FI122243B - Method and system for grinding wood chips or pulp fibers - Google Patents
Method and system for grinding wood chips or pulp fibers Download PDFInfo
- Publication number
- FI122243B FI122243B FI20090103A FI20090103A FI122243B FI 122243 B FI122243 B FI 122243B FI 20090103 A FI20090103 A FI 20090103A FI 20090103 A FI20090103 A FI 20090103A FI 122243 B FI122243 B FI 122243B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- carrier medium
- chips
- gaseous
- fibers
- vaporous
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksiMethod and system for grinding wood chips or pulp fibers
Esillä oleva keksintö liittyy puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseen. Tarkemmin 5 esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka menetelmä tapahtuu ainakin kahdessa peräkkäisessä jauhamisvaiheessa, joiden läpi puuhake tai massakuidut syötetään kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattoriyksikön ja roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin 10 staattoriyksikköön ja roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejä. Lisäksi, esillä olevan keksinnön kohteena on järjestelmä puuhakkeen tai massakuitujen jauhamiseksi, joka järjestelmä käsittää ainakin kaksi peräkkäistä jauhamisvaihetta, joiden läpi puuhake tai massakuidut kulkevat kantajaväliaineen avulla, jolloin varsinainen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattoriyksikön ja 15 roottoriyksikön välissä tai kahden roottoriyksikön välissä, joihin staattoriyksikköön ja roottoriyksikköön kuuluu jauhatussegmenttejäThe present invention relates to milling wood chips or pulp fibers. More particularly, the present invention relates to a method for milling wood chips or pulp fibers which comprises at least two successive milling steps through which the wood chips or pulp fibers are fed by a carrier medium, wherein the actual milling takes place in a plate interval between the stator unit and rotor unit the stator unit and the rotor unit include refining segments. Further, the present invention relates to a system for milling wood chips or pulp fibers comprising at least two successive milling steps through which the wood chips or pulp fibers pass through a carrier medium, wherein the actual milling takes place in a sheet space between a stator unit and a rotor unit or two rotors. the stator unit and the rotor unit include refining segments
Parannetun jauhatuksen, joka on varustettu lämmöntalteenotolla, ensimmäinen askel oli jauhimen paineistus; ensimmäinen tehtiin 1976 Kaipola-tehtaalla, koeajo-20 mittakaavassa. Tämä parannus hyväksyttiin pian, ja uusi TMP-tehdas toimitettiin ja käynnistettiin 1977 Kaipola-tehtaalla (United Paper Mills). TMP-tehdas, jonka kapasiteetti oli 300 T/d oli varustettu paineistetulla ensimmäisellä vaiheella ja paineistamattomalla toisella vaiheella. Kaipola-tehtaan hyvien kokemusten jälkeen, lämmöntalteenotosta puhtaana höyrynä paperikonetta varten tuli standardikäsite 25 nykypäivän TMP-tehtaita varten.The first step of the improved refinement equipped with heat recovery was pressurization of the refiner; the first was made in 1976 at the Kaipola factory, test run-20 scale. This improvement was soon approved, and a new TMP mill was delivered and started in 1977 at Kaipola Mill (United Paper Mills). The TMP plant with a capacity of 300 T / d was equipped with a pressurized first stage and a non-pressurized second stage. Following the good experience of the Kaipola mill, heat recovery as pure steam for the paper machine became the standard concept for today's 25 TMP mills.
SS
Tyypillinen jauhatusprosessi on termomekaaninen jauhatusprosessi, toisin sanoen OS) <9> TMP-prosessi, tai kemitermomekaaninen jauhatusprosessi, toisin sanoen o CTMP-prosessi, jolloin monivaiheinen jauhatusprosessi tapahtuu TMP- tai äc 30 CMTP-päälinjan yhdessä, kahdessa tai kolmessa jauhamisvaiheessa. Jauhimet voivat ¢5) olla yksilevy- (SD), kaksilevy (DD), kartiolevy- (CD) tai kaksois-jauhimia. Tyypillisesti o g todellinen jauhatus tapahtuu levyvälissä, joka on jauhimen staattorin ja jauhimen (SS) 0 roottorin välissä tai jauhimen kahden roottorin välissä, jolloin roottori saattaa pyöriä 001 välillä 1500 -1800 r/min. Sekä staattoriyksikkö että roottoriyksikkö, jotka on tehty 35 edullisesti erikois- metalliseoksesta, käsittää jauhatussegmenttejä, joilla on erilaisia 2 geometrisia muotoja erityisten vaikutusten aiheuttamiseksi virtaukseen ja ominaisenergian- kulutukseen (SEC) ja massan ominaisuuksiin ja puuhakkeen tai massakuitujen jakaumaan.A typical refining process is a thermomechanical refining process (i.e., OS) <9> TMP process, or a chemothermomechanical refining process, i.e., a CTMP process, whereby the multistage refining process occurs in one, two, or three refining steps of the TMP or äc CMTP main line. The refiners ¢ 5) can be single disc (SD), dual disc (DD), conical disc (CD) or dual refiners. Typically, o g actual milling takes place in the gap between the stator of the refiner and the rotor of the refiner (SS) 0 or between two rotors of the refiner, whereby the rotor may rotate 001 between 1500 and 1800 rpm. Both the stator unit and the rotor unit, preferably made of a special alloy, comprise refining segments of various geometric shapes to cause special effects on flow and specific energy consumption (SEC) and pulp properties and the distribution of wood chips or pulp fibers.
5 Kantajaväliaine, jota syötetään jauhimeen esikuumennetun hakkeen kuljettamiseksi prosessissa, on tyypillisesti vettä tai muuta juoksevaa ainetta. Jauhatussegmenteillä on erilaisia geometrisia muotoja, jolla on erityistä vaikutusta massan ja höyryn virtaukseen ja SEC:een, massakuitujen jakaumaan ja massan omaisuuksiin.The carrier medium fed to the refiner for transporting the preheated chips in the process is typically water or other fluid. The refining segments have various geometric shapes that have a particular effect on the mass and vapor flow and SEC, the mass fiber distribution and the mass properties.
10 Viitataan julkaisuun “TAPPI”, joka kantaa otsikkoa “MEASURED MASS AND HEAT BALANCE OF THE TANDEM TMP LINE” ja jonka ovat laatineet Esa Viljakainen -Finland, Roland Pehrsson - Finland, Timo Sopanen - Finland and Markku Perkola -Finland, TMP-jauhatusprosessilinjan suunnitteluperusteiden esittämiseksi. Yleisesti, tämä julkaisu esittää Jämsänkosken TMP-laitoksen TMP-jauhatuslinjan kokonais-15 taseet. Tulokset ja laskelmat perustuvat mittauksiin käyttäen konventionaalisia virtaus-, paine- ja lämpötilailmaisimia ja TMP-laitoksen prosessinohjausjärjestelmää. TMP-laitoksen viisi jauhatuslinjaa (SD-60, 6.5 MW) käynnistettiin 1981 kapasiteetilla 575 t/d. Kuudes jauhatuslinja lisättiin 1984. TMP-laitos tuottaa joko ditioniitti- tai peroksidi-valkaistua TMP:tä joko PM4:ää ja/tai PM5:tä varten. 1985 PM4 tuotti erilaisia 20 päällystettyjä, puutasisältäviä offset-papereita ja PM5 tuotti SC-aikakausilehtipapereita. Lämmöntalteenotto käsitti lamellilämmönsiirtimen likaisen, korkeapainehöyryn konvertoimiseksi puhtaaksi höyryksi ja lämmönsiirtimen tehdasveden kuumentamiseksi likaisella, matalapaineisella höyryllä. Talteensaatu, puhdas höyry käytettiin PM5:ssä. 50 - 60 %:n osa kokonaishöyryn tarpeesta otettiin talteen TMP-höyryllä.10 Reference is made to the publication "TAPPI" entitled "MEASURED MASS AND HEAT BALANCE OF THE TANDEM TMP LINE" by Esa Viljakainen - Finland, Roland Pehrsson - Finland, Timo Sopanen - Finland and Markku Perkola - Finland, Design of TMP Grinding Process Line presentation. In general, this publication presents the total 15 balance sheets of the TMP mill line at the TMP plant in Jämsänkoski. The results and calculations are based on measurements using conventional flow, pressure and temperature sensors and a TMP plant process control system. Five milling lines (SD-60, 6.5 MW) of the TMP plant were launched in 1981 with a capacity of 575 t / d. A sixth mill line was added in 1984. The TMP plant produces either dithionite or peroxide bleached TMP for either PM4 and / or PM5. 1985 PM4 produced a variety of 20 coated, wood-containing offset papers and PM5 produced SC magazine papers. The heat recovery consisted of a lamellar heat exchanger to convert the dirty high pressure steam to pure steam and to heat the heat exchanger factory water with dirty, low pressure steam. The recovered pure steam was used in PM5. 50 to 60% of the total steam requirement was recovered by TMP steam.
25 Lämpöä matalapaineisesta lämmöntalteenotosta käytettiin ulkopuolisen ^ voimalaitoksen syöttöveden lämmitykseen.Heat from low pressure heat recovery was used to heat the feed water from an external power plant.
<D><D>
CRUCRU
IIII
(SS) <o> Harkitaan eri optioita TMP:n lämmön talteenotolle. Paperikonetta varten lämmön <d> talteenottoa voitaisiin lisätä 70 %:iin koko jauhatusenergiasta. TMP-saannon £c 30 perusperiaate perustuu tosiasiaan, että suunnilleen 70 % päälinjan jauhinten(SS) <o> Consider different options for TMP heat recovery. For a paper machine, heat recovery <d> could be increased to 70% of the total refining energy. The basic principle of the TMP yield of £ c 30 is based on the fact that approximately 70% of the main line refiners
OLOL
hukkalämmöstä voidaan saada talteen puhtaana höyrynä paperikonetta varten, o g Käytännössä, tämä on tarkistettu monissa sovelluksissa. Kun tarvitaan tehokkaampaa (SS) o lämmön talteenottoa, pitäisi kuitenkin myös tietää täsmällisemmin lämpöhukat ja 0511 TMP-laitoksen lämpö-tase.waste heat can be recovered as pure steam for the paper machine, o g In practice, this has been verified in many applications. However, when more efficient (SS) o heat recovery is needed, one should also know more precisely the heat loss and the heat balance of the 0511 TMP plant.
