СПОСОБ ПОДАЧИ УПЛОТНЯЮЩЕЙ СРЕДЫ В ФИЛЬТР ЩЕЛОКА И ФИЛЬТР ЩЕЛОКА Российский патент 2018 года по МПК D21C11/00 

Цель изобретения

Настоящее изобретение относится к фильтрам щелока химического цикла производства целлюлозы, где фильтры подают уплотняющую среду в находящуюся внутри уплотняющую зону, образованную между внутренним уплотняющим элементом и наружным уплотняющим элементом, и используется пространство между ними.

Предпосылки создания изобретения

Целлюлоза получается при варке древесины или однолетних растений при высокой температуре в щелочесодержащем растворе. При варке целлюлоза высвобождается, и связующие агенты, такие как лигнин, растворяются в жидкой фазе. Целлюлоза выделяется из остального химического раствора - черного щелока, и черный щелок концентрируется выпариванием до концентрации, подходящей для сжигания. При сжигании органическое вещество, растворенное в черном щелоке, выгорает, и оставшийся органический химический расплав может быть растворен в воде, слабом белом щелоке или другой подходящей жидкости с образованием эеленого щелока. Указанный зеленый щелок содержит примеси, которые не растворяются в воде, которые примеси обычно выделяются из щелока перед тем, как он используется для получения белого щелока. Белый щелок получают из зеленого щелока при введении в него негашеной извести (СаО). Карбонат натрия, содержащийся в зеленом щелоке, подщелачивается.

При подщелачивании известь превращается в пульпу извести, тонкоизмельченный карбонат кальция, который должен отделяться от белого щелока перед использованием белого щелока в качестве химического агента для варки или для других целей.

Таким образом, химическое вещество для варки производства целлюлозы циркулирует от варки к варке с периодической регенерацией. Минимальные химические потери компенсируются подачей свежего щелочного химического вещества как полученного химического агента в циркуляции. Количество белого щелока, требуемого для получения тысячи кг целлюлозы, используемой в качестве исходного материала для получения бумаги, составляет обычно 3,5-4 м³, и приблизительно такое же количество эеленого щелока требуется для получения указанного белого щелока. Количество целлюлозы, получаемой во всем мире, составляет приблизительно 150 миллионов тонн в год. По порядку величины производства легко сделать вывод, что даже небольшое улучшение в операции химической циркуляции ведет к значительным экономическим преимуществам.

Производство целлюлозы использует в качестве активного химического вещества варки большие количества белого щелока. Зеленый щелок используется, главным образом, для получения белого щелока, но в некоторых случаях также как таковой в качестве химического агента варки. Оба щелока также используются как таковые или после дополнительной обработки в небольших количествах, например, для регулирования рН на других стадиях способа. В настоящее время наиболее часто используется для отделения твердых веществ от зеленого или белого щелока. Из них обычно используемыми, в частности, для фильтрации белого щелока являются дисковые фильтры, имеющие множество фильтрующих дисков. Фильтры щелока могут быть расположены как параллельные устройства, поэтому они образуют группу фильтров щелока.

В частности, в фильтрах под давлением белого и зеленого щелоков отрасли целлюлозы обычно используется пара уплотнений, в частности, в связи с вращающимися частями, в пространство между указанными уплотнениями подается чистая вода, давление которой является выше, чем давление, преобладающее внутри устройства. Если бы щелок вытекал изнутри устройства наружу, он бы засорял и изнашивал уплотнения вала и вызывал засорение и коррозию устройства и окружающей среды. Когда давление уплотняющей воды является высоким, она может вытекать внутрь во внутреннее пространство фильтра. Вытекание может поддерживаться плавным и регулируемым, поэтому целью вытекания является поддержание уплотняющих поверхностей вала и уплотнений совершенно чистыми. Вытекание уплотняющей воды может иметь место от пары уплотнений наружу, когда наружная часть уплотнений становится изношенной.

