СИСТЕМА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСУШЕННЫХ РАЗДЕЛЕННЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТРУЙНОГО СУШИЛЬНОГО ЦИЛИНДРА И НАГНЕТАЕМОГО ПАРА Российский патент 2007 года по МПК F26B17/10 

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является частичным продолжением предшествующей заявки №10/051392, поданной 16 января 2002 года, которая является частичным продолжением предшествующей заявки №09/998143, поданной 30 октября 2001 года. Притязание на преимущество дат подачи предыдущих заявок осуществляется на основании 35 U.S.С. § 120.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к системе для производства высушенных разделенных целлюлозных волокон и, более конкретно, к системе для производства высушенных разделенных целлюлозных волокон с использованием струйного сушильного цилиндра и нагнетаемого пара.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Высушенные разделенные целлюлозные волокна желательны для многих продуктов, от впитывающих влагу предметов личной гигиены до арматуры в бетоне. В настоящее время в наиболее широко известном способе производства разделенных волокон полумассный ролл традиционных целлюлозных волокон обрабатывается в молотковой мельнице для получения разделенных волокон. Этот способ энергоемкий и занимает много времени, а также требует наличия нескольких стадий и единиц обрабатывающего оборудования. Каждая единица обрабатывающего оборудования требует значительных капитальных затрат и занимает оплачиваемое место в заводском цеху. Кроме того, при использующемся сейчас способе обработки в молотковой мельнице получаемые волокна часто обладают нежелательными физическими свойствами, такими как плохие изгиб, скручивание и продольное спиральное искривление.

Эта высушенная разделенная целлюлоза будет также содержать скрутки волокон, иногда называемые узелками. Скрутки представляют собой комки слипшихся волокон, которые остались сильно сцепленными один с другим, как можно видеть после помещения небольшой части целлюлозной массы в прозрачный стакан с водой и перемешивания воды для перемешивания волокон. Большинство волокон разделится в воде на отдельные волокна, но среди них будут четко видны комки волокон. Комки или скрутки волокон являются нежелательными побочными продуктами способа обработки в молотковой мельнице. Количество узелков в целлюлозной массе, которая прошла обработку в молотковой мельнице, можно определить путем использования ситовой системы с акустической энергией, используемой в качестве средства для разделения волокна по размерам узелков, приемлемых волокон и мелких частиц. Желательно наличие небольшого количества узелков и мелких частиц и высокое количество приемлемых волокон, где приемлемыми волокнами являются разделенные волокна.

В патенте Канады №993618 (Estes, 1976) описан способ производства рыхлой подушки или набивки небольшой плотности из отдельных волокон, которые имеют значительный изгиб и взаимосоединение для обеспечения повышенной прочности и объема. В соответствии с этим способом влажная целлюлозная масса разделяется на отдельные волокна на стадии сушки. В способе используется струйное сушильное оборудование, которое применяет потоки воздуха или пара для разделения волокон. Волокна укладываются на сито после выхода из струйного сушильного цилиндра. Однако, волокна, полученные способом по этому канадскому патенту, имеют очень высокое содержание узелков, что. как сказано выше, является нежелательной характеристикой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет продукт в виде высушенных разделенных волокон целлюлозной массы, а также способ образования разделенных и высушенных волокон, которые имеют относительно низкое содержание узелков. В соответствии с данным способом в струйный сушильный цилиндр вводятся влажная целлюлозная масса, пар и воздух. В струйном сушильном цилиндре целлюлозная масса высушивается до образования разделенных целлюлозных волокон. Целлюлоза удаляется из струйного сушильного цилиндра и отделяется от воздуха. Этот способ может использоваться для нескольких типов исходной целлюлозной массы и для обработанной целлюлозной массы. Продукт, образованный этим способом, имеет преимущества в свойствах, такие как низкое содержание узелков, низкое содержание мелких частиц, а также улучшенные изгиб, скручивание и продольное спиральное искривление.

Сушильная система для переработки целлюлозной массы в разделенные и высушенные волокна содержит струйный сушильный цилиндр, устройство подачи целлюлозной массы, устройство подачи воздуха, выходной трубопровод для потока и устройство отделения волокон. Струйный сушильный цилиндр имеет распылительный трубопровод, коллектор для ввода воздуха в распылительный трубопровод, канал для нагнетания пара, впускное отверстие для подачи целлюлозной массы в распылительный трубопровод и выпускной канал для удаления разделенных и высушенных волокон, выходящего воздуха и мелких частиц из распылительного трубопровода. Устройство подачи целлюлозной массы соединено с впускным отверстием для того, чтобы подавать исходную целлюлозную массу во впускное отверстие. Устройство подачи воздуха соединено с коллектором для того, чтобы подавать воздух в коллектор. Пар подается под давлением в канал для нагнетания пара. Выходной трубопровод для потока соединен с выпускным каналом для транспортировки волокон, выходящего воздуха и мелких частиц из распылительного трубопровода. Устройство отделения волокон соединено с выходным трубопроводом для потока для того, чтобы отделять волокна от выходящего воздуха.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает продукт в виде высушенных разделенных волокон целлюлозы, а также способ, который дает возможность образовывать разделенные и высушенные волокна с низким содержанием узелков. Этот способ может принимать влажную целлюлозную массу непосредственно с целлюлозного завода и давать разделенный продукт из не сушившейся или однократно сушившейся целлюлозной массы. Использование пара в данном способе обеспечивает образование волокон с большим изгибом, скручиванием и продольным спиральным искривлением. Еще одним преимуществом использования пара является возможность получать волокна с низким содержанием узелков и мелких частиц. Добавление пара в процессе струйной сушки приводит к достижению более стабильной температуры на выходе. Полученный волокнистый мат также кажется более единообразным. Однако содержание влаги в продукте все еще предпочтительно находится в приемлемом диапазоне, меньше 6-10%. Кроме того, было достигнуто заметное сокращение количества звуковых узелков относительно традиционному необработанному волокну, высушенному с использованием только струйного сушильного цилиндра.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеуказанные аспекты и многие из сопутствующих преимуществ настоящего изобретения станут более очевидны и лучше понятны по ссылке на последующее подробное описание, взятое вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 является схемой сушильной системы, разработанной в соответствии с настоящим изобретением и подходящей для осуществления способа по настоящему изобретению;

Фиг.2 является схематичным чертежом сушильной системы по настоящему изобретению с видом в разрезе струйного сушильного цилиндра и устройства отделения волокон;

Фиг.3 является видом в разрезе устройства подачи целлюлозной массы по настоящему изобретению;

Фиг.4 является увеличенным видом в разрезе ротора устройства подачи целлюлозной массы по настоящему изобретению;

Фиг.5 является схемой части струйного сушильного цилиндра с указанием каналов нагнетания воздуха;

Фиг.6 является увеличенным видом одного из каналов нагнетания воздуха с указанием форсунки для нагнетания пара;

Фиг.7 является перспективным видом устройства отделения волокон по настоящему изобретению;

Фиг.8 является перспективным видом снизу устройства отделения волокон по настоящему изобретению;

Фиг.9 является увеличенным перспективным видом устройства отделения волокон по настоящему изобретению;

Фиг.10 является схемой абсорбирующего изделия по настоящему изобретению;

Фиг.11 является схемой бетонного или пластикового продукта по настоящему изобретению; и

Фиг.12 является схемой бумаги или фильтра по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение представляет способы и устройства для сушки, обработки и разделения целлюлозной массы на отдельные волокна с немногими скрутками или узелками. Используемый в тексте описания термин "высушенный" в отношении волокон является техническим термином, обычно указывающим на процентное содержание воды в интервале от 2 до 10%, но может быть ниже или выше этого интервала. Используемый в тексте описания термин "воздух" не ограничивается чистым воздухом, но может включать любой газ, соответствующий настоящему изобретению. Используемый в тексте описания термин "консистенция" означает процентное содержание твердых веществ в смеси жидкости и твердых веществ. Приведенные ниже конкретные примеры иллюстрируют сушку, обработку и разделение волокон целлюлозной массы. Однако необходимо понимать, что настоящее изобретение также пригодно для использования в обработке других типов натуральных волокон и/или синтетических волокон.

Настоящее изобретение содержит систему сушки, имеющую струйный сушильный цилиндр, предназначенную для непосредственной сушки влажной целлюлозной массы из целлюлозного завода до продукта в виде разделенных волокон. Со ссылкой на Фиг.1, система 10 сушки, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, содержит струйный сушильный цилиндр 20, устройство 40 подачи целлюлозной массы, устройство 90 подачи воздуха, устройство 100 отделения волокон и устройство 160 сбора волокон.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы сообщается по потоку со струйным сушильным цилиндром 20. Устройство 40 подачи целлюлозной массы получает исходную целлюлозную массу от источника 42 подачи целлюлозной массы и подает исходную массу в струйный сушильный цилиндр 20 по трубопроводу 44 подачи целлюлозной массы. Устройство 90 подачи воздуха сообщается по потоку со струйным сушильным цилиндром 20. Устройство 90 подачи воздуха получает воздух от источника 92 подачи воздуха и обеспечивает подачу воздуха по воздухопроводу 94 подачи воздуха в струйный сушильный цилиндр 20. Струйный сушильный цилиндр 20 сообщается по потоку с устройством 100 отделения волокон выпускным трубопроводом 30. Струйный сушильный цилиндр 20 выводит выходящий воздух, существенно высушенные и разделенные волокна, а также мелкие частицы в устройство 100 отделения волокон по выпускному трубопроводу 30. Устройство 100 отделения волокон сообщается по потоку с устройством 160 сбора волокон. Устройство 100 отделения волокон отделяет выходящий воздух от волокон и может также отделять часть мелких частиц от волокон. Волокна от устройства 100 отделения волокон подаются на устройство 160 сбора волокон.

