a pump 34 through a specific surface measuring instrument 36 and returned to the tank 14 via the line 38. The specific surface measuring instrument 36 supplies a signal to the control unit 28 via the control line 40 '. This gives the mass specific average surface area. Usually use: the specific surface measuring instrument the permeability method for determining the specific surface, but such a method is not particularly suitable for line measurement.

Ett lämpligare sätt för uppmätning av specifik yta har visat sig vara att använda en optisk metod, som avkänner det spridda ljuset från ett massaprov, dvs en anordning, känd som turbiditetsmätare, vilken normalt användes för bestämning av fastämneskoncentrationen i en uppslamning. Det spridda ljuset från en samling massafibrer i ett massaprov kan sägas vara proportionellt mot antalet partiklar per enhetsvolym av suspensionen och deras yta, dvs T = KNA, , där T är mängden spritt ljus, dvs mätarangivelsen, K = en konstant som beror av fibrernas refraktionsindex och deras storlek relativt det använda ljusets våglängd, N = antalet partiklar och A = den ge- nomsnittliga arean för en partikel. Materialets koncentration är C = Nm, där m är en partikels genomsnittliga massa, vilket ger T = Kc(g) m och termen å är arean per enhetsmassa, dvs specifika ytan för par- tikeln, varför T = S ll SS = - T KC ( S)g e er ( )g KC' där (SS)g är den genomsnittliga specifika ytan för fibermätverket.A more suitable method of measuring specific surface area has been found to be to use an optical method which senses the scattered light from a mass sample, i.e. a device known as a turbidity meter, which is normally used to determine the solids concentration in a slurry. The scattered light from a collection of pulp fibers in a pulp sample can be said to be proportional to the number of particles per unit volume of the suspension and their surface, ie T = KNA, where T is the amount of scattered light, ie the meter indication, K = a constant due to the refractive index of the fibers and their size relative to the wavelength of the light used, N = the number of particles and A = the average area of a particle. The concentration of the material is C = Nm, where m is the average mass of a particle, which gives T = Kc (g) m and the term å is the area per unit mass, ie the specific surface area of the particle, so T = S ll SS = - T KC (S) give er () g KC 'where (SS) g is the average specific surface area of the fiber network.

Indexet (g) användes för att beteckna en geometriskt specifik yta eller ljusspridningsyta, i motsats till den hydrodynamiska specifi- ka ytan som uppmätes genom permeabilitetsmetoden. Även om dessa två specifika ytor icke nödvändigtvis har samma numeriska värde, står de i ett bestämt förhållande till varandra.The index (g) was used to denote a geometrically specific surface or light scattering surface, as opposed to the hydrodynamic specific surface area measured by the permeability method. Although these two specific surfaces do not necessarily have the same numerical value, they are in a definite relationship to each other.

För 130 prov som innefattade slipmassa, raffinörmassa och termoke- misk massa, kemiska massor och blandningar av fibrer från kemiska och slipmassor, där de experimentella resultaten korrelerades en~ ligt ekvationen (ss) = 6,92 x 10' 7 7 (JTu)1'7 . (eg)-2,16 2 där (SS) är den genomsnittliga (hydrodynamiska) specifika ytan i m per gram, JTU är turbiditetsmätaravläsningen i Jackson Turbidity Units och Cg är koncentrationen i procent. R2-korrelationskoeffi- cienten (Coefficient of Determination) för ekvation 2 är 0,88, vil- &øoz41s-s ket anger att 88% av variationerna i specifik yta beror av varia- tionerna i JTU och Cg.For 130 samples comprising abrasive mass, refiner mass and thermochemical mass, chemical masses and mixtures of fibers from chemical and abrasive masses, where the experimental results were correlated according to the equation (ss) = 6.92 x 10 '7 7 (JTu) 1 '7. (eg) -2.16 2 where (SS) is the average (hydrodynamic) specific surface area in m per gram, JTU is the turbidity meter reading in Jackson Turbidity Units and Cg is the concentration in percent. The R2 correlation coefficient (Coefficient of Determination) for Equation 2 is 0.88, which indicates that 88% of the variations in specific surface area are due to the variations in JTU and Cg.