При фильтрации белого и зеленого щелоков целью является извлечение щелока, фильтрованного через фильтрующие поверхности при как можно высокой концентрации. Разбавление щелока имеет результатом то, что может быть неизбежным удаление из него воды перед его использованием для получения целлюлозы, что всегда является чрезвычайно затратным. На практике вся вода, которая поступает в химический цикл, должна быть выпарена на той же стадии циркуляции. Зеленый щелок содержит несколько органических соединений, таких как карбонат натрия, сульфид натрия и сульфат натрия. Соединения, содержащиеся в белом щелоке, содержат, главным образом, гидроксид натрия, сульфид натрия и карбонат натрия. Концентрация белого щелока и зеленого щелока может быть представлена как значение ТТА (общей титрующейся щелочи) (ОТЩ). ОТЩ-значение белого щелока составляет обычно 160-170 г NaOH/л, и ОТЩ-значение зеленого щелока составляет 160-180 г NaOH/л. Желательно, чтобы указанные значения не изменялись значительно в процессе фильтрации щелоков.

Если утечка уплотняющей воды имеет место, она обычно является непрерывной. Диаметр вала фильтра является обычно большим свыше 500 мм. Утечки воды не должны допускаться, особенно с диаметрами вала свыше одного метра, поскольку количество утечки является всегда значительным в целом. Фильтрованный щелок может быть подвергнут обработке обезвоживания, такой как выпаривание, для увеличения его концентрации для того, чтобы обеспечить оптимальную концентрацию для способа заявки.

Краткое описание изобретения

Было разработано новое решение, чтобы избежать разбавления щелока в фильтре щелока в установке подщелачивания производства целлюлозы. Указанная цель достигается так, что способ и/или фильтр щелока, определенные в преамбуле независимых пунктов формулы изобретения, осуществляются, как определено в отличительной части пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты изобретения могут соответствовать зависимым пунктам формулы изобретения. Настоящее изобретение обеспечивает снижение разбавления химического агента варки, вызванное уплотняющими жидкостями оборудования способа, и поэтому снижение необходимости концентрирования, которое потребляет энергию, и объема выпаривания на последней стадии химического цикла. Фильтры щелока установки подщелачивания обычно содержат фильтр белого щелока и фильтр зеленого щелока.

Характеристикой нового способа является то, что щелочная уплотняющая жидкость используется в находящейся внутри уплотняющей зоне, из которой вытекающие и выпаривающиеся потоки могут поступать в фильтруемые белый и зеленый щелоки. Преимущественно указанная уплотняющая жидкость представляет собой фильтрат фильтра щелока того же фильтра щелока или другого фильтра щелока установки подщелачивания. Также свежая щелочь установки подщелачивания, такая как раствор гидроксида натрия, может служить в качестве уплотняющей жидкости или ее части. Используемая уплотняющая жидкость должна быть такой, что она по существу не разбавляет содержание щелочи фильтруемого щелока, такое как TTA-значение (титруемая щелочь). В этой связи термин «по существу» означает, что содержание щелочи фильтруемого щелока разбавляется самое большое на 2%, более предпочтительно, самое большое на 1%, наиболее предпочтительно, самое большое на 0-0,5%. Кроме того, уплотняющая жидкость не должна по существу изменять состав, такой как химический состав фильтруемого щелока.

Настоящее изобретение также относится к фильтру щелока, содержащему, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, расположенный на валу фильтра, причем вал смонтирован посредством подшипника на раме фильтра, поэтому вал обычно является уплотненным по отношению к раме посредством уплотнения. Он содержит уплотнительную втулку, обеспеченную внутренней уплотняющей зоной, образованной внутренним уплотняющим элементом и наружным уплотняющим элементом и пространством между ними, в которой уплотняющей зоне первый канал уплотняющей среды подводится для подачи уплотняющей среды. Первый канал уплотняющей среды для уплотняющей среды обеспечивается проточным соединением под давлением от канала фильтрата рассматриваемых фильтра или группы фильтров и/или от другого источника щелочи и/или источника подачи газа под давлением. Кроме того, уплотнительная втулка обеспечивается внутренним уплотняющим элементом, который вместе с наружным уплотняющим элементом и пространством между ними образует внутреннюю уплотняющую зону, в которой второй канал уплотняющей среды подводится для подачи второй уплотняющей среды.

