專利名稱：用于將化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝流的新方法和配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將化學(xué)品進(jìn)樣至造紙工藝的制漿工藝流的方法和裝置。
背景技術(shù)：
將不同類型和量的化學(xué)品加入紙漿廠工藝中。特別地，將化學(xué)品加入紙漿廠工藝的工藝流(process stream)中。這些化學(xué)品的最優(yōu)進(jìn)料是實(shí)現(xiàn)以下結(jié)果的工藝流的最優(yōu)化學(xué)品進(jìn)料的質(zhì)量和成本的問(wèn)題a)造紙機(jī)較好的運(yùn)行情況；b)終產(chǎn)品的質(zhì)量更可預(yù)測(cè)且一致；c)造紙機(jī)的卷筒斷裂和故障時(shí)間較少；d)進(jìn)料至造紙機(jī)所需的化學(xué)品的量減少；e) 淡水消耗減少；以及f)加熱淡水所需的能量較少。當(dāng)化學(xué)品快速混入工藝流、存在局部化學(xué)計(jì)量條件、進(jìn)料配置中最少的水消耗以及化學(xué)品最優(yōu)的停留/接觸時(shí)間時(shí)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)品最優(yōu)進(jìn)料至工藝流中。更具體地，存在局部化學(xué)計(jì)量條件表示工藝流中對(duì)于要反應(yīng)的化學(xué)品存在最優(yōu)的化學(xué)品比例，而化學(xué)品的最優(yōu)停留時(shí)間表示化學(xué)品應(yīng)當(dāng)以這樣的方式進(jìn)料至工藝流，使得所有進(jìn)料至系統(tǒng)的化學(xué)品具有足夠的時(shí)間來(lái)發(fā)揮作用，但該時(shí)間并不是太長(zhǎng)而難以維持期望的效果。用于將化學(xué)品進(jìn)料至紙漿廠工藝的制漿工藝流的許多現(xiàn)有技術(shù)方法未能實(shí)現(xiàn)將化學(xué)品最優(yōu)進(jìn)料至制漿工藝流。因此，造紙工業(yè)中亟需能最優(yōu)地將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝流的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝的工藝流的方法，包括(a)提供一個(gè)或多個(gè)混合裝置，所述混合裝置包括具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第一管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第二管道，其中所述第一管道扣緊所述第二管道并貫穿所述第二管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的混合室，其中所述第二管道扣緊所述混合室，并且其中所述第一管道的所述出口和所述第二管道的所述出口與所述混合室連接；以及與所述混合室的所述出口連接并扣緊所述混合室的轉(zhuǎn)接器；(b)將所述包括轉(zhuǎn)接器的裝置安裝在制漿工藝的開口上方；(c)運(yùn)行所述制漿工藝，使得所述工藝流流經(jīng)所述制漿工藝；(d)將一種或多種化學(xué)品和進(jìn)料液引入所述裝置的所述混合室中，這通過(guò)將所述化學(xué)品或所述進(jìn)料液引入所述裝置的所述第一管道和所述第二管道的所述入口完成；(e)在所述裝置的所述混合室中混合所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液以形成所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液的混合物；以及(f)通過(guò)與所述工藝流連接的所述裝置的所述轉(zhuǎn)接器將所述混合物分配至所述制漿工藝的所述工藝流。本發(fā)明還提供了一種用于將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至工藝的工藝流的方法(a) 提供一個(gè)或多個(gè)混合裝置，其包括具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第一管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第二管道，其中所述第一管道扣緊所述第二管道并貫穿所述第二管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的混合室，其中所述第二管道扣緊所述混合室，并且其中所述第一管道的所述出口和所述第二管道的所述出口與所述混合室連接；以及與所述混合室的所述出口連接并扣緊所述混合室的轉(zhuǎn)接器；(b)將所述包括轉(zhuǎn)接器的裝置安裝在工藝流的開口上方；(C)運(yùn)行所述工藝的所述工藝流；(d)將一種或多種化學(xué)品引入所述混合裝置以形成包含所述化學(xué)品的混合物，這通過(guò)將所述化學(xué)品引入所述裝置完成；以及(e)將所述混合物分配至所述工藝流。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的裝置的側(cè)視圖。圖2為圖1的裝置的截面圖。圖3為圖1的裝置的第一管道的側(cè)視圖。圖4為圖1的裝置的轉(zhuǎn)接器側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的第一管道、第二管道、混合室和轉(zhuǎn)接器的分解側(cè)視圖。圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案將化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝流的方法的示意圖。圖7表示本發(fā)明的裝置的示意圖。