CN1070961C - 加压过氧化物漂白法 - Google Patents
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Abstract
一种在稠度超过8%,最好是10-16%时在漂白罐(1)内安全进行加压过氧化物纸浆漂白方法,设计使其过压至少为0.5MPa,最好是0.7MPa为宜,纸浆由泵(2)装入罐(1)内,最好是一具有可使纸浆成为液体并流出的泵,装入罐中的纸浆温度须超过90℃,更好是超过100℃,最好超过105℃,在数量不低于5kg/BDMT的条件下,用过氧化物漂白所述纸浆,最好是在将纸浆漂白到明澄度超过75%ISO的相关的漂白阶段,其特征在于,在堵塞和/或断电之时,可以在不使用机械安全阀的情况下采取措施,以免漂白罐或其它分部件中的压力超过特定的预置点。
Description
本发明涉及一种加压过氧化物漂白方法,尤其涉及一种安全实行加压过氧化物漂白的方法,即涉及一种与加压过氧化物漂白有关的方法,该方法目的在于消除伤害职员或损坏机械性能的可能危险。
以前我们的专利SE-C-500616已提出一种在稠度(consistency)超过8%条件下实行加压过氧化物漂白纸浆的方法,这一过程在一个专为过压操作设计的漂白罐中进行,纸浆通过一个泵装入,然后加热至90℃以上,而纸浆在过氧化物数量超过5kg/BDMT的条件下进行漂白。
随着过氧化物分解而形成氧气,如果上述的漂白罐突然中止排出里面的气体,反应罐里的气压将随着过氧化物分解和氧气的形成而逐渐增加,一旦该停止进行一段时间,罐和周围辅助设备内的压强将超过允许值,由此就可能出现危险。
本发明的目的在于设计一种安全***,消除上面所说的罐中和其周围辅助设备内超过压力极限的危险,由于周围设备的性质和含纤维的悬浮液(fibre-containing suspension),该***不能使用机械安全阀确保安全性,因为一旦这种阀门第一次使用后,纤维就会不可避免地落入阀门塞和阀座之间,导致故障。
在按照本发明的在稠度超过8%时在具有排放端的漂白罐内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法中,罐按至少过压0.5MPa设计,纸浆由泵经过一个混合器送入罐内,送入罐中的纸浆有超过90℃的温度,纸浆在数量不低于5kg/BDMT的条件下用过氧化物漂白,并且,在罐的排放端堵塞和断电时,采取措施,以免上述漂白罐或有关部分中的压力超过第一设定点,上述措施包括设置一旁路管道,它绕过混合器并将泵与漂白罐连接起来,并且它由一个阀门打开。
根据本发明的一个方面,稠度最好为10%~16%,并且泵有纸浆流态化元件与排气孔。
另外,纸浆在漂白罐中有大于100℃最好有大于105℃的温度。
加压的过氧化物漂白包括一漂白阶段,它将纸浆漂白至超过75%ISO的亮度。
根据本发明的进一步的方面是:当漂白罐中的压强超过预期的第一预置点,最好是大约过压为0.55+0.05Mpa时,泵2关闭。
根据本发明的进一步的方面是:它有一个旁路管道,连接着泵2和漂白罐1,当泵2停止时,它通过一个阀门打开。
根据本发明的进一步的方面是:纸浆在泵2和漂白罐1之间的一个混合器3中加热,阀门B供给蒸汽和其它可能的流体如氧气到混合器3中,而当漂白罐中的压力超过第一预置点最好是过压0.55±0.05Mpa时,供给中断。
根据本发明的进一步的方面是:当反应罐里的气压超过预置点,最好约高于所说的第一预置点0.05Mpa时,阀门A打开,使混合器3端的阀门B和阀门D,E之间的管道连接低气压,最好是大气压。