Разбавление, вызванное уплотняющей водой, по существу относится к тому, что емкость фильтра ограничена ограничением уровня жидкости резервуара ниже нижней поверхности вала. При повышении уровня в резервуаре большая часть поверхности фильтрующих дисков может быть размещена в резервуаре ниже уровня фильтруемого щелока. Таким образом, фильтрующая поверхность фильтра щелока может быть увеличена на до 50%, и емкость фильтра будет расти почти соответственно. Нельзя повышать уровень поверхности в резервуаре выше уровня нижнего края вала, потому что в ином случае высоко абразивное вещество, содержащее твердый материал, такое как пульпа извести, будет быстро изнашивать уплотняющие поверхности. Повышение уровня выше нижней поверхности вала, например, до середины вала, будет увеличивать утечку уплотняющей воды или необходимость дренажа в большой степени. Глубокий уровень поверхности в резервуаре, например, идущий до середины вала, будет также приводить к значительному гидростатическому давлению, которое будет вталкивать материал, содержащий твердое вещество, внутрь уплотняющих поверхностей уплотнения. Кроме того, уплотняющие поверхности дорогостоящего тяжелого вала с большим диаметром будут быстро изнашиваться, что будет по существу увеличивать необходимость ухода и ремонта и рабочие затраты устройства. Компенсация гидравлического давления увеличением давления уплотняющей воды и разбавления, вызванного неизбежной утечкой, и необходимость выпаривания будут приводить к слишком большому количеству разбавляющей воды в способе. Поэтому практические фильтры щелока, имеющие вал с его нижней поверхностью, погруженной ниже уровня в резервуаре, могут использоваться несмотря на преимущество, создаваемое увеличением емкости. Число фильтрующих дисков может быть, соответственно, снижено, и, таким образом, стоимость и размер устройства могут быть снижены, если было можно выполнить повышение уровня, что является существенным ввиду емкости.

Согласно настоящему изобретению уплотняющая среда вместо уплотняющей воды вводится во внутреннюю уплотняющую зону, образованную внутренним уплотняющим элементом, наружным уплотнением и пространством между ними, которая уплотняющая среда по существу не разбавляет и не оказывает вредное воздействие на фильтруемые белый или зеленый щелоки. Уплотняющая зона относится как к паре уплотнений и пространству между ними, так и к наружному уплотнению и пространству, где внутреннее уплотнение является также другим уплотнением, посредством которых давление уплотняющей среды и утечка внутрь фильтра регулируется.

Предпочтительно, уплотняющей средой является щелоксодержащая уплотняющая жидкость или газ, отбираемый из внутренней части устройства, утечка которой в фильтр не вызывает существенного разбавления фильтруемого щелока или окисления, коррозии или другого загрязнения устройства. В некоторых случаях, однако, окисление щелока может быть преимуществом способа, поэтому кислородсодержащий газ предпочтительно использовать в качестве газа уплотняющей среды. Также другие чистые вещества, предпочтительные с точки зрения способа, такие как свежая щелочь, могут быть введены в качестве уплотняющей среды или смешаны с ней. Использование уплотняющей жидкости или газа заставляет уплотняющую зону оставаться чистой от примесей, изнашивающих наружное уплотнение, поэтому наружное уплотнение сохраняется дольше, и утечка наружу исключается до тех пор, пока наружное уплотнение не износится чрезмерно. Например, белый щелок может быть использован в качестве щелоксодержащей уплотняющей жидкости фильтра зеленого щелока и наоборот.

Если газ используется в качестве уплотняющей среды, в него может быть введена щелоксодержащая выпаривающаяся уплотняющая жидкость. Если нижний край вала фильтра щелока является ниже поверхности в резервуаре, нельзя газом компенсировать удар гидростатического давления, изменяя при повышении путь, т.к. это возможно, когда используется жидкость. Кроме того, газ при вытекании в резервуар вызывает интенсивное барботирование. Тогда использование уплотняющей жидкости или введение ее в газ может создавать компенсирующее гидростатическое давление внутри уплотняющей зоны в ее части, которая является ниже уровня в резервуаре. Это является существенным, особенно в случае утечки или дренирования уплотняющей среды, поэтому нет необходимости воздействовать давлением на всю уплотняющую среду, принимая во внимание максимум гидростатического давления. Использование жидкой уплотняющей среды предотвращает износ уплотняющих поверхностей, вызванный сушкой, и замедляет утечку в плотные зазоры, и поэтому предпочтительно использовать уплотняющую жидкость, если можно, даже воду, смешанную с газообразной уплотняющей средой.