В предпочтительном варианте осуществления оборудование также содержит устройство 170 удаления мелких частиц и устройство 180 снижения шума. Устройство 100 отделения волокон сообщается по потоку с устройством 170 удаления мелких частиц по трубопроводу 172 для мелких частиц. Устройство 100 отделения волокон подает выходящий воздух и мелкие частицы в устройство 170 удаления мелких частиц по трубопроводу 172 для мелких частиц. Устройство 170 удаления мелких частиц удаляет мелкие частицы из выходящего воздуха и подает выходящий воздух обратно в устройство 90 подачи воздуха по воздухопроводу 182. Устройство 180 снижения шума предпочтительно введено в воздухопровод 182 для снижения шума, производимого сушильной системой 10.

Со ссылкой на Фиг.2, струйный сушильный цилиндр 20 содержит закольцованный трубопровод 22, канал 24 приема целлюлозной массы, коллектор 26 и канал 28 выхода волокна. Будет понято, что используемый в тексте описания термин "струйный сушильный цилиндр" означает любое устройство, которое ускоряет движение воздуха в закольцованный трубопровод 22, позволяя одновременно сушить и разделять вещество, протекающее по трубопроводу 22. Канал 24 приема целлюлозной массы соединен с трубопроводом 22 для подачи исходной целлюлозной массы в трубопровод 22. Коллектор 26 соединен с трубопроводом 22 струйного сушильного цилиндра для подачи воздуха по воздухопроводу 94 в трубопровод 22 через последовательность форсунок, которые направлены для создания потока в трубопроводе 22. Канал 28 для выхода волокон соединен с трубопроводом 22 для вывода выходящего воздуха, волокон и мелких частиц из трубопровода 22.

Трубопровод 22 предпочтительно выполнен как замкнутая петля. Петля трубопровода 22 может быть выполнена в любой форме, например кругообразной, удлиненной прямоугольной, в форме "D", квадратной или другой аналогичной форме. Без привязки к теории можно полагать, что когда влажные волокна входят в петлю трубопровода 22, происходит центробежное разделение, так что более влажные/плотные волокна циркулируют по внешнему краю петли, тогда как более сухие/менее плотные волокна движутся по направлению к внутренней части петли. Воздух и высушенный продукт выходят из канала 28 для выхода волокон, размещенного вдоль внутренней части петли. Одним из струйных сушильных цилиндров 20, подходящих для использования в настоящем изобретении, является "Fluid Energy Aljet Model 4 Thermajet, X0870L", выпускаемый компанией Fluid Energy Processing & Equipment Company. Альтернативно трубопровод 22 струйного сушильного цилиндра может иметь другую форму, чем форма замкнутой петли. Например, трубопровод 22 может быть прямым. В этом варианте осуществления волокна могут удаляться на конце трубопровода 22.

Сушильная система 20, кроме того, содержит выпускной трубопровод 30, соединенный с каналом 28 для выхода волокон струйного сушильного цилиндра 20 и связанный с устройством 100 отделения волокон. Выпускной трубопровод 30 подает поток выходящего воздуха, волокон и мелких частиц в устройство 100 отделения волокон. Выпускной трубопровод может содержать первый вентилятор 32 для перемещения материала. Первый вентилятор 32 для перемещения материала не позволяет волокнам и мелким частицам оседать из выходящего воздуха, если поток выходящего воздуха замедляется в трубопроводе 30. Однако первый вентилятор 32 для перемещения материала может не понадобиться, если выпускной трубопровод имеет длину, которая сводит к минимуму влияния тяги на скорость выходящего воздуха, и/или если выпускной трубопровод имеет диаметр, в сущности сходный с диаметром канала 28 для выхода волокон струйного сушильного цилиндра 20. Первый вентилятор 32 для перемещения материала может оказывать неблагоприятное влияние на физические свойства волокон и поэтому может быть исключен из сушильной системы 10. Желательно не допускать осаждения волокон и мелких частиц из выходящего воздуха. Если волокна и мелкие частицы оседают из выходящего воздуха, волокна будут иметь повышенную тенденцию к образованию узелков.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы может содержать первое обезвоживающее устройство 46. Первое обезвоживающее устройство 46 сообщается по потоку с источником 42 подачи целлюлозной массы и трубопроводом 44 подачи целлюлозной массы. Источник 42 подачи целлюлозной массы подает исходную целлюлозную массу непосредственно со стадии варки целлюлозы на целлюлозном заводе в первое обезвоживающее устройство 46. Первое обезвоживающее устройство 46 частично обезвоживает исходную целлюлозную массу из источника 42 и подает целлюлозную массу по трубопроводу 44 в струйный сушильный цилиндр 20. Первое обезвоживающее устройство 46 содержит, не ограничиваясь этим, такие устройства, как винтовой пресс, ленточный пресс, центрифугу непрерывного действия, центрифугу периодического действия, пресс с двумя вальцами или другое сходное устройство.

Исходная целлюлозная масса из источника 42 обычно имеет высокое содержание влаги, имея консистенцию 0,01-10% и более типично консистенцию 3-10%. Исходная целлюлозная масса может быть беленой целлюлозой, небеленой целлюлозой, механической целлюлозой, технической целлюлозой, целлюлозой для химической переработки, высушенной и снова разжиженной целлюлозой или любой другой подходящей целлюлозой. В настоящем изобретении большая часть влаги может быть удалена первым обезвоживающим устройством 46. Обычно первое обезвоживающее устройство 46 удаляет часть влаги из исходной целлюлозной массы и повышает консистенцию целлюлозной массы до 10-55% перед сушкой целлюлозы в струйном сушильном цилиндре 20. Предпочтительно, консистенция исходной целлюлозной массы составляет 30-50%. Частично обезвоженная целлюлоза транспортируется в струйный сушильный цилиндр 20 по трубопроводу 44.

Исходной целлюлозной массой может являться влажное прессованное полотно целлюлозы, имеющее базовую массу, достаточную для обеспечения прочности, необходимой для подачи полотна в измельчающее устройство. Базовая масса может обычно составлять от 500 до 1500 г/м². Влажное исходное полотно целлюлозы может подаваться в такое измельчающее устройство, как набор быстро вращающихся вальцов с выступающими штырями, которые разделяют полотно на небольшие куски целлюлозы, вентилятор для перемещения материала или другое сходное устройство.,

Трубопровод 44 для подачи целлюлозной массы может быть трубой, бункером или другим устройством перемещения. Дополнительно, первое обезвоживающее устройство 46 само может служить в качестве устройства перемещения. Например, первое обезвоживающее устройство 46 может являться винтовым прессом, который может использоваться для одновременного обезвоживания и транспортировки целлюлозы в струйный сушильный цилиндр 20. Одним подходящим трубопроводом 44 для подачи целлюлозной массы от устройства подачи 40 для использования в настоящем изобретении является винтовой конвейер без вала, разработанный и выпускаемый компанией Martin Sprocet and Grear, Inc., Martin Conveyor Division. Винтовой конвейер без вала имеет шнек без вала, который подает влажную целлюлозную массу при наклоне, который поднимается к приемному каналу 24 струйного сушильного цилиндра 20. Винтовой конвейер без вала имеет бункер на нижнем конце конвейера для приема исходной целлюлозной массы.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы может содержать источник 48 подачи вещества для обработки, чтобы включить вещество для обработки в исходную целлюлозную массу. Источник 48 подачи вещества для обработки может сообщаться по потоку с источником 42 подачи целлюлозной массы, трубопроводом 44 подачи целлюлозной массы, первым обезвоживающим устройством 46 или с любым другим местом в устройстве 40 подачи целлюлозной массы.

Источник 48 может подавать вещество для обработки с помощью любого устройства, известного в данной области техники. Например, источник 48 может подавать вещество для обработки по трубопроводу, распыляющей системе, смешивающему устройству или другому устройству или комбинации устройств. Если исходная целлюлозная масса является прессованным влажным целлюлозным полотном, вещество для обработки может быть подано в исходную целлюлозную массу распыляющей системой, системой для покрытия, осуществляемого вальцами, или комбинацией распыляющей системы и системы для покрытия, осуществляемого вальцами.

