纸浆悬浮液除气方法和设备 本发明涉及一种纸浆悬浮液除气方法。
纸浆悬浮液中的气泡降低纸的质量并导致不希望的脉动。因此，尤其在高速运行的造纸机中要求除气，在这种造纸机上由含原材料例如木材纤维、消除油墨并分类的废纸或纸浆的悬浮液，生产一些品种的纸，例如用于印刷报纸、LWC、打印纸(Streichdruck)等。纸浆悬浮液中所含气体通常是空气。通常通过喷洒悬浮液并使之承受负压来进行除气。负压尽可能地调整得较高，优选直至接近水蒸汽压。
由DE4106140A1已知一种纸浆悬浮液除气的方法。按此方法，悬浮液分为一些分流，然后喷洒到除气室中。借助于该专利文献所建议的大量很小的分流，据说可实现尽可能彻底地除气。虽然这种方法有完全可以被接受的效果，但是，无论从耗能还是设备成本方面均太昂贵。
本发明的目的是创造一种除气方法，采用这种方法可有更好的除气效果，降低为此所需的费用，尤其是减少能量需求。
本发明的目地通过一种借助负压对流动的纸浆悬浮液除气的方法来实现，其中，悬浮液分成一些分流并喷洒在处于负压的除气室内，在此过程中分离的气体，尤其是空气从除气室中被抽出，纸浆悬浮液在至少10秒的除气期间承受除气所需的负压。
借助此新的方法，将要除气的纸浆悬浮液保持处于较高的负压状态，而且是在一个为迄今已知方法所用时间四倍的时间范围内。在这里应考虑到一些特殊现象，这些现象显然与含气的悬浮的纸纤维性质有关。确切地说，如果为溶解或沉积在纸浆内的气体提供较长的时间，使之自动析出或分离并形成气泡，则是出人意料地特别有利的。由此可以改善除气效果，从而例如导致可以降低接着在除气室内对除气的要求。分成分流和喷洒在除气室中无论在设备方面和能耗方面均使成本提高。若反之纸浆悬浮液事先已处于负压状态，则要么部分气体可能已经去除，要么至少已经从这种纤维复合材料中引出到使后续的在除气室中的除气更便于进行的程度。但在喷洒后还可以例如在再除气室内延长处于负压状态的时间范围。
采取下列措施可获得另一项优点，即，在预除气室内通过适当的流动导引造成剪切流动，这种剪切流动可将已经被释放的气泡更好地从纤维结构中推出。为此可有利地应用例如由静力学搅拌机已知的内部流动配件。
在设计构成预除气室或再除气室的设备时，应注意遵守纸浆悬浮液所有部分所需要的停留时间，亦即避免不希望的短路流动或混合。流体力学专家已知为此所需采取的措施。采取的这些措施还应有助于在悬浮液内产生已提及的剪切流动。
若分流在除气室内方向朝下则可获得进一步的改善，因为由此在造成分流的装置例如孔板上只引起更小的压力损失。假定在除气室内为最大负压(亦即蒸汽压)，这会在预除气时导致更高的负压。
下面借助附图对本发明及其优点进行详细说明，附图中：
图1示意表示用于实施按本发明具有预除气的方法的设备；
图2和3分别表示按本发明方法的一种方案；
图4一种具有再除气的方案。
在实施此方法的图1所示设备中，纸浆悬浮液1从放纸浆用的大桶9通过一根升液管10首先泵入预除气室5。在此过程中克服通常约10至12米的升程H1。预除气室5水平放置是有利的，这样可以利用地理的水平线用于全部预除气。在预除气室5内有一些内部配件8，借助它们可防止悬浮液直穿，以保证悬浮液的所有部分除气所需的停留时间。悬浮液从预除气室5引入喷洒容器6内，悬浮液在其中首先通过滤板7并在这里分成大量分流2。滤板7相对于预除气室的水平面有下降高度H2。除气室3位于滤板7下方，从除气室抽去气体4。图中仅示意表示了这种抽气的功能。抽气例如也可以借助于从上方穿过滤板7插入的管子进行。通常还必须设已知的内部配件，借助它们将被气体一起带走的液体拦截住。作用在滤板7上的负压大到足以使分流2有效地除气。有利的是此负压与蒸气压一致或接近悬浮液1′的蒸气压，在这里此蒸气压当然取决于其温度。已除气的悬浮液1′收集在除气室3的下部，并通过比较长的下降管11进一步导往纸张生产设备。通过下降管11保持在除气室3内的负压。
若通过选择去往除气室3的下降高度H2，使之与在滤板7处的压力损失一致，则在预除气室5内形成大体与除气室3中相同的负压。在滤板7处构成的分流2在这里方向为垂直向下。在这样一种流动方式中，在滤板7处的压力损失可比较低(小于0．4bar，优选地0．1至0．2bar)。这意味着下降高度H2可以比较小，这导致在设备的高度方面可以节省空间。在这种空间的节省没有重要意义的其他一些情况下，可如图2中举例表示的那样，也可以考虑在过滤板7处有较大的压力损失。图1中表示了一根用于调整的溢流管12。
在预除气室5内，由于在那里存在的负压和有比较长的停留时间，因而形成了气泡。它们可能被悬浮液一起拖走并带入除气室3内，当然这便需要一个比气泡的上升趋势更强的流动速度。但也可能按这样的方式运行预除气室5′，即使气泡上升并聚集在构成此室的容器的上部区内。在图2中表示了这种在许多情况下有利的方案。可以看出，在那里空气4′从预除气室5′抽走，然后悬浮液才通过下降高度H2降落到滤板7上。内部配件8′促进气泡分离，同时不妨碍其上升。如已提及的那样，在此视图中还选择了较大的下降高度H2。
在特殊情况下，亦即在既存在用于高位安装预除气室5′的位置，也有高的用于悬浮液1的泵功率的情况下，则在滤板7处有一较大的压差可供使用。在这样一种情况下，分流2已知的和常用的流动方向也可以向上(如图3所示)。
图4表示了另一种显著加长除气时间的可能性。与上面已说明的例子不同，在此方案中纸浆悬浮液1被直接导入喷洒容器6，它的除气室3处于除气必需的负压状态。以此方式处理和除气后的悬浮液接着引入再除气室13。围绕着此再除气室13的容器与已针对预除气室说明的设计类似或一致。关键仍然是，一方面必须保持必要的负压，另一方面除气时间至少为10秒，若气体4′聚集并排出再除气室13，则这种设计是特别合理的。