Внутреннее уплотнение может быть расположено с утечкой, поэтому уплотняющая среда непрерывно промывает поверхности уплотняющей зоны, очищая их. Вместо традиционного внутреннего уплотнения, например, вал дискового фильтра может быть тогда окружен некоторым другим уплотняющим элементом, таким как узкий зазор, втулка или лабиринтное уплотнение. Также наружное уплотнение может быть вытекающим, если воздух используется в качестве газа. Внешнее гидростатическое давление погруженного вала может воздействовать на потоки уплотняющей зоны, предназначенные как по существу утечка. Наиболее трудным вопросом является размещение адекватного выпаривающегося потока на самом нижнем краю уплотняющего элемента, где наиболее вероятно генерируется обратный поток внутрь уплотняющей зоны. Обратному потоку может препятствовать размещение на поверхностях уплотняющей зоны барьеров течению, таких как надрезы. Поверхность уплотняющего элемента и/или корпуса уплотнения уплотняющей зоны и/или вала может быть с нарезкой, поэтому нарезка непрерывно и эффективно нагнетает уплотняющую среду. Нагнетающая нарезка может снижать требуемое давление подачи. Зазоры уплотняющей зоны или другая система каналов выпаривающихся потоков может быть эксцентрической, например, так что зазор является больше на нижней поверхности вала, чем на верхней поверхности. Часть внутреннего уплотняющего элемента, которая остается сухой, может быть также сконструирована как непроницаемая к утечке или с наиболее малым зазором, поэтому утечка предотвращается выше вала. Это является особенно предпочтительным, если уплотняющая среда содержит газ.

Предпочтительно, щелочную уплотняющую жидкость получают из каналов фильтрата фильтра или группы фильтров, и на нее воздействуют повышенным давлением, создаваемым насосом, если необходимо. Предпочтительно, примеси, которые изнашивают и засоряют уплотняющие поверхности, отфильтровываются из фильтрата. Чем ближе концентрация щелоксодержащей уплотняющей жидкости к концентрации фильтруемого щелока, тем меньше степень вредного разбавления. Также щелок, получаемый из другого внешнего источника и имеющий химический состав, который соответствует составу фильтруемого щелока, такого как неиспользованный чистый щелок при высокой концентрации, может быть подан как уплотняющая жидкость и одновременно введен в цикл химических веществ, которые требуются в способе. Это может позволить избежать использования фильтра, который удаляет примеси из фильтрата в соединении с фильтром щелока.

Срок службы наружного уплотнения может быть преимущественно продлен, и/или утечка щелочной уплотняющей жидкости из устройства предотвращается при использовании, по меньшей мере, одной наружной пары уплотнений или уплотняющей зоны, в которую подается уплотняющая вода или газ. Уплотняющая вода может подаваться в указанную образованную пару уплотнения, не вызывая существенного разбавления щелока в фильтре, хотя щелоксодержащая уплотняющая жидкость будет слегка разбавляться благодаря возможной незначительной утечке воды.

Решение согласно изобретению является особенно предпочтительным в дисковом фильтре, для которого периодическое утонение и удаление предварительного покрытия осуществляется при перемещении вала дисков в продольном направлении, как представлено в публикации WO2013117813. Осевое перемещение изнашивает уплотнения. Кроме того, осевое перемещение ведет к легкому засорению вала, особенно, при внутреннем уплотнении и, таким образом, к увеличению износа уплотняющих поверхностей, когда вал периодически перемещается внутрь уплотнения. Если нижняя поверхность вала является ниже уровня в резервуаре, прохождение твердых веществ на уплотняющие поверхности будет чрезвычайно вредным и неконтролируемым. Для того, чтобы поддерживать уплотняющие поверхности чистыми, может быть неизбежным регулирование утечки щелоксодержащей уплотняющей жидкости, обходя внутреннее уплотнения в большей степени, чем обычно, и временное увеличение давления и, таким образом, течения в процессе осевых перемещений. Длина внутренней уплотняющей зоны должна быть, по существу, больше, чем длина осевого перемещения, чтобы поддерживать корпус уплотнения чистым по всей уплотняющей поверхности наружного уплотнения. Предпочтительным вариантом является использование корпуса уплотнения, который является гибким в продольном направлении, такой как типа мехов или телескопической конструкции, поэтому внутренний уплотняющий элемент может оставаться на месте по отношению к продольному направлению вала.