Многие вещества для обработки, которые могут быть нанесены перед сушкой и разделением исходной целлюлозной массы струйным сушильным цилиндром 20, не способны к включению в традиционный способ производства высушенных разделенных волокон. Традиционный способ ограничен его способностью обрабатывать волокна, так как они находятся в форме полотна. В этой форме полотна обработка волокон должна осуществляться путем прохождения полотна через ванну или путем распыления над полотном. Настоящее изобретение не ограничено такими способами, поскольку вещества для обработки могут быть внесены непосредственно в целлюлозную массу. Например, волокна исходной целлюлозы в настоящем изобретении могут быть суспендированы в пене до сушки в струйном сушильном цилиндре 20, или с исходной целлюлозной массой могут быть смешаны вязкие растворы. Ни один из этих способов обработки не будет практичным с традиционной стадией обработки в ванне. Применение веществ для обработки, которые представляют собой вязкие растворы, не может быть осуществлено на традиционном пресспате. Кроме того, жесткие условия обработки в молотковой мельнице ограничивают практические аспекты удержания волокнами определенных соединений, которые могут использоваться в качестве веществ для обработки. Например, покрытие волокон неорганическими частицами, такими как глина, приведет к плохому удержанию глины при обработке в молотковой мельнице, но по настоящему изобретению степень удержания может быть значительно выше из-за того, что разделение осуществляется воздухом, а не механическими средствами. Кроме того, количество поверхностно-активного вещества, используемого для обработки целлюлозы на традиционном пресспате, ограничено из-за неблагоприятного воздействия на операции; в настоящем изобретении, однако, такого ограничения не существует. На традиционных пресспатах поверхностно-активное вещество снижает прочность полотна целлюлозы. При существенной потере прочности целлюлозное полотно более не может проходить через традиционные пресспаты.

Вещество для обработки, подаваемое источником 48, может включать, без ограничений, поверхностно-активные вещества, агенты для сшивки линейных полимеров, гидрофобные материалы, неорганические частицы, сверхпластификатор, пены, другие материалы для специфических свойств конечного продукта, а также комбинации веществ для обработки. Термин "поверхностно-активное вещество" включает, не будучи ограниченным эмульсиями масла в воде, поверхностно-активные вещества, раскрытые в заявке США №08/509401 (Graefet al.), патенте США №3554863 (Hervey et al.), патенте США №6074524 (Wu et al.), патенте США №6159335 (Owens et al.) и патенте Канады №947915 (Angel et al.), которые все включены в настоящее описание по ссылке. Поверхностно-активные вещества придают волокнам целлюлозы желательные свойства, такие как сокращение связей между волокнами, повышение абсорбирующей способности или снижение трения конечных полотен. Поверхностно-активные вещества используются при производстве салфеток и полотенец и широко используются в текстильной промышленности для многочисленных улучшений. Классы поверхностно-активных веществ включают анионные, катионные, неионные или амфолитные/амфотерные поверхностно-активные материалы. Примерами анионных поверхностно-активных веществ являются стеарат натрия, олеат натрия, додецилсульфат натрия, додецилбензилсульфонат натрия, полиэфирный сульфат, фосфат, полиэфирный сложный эфир и сульфосукцинат. Примерами китионных поверхностно-активных веществ являются гидрохлорид додециламина, бромид гексадецилтриметиламмония, бромид цетилтриметиламмония и цетилпиридинийбромид. Одним классом поверхностно-активных веществ являются катионные поверхностно-активные вещества, основанные на четвертичных аммониевых соединениях, содержащих группы жирного ряда. Примерами неионных поверхностно-активных веществ являются оксиды полиэтилена, сложные эфиры сорбита, полиоксиэтиленсорбитанэфиры и алкила-рильные полиэфирные спирты. Примером амфолитного или амфотерного поверхностно-активного вещества является додецилбетаин. Примерами имеющихся в продаже поверхностно-активных веществ являются "Berolcell 587K" компании ЕКА Chemicals Inc., которое является катионным поверхностно-активным агентом, и "Softener CWW" компании Process Chemicals, LLC, которое является катионным поверхностно-активным веществом, используемым в качестве консистентной смазки с волокнистым наполнителем.

Термин "агент для сшивки линейных полимеров" включает, без ограничения, полиакриловую кислоту, глиоксол, агенты для сшивки линейных полимеров, раскрытые в заявке США №08/509401 (Graefet al.) и заявке США №60/251999 (Graefet al.), которые включены в настоящее описание по ссылке. Термин "гидрофобный материал" включает, без ограничения, латекс, клеящие вещества, используемые для обработки целлюлозы, такие как алкилкетендимер или алкенилянтарный ангидрид, воски, масла или другие химикаты, которые реагируют с волокном и придают поверхности гидрофобное свойство. Термин "неорганические частицы" включает, без ограничения, глину, известковистую глину, карбонат кальция, сульфат кальция, оксид цинка, тальк, диоксид титана, кремнеземы, зольную пыль, алюминосиликаты натрия и другие неорганические вещества. Термин "сверхпластификатор" включает, без ограничения, линейные полимеры, которые содержат группы сульфоновой кислоты, модифицированные лигносульфонаты, конденсаты сульфонированного меламин-формальдегида, конденсаты сульфонированного нафталин-формальдегида и производные поликарбоксилата. Примером имеющегося в продаже сверхпластификатора является "Boral SP" - конденсат сульфонированного нафталин-формальдегида - выпускаемый компанией Boral Materials Technology. Термин "пена" включает, без ограничения, вспенивающие агенты, пеноматериалы и пены, раскрытые в заявке США №09/569380 (Graef et al.), которые включены в настоящее описание по ссылке.

Источник 48 подачи веществ для обработки может подавать более одного вещества для обработки и может подавать вещества для обработки ступенчато или стадиями. Например, вещество для обработки может включать молекулы и частицы связующего вещества, причем сначала на волокна наносятся молекулы связующего вещества и затем к покрытым молекулами связующего вещества волокнам добавляются частицы, что связывает частицы с волокнами (как раскрыто в патенте США №5641561 (Hansen et al.), который включен в настоящее описание по ссылке). Могут использоваться и другие вещества и способы для обработки волокон, известные в данной области техники, без отхода от сути настоящего изобретения.

В дополнение к варианту осуществления, изложенному выше, устройство 40 подачи целлюлозной массы может быть выполнено так, чтобы вода, содержащаяся в источнике 42 подачи целлюлозной массы, заменялась на такое вещество для обработки, как растворитель. Термин "растворитель" включает, без ограничения, спирты, кетоны, эфиры, алканы, ароматсоединения, альдегиды или другие классы органических веществ. Используемый растворитель может извлекаться в устройстве 100 отделения волокон.

Могут быть добавлены дополнительные вещества для обработки для того, чтобы вызвать осаждение на месте. Когда желательно осаждение на месте, первое неорганическое вещество для обработки добавляется к целлюлозной массе, затем к ней добавляется второе вещество для обработки. Первое и второе вещества для обработки реагируют для образования осажденного вещества для обработки. Например, растворенный гидроксид кальция может использоваться в качестве первого вещества для обработки и растворенный бикарбонат натрия может использоваться в качестве второго вещества для обработки. Гидроксид кальция и бикарбонат натрия реагируют для осаждения карбоната кальция. Для обработки целлюлозной массы могут образовываться другие осажденные вещества для обработки, включающие, без ограничения, алюмосиликаты кальция, алюмокарбонаты кальция, алюмофосфаты кальция или другие неорганические осажденные вещества.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы может содержать второе обезвоживающее устройство 50. Второе обезвоживающее устройство 50 вводится в трубопровод подачи целлюлозной массы так, чтобы сообщаться по потоку с первым обезвоживающим устройством 46. Второе обезвоживающее устройство 50 может включать, без ограничения, такие устройства, как винтовой пресс, ленточный пресс, центрифугу непрерывного действия, центрифугу периодического действия, пресс с двумя вальцами или другое сходное устройство. Как и первое обезвоживающее устройство 46, второе обезвоживающее устройство 50 удаляет часть жидкости, так чтобы целлюлозная масса имела консистенцию 10-55%, предпочтительно 30-50%, перед сушкой целлюлозной массы в струйном сушильном цилиндре 20. Частично обезвоженная целлюлозная масса затем транспортируется в струйный сушильный цилиндр 20 по трубопроводу 44 подачи целлюлозной массы. Альтернативно, второе обезвоживающее устройство 50 может само служить в качестве передающего устройства. Например, винтовой пресс может использоваться для одновременного обезвоживания и транспортировки целлюлозной массы в струйный сушильный цилиндр 20.

Второе обезвоживающее устройство 50 далее обезвоживает обработанную исходную целлюлозную массу, потенциально удаляя из нее часть вещества для обработки. Для извлечения части отделенного вещества для обработки трубопровод 52 для возврата вещества для обработки может сообщаться по потоку между вторым обезвоживающим устройством 50, первым обезвоживающим устройством 46 и/или источником 48 подачи веществ для обработки. Введение вещества для обработки в целлюлозную массу может быть осуществлено путем перемешивания, обеспечиваемого первым и/или вторым обезвоживающими устройствами 46 и 50.

Альтернативно устройство 40 подачи целлюлозной массы может содержать сборный резервуар 54. Сборный резервуар 54 может быть введен в возвратный трубопровод 52 так, чтобы сообщаться по потоку с вторым обезвоживающим устройством 50. Сборный резервуар 54 служит в качестве емкости для хранения отделенного вещества для обработки, поступающего от второго обезвоживающего устройства 50, и подачи хранящегося отделенного вещества для обработки в первое обезвоживающее устройство 46 и/или в источник 48 подачи веществ для обработки.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы может содержать второй вентилятор 56 для перемещения материала, введенный так, чтобы сообщаться по потоку с трубопроводом 44 подачи целлюлозной массы. После обезвоживания подаваемая целлюлозная масса может проходить через второй вентилятор 56 для перемещения материала для того, чтобы разбивать более крупные куски целлюлозы на куски номинальным диаметром меньше 2 дюймов перед подачей в струйный сушильный цилиндр 20. Второй вентилятор 56 для перемещения материала может быть любым устройством устранения пыления, включая, без ограничения, дутьевой вентилятор, штифтовой распушитель, вентилятором для перемещения материала или измельчителем.

Устройство 40 подачи целлюлозной массы, кроме того, содержит устройство 60 подачи целлюлозной массы, сообщающееся по потоку с трубопроводом 44 подачи целлюлозной массы и впускным каналом 24 струйного сушильного цилиндра 20. Устройство 60 подачи целлюлозной массы является аппаратом для подачи влажной целлюлозной массы, который может осуществлять регулируемую, постоянно единообразную подачу исходной целлюлозной массы с желательным расходом во впускной канал 24 струйного сушильного цилиндра 20. Целлюлозная масса была ранее обезвожена и, в некоторых случаях, обработана. Расход при подаче является переменной процесса, которая оказывает непосредственное влияние на температуру технологического воздуха, давление технологическое воздуха, внешний вид конечного продукта и количество узелков в конечном продукте. Устройство 60 подачи целлюлозной массы является устройством, которое отделяет атмосферный воздух от среды повышенного или пониженного давления внутри струйного сушильного цилиндра 20 и/или отделяет окружающую температуру от среды повышенных температур внутри струйного сушильного цилиндра 20. Устройство 60 подачи целлюлозной массы позволяет непрерывно подавать целлюлозу для прохода через струйный сушильный цилиндр 20 при минимальном потоке атмосферного воздуха, попадающего в струйный сушильный цилиндр 20.

Со ссылкой на Фиг.3, устройство 60 подачи целлюлозной массы может быть роторным воздушным шлюзом 62, имеющим ротор 64 с роторными лопатками 66, смонтированными с возможностью вращения в корпусе 68 ротора. Одним из подходящих роторных воздушных шлюзов 62 для использования в настоящем изобретении является модифицированный роторный питатель с воздушным шлюзом, выполненный из нержавеющей стали, модели PAV-6C компании Prater Industries, который имеет корпус ротора и ротор CLSD,SS,PAV-6 из нержавеющей стали с шестью лопатками. Со ссылкой на Фиг.4, роторные лопатки для компании Prater Industries поставляются изготовителем со стандартным зазором 69 менее 0,010 дюйма между ведущей кромкой каждой лопатки и корпусом 68 ротора. Ротор со стандартным зазором между роторными лопатками 66 и корпусом 68 вызывает застревание целлюлозной массы между роторными лопатками 66 и корпусом 68. Поэтому роторный питатель с воздушным шлюзом был модифицирован путем установки закрытого ротора 64 с шестью лопатками, который имеет уменьшенный диаметр. Это уменьшение диаметра обеспечило больший зазор 69 между лопатками 66 и корпусом 68 ротора, так что целлюлозная масса может проходить через устройство 60 подачи целлюлозной массы без повреждения волокон или остановки устройства 60 в результате застревания. Дополнительно форма лопаток 66 была изменена, и их радиальный конец был изменен на плоский конец, перпендикулярный радиусу каждой лопатки 66. Не углубляясь в теорию, можно полагать, что плоские концы лопаток 66 уменьшили застревание в устройстве 60 благодаря тому, что кромка разрезает комки волокон в подаваемой массе. Было установлено, что если бы на роторных лопатках компании Prater Industries было снято 0,050 дюйма с центрального радиуса каждой лопатки 66, имеющей закругленный конец, что привело бы к зазору 69, равному 0,030 дюйма, между ведущей кромкой каждой лопатки 66 и корпусом 68 ротора, то застревание, а также утечка воздуха вокруг ротора 64 были бы сведены к минимуму. Зазор 69, равный 0,010-0,050 дюйма, был бы эффективен для минимизации застревания ротора, а также утечки воздуха вокруг ротора 64.

Теперь со ссылкой на Фиг.5, увеличенный схематический вид части струйного сушильного цилиндра, в который нагнетается воздух, имеет впускные каналы для воздуха 94а, 94b и 94с. Эти впускные каналы соединены с устройством 90 подачи воздуха воздухопроводом 94 (Фиг.1). По этим каналам воздух нагнетается в изогнутый корпус 95 струйного сушильного цилиндра по направлениям, в сущности касательным к пути потока материала в струйном сушильном цилиндре, показанному пунктирной линией 20а. Эти каналы 94а-94с для впуска воздуха являются традиционными частями струйного сушильного цилиндра, описанного выше.

Со ссылкой на Фиг.6, струйный сушильный цилиндр был модифицирован путем включения в него форсунки 200 для нагнетания пара. Форсунка 200 для нагнетания пара содержит относительно небольшую трубку, имеющую форсунку 202 для нагнетания пара внутрь струйного сушильного цилиндра 20. Трубка 200 расположена концентрично каналу 94а нагнетания воздуха. Внутренний диаметр канала 94а нагнетания воздуха был скорректирован так, чтобы он пропускал такой же поток воздуха, как если бы трубки 200 для нагнетания пара не было. Пар подается в трубку 200 от традиционных источников пара, таких, которые обычно имеются на большинстве промышленных установок. Пар может подаваться под любым желательным давлением; однако предпочтительно он подается в трубку 200 под давлением от 20 до 60 фунтов на кв. дюйм. Размер калиброванного отверстия в форсунке 202 может быть изменен в интервале от 1,5 мм до 6,5 мм. Предпочтительно, однако, чтобы калиброванное отверстие было порядка 6,35 мм и чтобы пар подавался под давлением в интервале 50-60 фунтов на кв. дюйм.

Снова со ссылкой на Фиг.2 устройство 90 подачи воздуха может содержать воздушный насос 96 и подогреватель 98 воздуха. Воздушный насос получает воздух через источник 92 подачи воздуха и сообщается по потоку с воздухопроводом 94. Подогреватель 98 воздуха введен в воздухопровод 94 и сообщается по потоку с воздушным насосом 96 и коллектором 26 струйного сушильного цилиндра 20 через воздухопровод 94.

Воздушный насос 96 может быть поршневым насосом большого объема, который подает воздух под положительным давлением и с фиксированным объемом в подогреватель 98 воздуха. Одним из подходящих воздушных насосов 96 для использования в настоящем изобретении является универсальная коловратная воздуходувная система компании Roots-Dresser (модель 45 URAI) с глушителем шума всасывания типа CCF-4 с бумажным элементом, глушителем шума нагнетания типа "Universal SD-4", системой фильтрации и приводным электродвигателем мощностью 15 л.с. Расход может составлять 300 куб. футов в минуту. Давление подачи может составлять 5 фунтов на кв. дюйм. Частота вращения насоса может составлять 3176 об/мин. Частота вращения приводного электродвигателя может составлять 1800 об/мин. Воздушный насос может иметь манометр на диапазон давлений 0-15 фунтов на кв. дюйм и может быть оснащен клапаном сброса давления, установленным на срабатывание при давлении 6 фунтов на кв. дюйм. Подогреватель 98 воздуха нагревает подаваемый воздух и подает его в коллектор 26 струйного сушильного цилиндра 20. Коллектор 26 может подавать воздух по касательной в петлю трубопровода 22 струйного сушильного цилиндра 20 для создания турбулентности для отделения волокон и сушки целлюлозной массы внутри струйного сушильного цилиндра 20.

Подогреватель 98 воздуха может быть подогревателем проточного типа с регулировкой температуры воздуха, подаваемого в форсунки коллектора 26 струйного сушильного цилиндра, которые подают воздух в трубопровод 22. Подогреватель 98 воздуха может быть электрическим подогревателем, газовым подогревателем или любым другим подогревателем. Одним подходящим подогревателем 98 воздуха для использования в настоящем изобретении является электрический погружной нагреватель компании Watlow, модель №700-96BD2459, работающий от сети переменного тока напряжением 480 В и имеющий показатель давления 150 фунтов на кв. дюйм при 1050°F. В нагревателе 98 воздуха в качестве тепловой защиты используется термопара типа К и контроллер серии 92 компании Watlow. В регуляторе температуры воздуха нагревателя 98 используются термопары типа J и автоподстраиваемый контроллер серии 965 компании Watlow. Температура технологического воздуха является переменной процесса, которая непосредственно влияет на внешний вид конечного продукта, количество узелков волокон в конечном продукте и содержание мелких частиц.

После выхода из струйного сушильного цилиндра 20 выходящий воздух, волокна и мелкие частицы могут транспортироваться по выпускному трубопроводу 30 для извлечения с помощью устройства 100 отделения волокон. Устройство 100 отделения волокон может быть вакуумным конвейером 100, скользяще связанным с выпускным трубопроводом 30 через блок 140. Вакуумный конвейер 110 содержит сито 112, первый валец 118, второй валец 120, вакуумную коробку 122 первичного вентилятора, первичный вентилятор 128, вакуумную коробку 130 вторичного вентилятора и вторичный вентилятор 134.

