專利名稱:將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的pcc串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的方法和設(shè)備的制作方法
將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的方法和設(shè)備本發(fā)明涉及獨立的權(quán)利要求1和17的前序部分所述的用于將石灰乳生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式(in-line)生產(chǎn)過程中的方法和設(shè)備。特別有利地,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的方法和設(shè)備涉及通過熟化生石灰來生產(chǎn)石灰乳。生石灰熟化表示由氧化鈣(煅石灰)來生產(chǎn)氫氧化鈣(熟石灰,石灰乳)。在造紙工業(yè)中,生石灰的熟化通常是與用作紙張的填料或者涂料的碳酸鈣的生產(chǎn)關(guān)聯(lián)進行的。傳統(tǒng)上生石灰是通過用一定比例的充當(dāng)初始材料的粉末化的煅石灰(CaO)制造含水漿體來熟化的,并且通過加熱碳酸鈣/石灰石來生產(chǎn)。傳統(tǒng)上,這是通過將氧化鈣和水計量加料到大的熟化槽(或罐)中,并且將該混合物依靠大的混合器混合來進行的。在該方法中,隨著氧化鈣與水的反應(yīng),它被轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣(Ca(OH)2)。同時釋放出熱。將粗的、未反應(yīng)的部分與產(chǎn)生的氫氧化鈣漿體借助例如沉降/澄清來分離,將該部分經(jīng)由清洗機螺旋輸送機輸送到輸送容器中,并且進一步用于土壤改良中,例如用于農(nóng)業(yè)中。然后將篩過的氫氧化鈣,也稱作石灰乳,泵送到存儲容器中并由其輸送用于進一步的應(yīng)用,例如用于生產(chǎn)沉淀碳酸鈣(PCC)。芬蘭專利FI103964(
圖1)描述了一種不同類型的熟化生石灰的方法,在其中用組合的沖擊磨粉碎機和熟化/分離槽替代了上述生產(chǎn)方法中所提及的混合熟化槽。在該專利所述的方法中,將氧化鈣和過量的水導(dǎo)入到該沖擊磨粉碎機中。將從該沖擊磨粉碎機排出的材料,即含有氫氧化鈣的含水懸浮液,在容器中保持幾十分鐘,目的是使生石灰完全熟化和允許雜質(zhì)從該懸浮液中沉降出來。該沉降部分包含來自過度燃燒的氧化鈣的超大顆粒以及其他雜質(zhì),在其中特別可以提到的是沙子和硅酸鹽。將全部的這些超大顆粒返回到?jīng)_擊粉碎機,在其中將它們的尺寸再次降低,直到全部的材料是均勻地足夠細小的。將來自該沉降過程的或多或少澄清的氫氧化鈣,該氫氧化鈣還含有已經(jīng)強力粉碎的細雜質(zhì),帶入存儲容器中待用,例如用于生產(chǎn)碳酸鈣。該專利所述的方案具有例如下面的問題。當(dāng)過量的水導(dǎo)入到該沖擊粉碎機中時,碳酸鈣的粉碎被削弱,這歸 因于水的潮濕和潤滑作用。同時生石灰熟化中產(chǎn)生的很大部分熱被用于加熱過量的水,該意味著不能將該熱以最佳的可能的方式用于加速生石灰的熟化過程。此外,待用的石灰乳的存儲導(dǎo)致了氫氧化鈣聚集體的生長,其自然降低了該石灰乳的品質(zhì)。FI專利120733(圖2)描述了由前述專利進一步開發(fā)的方法,其用于依靠沖擊粉碎機來生產(chǎn)細粉碎的氫氧化鈣,其中將氧化鈣在沖擊粉碎機中粉碎,向其中導(dǎo)入少量水來增濕所形成的顆粒和結(jié)合灰塵。將在沖擊粉碎機中形成和增濕的氧化鈣粉末導(dǎo)入到與沖擊粉碎機關(guān)聯(lián)設(shè)置并且充當(dāng)了預(yù)熟化機的螺旋輸送機中,向其中加入水并且在這里所述的材料經(jīng)受摩擦作用。經(jīng)螺旋輸送所述的材料,現(xiàn)在將氧化鈣和氫氧化鈣的混合物帶到充當(dāng)后熟化機的槽中,向其中加入熟化所需的總水體積的其余部分。加入到?jīng)_擊粉碎機和預(yù)熟化機中的水量是必需的熟化水總量的大約20-50%,優(yōu)選是熟化水總量的大約1/3,并且加入到后熟化機中的水量是熟化水總量的80-50%,優(yōu)選是熟化水總量的大約2/3。在熟化后,通過沉降將粗雜質(zhì)例如腐殖質(zhì)、鐵、沙子、硅酸鹽和未粉碎的氧化鈣顆粒從該石灰乳中除去,這會花費幾十分鐘到甚至幾小時,將雜質(zhì)最終從所述的方法中除去。最后可以將所形成的石灰乳帶到存儲槽或者直接帶到碳酸鈣的生產(chǎn)中。在上面所提及的兩個公開文獻中,生石灰最終的熟化是在具有混合并要求相對大尺寸的槽中進行的。此外,兩個文獻都建議通過沉降來進行石灰乳的澄清,這預(yù)期需要大的槽。熟化槽和沉降槽在一些情況中可以是一個并且相同的槽。當(dāng)石灰乳在熟化槽中澄清時,生石灰可以從該熟化槽漂流到使用過程,這絕不是期望的。上述類型的石灰乳的熟化和澄清對于本發(fā)明的串聯(lián)式PCC生產(chǎn)工藝是不合適的,例如因為它們的空間要求。公開文獻W02005/033403和W02005/061386公開了熟石灰如何可以在例如篩子、細篩子、離心分離機或者旋流分離器中凈化。但是,所述的公開文獻沒有對實際中生石灰如何進行熟化給予任何關(guān)注。當(dāng)通過上述的任何方法或者任何其他常規(guī)方法所生產(chǎn)的氫氧化鈣是生產(chǎn)沉淀碳酸鈣,即PCC,的起點時,需要二氧化碳作為該過程的第二化學(xué)品。這可以作為純二氧化碳來獲得或者它可以回收自接近于PCC生產(chǎn)點的產(chǎn)生煙道氣的設(shè)備。例如可以從鄰近的電廠或者工廠的煙囪將二氧化碳含量為大約5-15%的煙道氣帶入到二氧化碳生產(chǎn)過程中。在將獲自煙道氣的二氧化碳帶到PCC生產(chǎn)反應(yīng)器中之前,該煙道氣必須在煙道氣洗滌器中清潔和冷卻。在清洗過程中,將該氣體中存在的固體顆粒清洗到水中。經(jīng)清潔和冷卻的煙道氣隨后可以現(xiàn)有技術(shù)的方式導(dǎo)入到填充有氫氧化鈣的PCC沉淀反應(yīng)器中,在其中包含在其中的二氧化碳在強力的混合下引起氫氧化鈣沉淀成碳酸鈣(Ca(0H)2+C02>CaC03+H20)。將過量的煙道氣經(jīng)由排出管排出到大氣中。將所制備的碳酸鈣漿體存儲在槽中,從其中將它進一步泵送或者用油罐車傳遞到消費者。現(xiàn)有技術(shù)(例如W0-A2-2005/044728)也描述了一種將PCC直接生產(chǎn)到纖維網(wǎng)機(fibrous web machine)的流送系統(tǒng)內(nèi)的纖維衆(zhòng)中的方法。