Благодаря фрикционным свойствам и/или поддержанию поверхностей чистыми, может быть необходимо разбавлять щелоксодержащую уплотняющую жидкость или периодически использовать воду как уплотняющую жидкость. Тем не менее, непрерывное или периодическое разбавление уплотняющей жидкости дает необыкновенное разбавление фильтрата по сравнению с использованием только воды в качестве уплотняющей жидкости.

Краткое описание чертежей

В последующем примеры вариантов изобретения рассматриваются более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

на фигуре 1 показана пара осевых уплотнений, где уплотняющая среда может подаваться, по меньшей мере, между внутренним уплотнением и наружным уплотнением, и

на фигуре 2 показан фильтр согласно варианту изобретения, который обеспечен валом фильтрующего диска, сконструированным подвижным в продольном направлении, и циклом жидкости, использующим щелок в качестве уплотняющей среды.

Подробное описание изобретения

Осевые уплотнения 1, 2 согласно фигуре 1, которые образуют внутреннюю пару уплотнений, обычно используются в устройствах отрасли целлюлозы для уплотнения вала по отношению к раме устройства, так, как по отношению к резервуару фильтра. Обычно уплотняющая вода подводится между уплотнениями 1, 2 через канал 3 уплотняющей среды. Внутреннее уплотнение 1 уплотняет вал 10 на стороне уплотняемого пространства, т.е. на стороне фильтра. Наружное уплотнение 2 расположено снаружи внутреннего уплотнения 1 на стороне наружной поверхности. Канал 3 уплотняющей среды под давлением подводится через корпус 4 уплотнения (уплотнительную втулку) во внутреннюю уплотняющую зону, образованную указанными уплотнениями 1, 2 и пространством 23 между ними. Утечка между внутренним уплотнением 1 и валом 10 является не очень вредной, принимая во внимание работу уплотнения, но она поддерживает внутренние уплотняющие поверхности чистыми несмотря на коррозионное и абразивное воздействие вещества внутри фильтра. Так как примеси предотвращаются от попадания во внутреннюю уплотняющую зону благодаря избыточному давлению, наружное уплотнение 2 поддерживается чистым и не изнашивается благодаря примесям. Внутреннее уплотнение 1 может содержать, кроме фактического уплотнения, также другие типичные элементы, такие как фланец, ограничивающий поступление твердого вещества на фактические уплотняющие поверхности.

В решении согласно настоящему изобретению внутренний уплотняющий элемент 1 может быть, предпочтительно, заменен другим типом уплотнительного элемента, таким как узкий зазор, окружающий вал, или длинная втулка, или лабиринтное уплотнение, поэтому уплотняющая среда непрерывно течет в фильтр насквозь, и поток поддерживает вал чистым. Чем меньше зазор между внутренним уплотнением 1, предназначенным для утечки, или уплотнительными элементами, заменяющими его, и валом 10, и чем медленней поток, тем меньше необходимость нагнетания уплотняющей среды для выпаривания уплотняющей зоны. Утечка щелоксодержащей уплотняющей среды снижает емкость фильтра, потому что чистый или очищенный подаваемый щелок должен дополнительно фильтроваться в фильтре. Поэтому его утечка должна быть минимизирована. Поверхность вала 10, внутреннего уплотнения 1, корпуса 4 уплотнения (уплотнительной втулки) и/или другого уплотняющего элемента может быть, предпочтительно, обеспечена поперечными канавками или нарезкой для регулирования выпаривающегося потока и поддерживания его равномерно адекватным. Внутренняя уплотняющая зона также может быть эксцентрической по отношению к валу 10 для поддержания однородного установившегося выпариваемого потока.