35 3 TMP-laitoksen tapauksessa, joka on julkaistu julkaisussa “TAPPI”, useita prosessiarvoja saatiin prosessin ohjaus-/informaatiojärjestelmästä (Honeywell TDC-2000). Virtausmittaukset tehtiin käyttäen venturiputkia, rotametrejä ja pinnantasomittareita. Hieman ongelmia ilmeni erityisesti prosessin höyryvirtausten 5 mittauksissa johtuen höyryn mukanaan kuljettamista kondenssinestepisaroista. Myös kuituvirtausten mittaukset jauhinten välillä epäonnistuivat johtuen venturiputki-mittauksen virheestä. Tuotantoastetta korreloitiin esilämmittimien syöttöruuvin pyörimisnopeudella. Painearvot saatiin tarvittaessa valvontajärjestelmästä. Lämpötilat mitattiin käyttäen termoelementtejä ja lämpömittareita. Erillisten kuituvirtausten 10 koostumukset laskettiin erillisistä näytteistä ja laboratoriokokeilla. Sekä laimennus-veden (syklonisuihkeet ja jauhimen laimennus) että kiertoveden lämpötila oli 61 °C. Keskimääräinen tuotantoaste testien aikana oli 102 ±2 t/d ja päälinjan jauhinten SEC:n energia-arvot ja Canadian Standard Freeness (CSF) taso olivat kolmen koepäivän aikana: SEC 2045 kWh/t ja vastaavasti CSF 105 ml.35 3 In the case of a TMP plant published in TAPPI, several process values were obtained from the process control / information system (Honeywell TDC-2000). Flow measurements were made using venturi tubes, rotometers, and surface gauges. Slight problems were encountered, in particular, in the measurement of process steam flows 5 due to the condensation liquid droplets carried by the steam. Fiber flow measurements between refiners also failed due to an error in venturi measurement. The production rate was correlated with the rotation speed of the preheaters feed screw. The pressure values were obtained from the monitoring system where necessary. Temperatures were measured using thermocouples and thermometers. The compositions of the individual fiber streams 10 were calculated from discrete samples and laboratory tests. The temperature of both dilution water (cyclone sprays and dilution of refiner) and circulating water was 61 ° C. The average production rate during the tests was 102 ± 2 t / d and the SEC energy values of the mainline refiners and the Canadian Standard Freeness (CSF) level over three test days were: SEC 2045 kWh / t and CSF 105 ml respectively.
15 US patentti 7300540 paljastaa järjestelmän ja menetelmän puuhakkeen TMP-jauhatusprosessia varten. Tämän julkaisun oppien mukaisesti, jauhettavaa haketta saadaan altistamalla se höyryn vaikutukselle hakkeen pehmentämiseksi, puristavasti hajottamalla ja poistamalla vettä pehmenneestä hakkeesta 20 kiintoainepitoisuuteen, joka on yli 55 % ja liuottamalla hajotettua haketta, josta on poistettu vettä, pitoisuuteen, joka on välillä noin 30 - 55 %. Materiaali hajotetaan kuiduiksi osittain hajottamalla. Liuotettu materiaali syötetään pyörivään, primaariseen levyjauhimeen, jossa jokaisessa vastakkaisista levyistä on sisempi rengas, joka muodostuu tangoista ja urista, ja ulompi rengas, joka muodostuu tangoista ja urista.US Patent 7,300,540 discloses a system and method for a wood chips TMP milling process. In accordance with the teachings of this publication, the grindable chips are obtained by exposure to steam to soften the chips, compressively decompose and remove water from softened chips to a solids content of greater than 55% and to dissolve disintegrated chipped chips at a concentration of about 30 to 55%. . The material is broken down into fibers by partial decomposition. The dissolved material is fed to a rotary primary disc refiner, each of the opposing discs having an inner ring formed by bars and grooves, and an outer ring formed by bars and grooves.
25 Osittain hajotettu hake hajotetaan kuiduiksi olennaisesti täydellisesti hajotuksella ^ sisemmässä renkaassa ja syntyvät kuidut fibrilloidaan ulommassa renkaassa.The partially degraded chips are disintegrated into fibers substantially completely by disintegration in the inner ring and the resulting fibers are fibrillated in the outer ring.
<o><O>
Puristava hajotus, vedenpoisto ja liuotus voidaan toteuttaa yhdessä integroidussa (SS) laitteen osassa, joka on välittömästi primaarisen jauhimen ylävirran puolella, ja o fibrillointi saadaan aikaan myös primaarisessa jauhimessa vain yksien toistensa S 30 suhteen pyörivien levyjen välissä.Compression leaching, dewatering, and leaching can be accomplished in one integral (SS) device portion immediately upstream of the primary refiner, and fibrillation is also achieved in the primary refiner with only one of the rotating plates relative to each other.
0 <53 ^ US patentti 6458245 paljastaa puuhakkeen CTMP-jauhatusprosessin. Tämän (SS) o julkaisun oppien mukaan saadaan absorboivaa, kemitermomekaanista massaa, jokaU.S. Patent No. 6,558,245 discloses a CTMP milling process for wood chips. The teachings of this (SS) o document provide an absorbent, chemitermomechanical pulp which
(RU(RU
on tuotettu lignoselluloosamateriaalista, jonka puutuotto on yli 88 % ja jonka alhainen 35 pihkasisältö on alle 0,15 % ja jonka pitkäkuitusisältö on yli 70 % ja jonka 4 lyhytkuitusisältö on alle 10 % ja jonka lastusisältö on alle 3, saadaan tämän julkaisun oppien mukaan. Menetelmään massan tuottamiseksi kuuluvat vaiheet: materiaalin kyllästäminen, esilämmitys, defibrointi ja pesu. Lastujen kyllästäminen ja esilämmitys tapahtuvat kaikki yhdessä ja samassa astiassa, minkä ajallinen yhteiskesto on 5 enintään 2 minuuttia, edullisesti enintään 1 minuuttia, edullisemmin enintään 0,5 minuuttia; käyttäen lämmintä kyllästysnestettä, jonka lämpötila on ainakin 100 °C, edullisesti ainakin 130 °C ja edullisemmin lämpötila on olennaisesti sama kuin lämpötila esilämmitysprosessissa; ja hake esikuumennetaan lämpötilassa, joka on välillä 150 °C -175 °C, edullisemmin välillä 160 °C -170 °C. Defibrointi toteutetaan 10 energiatuonnilla, jonka määrä on enintään puolet siitä energiatuonnista, joka tarvitaan defibrointiin, kun esilämmitys ja defibrointi toteutetaan lämpötilassa 135 °C.is produced from lignocellulosic material having a wood yield of more than 88%, a low 35 resin content of less than 0.15%, a long fiber content of more than 70% and a 4 short fiber content of less than 10% and a chip content of less than 3. The process for producing the pulp includes the steps of impregnating the material, preheating, defibrating and washing. The impregnation and preheating of the chips are all carried out in one and the same vessel, the total duration of which is from 5 to 2 minutes, preferably to 1 minute, more preferably to 0.5 minutes; using a warm impregnating fluid having a temperature of at least 100 ° C, preferably at least 130 ° C, and more preferably the temperature is substantially the same as the temperature in the preheating process; and preheating the chips at a temperature between 150 ° C and 175 ° C, more preferably between 160 ° C and 170 ° C. Defibration is accomplished by 10 energy imports, up to half the amount of energy required for defibration when preheating and defibration is performed at 135 ° C.
Suurta sähköenergian kulutusta (SEC) mekaanisessa kuidutuksessa on pidetty kaikkien mekaanisten kuidutusprosessien, kuten TMP- ja CTMP-jauhatusprosessien 15 vakavana haittana ja ongelmana, erityisesti kun kyse on Softwood (SW) lajeista. Kuitenkin, kasvavat raakamateriaalikustannukset ja pääomakustannukset suosivat mekaanista kuidutusta kemialliseen kuidutukseen verrattuna. Erityisesti TMP-prosessi ja CTMP-prosessi ovat tulossa suositummaksi ja suositummaksi, niiden hyvien kuituominaisuuksien ja osittain koska höyryä saadaan talteen suuria määriä.High electrical energy consumption (SEC) in mechanical pulping has been identified as a serious disadvantage and problem of all mechanical pulping processes, such as TMP and CTMP refining processes, especially for Softwood (SW) species. However, increasing raw material costs and capital costs favor mechanical pulping over chemical pulping. In particular, the TMP process and the CTMP process are becoming more and more popular, due to their good fiber properties and partly because of the large amounts of steam recovered.
2020
Johtuen suuresta pyörteilystä, energiatehokkuus on suhteellisen alhainen, eri lähteissä on arvioitu, että vähemmän kuin 5 % primaarienergiasta menee varsinaiseen kuitujen prosessointiin. Loppu energia menee laimennusveden höyrystämiseen ja kitkaan ja muihin häviöihin.Due to the high turbulence, energy efficiency is relatively low, it is estimated from various sources that less than 5% of the primary energy goes to the actual processing of the fibers. The rest of the energy goes to the dilution water for steam and friction and other losses.
25 ^ Pääasiallinen syy suureen SEC:een on "takaisinpuhallushöyry", joka virtaa o takaisinpäin levyvälistä kohti hakkeen/massan syöttöä, mikä siten aiheuttaa suuren OS) <9> määrän "hyödytöntä" pyörteily- ja sekoitustyötä. Tämän takaisinpuhallushöyryn o aiheuttaa laimennusveden höyrystäminen jauhatusvyöhykkeessä. Jotkin tutkimukset ϊ 30 (Esko Härkönen, JAMA-project 1992 - 1999) väittävät, että 50 % kokonaisenergiasta ^ kulutetaan tässä "sekoitus/syöttö" vyöhykkeessä ja vain 50 % todellisessa jauhatus pa) g vyöhykkeessä. Jotkin muut tutkimukset (Hans-Olof Backlund, Lie Thesis) väittävät,25 ^ The main reason for the high SEC is the "back blowing steam" that flows o backwards from the plate gap toward the chip / pulp feed, thus causing a large amount of OS) <9> to "useless" vortexing and mixing. This back-blowing steam is caused by evaporation of the dilution water in the grinding zone. Some studies ϊ 30 (Esko Härkönen, JAMA-project 1992 - 1999) claim that 50% of the total energy is consumed in this "mix / feed" zone and only 50% in the actual refining zone pa) g. Some other studies (Hans-Olof Backlund, Lie Thesis) claim
<SD<SD
o että 85 % kulutetaan jauhatusvyöhykkeessä.o that 85% is consumed in the milling zone.
osu 5part 5
Esillä olevan keksinnön yhtenä päämääränä on eliminoida tai ainakin olennaisesti vähentää tunnetun tekniikantason ongelmia ja heikkouksia. Esillä olevan keksinnön toisena päämääränä on eliminoida tai vähentää “takaisinpuhallushöyry” ilmiötä, jonka aiheuttaa veden haihduttaminen, jota vettä käytetään tekniikantason mukaisesti 5 jauhatusprosessissa kantajaväliaineena. Esillä olevan keksinnön kolmantena päämääränä on vähentää tunnetun tekniikantason mukaisen jauhatusprosessin suurta SEC:ta. Esillä olevan keksinnön erään aspektin mukaisesti, neljäntenä päämääränä on aikaansaada uusi ja keksinnöllinen menetelmä puuhakkeen tai kuitujen jauhamiseksi. Esillä olevan keksinnön erään toisen aspektin mukaisesti, viidentenä 10 päämääränä on aikaansaada uusi ja keksinnöllinen järjestelmä puuhakkeen tai kuitujen jauhamiseksi.One object of the present invention is to eliminate, or at least substantially reduce, the problems and weaknesses of the prior art. Another object of the present invention is to eliminate or reduce the "back-blowing steam" phenomenon caused by the evaporation of water which is used in the prior art as a carrier medium in the grinding process. A third object of the present invention is to reduce the high SEC of the prior art grinding process. According to one aspect of the present invention, a fourth object is to provide a novel and inventive method for milling wood chips or fibers. According to another aspect of the present invention, a fifth object is to provide a novel and inventive system for milling wood chips or fibers.