Fig. 2 är ett diagram, där ekvation 2 ritats upp för olika koncent- rationer och visar förhållandet mellan specifik yta och turbiditets- mätarutslaget. Turbiditetsmätare erbjuder sålunda en bra, lätt och snabb operationsteknik för bestämning av specifika ytan i ett mas- saprov. bjusspridningen i massan kan uppmätas med en kommersiellt tillgäng- lig turbiditetsmätare, varvid den modell som användes vid förelig- gande uppfinning är en DRT-1000 processlinjeturbiditetsmätare, fram- ställd av HF Instruments, Bolton, Ontario. Turbiditetsmätare låter vanligen en ljusstråle passera genom en suspension och uppmäter det spridda ljuset på båda sidor om ljusstrålen, vid en vinkel av 900 mot strålen, liksom det ljus som tränger genom suspensionen, dvs i linje med ljusstrålen. _ Fig. 3 visar schematiskt en turbiditetsmätare, som är försedd med en ljuskälla 20, i vilken ljus passerar genom en lins 202 och genom ett prov 204, som kontinuerligt passerar genom den genomsynliga rör- sektionen eller tuben 206. Tre detektorer 208, 210 och 212 är anord- nade att detektera det ljus som reflekteras från och passerar genom provet, dvs detektorerna 208 och 210 detekterar mängden reflekterat eller spritt ljus på provets motsatta sidor och detektorn 212 de- tekterar ljus som transmitterats genom-provet. Ljuskällan 200, röret 206 och detektorn 212 befinner sig på en rät linje och detektorer- na 208 och 210 och röret 206 befinner sig också på en rät linje, varvid de två linjerna inbördes är väsentligen vinkelräta.Fig. 2 is a diagram, where Equation 2 is plotted for different concentrations and shows the relationship between specific surface area and turbidity meter reading. Turbidity meters thus offer a good, easy and fast surgical technique for determining the specific surface in a mass sample. the mass dispersion in the pulp can be measured with a commercially available turbidity meter, the model used in the present invention being a DRT-1000 process line turbidity meter, manufactured by HF Instruments, Bolton, Ontario. Turbidity meters usually allow a light beam to pass through a suspension and measure the scattered light on both sides of the light beam, at an angle of 900 to the beam, as well as the light penetrating the suspension, ie in line with the light beam. Fig. 3 schematically shows a turbidity meter provided with a light source 20, in which light passes through a lens 202 and through a sample 204, which passes continuously through the transparent tube section or tube 206. Three detectors 208, 210 and 212 are arranged to detect the light reflected from and passing through the sample, i.e. the detectors 208 and 210 detect the amount of reflected or scattered light on opposite sides of the sample and the detector 212 detects light transmitted through the sample. The light source 200, the tube 206 and the detector 212 are on a straight line and the detectors 208 and 210 and the tube 206 are also on a straight line, the two lines being substantially perpendicular to each other.

Mätinstrumenten för specifik yta vid föreliggande uppfinning, såsom instrumentet 36, är i själva verket turbiditetsmätare som drives i samverkan med en koncentrationsmätare, alternativt en fix koncent- ration, för bestämning av den specifika ytan i massafraktionen el- ler den inmatade massan, baserat på kurvor såsom de som visas i fig. 2.The specific surface measuring instruments of the present invention, such as the instrument 36, are in fact turbidity meters operated in conjunction with a concentration meter, alternatively a fixed concentration, for determining the specific surface area of the mass fraction or the input mass, based on curves. such as those shown in Fig. 2.

Koncentrationsmätaren 20 och mätaren för specifik yta 36 visar kon- centrationen och den specifika ytan för inmatad massa.The concentration meter 20 and the specific surface meter 36 show the concentration and the specific surface area for the pulp fed.

Massan pumpas av en pump 34 genom en ledning 40 till mätinstrumen- 0003413-5 v-.J ten för specifik yta, generellt betecknade med 42, vilka innefattar en hydrocyklon 44 med en överströmningsutloppsledning 46 (bas) och en underströmningsutloppsledning 48 (apex). Koncentrationsmätaren 50, mätaren 52 för specifik yta (turbiditetsmätare) och strömnings- mätaren 54 uppmäter respektive koncentrationen, specifika ytan och fiberströmningshastigheten genom överströmningsutloppsledningen 46.The pulp is pumped by a pump 34 through a line 40 to the specific surface measuring instruments, generally designated 42, which includes a hydrocyclone 44 having an overflow outlet line 46 (base) and an underflow outlet line 48 (apex). The concentration meter 50, the specific surface area meter (turbidity meter) and the flow meter 54 measure the concentration, the specific surface area and the fiber flow rate through the overflow outlet line 46, respectively.

Utsignalerna från dessa mätare matas via ledningar 56, 58 och 60 till manöverkontrollen 28 och materialet i ledningen 46 återföres till systemet via ledningen 62.The output signals from these meters are fed via lines 56, 58 and 60 to the control unit 28 and the material in line 46 is fed back to the system via line 62.

