用于纸浆和一种气态漂白剂之间接触的混合器制造技术

一种用于提供纸浆和一种气态漂白剂之间的紧密接触的接触设备，有一个细长的基本上为圆筒形的室，该室有与混合容器成比例的内径和一个用于纸浆、载气和气态漂白剂的入口；一个可旋转轴的沿该室的轴向中心线延伸经过该室的轴；装在可旋转的轴上的装置，用于在相继的横截面内径向抛掷纸浆以使纸浆在圆筒形室的径向范围内保持基本上均匀的分布并具有最小的轴向混合；和进一步的装置，用于调节气体经过入口的流量以输送纸浆经过该混合设备。该流量与在室内提供已确定的纸浆停留时间成比例。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及纸浆制造方法和设备，更具体地涉及用于促进高稠度纸浆和一种气态漂白剂之间的紧密接触的接触器。实验研究已经表明，用于与气态漂白剂反应的最佳的纸浆稠度在40-45%范围内。就象在此作为参考的U.S.3，814，664、3，964，962和U.S.申请号S/N07/651，586中所述的，对于高稠度的和很好地疏解的纸浆和以在一种氧气载气中约2-6%浓度的稀释的混合物形式供给的臭氧，在该气相中的臭氧漂白完成最佳。稠度为40-45%的疏解的纸浆含有相当大比例的单个的纤维，但大部分纤维以称为絮凝物的成团的粒子状存在，每块絮凝物都含有大量的单个的纤维，并测得直径为约1/4至1/2英寸，或约2-4倍的纤维长度。这些粒子是多孔的并且可使气态漂白剂透过。要注意的是，虽然已经广泛研究了纸浆纤维的稀释的水悬浮液的絮凝作用，但是只在最近才弄清，在潮湿的纤维的气态悬浮体中，如在从用于制备气态漂白的纸浆的一种均浆机或疏解机中排出时的纤维的气态悬浮体中会出现相同的现象。(Garner & Kerekes，TAPPI，63(6)103(1980))。当疏解的纸浆被喷入一种常规漂白设备中时，絮凝物沉积成一个床，其堆积密度为约每立方英尺3.0磅(干纤维重)。在该密度时，该绒毛团由约5%纤维和95%气体(或空隙)体积组成，水大部分含于纤维内。然而漂白所需的气体体积比在疏解的纸浆中的空隙体积大得多。例如，在典型的1%臭氧(基于干的纸浆重)剂量、在氧气载气中的臭氧浓度为6%、和疏解的纸浆堆积密度如上为3.0;该方法要求6.5立方英尺的气体与每立方英尺的疏解的纸浆接触，接触是在1大气压和120°F的典型的反应条件下进行的。这意味着，对于床形或团形的纸浆，6.5份体积的漂白气必须均匀经过1份体积的疏解的纸浆。显然，疏解的纸浆的密度和渗透性必须非常均匀以避免非均匀后果。通过堆积固体处理设备的作用可容易地压缩疏解的纸浆物以形成填块和密团，它们有高得多的密度和低得多的透气性。漂白气体更慢地流经这样的填块和密团并更快地经过块与块的接触区。结果是接触区过分漂白和填块孔漂白不足。因此已经发现使用常规堆积物料处理设备使疏解的纸浆移动通过漂白保持室同时用臭氧气使之漂白的漂白体系不能成功地产生均匀漂白的纸浆蓬松物。使用盘式输送机输送疏解的纸浆经过几个室和从一个漂白室排放到另一个室内进行纸浆的多次输送的一种系统，不能产生均匀漂白的纸浆。另一种系统使用刮料机臂将大量疏解的纸浆推入孔或缝中以使它从一个处理室落入另一室，还是产生非均匀的漂白结果。一般地，使用机械输送装置的系统利用臭氧气对高稠度的纸浆不能产生均匀的漂白结果，这是由刮料机臂的作用产生的易变的可透性造成的。在臭氧漂白中，通过与疏解的纸浆接触的臭氧气体的浓度的迅速减小促进了在疏解的纸浆和漂白剂气体之间的接触均匀性的关注。该减少是归因于臭氧与木浆的非常快的反应速率。因为反应速率取决于浓度，该性质增加了伴随纸浆变化的渗透性的非均匀漂白结果。常规的纸浆混合器设计如轴柱滚筒机当用于臭氧漂白时，有两个另外的缺点。第一，该混合器叶片产生旋转运动但还使纸浆向前和向后运动。这是对于反应速率足够慢时的混合所希望的，仅有小部分反应在物料停留在混合器中的时间内完成，并且混合的纸浆和漂白化学品经过一个第二室，在该室中停留时间足以完成该反应。然而在臭氧漂白中，去木质化(或漂白)反应进行得如此之快使得约90-95%在疏解机和第二室之间的输送室内完成，既使输送室通常相当小(如下面阐述)也是如此。这样，一些纸浆万一停留在输送线中比其它物料长几秒钟，它会成为过分漂白的并遭受纤维素纤维的降解。同样，一些纸浆万一向前排放比其它快，它会漂白不足并且不能达到所希望的白度。