Yleisesti, esillä olevan keksinnön päämäärät voidaan saavuttaa alussa kuvatulla menetelmällä, esimerkiksi siten, että kaasumaista kantajaväliainetta tai höyrymäistä 15 kantajaväliainetta hyödynnetään peräkkäisissä vaiheissa kantajaväliaineen ja hakkeen/kuitujen sekoituksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että hake tai kuidut ja kaasumainen tai höyrymäinen kantajaväliaine syötetään erillisinä jauhimeen syöttövä I i n ei I lä.In general, the objects of the present invention may be achieved by the method described above, for example, by utilizing gaseous carrier medium or vaporous carrier medium in successive steps to introduce a mixture of carrier medium and chips / fibers in a refining process and no I didn't.
20 Yleisesti, esillä olevan keksinnön päämäärät voidaan saavuttaa alussa kuvatulla järjestelmällä, esimerkiksi siten, että kantajaväliaine on kaasumainen kantajaväliaine tai höyrymäinen kantajaväliaine kantajaväliaineen ja hakkeen tai kuitujen seoksen syöttämiseksi jauhatusprosessissa, ja että syöttövälineet on järjestetty syöttämään erillisinä haketta tai kuituja ja kaasumaista tai höyrymäistä kantajaväliainetta 25 jauhimeen.In general, the objects of the present invention may be achieved by the system described above, for example, that the carrier medium is a gaseous carrier medium or a vaporous carrier medium for feeding the carrier medium and chips or fibers in the milling process .
o Täten esillä oleva keksintö perustuu perusajatukseen, että mitään nestemäistä OS) <9> liuotinta tai laimennusvettä ei käytetä, vaan nestemäinen liuote korvataan o kaasumaisella tai höyrymäisellä väliaineella monivaiheisessa jauhatusprosessissa, ä 30 joka on edullisesti monivaiheinen TMP-jauhatusprosessi tai monivaiheinen ¢5) CTMP-jauhatusprosessi. Esillä olevan keksinnön mukaisesti, vesihöyryä käytetään <a> g höyrymäisenä kantaja- väliaineena ja paineilmaa (tai ilman ja kaasun seosta)o Thus, the present invention is based on the basic idea that no liquid OS) <9> solvent or diluent is used, but the liquid solvent is replaced by o gaseous or vaporous medium in a multi-stage refining process, or 30 which is preferably a multi-stage TMP refining process or milling process. According to the present invention, water vapor is used as <a> g vaporous carrier medium and compressed air (or a mixture of air and gas)
(SD(SD
o käytetään kaasumaisena kantajaväliaineena.o is used as a gaseous carrier medium.
asu 6asu 6
Esillä olevan keksinnön eduista voidaan todeta seuraavaa. Jauhimen laimennusveden haihtuminen vältetään. Primaarinen sähköenergiankulutus laimennusveden haihdutuksessa minimoidaan tai jopa eliminoidaan. SEC voitaisiin laskea tasolle 25 % suhteessa tekniikantasoon (ainakin teoriassa), jolloin energiansäästöpotentiaali voisi 5 olla jopa 75% (SW-TMP). Korkea jauhatuspitoisuus (osa hakkeen/puun sisältämästä vedestä on haihdutettu) voisi edelleen parantaa jauhatustehokkuutta. Ilmanvirtausta jauhimen läpi voidaan säätää muuttuvalla kompressorin nopeudella; tämä antaa uusia mahdollisuuksia käytännön jauhinsäätöön. Alhaisempi systeemin lämpötila saattaa lisätä massan kirkkautta päälinjajauhimen jälkeen, valkaisuaineita, kuten vetyperoksidi, 10 otsoni voitaisiin käyttää jauhinvalkaisussa, mikä saattaa synnyttää jossain määrin pääomasäästöä. Jotkut uuteaineet, kuten piki jne., voidaan hapettaa, mikä tekee uuteaineesta enemmän liukoista ja helpommin poispestävää, mikä antaisi lisää mahdollisuuksia käyttää esimerkiksi mäntyä raaka-aineena puuta sisältäviä papereita varten 15The advantages of the present invention may be as follows. Evaporation of the diluent water from the refiner is avoided. Primary electricity consumption during evaporation of the dilution water is minimized or even eliminated. The SEC could be lowered to 25% relative to the state of the art (at least in theory), whereby the energy saving potential could be up to 75% (SW-TMP). A high grinding content (some of the water in the chips / wood has been evaporated) could further improve the grinding efficiency. The air flow through the refiner can be controlled at a variable compressor speed; this provides new opportunities for practical refinement control. Lower system temperatures may increase the brightness of the pulp after the mainline refiner, bleaching agents such as hydrogen peroxide, ozone could be used in the refiner bleaching, which may lead to some capital savings. Some extracts, such as pitch, etc., can be oxidized, which makes the extract more soluble and easier to wash, which would give more opportunities to use pine as a raw material for wood-containing papers, for example.
Koskien esillä olevan keksinnön etuja, on vielä syytä todeta seuraavaa. TMP- tai CTMP-prosessissa mekaanisen massan laadulla voi olla merkitystä, on oletettavaa, että TMP-prosessissa SW-kuitupituus todennäköisesti lyhenee mutta CTMP:ssä HW:llä ei ole merkitystä. Varmastikin, koko jauhatuslaitoksen kokonaisenergia-20 taseeseen on suuri vaikutus sillä, että lämmöntalteenotossa synnytetään vähennetty määrä höyryä, joka vastaa höyryn määrää, joka olisi korvattava muulla tavoin. Tämä voi parantaa bio-materiaalin tai jätteen hyödyntämistä polttoaineena laitoksen lämmön ja energiantuotantoa varten. Primaarinen energiatarve (MWh/t - tuote) markkina-selluloosaa, -paperia tai -kartonkia varten laskee.Regarding the advantages of the present invention, it should be further noted. In the TMP or CTMP process, the quality of the mechanical pulp may play a role, it is assumed that in the TMP process the SW fiber length is likely to be reduced, but in CTMP the HW is not important. Certainly, the total energy-20 balance sheet of the refinery as a whole is greatly affected by the production of a reduced amount of steam in the heat recovery, which corresponds to the amount of steam that should be replaced by other means. This can improve the utilization of bio-material or waste as fuel for the plant's heat and power production. The primary energy requirement (MWh / t product) for market cellulose, paper or board is falling.
25 ^ Edellä mainitut ominaispiirteet ja muut esillä olevan keksinnön olennaiset erityispiirteet <D> on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa ja niitä on lisäksi selitetty seuraavassa SS) <9> selityksen erityisessä osassa.The above-mentioned features and other essential features of the present invention are defined in the appended claims and further described in the following specific part of the description of SS) <9>.
<D> ac 30 Esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa selityksen erityisessä osassa sen ¢5) edullisina pidettyjen suoritusmuotojen avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: <a> ^ FIG.1 esittää tekniikantason mukaista jauhatusprosessia, jossa kantajaväliaine on<D> ac 30 The present invention will be described in the following specific part of the specification, with reference to preferred embodiments thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: <a> ^ FIG.1 illustrates a prior art grinding process wherein the carrier medium is
(SD(SD
S vesi, o FIG.2 esittää esillä olevan keksinnön ensimmäinen suoritusmuodon mukaista 35 jauhatusprosessia, kun paineilmaa käytetään jauhatusprosessissa kantajaväliaineena, 7 FIG.3 esittää esillä olevan keksinnön ensimmäinen suoritusmuodon mukaista jauhatusprosessia, kun höyryä käytetään jauhatusprosessissa kantajaväliaineena, FIG.4 esittää erästä edullista jauhinyksikköä, toisin sanoen “PeriFeederiä”, jota voitaisiin käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen 5 kantajavälineen seos kuvion FIG.2 tai kuvion FIG.3 jauhatusvaiheisiin, ja FIG.5 esittää toista edullista jauhinyksikköä, toisin sanoen “modifioitua PeriFeederiä”, jota voitaisiin käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen kantajavälineen seos kuvion FIG.2 tai kuvion FIG.3 jauhatusvaiheisiin.FIG. 2 illustrates a grinding process according to a first embodiment of the present invention when compressed air is used as a carrier medium in the grinding process; FIG. 3 illustrates a grinding process according to a first embodiment of the present invention when steam is used as a carrier medium in the milling process; in other words, a "PeriFeeder" which could be used to supply a mixture of chips / fibrous material and gaseous / vaporous carrier means to the milling steps of FIG.2 or FIG.3, and FIG.5 shows another preferred refining unit, i.e. a "modified PeriFeeder" used to supply a mixture of chips / fibrous material and gaseous / vaporous carrier means to the grinding steps of FIG. 2 or FIG. 3.
10 Esillä olevan keksinnön perusajatuksen paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan kuvioon FIG.1, joka esittää tekniikantason mukaista TMP-jauhatuslinjaa Jämsänkosken tehtaalla. TMP-linjaan kuuluu esilämmitysyksikkö 10 ja ensimmäinen jauhin 22 ja höyryn erotussykloni 23 ja toinen jauhin 32 ja separaattoriväline, kuten haihdutussykloni 7 ja ulospuhallusputkisto ja vastaanottosäiliö 12 erotetun 15 hake-/massamateriaalin vastaanottamiseksi haihdutussyklonista 710 for a better understanding of the basic idea of the present invention, reference is made to FIG. 1, which shows a prior art TMP milling line at the Jämsänkoski mill. The TMP line includes a preheating unit 10 and a first refiner 22 and a vapor separation cyclone 23 and a second refiner 32 and a separator means such as an evaporation cyclone 7 and a blow-off piping and receiving tank 12 for receiving the separated chips / pulp material from the evaporation cyclone 7
Kuvion FIG.1 mukaisenjauhatuslinjan tuotantoa voidaan säätää ohjaamalla puuhakkeen, jota on kuumennettu esilämmittimellä 10, ja veden seoksen, jonka lämpötila on 70 °C, syöttöruuvin pyörimisnopeutta ensimmäiseen jauhatusvaiheeseen 20 2. Jauhatusastetta (esim. Canadian Standard Freeness, CSF) tai ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 ja toisen jauhatusvaiheen 3 energiankulutuksia voidaan ohjata säätämällä jauhinten 22, 32 levyvälejä. Viipymäajan pitämiseksi levyvälissä millisekunneissa, massa pakotetaan ulos jauhinten levyväleistä laimennusveden ja keskipakovoimien avulla ja jauhimissa muodostuneen höyryn avulla. Laimennusvettä, 25 jonka lämpötila on noin 83 °C, syötetään sekä ensimmäiseen jauhimeen 22 että ^ toiseen jauhimeen 32. Energiankulutustasoa voidaan muuttaa myös laimennusveden o avulla ja täten hake-/massasisällön paksuutta jauhatusvyöhykkeessä voidaan säätää, (SS) o jotta massaa saadaan ulos jauhimesta 22, 32 ja voidaan puhaltaa puhalluslinjaan 9 o mielekkäällä virtausnopeudella, joka on välillä 30 - 60 m/s.The production of the refining line of FIG. 1 can be controlled by controlling the rotation speed of the wood chips heated by the preheater 10 and the water screw at 70 ° C to the first refining step 2. The refining degree (e.g. Canadian Standard Freeness, CSF) or the energy consumption of the second refining step 3 can be controlled by adjusting the plate gaps of the refiners 22, 32. In order to maintain a residence time in milliseconds, the pulp is forced out of the fins of the refiners by means of dilution water and centrifugal forces and steam generated in the refiners. Dilution water 25 having a temperature of about 83 ° C is supplied to both the first refiner 22 and the second refiner 32. The energy consumption level can also be varied by the dilution water o, thereby adjusting the chips / pulp content in the refining zone to (SS) o , 32 and can be blown to the blowing line 9 o at a meaningful flow rate of 30 to 60 m / s.