在另一現(xiàn)有技術(shù)公開文獻中,PCC的沉淀,即碳酸鈣在纖維中的結(jié)晶,據(jù)說花費了甚至幾分鐘或者至少幾十秒。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),看起來很顯然PCC的結(jié)晶 花費了很長時間,因為它在與造紙機分開的沉淀反應(yīng)器中的常規(guī)生產(chǎn)類似地花費了至少幾分鐘。在大部分情況中,PCC的常規(guī)生產(chǎn)是在間歇型反應(yīng)器中進行的。造成結(jié)晶持續(xù)時間長的原因被認為是弱的混合,因為如果該石灰乳和二氧化碳沒有適當(dāng)?shù)睾途鶆虻乇舜私佑|,則很顯然結(jié)晶反應(yīng)會花費很長時間。在公開文獻W0-A2-2009103854中,其想法是通過如下來明確改進PCC的初始材料的混合通過使用注射混合器來混合石灰乳和/或二氧化碳,依靠它可以將化學(xué)品在幾分之一秒的時間內(nèi)混入到纖維懸浮液中。該公開文獻的方案的目標是能夠在大約I秒或者甚至明顯短于此的時間內(nèi),盡可能快地完成PCC的結(jié)晶反應(yīng)。當(dāng)研究所述的公開文獻中教導(dǎo)的快速和有效混合之后的PCC結(jié)晶時,得出兩個觀察結(jié)果。第一,在PCC晶體的尺寸分布中仍然存在著相當(dāng)大的尺寸偏差。在這個階段中,已經(jīng)認識到PCC晶體的尺寸分布必須很大程度地取決于結(jié)晶反應(yīng)速度,以及此外還取決于石灰乳的粒度。同時還觀察到該結(jié)晶反應(yīng)仍然需要相當(dāng)長的反應(yīng)時間,這意味著纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中相對長的反應(yīng)區(qū),盡管事實上化學(xué)品(石灰乳和二氧化碳)的實際混合非常快地并且在非常短的距離內(nèi)實現(xiàn)。換句話說,期望的PCC結(jié)晶反應(yīng)越快(在實踐中這意味著具有恒定尺寸的PCC以及短的反應(yīng)區(qū)),對石灰乳粒度的控制必須越好。在實際中,當(dāng)使用上述的專利申請的方法時,碳酸鈣的結(jié)晶進行得非???,但是當(dāng)全部的細粒石灰乳已經(jīng)消耗時,與快速的初始結(jié)晶反應(yīng)相比,其余的更大氫氧化鈣顆粒的溶解花費了不成比例的時間量。因此,本發(fā)明要解決的問題是決定怎樣對石灰乳中由于一些原因而存在的較大顆粒進行處理,或者如何避免它們在石灰乳中形成。這里存在著兩種方案。第一,該目標可以是生產(chǎn)具有如此小粒度的石灰乳,使得它快速溶解和結(jié)晶成碳酸鈣,即在如此短的時間內(nèi)溶解和結(jié)晶使得易于為纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)提供合適長度的反應(yīng)區(qū)。另一方法是澄清該石灰乳,使得僅將期望尺寸,即足夠小尺寸,的顆粒帶入PCC的生產(chǎn)過程中。在我們已經(jīng)進行的測試中,我們明白了在石灰乳生產(chǎn)過程中以及石灰乳的后續(xù)加工過程中都可以影響石灰乳的粒度。前述公開文獻F1-120733論述了一種生產(chǎn)細顆粒氫氧化鈣的方法。該專利所公開的實現(xiàn)細顆粒氫氧化鈣的方法是在熟化之前粉碎生石灰和縮短熟化時間。但是,有疑義的是當(dāng)石灰的最終熟化是根據(jù)該專利在后熟化機中進行時,其中該石灰乳在混合槽中保持超過3分鐘,能夠?qū)崿F(xiàn)多小的粒度。該公開文獻沒有論述如我們的測試中所觀察到的通過溫度提供的降低石灰乳粒度的可能性。在我們的測試中,我們注意到除了依靠石灰的熟化時間和溫度來影響所生產(chǎn)的石灰乳的粒度之外,在石灰乳的生產(chǎn)和處理過程的不同階段中出現(xiàn)的延遲對于石灰乳的粒度也有相當(dāng)大的影響,因此所述的延遲導(dǎo)致了石灰乳和PCC 二者生產(chǎn)中的問題。一旦石灰乳在進一步使用前必須放置一會,則在石灰乳中的氫氧化鈣顆粒就會有形成聚集體,即氫氧化鈣的固體顆粒,的趨向。當(dāng)這些顆粒進入PCC生產(chǎn)中時,它們減慢了材料轉(zhuǎn)移,因為在PCC生產(chǎn)反應(yīng)過程中,氫氧化鈣自然地從顆粒表面開始溶解。這些顆粒越大,即在使用前該石灰乳存儲的時間越長或者僅僅保持在沉降過程中的時間越長,該顆粒的溶解時間越長和包含與二氧化碳反應(yīng)的氫氧化鈣的反應(yīng)器越長。這進而意味著所生產(chǎn)的PCC的晶體尺寸偏差的增大,因為在PCC的生產(chǎn)中,只要存在著這兩種初始化學(xué)品,就會同時發(fā)生新晶體的形成和現(xiàn)有晶體的尺寸增大。當(dāng)石灰乳中存在不同尺寸的顆粒時,上述情形始終存在,因此也存在于使用前述的W0-A2-2009103 854的方法的過程中。但是,如果PCC是在分開的設(shè)備中生產(chǎn)的,則在將它與纖維漿混合之前,可以依靠例如旋流分離器來加工該PCC,由此可以將期望尺寸的PCC晶體引入到該纖維中。但是,當(dāng)PCC是在例如W0-A2-2009103854所述的纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中直接生產(chǎn)時(所謂的串聯(lián)式方法),這樣的方法是不可能的。換句話說,為了使得PCC結(jié)晶成均勻尺寸的顆粒以優(yōu)化操作,必須將石灰乳的生產(chǎn)和加工發(fā)展到與PCC的生產(chǎn)有關(guān)的其他方法和設(shè)備的水平。在這個階段,可以說現(xiàn)有技術(shù)的石灰熟化方案通常幾乎普遍地包括通過沉降或者通過機械篩分來從石灰乳中分離雜質(zhì)。例如W0-A2-2005/044728論述了篩分該石灰乳。但是,該沉降或者篩分的目的僅僅是除去廢石或者其他這樣的雜質(zhì),因為該篩分或者沉降是在熟化之后立即進行的和因為在篩分和沉降之后將該石灰乳帶到中間槽或者存儲槽中。換句話說,現(xiàn)有技術(shù)的公開文獻沒有認識到石灰乳的聚集傾向。因此,上述現(xiàn)有技術(shù)方法的一個具體問題是石灰乳粒度的偏差太大。造成此的原因可以在石灰的熟化或者在熟化后的石灰乳加工中找到。生石灰可容易地熟化,從而使得在石灰乳中形成的氫氧化鈣顆粒的尺寸偏差相對較大,但是這樣甚至最大的氫氧化鈣顆粒在熟化后的分選(sort)中仍然沒有分離。另一方面,在PCC生產(chǎn)之前的石灰乳的進一步加工中,存在著不必要的延遲,其降低了實際產(chǎn)品的品質(zhì)或者收率或者降低了中間或者最終產(chǎn)品的品質(zhì)。延遲可能的原因包括下面的等等
通過沉降從石灰乳中分離雜質(zhì),其需要相當(dāng)長的沉降時間(通常數(shù)小時)來有效運