根据本发明的进一步的方面是:当反应罐1的气压超过所设定的第三预置点最好是约高于第一预置点0.1Mpa时,处在反应罐1排出端的阀门C打开从罐1到排出管道4连接管,而当气压降回所预置气压点之下后,阀门C关闭。
根据本发明的进一步的方面是:反应罐1上安装了一个排出刮刀5,阀门C最好直接在反应罐1上,它们之间没有空隙,这样刮刀5在阀门C之前清除,从而消除纸浆堵塞的危险。
根据本发明的进一步的方面是:阀锥和刮刀的外缘之间的距离不超过300mm,更好是200mm,最好是100mm。
根据本发明的进一步的方面是:反应罐1上装备有破裂盘,当反应罐内的压力超过第一预置点最好为0.15Mpa时,它会开向低压端。
根据本发明,又一方面,排出管道4通向一个安装有溢流管7的立管6,这个溢流管最好在一块至少部分被不透液壁8包围的区域开
以下本发明参照附图进行详细说明。
图形中:图1展示了一个与加压过氧化物漂白罐相连的安全***的优选实施例,图2展示了一个为反应罐排出端优选设计的详细的解决办法。
图1展示了根据本发明的一个优选实施例,一个加压过氧化物反应罐1通常工作于3-5bar气压下,用液体装满一半。在给漂白罐1填入纸浆的中稠度泵2的协助下,压力得以保持。在泵2和漂白罐1之间有一个混合器3,为了能升高纸浆的温度,它被充入蒸汽,以中等压力的蒸气为宜,以使纸浆温度最好超过100℃。在某些条件下(如,为了增加压力或防止所谓的“凝缩声响(condensate bangs)”),也可以供给混合器3以氧气,过氧化物最好先在泵2前或泵中被加入到纸浆中,由于反应罐中的高温、高压,纸浆的漂白能达到很好的效果。
纸浆由刮刀(scraper)5(见图2)从反应罐1的顶部排出,再通过管道4传送到所谓的立管6,纸浆在这里进行“去气”,该立管6另外装备了一个溢流管7,这个溢流管开向一块至少部分被不透水壁包围的区域。
为使该反应器安全工作,它安装了许多阀门,它们最重要的功能将在下面给出。
泵2和混合器3之间有一个关闭阀G,它通常开着:阀门H安装在绕过混合器3的旁路管道上,它通常关着。一个(或两个)通常开着的阀门B安装在供给蒸汽和氧气的主管道上。阀门B没有和混合器3相连的一端可通过打开阀门A使其与大气压相连,而阀门A通常是关闭的。另外,阀门E和D分别控制着蒸汽和氧气的流量,阀门F安装在反应罐的底部,可以手动关闭,阀门C打开时,安装在反应罐顶部的另外一条管道10将与排出管道4相连,另外,两个压力传感器(1,PZ)和(2,PZ)安装在反应罐的顶部。在必要情况下,也可在反应罐顶部安装一个“破裂盘”9。
根据这个优选实施例,反应罐应能工作在最高压强达0.7MPa过压,最高温度达180℃情况下,该优选安全***运转情况如下:
在第一预置点过压为0.55MPa的气压可以被一个独立的压力传感器测量,MC泵2停止工作,分别供给蒸汽和氧气的阀门D、E均关闭,而阀门B也关闭,因此没有另外的氧气或蒸汽进入混合器3,阀门B装备有一个弹簧以关闭阀门。
在第二预置点过压为0.6MPa,阀门A打开,这样氧气、蒸汽控制阀和阀B之间的气体可以被放掉,阀门A也配有一个弹簧来开启阀门。
在第三预置点,过压为0.65MPa,反应罐顶部的阀门C完全打开,这样使该附加导管10与排出管道4接通。阀门C也配有一个弹簧来完成开启动能。
如果电源被安全切断而且没有备用***,例如气动***,若不采取防止措施,安全阀C将会打开,纸浆就会在不可控制的方式下流出,为了避免上述情况发生,安全阀C可与一个优选电路或一个辅助***,如气动***(air system)相连。如果没有这种辅助***,阀门可以与一个有单向阀的储气罐相连,这个罐必须具有能容纳使阀门C至少动作10次的体积气体,开关安全阀的电磁线圈可由设备的备用电源供电。
为了防止压力下降,阀门C所在的连接管必须做得越短越好,这一点很重要。