S 30 m.S 30 yrs.
^ Esillä olevan keksinnön perusajatuksen mukaisesti, vettä ei käytetä peräkkäisissä o g jauhimissa jauhettavan materiaalin kantajaväliaineena. Kun jauhamisessa käytetäänIn accordance with the basic idea of the present invention, water is not used as a carrier medium for the material to be refined in successive refiners. When used in grinding
<SD<SD
o kaasumaista kantajaväliainetta. kuten paineilmaa, tai höyrymäistä kantajaväliainetta, 031 kuten höyryä, tai kaasun ja höyryn seosta, ei ole syytä miettiä hallintaa ja säätöä.o gaseous carrier medium. such as compressed air, or a vaporous carrier medium, 031 such as steam, or a gas / steam mixture, there is no need to think about control and regulation.
35 Voidaan olettaa, että edellä selitetyt yleiset ohjausperiaatteet pysyvät voimassa. Jos 8 kantajaväliaine on kaasumainen väliaine, kuten paineilma, tai höyrymäinen kantajaväliaine, kuten vesihöyry, kaasumaisen väliaineen tai höyrymäisen väliaineen virtausta on kuitenkin mahdollista hallita ohjaamalla hakkeen/massan viipymäaikaa jauhimen levyvälissä tai ohjaamalla puhalluslinjan 9 virtausnopeutta. Tällöin on 5 edullista, että kaasua tai höyryä syötetään järjestelmässä eri paikkoihin, jotka ovat edullisesti ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 syöttölinja 811 ja toisen jauhatusvaiheen 3 syöttölinja 813 ja puhalluslinja 9. Yksinkertaistaen, energiakulutus hakkeen/massan jauhatuksessa on sana kuin ’’jauhatusimpulssilukumäärä x viipymäaika”, Tällöin viipymäaikaa jauhatusyksikössä on mahdollista ohjata kaasuvirtauksen tai 10 höyryvirtauksen määrällä. Toisin sanoen, on mahdollista maksimoida järjestelmän energiakulutus hakkeen ja kuitunippujen muodonmuutokseen, "periaatteessa", koska energiaa ei kulu lainkaan laimennusveden haihduttamiseen.35 It can be assumed that the general guiding principles explained above remain valid. However, if the carrier medium 8 is a gaseous medium, such as compressed air, or a vaporous carrier medium, such as water vapor, the flow of the gaseous medium or vaporous medium can be controlled by controlling the chip / pulp residence time in the refiner plate gap or by controlling the flow rate. Thus, it is preferable that the gas or steam is fed into the system at different locations, preferably the feed line 811 of the first refining step 2 and the feed line 813 and the blow line 9 of the second refining step 3. Simply, the energy consumption in chipping / pulp milling is it is possible to control the residence time in the refining unit by the amount of gas flow or 10 steam flows. In other words, it is possible to maximize the energy consumption of the system for the deformation of the chips and fiber bundles, "in principle", since no energy is consumed in evaporating the dilution water.
Kaasu-/höyryvirtaus on tarkoitus syöttää jauhatusvyöhykkeeseen pitkin levysegmentin 15 jauhatussegmentin uria. Sitten, ideaalitapauksessa, massa kulkee jauhimen levyväliin ja kaasu/höyry virtaa jauhatussegmentin urissa.The gas / vapor flow is to be introduced into the refining zone along the grooves of the refining segment 15 of the plate segment. Then, ideally, the pulp passes into the plate gap of the refiner and gas / steam flows in the grooves of the refining segment.
Viitataan kuvioon FIG.2, jossa paineilmaa käytetään kantajaväliaineena. Ensimmäinen syöttöyksikkö 21, toisin sanoen ensimmäinen PeriFeeder21, joka on järjestetty 20 ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 yhteyteen, vastaanottaa ensimmäisen kantajaväliaineen syöttölinjan 811 kautta paineilmaa, jota käytetään kantajaväliaineena, ja jauhettavaa puuhaketta tai massakuituja hakkeen/kuitujen syöttölinjan 11 kautta. Ensimmäinen PeriFeeder21 erottelee puuhakkeen tai massakuidut ja paineilman toisistaan ja Peri Feeder syöttää paineilman ja 25 hakkeen/kuidut toisistaan erillään ensimmäiseen varsinaiseen jauhimeen 22.Referring to FIG. 2, compressed air is used as a carrier medium. The first feed unit 21, i.e., the first PeriFeeder21 arranged in connection with the first milling step 2, receives through the first carrier medium feed line 811 the compressed air used as the carrier medium and the pulverized wood chips or pulp fibers through the chips / fiber feed line 11. The first PeriFeeder21 separates the wood chips or pulp fibers and the compressed air, and the Peri Feeder feeds the compressed air and the 25 chips / fibers separately to the first main refiner 22.
^ Paineilman ja hakkeen/kuitujen seoksen virtaus ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 1 o toiseen jauhatusvaiheeseen 2 tapahtuu päävirtauslinjan 9 kautta. Toinen (SS) <9> jauhatusyksikkö 31, toisin sanoen toinen PeriFeeder, joka on järjestetty toisen <d> jauhatusvaiheen 3 yhteyteen, vastaanottaa päävirtauslinjan 9 kautta paineilman ja S 30 hakkeen/kuitujen seoksen ja paineilman lisäsyötön, jota myös käytetään ¢5, kantajaväliaineena, toisen kantajaväliaineen syöttölinjan 813 kautta. Toinen o ^ PeriFeeder 31 erottelee toisistaan puuhakkeen tai massakuidut ja paineilman ja toinen o PeriFeeder syöttää paineilman ja hakkeen/kuidut toisistaan erillään toiseen 0511 varsinaiseen jauhimeen 32. Lisäjauhimia voidaan järjestää toisen jauhatusvaiheen 3 35 perään (ei esitetty kuviossa FIG.2).The flow of compressed air and the mixture of chips / fibers from the first refining step 1 o to the second refining step 2 occurs via a main flow line 9. The second (SS) <9> refining unit 31, i.e. the second PeriFeeder arranged in connection with the second <d> refining step 3, receives via the main flow line 9 compressed air and S 30 chips / fiber mixture and compressed air supply, also used as ¢ 5, via a second carrier medium feed line 813. One of the PeriFeeder 31 separates the wood chips or pulp fibers and the compressed air and the other of the PeriFeeder feeds the compressed air and the chips / fibers separately to the other 0511 actual refiner 32. The additional refiners may be provided after the second refining step 35 (not shown in FIG. 2).
99
Kun hake-/kuitumateriaali ja paineilma syötetään toisistaan erillään varsinaiseen jauhimeen 22, 32 ne syötetään jauhimen varsinaiseen murskaus-/syöttö vyöhykkeeseen PeriFeederillä 21, 31. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä 5 keskipakovoimat työntävät hake-/kuitumateriaalin jauhimen 22, 32 jauhatusväliin ja paineilma liikkuu/virtaa eteenpäin jauhimen 22, 32 segmenttiurissa.When the chipping / fiber material and the compressed air are fed separately to the actual refiner 22, 32, they are fed to the actual crushing / feeding zone of the refiner by PeriFeeder 21, 31. In the actual refining zone 5, the centrifugal forces 22, 32 in the segment groove.
Kuvion FIG.2 prosessissa, kun käytetään paineilmaa kantajaväliaineena, esilämmitetty puuhake tai massakuidut syötetään läpi tulpparuuvin 1 ensimmäiseen PeriFeederiin 10 21 ja paineilmaa syötetään ensimmäiseen PeriFeederiin 21. Paineilman syöttö toteutetaan edullisesti kompressorilla 6, joka on edullisimmin turbokompressori, joka lisää prosessissa kierrätettävää paineilmaa. Sen jälkeen ensimmäinen paineilman ja puuhakkeen tai massakuitujen seoksen jauhatus tapahtuu ensimmäisen vaiheen jauhimessa 22. Sitten seos puhalletaan pois ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 2 15 toiseen jauhatusvaiheeseen 3, johon kuuluu toinen PeriFeeder 31. Toiseen PeriFeederiin 31 syötetään tarvittaessa lisää paineilmaa. Paineilman syöttö toteutetaan edullisesti kompressorilla 6, joka on edullisimmin turbokompressori, joka lisää prosessissa kierrätettävää paineilmaa. Sitten paineilman ja puuhakkeen tai massakuitujen seosta jauhetaan lisää toisen vaiheen jauhimessa 32. Sitten seos 20 puhalletaan ilman separaattoriin 4, jossa ilma ja massa/kuidut erotetaan toisistaan. Hake-/kuitumateriaali menee sitten latenssin poistoon ja jatkokäsittelyyn. Paineilma menee sitten ilman pesuriin 5, jossa ilma jäähdytetään ja siitä pestään pois hake-/kuitupohjainen materiaali. Pesuria tarvitaan pitämään turbiinikompressori 6 puhtaana. Ylimääräinen lämpö jauhatuksesta voidaan siirtää veteen, jota voidaan 25 käyttää hyödyksi myöhemmin massan ja paperin valmistusprosessissa.In the process of FIG. 2, when compressed air is used as a carrier medium, preheated wood chips or pulp fibers are fed through a plug screw 1 to a first PeriFeeder 10 21 and compressed air is supplied to a first PeriFeeder 21. Preferably, the compressor 6 is more turbocharged. Thereafter, the first milling of compressed air and a mixture of wood chips or pulp fibers takes place in the first milling mill 22, then the mixture is blown away from the first milling stage 2 to the second milling stage 3 including a second PeriFeeder 31. Further compressed air is supplied to the second PeriFeeder 31. The supply of compressed air is preferably effected by a compressor 6, which is most preferably a turbocharger which increases the recirculated compressed air. The mixture of compressed air and wood chips or pulp fibers is then further milled in a second stage refiner 32. The mixture 20 is then blown into an air separator 4 where air and pulp / fibers are separated. The chips / fibrous material is then subjected to latency removal and further processing. The compressed air then enters the air washer 5 where the air is cooled and the chips / fiber based material is washed away. A washer is needed to keep the turbine compressor 6 clean. Excess heat from refining can be transferred to water, which can be used later in the pulp and paper making process.
oo
Kuvion FIG.2 prosessin termien selvitys: Lisävettä syötetään lämmöntalteenotto- a© o välineiden HR tai ilman pesurin 5 kiertoon ja lisävesi voi olla massatehtaan tai PM:n o kiertovettä tai makeaa vettä; Inerttisiä kaasuja vapautetaan kompressoriin 6 irc 30 kierrätettävästä kaasuvirtalinjasta. Inerttiset kaasut ovat tyypillisesti "terpeenejä", CQ_ ¢5) pääosin tärpättiä, joka tulisi poistaa turbiinikompressoriin 6 kierrätettävästä kaasu ta) g virtauksesta. Tämä virtaus on lähinnä vuoto tärpätin talteenottoon tai polttoon; Lisä- (SS) 35 inerttisestä kaasusta, kuten C02 tai N2.Explanation of the process terms in FIG.2: Additional water is supplied to the circulation of the heat recovery devices HR with or without the scrubber 5 and the additional water may be circulating water or fresh water from the pulp mill or PM; The inert gases are discharged to the compressor 6 irc 30 from the recycle gas supply line. Inert gases are typically "terpenes", CQ_ ¢ 5) mainly turpentine, which should be removed from the gas recirculated to the turbine compressor 6. This flow is mainly a leak for the recovery or incineration of turpentine; Additional (SS) 35 from an inert gas such as CO 2 or N 2.