行,
在石灰乳使用之前存儲該石灰乳,和
將該石灰乳輸送/轉(zhuǎn)移到使用過程,其中全部具有形成固體氫氧化鈣顆粒的結(jié)果。此外,在與石灰乳或者PCC生產(chǎn)有關(guān)的一些現(xiàn)有技術(shù)方法中還會注意到下面的問題,這些問題部分是由于上述延遲引起的
在石灰熟化方法中強力研磨廢石或者其他不適用的產(chǎn)品,由此,例如當(dāng)廢石進入最終產(chǎn)品中時,降低了產(chǎn)品的白度,
使用具有固體顆粒的石灰乳來生產(chǎn)PCC降低了 PCC的品質(zhì)和因此降低了終端產(chǎn)品的品質(zhì),
在PCC生產(chǎn)前分選具有固體顆粒的石灰乳導(dǎo)致將該固體顆粒從所述過程中排除和除去,其在實踐中導(dǎo)致較小的石灰收率?!び袝r候在槽中常規(guī)熟化之前或者在它之后也對生石灰進行篩分,由此將其中的石灰石顆粒排除和從所述過程中除去。上述與石灰乳粒度以及它的顆粒形成二者有關(guān)的問題在PCC的現(xiàn)代串聯(lián)式生產(chǎn)中是突出的,在該生產(chǎn)中碳酸鈣是直接結(jié)晶到纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中的。換句話說,現(xiàn)在的目標是將碳酸鈣直接沉淀到纖維儲料中,優(yōu)選直接沉淀到纖維表面上,因此首要的是形成具有正確尺寸的PCC顆粒。 因為在這樣的系統(tǒng)中,目標是在非常短的時間內(nèi)完成PCC的沉淀,主要為了生產(chǎn)恒定尺寸的晶體,與以前相比用作原材料的石灰乳的粒度對于最終產(chǎn)品的品質(zhì)至關(guān)重要得多。因此,本發(fā)明的目標是通過提出用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的方法和設(shè)備,來提升現(xiàn)有工業(yè)水平,該方法和設(shè)備使得現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺點最小化。本發(fā)明的一個目標是提供用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC生產(chǎn)過程中的方法和設(shè)備,該方法和設(shè)備有效和可靠地運行,并且其盡可能有效地利用可得的原材料、水和能量。本發(fā)明的另一目標是控制氫氧化鈣的聚集,使得它根本不發(fā)生或者使得它對于該過程的缺點盡可能小。本發(fā)明的第三目標是提供用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的方法,當(dāng)在以有效和簡單的方式生產(chǎn)石灰乳之后將沉淀的碳酸鈣生產(chǎn)到纖維網(wǎng)機的流衆(zhòng)箱(headbox)的流送管道(approach pipeline)中時使用該方法。本發(fā)明上述的和其他的目標主要是按照獨立的權(quán)利要求1和17所公開來實現(xiàn)的。本發(fā)明其他另外的特征將由附加的從屬權(quán)利要求和對附圖所示的本發(fā)明實施方案的以下說明而變得顯而易見。本發(fā)明的主要優(yōu)點列于下面
石灰乳的有效生產(chǎn)方法,該方法節(jié)約能量、新鮮水和原材料,
在PCC生產(chǎn)之前石灰乳有效的后加工,和 PCC有效的生產(chǎn),對于最終產(chǎn)品進行優(yōu)化。在下面參考隨附的示意圖來描述本發(fā)明以及它的操作,在其中
圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)石灰乳和進一步生產(chǎn)PCC的方法的示意圖,
圖2是另外一種現(xiàn)有技術(shù)的一種生產(chǎn)石灰乳和進一步生產(chǎn)PCC的方法的示意圖,
圖3是第三種現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)石灰乳和進一步生產(chǎn)PCC的方法的示意圖,
圖4是第四種現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)石灰乳和進一步生產(chǎn)PCC的方法的示意圖,
圖5是圖4示意性顯示的與造紙機的短循環(huán)相連的用于生產(chǎn)石灰乳和PCC的方法的更詳細圖示,
圖6是用于串聯(lián)式生產(chǎn)石灰乳和PCC 二者的本發(fā)明有利的實施方案的設(shè)備的示意圖,圖7是用于在PCC串聯(lián)式生產(chǎn)之前澄清石灰乳的本發(fā)明有利的實施方案的方法的示意圖,和
圖8是用于串聯(lián)式生產(chǎn)和澄清石灰乳的本發(fā)明另一有利的實施方案的設(shè)備的示意圖。上面已經(jīng)詳細地和參考示意圖1和2論述的現(xiàn)有技術(shù)公開文獻F1-B1-103964和F1-B1-120733主要提出了不同的生產(chǎn)細顆粒石灰乳的方法。兩個公開文獻都教導(dǎo)通過沉降從石灰乳中分離粗雜質(zhì)。這些公開文獻僅僅聲稱將石灰乳用于生產(chǎn)沉淀碳酸鈣,即PCC。這些公開文獻實際上都沒有論述實際上如何生產(chǎn)PCC。此外,該公開文獻中所述的石灰乳的生產(chǎn)方法包括了某些缺點,其是本發(fā)明嘗試去糾正的。
圖3是常規(guī)的PCC生產(chǎn)方法的非常示意性的圖示。該生產(chǎn)發(fā)生于專用的PCC設(shè)備中,在其中石灰乳是通過如下生產(chǎn)的首先在例如混合熟化槽中熟化生石灰,其后通過例如沉降除去大顆粒來分選該熟化的氫氧化鈣懸浮液、石灰乳。分選后,主要經(jīng)由中間/存儲槽將該石灰乳(MoL)引入到PCC反應(yīng)器中,向其中還引入了 PCC的其他成分,二氧化碳,從此在可能的中間存儲之后將所生產(chǎn)的PCC經(jīng)由管道泵送來輸送到造紙機,或者用罐車輸送到位于遠處的纖維網(wǎng)機。圖4是在W0-A2-2009103854中所公開的更現(xiàn)代的PCC生產(chǎn)方法的非常示意性的圖示。在這里將PCC的成分,通過生石灰熟化所生產(chǎn)的石灰乳和二氧化碳,引入到纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中,在其中優(yōu)選但非必需地,PCC的實際結(jié)晶反應(yīng)是在紙漿纖維或者紙漿的其他固體的存在下進行的。如前所述,旨在生產(chǎn)PCC的所述石灰乳生產(chǎn)或者加工方案均未考慮石灰乳形成聚集體的傾向。因此,沒有論述用于防止形成聚集體的方式,也沒有論述它們的去除。