前面已提到,在某些情况下,反应罐装有一个破裂盘,该盘的破裂值以0.7MPa为宜,在破裂盘下游管道中最好安装一个温度传感器,它可以指示破裂盘是否破裂,并可以发出关闭泵2的信号。
根据优选实施例,一个方位传感器指示手动阀门F是否关闭,然后关闭泵2。
图2画出了不同的阀门(流出控制阀门11,紧急阀门C和辅助凸缘12),它们安装的位置刚好使刮刀5旋转时清除阀门前的纸浆。为了避免纸浆堵塞的可能,阀门直接安装在反应罐上,根据优选实施例,阀锥和刮刀端部之间的距离必须不超过200mm,而且刮刀的叶片外缘必须具有一定的形状,以使它能扫过整个开口的入口,不管是通向阀门的入口还是通向类似装置的入口。
Claims (33)
1.一种在稠度超过8%时在具有排放端的漂白罐(1)内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法,罐按至少过压0.5MPa设计,纸浆由泵(2)经过一个混合器(3)送入罐内,送入罐中的纸浆有超过90℃的温度,纸浆在数量不低于5kg/BDMT的条件下用过氧化物漂白,其特征在于,在罐的排放端堵塞和断电时,采取措施,以免上述漂白罐或有关部分中的压力超过第一设定点,上述措施包括设置一旁路管道,它绕过混合器并将泵与漂白罐连接起来,并且它由一个阀门(H)打开。
2.如权利要求1的方法,其特征在于,当漂白罐中的压力超过上述第一设定点时,泵就关闭,在上述第一设定点,压力约为0.55MPa,超压±0.05MPa。
3.如权利要求1的方法,其特征在于:纸浆在布置在泵与漂白罐之间的上述混合器中加热,并且当漂白罐中的压力超过第一设定点时,用一个阀门(B)中断混合器的蒸汽和其它流体的供给,而上述第一设定点,压力约为0.55MPa,超压±0.05MPa。
4.如权利要求3的方法,其特征在于:一个安全阀(A)打开通过在所述阀门(B)与混合器之间延伸的管道而连至比罐中的压力低的低压的连接,并打开连至上述来自供应其它可能的流体的任何阀门(E,D)的低压的连接;当罐中的压力超过第二设定点时,上述连接就打开,上述第二设定点要比第一设定点高约0.05MPa。
5.如权利要求1的方法,其特征在于,一个布置在上述罐的排放端的阀门(C)在罐中的压力超过某一设定点时打开连至来自罐的出口管的第二连接,上述某一设定点比上述第一设定点高约0.1MPa。
6.如权利要求5的方法,其特征在于:所述罐安装有一排放刮刀,安装在上述罐的排放端的所述阀门(C)要如此布置,以使刮刀在此阀门之前进行清除,从而消除形成纸浆堵塞的危险。
7.如权利要求6的方法,其特征在于:布置在上述罐的排放端的阀门(C)的入口与刮刀外部边缘之间的距离小于300mm。
8.如权利要求7的方法,其特征在于,所述阀门(C)的入口与刮刀的外缘之间的距离小于200mm。
9.如权利要求7的方法,其特征在于,所述阀门(C)的入口与刮刀的外缘之间的距离小于100mm。
10.如权利要求6的方法,其特征在于,所述的布置在上述罐的排放端的阀门(C)直接装在漂白罐上。
11.如权利要求6的方法,其特征在于,上述出口管道连至装有溢流管(7)的立管(6)。
12.如权利要求11的方法,其特征在于,溢流管向一个至少部分地被一个不透流体的壁(8)包围的区域开放。
13.如权利要求5的方法,其特征在于,所述布置在罐的排放端的阀门在压力降至上述某一设定点以下时就再次关闭。
14.如权利要求4的方法,其特征在于,所述低压为大气压力。
15.如权利要求3的方法,其特征在于,上述其它流体之一是含氧气体。
16.如权利要求1的方法,其特征在于,上述罐装备有破裂盘(9),它当罐中的压力超过上述第一设定点约0.15MPa的超压时就朝低压打开。
