SE501895C2 - Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension - Google Patents

Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension

Info

Publication number
SE501895C2
SE501895C2 SE9303352A SE9303352A SE501895C2 SE 501895 C2 SE501895 C2 SE 501895C2 SE 9303352 A SE9303352 A SE 9303352A SE 9303352 A SE9303352 A SE 9303352A SE 501895 C2 SE501895 C2 SE 501895C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rotor
stator
gas
pulp
pulp suspension
Prior art date
Application number
SE9303352A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9303352D0 (en
SE9303352L (en
Inventor
Rolf Ekholm
Ulf Jansson
Original Assignee
Kvaerner Pulping Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kvaerner Pulping Tech filed Critical Kvaerner Pulping Tech
Priority to SE9303352A priority Critical patent/SE501895C2/en
Publication of SE9303352D0 publication Critical patent/SE9303352D0/en
Priority to PCT/SE1994/000955 priority patent/WO1995010351A1/en
Priority to AU79526/94A priority patent/AU7952694A/en
Publication of SE9303352L publication Critical patent/SE9303352L/en
Publication of SE501895C2 publication Critical patent/SE501895C2/en

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/272—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/272—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
    • B01F27/2722—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with ribs, ridges or grooves on one surface
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
    • D21C9/153—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications with ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/911—Axial flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and an apparatus for mixing ozone-bearing gas into a pulp-suspension of a cellulosic fibre material, where the pulp-suspension is pumped in through a pulp inlet (1) and mixed with said gas during passage through a processing-section (4) comprising a stator (13) and a rotor (14), coaxial therewith whereafter the ready-mixed pulp-mix flows out through an outlet (10), whereby the pulp-suspension, after passage through the pulp inlet (1), passes a pre-fluidization zone (5) within said processing-section (4) where it is accelerated into a fluidized state by way of fluidization means (22) on the rotor (14), whereafter the fluidized pulp-suspension flows into a mixing zone (6) within the processing-section (4) where said gas is supplied and mixed into the pulp-suspension during passage through an annularly-shaped channel (30) defined between the stator (13) and the rotor (14), in which channel (30) the turbulence-effect and the flock-decomposition in the through-flowing gas-pulp mix are enhanced by way of flow-affecting means (32) along the surfaces of the stator (13) and/or the rotor (14) which face the channel (30).

Description

15 20 25 30 35 501 *895 2 tet. Dylika lösningar utnyttjar således på känt sätt en rent mekanisk omrörning för att få massasuspensionens tre faser, dvs. fibermaterial, gas och vätska, att ändra sina lägen i förhållande till varandra så att masstransporten av ozon till vätskefasen ökar, varvid ozongasen kommer i reaktiv kontakt med fibrerna. Även om de kända lös- ningarna ger en effektivare inmixning, kvarstår dock behovet av ytterligare effektivisering av inmixningspro- CQSSEH . 15 20 25 30 35 501 * 895 2 tet. Such solutions thus use, in a known manner, a purely mechanical stirring to obtain the three phases of the pulp suspension, i.e. fibrous material, gas and liquid, to change their positions relative to each other so that the mass transport of ozone to the liquid phase increases, whereby the ozone gas comes into reactive contact with the fibers. Although the known solutions provide more efficient mixing, the need for further streamlining of the mixing process remains CQSSEH.

Man vet sedan lång tid tillbaka att, även då en massasu- spension försatts i ett så pass turbulent tillstånd, att dess reologiska egenskaper överensstämmer med vatten, förekommer ett stort antal större och mindre fiberflockar virvlande i suspensionen. Fiberflockarna förhindrar då ozonet att komma i reaktiv kontakt med de enskilda fib- rerna. Det har visat sig att omröringsorganen enligt känd teknik ej fullständigt lyckas lösa upp fiberflockarna, vilket torde vara en av anledningarna till att riktigt effektiv inmixning hittills ej kunnat uppnås.It has long been known that, even when a pulp suspension has been placed in such a turbulent state that its rheological properties correspond to water, a large number of larger and smaller flocs of fibers swirl in the suspension. The fiber flocks then prevent the ozone from coming into reactive contact with the individual fibers. It has been found that the stirring means according to the prior art do not completely succeed in dissolving the fiber flocks, which is probably one of the reasons why really effective mixing has not been achieved so far.

I praktiken torde det vara omöjligt att uppnå en 100%-ig förbrukning av den satsade ozonmängden i ett enda steg, även om man strävar efter att nå denna nivå, varför man tvingas acceptera att en viss mängd oförbrukad ozon tillsammans med stora mängder inert bärgas följer med massasuspensionen ut ur behandlingsavsnittet. Det finns därför ett behov av att tillvarataga den oförbrukade ozongasen och bärgasen genom återanvändning. Något be- fintligt system för sådan återanvändning eller recirku- lation finns för närvarande ej på marknaden.In practice, it would be impossible to achieve a 100% consumption of the amount of ozone invested in a single step, even if one strives to reach this level, so one is forced to accept that a certain amount of unused ozone together with large amounts of inert salvage gas follows with the pulp suspension out of the treatment section. There is therefore a need to recover the unused ozone gas and carrier gas through reuse. There is currently no existing system for such reuse or recycling on the market.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problem genom att åstadkomma en effektivare in- 10 15 20 25 30 35 501 _ 895 3 mixning av ozonhaltig gas i massasuspensionen, och i en särskilt fördelaktig utföringsform av uppfinningen till- varataga och återanvända oförbrukad ozongas och inert bärgas.OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to obviate the above-mentioned problems by providing a more efficient mixing of ozone-containing gas into the pulp suspension, and in a particularly advantageous embodiment of the invention to recover and reuse unused ozone gas and inert salvage gas.

LösNINc Ovan nämnda syfte uppnås genom att uppfinningen till- handahåller ett förfarande och en anordning för inmixning av ozonhaltig gas i en massasuspension av ett cellulosa- haltigt fibermaterial, enligt efterföljande patentkrav 1 respektive 4.SOLUTION The above-mentioned object is achieved in that the invention provides a method and an apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension of a cellulosic fibrous material, according to the following claims 1 and 4, respectively.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen kommer nedan att beskrivas i närmare detalj med hänvisning till medföljande ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en schematisk snittvy av en första utför- ingsform av en anordning enligt uppfinningen, försedd med axiellt massainlopp, Fig. 2 visar ett snitt taget längs linjen A-A i fig. 1, vilket visar två tangentiella gasinlopp enligt uppfinningen, Fig. 3 visar schematiskt en utskuren del av statorn försedd med slitsar, Fig. 4 visar en snittvy av statorn i fig. 3, Fig. 5 visar en schematisk snittvy av en andra ut- föringsform av en anordning enligt uppfinningen försedd med radiellt massainlopp samt en gassepa- rator i anslutning till utloppet. 10 15 20 25 30 35 501 895 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I fig. 1 visas en första utföringsform av en anordning för inmixning av ozonhaltig gas i en massasuspension av ett cellulosahaltigt fibermaterial enligt uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a device according to the invention, provided with axial mass inlet, Fig. 2 shows a section taken along the line AA in Fig. 1, showing two tangential gas inlets according to the invention, Fig. 3 schematically shows a cut-out part of the stator provided with slots, Fig. 4 shows a sectional view of the stator in Fig. 3, Fig. 5 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a device according to the invention provided with a radial mass inlet and a gas separator in connection with the outlet. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a first embodiment of a device for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension of a cellulosic fibrous material according to the invention.

Anordningen innefattar ett massainlopp 1 genom vilken trycksatt massasuspension matas in i anordningens axiella riktning enligt pilen 2. Därefter följer ett behandlings- avsnitt 4 vars utsträckning indikeras med måttpilen 4 i figuren. Behandlingsavsnittet 4 är enligt uppfinningen vidare indelat i en förfluidiseringszon 5 och en mix- ningszon 6, vilka i figuren indikeras med motsvarande måttpilar. Två gasinlopp 8, 9 är vidare anslutna till behandlingsavsnittet 4. Efter nämnda behandlingsavsnitt 1 är ett utlopp 10 beläget, genom vilket färdigmixad gas-massablandning 4, dvs i den högra delen av fig. strömmar ut radiellt från den övriga anordningen i pilens 11 riktning.The device comprises a pulp inlet 1 through which pressurized pulp suspension is fed in the axial direction of the device according to the arrow 2. Then follows a treatment section 4, the extent of which is indicated by the measuring arrow 4 in the figure. According to the invention, the treatment section 4 is further divided into a pre-fluidization zone 5 and a mixing zone 6, which in the figure are indicated by corresponding measuring arrows. Two gas inlets 8, 9 are further connected to the treatment section 4. After said treatment section 1, an outlet 10 is located, through which ready-mixed gas-mass mixture 4, i.e. in the right part of Fig., Flows out radially from the rest of the device in the direction of the arrow 11.

Behandlingsavsnittet 4 är huvudsakligen uppbyggt kring en stationär cylindrisk stator 13 vilken utgör anordningens huvudsakliga begränsning utåt, samt en därmed koaxiell rotor 14 vilken i det visade utföringsexemplet är enkel- lagrad via en axel 15 i anordningens högra ände i fig. 1, dvs. i anslutning till utloppet 10. I en alternativ, ej visad utföringsform kan statorn 13 och eventuellt även rotorn 14 istället vara koniskt utformad. Rotorn drivs härvid av en i figuren ej visad elmotor ansluten till nämnda axel 15. Statorns 13 ändgavel 18 är avtätad mot axeln 15 med hjälp av en packbox 19. I det visade exemplet uppvisar rotorn 14 en slät cylindriskt yta som påbörjas strax efter gasinloppen 8, 9 och avslutas vid mixningszonens 6 slut i anslutning till utloppet 10. I förfluidiseringszonen 5 samt i den absoluta början av mixningszonen 6 uppvisar rotorn 14 en konisk sektion 21 10 15 20 25 30 35 501 395 5 med spetsen vänd mot massainloppet 1 och som vid konens bas övergår i rotorns 14 släta, cylindriska del. Den koniska sektionen 21 befinner sig därvid väsentligen i behandlingsavsnittets 4 förfluidiseringszon 5. I syfte att accelerera upp massasuspensionen till fluidiserat tillstånd i förfluidiseringszonen 5, är rotorns 14 konis- ka sektion 21 försedd med fluidiseringsorgan 22 i form av radiellt utskjutande blad, vilka i ett fördelaktigt utförande är åtminstone svagt spiralvridna kring rotorns 14 symmetriaxel. Denna spiralvridning visas emellertid ej i figuren, där istället fyra i rät vinkel mot varandra utskjutande blad med invändiga hålöppningar 24 före- kommer. Förfluídiseringszonens 5 längd i statorns 13 och rotorns 14 axiella riktning är företrädesvis en till tre gånger rotordiametern för uppnående av bästa fluidise- ringseffekt.The treatment section 4 is mainly built around a stationary cylindrical stator 13 which constitutes the main limitation of the device outwards, and a coaxial rotor 14 therewith which in the embodiment shown is single-bearing via a shaft 15 in the right-hand end of the device in Fig. 1, i.e. in connection with the outlet 10. In an alternative, not shown embodiment, the stator 13 and possibly also the rotor 14 can instead be conically designed. The rotor is driven by an electric motor not shown in the figure connected to said shaft 15. The end end 18 of the stator 13 is sealed against the shaft 15 by means of a stuffing box 19. In the example shown, the rotor 14 has a smooth cylindrical surface which begins shortly after the gas inlets 8. 9 and terminates at the end of the mixing zone 6 adjacent to the outlet 10. In the pre-fluidization zone 5 and in the absolute beginning of the mixing zone 6 the rotor 14 has a conical section 21 with the tip facing the mass inlet 1 and which at the cone base merges into the smooth, cylindrical part of the rotor 14. The conical section 21 is then located substantially in the pre-fluidization zone 5 of the treatment section 4. In order to accelerate the pulp suspension to a fluidized state in the pre-fluidization zone 5, the conical section 21 of the rotor 14 is provided with fluidizing means 22 in the form of radially projecting blades. design are at least slightly helically rotated about the axis of symmetry of the rotor 14. However, this helical rotation is not shown in the figure, where instead four blades projecting at right angles to each other with internal hole openings 24 appear. The length of the pre-fluidization zone 5 in the axial direction of the stator 13 and the rotor 14 is preferably one to three times the rotor diameter in order to achieve the best fluidizing effect.

Mixningszonen 6 inledes direkt efter nämnda förfluidise- ringszon 5 med två gasinlopp 8 och 9 tangentiellt anslut- na genom statorns 13 periferi såsom tydligt framgår av snittvyn i fig. 2. Härvid framgår vidare att de två gasinloppen 8, 9 är anslutna på var sin sida av statorns 13 periferi på ett sådant sätt att gasen tillföres i rotorns 14 rotationsriktning, vilken markeras med pilen 26. De båda inkommande gasströmmarna markeras härvid med pilarna 27 respektive 28. Gasen kan naturligtvis även tillföras genom ett enda gasinlopp, men det visade ut- förandet med två gasinlopp 8, 9 ger en jämnare gasför- delning i inmixningens inledningsskede. Mixningszonens längd i statorns 13 och rotorns 14 axiella riktning är företrädesvis två till tio gånger rotordiametern.The mixing zone 6 is started directly after said pre-fluidization zone 5 with two gas inlets 8 and 9 tangentially connected through the periphery of the stator 13 as is clear from the sectional view in Fig. 2. It further appears that the two gas inlets 8, 9 are connected on each side of the periphery of the stator 13 in such a way that the gas is supplied in the direction of rotation of the rotor 14, which is marked with the arrow 26. The two incoming gas streams are marked with the arrows 27 and 28, respectively. The gas can of course also be supplied through a single gas inlet, but the embodiment shown with two gas inlets 8, 9 gives a more even gas distribution in the initial stage of mixing. The length of the mixing zone in the axial direction of the stator 13 and the rotor 14 is preferably two to ten times the rotor diameter.

Själva inmixningen av den ozonhaltiga gasen i den in- matade och i förfluidiseringszonen 5 fluidiserade massa- suspensionen, sker i en ringspaltformig kanal 30 definie- rad mellan statorn 13 och rotorn 14. Härvid är det radi- 10 15 20 25 30 35 501 895 6 ella avståndet mellan rotorn 14 och statorn 13 så an- passat att det medger passage endast av infinitesimala fiberflockar. Nämnda avstånd har i försök visat sig vara optimalt då statorns 13 innerdiameter är 1,01 till 1,5 gånger större än rotordiametern. Beroende på skilda för- hållanden i olika tillämpningsfall, kan det absoluta måttet på avståndet mellan stator 13 och rotor 14 variera inom området 2-50 mm. Den ringspaltformiga kanalen 30 sträcker sig obruten från gasinloppen 8, 9 till behand- lingsavsnittets 4 slut i anslutning till utloppet 10.The actual mixing of the ozone-containing gas in the feed suspension and in the pre-fluidisation zone 5 fluidized mass takes place in an annular channel 30 defined between the stator 13 and the rotor 14. In this case, the radius is 10 15 20 25 30 35 501 895 6 the distance between the rotor 14 and the stator 13 is so adapted that it allows the passage of infinitesimal fiber flocs only. Said distance has in experiments been shown to be optimal when the inner diameter of the stator 13 is 1.01 to 1.5 times larger than the rotor diameter. Depending on different conditions in different application cases, the absolute measure of the distance between stator 13 and rotor 14 can vary within the range 2-50 mm. The annular channel 30 extends uninterrupted from the gas inlets 8, 9 to the end of the treatment section 4 adjacent to the outlet 10.

Statorn 13 är försedd med strömningspåverkande organ 32 i form av ett flertal slitsar (eller bommar såsom nedan beskrives) längs sin mot kanalen 30 vända yta, utformade för att förstärka turbulenseffekten och flocknedbryt- ningen i den genomströmmande gas-massablandningen. Även rotorn 14 kan på motsvarande sätt vara försett med ström- ningspåverkande organ 32, vilket dock ej är fallet i det visade utföringsexemplet. Inom ramen för uppfinningen kan således ett antal varianter förekomma, där statorn 13 är försedd med strömningspåverkande organ 32 och rotorn 14 är slät eller vice versa, samt en sista variant där såväl statorn 13 som rotorn 14 är försedda med strömningspå- verkande organ.The stator 13 is provided with flow-influencing means 32 in the form of a plurality of slits (or barriers as described below) along its surface facing the channel 30, designed to enhance the turbulence effect and flocculation in the flowing gas-mass mixture. The rotor 14 can also be correspondingly provided with flow-influencing means 32, which, however, is not the case in the embodiment shown. Thus, within the scope of the invention there may be a number of variants, where the stator 13 is provided with flow-influencing means 32 and the rotor 14 is smooth or vice versa, and a last variant where both the stator 13 and the rotor 14 are provided with flow-influencing means.

I fig. 3 och 4 visas en förstorad, schematisk vy till- sammans med en snittvy av statorns 13 strömningspåverkan- de organ 32 i form av nämnda slitsar orienterade i sta- torns 13 axiella riktning. Slitsarnas dimensioner är härvid exempelvis 30 x 5 x 1 mm (längd x bredd x djup), men beroende på tillämpningsfall kan längden variera från 10 till 100 mm, bredden från 2 till 20 mm och djupet från 0,1 till 10 mm. Generellt är längden 0,05 till 0,2 gånger rotorns 14 diameter och bredden 0,2 till 0,5 gånger längden. 10 15 20 25 30 501 ses.Figs. 3 and 4 show an enlarged, schematic view together with a sectional view of the flow-influencing members 32 of the stator 13 in the form of said slits oriented in the axial direction of the stator 13. The dimensions of the slots are, for example, 30 x 5 x 1 mm (length x width x depth), but depending on the application case, the length can vary from 10 to 100 mm, the width from 2 to 20 mm and the depth from 0.1 to 10 mm. Generally, the length is 0.05 to 0.2 times the diameter of the rotor 14 and the width is 0.2 to 0.5 times the length. 10 15 20 25 30 501 ses.

I en alternativ, ej visad utföringsform utgöres nämnda strömningspåverkande organ 32 av ett flertal utskjutande bommar i statorns 13 och/eller rotorns 14 mot den ring- spaltformiga kanalen 30 vända ytor. Bommarna är i likhet med de visade slitsarna orienterade i statorns 13/rotorns 14 axiella riktning, och deras dimensioner är omkring 30 x 5 x 5 (längd x bredd x höjd), men beroende på till- ämpningsfall kan längden variera från 10 till 100 mm, bredden från 2 till 20 mm och höjden från 1 till 20 mm.In an alternative, not shown embodiment, said flow-affecting means 32 are constituted by a plurality of projecting booms in the surfaces of the stator 13 and / or the rotor 14 facing the annular gap-shaped channel 30. Like the slots shown, the booms are oriented in the axial direction of the stator 13 / rotor 14, and their dimensions are about 30 x 5 x 5 (length x width x height), but depending on the application, the length can vary from 10 to 100 mm. , the width from 2 to 20 mm and the height from 1 to 20 mm.

Generellt är längden 0,05 till 0,2 gånger rotorns 14 diameter och bredden 0,2 till 0,5 gånger längden.Generally, the length is 0.05 to 0.2 times the diameter of the rotor 14 and the width is 0.2 to 0.5 times the length.

I fig. 5 visas en andra utföringsform av uppfinningen, där rotorn 14 istället är dubbellagrad i lagerhusen 34 och 35 via en genomgående axel 15. Denna utföringsform skiljer sig från den tidigare beskrivna genom att statorn 13 är försedd med såväl tangentiellt massinlopp 1 som utlopp 10, samt att en gasseparator 38 är belägen i anslutning till utloppet 10 för avskiljning och bortför- sel av oförbrukat ozon och inert bärgas från den utgående massaströmmen. Gasseparatorn 38 innefattar radiella avgasningsfluidiseringsblad 40 infästa på rotorn 14 i anslutning till det tangentiella utloppet 10. Med hjälp av avgasningsfluidiseringsbladen 38 tvingas den utgående massan med hjälp av centrifugalkraften ut genom utloppet, och de kvarvarande gaserna, dvs. oförbrukat ozon och inert bärgas leds ut genom en längs rotorns 14 axel 15 löpande evakueringskanal 42, vilken utmynnar i ett av- gasningshus 43 beläget i anslutning till statorns 13 ändgavel 18. Avgasningshuset 43 är försett med en ut- gående tangentiell ledning 45 för recirkulation av nämnda gaser i processen. 10 15 20 25 30 35 501 895 I den andra utföringsformen i fig. 5 är statorn 13 av- tätad mot axeln 15 med hjälp av två packboxar 47, 48 i anslutning till nämnda lagerhus 34 och 35. Det har visat sig att denna utföringsform med sitt tangentiella massa- inlopp 1 ger en särskilt snabb fluidisering i förflui- diseringszonen.Fig. 5 shows a second embodiment of the invention, where the rotor 14 is instead double-mounted in the bearing housings 34 and 35 via a continuous shaft 15. This embodiment differs from the one previously described in that the stator 13 is provided with both tangential mass inlet 1 and outlet 10. , and that a gas separator 38 is located adjacent to the outlet 10 for separating and removing unused ozone and inert carrier gas from the outgoing pulp stream. The gas separator 38 comprises radial degassing fluidizing blades 40 attached to the rotor 14 adjacent the tangential outlet 10. By means of the degassing fluidizing blades 38 the outgoing mass is forced out of the outlet by means of the centrifugal force, and the remaining gases, i.e. unused ozone and inert carrier gas are led out through an evacuation channel 42 running along the axis 15 of the rotor 14, which opens into a degassing housing 43 located adjacent to the end end 18 of the stator 13. The degassing housing 43 is provided with an outgoing tangential line 45 for recirculation of said gases in the process. In the second embodiment in Fig. 5, the stator 13 is sealed against the shaft 15 by means of two stuffing boxes 47, 48 in connection with said bearing housings 34 and 35. It has been found that this embodiment with its tangential mass inlet 1 provides a particularly rapid fluidization in the pre-fluidization zone.

I det följande skall förfarandet enligt uppfinningen närmare beskrivas. Därvid pumpas först trycksatt massa- suspension in genom massainloppet 1 och passerar för- fluidiseringszonen 5 där den accelereras upp till ett fluidiserat tillstånd medelst rotorns 14 fluidiseringsor- gan 22, varefter den fluidiserade massasuspensionen strömmar vidare in i mixningszonens 6 ringspaltformiga kanal 30 mellan statorn 13 och rotorn 14. I mixnings- zonens 6 början tillföres ozonhaltig gas till den fluidi- serade massasuspensionen genom de två tangentiella gasin- loppen 8 och 9, varpå inmixning sker under passage genom den återstående mixningszonen. I kanalen 30 förstärkes turbulenseffekten och flocknedbrytningen i den genom- strömmande gas-massablandningen medelst strömningspå- verkande organ 32 längs statorns 13 och/eller rotorns 14 mot kanalen 30 vända ytor. Enligt det första utföringsex- emplet som visas i fig. 1, strömmar den färdiga massa- blandningen ut genom utloppet 10 efter avslutad inmixning i behandlingsavsnittets 4 mixningszon 6. Eventuellt oförbrukat ozon och inert bärgas följer således med massaströmmen ut genom utloppet 10. I den andra utför- ingsformen, som visas i fig. 5 avskiljes däremot oför- brukat ozon och inert bärgas i en gasseparator 38 och evakueras genom en utgående ledning 45 för att därefter recirkuleras i processen, vilket är synnerligen fördel- aktigt. 10 501% 895 Till skillnad mot många kända mixeranordningar åtgår den genom drivaxeln 15 tillförda rörelseenergin enligt upp- finningen uteslutande till effektiv inmixning, och alltså ej samtidigt till axiell matning genom anordningen, då massasuspensionen här matas axiellt genom anordningen med hjälp av exempelvis pumpar belägna före massainloppet 1.In the following, the method according to the invention will be described in more detail. Thereby, pressurized pulp suspension is first pumped in through the pulp inlet 1 and passes the pre-fluidization zone 5 where it is accelerated up to a fluidized state by the fluidizing means 22 of the rotor 14, after which the fluidized pulp suspension flows further into the annular gap 30 channel of the mixing zone 6 between the rotor 14. At the beginning of the mixing zone 6, ozone-containing gas is supplied to the fluidized pulp suspension through the two tangential gas inlets 8 and 9, after which mixing takes place during passage through the remaining mixing zone. In the channel 30, the turbulence effect and the flock decomposition in the flowing gas-mass mixture are amplified by means of flow-influencing means 32 along the surfaces of the stator 13 and / or the rotor 14 facing the channel 30. According to the first exemplary embodiment shown in Fig. 1, the finished pulp mixture flows out through the outlet 10 after completion of mixing in the mixing zone 6 of the treatment section 4. Any unused ozone and inert carrier gas thus follows with the pulp stream out through the outlet 10. In the second In the embodiment shown in Fig. 5, on the other hand, unused ozone and inert carrier gas are separated in a gas separator 38 and evacuated through an outgoing line 45 to be subsequently recycled in the process, which is extremely advantageous. 501% 895 Unlike many known mixer devices, the kinetic energy supplied by the drive shaft 15 according to the invention is used exclusively for efficient mixing, and thus not simultaneously for axial feeding through the device, as the pulp suspension here is fed axially through the device by means of pumps located before mass inlet 1.

Föreliggande uppfinning är ej begränsad till ovan visade och på ritningarna illustrerade utföringsexempel, utan kan fritt varieras inom ramen för efterföljande patent- krav.The present invention is not limited to the embodiments shown above and illustrated in the drawings, but can be freely varied within the scope of the appended claims.

Claims (26)

10 15 20 25 30 501 895 10 Patentkrav10 15 20 25 30 501 895 10 Patent claims 1. Förfarande för inmixning av ozonhaltig gas i en massasuspension av ett cellulosahaltigt fibermaterial, där massasuspensionen pumpas in genom ett massainlopp (1) och mixas med nämnda gas under passage genom ett behand- lingsavsnitt (4) innefattande en stator (13) och en därmed koaxiell rotor (14), varefter den färdigmixade massablandningen strömmar ut genom ett utlopp (10), k ä n n e t e c k n a t a v , att massasuspensionen efter passage genom massainloppet (1) passerar en för- fluidiseringszon (5) inom nämnda behandlingsavsnitt (4) där den accelereras upp till fluidiserat tillstånd me- delst fluidiseringsorgan (22) på rotorn (14), varefter den fluidiserade massasuspensionen strömmar in i en mixningszon (6) inom behandlingsavsnittet (4) där nämnda gas tillföres och inmixas i massasuspensionen under passage genom en ringspaltformig kanal (30) definierad mellan statorn (13) och rotorn (14), i vilken kanal (30) turbulenseffekten och flocknedbrytningen i den genom- strömmande gas-massablandningen förstärkes medelst ström- ningspåverkande organ (32) längs statorns (13) och/eller rotorns (14) mot kanalen (30) vända ytor.A method for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension of a cellulosic fibrous material, wherein the pulp suspension is pumped in through a pulp inlet (1) and mixed with said gas during passage through a treatment section (4) comprising a stator (13) and a coaxial rotor (14), after which the ready-mixed pulp mixture flows out through an outlet (10), characterized in that the pulp suspension after passage through the pulp inlet (1) passes a pre-fluidization zone (5) within said treatment section (4) where it is accelerated up to a fluidized state by means of fluidizing means (22) on the rotor (14), after which the fluidized pulp suspension flows into a mixing zone (6) within the treatment section (4) where said gas is supplied and mixed into the pulp suspension during passage through an annular channel (30) defined between the stator (13) and the rotor (14), in which channel (30) the turbulence power and the flock decomposition in the flowing gas mass the landing is reinforced by means of flow-influencing means (32) along the surfaces of the stator (13) and / or the rotor (14) facing the channel (30). 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v , att gas-massablandningen i anslutning till utloppet (10) passerar en gasseparator (38) i vilken oförbrukat ozon och inert bärgas avskiljes från den utgående massaströmmen och recirkuleras i processen. 10 15 20 25 30 35 so1,s9s llA method according to claim 1, characterized in that the gas-mass mixture in connection with the outlet (10) passes a gas separator (38) in which unused ozone and inert carrier gas are separated from the outgoing pulp stream and recycled in the process. 10 15 20 25 30 35 so1, s9s ll 3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v , att den ozonhaltiga gasen tillföres i ro- torns rotationsriktning, tangentiellt genom statorns (13) periferi via åtminstone ett, företrädesvis två tangen- tiella gasinlopp (8, 9).3. A method according to claim 1, characterized in that the ozone-containing gas is supplied in the direction of rotation of the rotor, tangentially through the periphery of the stator (13) via at least one, preferably two tangential gas inlets (8, 9). 4. Anordning för inmixning av ozonhaltig gas i en massa- suspension av ett cellulosahaltigt fibermaterial, in- nefattande ett massainlopp (1) för nämnda massasuspen- sion, ett utlopp (10) för färdigmixad gas-massablandning samt ett däremellan beläget behandlingsavsnitt (4), in- nefattande en stator (13) och en därmed koaxiell rotor (14), samt åtminstone ett till behandlingsavsnittet (4) anslutet gasinlopp (8, 9), k ä n n e t e c k n a d a v , att nämnda behandlingsav- snitt (4) är indelat i en förfluidiseringszon (5) där rotorn (14) i anslutning till massainloppet (1) är försedd med fluidiseringsorgan (22) för accelerering av massasuspensionen till fluidise- rat tillstånd; en därpå följande mixningszon (6) till vars första del nämnda gasinlopp (8, 9) är anslutet, och där en rings- paltformig kanal (30) definieras mellan statorn (13) och rotorn (14), samt där statorn (13) och/eller rotorn (14) är försedd med strömningspåverkande organ (32) längs sin mot kanalen (30) vända yta, utformade för att förstärka turbulenseffekten och flocknedbrytningen i den genom- strömmande gas-massablandningen.Device for mixing ozone-containing gas into a pulp suspension of a cellulosic fibrous material, comprising a pulp inlet (1) for said pulp suspension, an outlet (10) for ready-mixed gas-pulp mixture and a treatment section (4) located therebetween , comprising a stator (13) and a coaxial rotor (14) therewith, and at least one gas inlet (8, 9) connected to the treatment section (4), characterized in that said treatment section (4) is divided into a pre-fluidization zone (5) where the rotor (14) in connection with the pulp inlet (1) is provided with fluidizing means (22) for accelerating the pulp suspension to a fluidized state; a subsequent mixing zone (6) to the first part of which said gas inlet (8, 9) is connected, and where an annular channel (30) is defined between the stator (13) and the rotor (14), and where the stator (13) and / or the rotor (14) is provided with flow-affecting means (32) along its surface facing the duct (30), designed to enhance the turbulence effect and flocculation in the flowing gas-mass mixture. 5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att förfluidiseringszonens (5) längd i statorns (13) och rotorns (14) axiella riktning är en till tre gånger rotorns (14) diameter. 10 15 20 25 30 501 895 12Device according to claim 4, characterized in that the length of the pre-fluidization zone (5) in the axial direction of the stator (13) and the rotor (14) is one to three times the diameter of the rotor (14). 10 15 20 25 30 501 895 12 6. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att mixningszonens (16) längd i statorns (13) och rotorns (14) axiella riktning är två till tio gånger rotorns (14) diameter.Device according to claim 4, characterized in that the length of the mixing zone (16) in the axial direction of the stator (13) and the rotor (14) is two to ten times the diameter of the rotor (14). 7. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att nämnda strömningspåverkande organ (32) utgöres av ett flertal slitsar i statorns (13) och/eller rotorns (14) mot den ringspaltformiga kanalen (30) vända ytor.Device according to claim 4, characterized in that said flow-affecting means (32) consist of a plurality of slots in the surfaces of the stator (13) and / or rotor (14) facing the annular channel-shaped channel (30). 8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e - t e c k n a d a v , att slitsarnas dimensioner kan varieras inom följande intervall; längd: 10-100 mm, bredd 2-20 mm, djup: 0,1-10 mm.Device according to claim 7, characterized in that the dimensions of the slots can be varied within the following range; length: 10-100 mm, width 2-20 mm, depth: 0.1-10 mm. 9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att slitsarnas längd är 0,05 till 0,2 gånger rotorns (14) diameter.Device according to claim 8, characterized in that the length of the slots is 0.05 to 0.2 times the diameter of the rotor (14). 10. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att slitsarnas bredd är 0,2 till 0,5 gånger längden.Device according to claim 8, characterized in that the width of the slots is 0.2 to 0.5 times the length. 11. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e - t e c k n a d a v , att slitsarna är orienterade i statorns (13)/rotorns (14) axiella riktning.Device according to claim 7, characterized in that the slots are oriented in the axial direction of the stator (13) / rotor (14). 12. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att nämnda strömningspåverkande organ (32) utgöres av ett flertal utskjutande bommar i statorns (13) och/eller rotorns (14) mot den ringspalt- formiga kanalen (30) vända ytor. 10 15 20 25 30 35 501.895 13Device according to claim 4, characterized in that said flow-affecting means (32) consist of a plurality of projecting booms in the surfaces of the stator (13) and / or rotor (14) facing the annular channel-shaped channel (30). 10 15 20 25 30 35 501.895 13 13. Anordning enligt patentkrav 12, k ä n n e - t e c k n a d a v , att bommarnas dimensioner kan varie- ras inom följande intervall; längd 10-100 mm, bredd 2-20 mm, höjd: 1-20 mm.Device according to claim 12, characterized in that the dimensions of the booms can be varied within the following range; length 10-100 mm, width 2-20 mm, height: 1-20 mm. 14. Anordning enligt patentkrav 13, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att_bommarnas längd är 0,05 till 0,2 gånger rotorns (14) diameter.Device according to claim 13, characterized in that the length of the booms is 0.05 to 0.2 times the diameter of the rotor (14). 15. Anordning enligt patentkrav 13, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att bommarnas bredd är 0,2 till 0,5 gånger längden.Device according to claim 13, characterized in that the width of the booms is 0.2 to 0.5 times the length. 16. Anordning enligt patentkrav 12, k ä n n e - t e c k n a d a v , att bommarna är orienterade i sta- torns (13)/rotorns (14) axiella riktning.Device according to claim 12, characterized in that the booms are oriented in the axial direction of the stator (13) / rotor (14). 17. Anordning enigt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att det radiella avståndet mellan rotorn (13) och statorn (14) bestäms av att sta- torns (14) innerdiameter är 1,01 till 1,5 gånger större än rotorns (14) diameter.Device according to claim 4, characterized in that the radial distance between the rotor (13) and the stator (14) is determined by the inner diameter of the stator (14) being 1.01 to 1.5 times larger than rotor (14) diameter. 18. Anordning enligt patentkrav 4 och 17, k ä n n e - t e c k n a d a v , att det radiella avståndet mellan rotorn (14) och statorn (13) är 2-50mm.Device according to claims 4 and 17, characterized in that the radial distance between the rotor (14) and the stator (13) is 2-50 mm. 19. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att det radiella avståndet mellan rotorn (14) och statorn (13) medger passage endast av infinitesimala fiberflockar.Device according to claim 4, characterized in that the radial distance between the rotor (14) and the stator (13) allows the passage only of infinitesimal fiber flocks. 20. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att gasinloppet (8, 9) är tangenti- ellt anslutet genom statorns (13) periferi. 10 15 20 25 30 35 501 895 14Device according to claim 4, characterized in that the gas inlet (8, 9) is tangentially connected through the periphery of the stator (13). 10 15 20 25 30 35 501 895 14 21. Anordning enligt patentkrav 20, k ä n n e - t e c k n a d a v , att två gasinlopp (8, 9) är anslutna på varsin sida av statorns (13) periferi på ett sådant sätt att gasen tillföres i rotorns (14) rotationsriktning (26).Device according to claim 20, characterized in that two gas inlets (8, 9) are connected on each side of the periphery of the stator (13) in such a way that the gas is supplied in the direction of rotation (26) of the rotor (14). 22. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att nämnda fluidiseringsorgan (22) utgöres av radiella blad vilka utskjuter från en konisk sektion (21) utformad i rotorn (14).Device according to claim 4, characterized in that said fluidizing means (22) are constituted by radial blades which project from a conical section (21) formed in the rotor (14). 23. Anordning enligt patentkrav 22, k ä n n e - t e c k n a d a v , att nämnda blad är spiralvridna kring rotorns (14) symmetriaxel.Device according to claim 22, characterized in that said blades are helically rotated about the axis of symmetry of the rotor (14). 24. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d a v , att en gasseparator (38) är belägen i anslutning till utloppet (10) för avskiljning och bortförsel av oförbrukat ozon och inert bärgas från den utgående massaströmmen.Device according to claim 4, characterized in that a gas separator (38) is located adjacent to the outlet (10) for separating and removing unused ozone and inert carrier gas from the outgoing pulp stream. 25. Anordning enligt patentkrav 24, k ä n n e - t e c k n a d a v , att nämnda gasseparator (38) in- nefattar till rotorn (14) infästa radiella avgasnings- fluidiseringsblad (40) samt en längs rotorns (14) axel (15) löpande evakueringskanal (42) utmynnande i ett avgasningshus (43) beläget i anslutning till statorns (13) ändgavel (18).Device according to claim 24, characterized in that said gas separator (38) comprises radial degassing fluidizing blades (40) attached to the rotor (14) and an evacuation channel (42) running along the axis (15) of the rotor (14). ) opening into a degassing housing (43) located adjacent to the end end (18) of the stator (13). 26. Anordning enligt patentkrav 25, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att nämnda avgasningshus (43) är försett med en utgående ledning (45) för recirkulation av nämnda gaser i processen.Device according to claim 25, characterized in that said degassing housing (43) is provided with an outgoing line (45) for recirculation of said gases in the process.
SE9303352A 1993-10-13 1993-10-13 Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension SE501895C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9303352A SE501895C2 (en) 1993-10-13 1993-10-13 Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension
PCT/SE1994/000955 WO1995010351A1 (en) 1993-10-13 1994-10-11 A method and an apparatus for mixing ozone-bearing gas into a pulp-suspension
AU79526/94A AU7952694A (en) 1993-10-13 1994-10-11 A method and an apparatus for mixing ozone-bearing gas into a pulp-suspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9303352A SE501895C2 (en) 1993-10-13 1993-10-13 Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9303352D0 SE9303352D0 (en) 1993-10-13
SE9303352L SE9303352L (en) 1995-04-14
SE501895C2 true SE501895C2 (en) 1995-06-12

Family

ID=20391401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9303352A SE501895C2 (en) 1993-10-13 1993-10-13 Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7952694A (en)
SE (1) SE501895C2 (en)
WO (1) WO1995010351A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193406B1 (en) * 1996-12-20 2001-02-27 Andritz-Ahlstrom Oy Method and apparatus for mixing pulp a suspension with a fluid medium with a freely rotatable mixing rotor
AT408986B (en) * 1998-07-28 2002-04-25 Chemiefaser Lenzing Ag Method for pulp alkalization

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE419603B (en) * 1979-11-27 1981-08-17 Kamyr Ab APPLICATION FOR MIXING TREATMENT AGENTS IN SUSPENSIONS

Also Published As

Publication number Publication date
SE9303352D0 (en) 1993-10-13
WO1995010351A1 (en) 1995-04-20
AU7952694A (en) 1995-05-04
SE9303352L (en) 1995-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5266160A (en) Method of an apparatus for treating pulp
US5813758A (en) Concentric ring fluidizing mixer
US3912622A (en) Screening machine with lights removal
US6071331A (en) Method and apparatus for separating gas from a gaseous material
SU1563582A3 (en) Multistage flotation machine for flotation of minerals or equivalents from sludge
SE435532B (en) SET AND DEVICE FOR MANUFACTURING FIBER MASS FROM LIGNOCELLULOSALLY MATERIAL
US5711852A (en) Method and device for mixing of a fluid into a pulp-suspension
US10266988B2 (en) Device for preparing a substance
US3125305A (en) Apparatus for treating material
US3050188A (en) Flotation machine
US5536368A (en) Method and apparatus for mixing a first medium to a second medium and a bleaching process applying said method
JP7248210B2 (en) Apparatus and method for dispersing or refining organic materials such as cellulose fibers and organic wastes
SE501895C2 (en) Method and apparatus for mixing ozone-containing gas in a pulp suspension
US6036871A (en) Method and device for separating heavier from lighter parts of aqueous slurries by means of centrifugal force effects
WO2012004887A1 (en) Screen device
FI108779B (en) Process for processing filler-containing reject flows at a paper or cardboard factory and using a device
RU2052006C1 (en) Sorter for fibrous suspension
SU1036385A1 (en) Electromagnetic hydraulic cyclone
JPS62268892A (en) Paper stock beating screen
FI84441C (en) Mechanical flotation machine
JPS6133038Y2 (en)
WO2024158336A1 (en) Device for separating gas from a mixed gas flow
RU2086617C1 (en) Horizontal sectional extractor for producing vegetable oils
FI118691B (en) Screening fibrous pulp suspensions - using simplified low capital cost single pump processing means
SE512301C2 (en) Process and appts. for fluidising flocked cellulosic pulp suspension mixt. with process additives

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9303352-0

Format of ref document f/p: F