这些考虑要求混合叶片如此设计使得木浆的“活塞式流动”不受旋转体的作用干扰，而且轴向输送纸浆实现混合室内无“返混”或“前混”(分散)。第二个缺点是混合器的转动引起使纸浆压到混合器的壁上的离心力，为试剂气体留下一条畅通的路径，经过该路径无明显接触纸浆。前面阐述了存在于现有的提供气态试剂与纸浆接触的设备中的已知的局限。因此，显然如果提供一种可供选择的导致克服上面提出的一种或多种局限的设备将会是有利的。从而，提供一种适宜的可供选择的装置，下面将更充分地描述所包括的特征。本专利技术的一个方面是通过使用一个提供纸浆和气态漂白剂之间的紧密接触的接触器完成的，所述接触器包括一个细长的基本上为圆筒形的室，该室有一个纸浆和气态漂白剂的入口和出口;一个旋转驱动轴，该轴沿该室的轴向中心线延伸;安装在该旋转轴上的装置，该装置用于径向扰动纸浆以保持纸浆在圆筒形室的相继的横断面内基本上均匀分布;和用于调节气态漂白剂的流动的装置，所述流动用于将纸浆经该接触室输送至出口。前述和其它方面将由下列对本专利技术的详细描述和附图变得明显。附图说明图1是一个漂白系统的整体的不完全的示意图，阐明在操作环境中的本专利技术的接触器;图2是该接触器的一个实施例的侧面剖视图，表示其关键的操作特征;图3是一个从图2的线3-3观看上游的端部剖视图;图4是一个如图3的视图，表示带纸浆负载操作的接触器;图5是一个不完全的侧面剖视图，表示一种可供选择的接触器叶片/臂的组装结构;图6是一个如图5所示的视图，表示第三种可供选择的接触器叶片/臂组件的设计;图7是一个表示气体流速和纸浆经过本专利技术的接触器的输送速度之间的关系的示意图。图1表示一个纸浆漂白系统，该系统用一种气态试剂漂白高稠度纸浆。该纸浆在该试剂/载气混合物存在下在一疏解机10中疏解，并进入接触器50的入口52。在经过接触器50后，该纸浆和气体混合物经过排放出口58并进入最后的反应器100。图中该系统的构件的相对位置的选择是出于容易阐述的目的，实际上并不打算限定这些组件的位置。如图2和3所示，接触器50由一个基本上是圆筒形的室60构成，该室有一个旋转轴54，该轴54沿该室60的轴向中心线延伸。一些臂55由轴54径向向外伸展并且在其外端带有铲形叶片56。叶片56成形为前沿紧接着室60的壁以避免当将纸浆提起离开壁时压紧纸浆，而且后沿向内倾斜以在横截面内径向向内并向轴54抛掷疏解的纸浆。该臂和叶片被制成为无倾斜的，以致于它们不能驱动纸浆向前或向后而仅仅使纸浆从该壁向内。这种“无倾斜”设计显著地降低了纸浆在接触室内的分散，并改进了接触时间的均匀性，叶片的“只径向”抛掷的行为有效地抵销了由于转动产生的离心力，并导致纸浆的相当均匀的分散，经过室60的径向长度。纸浆只由经过室的气流从入口52输送至出口58。叶片56以对称方式安到两臂55上以避免对纸浆悬浮液的任何轴向向前或向后的不平衡的影响。这还通过在每个叶片的两个轴向末端提供支撑而增加强度和刚性。由于改进了强度和刚性这种叶片承受轴向不对中。这还允许使用较薄和较轻的臂，这种臂对疏解的纸浆经过接触器的流动的干扰较小。叶片56的接触纸浆的面是弯曲的或直的。在两种情况下，叶片的该面在其前沿的角度是非常重要的。对于弯曲的叶片，出于结构强度考虑的最小的实际角度为约10度，该角度是与叶片的末端位置在接触器运行期间限定的圆的切线形成的角度。从而该叶片可以向内弯曲以使它的后部角相对相同的切线达到约35度的角。直叶片要求接触面设置在与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于纸浆和一种气态漂白剂间接触的接触器，包括：一个细长的基本上为圆筒形的室，该室有一个用于所述纸浆和所述气态漂白剂的入口和出口；一个可旋转的驱动轴，该轴沿所述室的轴向中心线延伸；安装在所述可旋转的驱动轴上的装置，该装置用于径 向抛掷所述纸浆以在所述圆筒形室的相继的横截面内基本均匀地机械悬浮所述纸浆而不会提供任何纸浆输送偏流；和用于调节气态漂白剂的流量的装置，所述漂白剂用于将所述纸浆经所述接触器室输送至所述出口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LA卡尔史密夫，PD默菲，O卢蒂，
申请(专利权)人：英格索尔兰德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]