[发明专利]用于对泵除气的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于控制从中浓度纸浆的悬浮液分离的气体流的装置和方法。在纸浆处理设备中处理纸浆，该纸浆处理设备至少包括第一泵和第二泵，其中，该第二泵是设置有除气系统的除气离心泵，该除气系统包括除气导管，除气阀被布置在该除气导管中，用于调控该第二泵的入口与该除气导管之间的压力差。该除气系统还包括加压除气容器，该加压除气容器在过压下工作并且具有入口和出口，其中，该容器的出口被连接到压力控制阀，该压力控制阀用于维持所述容器中的期望的过压。

技术领域

本发明属于用于将纸浆悬浮液泵送通过制浆和造纸工业设备的中浓度(MC)泵的领域。

背景技术

中浓度(MC)泵广泛用于纸浆和纸张生产中。中浓度纸浆是纤维素纤维和反应副产物在水中的悬浮液，其中，纤维素质量含量(浓度)确定为具有6％到16％范围内的浓度，但浓度范围更典型地是8％到12％。用于中浓度纸浆的泵被设计用于在各种纸浆和纸张工业应用中泵送和输送纸浆。

由于中浓度纸浆的物理性质，除非施行适当的除气，否则空气或气体会被捕集到悬浮液中，并可能使离心泵送失效。因此，MC泵配备有1980年代早期发明的气体移除系统。除了纸浆的流化之外，对需要除气的理解是发明MC泵的关键特征。在离心泵送运作期间，施加到MC纸浆的离心力促进所捕集的气体与水/纸浆悬浮液之间的分离。发生分离是由于气体密度大大小于MC纸浆的其它组分，并且因此，气体倾向于积聚在旋转叶轮的中心。如果不从泵移除积聚的气体，则附加的所分离的气体将会积聚，并且泵内的气体体积将增加，且泵将剧烈降低效率和泵送稳定性。必须维持适宜的排气流。MC泵除气基于离心泵的泵送行为以及在泵入口与泵除气管线之间发展正的压力差。这可以通过充足的入口压力或通过外部或内部真空泵来实现。MC泵将空气积聚到泵中且由此降低泵送效果，这一发现导致当前的除气系统如今用在若干类型的MC泵中。

通常，MC泵用于给洗浆机、漂白级或储存塔供料。在一些应用中，例如，如果一个MC泵无法提供足够高的压力，则需要串联使用一个或若干MC泵。在加压漂白阶段(例如，氧脱木素处理和PO阶段)中，MC泵必须在纸浆管线上生成足够高的压力，以便实现所需的反应器工艺压力。可能需要串联另一泵(增压泵)，以实现所需的压力。在一些情况下，如果用于将蒸汽或化学品(例如过氧化物)进料至工艺所需的压力不够高，则可能需要增压MC泵。在这种条件下，可以在增压泵的入口侧进料化学品或蒸汽，然后，增压泵生成满足工艺条件所需的压力。

在典型安装设备中，MC泵的抽吸侧由储存塔或小型进料罐进料。在这种应用中，MC泵进料压力稳定，并且进料压力变化缓慢。此外，MC泵进料纸浆中的气体含量在正常运作期间不会剧烈波动。从MC泵移除所积聚的气体的驱动力是MC泵抽吸口与大气之间或MC泵抽吸口与MC泵的除气装置之间的压力差。在典型的安装设备中，压力差和除气流两者都相对稳定，因此除气系统的设计和运作是众所周知的，且其性能已得到充分证明。

在增压MC泵应用中，泵的入口压力非常高；大约1到10bar，但通常为2到6bar。在许多情况下，增压MC泵可以在不使用除气系统的情况下工作，但如果在需要气体移除的条件下，则MC泵配备有气体移除装置。由于对泵的上游的纸浆添加气态化学品，因此可能需要使用除气。除气的另一个原因是在反应器中生成气态反应产物，并且该气态反应产物与纸浆一起进入位于反应器的下游的增压泵。例如，在双容器氧脱木素处理阶段中，如果需求增压MC泵将纸浆进料到第二氧气反应器，则这种条件是典型的。