但是,在用于分選石灰乳的方法的情況中該聚集體被暫時除去,例如篩子的孔尺寸也適于這種目的。但是在大部分情況中,該現(xiàn)有技術(shù)方法在分選之后包括一些種類的存儲或者至少相對長時間的運輸階段,在此期間聚集體會再次形成。圖5是再另外一種現(xiàn)有技術(shù)的石灰乳生產(chǎn)方案的示意圖,其組合有圖4中非常示意性和簡化顯示的相對常規(guī)的流漿箱流送系統(tǒng)中的PCC生產(chǎn)。該纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)包括造紙網(wǎng)(wire)水槽/混合槽10,向其中引入來自纖維網(wǎng)機的造紙網(wǎng)部分和各纖維組分的濾液以及可能還有在纖維網(wǎng)產(chǎn)物生產(chǎn)中所用的填料和添加劑。依靠泵12從混合槽10將纖維懸浮液通常大部分地泵送到旋流凈化設(shè)備14,在其中從該纖維懸浮液中除去重雜質(zhì),該雜質(zhì)對于最終產(chǎn)品的生產(chǎn)是有害的。然后將該纖維懸浮液帶到氣體分離槽16中,在其中氣體,主要是空氣,依靠真空泵18與懸浮液分離,該氣體對于最終產(chǎn)品的生產(chǎn)是有害的,應(yīng)當(dāng)在造紙網(wǎng)部分中消除。纖維懸浮液從該氣體分離槽16流向流漿箱供料泵20,其將該纖維懸浮液經(jīng)由流漿箱篩22泵送到纖維網(wǎng)機的流漿箱24。應(yīng)當(dāng)記住在這個階段上述旋流凈化設(shè)備、氣體分離器和流漿箱篩中的一個或多個可能在一些纖維網(wǎng)機中已經(jīng)從流送系統(tǒng)中省略了。流漿箱24將紙漿鋪展到纖維網(wǎng)機的造紙網(wǎng)部分26中,該造紙網(wǎng)在這個圖中顯示為長網(wǎng)造紙機的造紙網(wǎng)。長網(wǎng)造紙機造紙網(wǎng)部分26下面的箭頭表示來自該造紙網(wǎng)部分的濾液通常導(dǎo)入到造紙網(wǎng)水槽中,其在這里設(shè)置為與混合槽10關(guān)聯(lián)。上述纖維網(wǎng)機流漿箱的完全現(xiàn)有技術(shù)的流送系統(tǒng)是作為具有連接在其上的生石灰熟化設(shè)備的一個例子,該設(shè)備由含有煅石灰的料斗30、傳送機/供料螺旋輸送機32和熟化槽34組成,在其中生石灰以現(xiàn)有技術(shù)原則上已知的方式進行熟化。將氫氧化鈣,即在熟化槽34中所生產(chǎn)的石灰乳,取決于熟化槽34中所用的水量以稀釋的或者未稀釋的形式引入到凈化過程36中(這里表示為一個或多個旋流分離器),在其中將不期望的雜質(zhì)例如腐殖質(zhì)、鐵、沙子、硅酸鹽和未粉碎的氧化鈣顆粒從石灰乳中分離,并且將它們作為旋流分離器(或多旋流分離器)的拋棄物從所述的過程中除去。旋流分離器(或多旋流分離器)的接受物,即清潔石灰乳,在圖5所示的實施方案中無需中間存儲直接輸送到造紙機的流送系統(tǒng)的管道中,優(yōu)選輸送到泵12和旋流凈化設(shè)備14之間的點38處,用于將沉淀碳酸鈣(PCC)直接產(chǎn)生到纖維網(wǎng)機的短循環(huán)中。凈化設(shè)備36或者凈化段可以考慮直接位于PCC生產(chǎn)的反應(yīng)區(qū)44之前,因為從凈化36到PCC生產(chǎn)的距離,更明確地到石灰乳引入點38的距離,應(yīng)當(dāng)使得沒有足夠的時間用于形成不利量的氫氧化鈣的固體顆粒/聚集體。這意味著石灰乳的粒度處于1. 2Mm以下,該粒度用基于沉降技術(shù)的SediGraph-方法測得,優(yōu)選在1. OMm以下和/或從凈化到PCC生產(chǎn)的混合段的流動時間優(yōu)選小于30秒,最優(yōu)選小于10秒。但是,在這個階段,應(yīng)當(dāng)考慮的是由于加工技術(shù)的原因,在所述的系統(tǒng)中通常必須有緩沖槽,在熟化過程中出現(xiàn)任何干擾的情況中,將石灰乳存儲在該槽中。換句話說,將一小部分經(jīng)凈化的石灰乳作為連續(xù)流導(dǎo)入到緩沖槽中,從這里相應(yīng)的存儲過一段時間的石灰乳流也排出到PCC生產(chǎn)過程中。換句話說,當(dāng)談到將石灰乳從凈化直接導(dǎo)入PCC生產(chǎn)中時,它表示將大部分經(jīng)凈化的石灰乳直接帶到PCC的生產(chǎn)過程中。類似地,在該石灰乳供料點38緊上游的流送系統(tǒng)的相同管道中,將來自源42的二氧化碳在點40處引入,該源可以是例如含有二氧化碳的壓力罐或者煙道氣凈化設(shè)備,在該凈化設(shè)備中工廠的煙道氣經(jīng)凈化以適于PCC的生產(chǎn)。不同于圖5所示,在需要時該二氧化碳可以在石灰乳供料點下游引入到導(dǎo)向流漿箱的管中。除了管道的上述某些點38和40之外,石灰乳和/或二氧化碳可以引入到纖維網(wǎng)機流送系統(tǒng)的其他點,到位于管道中的設(shè)備之間和/或到實際的設(shè)備中,即混合器、泵、混合槽、造紙網(wǎng)凹陷等等,以提出幾種可能性。除了以上更詳細描述的化學(xué)品供料點之外,石灰乳的串聯(lián)式生產(chǎn)可以提供為與液體流PCC串聯(lián)式生產(chǎn)到其中的紙張、紙板或者紙漿制造廠的終端產(chǎn)品或者中間產(chǎn)品生產(chǎn)線的任何合適的液體流相結(jié)合。在這種情況中,可能性主要是不同的紙漿組分、填料組分、來自紙張、紙板或者紙漿制造廠的加工的或者未加工的濾液(包括化學(xué)紙漿、機械和再生紙漿),這里僅僅提及了幾個例子。上圖5所示的石灰熟化設(shè)備根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方案可以用圖6所示的快得多的設(shè)備來代替,該設(shè)備包含旋轉(zhuǎn)混合或者粉碎設(shè)備50, 其形成了熟化設(shè)備的第一部分,并且產(chǎn)生了大的剪切力,其位于生石灰料斗30之后,并且代替了圖5的熟化槽。這種實施方案的粉碎設(shè)備50的特征是該設(shè)備包含彼此相對快速旋轉(zhuǎn)的兩個零件,該零件在所加工的材料中產(chǎn)生了大的剪切力。該零件可以是旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和不旋轉(zhuǎn)的定子,但是當(dāng)然也可以使用兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。FI專利120733中所述的沖擊粉碎機可以提及作為該粉碎設(shè)備的一個例子,盡管還存在著許多其他可選設(shè)備。用粉碎設(shè)備50來粉碎生石灰原則上可以三種方式來進行,或者是全干地通過計量加入一些熟化水到待粉碎的生石灰中,或者通過將熟化所需的整個體積的水計量加入到待粉碎的生石灰中。