17.如权利要求1的方法,其特征在于,稠度为10%~16%。
18.如权利要求1的方法,其特征在于,漂白罐是按至少0.7MPa的超压设计的。
19.如权利要求1的方法,其特征在于,泵有流态化元件与排气孔。
20.如权利要求1的方法,其特征在于,纸浆在漂白罐中有大于100℃的温度。
21.如权利要求1的方法,其特征在于,纸浆在漂白罐中有大于105℃的温度。
22.如权利要求1的方法,其特征在于,加压的过氧化物漂白包括一漂白阶段,它将纸浆漂白至超过75%ISO的亮度。
23.用于在漂白罐内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法,它包括下列步骤:
将上述漂白罐与一泵相连;
用上述泵将纸浆泵入上述漂白罐中;
将上述漂白罐与一出口管相连;
在上述漂白罐与通常是关闭的出口管之间设置一第二连接;以及
当漂白罐或与其相连的连接中的压力超过一设定点时,打开上述第二连接。
24.如权利要求23的方法,其中,上述设定点高于上述泵停车的低设定点。
25.用于在漂白罐内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法,它包括下列步骤:
将上述漂白罐与一泵相连;
用上述泵将纸浆泵入上述漂白罐中;
将上述漂白罐与一出口管相连;
在上述泵与上述罐之间连接一混合器;
将液体或气体的供给源连至上述混合器,以便与纸浆混合;以及
在上述液体或气体的供给源与上述混合器之间设置一安全阀,它在上述罐或与其相连的连接中的压力超过一个设定点时就打开。
26.如权利要求25的方法,其中,上述设定点高于上述泵停车的低设定点。
27.用于在漂白罐内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法,它包括下列步骤:
将上述漂白罐与一泵相连;
用上述泵将纸浆泵入上述漂白罐中;
在上述泵与上述罐之间连接一混合器;
将液体或气体的供给源连至上述混合器,以便与纸浆混合;
设置一旁路管道,它绕过上述混合器并将泵与漂白罐连接起来;以及
当上述漂白罐或其有关部分中的压力达到第一设定点时,打开上述旁路管道,以提供一绕过上述混合器的从上述泵至上述漂白罐的旁路。
28.如权利要求27的方法,其中,上述将液体或气体的供应源连至上述混合器的步骤包括将蒸汽供至上述混合器以与上述纸浆混合。
29.如权利要求27的方法,它进一步包括下列步骤:在上述漂白罐的排放端设置一安全阀;以及当漂白罐中的压力超过某一设定点时操作上述安全阀,以打开从漂白罐的第二出口。
30.用于在漂白罐内安全进行纸浆的加压的过氧化物漂白方法,它包括下列步骤:
将上述漂白罐与一泵相连;
用上述泵将纸浆泵入上述漂白罐中,以在上述漂白罐中维持一超过大气压力的压力;
在上述漂白罐的上端排放口上连接一控制阀,以控制从上述漂白罐的纸浆排放;
在上述漂白罐中在上述出口附近设置一排放刮刀;以及
相对于上述出口移动上述排放刮刀,以在上述控制阀的前面刮动,从而消除堵住上述出口的纸浆堵塞的危险。
31.如权利要求30的方法,它进一步包括下列步骤:在上述漂白罐的上端设置一安全阀;以及在漂白罐中的压力超过某一设定点时操作上述安全阀,以打开从漂白罐的第二出口。
32.如权利要求31的方法,它进一步包括下列步骤:相对于上述第二出口移动上述排放刮刀,以在上述安全阀的前面刮动,从而消除堵住上述第二出口的纸浆堵塞的危险。
33.如权利要求32,其中,安全阀的入口与排放刮刀的外缘之间的距离不超过200mm。
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