SE445232B - Forfarande for forbettring av vermeekonomin av en tillverkningsprocess for treslipmassa - Google Patents

Description

8103456-5 temperatur påverkar fíbreringen så, att när temperaturen av spritsvattnet är högre, är de avskilda fibrerna enhetligare och längre. Tack vare fibrernas längd är hållfasthetsegenskaperna hos papper, som tillverkats av dessa fibrer, bättre än om vid slipningen hade använts lägre temperaturer på spritsvatten och papper hade tillverkats av på detta sätt producerade fibrer. Provresultaten visar att betydelsen av varmt spritsvatten i normal slipning är relativt liten.

Tidigare är även känt att slipa under tryck (finska utläggningsskriften 69880, finska patenten 57979 och 57980, samt svenska publicerade ansökningen 7411949-6, svenska patenten 318178 och 336952), varvid slipningen sker i ett under tryck försatt sliprum.' ' Veden matas in i det tryckunderkastade sliprummet till exempel med hjälp av ovanpå slipmaskinens slipfickor anordnade tryckutjämningskammare. Det av matningsluckor och massatråget begränsad sliprummet försätts under tryck lämpligast medelst luft eller tryckånqa.

Fibrering av veden sker nu på samma sätt som i normal slipning genom att trycka träkubbar medelst en hydraulkolv mot slipstenen. Den av slipstenen förorsakade vibrationen och friktionsvärmet tillsammans med spritsvatten sepa- rerar fibrerna från trämaterialet.

Det är uppenbart att spritsvattnets temperatur är av större betydelse för fibreringen vid tryckslipning än vid slipning under atmosfäriskt tryck, Ju varmare spritsvattnet är, desta längre och enhetligare är fibrerna som avskiljes från vedmaterialet, och desto större hållfasthet har papperet som tillverkats av dessa febrer. Ju varmare spritsvattnet som förs tillbaka till slipmaskinen är, desto gynnsammare är detta för tryckslípningen. D -I Efter fibreringen förs massasuspensionen ut från sliprummet genom ett rör, i vilket massasuspensionen ingående stickor och större trästycken sönder~ malas medelst en stickkross före volymreglering av massaströmmen. Temperaturen hos massan som ledes ut från sliprummet är normalt över 1000 C. Beroende på spritsvattnets temperatur och övertrycket i sliprummet kan massans temperatur i praktiken stiga upp till 1á5° C. Då måste inmatningstemperaturen hos sprits- vattnet vara 130-1350 C och övertrycket i sliprummet vara 3 bar. Massasuspen- sionens värmeenergi frigöras i form av ånga i en cyklon, i vilken trycket redu- ceras till atmosfärtrycket. Från cyklonen kan massan föras direkt till en ur- vattnare, i vilken det heta sprílsvattnet separeras från massan för att ledas tillbaka till sliprbmmet. Från cuklpnen kan massan också tömmas till en mellan- behållare, varifrån den kan ledas till olika sorteringar: trycksilning och' Vlvirvelrening före inmatning till urvattnaren,_i-vilken det heta spritsvattnet 8103456-3 separeras från massan. Också silningsrejekterna kan behandlas på normalt sätt: urvattnas, malas och silas innan de föres till urvattnaren för tillvarataghing av spritsvattnet. Från urvattnaren avlägsnas massan med en koncentration på 10 - 33 %.

Nackdelen med detta kända system är att med den utgående massan avgår från systemet också 2-10 Z av det varma spritsvattnet. Denna vattenmängd måste ersättas med nytt vatten, vars temperatur ofta är mycket lägre, vanligen 50- 60°C. Detta svalare tiiläggsvatten sänker också temperaturen hos det i slip- rummet insprutade vattnet 2 - 5°C.