然后將用粉碎設(shè)備50在熟化液體存在下粉碎的(任選的熟化液體供料用箭頭Wl表示)或者干法粉碎的生石灰從設(shè)備50排出到熟化設(shè)備,其在這種實施方案中有利的是螺旋輸送機(screw) 52。本發(fā)明的最優(yōu)選的實施方案的特征在于供給到粉碎設(shè)備50中的水量最快地升高了生石灰熟化反應(yīng)的溫度。在實際中,這意味著這樣的水量,該水量具有時間來在粉碎設(shè)備中啟動熟化過程,并且基本上完全消耗于該熟化反應(yīng)中。粉碎設(shè)備50將生石灰粉碎成具有大表面積的非常細的粉末。然后水Wl通過粉碎設(shè)備50混合到所述的粉末中,使得熟化反應(yīng)非??斓亻_始,這使溫度非??斓厣摺_@種升高的溫度進一步加速了所述的熟化反應(yīng)。作為一個實際的事實,供給到粉碎設(shè)備50中的水的消耗速率取決于生石灰的品質(zhì),主要取決于它的反應(yīng)性,因此供給來使得溫度升高速率最大化的水Wl的體積必須根據(jù)生石灰的反應(yīng)性來計量給料。換句話說,不值得將比在熟化反應(yīng)中消耗的更多的水供給到粉碎設(shè)備50 中,因為加熱過量的水消耗了能量和減慢了溫度的升高??尚械慕?jīng)驗法則是將所需熟化水的三分之一的水供給到粉碎設(shè)備50,和將其余的水供給到形成熟化設(shè)備的第二部分的螺旋輸送機52中,向其中將熟化液體W2在一個或者幾個階段中引入來熟化生石灰,和因此將氧化鈣轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣。熟化水向螺旋輸送機的供給優(yōu)選設(shè)計為使得待用該螺旋輸送機轉(zhuǎn)移的氧化鈣和氫氧化鈣的漿體的粘度保持在適于所述目的范圍內(nèi),換句話說,該漿體易于用螺旋輸送機移動。對螺旋輸送機52的長度和用于熟化的液體的溫度進行調(diào)整,使得生石灰在螺旋輸送機52中基本上完全熟化。換句話說,生石灰的熟化是根據(jù)本發(fā)明在受控的條件下,通過在粉碎設(shè)備中啟動熟化并且使它在螺旋輸送機或者一些其他的適于該目的的轉(zhuǎn)移裝置中完成來進行的。在輸送/熟化螺旋輸送機52之后,在用于熟化的液體還沒有將石灰乳稀釋到足夠低的干固體含量的情況中,將該石灰乳用液體DW稀釋,并且依靠泵或者不依靠泵將該石灰乳以分選稠度引入到上述的可用的分選/分選器54中,依靠它將大雜質(zhì)從該石灰乳中除去。這些雜質(zhì)也被從所述過程中除去,因為它們幾乎僅包含對終端產(chǎn)品不利的材料。有時候可以將清洗設(shè)備設(shè)置到分選54的廢棄物管線上(可選擇的例子更詳細地結(jié)合圖7的實施方案顯示),依靠它將有用的材料即氫氧化鈣從廢棄物中回收。優(yōu)選將這個分選段54接入到所述過程的這樣的點上,在此氫氧化鈣還根本沒有時間形成顆粒,因此實際上從所述過程中除去了具有至少不適于引入到造紙中的粒度的全部材料。存在著三種可選方式,用于進一步加工來自分選54的接受物,該接受物在實際中是僅含有細粉碎的氫氧化鈣的石灰乳。它可以在分選54之后立即導(dǎo)入到PCC的生產(chǎn)中(或者是單獨的PCC反應(yīng)器或者是纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)),它可以進一步泵送到PCC的生產(chǎn)過程,該生產(chǎn)過程因而可以在單獨的PCC反應(yīng)器中或者在纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中發(fā)生,或者它可以導(dǎo)入到緩沖槽等,其主要目的是平衡生產(chǎn)偏差從而確保到PCC生產(chǎn)的穩(wěn)定的石灰乳流。該緩沖槽自然還可以合適的方式用在纖維網(wǎng)機和石灰熟化二者的生產(chǎn)停頓期間或者在它們之后。最佳地,緩沖槽僅在石灰乳從熟化到PCC生產(chǎn)的輸送中導(dǎo)致幾秒鐘的延遲。因此,在優(yōu)化的條件中,可以用例如分選器54之后的分流管(drop leg)來代替緩沖槽。但是,在后兩種情況中,在將石灰乳用于生產(chǎn)PCC之前,將石灰乳泵送到凈化設(shè)備58,優(yōu)選泵送到旋流凈化,依靠它將任何的氫氧化鈣顆粒從引入到PCC生產(chǎn)中的石灰乳中分離,該氫氧化鈣顆粒已具有形成顆粒的時間并且對于PCC的生產(chǎn)而言是過大的,該石灰乳被引入反應(yīng)器或者纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)或者管道中。超大顆粒是完全可用的材料,因此將它們返回到粉碎設(shè)備50的供料中再次粉碎。上述凈化步驟58可以優(yōu)選包含單個旋流凈化設(shè)備,多個并聯(lián)的旋流凈化設(shè)備或者串聯(lián)的旋流凈化設(shè)備。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的另外一種優(yōu)選實施方案的分選設(shè)置。在該設(shè)置中,將從螺旋輸送機52排出的石灰乳導(dǎo)入到兩步旋流凈化中,在其中將來自第一步驟60的接受物立即帶到PCC的生產(chǎn)中,并且將含有對于PCC生產(chǎn)來說過粗的材料的廢棄物引入到第二旋流凈化步驟62中。將來自第二旋流凈化步驟62的接受物,它實際上僅含有氫氧化鈣聚集體,返回到粉碎設(shè)備50的供料中,和將廢棄物,它幾乎僅含廢石和不適于所述過程的其他材料,導(dǎo)入到清洗螺旋輸送機64。同樣將逆流清洗所需的液體W3供給到清洗螺旋輸送機64,它將廢棄物中可能存在的廢棄氫氧化鈣顆粒沖洗出來,并且該顆粒隨清洗水W3帶到生石灰的熟化中,例如帶到螺旋輸送機52。當(dāng)然,也可以用液體W3來充當(dāng)粉碎設(shè)備50中的生石灰熟化水。將廢石和不適于生產(chǎn)所述終端產(chǎn)品的其他材料從清洗螺旋輸送機64的排出端作為所述過程的廢棄物除去。從上面的描述中應(yīng)當(dāng)注意,旋流凈化步驟60,62 二者均可以包含一個或多個旋流凈化設(shè)備。另外還可以提供比上述兩步更多的凈化步驟。類似地,最后的(在這個實施方案中的第二)凈化步驟的廢棄物的洗滌處理并非本發(fā)明必需的。除了這樣的事實,即使用本發(fā)明的第一實施方案所述的粉碎設(shè)備50通過在熟化之前將生石灰顆粒粉碎成細粉而使得熟化更快之外,還存在這樣的事實,即與更硬的石材(例如石英)或者煅燒的氧化鈣顆粒相比,它典型地更容易將相對軟的石灰石顆粒粉碎成可用的尺寸,由此可以在分選54中將仍然更粗的雜質(zhì)從所述過程中除去。