Koncentrationen och specifika ytan hos underströmningsfraktionen i ledningen 48 kan också mätas upp genom koncentrationsmätaren 64, och mätaren 66 för specifik yta (turbiditetsmätare). Utsignalerna från dessa mätare matas via ledningar 68 resp. 70 till manöverkont- rollen 28 och materialet i ledningen 48 återföres till systemet via ledningen 62.The concentration and specific surface area of the underflow fraction in line 48 can also be measured through the concentration meter 64, and the specific surface meter 66 (turbidity meter). The output signals from these meters are supplied via lines 68 resp. 70 to the control unit 28 and the material in line 48 is returned to the system via line 62.

Flödet till instrumenten 42 och särskilt till hydrocyklonen 44 sty- res via strömningsmätaren 72, vilken via ledningen 74 styr venti- len 76 och sålunda flödet genom ledningen 40.The flow to the instruments 42 and in particular to the hydrocyclone 44 is controlled via the flow meter 72, which via the line 74 controls the valve 76 and thus the flow through the line 40.

Strömningsmätarutgången kan förbindas med manöverkontrollen 28 via ledningen 78, men om flödet till hydrocyklonen 44 hålles väsentli- gen konstant, erfordras uppenbarligen ingen direkt matning från strömningsmätaren 72 till manöverkontrollen 28.The flow meter output can be connected to the control 28 via line 78, but if the flow to the hydrocyclone 44 is kept substantially constant, no direct supply from the flow meter 72 to the control 28 is obviously required.

Kcncentrationen i ledningen 48 eller 46 kan beräknas, eftersom ma- terialets koncentration och flöde, som inträder i systemet, är känt och koncentrationen och flödet i ledningarna 46 eller 48 bestämmes.The concentration in line 48 or 46 can be calculated, since the concentration and flow of the material entering the system is known and the concentration and flow in lines 46 or 48 are determined.

Instrumenten 42 matar manöverkontrollen 28 med specifika ytan och viktfraktionen hos överströmnings- och underströmningsfraktionen och den specifika ytan i den inmatade massan ges via mätaren 36.The instruments 42 feed the control unit 28 with the specific surface area and the weight fraction of the overflow and underflow fraction and the specific surface area of the fed mass is given via the meter 36.

En laboratoriemetod för bestämning av specifika ytfördelningen ut- nyttjar en hydrocyklon, där ett prov delas upp och viktfraktionerna och specifika ytan för de olika underströmnings- och/eller över- strömningsfraktionerna uppmätes för att därigenom hestämma fördel- ningskurvan för fibrernas specifika yta. När sådana data för en me- kanisk massa eller kemomekanisk massa plottas på kumulativt normal- fördelningspapper (cumulative normal probability paper) som kumula- tiv specifik ytfraktion i víktprocent av provflödet mot specifik 8605413-5 yta, har det visat sig att den kan approximeras med en rät linje över ett avsevärt område för massafibrernas specifika ytor. I prin- cip erfordras därför bara två punkter för bestämning av hela fib- rernas specifika ytfördelning över området.A laboratory method for determining the specific surface distribution uses a hydrocyclone, in which a sample is divided and the weight fractions and the specific surface area of the various underflow and / or overflow fractions are measured to thereby adjust the distribution curve for the specific surface of the fibers. When such data for a mechanical mass or chemomechanical mass are plotted on cumulative normal probability paper as a cumulative specific surface fraction in weight percent of the sample stream against specific surface area, it has been found that it can be approximated by a straight line over a considerable area for the specific surfaces of the pulp fibers. In principle, therefore, only two points are required for determining the specific surface distribution of the entire fibers over the area.

Typiska kumulativa fördelningskurvor för specifik yta visas i fig. 4. Dessa kurvor togs fram från labdata och visar det precist linjä- ra förhållandet mellan kumulativ specifik ytfraktion som procent av mätningen mot specifik yta, plottade på det särskilda papperet för kumulativ fördelning. De ihåliga och ifyllda cirklarna betecknar tvâ olika termomekaniska massor och de ihåliga och fyllda trianglarna två olika slipmassor. ' I den specifika linjesenscrn enligt föreliggande uppfinning hade hydrocyklonen 44 en huvuddiameter på 51 mm och var utrustad med en 7,9 mm underströmningsöppning. Flödet, koncentrationen och specifi- ka ytan i provflödet och underströmnings- och överströmningsfrak- tionerna uppmättes eller beräknades med hjälp av signalerna till manöverkontrollen 28 frân~koncentrationsmätaren 20, flödesmätaren 72, koncentrationsmätaren 50, mätaren för specifik yta 52, flödes- *mätaren 54, koncentrationsmätaren 64 och mätaren för specifik yta I 66. Under användning av det rätlinjiga förhållandet kan fördelnin- gen av-specifik yta över området erhållas såväl som fraktioner med låg specifik yta, Vilket är viktigt för bestämning av damning.Typical cumulative specific gravity distribution curves are shown in Fig. 4. These curves were generated from lab data and show the precisely linear relationship between cumulative specific surface fraction as a percentage of the measurement against specific surface area plotted on the particular cumulative distribution paper. The hollow and filled circles denote two different thermomechanical masses and the hollow and filled triangles two different abrasive masses. In the specific line sensor of the present invention, the hydrocyclone 44 had a main diameter of 51 mm and was equipped with a 7.9 mm underflow opening. The flow, concentration and specific surface area of the sample flow and the underflow and overflow fractions were measured or calculated by the signals to the control controller 28 from the concentration meter 20, the flow meter 72, the concentration meter 50, the specific surface meter 52, the flow meter, the concentration meter 64 and the specific surface meter I 66. Using the rectilinear ratio, the distribution of non-specific surface area over the area can be obtained as well as fractions with low specific surface area, which is important for determining dusting.

Alternativt eller för kontroll kan provflödets specifika yta, upp- mätt genom mätarna 36 och 20 och dess flöde (mätaren 72) och speci- fika ytan för överströmningen, uppmätt genom mätarna 62 och 60 och dess flöde (mätare 64 eller underströmningsfraktionsledningen 48), användas för att erhålla de erforderliga punkterna på kurvan. Vil- ken som helst av underströmningen eller överströmningen eller prov- flödet kan uppmätas för att erhålla de erforderliga två punkterna från materialbalans över hydrocyklonen.Alternatively or for control, the specific surface area of the sample flow, measured by meters 36 and 20 and its flow (meter 72) and the specific surface area of the overflow, measured by meters 62 and 60 and its flow (meter 64 or underflow fraction line 48), may be used. to obtain the required points on the curve. Any of the underflow or overflow or sample flow can be measured to obtain the required two points from material balance across the hydrocyclone.

Den specifika ytfördelpinggnïgghådenﬁgenomsnittliga specifika ytan för massan_kan alltså erhållas med användning av mätinstrumenten 42 eller några utvalda instrument av dessa, och massaprovet, som användes för att bestämma parametrarna, återföres till systemet via ledningarna 46 och 48, som är förbundna med ledningen 62.Thus, the specific surface distribution ping average average surface area of the pulp can be obtained using the measuring instruments 42 or some selected instruments thereof, and the pulp sample used to determine the parameters is returned to the system via the lines 46 and 48 connected to the line 62.

Claims

.1 VAT-s Patent Claims

Method for determining the weight distribution of the specific surface area of the fibers in a mass. characterized in that a sample flow of the pulp in a hydrocyclone device is continuously divided into an overflow flow and an underflow flow. that the amount and specific surface area of at least two of the flows are measured and that the weight distribution of the specific surface area in the sample flow is calculated on the basis of the measured amounts and specific areas in the two measured flows and a substantially cumulative normal distribution ratio in the mass for the cumulative specific surface area as a percentage by weight of the flow in relation to the specific surface area.

Device for carrying out the method according to claim 1 for determining the weight distribution of the specific surface of the fibers in a mass. characterized by a hydrocyclone device (44) having an overflow outlet (46) and an underflow outlet (48). means (34.40) for supplying a sample stream of the pulp to the hydrocyclone device (44) for subdivision into an overflow flow and an underflow flow. means (50.52,54.64.66.72) for measuring the amount and specific surface area of at least two of the flows and calculation means (28) for determining the distribution of the specific surface area of the fibers in the mass on the basis of the measured amounts and specific surfaces and a cumulative normal distribution - holding in the mass of the cumulative specific surface area as a percentage by weight of the flow in relation to the specific surface area.

Device according to claim 2, characterized in that the means for measuring the specific surface comprise means (50.64) for measuring the concentration substantially independent of the other properties of the pulp and means (52,66) for measuring the turbidity of the pulp. $ 0031e13§ ~ 5 w a.

4. Device according to claim 3, characterized in that the turbidity measuring means (52.66) are arranged to measure scattered light reflected from the mass.

Device according to claim 3, characterized in that the means (52.66) for measuring the specific surface area are means for determining the specific surface on the basis of a predetermined ratio between measured turbidity and concentration to specific surface.

Device according to any one of claims 2-5. characterized in that the quantity measuring means each comprise means (54.72) for measuring the flow rate and means (50.64) for measuring the concentration. wherein the concentration measuring means are arranged to measure the concentration substantially independently of the other properties of the pulp.