g ilmaa syötetään kompressoriin 6 kierrätettävään kaasunvirtauslinjaan. On ilmeistä, että 0511 tarvitaan jossain määrin tällaista ilmaa. Lisäilma voisi muodostua myös jostain 10g air is supplied to the compressor 6 in a recirculating gas flow line. It is obvious that 0511 needs some such air. Additional air could also be formed from something like 10
Kun paineilmaa käytetään kantajaväliaineena, olennaisia uutuuksia ovat erillisten paineilman syöttölinjan 811 ja esilämmitetyn hake-/kuitumateriaalin syöttölinjan 11 käyttö ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 ensimmäisen PeriFeederin 21 syötössä ja 5 paineilman syöttölinjan 813 käyttö myös toisen jauhatusvaiheen 3 toisen PeriFeederin 31 syötössäpä paineilman hyödyntäminen ”kantaja”-väliaineena sekä ensimmäisessä jauhatusvaiheessa 2 että toisessa jauhatusvaiheessa 3. Näin paineilmaa ja PeriFeedereitä 21, 31 hyödynnetään puuhakkeen tai massakuitujen syötössä peräkkäisiin ensimmäisen vaiheen jauhimeen 22 ja toisen vaiheen jauhimeen 32.When compressed air is used as a carrier medium, significant novelties include the use of separate compressed air feed line 811 and preheated pulp / fiber feed line 11 in the first PeriFeeder 21 feed of the first refining step 2 and the use of the compressed air feed line 813 in the second refining feeder in the first refining step 2 and in the second refining step 3. Thus, compressed air and PeriFeeders 21, 31 are utilized in the supply of wood chips or pulp fibers to successive first stage refiner 22 and second stage refiner 32.
10 Edullisesti, PeriFeederiä käytettäisiin syöttämään haketta/kuituja ja paineilmaa toisistaan erillään jauhimen 22, 32 murskaus/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät kuitumateriaalin jauhatusväliin ja paineilma liikuu/virtaa eteenpäin segmenttien urissa.Preferably, PeriFeeder would be used to feed the chips / fibers and compressed air separately to the crushing / feed zone of the refiner 22, 32. In the actual refining zone, centrifugal forces push the fibrous material into the refining gap and the compressed air moves / flows forward in the grooves of the segments.
15 Viitataan kuvioon FIG.3, jossa vesihöyryä käytetään höyrymäisenä kantajaväliaineena. Ensimmäistä PeriFeederiä 21, jota käytetään tavallisesti syklonina puuhakkeen tai massakuitujen erottamiseksi kantajaväliaineesta, käytetään ensimmäisen jauhatusvaiheen 2 syötössä ja toista PeriFeederiä 31 käytetään toisen jauhatusvaiheen 3 syötössä. Edullisesti vesihöyryä käytetään höyrymäisenä kantajaväliaineena vesi-20 höyryn ja puuhakkeen tai massakuitujen seoksen kuljettamiseksi peräkkäisiin jauhatusvaiheisiin 2, 3 ja niiden läpi. Hake-/kuitumateriaali ja kantajaväliaine syötetään edullisesti PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen 22, 32 murskaus-/syöttö-vyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät kuitumateriaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttien 25 urissa.Referring to FIG. 3, water vapor is used as a vaporous carrier medium. The first PeriFeeder 21, which is usually used as a cyclone to separate the wood chips or pulp fibers from the carrier medium, is used in the feed of the first refining step 2 and the second PeriFeeder 31 is used in the feed of the second refining step 3. Preferably, water vapor is used as a vaporous carrier medium for conveying a mixture of water vapor and wood chips or pulp fibers to and through successive refining steps 2, 3. Preferably, the chips / fiber material and the carrier medium are fed separately with the PeriFeeder into the crushing / feeding zone of the refiner 22, 32. In the actual refining zone, centrifugal forces push the fibrous material into the refining gap and the carrier medium moves / flows in the grooves of the segments 25.
5>5>
Kuvion FIG.3 prosessissa, esilämmitettyä puuhaketta tai massakuituja syötetään läpi (SS) <9> tulpparuuvin ensimmäiseen PeriFeederiin 21 ja vesihöyryä syötetään ensimmäiseen <d> PeriFeederiin. Sen jälkeen, vesihöyryn ja puuhakkeen massakuitujen seoksen S 30 ensimmäinen jauhatus tapahtuu ensimmäisen vaiheen jauhimessa 22. Sitten seos ¢5) puhalletaan ensimmäisestä jauhatusvaiheesta 2 toiseen jauhatusvaiheeseen 3, johon o ^ kuuluu toinen PeriFeeder 31. Tarvittaessa lisää vesihöyryä syötetään toiseen (SS) o PeriFeederiin. Sitten vesihöyryn ja puuhakkeen tai massakuitujen seosta jauhetaan 0511 lisää toisen vaiheen jauhimessa 32. Sitten seos puhalletaan höyryn erottimeen 4, 35 jossa vesihöyryjä hake-/kuitumateriaali erotetaan toisistaan. Sitten hake-/kuitu- 11 materiaali menee latenssin poistoon ja jatkokäsittelyyn. Vesihöyryä kierrätetään 911 takaisin ainakin ensimmäisen jauhatusvaiheen ensimmäiseen PeriFeederiin ja valinnaisesti vesihöyryä kierrätetään 912, 913 tarvittaessa takaisin myös toisen jauhatusvaiheen toiseen PeriFeederiin. Jauhatuksen liikalämpö voidaan siirtää 5 lämmöntalteenottoyksikössä veteen ja sitä voidaan hyödyntää myöhemmin massan ja paperin valmistusprosessissa..In the process of FIG. 3, preheated wood chips or pulp fibers are fed through (SS) <9> the first PeriFeeder 21 of a plug screw and water vapor is supplied to the first <d> PeriFeeder. Thereafter, the first vaporization of the mixture of water vapor and wood chips pulp fibers S 30 takes place in a first stage refiner 22. The mixture ¢ 5) is blown from the first refining step 2 to the second refining step 3, which includes a second PeriFeeder 31. If necessary, The mixture of water vapor and wood chips or pulp fibers is then further milled in a second stage refiner 32. The mixture is then blown to a steam separator 4, 35 where the water vapor is separated from the chips / fiber material. The chips / fiber 11 material then goes to the latency removal and further processing. The water vapor is recycled 911 back to the first PeriFeeder of at least the first refining step, and optionally the water vapor is recirculated 912, 913 also to the second PeriFeeder of the second refining step. Excess heat from refining can be transferred to water in 5 heat recovery units and used later in the pulp and paper making process.
Kuvioissa FIG.2 ja FIG.3 selitettyjä prosesseja voidaan kutakin kutsua "pneumaattiseksi jauhatusprosessiksi" johtuen höyrymäisestä kantajaväliaineesta, 10 kuten vesihöyrystä, tai kaasumaisesta kantajaväliaineesta, kuten paineilmasta.The processes described in Figures 2 and 3 can each be referred to as a "pneumatic grinding process" due to a vaporous carrier medium 10 such as water vapor or a gaseous carrier medium such as compressed air.
Ehkäpä painetaso voidaan asettaa melko vapaasti käytännön optimiolosuhteiden mukaan. Ilmeisesti, järjestelmän lämpötilan pitäisi olla riittävän korkea ligniinin pehmentämiseksi, so. välillä 90 °C - 150 °C. Kierrätettävä höyrymäinen tai kaasumainen väliaine on paineilman ja vesihöyryn seosta.Perhaps the pressure level can be set quite freely according to practical optimum conditions. Apparently, the system temperature should be high enough to soften the lignin, i. between 90 ° C and 150 ° C. The recycled vaporous or gaseous medium is a mixture of compressed air and water vapor.
1515
Viitataan kuvioon FIG.4, joka esittää PeriFeederiä, johon kuuluu erilliset syöttölinjat, jotka ovat ensimmäinen syöttölinja 11, joka on kehystävä syöttölinja puuhakkeelle tai massakuiduille, ja toinen syöttölinja 811,911, joka on keskeinen syöttölinja kaasumaiselle kantajaväliaineelle, kuten paineilmalle, tai höyrymäiselle 20 kantajaväliaineelle, kuten vesihöyrylle, ja jota PeriFeederiä voidaan käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen seosta kuhunkin jauhatusvaiheeseen (kts. jauhatusvaiheet 2, 3 kuvioissa FIG.2 ja FIG.3). PeriFeederiin 21,31 kuuluu lisäksi kiinteä vaippaelementti 213 ja pyörivä, spiraaliteräelementti 211, joka on kehänsuunnassa erillään keskiöelementistä 212.Referring to FIG. 4, which shows a PeriFeeder having separate feed lines, which are a first feed line 11 which is a framing feed line for wood chips or pulp fibers and a second feed line 811,911 which is a central feed line for a gaseous carrier medium such as compressed air water vapor, and which PeriFeeder can be used to feed a mixture of chips / fibrous material and gaseous / vaporous carrier to each milling step (see milling steps 2, 3 in FIGs. 2 and 3). PeriFeeder 21,31 further comprises a fixed sheath element 213 and a rotary spiral blade element 211 which is circumferentially spaced from the hub element 212.
25 Pyörivä teräelementti 211 aikaansaa hakkeen/kuitujen liikkumisen kiinteän ^ vaippaelementin 213 sisäpuolella ja keskeisen keskiöelementin 212 ympärillä kohti o jauhinta 22, 32, johon kuuluu samankeskiset roottori 222 ja staattori 221, jotka pyörivät (SS) <9> toistensa suhteen varsinaisen jauhatuksen aikaansaamiseksi. Jauhinsegmentit liittyvät o roottoriin ja staattoriin.The rotating blade element 211 causes the chips / fibers to move inside the solid sheath element 213 and around the central hub element 212 toward a refiner 22, 32 including concentric rotors 222 and a stator 221 rotating relative to one another to effect actual milling. The mill segments are related to the rotor and stator.
S 30S 30
(SL(SL
¢5) PeriFeeder 21; 31 toimii kuin sykloni, joka erottaa toisistaan puuhakkeen tai <a> ^ massakuidut, joka on syötetty syöttölinjan 11 kautta PeriFeederiin, ja (SS) g kantajaväliaineen , joka on syötetty PeriFeederiin syöttölinjan 811,911 kautta, ja 0511 PeriFeederiä käytetään jauhinten 22, 32 syötöissä kantajaväliaineen ja 35 hake-/kuitumateriaalin syöttämiseksi PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen 22, 32 12 murskaus-/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät hake-/kuitumateriaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttiurissa.¢ 5) PeriFeeder 21; 31 acts as a cyclone to separate wood chips or <a> ^ pulp fibers fed through feed line 11 to PeriFeeder, and (SS) g carrier medium fed to PeriFeeder via feed line 811,911, and 0511 PeriFeeder used to feed refiners 22, 32 35 for feeding the chips / fiber material with the PeriFeeder separately to the crushing / feeding zone of the refiner 22, 32 12. In the actual refining zone, centrifugal forces push the chips / fiber material into the refining gap and the carrier medium moves / flows forward in the segment groove.