該石灰石顆粒也就是在石灰的燃燒中形成,在其中碳酸鈣被加熱到900-1200度的溫度,目的是將碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳。在燃燒中,一部分的碳酸鈣總是保持為碳酸鹽形式而沒有轉(zhuǎn)化成氧化鈣。但是,這種碳酸鈣完全能夠用作紙張的填料,只要將它粉碎到能用的粒度就行。本發(fā)明所用的粉碎設(shè)備50能夠作這個事情,因此將已經(jīng)粉碎的石灰石,即碳酸鈣,通過(圖6的過程中)分選54和凈化58,并且作為 填料攜帶在最終的產(chǎn)品中。因此本發(fā)明的方法和設(shè)備提高了石灰燃燒所形成的材料的利用率,而沒有放棄任何可用的材料。此外,在不同的實施方案中使用篩子類型的設(shè)備代替上面所示的旋流凈化步驟36和58來除去石灰乳(即氫氧化鈣懸浮液)中的雜質(zhì),這可以作為本發(fā)明另外的實施方案而提及。這樣的篩子類型的設(shè)備可以是振動篩、曲線篩、分選器或者壓力分選器,僅舉幾例。相應(yīng)的設(shè)備自然也適于用作結(jié)合上圖6所示的本發(fā)明實施方案的分選器54。作為用于進行圖5-7的實施方案中的石灰熟化或者用于進行圖7的實施方案中最后的石灰乳凈化步驟的廢棄物的清洗的工藝液體,可以在本發(fā)明中使用常規(guī)的工廠用水(mill water),工廠用水在這里表示用各種方法凈化的原水或者凈化的工廠濾液。但是,作為本發(fā)明方法的一種形式的特征來說,在本發(fā)明中一些未凈化的水也可以用于熟化所述石灰,因此避免了不必要的水凈化或者甚至使用原水。換句話說,該工藝液體可以是超澄清的、澄清的或者霧濁的濾液、白水、來自工藝廢水的濾液、來自漂白的清洗濾液、來自壓機的濾液或者流漿箱儲料或者未稀釋的纖維懸浮液。此外,為了盡可能快地進行熟化,對于本發(fā)明的全部實施方案來說,有利的是在熟化中使用這樣的液體,其處于適于熟化的高溫和/或高的干固體濃度。在上述本發(fā)明的實施方案中,優(yōu)選該液體的溫度應(yīng)該是30-60°C和/或干固體濃度應(yīng)當(dāng)高于30%,來實現(xiàn)高于80度,優(yōu)選高于90度,更優(yōu)選接近100°C或者甚至高于此的熟化溫度,由此使得生石灰的熟化最有效地進行。例如,如果該煅石灰是非常純的,則35度的熟化水能夠?qū)⒏晒腆w含量為17%的生石灰的熟化溫度升高到大約100度。在實際中,生石灰的有效和因此快速的熟化可以體現(xiàn)為最終的結(jié)果是高品質(zhì)的石灰乳,其顆粒形狀和尺寸對于例如PCC的生產(chǎn)是最優(yōu)的。因此,對于總體的經(jīng)濟性而言,熟化水的最佳備選是直接從所述過程中接收的處于工藝溫度的熱液體。液體,無論它是工廠用水或者是如此取自所述過程的液體,也可以依靠適于該目的的加熱設(shè)備,使用例如來自所述過程的次級熱來進一步加熱。各種工藝濾液可以提及作為可用的液體備選超澄清的、澄清的或者霧濁的濾液、白水、來自所述過程的流出水的濾液、來自漂白的清洗濾液、壓機濾液等以及流漿箱儲液和稠度高到5%的未稀釋的紙漿。當(dāng)根據(jù)圖6的流程圖工作時,PCC生產(chǎn)的進行可以由石灰從圖6的料斗30排出到粉碎設(shè)備50中開始,直到在流漿箱流送系統(tǒng)管路中在點46處完成到PCC的基本完全轉(zhuǎn)化為止,優(yōu)選在小于2分鐘,更優(yōu)選小于I分鐘,最佳地是在大約30秒內(nèi)。加工速率自然基于生石灰向小顆粒的快速粉碎,這些小顆粒在螺旋輸送機中快速(優(yōu)選在小于10秒內(nèi),更優(yōu)選在小于5秒內(nèi))熟化,特別是當(dāng)用于熟化的水盡可能熱時更是如此,并且它們形成了如此形狀和尺寸的氫氧化鈣顆粒使得它們在PCC生產(chǎn)中快速地反應(yīng)。在我們進行的測試中,本發(fā)明所生產(chǎn)的石灰乳的平均粒度,用基于沉降技術(shù)的SediGraph方法測得,為1. OMm或者更低,粘度(在固含量為大約15%時)是大約500mPas或者更高且篩渣(直徑超過IOOMffl的顆粒)小于O. 1%。根據(jù)本發(fā)明有利的第二 實施方案,圖8所示,形成了熟化設(shè)備的第二部分并且位于圖6的粉碎設(shè)備50之后的輸送/熟化螺旋輸送機52,更寬泛地視為活塞泵,可以用動力泵(dynamic pump) 70和它后面的壓力管72來代替。在這種情況中,主要的備選是各種離心泵,但是也不排除其他的動力泵。作為適于此目的的泵有利的例子,可以提及的是Discflo-類型的泵,在其中泵送是通過高速旋轉(zhuǎn)的盤式轉(zhuǎn)子來進行的,和常規(guī)的離心泵。Discflo-類型的盤式轉(zhuǎn)子泵70能夠?qū)⒎鬯榈氖疫M一步從粉碎設(shè)備50進行泵送,該石灰已經(jīng)在所述設(shè)備中部分熟化,處于高干固體濃度。盤式轉(zhuǎn)子泵70也形成了壓力,因此在該泵的壓力管路之后的壓力管72中的溫度可以高于100度,甚至高于150度,這產(chǎn)生了這樣的優(yōu)點,即該石灰非??斓厥旎⑶宜纬傻氖胰榈牧6确浅P?。如使用圖6的螺旋輸送機時,使用Discflo泵70時,將熟化所需的液體W2在至少一個,優(yōu)選多個下面的點處引入到粉碎的石灰中在泵前、泵內(nèi)和泵后,除了溫度之外,對于前述實施方案的熟化液體的特征同樣適用于這種實施方案的液體W2。當(dāng)使用輸送/熟化螺旋輸送機時,對于石灰的熟化有利的是如果與泵送結(jié)合引入的液體是足夠熱的(在這種實施方案中,該溫度可以甚至是80-95度,這歸因于泵的壓縮效應(yīng)),使得當(dāng)泵70的壓力管72中熟化期的溫度升高到超過100度時,該石灰的熟化速度最大。將石灰乳稀釋到分選濃度是在實際的熟化反應(yīng)之后適時進行或者在它的最終階段中進行的。
