BRPI1007698B1 - método para alimentação de um ou mais produtos químicos em uma corrente de processo de um processo de polpa - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA ALIMENTAÇÃO DE UM OU MAIS PRODUTOS QUÍMICOS EM UMA CORRENTE DE PROCESSO DE UM PROCESSO DE POLPA E MÉTODO PARA ALIMENTAR UM OU MAIS PRODUTOS QUÍMICOS EM UMA CORRENTE DE PROCESSO DE UM PROCESSO, o presente Pedido de Patente de invenção, apresenta um aparelho para prover um ou mais produtos químicos a uma corrente de processo de uma processo de polpa, bem como é revelado um método de utilização do aparelho para prover um ou mais produtos químicos a um processo de polpa.
Description
[001] O presente Pedido de Patente de Invenção se refere a um método e aparelho para prover produtos químicos a uma corrente de processo de polpa de um processo de fabricação de papel.
[002] Vários tipos e quantidades de produtos químicos são adicionados a um processo de fabricação de polpa. Em especial, produtos químicos são adicionados a uma corrente de processo em um processo de fabricação de polpa. A alimentação ideal destes produtos químicos é tanto um assunto de qualidade quanto de custo, pelo fato de que a alimentação ideal dos produtos químicos em uma corrente de processo resulta no seguinte: a) uma melhor operacionalidade da máquina de papel; b) a qualidade do produto final é mais previsível e uniforme; c) há menos quebras de tela e tempo parado da máquina de papel; d) uma redução na quantidade dos produtos químicos que os quais são necessários para alimentar uma máquina de fabricação de papel; e) menor consumo de água fresca; e f) menos energia é necessária para aquecer a água fresca.
[003] A alimentação ideal dos produtos químicos em uma corrente de processo ocorre quando existe uma mistura rápida de um produto químico na corrente de processo, presença de condições estequiométricas locais, uso minimizado de água no arranjo de alimentação, e tempos de residência/contato ideais dos produtos químicos. Mais especificamente, ter condições estequiométricas locais significa ter a proporção ideal de produtos químicos na corrente de processo para que os produtos químicos reajam, e tempo de residência ideal dos produtos químicos significa que os produtos químicos deveriam ser alimentados na corrente de processo, de modo que todos os produtos químicos que forem alimentados no sistema tenham tempo suficiente para fazer efeito, mas não tempo muito longo para manter oefeito desejado.
[004] Muitos métodos da técnica anterior para alimentação de produtos químicos na corrente de processo de polpa de um processo de fábrica de polpa não resultam na alimentação ideal de produtos químicos na corrente de processo de polpa. Portanto, a necessidade de um aparelho e método que possam alimentar, de forma ideal, um ou mais produtos químicos em uma corrente de processo de polpa existe na indústria de fabricação de papel.
[005] O presente Pedido de Patente deInvenção provê um método para alimentar um ou mais produtos químicos em uma corrente de processo de um processo de polpa compreendendo: (a) prover um ou mais aparelhos de mistura compreendendo um primeiro conduto tendo uma ou mais entradas e saídas; um segundo conduto tendo uma ou mais entradas e saídas, em que o referido primeiro conduto é fixado ao referido segundo conduto e atravessa o referido segundo conduto; uma câmara de mistura que tem uma ou mais entradas e saídas, em que o referido segundo conduto é fixado à referida câmara de mistura e em que as referidas saídas do referido primeiro conduto e referidas saídas do referido segundo conduto estão em comunicação com a referida câmara de mistura; e um adaptador que está em comunicação com a referida saída da referida câmara de mistura e é fixado à referida câmara de mistura; (b) montagem dos referidos aparelhos contendo um adaptador sobre uma abertura em um processo de polpa; (c) operar o referido processo de polpa de modo que a referida corrente de processo flui por meio do referido processo de polpa; (d) introduzir um ou mais produtos químicos e um líquido de alimentação na referida câmara de mistura dos referidos aparelhos pela introdução dos referidos produtos químicos ou referido líquido de alimentação nas referidas entradas do referido primeiro conduto e referido segundo conduto dos referidos aparelhos; (e) misturar os referidos produtos químicos e referido líquido de alimentação na referida câmara de mistura dos referidos aparelhos para formar uma mistura dos referidos produtos químicos e referido líquido de alimentação; e (f) dispensar a referida mistura na referida corrente de processo do referido processo de polpa por meio do referido adaptador dos referidos aparelhos, que está em comunicação com a referida corrente de processo.
[006] O presente Pedido de Patente de Invenção também provê um método para alimentar um ou mais produtos químicos a uma corrente de processo de um processo: (a) provendo um ou mais aparelhos de mistura compreendendo um primeiro conduto tendo uma ou mais entradas e saídas; um segundo conduto tendo uma ou mais entradas e saídas, em que o referido primeiro conduto é fixado ao referido segundo conduto e atravessa o referido segundo conduto; uma câmara de mistura que tem uma ou mais entradas e saídas, em que o referido segundo conduto é fixado à referida câmara de mistura e em que as referidas saídas do referido primeiro conduto e referidas saídas do referido segundo conduto estão em comunicação com a referida câmara de mistura; e um adaptador que está em comunicação com a referida saída da referida câmara de mistura e está fixado à referida câmara de mistura; (b) montagem dos referidos aparelhos contendo um adaptador sobre uma abertura na referida corrente de processo; (c) operação da referida corrente de processo do referido processo; (d) introdução de um ou mais produtos químicos nos referidos aparelhos de mistura pela introdução dos referidos produtos químicos nos referidos aparelhos para formar uma mistura contendo os referidos produtos químicos; e (e) dispensa da referida mistura na referida corrente de processo.
[007] “Processo de polpa” significa um processo que ocorre em uma operação de fábrica de polpa e/ou operação de branqueamento, incluindo, mas não limitado a um ou mais dos vários estágios descritos na Figura 8. Operações de formação de polpa e branqueamento estão dentro do princípio geral de processo de fabricação de papel, por exemplo, um técnico de fabricação de papel pode ser uma pessoa que opera uma fábrica de formação de polpa.
[008] O aparelho do presente Pedido de Patente de Invenção é essencialmente um reator em que reações químicas podem: a) acontecer para ativar os produtos químicos adicionados ao aparelho expressamente sob condições controladas, ou b) os produtos químicos podem ser impedidos de misturarem, entre si e com outras espécies pela seleção apropriada de tempos de mistura contra cinéticas de produtos químicos e níveis de cisalhamento. Por exemplo, a taxa de reação dos produtos químicos que estão sendo adicionados à corrente de processo pode ser diminuída ou mesmo impedida pela garantia de cinéticas de produtos químicos muito mais lentas do que os tempos de residência dentro do dispositivo.
[009] Os identificadores numéricos mencionados em toda a seção “DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO” são observados em uma ou mais das Figuras 1-9; os identificadores de número são consistentes em todas as figuras e, portanto, ao ler a seção “DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO”, por favor, faça referência a uma ou mais dentre as nove figuras.
[0010] Conforme declarado acima, o aparelho utilizado para o presente Pedido de Patente de Invenção inclui quatro componentes primários: um primeiro conduto 1; um segundo conduto 4; uma câmara de mistura 7; e opcionalmente um adaptador 8. As dimensões e geometrias de cada elemento do aparelho dependem de quanto produto químico necessita ser adicionado ao processo de fábrica de polpa, assim como outros fatores, tal como a construção do conduto de corrente de processo de polpa que transfere fluido de um ponto para outro 9. O aparelho do presente Pedido de Patente de Invenção pode ser feito de qualquer material adequado para manuseio de vários tipos de produtos químicos de fabricação de papel, por exemplo, aço inoxidável.
[0011] O primeiro conduto 1 tem uma ou mais entradas 2 e saídas 3. Preferivelmente, o conduto tem tanto uma porção de cabeçote 10 quanto uma porção 11 que é de formato cônico.
[0012] O segundo conduto 4 tem uma ou mais entradas 5 e saídas 6. O segundo conduto 4 é preso à porção de cabeçote do primeiro conduto 10 por qualquer meio de fixação que seria considerado por alguém com especialização no assunto, por exemplo, a porção de cabeçote 1 do primeiro conduto e o segundo conduto 4 podem ter uma ou mais aberturas, de modo que um parafuso pode fixar um conduto ao outro.
[0013] A câmara de mistura 7 tem uma ou mais entradas 17 e saídas 18 que estão em comunicação com as saídas de ambos o primeiro conduto 1 e o segundo conduto 4. A câmara de mistura 7 é fixada ao segundo conduto 4. A câmara de mistura 7 pode ser fixada ao segundo conduto 4 por qualquer meio de fixação que seria considerado por alguém com especialização comum no assunto, por exemplo, ambos, o segundo conduto 4 e a câmara de mistura 7, podem ter uma ou mais aberturas, de modo que um parafuso pode fixar o segundo conduto à câmara de mistura, ou a superfície externa da câmara de mistura 7 pode fundir-se com a superfície externa do segundo conduto 4.
[0014] O adaptador 8 é fixado à câmara de mistura 7 e está em comunicação com as saídas da câmara de mistura 7. O adaptador 8 pode ser fixado à câmara de mistura 7 por qualquer meio de fixação que seja considerado por alguém com especialização no assunto, por exemplo, uma porção da câmara de mistura 7 pode ser inserida no adaptador 8 .
[0015] Em outra configuração, as entradas 5 do referido segundo conduto 4 são perpendiculares às referidas saídas do referido segundo conduto 4.
[0016] Em outra configuração, o primeiro conduto 1 atravessa o referido segundo conduto 4 perpendicular às entradas 5 do referido segundo conduto 4.
[0017] Em outra configuração, o primeiro conduto 1 tem uma porção de cabeçote 10 que não atravessa o referido segundo conduto 4 e uma porção que atravessa o referido segundo conduto 4, em que a porção 11 que atravessa o referido segundo conduto 4 é de formato cônico e em que a ponta do referido primeiro conduto 1 está em comunicação com a referida câmara de mistura 7.
[0018] Conforme declarado acima, o presente Pedido de Patente de Invenção provê um método de alimentação de um ou mais produtos químicos em uma corrente de processo de polpa.
[0019] Em uma configuração, o 12 adaptador 8, sozinho ou como parte dos aparelhos para alimentação, é montado sobre uma abertura 16 no conduto de corrente de processo de polpa 9 e o adaptador 8 é fixado ao conduto de corrente de processo de polpa 9 por quaisquer meios que sejam considerados por alguém com especialização comum no assunto. O aparelho de alimentação do presente Pedido de Patente de Invenção, se já não fabricado dessa maneira, é conectado com o adaptador. Após esta definição ser estabelecida, um ou mais produtos químicos e um líquido de alimentação são introduzidos no aparelho 12, misturados na câmara de mistura 7, e provido para o conduto de corrente de processo de polpa 9.
[0020] Em outra configuração, a co- alimentação de diferentes produtos químicos em uma corrente de processo de polpa 13 pode ser atingida pelas etapas a seguir: introduzir vários produtos químicos diferentes no aparelho 12, permitir que uma mistura dos diferentes produtos químicos seja formada, e dispensar a mistura na corrente de processo de polpa 13; ou pelo alinhamento de uma série de aparelhos 12 e dispensa dos produtos químicos. Os produtos químicos podem ser adicionados ao sistema em qualquer ordem prescrita por uma pessoa com especialização ordinária no assunto. Por exemplo, os produtos químicos podem ser adicionados seqüencialmente, simultaneamente ou em uma ordem pré-programada.
[0021] Em outra configuração, a mistura é uma mistura em etapas - mistura dos produtos químicos antes de sua introdução na corrente de processo de polpa. A mistura por etapa é realizada durante um período de tempo que comporta a taxa de reação desejada dos produtos químicos alimentados no aparelho de mistura. Em ainda uma configuração adicional, a mistura em etapas é realizada de aproximadamente 5 micro-segundos até aproximadamente 500 milissegundos.
[0022] Em outra configuração, a atividade dos referidos produtos químicos é controlada pelo ajuste da taxa de fluxo dos referidos produtos químicos e referido líquido de alimentação, que são introduzidos nos referidos aparelhos. Uma ou mais bombas que estão em comunicação com os referidos aparelhos podem ajustar a taxa de fluxo dos produtos químicos e do líquido de alimentação que estão sendo introduzidos no aparelho do presente Pedido de Patente de Invenção. Mistura em etapa pode ser atingida na câmara de mistura pelo controle das taxas de fluxo dos produtos químicos e do líquido de alimentação na câmara de mistura.
[0023] Em outra configuração, a atividade dos referidos produtos químicos, antes de sua introdução na referida corrente de processo, é controlada pelo ajuste da taxa de fluxo dos referidos produtos químicos e referido líquido de alimentação, que são introduzidos na referida câmara de mistura.
[0024] Em outra configuração, os produtos químicos são selecionados do grupo consistindo de: produtos de controle de adesão e/ou piche; surfactantes; polímeros; auxiliares de drenagem; antiespumantes; auxiliares de branqueamento; e uma combinação dos mesmos. Vários programas de tratamento de produtos químicos empregando um ou mais produtos químicos podem ser desenvolvidos por alguém com especialização ordinária no assunto e empregados pelos aparelhos 12 do presente Pedido de Patente de Invenção reivindicado.
[0025] Em outra configuração, o líquido de alimentação é selecionado do grupo consistindo de: água fresca; filtrado limpo; água branca; material fino; e uma combinação dos mesmos.
[0026] Em outra configuração, os produtos químicos são diluídos com um líquido de diluição antes de sua introdução no referido primeiro conduto 1 ou referido segundo conduto 4. Em ainda uma configuração adicional, o líquido de diluição contém água.
[0027] Em outra configuração, a corrente de processo 13 contém um abastecimento de um processo de fabricação de papel.
[0028] Em outra configuração, a dispensa da referida mistura ocorre em pelo menos um ou mais dentre os locais a seguir do referido processo de polpa: digestão, re-formação de polpa; desintegração; lavagem; deslignificação com oxigênio; recuperação de químicos; clarificantes; branqueadores; dispersão; e destintamento.
[0029] Em outra configuração, o processo de polpa contém pelo menos uma dentre as seguintes polpas: polpa virgem; polpa reciclada; polpa química; polpa mecânica; e polpa química/mecânica.
[0030] Em outra configuração, os produtos químicos contêm um surfactante ou um polímero e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca, e em que a referida mistura é dispensada antes de um digestor do referido processo de polpa.
[0031] Em outra configuração, os produtos químicos contêm um auxiliar de drenagem ou antiespumante e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionada no estágio de lavagem do referido processo de polpa.
[0032] Em outra configuração, os produtos químicos contêm antiespumantes e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionada no estágio de deslignificação com oxigênio do referido processo de polpa.
[0033] Em outra configuração, os produtos químicos são polímeros e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionalmente clarificada.
[0034] Em outra configuração, os produtos químicos são auxiliares de branqueamento e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionada no estágio de branqueamento do referido processo de polpa.
[0035] Em outra configuração, os produtos químicos são polímeros ou surfactantes para separação de tinta e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionada ao referido processo de polpa antes da célula de flotação para melhorar a separação de tinta.
[0036] Em outra configuração, os produtos químicos são produtos de controle de adesão e pegajosidade, e o referido líquido de alimentação é opcionalmente água branca e/ou água limpa, e em que a referida mistura é adicionada a um processo de polpa de reciclagem.
[0037] Com referência a ambas as Figuras 6 e 7, em uma configuração, os produtos químicos 19 são introduzidos na entrada 2 de um primeiro conduto 1. Subseqüentemente, os produtos químicos fluem por meio do conduto e para fora das referidas saídas 3 do primeiro conduto 1 e nas entradas 17 da câmara de mistura 7. Um líquido de alimentação 15 é também introduzido em um segundo conduto 4. O líquido no segundo conduto 4 passa por redemoinho ou sofre turbilhonamento ao redor do primeiro conduto 1, e sai nas saídas 6 do segundo conduto e na câmara de mistura 7 por meio das entradas 17 da câmara de mistura 7. Os dois fluidos do primeiro conduto 1 e segundo conduto 4 se misturam na câmara de mistura 7 e, então, a mistura flui por meio da saída 18 da câmara de mistura 7, que por sua vez flui por meio do adaptador 8 que é montado a uma abertura 16 na corrente de processo de polpa 13, e este líquido flui para a corrente de processo de polpa 13. Legenda da Figura 8 T1) Formação de polpa e Branqueamento T2) Aparas de madeira T3) Digestor T4) Tanque de explosão T5) Lavagem T6) Seleção T7) Decker T8) Tanque de armazenagem de HD não-branqueado T9) Instalação de branqueamento T10) Tanque de armazenagem de HD branqueado T11) Evaporadores e concentradores T12) Caldeira de Recuperação T13) Clarificante de Licor Verde T14) Filtro de Arraste T15) Arraste T16) SlakerT17) CaustificadorT18) Clarificante de Licor BrancoT19) Lavador de Lama CáusticaT20) Filtro de Lama de CalT21) Forno de Lama de CalT22) Recuperação de Produtos Químicos.
Claims (1)
1. “MÉTODO PARA ALIMENTAÇÃO DE UM OU MAIS PRODUTOS QUÍMICOS EM UMA CORRENTE DE PROCESSO DE UM PROCESSO DE POLPA”, compreendendo: a. fornecer um ou mais aparelhos de mistura, compreendendo um primeiro conduto (1), tendo uma ou mais entradas (2) e saídas (3), e um segundo conduto (4), tendo uma ou mais entradas (5) e saídas (6), caracterizado por o primeiro conduto (1) se fixar ao segundo conduto (4) e atravessar o segundo conduto (4); uma câmara de mistura (7) que tem uma ou mais entrada(s) (17) e saída(s) (18), em que o segundo conduto (4) se fixa à câmara de mistura (7) e em que as saídas (3) do primeiro conduto (1) e as saídas (6) do segundo conduto (4) estão em comunicação com a câmara de mistura (7); e um adaptador (8) que está em comunicação com a saída (18) da câmara de mistura (7) e é fixado à referida câmara de mistura (7); b. montar os aparelhos (12) contendo um adaptador (8) sobre uma abertura em um processo de polpa; c. executar o processo, de modo que a corrente de processo flua através do processo de polpa; d. introduzir um ou mais produtos químicos (19) e um líquido de alimentação (15) na câmara de mistura (7) dos aparelhos (12), pela introdução dos produtos químicos (19) ou líquido de alimentação (15) nas entradas do primeiro conduto (1) e do segundo conduto (4) dos aparelhos; e. misturar os produtos químicos (19) e o líquido de alimentação (15) na câmara de mistura (7) dos aparelhos (12) para formar uma mistura dos produtos químicos (19) e do líquido de alimentação (15); e f. dispensar a mistura na corrente de processo do processo de polpa por meio do adaptador (8) dos aparelhos (12) que está em comunicação com a corrente de processo (13).
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