Третье наружное уплотнение 5 или другая система каналов, или другое уплотнение, подводящее уплотняющую жидкость, может быть предусмотрено для обеспечения того, чтобы вытекающая наружу щелоксодержащая уплотняющая жидкость между наружным уплотнением 2 и валом 10 не могла вызывать проблемы для других компонентов фильтра, такие как нагружения вала 10 и его смазка. Указанные наружная пара уплотнений или наружная уплотняющая зона, образованная наружным уплотнением 5 и наружным уплотнением 2, могут быть подвергнуты воздействию давления посредством уплотняющей среды, предпочтительно, воды, при подведении среды в пространство 24 между ними через второй канал 6 уплотняюшей среды. Наружная пара уплотнений может быть подвергнута воздействию давления также, например, сжатым воздухом и посредством смеси сжатого воздуха и воды. Давление уплотняющей среды наружной пары уплотнений является, предпочтительно, только слегка выше давления щелоксодержащей уплотняющей жидкости. Если давление уплотняющей воды будет значительно выше давления щелоксодержащей уплотняющей жидкости, утечка уплотняющей воды в щелоксодержащую внутреннюю уплотняющую зону может дать в результате утечку такого же количества разбавительной воды внутрь фильтра щелока. Такое наружное уплотнение 2 работает в более чистых, менее абразивных и менее коррозионных условиях, утечка уплотняющей воды через внутреннюю уплотняющую зону может на практике поддерживаться незначительной. Количества потоков утечек, т.е. подачи жидкости, могут измеряться для регулирования условия уплотнений. Утечка щелоксодержащей уплотняющей жидкости наружу может регулироваться также системой каналов потоков утечек и подводить ее в отдельный сосуд или возвращением вытекшего щелока в химический цикл или как уплотняющей жидкости. Также тогда предпочтительно использовать наружное уплотнение 5 или другой уплотняющий элемент для предотвращения неконтролируемого выхода щелочной уплотняющей жидкости.

Если целью использования двух наружных уплотнения 2 является достижение как системы каналов наружной утечки, так и регулирование утечки посредством уплотняющей среды, поэтому образуются две отдельные пары уплотнений или уплотняющие зоны, которые уплотняются уплотняющей средой под давлением, между которыми отводится наружная утечка щелоксодержащей уплотняющей жидкости и уплотняющая среда наружной пары уплотнений. Тогда давление уплотняющей среды между наружной пары уплотнений не должно быть выше давления щелоксодержащей уплотняющей жидкости внутренней уплотняющей зоны.

Уплотнения 1, 2, 5 пар уплотнений не должны быть осевыми уплотнениями, но может использоваться любое соединение между частями, которые должны быть уплотнены, причем указанное соединение имеет внутреннюю уплотняющую зону, образованную внутренним уплотняющим элементом 1 и наружным уплотнением 2, в которую уплотняющую зону подводится уплотняющая среда. Неподвижная пара уплотнений, однако, не склонна к утечке потоков, вызванных износом, как у уплотнений вращающихся частей и, особенно, у продольно перемещающихся частей.

На фигуре 2 показано поперечное сечение главных частей дискового фильтра. Фильтром щелока также может быть барабанный фильтр. Устройство, показанное в примере, обеспечивается валом 10, перемещающимся в осевом направлении, и обеспечивается фильтрующими дисками 21. Диски находятся частично внутри резервуара 12, и, по меньшей мере, один разгрузочный лоток предусмотрен между ними. Вал 10 смонтирован посредством подшипника(ов) на раме устройства. Обычно фильтр закрывается и уплотняется как сосуд под давлением для содействия разности давления, которая интенсифицирует фильтрацию. Вал 10 уплотняется на его концах посредством гнезд 4 уплотнения, соединенных с корпусом фильтра. В данном случае диаметры уплотняющих зон являются различного размера на разных концах для минимизации утечек посредством как можно малого диаметра. Привод, приводящий в движение вал, получает осевое усилие, вызванное диаметрами различного размера. Несколько фильтров могут быть расположены параллельно, поэтому они образуют группу фильтров, каналы 19 фильтрата которых, идущие через валы 10, могут быть соединены друг с другом.