圖8為制備紙產(chǎn)品如紙巾、紙板、紙張、紙漿產(chǎn)品中所用的制漿和漂白工藝的示意圖。圖9為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式“制漿工藝”表示紙漿廠運(yùn)行和/或漂白操作中進(jìn)行的工藝，其包括但不限于圖8 中所示的一個(gè)或多個(gè)不同階段。制漿和漂白操作屬于造紙工藝的常規(guī)范圍，例如造紙工可以是操作制漿機(jī)的人員。本發(fā)明的裝置本質(zhì)上是可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器a)在受控條件下迅速活化加入所述裝置的化學(xué)品，或者b)通過(guò)選擇相對(duì)于化學(xué)動(dòng)力學(xué)的合適混合時(shí)間和剪切水平可以防止化學(xué)品互相混合或者與其他物質(zhì)混合。例如，可以降低加入工藝流的化學(xué)品的反應(yīng)速率，或者甚至通過(guò)確保比該裝置中的停留時(shí)間慢得多的化學(xué)動(dòng)力學(xué)來(lái)防止反應(yīng)。整個(gè)發(fā)明詳述部分所指的數(shù)字標(biāo)識(shí)如圖1-9中的一張或多張所示；該數(shù)字標(biāo)識(shí)在所有附圖中是一致的，因此當(dāng)閱讀發(fā)明詳述部分時(shí)，可以參見9張附圖中的一張或多張。如上文所述，本發(fā)明所用的裝置包括4個(gè)基本組件第一管道(1)；第二管道； 混合室(7)；以及可選地存在的轉(zhuǎn)接器(8)。所述裝置中每個(gè)元件的大小和幾何結(jié)構(gòu)取決于需要加入紙漿廠工藝的化學(xué)品的量，以及其他因素，例如將流體從一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移至另一個(gè)點(diǎn)的制漿工藝流管道(9)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的裝置可以由適合于處理各種類型的造紙化學(xué)品的任何材料制成，例如不銹鋼。第一管道(1)具有一個(gè)或多個(gè)入口( 和出口(3)。優(yōu)選地，所述管道具有頭部 (10)和圓錐形部分(11)。第二管道(4)具有一個(gè)或多個(gè)入口( 和出口(6)。第二管道(4)通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的任何固定方式扣緊第一管道的頭部(10)，例如，第一管道的頭部(10)和第二管道(4)可以具有一個(gè)或多個(gè)開口，從而螺釘可以將一個(gè)管道扣緊另一個(gè)管道?；旌鲜?7)具有一個(gè)或多個(gè)入口(17)和出口(18)，它們與第一管道⑴和第二管道⑷的出口連接?；旌鲜?7)扣緊第二管道0)?；旌鲜?7)可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的任何固定方式扣緊第二管道，例如第二管道(4)和混合室(7)可以具有一個(gè)或多個(gè)開口，從而螺釘可以將第二管道扣緊混合室，或者混合室(7)的外表面可以與第二管道的外表面合并在一起。轉(zhuǎn)接器(8)扣緊混合室(7)并與混合室(7)的出口連接。轉(zhuǎn)接器(8)可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的任何固定方式扣緊混合室(7)，例如可以將混合室(7)的一部分插入轉(zhuǎn)接器(8)。在另一實(shí)施方案中，所述第二管道的入口(5)與所述第二管道的所述出
口垂直。在另一實(shí)施方案中，第一管道⑴貫穿與所述第二管道⑷的入口(5)垂直的所述第二管道(4)。在另一實(shí)施方案中，第一管道(1)具有不貫穿所述第二管道(4)的頭部(10)和貫穿所述第二管道的部分，其中貫穿所述第二管道的所述部分(11)為圓錐形，并且其中所述第一管道(1)的尖端與所述混合室(7)連接。如上文所述，本發(fā)明提供將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝流的方法。在一實(shí)施方案中，(12)轉(zhuǎn)接器(8)，單獨(dú)或作為進(jìn)料裝置的一部分安裝在制漿工藝流管道(9)的開口(16)上方，并且轉(zhuǎn)接器(8)通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的任何方式扣緊制漿工藝流管道(9)。本發(fā)明的進(jìn)料裝置當(dāng)未進(jìn)料時(shí)與轉(zhuǎn)接器連接。當(dāng)這樣的設(shè)定建立時(shí)，將一種或多種化學(xué)品和進(jìn)料液引入裝置(12)，在混合室(7)中混合，并進(jìn)料至制漿工藝流管道(9)。在另一實(shí)施方案中，不同化學(xué)品的共進(jìn)料至制漿工藝流(13)可以通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)將幾種不同的化學(xué)品引入裝置(12)，允許形成不同化學(xué)品的混合物，并將該混合物分配至制漿工藝流(1 ；或者通過(guò)排列一系列裝置(1 并分配化學(xué)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員指定的任何順序?qū)⒒瘜W(xué)品加入系統(tǒng)。例如，化學(xué)品可以先后、同時(shí)或以預(yù)定的順序加入。在另一實(shí)施方案中，混合為階段混合，化學(xué)品的混合在它們引入制漿工藝流之前。 階段混合持續(xù)的時(shí)間段與進(jìn)料至混合裝置的化學(xué)品的期望的反應(yīng)速率一致。在另一實(shí)施方案中，階段混合持續(xù)約5微秒至約500毫秒。