SE463771C - Anordning och förfarande för separering av vitlut, mesa och eventuellt slam varvid användes ett roterande skivfilter - Google Patents

Description

fl/-lf I7PI¶ 2 1/ Enligt känd teknik användes även vakuumfilter i kausticeringspro- cesser. Vakuumfilter är emellertid även behäftade med nackdelar.

De mäste arbeta med högt vakuum för att ge en bra tvätteffekt och hög utgående massatorrhalt. Erforderligt vakuum sätter gräns för temperaturen hos den suspension som skall filtreras och som inte gärna får överskrida 70°C. I kausticerlngsprocesser kända utrust- ningar för separering av mesa och vitlut och för uttagande av vitlut ur processen, tubfilter och vakuumfilter, är således dä- ligt lämpade för en effektiv filtrering under tryck och vid hög temperatur. I tubfiltren kan man ej heller effektivt genomföra en tvättning av mesan och vakuumfiltren kan endast användas med ett begränsat differenstryck och medför stora värmeförluster. _ processer användes grönlutklarnare. En grönlutklarnare är mycket utrymmeskrävande och drar stora investeringskostnader samt även stora kostnader i samband med tömning för invändigt underhåll av _ klarnaren. Dessutom erhålles slam med låg torrhalt. ovannämnda nackdelar har medelst föreliggande uppfinning i hög grad kunnat elimineras genom att i kausticeringsprocessen för ät- minstone vitlut- och mesasepareringen och företrädesvis även slam-_ separeringen såsom filter använda roterande skiv- eller trumfilter som arbetar under övertryck (20 kPa och uppåt, och vilka är an- ordnade i ett slutet system. Användandet av skiv~ eller trumfil- ter i enlighet med uppfinningen ger exempelvis följande fördelar i jämförelse med känd teknik: - medger kontinuerlig drift, - ger hög utgående torrhalt, - ger stor filteryta och högt utbyte, - ger mindre grad av oxidering och minskar därmed inkrusterings- bildningar, - medger effektiv förträngningstvätt av mesan även vid höga ten- peraturer, -- medger obegränsat högt tryck. - ger varmare vitlut och mesa, - medför minskning av cirkulerande lutmängder, - kräver förhållandevis litet utryme och ger god ekonomi.

. Denna mena blandas med varmvatten 3 /°- IPI: _ hu.) /Jl pet som härvid kännetecknar uppfinningen framgår av efterföljande patentkrav. - u Uppfinningen ar i det följande närmare beskriven i echematiekt visade utzaringeexempel med hänvisning =111_b1!°9l¿0 ritnini» VIIVÅÖ fig. 1 illustrerar ett exempel på en kaueticeringeproceee, fig. 2 visar i sidovy, delvis uppekuren, ett exempel på ett filter ingående i kaueticeringeproceeeen enligt uppfin- ningen, fig. 3 visar en ändvy av filtret enligt fig. 2, fig. 4 visar en delvv av en i filtret enligt fig. 1 och 2 ingl- ende avtagningsanordning, fig. S visar i en vy motsvarande figl 2 ett annat utföringeexem- pel på ett filter ingående i en kaueticeringeproceee en- ligt uppfinningen, fig. 6 visar en ändvy av filtret enligt fig. 5, Cßh fig. 7 visar en ändvy av ytterligare ett utföringevxempel pl ett filter ingående i en kausticeringeproceee enligt uppfinf_ ningen.

Pig. 1 illustrerar schematiskt en kaueticeringaproceee med däri ingående aktuella filter för eeparering ur proceaaen av vitlut, mesa och slam. I kalksläckare 30 reagerar klarnat grönlut 44 med bränd kalk 45 och bildar en blandning 46 av meea (kalcium- karbonat) och vitlut (natriumhydroxid). Reaktionen fullborda! - i kauaticerinqekärl 31 och ledea eedan till filter 32, där klar vitlut 47 separera: från mena 48 och en del kvarvarande vitlut. 49 och homogenieerae vidare i meeacietern 33. Blandningen S0 tillföree filter 34, där meean tvättas med varmvatten 49 och avvattnal eant eeparerae (pil 52), _.,--n ryrjll *rUQ ~ i SI medan filtrat i form av svaqlflt 51 1°Ü°I C111 'V*91“*°1¿t°'“ 35 och vidare till sodalösare 36. I sodalösaren blandas smälta 42 från sodapanna med svagluten 53 och en tillsats av vatten 54 till ,n grönlut 43 av lämplig styrka. Den oklara grönluten 43, som in- nehåller ett flnfördelat svart slam, går via utjämningscistern 37 till ett filter 38, där separering sker till slam 55 och klar grönlut 44. Den klara grönluten 44 ledes via en förrådscistern 39 till kalksläckaren 30, medan slammet 55 med en del kvarvarande grönlut ledes via pumpsystem 40 till ett filter 41. Slammet tvät- tas med varmvatten 49 och filterkaka i form av avvattnat slam bil- das genom filtreringen och avledes ur processen (pil 57), medan filtrat 56 bestående av tvättvatten och grönlut ledes till svag- lutcisternen 35 för vidare recirkulation.