5 Viitataan kuvioon 5, joka esittää PeriFeederiä, johon kuuluu erilliset syöttölinjat, jotka ovat ensimmäinen kehäsyöttölinja 11 puuhakkeelle tai massakuiduille ja toinen kehäsyöttölinja 811,911 kaasumaiselle kantajaväliaineelle, kuten paineilmalle, tai höyrymäiselle kantajaväliaineelle, kuten vesihöyrylle, ja jota PeriFeederiä voidaan käyttää syöttämään hake-/kuitumateriaalin ja kaasumaisen/höyrymäisen 10 kantajaväliaineen seosta kuhunkin jauhatusvaiheeseen (kts. jauhatusvaiheet 2, 3 kuvioissa FIG.2 ja FIG.3). PeriFeederiin 21, 31 kuuluu lisäksi kiinteä vaippaelementti 213 ja pyörivä spiraaliteräelementti 211, joka kehän suunnassa erillään keskeisestä keskiöelementistä 212. Pyörivä teräelementti 211 aikaansaa hakkeen/kuitujen liikkeen kiinteän vaippaosan 213 sisäpuolella ja keskiöelementin ympärillä kohti jauhinta 22, 32, 15 johon kuuluu samankeskiset, toistensa suhteen pyörivät roottori 222 ja staattori 221 varsinaisen jauhamisen aikaansaamiseksi.Reference is made to Fig. 5, which shows a PeriFeeder having separate feed lines which are a first circumferential feed line 11 for wood chips or pulp fibers and a second circumferential feed line 811,911 for a gaseous carrier medium such as compressed air or a vapor carrier medium such as a mixture of gaseous / vaporous carrier media 10 for each refining step (see refining steps 2, 3 in Figures 2 and 3). The PeriFeeder 21, 31 further includes a fixed sheath element 213 and a rotary spiral blade element 211 which is circumferentially spaced from the central hub element 212. The rotary blade element 211 causes movement of the chips / fibers within the solid sheath portion 213 to and rotating rotor 222 and stator 221 for actual milling.
PeriFeeder21; 31 toimii kuin sykloni, joka erottaa toisistaan puuhakkeen tai massakuidut, joka on syötetty syöttölinjan 11 kautta PeriFeederiin, ja kantajaväliaineen, 20 joka on syötetty PeriFeederiin syöttölinjan 811; 911 kautta, ja PeriFeederiä käytetään jauhinten 22, 32 syötöissä kantajaväliaineen ja hake-/kuitumateriaalin syöttämiseksi PeriFeederillä toisistaan erillään jauhimen murskaus-/syöttövyöhykkeeseen. Varsinaisessa jauhatusvyöhykkeessä keskipakovoimat työntävät hake-/kuitu-materiaalin jauhatusväliin ja kantajaväliaine liikkuu/virtaa eteenpäin segmenttiurissa.PeriFeeder21; 31 acts as a cyclone separating wood chips or pulp fibers fed through a feed line 11 to a PeriFeeder and a carrier medium 20 fed to a PeriFeeder feed line 811; 911, and PeriFeeder is used in feeds to refiners 22, 32 to feed carrier media and chips / fiber material separately from the refiner to the crusher / feed zone of the refiner. In the actual refining zone, centrifugal forces push the chips / fiber material into the refining gap and the carrier medium moves / flows forward in the segment groove.
25 ^ Olennainen tekninen ero kuvioiden FIG.1 ja FIG.4 PeriFeederin 21; 31 ja kuvioiden o ^ FIG.2 ja FIG.5 PeriFeederin 21; 31 välillä liittyy niiden syöttöihin 811, 911; 813, 913 ja (SS) <o> kaasumaisen kantajaväliaineen, kuten paineilma, tai höyrymäisen kantajaväliaineen, o kuten vesihöyry, virtaukseen PeriFeederissä 21,31, joka on ennen varsinaista £c 30 jauhatusvaihetta 2,3.The essential technical difference between the PeriFeeder 21 of FIGS. 31 and PeriFeeder 21 of FIGS. 2 and 5; 31 are associated with their inputs 811, 911; 813, 913 and (SS) <o> to a flow of a gaseous carrier medium such as compressed air or a vaporous carrier medium such as water vapor in PeriFeeder 21.31 which precedes the actual milling step 2.3.
[E- ®5>[E- ®5>
Oo
^ Kuvion FIG.4 PeriFeederin suoritusmuodon mukaisesti, kaasumaisen/höyrymäisen <n*> o kantajaväliaineen syöttö on järjestetty tapahtumaan syöttölinjasta 811 keskeisesti 05,1 PeriFeederin vaipan 211 päädyn läpi ja keskeisen keskiöelementin 212 kautta 35 virtausputken tavoin siten, että kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine purkautuu 13 keskeisestä keskiöelementistä juuri jauhatusyksikön 22 keskiöalueen 223 eteen. PeriFeederissä 21, keskeistä keskiöelementtiä ympäröi spiraaliteräelementti 211, joka on välin päässä keskiöelementin ulkokehästä ja joka pyörii nopeudella, joka on välillä 1500 - 3000 r/min. Tällöin seurauksena on, että keskipakovoima vaikuttaa 5 hakkeen/kuitujen materiaalivirtaan. Keskipakovoima pyrkii erottamaan toisistaan materiaalifraktiot siten, että raskaampi materiaali joutuu teräväliin, joka on muodostunut spiraaliteräelementin 211 toisiaan päin olevien pintojen väliin. Keskeisen keskiöelementin 212 ulkopinta on varustettu virtausurilla, jotka helpottavat kaasu-maisen/höyrymäisen materiaalin virtauksia, joka on joutunut PeriFeederiin 21 10 hakkeen/kuitujen pesusta, kohti jauhatusyksikön 22 keskustaa. Tekniikantason ratkaisun, jossa kantajaväliaine on vesi, heikkous on takaisinpuhallushöyryn muodostuminen, josta on seurauksena PeriFeederissä vastakkaissuuntainen höyryvirtaus, mikä olennaisesti häiritsee koko jauhatusprosessin hallintaa.According to an embodiment of the PeriFeeder of FIG. 4, the supply of gaseous / vaporous carrier medium is arranged to take place from the feed line 811 centrally through the end of the PeriFeeder sheath 211 and through the central hub element 212 as the flow tube is discharged. from a central hub element just in front of the hub region 223 of the refining unit 22. In PeriFeeder 21, the central hub member is surrounded by a spiral blade member 211 which is spaced from the periphery of the hub member and rotates at a speed between 1500 and 3000 rpm. As a result, the centrifugal force affects the material flow of the chips / fibers. The centrifugal force tends to separate the material fractions so that the heavier material enters the blade formed between the facing surfaces of the spiral blade element 211. The outer surface of the central hub member 212 is provided with flow grooves to facilitate the flow of gaseous / vaporous material that has been introduced into the PeriFeeder 21 10 during the washing of the chips / fibers towards the center of the refining unit 22. The disadvantage of the prior art solution in which the carrier medium is water is the formation of back-blowing steam, which results in a reverse flow of steam in PeriFeeder, which substantially interferes with the control of the entire grinding process.
15 Kuvion FIG.5 PeriFeederin suoritusmuodon mukaisesti, kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen syöttö on järjestetty tapahtumaan syöttölinjasta 811 kehämäisesti PeriFeederin 211 vaipan 213 läpi ja keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolelta virtausputken tavoin siten, että kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine purkautuu keskeisestä keskiöelementistä juuri jauhatusyksikön 22 keskiöalueen 223 eteen.In accordance with the PeriFeeder embodiment of FIG. 5, the gaseous / vapor carrier medium supply is arranged to take place circumferentially from the feed line 811 through the jacket 213 of the PeriFeeder 211 and outside the central hub 212 like a flow tube so that the gaseous / vapor carrier
20 PeriFeederissä 21, keskeistä keskiöelementtiä ympäröi spiraaliteräelementti 211, joka on välin päässä keskiöelementin ulkokehästä ja joka pyörii nopeudella, joka on välillä 1500 - 3000 r/min. Tällöin seurauksena on, että keskipakovoima vaikuttaa hakkeen/ kuitujen materiaalivirtaan. Riippuen kantajaväliaineen ominaispainosta, sama keskipakovoima voi vaikuttaa myös kaasumaiseen/höyrymäiseen kantajaväliaineeseen.In PeriFeeder 21, the central hub member is surrounded by a spiral blade member 211 which is spaced from the periphery of the hub member and rotates at a speed between 1500 and 3000 rpm. As a result, centrifugal force affects the material flow of the chips / fibers. Depending on the specific gravity of the carrier medium, the same centrifugal force may also affect the gaseous / vapor carrier medium.
25 Keskipakovoima pyrkii erottamaan toisistaan erilaisia materiaaleja siten, että ^ raskaampi materiaali joutuu teräväliin, joka on muodostunut spiraaliteräelementin 211 <D> toisiaan päin olevien pintojen väliin. Keskeisen keskiöelementin 212 ulkopinta on (SS) <9> varustettu virtausurilla, jotka helpottavat kaasu- maisen/höyrymäisen materiaalin <d> virtauksia, joka on joutunut PeriFeederiin 21 kehäsyötöstä 811,911, kohti jauhatus- £c 30 yksikön 22 keskustaa. Tekniikantason ratkaisun, jossa kantajaväliaine on vesi, CD- ¢5) heikkous on takaisinpuhallushöyryn muodostuminen, josta on seurauksena Peri en) 2^ Feederissä vastakkaissuuntainen höyryvirtaus, mikä olennaisesti häiritsee koko <ss> o jauhatusprosessin hallintaa.The centrifugal force tends to separate the different materials so that the heavier material gets into the blade formed between the facing faces of the spiral blade element 211 <D>. The outer surface of the central hub element 212 is provided with (SS) <9> flow grooves to facilitate the flow of gaseous / vaporous material <d> flushed into the PeriFeeder 21 from the peripheral feed 811,911 towards the center of the milling unit 22. The disadvantage of the prior art solution in which the carrier medium is water is CD- ¢ 5) a weakness is the formation of back-blowing steam, which results in a reverse steam flow in the Peri) 2 ^ Feeder, which substantially interferes with the control of the entire <ss> o grinding process.
(ESU(ESU
1414
Kuvioiden FIG.1/FIG.4 ja FIG.2/FIG.5 suoritusmuodoissa, raskaampi hake-/kuitumateriaalivirta virtaa keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolella spiraaliteräelementin 211 spiraalimaisessa terävälissä ja sama virtaus kulkee turbulenttisena kehävirtauksena jauhatusyksikön 22 keskiöalueelle 223 ja 5 kaasumaisen/höyrymäisen kantajaväliaineen virtauksen purkautumisalueen ulkopuolelle, johon väliainevirtaus voi virrata keskeisen keskiöelementin 212 sisäpuolelta ja pitkin keskeisen keskiöelementin 212 ulkopuolta. Sen jälkeen kun kaasumainen/höyrymäinen kantajaväliaine on purkautunut se sekoittuu heti hake-/kuitumateriaalivirtaan. Varsinaisessa jauhatusvaiheessa 2, 3 eri materiaalit 10 virtaavat sekoittuneina, samalla kun materiaalifraktiot erotetaan toisistaan siten, että raskaampi materiaali, joka sisältää haketta/kuituja, puretaan ulos jauhatusyksikön 22 alaosista erilliseen puhalluslinjaan 9, ilman erottimeen 4 tai höyryn pesuriin 4 ja siten että kevyempi materiaalifraktio sekä kaasumainen/höyrymäinen materiaali puretaan ulos jauhatusyksikön yläosista. Kukin puhallusputki 9, joka yhdistää peräkkäisiä 15 jauhatusvaiheita 2, 3 on varustettu edullisesti syöttölinjalla 912, 914 linjojen pitämiseksi auki kun jauhatusprosessi on käynnissä.In the embodiments of Figs. outside, to which the fluid flow can flow from the inside of the central hub 212 and along the outside of the hub 212. Once the gaseous / vaporous carrier medium is discharged, it is immediately mixed with the chips / fibrous material stream. In the actual milling step 2, 3, the different materials 10 flow in blending while separating the material fractions so that the heavier material containing the chips / fibers is discharged from the lower parts of the grinding unit 22 into a separate blast line 9, air separator 4 or steam washer the gaseous / vaporous material is discharged from the top of the grinding unit. Each blowing tube 9 which connects successive grinding steps 2, 3 is preferably provided with a feed line 912, 914 to keep the lines open while the grinding process is in progress.
Parantuneen SEC:n korostamiseksi, mikä voidaan saavuttaa prosessilla, jossa kantajaväliaine on kaasumainen väliaine, kuten paineilma, tai höyrymäinen väliaine, 20 kuten vesihöyry, viitataan uudelleen kuvioihin - FIG.1 esittää tunnetun tekniikantason mukaista jauhatusprosessia, jossa kantajaväliaine on vesi, ja tunnetun tekniikantason mukaisen TMP-prosessin mitattuja materiaalivirtoja ja energiataseita, - FIG.2, jossa kaasumainen kantajaväliaine on paineilma, ja 25 - FIG.3,jossa höyrymäinen kantajaväliaine on vesihöyry, ^ ja materiaalivirtoja ja energiataseita vertaillaan keskenään.In order to emphasize the improved SEC which can be achieved by a process wherein the carrier medium is a gaseous medium such as compressed air or a vaporous medium such as water vapor, reference is made to the figures - FIG. 1 illustrates a prior art refining process wherein the carrier medium is water. The measured material flows and energy balances of the TMP process, FIG.2, where the gaseous carrier medium is compressed air, and FIG. 3, where the vapor carrier medium is water vapor, and the material flows and energy balances are compared.
<d><D>
(ESI(PRE
IIII
(SS) <9> Kuvion FIG.1 tapauksessa materiaalivirrat ovat seuraavat:(SS) <9> In the case of FIG.1, the material flows are as follows:
S SISÄÄN ULOSS IN OUT
S 30 Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (36 %)S 30 Mass 1.00 t / bdt (48%) Mass 1.00 t / bdt (36%)
(SL(SL
^ H20 1,08 t/bdt H20 1,77 t/bdt g Liuotus H20 2,82 t/bdt Höyry 2,24 t/bdt o Tiivistys H20 0,40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdt 0511 Yhteensä 5,30 t/bdt Yhteensä 5,30 t/bdt 15 Tällöin 0,11 t/bdt tiivistysvedestä menee prosessiin ja TMP-höyryä (134°C, 310 kPa) menee tilavuusvirralla 1350 m3/bdmt lämmöntalteenottoon.^ H20 1.08 t / bdt H20 1.77 t / bdt g Dissolved H20 2.82 t / bdt Steam 2.24 t / bdt o Sealing H20 0.40 t / bdt Sealing H20 0.29 t / bdt 0511 Total 5.30 t / bdt Total 5.30 t / bdt 15 Then 0.11 t / bdt of condensation water goes into the process and TMP steam (134 ° C, 310 kPa) flows at a volume flow rate of 1350 m3 / bdmt for heat recovery.
Kuvion FIG.1 tapauksessa energiatase on seuraava:In the case of FIG.1, the energy balance is as follows:
5 SISÄÄN ULOS5 INSIDE OUT
Massa: Massa: 1.00 x 70 x 1.3 = 91,0 MJ/bdt 1.00 x 134 x 1.3 = 174,2 MJ/bdt H20: H20: 1.08 x 70 x 4.2 = 317.5 MJ/bdt 1.77 x 134 x 4.2 = 996,2 MJ/bdt 10 Liuotus H20: Höyry: 2.82 x 83 x 4.2 = 983.1 MJ/bdt 2.24 x 2725 =6104,0 MJ/bdtMass: Mass: 1.00 x 70 x 1.3 = 91.0 MJ / bdt 1.00 x 134 x 1.3 = 174.2 MJ / bdt H20: H20: 1.08 x 70 x 4.2 = 317.5 MJ / bdt 1.77 x 134 x 4.2 = 996, 2 MJ / bdt 10 Soluble H20: Steam: 2.82 x 83 x 4.2 = 983.1 MJ / bdt 2.24 x 2725 = 6104.0 MJ / bdt
Tiivistys H20: Jauhatus/Kuidutus: 0.40 x 37 x 4.2 = 62.2 MJ/bdt 0.054 x 3600 = 194.6 MJ/bdt 1 & 2 SEC: Muut häviöt: 15 1.859 x 3600 = 6692.7 MJ/bdt 0.188 x 3600 = 677.5 MJ/bdtCompaction H20: Grinding / Defibration: 0.40 x 37 x 4.2 = 62.2 MJ / bdt 0.054 x 3600 = 194.6 MJ / bdt 1 & 2 SEC: Other Losses: 15 1.859 x 3600 = 6692.7 MJ / bdt 0.188 x 3600 = 677.5 MJ / bdt
Yhteensä: 8146.5 MJ/bdt Yhteensä: 8146.5 MJ/bdtTotal: 8146.5 MJ / bdt Total: 8146.5 MJ / bdt
Tase paljastaa, että noin 74 % of SEC:stä kuluu höyryn kehitykseen.The balance sheet reveals that about 74% of the SEC is spent on steam development.
Kuvion FIG.2 tapauksessa, jossa kantajaväliaine on vesihöyry, materiaalivirrat ovat 20 seuraavat:In the case of FIG. 2, where the carrier medium is water vapor, the material flows are as follows:
SISÄÄN ULOSINSIDE OUT
Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (65 %) H20 1,08 t/bdt H20 0,54 t/bdt "kantajahöyry" 1,59 t/bdt Höyry 2,24 t/bdt 25 Tiivistys H20 0,40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdt ^ Yhteensä 4,07 t/bdt Yhteensä 4,07 t/bdt oMass 1.00 t / bdt (48%) Mass 1.00 t / bdt (65%) H 2 O 1.08 t / bdt H 2 O 0.54 t / bdt "carrier vapor" 1.59 t / bdt Steam 2.24 t / bdt 25 Compaction H20 0.40 t / bdt Compaction H20 0.29 t / bdt ^ Total 4.07 t / bdt Total 4.07 t / bdt o
On oletettu, että "Primaarinen SEC" kuluu vain “hakkeeseen sitoutuneen veden” (SS) o o haihduttamiseen. Höyryn tilavuusvirta lämmönvaihtimeen on 1350 m /bdt (sama kuin o tekniikantason tapauksessa), ä 30 m.It has been assumed that the "Primary SEC" only consumes the evaporation of "water bound to chips" (SS). The steam flow rate to the heat exchanger is 1350 m / bdt (same as o in the prior art), 30 m.
¢5) Kuvion FIG.2 tapauksessa energiatase on seuraava:¢ 5) In the case of FIG.2, the energy balance is as follows:
S SISÄÄN ULOSS IN OUT
o (SS) <g> Massa: Massa: o 0511 1,00x70 x 1,3 = 91,0 MJ/bdt 1,00 x 134 x 1,3 = 174,2 MJ/bdt 35 H20: H20: 16 1,08 x 70 x 4,2 =317,5 MJ/bdt 0,54 x 134 x 4,2 = 303,9 MJ/bdto (SS) <g> Mass: Mass: o 0511 1.00x70 x 1.3 = 91.0 MJ / bdt 1.00 x 134 x 1.3 = 174.2 MJ / bdt 35 H 2 O: H 2 O: 16 1 , 08 x 70 x 4.2 = 317.5 MJ / bdt 0.54 x 134 x 4.2 = 303.9 MJ / bdt
Liuotus höyry: Höyry: 1,59 x 2725 = 4332,8 MJ/bdt 2.24 x 2725 = 6104,0 MJ/bdtSolvent Steam: Steam: 1.59 x 2725 = 4332.8 MJ / bdt 2.24 x 2725 = 6104.0 MJ / bdt
Tiivistys H20: Jauhatus/Kuidutus: 5 0,40 x 37 x 4,2 = 62,2 MJ/bdt 0,054 x 3600 = 194,6 MJ/bdt 1 & 2 SEC: Muut häviöt: 0,736 x 3600 = 2650,7 MJ/bdt 0,188 x 3600 = 677,5 MJ/bdtCompaction H20: Grinding / Defibration:? 0.40 x 37 x 4.2 = 62.2 MJ / bdt 0.054 x 3600 = 194.6 MJ / bdt 1 & 2 SEC: Other Losses: 0.736 x 3600 = 2650.7 MJ / bdt 0.188 x 3600 = 677.5 MJ / bdt
Yhteensä 7454.2 MJ/bdt Yhteensä 7454.2 MJ/bdt 10 Jos tarkastellaan laskelmia, jotka liittyvät kuvioiden FIG.1 ja FIG.2 tapauksiin, energiataselaskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, jos kantajaväliaine on veden sijasta vesihöyry.Total 7454.2 MJ / bdt Total 7454.2 MJ / bdt 10 If you look at the calculations associated with the cases in Figures 1 and 2, the energy balance calculations reveal a 60% reduction in SEC if the carrier medium is water vapor instead of water.
Kuvion FIG.3 tapauksessa, jossa kantajaväliaine on paineilma, materiaalivirrat ovat 15 seuraavat:In the case of FIG.3, where the carrier medium is compressed air, the material flows are as follows:
SISÄÄN ULOSINSIDE OUT
Massa 1,00 t/bdt (48 %) Massa 1,00 t/bdt (65 %) H20 1,08 t/bdt H20 0,54 t/bdt "Kantaja ilma" 1,59 t/bdt "Kantaja ilma" 1,59 t/bdt 20 Höyry 0,65 t/bdtMass 1.00 t / bdt (48%) Mass 1.00 t / bdt (65%) H20 1.08 t / bdt H20 0.54 t / bdt "Carrier without" 1.59 t / bdt "Carrier without" 1.59t / bdt 20 Steam 0.65t / bdt
Tiivistys H20 0.40 t/bdt Tiivistys H20 0,29 t/bdtH20 sealing 0.40 t / bdt H20 sealing 0.29 t / bdt
Yhteensä 4,07 t/bdt Yhteensä 4,07 t/bdtTotal 4.07 t / bdt Total 4.07 t / bdt
Vapautuvan kaasun tilavuusvirtauksen arvioidaan olevan 1586 m3/bdt.The volume flow rate of the gas released is estimated to be 1586 m3 / bdt.
