[发明专利]用于填充和清洁浆塔的方法和设备

说明书

本发明涉及用于填充和清洁浆塔的方法和设备。本发明最适用于 在木材加工工业中填充和清洁高浓度浆塔、漂白塔、存储罐和容纳有 纤维悬浮体的类似塔。

在大部分情况下，木材加工工业中的浆塔是容纳有浓度约为 10％-20％的高浓度浆料的罐，有时也容纳低浓度浆料，并且用于例如 浆料存储或加工。此外，浆塔作为一些装置的泄料罐而使用，或者用 于存储例如周期性地来自成批蒸煮器的、在随后的加工装置中作为稳 定流而使用的浆料。换句话说，本发明的塔的特征在于它们基本上是 大型的(直径通常在4-12米的量级，且它们的高度约为20-30米，但 是还存在更小和更大的塔)，并且它们的表面高度变化很大，即使在大 部分情况下它们都具有最佳的表面高度，并且通常要求将浆料表面保 持在那个高度。

已经发现关于使用这些塔或罐的很多问题。这些问题主要涉及这 些塔的填充或倒空、或者由于被存储或处理的材料粘附到塔壁上而产 生的塔内部污垢。在下文中，将重点讨论如何填充塔并防止塔污垢， 这些是本发明的主题。

用于填充上述类型塔的很多不同解决方案以前已为公众所知。最 早的已知方法在于将浆料抽吸到塔的顶部并且容许浆料或多或少地 直接向下落。如果容许浆料直接向下落到已存在的浆料的顶部，显然 从高处落下的浆料将会穿过塔中浆料层的表面并且深深地穿透入旧 浆料中。这会引起很多缺点。首先，如果在塔底部进行浆料稀释(这是 通常的情况)，供给到塔中的浆料可以穿透直至稀释区。所以浆料被无 法控制地排出到稀释区，并且稀释均匀性不再符合塔下游的设备的要 求。另一个问题是，穿透入旧浆料中的浆料比已经处在塔中的浆料漂 移到离塔的排出开口更近，使得塔中的内容物将不会均匀地改变，而 是浆料的一部分在几分钟内被运送出塔，而浆料的一部分却停留在塔 中，在最坏的情况下甚至停留数天或数星期。更多问题又会随之而产 生。首先，无法想象停留在塔中数天或甚至数星期的浆料可以保持与 新鲜浆料类似的质量。其次，在这些塔中进行等级的完全改变可能花 费数天，或者至少若干小时，因此在改变期间从塔排出的浆料是新旧 浆料等级的混和物。根据随后的浆料使用，这种所谓的中间浆料在最 坏的情况下可能是完全无用的。此外，在塔中的同一地方停留较长时 期的旧浆料和流过塔并更深地流入其中的新浆料逐渐地容许液体从 浆料层的表面渗出，因此表面层变硬且可能变得更容易腐烂。同时， 旧浆料也更容易地粘附到塔壁上，该粘附的旧浆料可作为大的固体块 从塔壁脱离，该固体块不再在塔的稀释区适当地分散开。

当然，也可以将浆料排出到使浆料更均匀地分布到塔的整个截面 的分配器，例如布置在塔顶部的旋转盘(例如SE-B-463030)。虽然分 配器将浆料流分散成小滴或至少相对小尺寸的颗粒，但当浆料下降时 非常大量的空气粘附到浆料上，在加工的后期阶段必须通过真空泵或 通过消耗大量能量的类似系统来将这些空气去除。在一些塔中，浆料 被从下方携带到设有叶片的旋转盘的底部(SE-C-502,971)，以使得叶 片将浆料散布到塔的截面上。该公开表明，不管意味着什么，都可以 改变用来旋转该盘的电动机的旋转速度，以获得各种散布度。该程序 受到与旋转盘相同问题的影响，也就是浆料形成小滴且大量空气粘附 到浆料上。可以提及的另外一个问题是，在我们看来，在现有技术中 描述的旋转盘等不容许塔中的表面高度改变，反而仅在一些恒定的表 面高度处是合适的，这实际上在大部分情况下尤其意味着全塔，从而 盘等只布置在塔中略高于浆料表面处。在抽空塔中，旋转盘将浆料抛 向塔壁，因此，浆料最后下落成为点滴并且吸收大量空气。

美国专利4,278,496公开了用于浆料工业中的漂白塔的填充设备， 其中通过旋转管路装备将浆料输送到塔，以使得浆料在塔里以层状散 布。然而，这是连续的过程，在该过程中塔里的表面高度实际上保持 恒定，并且以我们看来，浆料完全均匀地散布到塔里并不重要，因为 输送到塔里的浆料的浓度在HC(高浓度)区，换句话说，根据该公开， 浓度在35％至50％之间。由于这样高的浓度，当浆料供给方向不是完 全竖直时，没有使浆料深渗透入已存在塔里的浆料层中的实质危险。 由于高浓度浆料固有地容纳有大量空气，空气混入浆料也没有任何意 义。