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品的活性通過(guò)調(diào)節(jié)引入所述裝置的所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液的流速來(lái)控制。與所述裝置連接的一個(gè)或多個(gè)泵可以調(diào)節(jié)引入本發(fā)明的裝置的化學(xué)品和進(jìn)料液的流速。階段混合可以通過(guò)在混合室中控制化學(xué)品和進(jìn)料液進(jìn)入混合室的流速來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品的活性在它們引入所述工藝流之前通過(guò)調(diào)節(jié)引入所述混合室的所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液的流速來(lái)控制。在另一實(shí)施方案中，化學(xué)品選自由粘性和/或浙青控制產(chǎn)品、表面活性劑、聚合物、脫水助劑、消泡劑、漂白助劑及其組合組成的組。使用一種或多種化學(xué)品的各種化學(xué)處理程序可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員開發(fā)，并且可以由本發(fā)明所要求保護(hù)的裝置(12)實(shí)施。
在另一實(shí)施方案中，進(jìn)料液選自淡水、澄清濾液、白水、薄坯(thin stock)及其組
口 O在另一實(shí)施方案中，化學(xué)品在引入所述第一管道(1)或所述第二管道(4)之前用稀釋液稀釋。在另一實(shí)施方案中，稀釋液含有水。在另一實(shí)施方案中，工藝流(1 含有造紙工藝的配料。在另一實(shí)施方案中，分配所述混合物在所述制漿工藝的至少一個(gè)或多個(gè)以下位置進(jìn)行蒸煮、再制漿、解離、洗滌、氧脫木素、化學(xué)品回收、澄清、漂白、解膠和脫墨。在另一實(shí)施方案中，所述制漿工藝包括以下紙漿中的至少一種原漿、回收紙漿、 化學(xué)紙漿、機(jī)械紙漿和化學(xué)-機(jī)械紙漿。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品包含表面活性劑或聚合物，并且所述進(jìn)料液可選地為白水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的蒸煮器之前分配。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品包含脫水助劑或消泡劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的洗滌階段中加入。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品包含消泡劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/ 或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的氧脫木素作用階段中加入。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品為聚合物，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物被進(jìn)一步澄清。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品為漂白助劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/ 或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的漂白階段中加入。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品為用于墨分離的聚合物或表面活性劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在浮選槽之前加入所述制漿工藝以改進(jìn)墨分離。在另一實(shí)施方案中，所述化學(xué)品為粘性和粘附控制產(chǎn)品，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中將所述混合物加入循環(huán)制漿工藝。參見圖6和圖7，在一實(shí)施方案中，將化學(xué)品(19)引入第一管道(1)的入口 O)。 然后，化學(xué)品通過(guò)管道流過(guò)該管道，流出第一管道(1)的所述出口(3)，并流入混合室(7)的入口 (17)。還將進(jìn)料液(1 引入第二管道G)。第二管道中的液體繞第一管道(1) 渦流或渦旋，流出第二管道的出口(6)，并經(jīng)由混合室(7)的入口(17)進(jìn)入混合室(7)。來(lái)自第一管道(1)和第二管道(4)的兩種流體在混合室(7)中混合，然后該混合物流過(guò)混合室(7)出口(18)，其又流過(guò)安裝在制漿工藝流(13)中的開口(16)的轉(zhuǎn)接器(8)，并且該液體流入制漿工藝流(13)。
權(quán)利要求
1.一種用于將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝的工藝流的方法，所述方法包括a.提供一個(gè)或多個(gè)混合裝置，所述混合裝置包括具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第一管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第二管道，其中所述第一管道扣緊所述第二管道并貫穿所述第二管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的混合室，其中所述第二管道扣緊所述混合室， 并且其中所述第一管道的所述出口和所述第二管道的所述出口與所述混合室連接；以及與所述混合室的所述出口連接并扣緊所述混合室的轉(zhuǎn)接器；b.將所述包括轉(zhuǎn)接器的裝置安裝在制漿工藝的入口上游；c.運(yùn)行所述制漿工藝從而所述工藝流流經(jīng)所述制漿工藝；d.將一種或多種化學(xué)品和進(jìn)料液引入所述裝置的所述混合室中，這通過(guò)將所述化學(xué)品或所述進(jìn)料液引入所述裝置的所述第一管道和所述第二管道的所述入口完成；e.在所述裝置的所述混合室中混合所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液以形成所述化學(xué)品和所述進(jìn)料液的混合物；以及f.通過(guò)所述裝置的所述轉(zhuǎn)接器將所述混合物分配至所述制漿工藝的所述工藝流，所述轉(zhuǎn)接器與所述工藝流連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品選自由粘性和/或浙青控制產(chǎn)品、表面活性劑、聚合物、脫水助劑、消泡劑、漂白助劑及其組合組成的組。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中分配所述混合物在所述制漿工藝的以下位置的至少一處或多處進(jìn)行蒸煮、再制漿、解離、洗滌、氧脫木素、化學(xué)品回收、澄清、漂白、解膠和脫m蠻O
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述制漿工藝包括以下紙漿中的至少一種原漿、回收紙漿、化學(xué)紙漿、機(jī)械紙漿和化學(xué)-機(jī)械紙漿。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品包含表面活性劑或聚合物，并且所述進(jìn)料液可選地為白水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的蒸煮器之前分配。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品包含脫水助劑或消泡劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的洗滌階段中加入。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品包含消泡劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的氧脫木素階段中加入。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品為聚合物，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物被進(jìn)一步澄清。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品為漂白助劑，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在所述制漿工藝的漂白階段中加入。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品為用于墨分離的聚合物或表面活性劑， 并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中所述混合物在浮選槽之前加入所述制漿工藝以改進(jìn)墨分離。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化學(xué)品為粘性和粘著控制產(chǎn)品，并且所述進(jìn)料液可選地為白水和/或清水，并且其中將所述混合物加入循環(huán)制漿工藝。
12.一種用于將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至工藝的工藝流的方法a.提供一個(gè)或多個(gè)混合裝置，所述混合裝置包括具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第一管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的第二管道，其中所述第一管道扣緊所述第二管道并貫穿所述第二管道；具有一個(gè)或多個(gè)入口和出口的混合室，其中所述第二管道扣緊所述混合室， 并且其中所述第一管道的所述出口和所述第二管道的所述出口與所述混合室連接；以及與所述混合室的所述出口連接并扣緊所述混合室的轉(zhuǎn)接器；b.將所述包括轉(zhuǎn)接器的裝置安裝在工藝流的開口上方；c.運(yùn)行所述工藝的所述工藝流；d.將一種或多種化學(xué)品引入所述混合裝置以形成包含所述化學(xué)品的混合物，這通過(guò)將所述化學(xué)品引入所述裝置完成；以及e.將所述混合物分配至所述工藝流。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述一種或多種化學(xué)品為兩種不同的化學(xué)品。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中除了加入所述混合裝置的所述化學(xué)品以外，所述方法還包括將進(jìn)料液加入所述混合裝置。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中分配所述混合物在所述制漿工藝的以下位置的至少一處或多處進(jìn)行蒸煮、再制漿、解離、洗滌、氧脫木素、化學(xué)品回收、澄清、漂白、解膠和脫
全文摘要
本發(fā)明提供了用于將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝的工藝流的裝置，并公開了利用所述裝置將一種或多種化學(xué)品進(jìn)料至制漿工藝的方法。
文檔編號(hào)B01F5/00GK102421964SQ201080021126
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者普拉薩德·達(dá)吉拉拉, 邁克爾·J·穆爾西亞 申請(qǐng)人:納爾科公司