Dessutom måste massatanken ofta dimensioneras stor, vilket medför stora avkylande ytor och stor värmeförlust. Också temperaturen hos massan som avgår från urvattnaren är menligt hög, 90-10006, varvid massan lätt blir mörk vid upplagring samt svår att biekas till exempel medelst peroxidblekning. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande som undviker ovannämnda nackdelar och förbättrar värmeekonomín av en tillverk- ningsprocess för träslipmassa medelst tryckslipning, och gör den från urvatt- naren avgående slipmassan lämpligare för upplagring och blekning. Detta ända- mål uppnås medelst förfarandet enligt uppfinningen, som kännetecknas därav, att slipmassan som skall förtjockas besprutas med vatten med en temperatur som är lägre än slipmassans temperatur, och att åtminstone en del av detta vatten används såsom ersättningsvatten för spritsvattnet för sliprummet.

Uppfinningen baserar sig på tanken att mellan slipmassan som skall ur- vattnas och det kalla ersättningsvattnet som skall tillföras spritsvattnet åstadkommes en_värmeväxling för att överföra värme från slipmassan till er- sättningsvattnet. På detta sätt uppvärms det kalla ersättningsvattnet och tem- peraturen hos spritsvattnet för tryckslipningsprocessen förblir hög, då däre- mot massan som avgår från urvattnaren avkyls. U _ Enligt den enklaste tillämpningsformen av förfarandet sprutas på slip- massan som skall urvattnas bara så mycket vatten, som behöves för att erhålla tillräckligt mycket varmt ersättningsvatten, men det är emellertid fördelaktigt att spruta på slipmassan som skall urvattnas så mycket vatten, att slipmassan avkyls till en temperatur som är lämplig för upplagring och/eller blekning.

På detta sätt avkyls slipmassan medelst det sprutade vattnet tillräckligt med hänsyn till efterbehandlingen.

En tíllämpningsform av förfarandet kännetecknas därav, att vattnet sprutas i två delar, varav den ena väsentligen motsvarar mängden av ersättnings- 8103456-3- vatten som behövs för spritsvattnet för sliprummet, och den andra motsvarar mängden av vatten som utöver den första delen behövs för att avkyla slipmassan till nämnda avkylningstemperatur. På detta sätt kan mängden av erforderlig ersättningsvatten för spritsvattnet för tryckslipprocessen och mängden av vatten som behövs för avkylning av slipmassan regleras oberoende på varandra.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till bifog- ade ritning som visar schematiskt tryckslipprocessen enligt uppfinningen. _Ritningens figur 1 visar en slipmaskin 1, som omfattar en roterande slipsten 2, som är anbringad i ett under-tryck försatt sliprum 3. l anslutning till sliprummet finns två slipfickor Å, ovanpå vilka anordnats í och för sig kända, av matningsluckor tillslutna tyrckutjämningskammare 5. På motsatta sidor av slipstenen finns hydraulkolvar 6 för att trycka mot slipstenen trä- kubbar som matats in i slipfickorna. I sliprummet har anbringats ett antal spritsrör 7 för att spruta varmt spritsvatten på slipstenen. För uppsamling av slipmassan har i sliprummet anordnats ett massatråg 8.

Från slipmaskinens massatråg leder ett rör 9 för slipmassan A genom en stickkross ID till en cyklon 11 som försetts med ett avloppsrör l2. Från cyk- lonen utgår ett rör 13 för att föra slipmassan B, som avlastats från tryck, till en massatank lä. Från massatanken leder ett rör 15 genom en pumpen 16 och V en trycksil 17 till en urvattnare 18 för slipmassan C. Urvattnaren har försetts med ett avlopp 19 för den förtjockade slipmassan D.

Urvattnaren är försedd med två spritsrör 20 och 21 genom vilka sprutas kallt vatten på massabanan som skall urvattnas. I urvattnaren finns en bassäng 22 för både från slipmassan C avlägsnat vatten F och från det första sprits- röret sprutat vatten Ei och en annan bassäng 23 för från det andra spritsröret sprutat vatten E2. Från bassängen 22 leder ett rör ZÅ till en vattentank 25 och från bassängen 23 ett rör 26 till en kylvattentank 27. Från vattentanken 25 leder ett rör 28 genom en pump 29 till de i sliprummet befintliga spritsrören 7 för att leda varmt spritsvatten G till dessa spritsrör.

Vid tillverkning av träslipmassa cirkulerar spritsvattnet kontinuerligt genom ett av rören 9,l3,2Ä,28 bildat cirkulationssystem. En del av spritsvatt- en förs bort tillsammans med den förtjockade slipmassan och till följd av andra förluster av vatten från processen, avgående ånga osv., måste till cirku- lationssystemet tillsättas mera ersättningsvatten än vad som avgår från ur- vattnaren tillsammans med massan. Såsom ersättningsvatten används härvid _vatten El som sprutats från spritsröret 20 på slipmassabanan som skall urvattnas. 99°c + 5o°c 8103456-3 Detta vatten uppvärms samtidigt som det avkyler massan. På detta sätt upp- värms ersättningsvattnet medelst slipmassans värme, vilket förbättrar värme- ekonomin av tillverkningsprocessen. Slipmassans ytterligare avkylning för upp- lagring eller blekning utförs medelst kylvatten E2 som sprutas från spritsröret 21.

Temperaturen hos slipmassan C som kommer till urvattnaren är 99-i00°C och temperaturen hos den förtjockade massan är cirka 70°C, när den avgår från urvattnaren. Temperaturen hos vattnet som leds till spritsrören 20,21 är högst 60°c.

Om slipmassan till exempel kommer till urvattnaren med en temperatur på 9906 och avgår med en konsistens på 15 Z, är ersättningsbehovet 6,7 Z av hela spritsvattnet. Om temperaturen hos detta ersättningsvatten är SOOC, blir spritsvattnets medeltemperatur 0,067 x 5006 + 0,933 X 99°C = 95,7OC- ' Om man använder förfarandet enligt uppfinningen och ersättningsvatten med en.temperatur på 5000 sprutas i jämstora satser på massabanan i urvattnaren och antalet spritsrör är ett, blir temperaturen hos den avgående massan och ersättningsvattnet: = 74,500 Om det finns två spritsrör, blir ersättningsvattnets medeltemperatur: 99°c + 0,5 X 50°c 1,5 + 0,5 X 50°c 99°c + 0,5 X 50°c + 1.5 1,5 och den avgående massans temperatur 71,7oC. )= 2 = 77,2°c Med förfarandet enligt uppfinningen blir alltså cirkulationsvattnets cotaltemperatur 0,067 X 77,2°c + 0,933 X 99°c = 97,5°C och den avgående massans temperatur 7l,7oC.

Ritningen och beskrivningen avser bara att åskådliggöra uppiinningens princip. Till sina detaljer kan förfarandet variera betydligt inom ramen för patentkraven.

Claims (3)

8103456-3 Patentkrav:

1. l. Förfarande för förbättring av värmeekonomin av en tillvedu1mgsprocess för träslipmassa, enligt vilken process veden slipas medelst ett roterande sliporgan (2) i ett under tryck försatt sliprum (3), varmt vatten (G) insprutas i sliprummet, slipmassan (C) förtjockas för avlägsnande av vatten (F) ur massan och den förtjockade massan (D) lagras och/eller bleks efter dess avkylning, k ä n n e t e c k n a t därav, att slipmassan (C) som skall förtjockas be- sprutas med vatten (E) med en temperatur som understiger slipmassans temperatur och att åtminstone en del (El) av detta vatten används såsom ersättningsvatten för spritsvattnet för sliprummet.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, .att på slipmassan (C) som skall förtjockas sprutas så mycket vatten (Ei,E2), att slipmassan svalnar till en temperatur som är lämplig för lagring och/eller blekning.

3. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att vattnet (E) sprutas åtminstone i två delar (El,E2),av vilka den första delen (El) väsentligen motsvarar den mängd, som erfordrassåsom ersättningsvatten för sliprummets (3) spritsvatten (G) och den andra delen (EZ) motsvarar den vattenmängd, som utöver den första delen (El) behövs för avkylning av slipmassan (C) till nämnda temperatur.