I stället för tidigare använda filter är för erhållande av de in- ledningsvis angivna fördelarna insatta i kausticeringsprocessen tryckfilter i slutet system, åtminstone för något eller några av filtren och speciellt filtren 32 och 34. Exempel på dylika filter är visade i fig. 2-7. J Pig. 2 och 3 visar härvid ett filter bestående av i ett tryck- kärl 7 roterbart anordnade skivor 1 monterade radiellt på en axel 2. Varje skiva består vanligtvis av två däck 3 av perfo-. rerade plåtar överklädda med en filterduk. Mellan däcken bil- das filtratkanaler 4 för bortledande av filtratet till i axeln befintliga kanaler, som leder till axelns ena ända och mynnar ut i ett avledningsrör S och en filtratavskiljare 6. Såsom fram- går av tig. 3 är filterskivorna 3 sammansatta av ett antal skivsektozer 12, vilka t.ex. kan vara utformade såsom visat i svensk patentansëkan 8300697-3. skivorna lr till cirka S00 ned- " sänkta i mesasuspensionen som pumpas in i tråget under övertryck.

Tryckkärlet 7 som omsluter hela filtret möjliggör övertryck. Den gas, som medföljer vätskan till filtratavskiljaren 6 och där avskiljes, återföres till tryckkärlet 7 via en kom t.ex. en blåsmaskin. Filtret är system. pressor 8, således anordnat i ett slutet f» at: 'f 21-1 Vid skivornas rotation ner i triget tryckas cusoensionen mot filterduken. Mesan fastnar som ett skikt pl duken och vitlutsn ledas via kanalerna 4 ut ur filtret. När mesan vid skivornas rotation lämnar vätskenivän fortsätter vitluten i mesan pl du- ken att tryckas in mot duken, varvid mesans torrhalt väsentli- gen ökar. Mesan kan sedan medelst någon lämplig avtagningsan- ordning avtagas från skivorna och lämna filtret via en utsat- ningsanordning 9 och sluss 10 för vidare transport i enlighet med fig. 1. Lämpligen kan s.k. precoat-filtrering användas, dvs en filtrering genom såväl en på filterduken belagd mesakaka som genom'själva filterduken, varvid lämpligen s.k. vandrande _ schabrar kan användas som utöver den på precoat-beläggningen fastnade mesan öven skrapar av ett stycke per varv av precoat- beläggningen. I fig. 4 är ekemplifierat visade dylika schabrar, vilka manövreras av excentrar 13. Alternativt eller i kombination kan mesan även tvättas pä filterduken medelst härför lämpade sprits- dysor 11. I fig. 3 är även visat ett stup 14, i vilket nedfaller avtagen mesa till utmatningsanordningen 9.