Сито 112 вакуумного конвейера 110 представляет собой пористую конвейерную ленту, которая пропускает выходящий воздух и мелкие частицы через сито 112, в то же время препятствуя прохождению потока волокон через сито 112. Сито 112 является постоянной петлей, соединенной с возможностью вращения с первым вальцом 118 и вторым вальцом 120. Таким образом, сито 112 обеспечивает верхнюю часть 113 сита, имеющую верхнюю поверхность 114 сита и нижнюю поверхность 116 сита, и нижнюю часть 117 сита. Выпускной трубопровод 30 от струйного сушильного цилиндра 20 скользяще связан с вакуумным конвейером 110 блоком 140, так что выпускной трубопровод 30 сообщается по потоку с верхней поверхностью 114 сита 112. Выпускной трубопровод 30 подает волокна, мелкие частицы и выходящий воздух на верхнюю поверхность 114. Сито 112 пропускает выходящий воздух через верхнюю поверхность 114, в то же время удерживая волокна на верхней поверхности 114. Часть мелких частиц может пройти через сито 112. Альтернативно сито 112 может собирать мелкие частицы, улавливая их в мате волокон, когда мат образуется в выпускном трубопроводе 30 на сите 112 движущегося конвейера. Это улавливание мелких частиц может дать уровень мелких частиц и мутности, который не требует последующего удаления мелких частиц в устройстве 170 удаления мелких частиц. Вращающееся сито 112 транспортирует волокна от выпускного трубопровода 30 к устройству 160 сбора волокон, определяя восходящий и нисходящий поток волокон.

Со ссылкой на Фиг.7 и 8, вакуумная коробка 122 первичного вентилятора является ресивером, который позволяет выходящему воздуху и мелким частицам проходить от выпускного трубопровода 30 через сито к первичному вентилятору 128. Со ссылкой на Фиг.7, вакуумная коробка 122 первичного вентилятора имеет впускной канал 124 и выпускной канал 126. Впускной канал 124 вакуумной коробки первичного вентилятора расположен под верхней частью 113 сита 112 и скользяще соединен с нижней поверхностью 116 сита 112 непосредственно под блоком 140 и, таким образом, сообщается с выпускным трубопроводом 30 через блок 140 и сито 112. Впускной канал вакуумной коробки 122 первичного вентилятора соответствует по размеру блоку 140, что позволяет блоку 140 герметично входить в отверстие канала вакуумной коробки 122 первичного вентилятора, в то же время позволяя ситу 112 свободно проходить между ними без возможности попадания воздуха, который будет влиять на вакуум, создаваемый первичным вентилятором 128.

Со ссылкой на Фиг.2, первичный вентилятор 128 вакуумного конвейера 110 сообщается по потоку с выпускным каналом 126 вакуумной коробки первичного вентилятора и трубопроводом 172 для мелких частиц. Первичный вентилятор 128 вытягивает выходящий воздух из выпускного трубопровода 30 через блок 140, через верхнюю поверхность 114 сита 112, через вакуумную коробку 122 первичного вентилятора к первичному вентилятору 128 для выдавливания в трубопровод 172 для мелких частиц. Вакуумная коробка 122 первичного вентилятора позволяет первичному вентилятору 128 создавать на струйном сушильном цилиндре 20 достаточный вакуум для транспортировки волокон от струйного сушильного цилиндра 20 к ситу 112. Пористое конвейерное сито 112 удерживает часть волокон от прохождения через него к первичному вентилятору 128. Пористое конвейерное сито 112 переносит волокна от выпускного трубопровода 30 по направлению к второму вальцу 120, вращаясь вокруг первого и второго вальца 118 и 120. Таким образом, волокна образуют мат на верхней поверхности 114 сита.

Вакуум или отрицательное давление определяется в настоящем описании как нуль. Нуль является внутренним положительным или отрицательным давлением в струйном сушильном цилиндре 20, которое измеряется в центробежной части потока технологического воздуха рядом с каналом 24 приема целлюлозной массы и между каналом 24 приема целлюлозной массы и каналом 28 для выхода волокон из струйного сушильного цилиндра 20. Нуль является переменной контроля процесса, которая оказывает прямое влияние на пропускную способность струйного сушильного цилиндра 20 и количество узелков волокон. Основные переменные, которые влияют на нуль, следующие: вакуум, создаваемый первичным вентилятором 128 в струйном сушильном цилиндре 20, скорость подачи исходной целлюлозной массы в струйный сушильный цилиндр 20, содержание влаги в исходной целлюлозной массе, неединообразие размера и формы целлюлозной массы, скорость и размер ячеи сита 112, тип и вид обработки целлюлозной массы, установки заслонки на первичном вентиляторе 128 и температура технологического воздуха, подаваемого в струйный сушильный цилиндр 20 в коллекторе 26. Скорость сита 112 является переменной контроля процесса, которая оказывает прямое влияние на нуль. Скорость, с которой сито 112 транспортирует волокна от выпускного трубопровода 30, определяет толщину или плотность мата волокон, образующегося на верхней поверхности 114 сита 112. Плотность этого мата волокон ограничивает объем выходящего воздуха, протекающего через систему, таким образом влияя на нуль. Нуль в струйном сушильном цилиндре 20 предпочтительно поддерживается в интервале от -1 до -5 дюймов водяного столба.

Первичный вентилятор 128 может быть вытяжным вентилятором большого объема, высокой температуры с боковым всасыванием. Одним подходящим первичным вентилятором 128 для использования в настоящем изобретении является стальной вентилятор для переноса материала с боковым всасыванием и высокой температурой, оснащенный двигателем мощностью 10 л.с., питающимся от сети переменного тока напряжением 460 В, который может быть подсоединен с использованием воздухонепроницаемых уплотнений к вакуумной коробке 122 первичного вентилятора. Регулируемая заслонка на стороне нагнетания контролирует уровень потока воздуха через первичный вентилятор 128, оказывает непосредственное влияние на нуль в струйном сушильном цилиндре 20 и поэтому влияет на внешний вид конечного продукта и количество узелков.

Со ссылкой на Фиг.7 и 8, вакуумная коробка 130 вторичного вентилятора является ресивером, который позволяет вторичному вентилятору 134 вытягивать воздух через сито 112 для создания всасывания на верхней поверхности 114 сита 112. Со ссылкой на Фиг.7, вакуумная коробка 130 вторичного вентилятора имеет впускной канал 131 и выпускной канал 132. Впускной канал 131 вакуумной коробки вторичного вентилятора скользяще связан с нижней поверхностью 116 сита 112 и расположен под верхней частью 113 сита 112 вниз по потоку от вакуумной коробки 122 первичного вентилятора. Впускной канал в вакуумную коробку 130 вторичного вентилятора расположен сразу же после конца блока 140. Выпускной канал 132 вакуумной коробки вторичного вентилятора сообщается по потоку с вторичным вентилятором 134.

Будет понятно, что хотя вакуумный конвейер 110 был описан как имеющий первичный и вторичный вентиляторы 128 и 134, одно вентиляторное устройство с заслонками может служить в качестве первичного и вторичного вентиляторов 128 и 134 без отхода от сути настоящего изобретения. Вакуумные коробки 122 и 130 вентиляторов имеют перегородку гребенчатой формы для распределения свежего воздуха, поступающего через мат волокон на верхней части 113 сита.

Со ссылкой на Фиг.2, вторичный вентилятор 134 вакуумного конвейера 110 подсоединен по потоку между выпускным каналом 132 вакуумной коробки вторичного вентилятора и трубопроводом 172 для мелких частиц. Вторичный вентилятор 134 обеспечивает вакуум, который действует на мат волокон, переносимый на верхней поверхности 114. Вторичный вентилятор 134 протягивает воздух через сито 112, через вакуумную коробку 130 вторичного вентилятора к вторичному вентилятору 134 для выталкивания в трубопровод 172 для мелких частиц. Сито 112 пористого конвейера не дает волокнам проходить через него к вторичному вентилятору 134. Вторичный вентилятор 134 удерживает мат волокон на сите 112, пока сито 112 находится в движении и помогает отбирать и транспортировать мат волокон, создавая вакуум, который достаточно глубокий для того, чтобы не дать первичному вентилятору 128 втягивать волокна обратно в блок 140. Без удержания мата волокон вакуумом, создаваемым вторичным вентилятором, вакуум, создаваемый первичным вентилятором в блоке 140, может втягивать мат волокон обратно в блок 140. Без вакуума, создаваемого вторичным вентилятором 134, результатом будет неединообразная плотность мата в блоке 140, что приведет к колебаниям в нуле и создаст неединообразный мат волокон, неединообразное разделение волокон в конечном продукте и, в конечном итоге, приведет к остановке процесса из-за забивания блока 140 волокном.

Вторичным вентилятором 134 может быть вытяжной вентилятор с низкой скоростью и боковым всасыванием. Одним подходящим вторичным вентилятором 134 для использования в настоящем изобретении является вентилятор, выпускаемый компанией Buffalo с электродвигателем мощностью 1/4 л.с., питающимся от сети переменного тока напряжением 110 В. Он имеет переменные частоты вращения и может быть подсоединен с использованием воздухонепроницаемых уплотнений к вакуумной коробке 130 вторичного вентилятора.

Со ссылкой на Фиг.7 и 8, вакуумный конвейер 110 содержит опорную конструкцию 135. Опорная конструкция 135 обеспечивает поверхность для опоры движущегося сита 112. Опорная конструкция показана находящейся между первым вальцом 118 и вторым вальцом 120 и поддерживающей их на той же плоскости, что и плоскость нижней поверхности 116 сита. Отверстия вакуумных коробок расположены на опорной поверхности 135. Будет понятно, что хотя она и показана как единый объект, опорная конструкция 135 может содержать много раздельных опорных конструкций, не связанных одна с другой.

Вакуумный конвейер 110 может по выбору содержать устройство 137 приложения вакуума к ситу. Вакуумирующее устройство 137 удаляет остаточные волокна с сита 112 перед поступлением новых волокон из выпускного трубопровода 30. Вакуумирующее устройство 137 может быть расположено в любом месте сита 112 после снятия мата волокон. В одном варианте осуществления вакуумирующим устройством 137 является вакуумный коллектор, скользяще связанный с верхней поверхностью 114 сита 112 до блока 140. Одним подходящим вакуумирующим устройством 137 для использования в настоящем изобретении является устройство "Shop Vacuum" компании Sears и немодифицированная вакуумирующая насадка. Альтернативно, в качестве источника вакуума для вакуумирующего устройства 137 может служить первичный вентилятор 128. В еще одном варианте осуществления устройство подачи воздуха может быть расположено на противоположной от вакуумирующего устройства 137 стороне сита 112 для подачи воздуха через сито 112 в вакуумирующее устройство 137.

Вакуумный конвейер 110 может по выбору содержать отделяющее устройство 138. Отделяющим устройством вакуумного конвейера 110 может являться тонкий физический барьер, проходящий через и скользяще связанный с верхней поверхностью 114 сита 112 перед нижним концом вторичной вакуумной коробки 130. Отделяющее устройство 138 служит для ослабления прижатия собранного мата волокон к верхней поверхности 114 сита 112, так чтобы волокна могли быть легко удалены с сита 112, например, силой тяжести, на конце конвейера 110 рядом с вальцом 120. Отделяющее устройство 138 может также отделять мат волокон от сита 112 и снова укладывать мат на сито 112 без изменения физических свойств мата волокон. Затем волокна могут быть собраны в устройстве 160 сбора волокон в объемную массу, которая затем можете быть сжата в тюк для отправки заказчику. Одним подходящим отделяющим устройством 138 для использования в настоящем изобретении является режущая пластина, изготовленная из листа тефлона толщиной 0,030 дюйма и шириной 2 дюйма и размещенная под углом 45° поперек сита 112 на нижнем конце вакуумной коробки 130 вторичного вентилятора, будучи прикрепленной на обоих концах отделяющего устройства 138 к опорной конструкции 135.

Альтернативно, отделяющим устройством 138 может служить устройство выдувания газа, оперативно связанное с ситом 112 и расположенное под ситом 112 ниже по потоку от вторичной вакуумной коробки 130. Отделяющее устройства 138 с выдуванием газа будет нагнетать газ вверх через сито 112 для отделения мата волокон от сита.

Устройство 100 отделения волокон содержит блок 140, соединенный с концом выпускного трубопровода 30 для скользящего соединения выпускного трубопровода 30 с ситом 112. Блок 140 является аппаратом, в котором происходит разделение захваченных волокон и выходящего воздуха. В одном варианте осуществления блок 140 имеет вакуумное герметичное уплотнение с верхней поверхностью 114 сита 112, где отделяются выходящий воздух и мелкие частицы. Волокна захватываются на движущемся сите 112, а выходящий воздух и мелкие частицы проходят через мат волокон и через сито 112.

Со ссылкой на Фиг.9, блок 140 содержит оболочку 142, подающий валец 145 и динамическое манжетное уплотнение 146. Оболочка 142 находится в сообщении по потоку между выпускным трубопроводом 30 и верхней поверхностью 114 сита 112. Подающий валец 145 блока 140 расположен на нижнем по потоку конце оболочки 142 (также называемым выпускной стороной оболочки 142). Подающий валец 145 блока 140 соединен с возможностью вращения и движения с оболочкой 142 и соединен с возможностью поворота с верхней поверхностью 114 сита 112. Динамическое манжетное уплотнение 146 расположено над подающим вальцом 145 на нижнем по потоку конце оболочки 142. Динамическое манжетное уплотнение 146 соединено путем навески с оболочкой 142 и скользяще соединено с подающим вальцом 145.

Блок 140 может быть выполнен из материала с низким показателем трения там, где движущиеся части находятся в контакте. Например, оболочка 142 блока может быть выполнена из тефлона там, где оболочка 142 соприкасается с ситом 112. Дополнительно оболочка 142 может быть выполнена из тефлона там, где она соприкасается с подающим вальцом 145.

Оболочка 142 предпочтительно имеет вертикально ориентированные прорези 143. Оси подающего вальца 145 расположены в прорезях 143. Прорези 143 позволяют подающему вальцу 145 перемещаться вверх и вниз при изменении толщины мата волокон на сите 112.

Подающий валец 145 расположен на нижнем по потоку конце блока 140 для обеспечения усилия протягивания волокон по ситу 112 и из блока 140. Подающим вальцом 145 может также быть лента или ротор или другое сходное устройство. Подающий валец 145 может приводиться в действие от любого традиционного источника. Нижняя поверхность подающего вальца 145 обеспечивает дополнительное усилие для протягивания волокон по ситу 112 и из выпускного трубопровода 30. Подающий валец 145 может быть изготовлен из стали с тефлоновым покрытием.

Динамическое манжетное уплотнение 146 позволяет блоку 140 поддерживать вакуумное уплотнение с верхней поверхностью 114 сита 112. Динамическое манжетное уплотнение 146 герметизирует подающий валец 145 с оболочкой 142 блока. Эта конструкция позволяет подающему вальцу 145 вращаться и совершать вертикальные движения для компенсации неединообразной толщины мата волокон при подаче из блока 140 без вытягивания воздуха вокруг подающего вальца 145. Динамическое манжетное уплотнение может быть выполнено из не гибкой детали 147, соединенной с гибкой деталью 149 шарнирной частью 148. Не гибкая деталь 147 движется вверх и вниз, реагируя на движение подающего вальца 145. Гибкая деталь 149 позволяет не гибкой детали двигаться, в то же время поддерживая вакуумное уплотнение с оболочкой 142 блока. Не гибкая деталь 147 и гибкая деталь 149 могут быть изготовлены из тефлона разной толщины.

По выбору блок 140 может, кроме того, содержать пару приводных колес 150 для приведения в движение подающего вальца 145. Приводные колеса 150 соединены с возможностью вращения с верхним по потоку концом оболочки 142 блока, находясь в приводном сообщении с подающим вальцом 145, а также в механическом сообщении с ситом 112. Приводные колеса 150 вращаются в ответ на движение сита 112 и передают это движение подающему вальцу 145 для его вращения. Приводные колеса 150 приводят в движение валец 150 с использованием соединительного устройства 151. Соединительным устройством 151 может являться цепная связь или любое другое устройство, способное механически обеспечивать единообразный поворот приводных колес 150 и подающего вальца 145. Предпочтительно, чтобы приводные колеса 150 были соединены с подающим вальцом 145 в соотношении 1:1 для того, чтобы позволить поверхности подающего вальца 145 вращаться с той же скоростью, что и сито 112.

Блок 140 также может содержать конструкцию 154 корректировки высоты. Конструкция 154 корректировки высоты соединена с оболочкой 142 блока и с опорной конструкцией 135. Конструкция 154 корректировки высоты позволяет регулировать пространство между оболочкой 142 блока и ситом 112. Конструкция корректировки высоты содержит раму 155, регулировочную гайку 156 и регулировочный болт 157. Рама 155 соединена с оболочкой 142 блока. Регулировочный болт 157 соединен с опорной конструкцией 135. Регулировочная гайка 156 соединена с возможностью регулировки с регулировочным болтом 157 и также соединена с рамой 155. При регулировке регулировочной гайки 156 на регулировочном болте 157 регулировочная гайка 156 воздействует на раму 155, увеличивая или уменьшая пространство между оболочкой 142 блока и ситом 112.

Альтернативно устройством отделения волокон может являться циклонный уловитель, пылеуловительная камера или другое сходное устройство для удаления мелких частиц и волокон из выходящего воздуха. Устройство 100 отделения волокон затем может направлять отделенный воздух обратно в устройство 90 подачи воздуха. В данном варианте осуществления устройство 170 удаления мелких частиц может быть расположено выше по потоку в трубопроводе 30 для удаления мелких частиц из волокон до извлечения волокон в устройстве 100 отделения волокон.

Опять со ссылкой на Фиг.2, устройство 170 удаления мелких частиц сушильной системы 10 получает выходящий воздух и мелкие частицы от устройства 100 отделения волокон. Устройство 170 удаления мелких частиц сообщается по потоку с трубопроводом 172 для мелких частиц и воздухопроводом 182. Устройство удаления мелких частиц получает мелкие частицы и выходящий воздух из трубопровода 172 для мелких частиц, удаляет по меньшей мере часть мелких частиц и выпускает выходящий воздух в воздухопровод 182. Устройство 170 удаления мелких частиц может затем возвращать выходящий воздух в устройство 90 подачи воздуха. Устройством 170 удаления мелких частиц может быть циклонный уловитель, пылеуловительная камера или другое сходное устройство.

Альтернативно устройство 170 удаления мелких частиц соединено с выпускным трубопроводом 30 между струйным сушильным цилиндром 20 и устройством 100 отделения волокон. Устройством 170 удаления мелких частиц в данном варианте осуществления может являться циклонный уловитель, подобный тому, который используется в качестве пылесборника для опилок в деревообрабатывающих цехах. Устройство 170 удаления мелких частиц получает выходящий воздух, мелкие частицы и волокна из струйного сушильного цилиндра; удаляет по меньшей мере часть мелких частиц и направляет волокно, поступающее из струйного сушильного цилиндра 20, в устройство 100 отделения волокон. Устройство 170 удаления мелких частиц в данном варианте осуществления может дополнительно содержать второй циклонный уловитель, пылеуловительную камеру или другое сходное устройство, расположенное на выпускных каналах 128 и 134 первичного и вторичного вентиляторов. Этот второй циклонный уловитель может также получать отфильтрованные мелкие частицы, выходящие из первого циклонного уловителя.

Устройство 180 снижения шума сушильной системы 10 введено в воздухопровод 182 и сообщается по потоку с устройством 170 удаления мелких частиц через воздухопровод 182. Устройство 180 снижения шума обеспечивает снижение шума, создаваемого сушильной системой 10. Устройство 180 снижения шума получает выходящий воздух от устройства 170 удаления мелких частиц через воздухопровод 182, абсорбирует кинетическую энергию из выходящего воздуха и выводит выходящий воздух через воздухопровод 182. Выводимый воздух может выбрасываться в атмосферу или возвращаться в устройство 90 подачи воздуха.

Альтернативно устройство 180 снижения шума непосредственно соединено с первичным и вторичным вентиляторами 128 и 134. Устройством 180 снижения шума может являться циклонный уловитель с воздухопроводом к выходу из первичного вентилятора 128. Выход из первичного вентилятора 128 подается на впускную сторону циклонного уловителя, и выпускные каналы циклонного уловителя независимо сообщаются с атмосферой. Выход из вторичного вентилятора 134 может подводиться к циклонному уловителю или к выпускным каналам циклонного уловителя. Кроме того, устройство 170 удаления мелких частиц также может служить в качестве устройства снижения шума.

Сушильная система 10, описанная выше, формирует разделенные и высушенные волокна. В этом процессе влажная целлюлозная масса поступает непосредственно с целлюлозного завода и из не подвергавшейся сушке целлюлозы производится разделенный продукт путем использования процесса сушки, который непосредственно разделяет целлюлозную массу. Это помогает избежать промежуточных стадий сушки целлюлозной массы, перевалку рулонов и полумассных роллов и обработку в молотковой мельнице обычным способом. Сушильная система 10 производит волокна, имеющие низкое содержание узелков и мелких частиц. Эти волокна также имеют физические характеристики, такие как изгиб, скручивание и продольное спиральное искривление, которые более явно выражены по сравнению с волокнами, обработанными в молотковой мельнице. Сушильная система 10 также дает волокна, которые были обработаны веществом для обработки. Те виды обработки, которые могут быть осуществлены на целлюлозной массе, может быть трудно или невозможно выполнить на рулоне высушенной целлюлозы. Обработка целлюлозной массы может проводиться для снижения количества узелков, повышения скорости производства и/или для образования волокон, имеющих желательные характеристики.

Высушенные и разделенные волокна, производимые в сушильной системе 10, могут использоваться в любом количестве конечных продуктов, включая, без ограничений, абсорбирующие изделия, бетонную продукцию, пластиковую продукцию, фильтры и бумагу. Со ссылкой на Фиг.10, абсорбирующее изделие 210 содержит пропускающую влагу верхнюю часть 212, не пропускающую влагу нижнюю часть 214 и абсорбирующий слой 216, расположенный между верхней частью 212 и нижней частью 214. Абсорбирующий слой содержит разделенные и высушенные волокна 218. Будет понятно, что термин "абсорбирующее изделие", который используется в настоящем описании, включает, не ограничиваясь ими, подгузники, тампоны, гигиенические салфетки, средства, используемые при недержании, и перевязочные материалы.

Со ссылкой на Фиг.11, бетонный продукт 220 содержит бетонную матрицу 226 с введенными в нее разделенными и высушенными волокнами 228. Будет понятно, что термин "бетонная продукция", используемый в настоящем описании, включает, без ограничения, цемент, бетон, строительные растворы, сборные железобетонные материалы, высокопрочную цементную продукцию, экструдированную цементную продукцию, гипсовую продукцию и любой другой вяжущий материал. Будет понятно, что хотя на Фиг.11 показан бетонный продукт 220, на Фиг.11 мог быть также показан пластиковый продукт 220, содержащий пластиковую матрицу 226 с введенными в нее разделенными и высушенными волокнами 228. Будет понятно, что термин "пластиковая продукция", используемый в настоящем описании, включает, без ограничений, пластики и резины.

Со ссылкой на Фиг.12, бумажный продукт 230 является бумажным листом 236 с введенными в него разделенными и высушенными волокнами 238. Будет понятно, что термин "бумажная продукция", используемый в настоящем описании, включает, но не ограничиваясь ими, бумагу и картон. Будет понятно, что хотя на Фиг.12 показан бумажный продукт 230, на Фиг.12 также мог быть показан фильтр 230 с введенными в него разделенными и высушенными волокнами 238.

ПРИМЕРЫ

При переработке целлюлозной массы в сухие разделенные волокна, используемые в нижеприведенных примерах, оценивались несколько условий процесса. Влияние изменений в температуре струйного сушильного цилиндра, скорости подачи, типах целлюлозы и способах обезвоживания перед сушкой исследованы в нижеприведенных примерах.

Если не указано иное, в нижеприведенных примерах использовалось следующее оборудование: целлюлозная масса высушивалась и разделялась на волокна с использованием струйного сушильного цилиндра "Fluid Energy Aljet Model 4 Thermajet. X0870L". Модификации в "Model 4 Thermajet" не вносились, за исключением системы нагнетания пара, описанной выше в сочетании с Фиг.5 и 6. Целлюлозная масса подавалась в струйный сушильный цилиндр несколькими различными устройствами. При больших партиях использовался винтовой конвейер без вала, выпускаемый компанией "Martin Sprocet and Grear, Inc., Martin Conveyor Division". На нижнем конце конвейера имеется бункер для загрузки влажной целлюлозной массы, которая подавалась по наклону, поднимающемуся к устройству подачи целлюлозной массы на струйном сушильном цилиндре. Для партий с низким количеством целлюлозной массы использовался конвейер, разработанный и выпускаемый компанией "Weyerhaeuser", с питателем бункерного типа для подачи влажной целлюлозной массы. Для подачи волокон, взвешенных в пенной среде, использовалась механическая мешалка "OAKES", переработанная и модифицированная компанией "Weyerhaeuser", которая непосредственно загружала вспененную целлюлозную массу в струйный сушильный цилиндр.

В примерах 1-9 исходной целлюлозной массой было прессованное влажное полотно целлюлозы, имеющее базовую массу, достаточную для обеспечения необходимой прочности для подачи полотна в измельчающее устройство. Влажное полотно было получено на экспериментальном пресспате, который имел распыляющую систему для обработки влажного полотна перед прессованием. Было выявлено, что базовая масса от 500 до 1500 г/м подходит для этой работы. Влажное полотно подавалось в измельчающее устройство через зазор между вращающимися и реверсивными валками в быстро вращающийся комплект вальцов с выступающими штырями, которые разрывали полотно на небольшие куски.

Целлюлозная масса подавалась в струйный сушильный цилиндр с использованием питателя "Rotary Air Lock Feeder" модели PAV-6C, выпускаемого компанией Prater Industries, который имеет корпус ротора и ротор "CLSD,SS,PAV-6" с шестью роторными лопатками. Модифицированным ротором являлся закрытый ротор с шестью лопатками, диаметр которого был уменьшен для обеспечения большего зазора между лопаткой и корпусом ротора, чтобы влажная целлюлозная масса могла проходить через питатель, не повреждая волокна и не приводя к остановке ротора из-за забивания.

Воздух подавался в струйный сушильный цилиндр универсальным коловратным насосом компании Roots-Dresser с глушителем и системой фильтрации. Использовалась модель 45 URAI. Подача составляла 300 куб. футов в минуту. Давление подачи составляло 5 фунтов на кв. дюйм. Частота вращения насоса составляла 3176 об/мин. Приводной электродвигатель "Lincoln" мощностью 15 л.с. работал с частотой вращения 1800 об/мин. Воздушный насос имел на входе глушитель типа CCF-4 с бумажным элементом и выпускной глушитель типа "Universal SD-4". Агрегат был оснащен манометром на диапазон давлений 0-15 фунтов на кв. дюйм и клапаном сброса давления, установленным на срабатывание при давлении 6 фунтов на кв. дюйм.

Подаваемый воздух подогревался в электрическом погружном воздухонагревателе компании "Watlow", модель 700-96BD2459. Нагреватель работал от сети переменного тока напряжением 480 В и имел показатель давления 150 фунтов на кв. дюйм при 1050°F. В тепловой защите использовалась термопара типа К и контроллер серии 92 компании Watlow. В регуляторе температуры воздуха использовались термопары типа J и автоподстраиваемый контроллер серии 965 компании Watlow.

Пар подавался через нагнетательную форсунку, как было сказано выше. Давление пара изменялось с 50 до 60 фунтов на кв. дюйм при диаметре форсунки 7 мм и 5,1 мм соответственно.

Вентилятор для транспортировки материала был помещен в воздухопровод между струйным сушильным цилиндром и вакуумным конвейером. Вентилятор для транспортировки материала использовался в примерах 1-8, но не использовался в примерах 9-24.

Выходящий воздух, волокна и мелкие частицы подавались на специально разработанный вакуумный конвейер через блок, герметизированный с ситом конвейера. В качестве вакуумирующего устройства для сита использовалось устройство "Shop Vacuum" компании Sears с немодифицированной вакуумирующей насадкой. Первичным вентилятором был стальной вентилятор для переноса материала с боковым всасыванием и высокой температурой с воздухонепроницаемыми уплотнениями на соединении с вакуумной коробкой первичного вентилятора. Первичный вентилятор был оснащен двигателем мощностью 10 л.с., питающимся от сети переменного тока напряжением 460 В. Регулируемая заслонка на стороне нагнетания контролировала уровень потока воздуха через первичный вентилятор, который оказывает непосредственное влияние на нуль в струйном сушильном цилиндре при создании вакуума -1 - -5 дюймов водяного столба. Выход из первичного вентилятора подавался в циклонный уловитель, который служит для снижения шума. Вторичный вентилятор был выпущен компанией Buffalo и имел электродвигатель мощностью 1/4 л.с., работавший от сети переменного тока напряжением 110 В. Вторичный вентилятор имел переменную частоту вращения и был соединен с использованием воздухонепроницаемых уплотнений с вакуумной коробкой вторичного вентилятора. Выход из вторичного вентилятора подавался на нагнетательную сторону циклонного уловителя. Отделяющее устройство было выполнено из листа тефлона толщиной 0,030 дюйма и шириной 2 дюйма и помещено под углом 45° поперек конвейерного сита на нижнем по потоку конце вакуумной коробки вторичного вентилятора.

В нижеприведенных примерах "звуковые узелки" испытывались следующим способом для разделения сухой рыхлой целлюлозы на три фракции, основываясь на размере ячейки сита. Первой фракцией являются узелки; она определяется как материал, который задерживается ячейкой №12 сита. Второй фракцией являются приемлемые или разделенные волокна; она определяется как материал, который проходит через ячейку №12 сита, но задерживается ячейкой №60 сита. Третьей фракцией являются мелкие частицы; она определяется как материал, который проходит через ячейку №12 и ячейку №60. Разделение осуществляется звуковыми волнами, генерируемыми громкоговорителем, которые прилагаются к предварительно взвешенной пробе рыхлой целлюлозы, помещенной на сито с ячейками №5, которое находится рядом с верхом разделительной колонны с громкоговорителем, помещенным на самом верху. После установленного периода времени каждая фракция удаляется из разделительной колонны и взвешивается для получения весовых долей узелков, приемлемых/разделенных волокон и мелких частиц.

Для проверки действия пара паровая форсунка сначала удаляется из впускного канала, и вместо нее вставляется заглушка. Затем включается струйный сушильный цилиндр, и в него подается целлюлозная масса. После стабилизации работы сушильного цилиндра заглушка удаляется, и вместо нее вставляется паровая форсунка. Перед установкой паровой форсунки она продувается вне струйного сушильного цилиндра, чтобы удалить из нее сконденсировавшуюся влагу. После этого подача пара отключается. После установки форсунки паровой кран постепенно открывается до подачи полного потока регулируемого пара в сушильный цилиндр.

ПРИМЕР 1

Высушенная разделенная целлюлоза была получена путем повторного увлажнения целлюлозы, не подвергавшейся сушке, при содержании примерно 5% твердых частиц, изготовленных из опилок (Kamloops TYEE), в гидропульпере до консистенции примерно 3% твердых частиц. Повторно увлажненная целлюлоза затем переносилась в резервуар с циркуляцией для того, чтобы поддерживать взвесь целлюлозы. Целлюлоза отбиралась из линии циркуляции с помощью поршневого насоса "Moyno" (брэнд) и подавалась в центрифугу ТЕМА (брэнд) непрерывного действия с разбивающим кольцом на выходе. Целлюлоза из Таблицы 1 использовалась после выхода из центрифуги без дальнейшего разбивания комков и обработки перед сушкой. Волокна этой целлюлозы имели длину порядка 1,2 мм. Целлюлоза была небеленой и не подвергалась сушке. Эти операции повторялись с различной скоростью подачи и при разных температурах на входе и выходе, как указано в Таблице 1, ниже. Поочередно проводились операции с паром и без пара. Пробы отбирались после стабилизации работы струйного сушильного цилиндра с нагнетанием пара. Обычно на это уходило порядка пяти минут. Одним наблюдавшимся эффектом добавления пара явилось то, что температура на выходе из струйного сушильного цилиндра стала гораздо более стабильной, чем при работе без пара. Кроме того, нагнетание пара позволило получить на вакуумном сите мат волокон, который казался гораздо более единообразным, чем полученный без пара. Содержание влаги в продукте все еще было в приемлемом диапазоне значений, составляя примерно 6% и меньше. Данные по узелкам, приемлемым волокнам и мелким частицам для каждой операции приведены в Таблице 1, ниже.

ПРИМЕР 2

Операции из Примера 1 были повторены на небеленых волокнах ели Дугласа. Эти волокна имели среднюю длину порядка 2,4-2,5 мм. Эта целлюлоза подвергалась однократной сушке. Целлюлоза была получена в форме тюков, содержащих несколько листов целлюлозы. Листы целлюлозы повторно увлажнялись в гидропульпере до содержания твердых частиц примерно 5% в течение такого времени, что при отборе пробы целлюлозы из гидропульпера и испытании она не показала наличия видимых узлов волокон в суспензии и что волокна целлюлозы были полностью дисперсными, как если бы они не были более сухой пробой. Затем повторно увлажненную целлюлозу перенесли в резервуар с циркуляцией для сохранения суспензии целлюлозы. Целлюлоза отбиралась из линии циркуляции с помощью поршневого насоса "Moyno" (брэнд) и подавалась в центрифугу ТЕМА (брэнд) непрерывного действия с разбивающим кольцом на выходе. Целлюлоза использовалась после выхода из центрифуги без дальнейшего разбивания комков и обработки перед сушкой.

Результаты приведены в Таблице 2, ниже.

ПРИМЕР 3

Операции из Примера 2 были повторены на целлюлозе, полученной из южной сосны. Эти волокна имели среднюю длину порядка 2,3-2,4 мм. Эта целлюлоза сушке не подвергалась.

Результаты по нескольким операциям приведены в Таблице 3, ниже.

Как можно видеть из данных, содержащихся в Таблицах 1, 2 и 3, значительное сокращение количества узелков было достигнуто, когда пар подавался на целлюлозу из южной сосны и целлюлозу из ели Дугласа с более длинными волокнами. Для целлюлозы с более короткими волокнами получены более непоследовательные результаты. Однако эти результаты находятся в пределах статистической погрешности для испытания с "звуковыми узелками", и поэтому можно сделать вывод, что достигнуто по меньшей мере некоторое снижение количества узелков, когда пар подавался в струйный сушильный цилиндр на целлюлозу с более короткими волокнами.

Хотя предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был проиллюстрирован и описан, будет понятно, что в него могут быть внесены различные изменения без отхода от идеи и сути настоящего изобретения.

Изобретение обеспечивает получение продукта в виде высушенных разделенных волокон целлюлозы, а также предлагает устройство и способ для образования разделенных и высушенных волокон. Исходная целлюлозная масса подается в струйный сушильный цилиндр. В струйном сушильном цилиндре исходная целлюлоза разделяется и высушивается. Разделенные и высушенные волокна извлекаются из струйного сушильного цилиндра. Исходная целлюлоза может быть обработана веществом для обработки. В струйном сушильном цилиндре может поддерживаться отрицательное давление. Также система может содержать устройство предварительной обработки для подачи вещества для обработки, устройство подачи целлюлозной массы, рассчитанное на волокнистую массу, устройство для подачи целлюлозной массы, рассчитанное на суспензии целлюлозы и пены, и/или устройство отделения волокон, имеющее вакуумный конвейер. Изобретение должно обеспечить получение волокна с низким содержанием узелков, низким содержанием мелких частиц, а также улучшенный изгиб, скручивание и продольное спиральное искривление. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.,3 табл.

1. Система сушки для переработки целлюлозной массы в разделенные и высушенные волокна, которая содержит струйный сушильный цилиндр с распылительным трубопроводом, устройство подачи целлюлозной массы в распылительный трубопровод, коллектор для ввода воздуха в распылительный трубопровод, канал для нагнетания пара и выпускной канал для удаления разделенных и высушенных волокон, выходящего воздуха и мелких частиц из распылительного трубопровода, устройство подачи целлюлозной массы, соединенное с впускным отверстием, для подачи исходной целлюлозной массы во впускное отверстие, причем устройство подачи целлюлозной массы содержит устройство подачи вещества для обработки для подачи вещества для обработки в целлюлозную массу, устройство подачи воздуха, соединенное с коллектором, для подачи воздуха в коллектор, выходной трубопровод для потока, соединенный с выпускным каналом, для удаления волокон, выходящего воздуха и мелких частиц из распылительного трубопровода, и устройство отделения волокон, соединенное с выходным трубопроводом для потока, для отделения волокон от выходящего воздуха.2. Система по п.1, кроме того, содержащая источник подачи пара под давлением, соединенный с упомянутым каналом для нагнетания.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый пар подается в упомянутый канал для нагнетания под давлением от 20 до 60 фунтов на кв. дюйм.4. Система по п.3, отличающаяся тем, что упомянутый канал для нагнетания имеет форсунку с калиброванным отверстием, имеющим диаметр от 1,5 до 6,5 мм.