Фильтруемая суспензия белого или зеленого щелока подается в резервуар 12. Твердые вещества фильтруются на фильтрующих поверхностях дисков, и они соскребаются посредством скреперов 22 в разгрузочные лотки 20. Вал 10 является уплотненным на обоих его концах по отношению к раме или корпусу устройства посредством внутренней пары уплотнений. Уплотняющая среда подается во внутреннюю уплотняющую зону. Уплотняющей средой, т.е. в данном случае уплотняющей жидкостью, является, предпочтительно, фильтрат, протекший через фильтрующие поверхности рассматриваемых фильтра или группы фильтров. Примеси, которые изнашивают и засоряют уплотняющие поверхности, и компоненты циркулирующей уплотняющей жидкости, предпочтительно, отфильтровываются от уплотняющей жидкости. Фильтрат может быть получен в циркуляции уплотняющей жидкости из канала 19 фильтрата, соединенного с валом 10 фильтра или группы фильтров, с которыми соединено проточное соединение 15 канала 19. Предпочтительно, фильтрат очищается пропусканием его через фильтр 17. Наиболее предпочтительно, щелоксодержащая уплотняющая жидкость отбирается из места между насосом фильтрата и разгрузочным контрольным клапаном фильтрата, где преобладающее давление часто является выше давления фильтра.

Давление уплотняющей жидкости должно быть выше, чем внутреннее давление устройства. Если требуется, давление уплотняющей жидкости увеличивается посредством насоса 18. Из насоса 18 фильтрат подводится через проточное соединение 16 в канал 3 уплотняющей среды гнезда 4 уплотнения. Если щелок для уплотняющей жидкости отбирается из источника, который находится под давлением или имеет разность высот, насос 18 может быть излишним. Проточное соединение 15 для циркуляции уплотняющей жидкости или проточное соединение 16 могут быть соединены с системой, подающей воду под давлением, для обеспечения разбавления уплотняющей жидкости или периодического промывания компонентов циркуляции уплотняющей жидкости и уплотняющих поверхностей пары уплотнений. Вода под давлением или сжатый воздух могут также подводиться между наружным уплотнением 2 и третьим уплотнением 5 в качестве уплотняющей среды.

Часто необходимо вводить химическое соединение натрия в химический цикл производства целлюлозы для компенсации потерь. Натрий, вводимый в способ, может вводиться как чистый раствор щелока через внутреннюю уплотняющую зону фильтра щелока.

Если в качестве уплотняющей среды используется газ, он, предпочтительно, отбирается изнутри устройства, и после увеличения давления посредством воздуходувки, насоса или компрессора он подается, возможно фильтрованным, в канал 3 уплотняющей среды. Главным принципиальным отличием по сравнению с фигурой 2 является опущение канального соединения 19 фильтрата. Тогда проточное соединение 15 соединяется с внутренней частью устройства. Использование внешнего источника сжатого воздуха делает необязательным подведение непрерывного потока внутрь уплотняющей зоны, и поэтому его использование является наиболее подходящим, когда внутреннее уплотнение 1 не предусмотрено с утечкой или является неизношенным. В ином случае газ неизбежно выпускается изнутри устройства, что вызывает изменение запаха.

В том случае, когда используется наружная пара уплотнений, образованная наружным уплотнением 5 и наружным уплотнением 2, уплотняющая вода и/или сжатый воздух могут подводиться в пространство между ними с соответствующими размещениями, как использовано в настоящем устройстве.

Рассматриваются способ и фильтр щелока.Способ подачи уплотняющей среды в уплотнение фильтра щелока в установке подщелачивания производства целлюлозы, в котором уплотнение выполнено с возможностью уплотнения вала фильтра, и в котором уплотнение содержит уплотнительную втулку, обеспеченную внутренней уплотняющей зоной, образованной внутренним уплотняющим элементом и наружным уплотняющим элементом и пространством между ними, к которой подведен первый канал уплотняющей среды для подачи уплотняющей среды. Согласно изобретению, используемой уплотняющей средой является щелочная жидкость, газ или их смесь, и щелочная жидкость или газ по существу не разбавляют содержание щелочи фильтруемого щелока, и утечка щелочесодержащей уплотняющей жидкости и/или газа из фильтра щелока предотвращают посредством наружной пары уплотнений. 2 н. и 12 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ подачи уплотняющей среды в уплотнение фильтра щелока в установке подщелачивания производства целлюлозы, в котором уплотнение выполнено с возможностью уплотнения вала фильтра, и в котором уплотнение содержит уплотнительную втулку (4), обеспеченную внутренней уплотняющей зоной, образованной внутренним уплотняющим элементом (1) и наружным уплотняющим элементом (2) и пространством между ними, к которой подведен первый канал (3) уплотняющей среды для подачи уплотняющей среды, отличающийся тем, что используемой уплотняющей средой является щелочная жидкость, газ или их смесь, и щелочная жидкость или газ по существу не разбавляют содержание щелочи фильтруемого щелока, и утечка щелочесодержащей уплотняющей жидкости и/или газа из фильтра щелока предотвращают посредством наружной пары уплотнений, образованной наружным уплотнением (5) и наружным уплотнением (2).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемой щелоксодержащей уплотняющей жидкостью является фильтрат, получаемый посредством фильтра щелока или группой фильтров.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что уплотняющей средой во внутренней уплотняющей зоне является газ, получаемый из внутреннего пространства фильтра щелока.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что фильтрат, получаемый посредством фильтра щелока или группы фильтров, и/или газ, отбираемый изнутри фильтра щелока, очищают от примесей перед их подачей во внутреннюю уплотняющую зону.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что воду, по меньшей мере, периодически смешивают с уплотняющей средой или подают вместо нее.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что внутренняя уплотняющая зона выполнена с возможностью уплотнения вала (10) фильтра, перемещающегося в продольном направлении.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что вторую уплотняющую среду, представляющую собой воду или газ, подают в уплотняющую зону, образованную наружным уплотняющим элементом (5) и наружным уплотняющим элементом (2) и пространством между ними.

8. Фильтр щелока установки подщелачивания производства целлюлозы, причем фильтр содержит, по меньшей мере, один уплотняющий элемент (21), размещенный на валу (10), смонтированном посредством подшипника на раме фильтра, с обеспечением уплотнения вала посредством уплотнения, содержащего уплотнительную втулку (4), обеспеченную внутренней уплотняющей зоной, образованной внутренним уплотняющим элементом (1) и наружным уплотняющим элементом (2) и пространством между ними, причем к уплотняющей зоне подведен первый канал (3) уплотняющей среды для подачи уплотняющей среды, отличающийся тем, что первый канал (3) уплотняющей среды обеспечен проточным соединением (15, 16) под давлением с каналом (19) фильтрата фильтра или группы фильтров и/или с другим источником щелочи, и/или с источником, подающим газ под давлением, причем уплотнительная втулка дополнительно обеспечена наружным уплотняющим элементом, образующим вместе с наружным уплотняющим элементом и пространством между ними наружную уплотняющую зону, к которой подведен второй канал (6) уплотняющей среды для подачи уплотняющей среды.

9. Фильтр по п. 8, отличающийся тем, что утечка щелокосодержащей уплотняющей жидкости из фильтра щелока предотвращена наружной парой уплотнений, образованной наружным уплотнением (5) и наружным уплотнением(3).

10. Фильтр щелока по п. 8 или 9, отличающийся тем, что проточное соединение (16), подведенное в канал (3) уплотняющей среды содержит фильтр (17), удаляющий примеси.

11. Фильтр щелока по любому из пп. 8-10, отличающийся тем, что увеличивающий давление насос (18), воздуходувка или компрессор соединены с проточным соединением (16), ведущим в первый канал (3) уплотняющей среды.

12. Фильтр щелока по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что внутренняя уплотняющая зона выполнена с возможностью уплотнения вала (10) фильтра, причем вал размещен с возможностью перемещения в продольном направлении.

13. Фильтр щелока по любому из пп. 8-12, отличающийся тем, что поверхность вала (10), внутреннего уплотнения (1), уплотнительной втулки (4) и/или другого внутреннего уплотняющего элемента имеет выемки и/или имеет резьбу, и/или внутренняя уплотняющая хона является эксцентрической по отношению к валу (10).

14. Фильтр щелока по любому из пп. 8-13, отличающийся тем, что нижняя поверхность вала (10) размещена проходящей в резервуар (12) ниже уровня фильтруемого щелока.