常規(guī)的離心泵也可以用于進一步輸送來自粉碎設(shè)備的粉碎的和部分熟化的石灰。但是,由于離心泵的操作原理,即泵送材料必需低稠度,來自粉碎設(shè)備的粉碎的石灰流必須與熟化液體混合,使得懸浮液的干固體含量是幾個百分比(優(yōu)選約2-6%)。當(dāng)目的是快速熟化該石灰和生產(chǎn)細顆粒石灰乳時,用于稀釋的液體的溫度應(yīng)該盡可能高(優(yōu)選80-95°C )。因為離心泵例如Discflo泵增高了壓力,因此優(yōu)選的是在該泵的壓力管道之后的壓力管中,使溫度升高到高于100度,甚至高于150度。將來自粉碎裝置的粉碎石灰稀釋到離心泵的泵送稠度可以通過如下方式來進行在具有混合器的合適的槽中進行該稀釋,所述的混合器用于在泵之前將來自粉碎裝置的任何可能的石灰顆粒分散到稀釋/熟化水中。另外一種稀釋該粉碎的石灰的方式是將離心泵的供料開口設(shè)置為接近于粉碎設(shè)備的排出開口,使得當(dāng)(優(yōu)選熱的)稀釋/熟化液體引入到所述過程的這個點時,該離心泵進行了必需的分散,并且實際的熟化是在離心泵的壓力管道之后的流道中在升高的壓力和較高溫度進行的。依靠離心泵熟化的這類石灰乳可以直接導(dǎo)入到分選中,或者在需要時它可以稀釋到較低的干固體含量,然而由此必需的稀釋液體的量低于使用Discflo-類型的盤式轉(zhuǎn)子泵時。上面的論述涉及到由煅石灰來生產(chǎn)石灰乳。但是,也可以由水合物來生產(chǎn)石灰乳,該水合物是干的氫氧化鈣。換句話說,它是熟石灰,用于熟化的水全部或者幾乎全部用于熟化反應(yīng)中。由水合物來生產(chǎn)石灰乳是通過如下進行的將水合物在水中溶解到期望的干固體含量和將因此形成的石灰乳引入到本發(fā)明的旋流凈化中,更通常的是經(jīng)由分選立即引入到在纖維網(wǎng)機的流送管道中的PCC生產(chǎn)中。在上面沒有詳細論述將PCC形成到纖維網(wǎng)機的流送管道中的方法。優(yōu)選但非必需地,它是如公開文獻W0-A2-2009103854中詳細描述地進行的。簡而言之,最優(yōu)選PCC的生產(chǎn)是通過如下進行的使用注射混合器(其可以視為以附圖標記38和40指示)將二氧化碳和石灰乳二者引入到纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中,更具體地引入到其管道、設(shè)備或者槽中,依靠該注射混合器兩種化學(xué)品可以實際上均勻混合到纖維儲料中,從而形成用于相互反應(yīng)的最佳條件。因此該反應(yīng)在圖5和6 的附圖標記44所示的反應(yīng)區(qū)長度中非??斓剡M行。圖5和6還顯示了附圖標記為46的計量裝置,依靠它能夠檢查反應(yīng)的進展,在實踐中是檢查反應(yīng)的終止。該計量裝置可以基于例如PH測量,或者傳導(dǎo)率或者斷層分析,僅舉幾例。除了在圖中所示的上游側(cè)上設(shè)置旋流凈化之外,在流送系統(tǒng)的管道中該注射混合器也可以設(shè)置來在混合槽之前、在旋流凈化和氣體分離之間、在氣體分離和流漿箱篩之間或者在流漿箱篩和流漿箱之間引入纖維漿部分。此外,所述的化學(xué)品(任一種或者兩者)在某些情況中也可以引入到流送系統(tǒng)的槽、泵和/或混合器中。應(yīng)當(dāng)注意的是上面僅僅公開了幾個最優(yōu)選的實施方案。因此,很顯然本發(fā)明不限于上述的實施方案,相反它可以在所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)以多種方式應(yīng)用。與各種實施方案結(jié)合公開的特征也可以與本發(fā)明范圍內(nèi)的其他實施方案結(jié)合使用和/或不同的組件可以與所公開的特征相組合,它應(yīng)當(dāng)是期望的和它應(yīng)當(dāng)是技術(shù)上可行的。
權(quán)利要求
1.用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的方法,根據(jù)該方法,將生石灰在粉碎設(shè)備中粉碎,該粉碎設(shè)備形成了熟化設(shè)備的第一部分并且向其中供入熟化所需的一部分水,將該粉碎的生石灰和水的漿體帶到熟化設(shè)備的第二部分中,向其中加入熟化所需的其余的水,并且在其中使生石灰在至少80度的溫度熟化成石灰乳,其后通過從所產(chǎn)生的石灰乳中分離超大顆粒和聚集體對其進行凈化,特征在于 生石灰是在形成所述熟化設(shè)備的第二部分的泵(34;52;70)中或者在它的壓力管(72)中熟化的,使得該生石灰在該泵(34 ;52 ;70,72)或者它的壓力管(72)中的停留時間基本上對應(yīng)于該生石灰熟化所需的時間, 將所產(chǎn)生的石灰乳從該泵(34,52,70)或者它的壓力管(72)供給到凈化(58,60), 在該石灰乳即將引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程之前,除去過大的氫氧化鈣顆粒,和 將該石灰乳引入到位于纖維網(wǎng)機的最終產(chǎn)物或者中間產(chǎn)物的生產(chǎn)線中的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于該石灰乳的熟化是在加壓容積(72)中進行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法,特征在于在從該石灰乳中除去氫氧化鈣聚集體之前,在篩分(36,54)中從該石灰乳中除去雜質(zhì)例如廢石等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法,特征在于在分選(36,54)中,將雜質(zhì)與氫氧化鈣聚集體一起從該石灰乳中除去。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法,特征在于將石灰乳熟化使得熟化設(shè)備的第二部分至少包含熟化螺旋輸送機(52),其中 將粉碎的生石灰和水的漿體從粉碎設(shè)備(50)排出到熟化螺旋輸送機(52), 將熟化所用的液體引入到該熟化螺旋輸送機(52),和 將熟化的石灰從該熟化螺旋輸送機(52)排出。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1-5任一項的方法,特征在于 將粉碎的生石灰和水的漿體從粉碎設(shè)備(50)排出到動力泵(70), 與泵(70)相關(guān)聯(lián)地供給用于熟化生石灰的液體W2, 將所形成的懸浮液用泵(70)增壓,和 將該懸浮液從泵(70)引入到壓力管(72)中,由此生石灰的熟化在泵(70)之后的容積中在升高的壓力和高溫下進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法,特征在于 將粉碎的生石灰和水的漿體從粉碎設(shè)備(50)排出到離心泵(70), 將熟化/稀釋液體W2在泵(70)的入口側(cè)上加入到粉碎的生石灰和水的漿體中。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法,特征在于在將其引入到熟化之前對用于熟化的液體W1、W2、W3進行加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于 將該石灰乳從熟化設(shè)備(52)排出到分選中,以從該石灰乳中分離雜質(zhì), 將該石灰乳帶入到緩沖槽中, 將該石灰乳引入到凈化設(shè)備(58)中,以從該石灰乳中除去氫氧化鈣顆粒,和 將該石灰乳引入到纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,特征在于將氫氧化鈣顆粒再循環(huán)到粉碎設(shè)備的供料中。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法,特征在于將具有至少兩個步驟的旋流凈化設(shè)備用于進行凈化,在它的第一步驟中,將適于生產(chǎn)PCC的石灰乳與廢石和氫氧化鈣聚集體分離,將該廢石和氫氧化鈣聚集體引入到第二步驟中,從這里將該聚集體返回到粉碎設(shè)備(50)的供料中,和將廢石10等從該過程中除去。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法,特征在于還將二氧化碳引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中,并且使得該二氧化碳和石灰乳反應(yīng)來產(chǎn)生沉淀碳酸鈣(PCC)。
13.根據(jù)權(quán)利要求21的方法,特征在于將二氧化碳和石灰乳彼此接近地引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
14.根據(jù)權(quán)利要求22的方法,特征在于使用一個或多個注射混合器(38,40)來引入二氧化碳和/或石灰乳。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法,特征在于將二氧化碳和/或石灰乳引入到纖維網(wǎng)機的流送系統(tǒng)的一部分管道中或者引入到它的泵、混合器、槽等之一中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,特征在于生石灰優(yōu)選是在高于80度的溫度,更優(yōu)選高于100度的溫度熟化的。
17.用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的設(shè)備,該設(shè)備包含作為熟化設(shè)備第一部分的粉碎設(shè)備,其用于粉碎煅石灰并使它與一部分的熟化水混合,該熟化設(shè)備的第二部分,其用于使其余的熟化水與該生石灰混合并使該生石灰熟化來形成石灰乳,和用于凈化石灰乳的設(shè)備,特征在于該設(shè)備包含至少一個泵(52,70)作為該熟化設(shè)備第二部分的部件,以及與它成連續(xù)流連接設(shè)置的、用于從該石灰乳中除去雜質(zhì)的裝置(36,54,58,60,62),和用于將石灰乳引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程的裝置(38)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,特征在于該熟化設(shè)備的第二部分包括活塞泵,優(yōu)選熟化螺旋輸送機(52),或者動力泵(70)和它的壓力管(72)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的設(shè)備,特征在于該動力泵(70)是常規(guī)的離心泵或者盤式轉(zhuǎn)子栗。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,特征在于該熟化設(shè)備另外包括用于從石灰乳中除去氫氧化鈣聚集體和/或者廢石的裝置(36,58,60),該裝置(36,58,60)位于到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程的連接點(38)的緊前方。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求17-20任一項的設(shè)備,特征在于用于將石灰乳供給到PCC的串聯(lián)式生產(chǎn)過程中的裝置包括至少一個注射混合器(38)。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求17-20任一項的設(shè)備,特征在于該設(shè)備包括用于加熱在熟化中所用的液體W1、W2、W3中至少一種的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,特征在于它主要包括生石灰料斗(30)、粉碎設(shè)備(50)、熟化螺旋輸送機(52)、分選設(shè)備(54)、一個或多個旋流凈化器(58)和多個注射混合器(38),依靠分選設(shè)備(54)將無用的材料從石灰乳中除去,依靠凈化器(58)基本上將氫氧化鈣顆粒從石灰乳中除去,依靠混合器(38)將石灰乳引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,特征在于它主要包括生石灰料斗(30)、粉碎設(shè)備(50)、盤式轉(zhuǎn)子泵及其壓力管、分選設(shè)備(54)、一個或多個旋流凈化器(58)和多個注射混合器(38),依靠分選設(shè)備(54)將無用的材料從石灰乳中除去,依靠凈化器(58)基本上將氫氧化鈣顆粒從石灰乳中除去,依靠混合器(38)將石灰乳引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備,特征在于它主要包括生石灰料斗(30)、粉碎設(shè)備(50)、離心泵及其壓力管、分選設(shè)備(54)、一個或多個旋流凈化器(58)和多個注射混合器(38),依靠分選設(shè)備(54)將無用的材料從石灰乳中除去,依靠凈化器(58)基本上將氫氧化鈣顆粒從石灰乳中除去,依靠混合器(38)將石灰乳引入到PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備,其用于將石灰乳串聯(lián)式生產(chǎn)到與纖維網(wǎng)機關(guān)聯(lián)設(shè)置的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。在本發(fā)明的方案中,石灰在至少為80度,優(yōu)選高于85度,更優(yōu)選高于100度的溫度下在熟化設(shè)備(52)中熟化,在即將把該石灰乳引入(38)到PCC生產(chǎn)過程中之前,通過從其中分離過大的氫氧化鈣顆粒來凈化(58)所產(chǎn)生的石灰乳,并且將該石灰乳引入到位于纖維網(wǎng)機(28)的最終產(chǎn)物或者中間產(chǎn)物的生產(chǎn)線中的PCC串聯(lián)式生產(chǎn)過程中。
文檔編號D21H17/70GK103068736SQ201180028825
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者O.英波拉, E.庫卡馬基, J.馬圖拉, P.索利斯馬 申請人:韋坦德科技公司, 芬歐匯川集團