I stället för ett under tryck arbetande skivfilter enligt fig. 2 och 3 kan användas ett trumfilter som arbetar under övertryck och likaledes är anordnat i ett slutet'system. Ett dylikt trumfilter är visat i fig. 5 och 6. En trumma 15 är delvis nedsänkt i ett trdg 16 innehällande suspensionen. vid rotation enligt pilen fastnar mesan på filterduken runt trummans perifsri och filt- ratet tryckas in i trummans inre för bortledning. Tråget 16 tillsammans med kåpan 17 är utformade som ett tryckkärl och möjliggör ett övertryck under filtreringen. När mesan kommer upp ur suspensionen torkas den genom att filtrat tryckas in i trummzn via filterduken och den perforerade ytternanteln 18 samt vidare via filtratkanalerna 19,_avledningsröret 20 och filtratavskiljaren 21 ut ur filtret. Den gas som medföljer filtrat till filtratavskiljaren 21 äterföres till filtret via kompressorn 22 för bibehållande av övertrycket i filtret. I samband med att mesan på trumman börjar torka kan den tvättas med varmvatten frän spritsdysor 23, innan den borttages, t.ex. med en avskrapningsanordning i form av en schaber 24. Den avskrapade mesan lämnar filtret via en utmatnings- 'U ffr 6 eos //a anordning 25 och sluss 26. Filtret kan vidare vara försett med en tryckutjämningsanordning bestående av ett rör 27 från klpan 17 till en roterande koppling 28 och ett rör 29 in i trumman. Ännu ett 1 detta sammanhang med fördel använt ekivfilter som ar- betar under övertryck och är anordnat i ett slutet system är vi- sat i fig. 7. Ett dylikt skivfilter och varianter av detta är beskrivet och visat i en samtidigt härmed inlämnad patentansökan nr 8502123-6, och för en närmare redogörelse av detta filter hänvisas till denna patentansökan. Det för detta filter speciellt kännetecknande är att filterelementen för varje varv genonlöper en filtreringscykel bestående av filtreringszoner i vätskefas och gasfas, var och en med separata filtratutlopp, varvid organ förefinnes för reglering av differenstrycket över filterelenen- ten i varje filtreringszon oberoende av varandra. I fig. 7 är visade tre filtreringszone: A, B och C och styrda reglervsntilsr R1 och R2 i filtratutlopp. ration eller smutshalt i gasmedier garantera fullgod kontinuer- lig filtrering i de slutna tryckfiltren. Detta kan t.ex. gälla att förhindra igensättning av mesa i avtagningsanordningen, spe- ciellt stupet, vilket skulle äventyra driften. Ett dylikt medel kan vara inre beklädnad eller en dubbelmanten för kylning av in- inaidan av den inre manteln. och kompressor. Materialval, kemisk eller mekanisk rensning sl- ler en kombination av nämnda Åtgärder men även en speciell ut- n utgör exempel på lösningar av inkrusta- ringsproblemet. En viss sedimentering i suspensionen kan före- komma i filtren, men även för detta eventuellt förekommande prob- lem finns nu framtagna förbättrade lösningar.

Genom att i en kausticeringaprocess enligt uppfinningen använda tryckfilter anordnade i ett slutet lyltem l stället för tidigare 7 »- rr . , '__ II/'l använda filter eller apparatur uppnås följande väsentliga förde- lar.

Genom att genomföra kausticeringsprocessen under ett övertryck och därigenom tillgodogöra sig reaktionsvärmet bibehålles detta övertryck enligt föreliggande uppfinning vid utfiltreringen av mesan och där så är lämpligt också vid den efterföljande filtrcringen. tvättningen av mesan och Trycket avlastas då först i sam- band med uttagandet av mesan från det sista filtret. Den erhåll- na mesan uppnår genom detta förfarande en högre torrhalt och en högre temperatur än genom konventionell teknik, vilket utgör en väsentlig fördel vid den efterföljande mesabränningen i mesa- ugnen. även den avskilda vitluten, som skall användas i kokning- en av massavedflisen, får en högre temperatur och en högre kon- centration än vid konventionell teknik. T.ex. är ett såsom filter 32 insatt tryckskivfilter så effektivt, att det utan försämring av tvättresultatet ersätter båda de tubfilter som användes för vitlutseparation och för första mesatvattning i en konventionell anläggning.' ' ' Medelst ett under övertryck och kontinuerligt arbetande filter en- ligt_föreliggande uppfinning erhålles följande väsentligt förbätt- rade värden jämfört med t.ex. ett konventiorellt tubfilter, för- utom det faktum att tubfilter vanligen icke arbetar kontinuerligt utan filtreringsprocessen mäste med jämna intervaller avbrytas.

Med användande av_t.ex. ett tryckskivfilter såsom filter 32 i processen erhålles en torrhalt på mesan av ca 750, medan torr- halten från ett tubfilter är ca JO-35\. Mängden vitlut som med- följer mesan från tryckekivfiltret minskas med ca 75! jämfört med ett tubfilter. Vidare minskas mängden varmvatten 49 för tvätt- ning av mesan och svaglut 53_till sodalösaren 36 med ca 501. även mängden lut 43. 44, 46, från eodalösaren 36 till filtret 33 mins- kas till ca 851. inskränkning i funktionen, ekonomisk fördel. vilket medför en stor vid avskiljning av slam från gröulut) 38 i fig. 1, användes vanligtvis en grönlutklarnare, och i e tt senare steg vakuum- .........__.__... --_._..__ 4623 771 filter (filter 41 i fig. 1). rymmeskrävande och drar stora ackumulerar stora mängder lut, ca 1000 - 2000 m3, som är svår- placerad i samband med tömning för invändigt underhåll av klarna- ren och som motsvarar en stor kostnad i form av bundet kapital.

Prån klarnaren erhålles otvättad alam med låg Grönlutklarnaren är mycket ut- invseteringskoatnader. Den - mindre utrymmeskrävande, mindre investeringakostnader, ackumulerar ingen nämnvärd lutvolym, mindre oxidering av luten, ger varmare grönlut och slam, ger hög utgående torrhalt, ca 400, ger en minskning av mängd med ca 20%), ger möjlighet till alamtvättning (41 i tig. 1). slammet recirkulerad grönlut (till Jämfört med ett vakuumfilter erhålles med betande filter i ett slutet system enligt föreliggande uppfinning följande'tördelar: ingen okidering av svagluten, mindre tèmperaturförluater, obegränsat differenatryck, mindre ytterdimensioner, ingen fallhöjd såsom vid vakuumfilter erfordras. ett under övartryck ar- k

Claims (7)

10 15 '20 25 30 _ (S. _. , , . f- ~ .f-cße c p 9 46s 771 P A T E N T K R A V

1. Anordning för genomförande av en kausticeringsprocess för separering av vitlut och mesa och i förekommande fall för separering av grönlut och slam, varvid åtminstone för vitlut- separeringen är anordnat ett under övertryck arbetande filter (32), av att filtret (32) är ett kontinuerligt arbetande filter (32) innefattande filterelement k ä n n e t e c k n a d (1) roterbart anordnade i ett tryckkärl (7) och genomlöpande för varje varv en filtreringscykel bestående av filtrerings- zoner i vätskefas och gasfas, varvid filtret (32) är anordnat i ett för cirkulerande gas slutet system, i vilket är anordnat en filtratavskiljare (6,2l) för att separera vitlut och gas samt en kompressor (8,22) för att öka gastrycket innan gasen àterföres till tryckkärlets (7) utrymme utanför filterelemen- ten (l), att filtret utgöres av ett skivfilter med parallellt på avstånd från varandra på en axel (2) anordnade skivelement (1) samt att det i filtret är inrättat organ för förhindrande av igensättning av mesa i för mesan anordnad avtaqningsanord- ning (14).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att vandrande schabrar (13) är anordnade för avskrapning av mesa avsatt på filterelementen.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att filtratkanaler är anslutna mellan filterelement och ett för varje filtreringszon separat filtratutlopp från tryckkär- let, och att organ (R¿,R2) är anordnade för reglering av diffe- renstrycket över filterelementen i filtreringszonerna obe- roende av varandra. 3383se; 99-04-21 10 15 20 25 30 4-163 771 10

4. Förfarande för genomförande av en kausticeringsprocess för separering av vitlut och mesa och i förekommande fall grönlut och slam, varvid åtminstone för vitlutsepareringen (32) filt- rering sker under övertryck över filterduken, k ä n n e - t e c k n a t av att filtrering sker genom av filterduk om- slutna filterelement (1) som roterande i ett tryckkärl för varje varv genomlöper en filtreringscykel bestående av vätske- fas och gasfas, och att vitlutsepareringen (32) sker i ett slutet system, i vilket vitlut separeras från gas och därefter gastrycket ökas av en kompressor innan gasen återföres till tryckkärlet, varvid filtreringen sker i ett skivfilter med parallellt på avstånd från varandra på en axel (2) anordnade skivelement (l), och varvid igensättning av mesa i för mesan anordnad avtagningsanordning (14) förhindras genom därför in- rättade organ.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att närmast filterduken belägges denna genom precoat-filtrering med en precoat-beläggning av mesa och att avskrapningen utfö- res medelst vandrande schabrar så att förutom den under själva filtreringsprocessen på precoat-beläggningen avsatta mesan av- skrapas ett yttre skikt av precoat-beläggningen.

6. Användning av ett roterande i ett tryckkärl (7) anordnat skivfilter (1) med parallellt på avstånd från varandra på en axel anordnade skivelement i en kausticeringsprocess för sepa- rering av åtminstone vitlut och mesa ur processen, varvid separeringen utföres under övertryck i ett slutet system, i vilket vitlut separeras från gas och därefter gastrycket ökas av en kompressor innan gasen återföres till tryckkärlets ut- rymme utanför filtret, och varvid organ är inrättade i filtret för förhindrande av igensättning av mesa i för mesan anordnad avtagningsanordning (14). 3383se; 99-04-21 11 '463 771: n

7. Användning enligt krav 6, varvid vandrande schabrar (13) är anordnade för avskrapning av mesa avsatt på filterelementen. 3383se; 99-04-21