25 Kuvion FIG.3 tapauksessa energiatase on seuraava:In the case of FIG.3, the energy balance is as follows:
^ SISÄÄN ULOS^ IN OUT
o ^ Massa: Massa: o 1,00x70x1,3 = 91,0 MJ/bdt 1,00 x 134 x 1,3 =174,2 MJ/bdt o H20: H20: S 30 1,08x70x4,2 = 317,5 MJ/bdt 0,54 x 134 x 4,2 = 303,9 MJ/bdto ^ Mass: Mass: o 1.00x70x1.3 = 91.0 MJ / bdt 1.00 x 134 x 1.3 = 174.2 MJ / bdt o H20: H20: S30 1.08x70x4.2 = 317, 5 MJ / bdt 0.54 x 134 x 4.2 = 303.9 MJ / bdt
(SL(SL
^ "Kantaja ilma": "Kantaja ilma": g 1,59 x 134 x 1 =213,1 MJ/bdt 1,59 x 134 x 1= 213,1 MJ/bdt o Tiivistys H20: Höyry: 031 0.40 x 37 x 4.2 = 62,2 MJ/bdt 0,65 x 2725 = 1771,3 MJ/bdt 35 1 & 2 SEC: Jauhatus/Kuivutus: 17 0.736 x 3600 = 2650,8 MJ7bdt 0.054 x 3600 = 194,6 MJ/bdt^ "Carrier Air": "Carrier Air": g 1.59 x 134 x 1 = 213.1 MJ / bdt 1.59 x 134 x 1 = 213.1 MJ / bdt o Sealing H20: Steam: 031 0.40 x 37 x 4.2 = 62.2 MJ / bdt 0.65 x 2725 = 1771.3 MJ / bdt 35 1 & 2 SEC: Grinding / Drying: 17 0.736 x 3600 = 2650.8 MJ7bdt 0.054 x 3600 = 194.6 MJ / bdt
Muut häviöt: 0.188 x3600 = 677,5 MJ/bdtOther losses: 0.188 x3600 = 677.5 MJ / bdt
Yhteensä 3334,6 MJ/bdt Yhteensä 3334,6 MJ/bdt 5Total 3334.6 MJ / bdt Total 3334.6 MJ / bdt 5
Kun tarkastellaan yllä olevia laskelmia koskien kuvioiden FIG.1 ja FIG.2 tapauksia, energiataselaskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, kun kantajaväliaine on veden sijasta paineilma.Referring to the above calculations for the cases of FIGS. 1 and 2, energy balance calculations reveal a 60% reduction in SEC when the carrier medium is compressed air rather than water.
10 Kun tarkastellaan yllä olevia laskelmia koskien kuvioiden FIG:2 ja FIG.3, ei ole käytännöllisesti mitään eroa käytetäänkö kantajana ’’höyryä” tai ’’ilmaa”. Energiatase laskelmat paljastavat 60 % vähennyksen SEC:ssa, kun kantajaväliaine on veden sijasta vesihöyry tai paineilma. Lisäksi on huomattava, että ’’Kantajaväliaineen” valinta ei vaikuta perusmateriaali- & energiataseeseen. Silti noin 60 % primaarisesta SEC:sta 15 kuluu veden höyrystämiseen.Referring to the above calculations for FIGS. 2 and FIG. 3, there is practically no difference between using "steam" or "air" as a carrier. Energy balance calculations reveal a 60% reduction in SEC when the carrier medium is water vapor or compressed air. In addition, it should be noted that the choice of '' carrier medium '' does not affect the basic material & energy balance. Still, about 60% of the primary SEC 15 is spent on water evaporation.
Esillä olevaa keksintöä on selostettu edellä vain sen edullisten suoritusmuotojen avulla ja useita muunnelmia sekä vaihtoehtoja ja toiminnallisesti ekvivalentteja ratkaisuja voidaan soveltaa oheisten patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin ja esillä 20 olevan keksinnön perusajatuksen puitteissa.The present invention has been described above only by means of its preferred embodiments, and many variations, alternatives and functionally equivalent solutions are within the scope of the appended claims and the basic idea of the present invention.
SS
asu (SS) o *1- ©asu (SS) o * 1- ©
XX
x m.x m
®5>button ®5>
Oo
Oo
(SD(SD
© © asu© © asu
Claims (13)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method and system for grinding wood chips or pulp fibers |
| CN2010800127093A CN102356194A (en) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | Method, system and refiner for refining of wood chips or pulp fibers |
| PCT/FI2010/050134 WO2010106220A1 (en) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | Method, system and refiner for refining of wood chips or pulp fibers |
| ATA9092/2010A AT510109B1 (en) | 2009-03-17 | 2010-02-24 | METHOD, SYSTEM AND REFINER FOR GRINDING CHOPPES OR CELLULOSE FIBERS |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method and system for grinding wood chips or pulp fibers |
| FI20090103 | 2009-03-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20090103A0 FI20090103A0 (en) | 2009-03-17 |
| FI20090103A FI20090103A (en) | 2010-09-18 |
| FI122243B true FI122243B (en) | 2011-10-31 |
Family
ID=40510179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20090103A FI122243B (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method and system for grinding wood chips or pulp fibers |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102356194A (en) |
| AT (1) | AT510109B1 (en) |
| FI (1) | FI122243B (en) |
| WO (1) | WO2010106220A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10329505B2 (en) | 2013-04-08 | 2019-06-25 | Aalto University Foundation Sr | Method for producing biofuel and use of biofuel |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2740839A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | UPM-Kymmene Corporation | Method and system for manufacturing mechanical pulp and mechanical pulp obtainable by the method |
| CN107053759B (en) * | 2017-05-12 | 2023-06-13 | 广州荣欣包装制品有限公司 | Dust collection device for paper box processing |
| CN111501387A (en) * | 2020-05-25 | 2020-08-07 | 镇江中福马机械有限公司 | Low steam consumption hot fiber grinding system |
| CN112720755A (en) * | 2021-01-08 | 2021-04-30 | 北京鑫泽清源植物秸秆技术有限公司 | Agricultural mechanical type ecological method straw fibrosis technology and equipment |
| EP4291705B1 (en) * | 2021-02-15 | 2024-11-06 | Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH | Apparatus and method for reclamation of fibres from feedstock containing lignocellulose, in particular from straw |
| DE102021132158A1 (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-07 | Aikawa Fiber Technologies Inc. | Refiner filler with multiple coatings on rods |
| CN117166273B (en) * | 2023-09-14 | 2024-01-26 | 中集集装箱(集团)有限公司 | Non-steam explosion type pure physical pulping method and pulping production line |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4288288A (en) * | 1979-06-15 | 1981-09-08 | Weyerhaeuser Company | Apparatus for mixing chemicals into pulp at a refiner inlet |
| FI60416C (en) * | 1979-12-04 | 1982-01-11 | Enso Gutzeit Oy | FOERFARANDE ATT FRAMSTAELLA TRAEMASSA MEKANISKT AV TRAEFLIS |
| FR2701274B1 (en) * | 1993-02-09 | 1995-03-31 | Air Liquide | Process for the manufacture of bleached chemical thermal mechanical pulp (CTMP). |
| NO180241C (en) * | 1994-12-14 | 1997-03-12 | Kvaerner Hymac As | Device for processing particle mass |
| US6364998B1 (en) * | 1995-06-12 | 2002-04-02 | Andritz Inc. | Method of high pressure high-speed primary and secondary refining using a preheating above the glass transition temperature |
| FI20022050A (en) * | 2002-11-18 | 2004-05-19 | M Real Oyj | Method and apparatus for making mechanical fiber |
| EP2142573A4 (en) * | 2007-04-19 | 2013-02-27 | Mascoma Corp | Combined thermochemical pretreatment and refining of lignocellulosic biomass |
-
2009
- 2009-03-17 FI FI20090103A patent/FI122243B/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-24 CN CN2010800127093A patent/CN102356194A/en active Pending
- 2010-02-24 AT ATA9092/2010A patent/AT510109B1/en not_active IP Right Cessation
- 2010-02-24 WO PCT/FI2010/050134 patent/WO2010106220A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10329505B2 (en) | 2013-04-08 | 2019-06-25 | Aalto University Foundation Sr | Method for producing biofuel and use of biofuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20090103A (en) | 2010-09-18 |
| FI20090103A0 (en) | 2009-03-17 |
| AT510109A3 (en) | 2015-04-15 |
| AT510109B1 (en) | 2015-06-15 |
| CN102356194A (en) | 2012-02-15 |
| AT510109A2 (en) | 2012-01-15 |
| WO2010106220A1 (en) | 2010-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI122243B (en) | Method and system for grinding wood chips or pulp fibers | |
| KR100220557B1 (en) | Low-resident, high-temperature, high-speed chip refining | |
| FI63788B (en) | SAETTING OVER ANORDINATION FROM FRAMSTAELLNING AV FIBERMASS AV FIBERFORMIGT LIGNOCELLULOSAHALTIGT MATERIAL | |
| FI61215B (en) | SAFETY RANGE OF CONTAINER FRAMSTAELLA LIGNOCELLULOSAHALTIGA FIBERMATERIAL | |
| FI124734B (en) | Chip processing method | |
| JP5469588B2 (en) | Thermomechanical pulp manufacturing apparatus and method | |
| CA2276073C (en) | Method and apparatus of defibrating a fibre-containing material | |
| JP5552245B2 (en) | Method and apparatus for pulp medium consistency refining | |
| CA2806600C (en) | Method for producing a high-freeness pulp | |
| US3661328A (en) | Pulp refining system and process | |
| FI98227C (en) | Refining elements | |
| RU2224060C2 (en) | Pulp production method | |
| JP2000504072A (en) | Method and apparatus for treating fibrous raw material | |
| US4160693A (en) | Process for the bleaching of cellulose pulp | |
| FI67893B (en) | FOERFARANDE FOER FOERAEDLING AV CELLULOSAMASSOR | |
| US4537655A (en) | Process for producing and flash drying high yield mechanical cellulose pulp with steam and condensate recycle | |
| CZ297015B6 (en) | Process for producing bleached thermomechanical pulp (TMP) or bleached chemithermomechanical pulp (CTMP) | |
| BRPI0610895A2 (en) | method for the production of mechanical pulp, the pulp of which is suitable for the manufacture of paper or cardboard | |
| US4298427A (en) | Method and apparatus for intimately mixing oxygen and pulp while using an alkali to extract bleaching by-products | |
| Sandberg et al. | On the development of the refiner mechanical pulping process–A review | |
| EP1728917B1 (en) | Method and system for energy savings in TMP by high temperature LC/MC refining of pulp | |
| Liao et al. | Mass-production of high-yield and high-strength thermomechanical pulp fibers from plant residues enabled by ozone pretreatment | |
| US4295927A (en) | Method and apparatus for treating pulp with oxygen and storing the treated pulp | |
| US4288288A (en) | Apparatus for mixing chemicals into pulp at a refiner inlet | |
| JPS61282491A (en) | Cellulose pulp and its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 122243 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |