用于将至少一种化学物质送入至主工艺流中的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将至少一种化学物质送入到主工艺流中的方法和装置。本发明专利技术的方法包括如下步骤：提供所述化学物质的浓缩流、使所述浓缩流与稀释剂流混合以提供所述化学物质的稀释流、将所述化学物质的所述稀释流注入所述主工艺流中，其中，通过将所述浓缩流和所述稀释剂流中的任一者的射流注入相应的另一流中来实现所述浓缩流与所述稀释剂流的所述混合。本发明专利技术的装置包括第一管段(21)、第二管段(24)和第一连接装置(27)，第一管段(21)具有用于第一流体的第一入口(22)和用于混合流体的第一出口(23)，第二管段(24)具有用于第二流体的第二入口(25)和在所述第一入口(23)和所述第一出口(24)之间连接到并且通入至所述第一管段(21)中的第二出口(26)，第一连接装置(27)用于将所述第一管段(21)的所述第一出口(23)连接至所述主工艺流的主管道(14)，其中，所述第二管段(24)包括至少一个喷嘴(28)，该喷嘴(28)用于产生设置在所述第二出口(26)上游的所述第二流体的射流(29)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将至少一种化学物质送入至主工艺流中的方法和装置
本专利技术涉及一种用于将至少一种化学物质送入到主工艺流中的方法和装置、特别地涉及一种用于将至少一种化学物质送入到特定主工艺流中的方法和装置，在该特定主工艺流中，主工艺流的质量流量远大于化学物质流的质量流量。
技术介绍
混合两种或多种流体流在许多工业工艺中是典型的步骤。因此，本专利技术可用于多种应用。作为本专利技术的方法和装置的示例和优选实施例，将更详细地描述将助留化学制品和/或其它添加剂送入到浆料悬浮液中，该浆料悬浮液在造纸或造纸板工艺中被送入到造纸机中。可添加到浆料悬浮液中的通常的添加剂的示例是用于改善/改变纸的性能的常用造纸添加剂(例如填充剂、施胶剂、湿的和干的强度增强剂、防粘连剂、阻燃剂、抗静电剂、疏水剂、染料和光学增白剂)和工艺化学制品(例如上述助留化学制品、絮凝和助滤剂、固定剂、粘液控制剂、湿润剂、消泡剂、杀菌剂等)。根据特性和数量，工艺化学制品和填充剂以众所周知的方式取决于造纸机和期望的纸张品种的要求。使用未经利用的纸料和/或再生的纸浆(即通过回收废纸得到的纸料)或使用机械纸浆来生产纸和纸板。在纸或单一浆种纸板(solidboard)的生产中遇到的典型问题是纸浆成分的往往不符合要求的助流性能，特别是当使用高比例的回收纸和/或机械或热机械纸浆时。通常，纸浆成分的助滤性能也是不符合要求的。因此，通常向浆料悬浮液添加助留化学制品。助留化学制品是化学剂，该化学剂用于使由浆料悬浮液承载的各种物质相互结合或特别地结合至浆料悬浮液的纤维上，以便当纸幅在造纸机的流浆箱中的导线截面处脱水时改善其在纸幅上的保留，由此减少固体物质在造纸工艺中的损失。助留化学制品在经济上的另一重要影响涉及减少用于预定和非预定熬煮的停机时间。助留化学制品还有助于使诸如树脂和施胶剂的易沉积材料结合至纤维，减少其以沉积结束的可能性或减少产品上的斑点。另外，助留化学制品可以降低纸幅破裂的频率，因为纸悬浮液中高负荷的精细材料倾向于使得体系不稳定。工艺化学过程的任何小的变化很可能导致在纸幅纸张上保留或多或少的细小颗粒，改变产品的成分。精细等级的突然增加通常意味着纸张即刻变得太湿，并且其在开式牵引中将很可能破裂。通常，助留化学制品总体带有正电荷，以使通常带有负电荷的纸浆纤维和其它添加剂或填充剂相互结合，由此增加在浆料悬浮液中形成絮凝物的能力。然而，也使用带有负电荷的助留化学制品。助留化学制品的示例是硫酸铝和聚合氯化铝、阳离子型或阴离子型丙烯酰胺共聚物或两种不同的聚合物或共聚物的组合，该聚合物或共聚物有时甚至带有不同的电荷。助留化学制品的其它示例包括聚乙烯和聚胺。有用的助留化学制品还包括高分子量聚丙烯酰胺和膨润土或硅胶的微粒体系。有用的助留剂还包括高分子量聚丙烯酰胺和膨润土或硅胶的微粒体系与阴离子型有机聚合物、更特别地是阴离子型的可选地交联的聚丙烯酰胺的组合。这种基于微粒体系的助留剂例如从EP462365、WO02/33171、WO01/34908或WO01/34910中是已知的。有用的助留剂还包括部分水解的N-乙烯基甲酰胺的均聚物和部分水解的N-乙烯基甲酰胺与二烯丙基二甲基氯化铵、N,N-二甲氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺的共聚物。有用的助留剂还包括例如从US2003/0192664A1中已知的高分子量聚乙烯胺和阴离子型、阳离子型或两性交联聚丙烯酰胺的微粒体系。助留化学制品的受控的剂量在造纸工艺中和对于最终产品的质量而言是关键的。虽然需要助留化学制品的特定最小添加量来实现上述目的，但是过量剂量的助留化学制品导致在最终产品中形成絮凝物，而絮凝物被视作产品的品质不均匀并且因此必须避免。助留化学制品遇到的常见问题是水解，其中，所讨论的化学制品与水起反应，并且趋向于失去其效力。因此，如果可以优化送入到纸浆中的助留化学制品以使得所讨论的化学制品以尽可能短的时间与水接触，则仅是在化学制品成本方面就可以得到很大的节省。另外，水解导致电荷适时地改变，这可以导致已经形成的絮凝物溶解，由此减弱化学制品的效力。对絮凝物稳定性的附加的影响还有剪切力。在通向流浆箱的路径中，絮凝的浆料悬浮液经受剪切力，该剪切力导致絮凝物随时间破坏。因此，应当优化送入到纸浆中的助留化学制品，以使得化学制品可被引入到尽可能靠近造纸机的流浆箱的位置中。然而，至今不存在适当的技术方案以允许将助留化学制品均匀且快速地混合到浆料悬浮液中。为了实现均匀混合，助留化学制品通常在流浆箱的供应管道中的上游路径中(例如在筛浆机中或紧接着筛浆机之后的供料泵中)与纸浆混合，以保证在到达流浆箱之前有足够长的混合时间。然而，这存在助留化学制品例如由于上述原因而已损失其一部分效力的缺点。由于效力的损失必须通过过量的剂量来补偿，因此最终产品的品质可能受到损害。已知多种不同的现有技术的用于向浆料悬浮液送入助留化学制品和其它添加剂的方法和装置。例如，在传统的纸料制造方法中，制造工艺中所需要的各种纸浆纤维组分和添加剂、填充剂、粘合剂等在所谓的短循环中被送入到混合箱中。通过流浆箱供料泵将纸浆从混合箱(在多数情况下经由涡流清洗、气体分离和流浆箱筛或所谓的筛浆机)泵送到流浆箱中。供料泵和流浆箱筛进一步混合纸浆，即，它们保持纸浆尽可能地均匀。在多数情况下，助留化学制品(或助留化学制品的主要部分，如果一部分助留化学制品已经被引入混合箱中)在流浆箱筛之后被送入到纸浆中，以保证浆料悬浮液的添加剂、填充剂或粘合剂保留在造纸机的导线截面中。将助留化学制品或其它添加剂送入到主浆料悬浮液流中遇到的另一问题基于如下这点，即这种添加剂的剂量通常被确定成与主质量流量相比非常小的体积。将小体积均匀地供应到大体积中要求在供应位置处的有效混合。如果混合不足，则化学制品仅与浆料悬浮液的小部分接触，这导致最终产品的性能的变化。另外，由于上述原因，助留化学制品不能储存为立即准备使用的稀释溶液。相反地，通常制备助留化学制品的浓缩流，该浓缩流可储存至少几个小时。根据一现有技术方法，提供了助留化学制品的浓缩流。紧接在与浆料悬浮液混合之前，稀释剂被送入浓缩流中。随后，稀释的助留化学制品流被注入主工艺流中，即浆料悬浮液中。为了保证均匀混合，助留化学制品的稀释流通常在供料泵或机械混合器的上游被注入流浆箱的主工艺流供应中。然而，为了保证有效且均匀的混合，机械混合器或供料泵通常产生强大的剪切力，该剪切力可能破坏不稳固的化学制品，例如一些助留化学制品的聚合物链。另外，机械混合器昂贵并且需要高的运行成本。从文献US4289732A、EP1254699A1和US2004/131538A1中已知使用射流喷嘴以在混合室连接至用于混合流体流的管道处混合两种流体。这些文献不涉及送入到第三流(即主工艺流)中的两种流体的混合或预混合。在文献US2645463A中描述了一种用于三种流体的连续流动混合的装置。该文献没有针对该目的公开或建议对射流喷嘴的使用。文献US2001/028999A1描述了三种流体在共同的混合室中的混合。这些文献都没有涉及纸浆加工。德国技术DE9205111U1描述了混合装置，该混合装置用于以恒定的流率混合两种液体，以供给造纸机的流浆箱。US2008/0011788A1描述了一种用于将一种或多种化学制品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将至少一种化学物质送入至主工艺流中的方法，该方法包括下列步骤：提供所述化学物质的浓缩流，使所述浓缩流与稀释剂流混合，以提供所述化学物质的稀释流，将所述化学物质的所述稀释流注入所述主工艺流中，其中，通过将所述浓缩流和所述稀释剂流中的任一者的射流注入相应的另一流中来实现所述浓缩流与所述稀释剂流的所述混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.28 EP 12182040.11.一种用于将至少一种化学物质送入至主工艺流中的方法，该方法包括下列步骤：提供所述化学物质的浓缩流，使所述浓缩流与稀释剂流混合，以提供所述化学物质的稀释流，将所述化学物质的所述稀释流的射流注入所述主工艺流中，其中，通过将所述浓缩流和所述稀释剂流中的任一者的射流通过具有在10°至120°范围内的喷射角的喷嘴以一倾斜的注射角注入相应的另一流中来实现所述浓缩流与所述稀释剂流的所述混合，所述喷射角选择成使得注入的射流的所述喷射角基本上覆盖所述相应的另一流的直径，其中，所述浓缩流和所述稀释剂流中的任一者的所述射流以在15°至90°范围内的注射角注入到相应的另一流中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀释剂流被注入所述化学物质的所述浓缩流中。3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过从所述主工艺流转移出一部分来产生所述稀释剂流。4.根据权利要求1所述的方法，其中，一种以上的稀释流被注入所述主工艺流中。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述稀释流在相对彼此偏置的位置处被注入所述主工艺流中。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主工艺流包括浆料悬浮液，并且所述化学物质包括助留化学制品。7.一种用于将至少一种化学物质送入到主工艺流中的装置，包括：第一管段(21)，该第一管段(21)具有用于第一流体的第一入口(22)和用于混合流体的第一出口(23)，第二管段(24)，该第二管段(24)具有用于第二流体的第二入口(25)和在所述第一入口(22)和所述第一出口(23)之间连接到并且通入至所述第一管...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·P·卡加斯维塔，F·布雷塞克尔，J·海格，CA·温克勒，F·沙夫，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE