Brevet FR2552129A1 — publié le 19850322

Ia présente invention concerne un procédé applicable dans ltépaississage d'une suspension de fibres de cellulose dans un appareil d'épaississage qui fonctionne sous pression, par réglage des conditions de travail de l'appareil d'épaississage de telle manière qu'il fonctionne dans des conditions optimales. Dans l'épuration de suspensions brutes de fibres dans des tamis et des hydrocyclones, on traite des suspensions de fibres relativement diluées, afin d'obtenir la meilleure épuration possible et une bonne séparation des particules de contaminants, par exemple des fragments, du sable, de l'écorce et des morceaux de matière plastique. Il est donc nécessaire de commencer par diluer une suspension de fibres jusqu'à une faible teneur en fibres, puis de la réépaissir. la suspension de fibres envoyée dans un hydrocyclone ou dans une installation d'hydrocyclones a ordinairement une teneur en fibres qui est inférieure à 1 %. la fraction épurée, c'est-à-dire la fraction acceptée à la sortie d'un hydrocyclone peut avoir une teneur en fibres de 0,4 % ou moins, selon le type de pâte et la matière première ou le degré d'épuration voulu.Pour le blanchiment, le raffinage ou d'autres traitements de la pâte à papier, par exemple la dispersion de cire dans la pate dans le traitement de pâte de fibres recyclée, il est nécessaire que la pate se présente sous une forme beaucoup plus concentrée, par exemple avec une teneur d'au moins 30 %. L'épaississage de 0,5 % à 30-40 %, par exemple, doit s'effectuer en plusieurs temps, d'habitude en deux temps. Dans le premier temps, on utilise le plus souvent un filtre qui donne un épaississement d'un facteur de 10 à 15, par exemple de 0,5 % à 5-7 %.La pâte épaissie est alors envoyée dans une presse à pate , par exemple une presse à vis, pour y subir l'épaississage final à la teneur en fibres voulue. Ia teneur minimale en fibres d'une suspension à l'entrée d'une presse à p-Ste est de l'ordre de 3 %. Une épuration de suspensions de fibres au moyen dehydrocyclo- nes est effectuée avant l'introduction de la patte dans une presse humide par exemple les fibres doivent être diluées à une concentration qui convient pour ltépuration dans un hydrocyclone et, là encore, amenées à une teneur plus élevée, convenable pour une presse humide, par exemple 2 à 3 %. 'un des buts de la présente invention est le contre de la suspension de fibres à l'entrée d'un appareil d'épaississage qui travaille sous pression, de telle manière que cet appareil fonctionne dans des conditions optimales. Un autre but est de maintenir une pression constante dans la suspension de fibres envoyée dans l'appareil d'épaississage. Un autre but encore est de contrôler la teneur en fibres et de la maintenir constante dans la fraction riche en fibres en provenance de l'appareil d'épaississage. le but est atteint avec un appareil d'épaississage travaillant sous pression, qui déshydrate une suspension diluée de fibres de cellulose telle que celle qui provient d'un hydrocyclone, et comprenant une entrée pour la suspension de fibres, une conduite d'alimentation raccordée à cette entrée, une première sortie pour une fraction déshydratée riche en fibres et une seconde sortie pour une fraction pratiquement dépourvue de fibres, chacune de ces sorties étant raccordée à sa propre conduite d'évacuation, par le fait que le débit à travers la sortie affectée à la fraction riche en fibres est réglé en réponse à au moins un paramètre physique de la fraction riche en fibres. On choisit d'habitude la concentration de fibres, la pression ou le débit comme paramètre, la mesure du débit et le réglage de celui-ci étant particulièrement préférés. D'après un mode de réalisation préféré, la pression de la suspension de fibres arrivant dans l'appareil d'épaississage est réglée et, de préférence, maintenue constante. Cela est effectué par sondage de la pression dans la conduite d'alimentation, comparaison de la pression sondée avec une valeur de référence et modification du débit, à travers la seconde sortie affectée à la fraction pratiquement dépourvue de fibres, dans le sens de la valeur de référence en réponse à la différence entre la valeur sondée et la valeur de référence. D'après un autre mode de réalisation, ce réglage de pression est effectué à l'aide d'une soupape disposée dans une conduite de dérivation, à travers laquelle la suspension de fibres est envoyée en partie au-delà de l'appareil d'épaississage vers la conduite d'évacuation affectée à la fraction riche en fibres, par sondage de la pression dans la conduite d'alimentation de manière correspondante, comparaison de la valeur sondée de la pression avec une valeur de référence et, s'il y a une différence, modification du débit à travers la conduite de dérivation, de telle manière que la pression dans la conduite d'alimentation s'approche de la valeur de référence. D'après encore un autre mode de réalisation, la fraction riche en fibres obtenue de l'appareil d'épaississage et la suspension déviée, qui sont réunies au débouché de la conduite de dérivation dans la conduite d'évacuation, sont envoyées vers un appareil de traitement des fibres, la pression de la suspension ou son niveau dans l'appareil de traitement des fibres étant réglé par une soupape disposée dans la conduite d'évacuation de l'appareil d'épaississage affectée à la fraction pratiquement dépourvue de fibres. Dans la présente description et dans les revendications, niveau et pression sont des expressions équivalentes en ce qui concerne la suspension dans l'appareil de traitement des fibres. Le procédé suivant l'invention est ci-après décrit de façon plus détaillée, à l'aide des dessins. Ia fig. 1 représente schématiquement des éléments d'une channe de traitement pour des suspensions de fibres, comprenant un appareil d'épaississage. La fig. 2 représente schématiquement les mêmes éléments de la channe de traitement des fibres que sur la fig. 1, mais l'épaississeur a été remplacé par une presse humide avec un cuvier de tête machine pour pâte à papier. la fig. 3 représente une autre forme de réalisation de la chaîne de traitement de la fig. 2. le procédé suivant l'invention sera décrit à l'aide des dessins et on commencera par une description de la channe de traitement de la fig. 1. Une suspension de fibres, qui doit être épurée dans un hydrocyclone, puis déshydratée et épaissie, ainsi que soumise à d'autres traitements donnés, par exemple à une dispersion dans une presse à pulpe, provient par une conduite 21 d'une source de fibres (non représentée), est diluée à la concentration de fibres qui convient et est pompée par une pompe 17 vers un tamis de protection 1 situé en amont d'un hyàrocyclone 2. Le tamis de protection 1 est un tamis sous pression, dans lequel sont retenus et éliminés les contaminants qui pourraient endommager l'hydrocyclone s'ils y parvenaient. il est préférable que les matières retenues par le tamis 1 soient extraites de celui-ci de manière discontinue pour être mises au rebut. Le produit accepté par le tamis 1, qui est principalement la suspension totale envoyée sur le tamis, poursuit son trajet vers l'hydrocyclone 2. Llhydrocyclone 2 est de préférence une installation d'hydrocyclones, comprenant plusieurs hydrocyclones reliés en parallèle en deux étages au moins. Sur les figures des dessins, trois étages 2, 3 et 4 ont été représentés. les étages d'hydrocyclones sont souvent montés en cascade. Le produit rejeté par le premier étage d'hydrocyclones ou étage primaire 2 est dirigé vers un second étage d'hydrocyclones ou étage secondaire 3, dont le produit accepté est recyclé dans l'étage d'hydrocyclones primaire 2, en l'occurrence à travers la pompe 17 et le tamis 1. le produit accepté par l'étage d'hydrocyclones primaire 2 est envoyé, par une conduite 22, vers un appareil d'épaississage 5 qui travaille sous pression. Ia suspension de fibres qui arrive est divisée en une fraction riche en fibres et en une fraction pratiquement dépourvue de fibres dans l'appareil d'épaississage 5. Ia suspension formée de la fraction riche en fibres est envoyée dans un appareil de traitement des fibres, en l'occurrence un appareil d'épaississage 6, par une conduite 23. Ia fraction pratiquement dépourvue de fibres, c'est-à-dire la fraction faible, en provenance de l'appareil d'épaississage 5, est envoyée dans la conduite 21 en amont de la pompe 17 par les conduites 24 et 26, et elle est utilisée pour diluer à une concentration de fibres appropriée la suspension qui provient de la source de fibres. Ia fraction riche en fibres, épaissie dans l'appareil d'épaississage 6, est dirigée vers l'étage de traitement suivant, sur lequel on ne s'étendra pas davantage. Ia fraction faible, c'est-à-dire la fraction dépourvue de fibres en provenance de l'appareil d'épaississage 6, est recueillie dans un récipient à niveau 8 muni d'un déversoir. Par les conduites 26, 27 et 28, le récipient à niveau 8 est relié respectivement au coté aspiration de toutes les pompes 17, 18 et 19 en aval ou en amont de l'appareil d'épaississage 5. Dans le cas où la quantité de la fraction pratiquement dépourvue de fibres en provenance de l'appareil épaississeur 5 n' est pas suffisante pour diluer la suspension de fibres provenant de la source de fibres, la fraction dépourvue de fibres issue de l'appareil de traitement des fibres est utilisée pour la dilution, par la conduite 26. Le procédé de contrôle et de réglage de la dilution est bien connu du spécialiste et ne sera pas décrit plus précisément. De la conduite 22, entre la sortie du produit accepté de l'hydrocyclone 2 et l'appareil d'épaississage 5, part une conduite de dérivation 25 qui débouche dans la conduite 23 en aval de l'appareil d'épaississage, la conduite 23 servant à envoyer la fraction riche en fibres vers l'appareil d'épaississage 6 à partir de l'appareil d'épaississage 5. Une soupape de commande est disposée dans la conduite de dérivation 25. L'appareil d'épaississage 6 est muni d'une cuve 7, à partir de laquelle la suspension de fibres délivrée à l'appareil 6 passe dans la section d'épaississage de l'appareil 6. Les propriétés de la fraction riche en fibres obtenue à partir de l'appareil d'épaississage 6, telles que-la pression, la teneur en fibres et en particulier le débit, sont maintenues, d'après l'invention, à une valeur prédéterminée, de préférence constante, par la détection d'une valeur de paramètre de la fraction à l'aide d'un transducteur 32, la transmission du signal proportionnel à cette valeur à un organe de commande et d'actionnement 15, dans lequel la valeur de paramètre est comparée avec une valeur de référence pour le paramètre en question, et, s'il y a une différence, l'actionnement du dispositif de réglage d'une soupape 12 qui est située de préférence en aval du transducteur 32, de telle manière que la propriété mesurée de la fraction riche en fibres se rapproche de la valeur de référence. il est préférable de régler le débit de la fraction riche en fibres à travers la sortie de l'appareil d'épaississage affectée à la fraction riche en fibres et d'utiliser, comme transducteur 32, un débitmètre magnétique. Afin que l'appareil d'épaississage 5 fonctionne dans les meilleures conditions possibles, la pression de la suspension en entrée est également réglée. Ia pression dans la conduite 22 est détectée par une sonde 31. Ta pression mesurée est comparée avec une valeur de référence et, s'il y a une différence, le réglage de la soupape 11 dans la ligne de dérivation 25 est modifié, à l'aide d'un organe de commande et d'actionnement 14, dans le sens de la valeur de référence pour la pression.Une pression constante dans la conduite 22 est non seulement avantageuse eu égard à l'uniformité de l'épaississage, mais elle est également nécessaire s'il est prévu un hydrocyclone avant la conduite 22, le produit accepté de l'hydrocyclone étant la suspension envoyée dans l'appareil d'épaississage 5, car la contre-pression du produit accepté doit être constante Si l'on veuX obtenir une séparation uniforme et acceptable dans l'hydrocyclone 2. la valeur-de référence de la pression de la suspension dans la conduite 22 est déterminée de préférence par la pression du produit accepté de l'hydrocyclone. D'après une autre forme de réalisation, le débit à travers la seconde sortie de l'appareil d'épaississage 5, affectée à la fraction pratiquement dépourvue de fibres, est également réglé. Ce débit est fixé de telle manière que dans l'appareil de traitement, qui est un épaississeur 6 sur la fig. 1, un niveau constant soit maintenu dans la cuve 7. Le niveau de liquide ou la pression hydrostatique correspondante est donc détecté dans la cuve 7, la valeur mesurée est comparée avec une valeur de référence et, s'il y a une différence, le réglage de la soupape 13 est modifié par un organe de commande et d'actionnement 16 de telle manière que le niveau dans la cuve s'approche de la valeur de référence relative au niveau. Sur la fig. 2, l'appareil de traitement des fibres, qui est un appareil d'épaississage 6 sur la fig. 1, est une presse humide pour pâte à papier. Un cuvier de tête machine 46 et une toile 47, sur laquelle la suspension de fibres est déshydratée, sont compris dans la presse. Les autres éléments de la channe de traitement des fibres sont identiques à ceux de la fig. 1. Ia fraction riche en fibres, en provenance de l'appareil d'épaississage 5, passe dans le cuvier de tête machine 46 et, de là, sur la toile 47 en vue de sa déshydratation. L'eau blanche, pratiquement dépourvue de fibres, séparée sur la toile 47, est recueillie dans le récipient 8 qui comporte un déversoir. De la même manière que sur la fig. 1, cette eau blanche pratiquement dépourvue de fibres sert de référence de pression pour toutes les pompes 17, 18 et 19 en amont de l'appareil d'épaississage 5. Une surpression constante est maintenue dans le cuvier de tête machine 46, correspondant à un niveau de liquide donné, de telle sorte qu'il soit imprimé, à la suspension qui sort par le couvercle du cuvier de tête machine 46, la vitesse voulue qui est adaptée à la vitesse de la toile.Si la pression dans le cuvier de tête machine s'écarte de la valeur prédéterminée, le réglage de la soupape 13 est modifié, par l'organe de commande et d'actionnement 16, de telle manière que la pression dans le cuvier de tete se rapproche de la valeur de référence. Sur la fig. 3, l'appareil de traitement des fibres est une presse humide, de même que sur la fig. 2. Dans cette forme de réalisation, la conduite de dérivation 25 avec la soupape Il est supprimée ou bien la soupape il est complètement fermée, de telle manière qu'il n'y ait pas de suspension à contourner l'appareil d'épaississage 5. L'appareil d'épaississage 5 déshydrate donc la suspension de fibres qui arrive à la concentration voulue de fibres. le réglage de la pression ou du niveau dans le cuvier de tête machine 46 est effectué au moyen de la soupape 12 dans la conduite d'évacuation 23 de l'appareil d'épaississage 5. Par opposition à la forme de réalisation de la fig. 2, le réglage de la pression de la conduite d'alimentation 22 vers l'appareil d'épaississage 5 s'effectue au moyen de la soupape 13. la pression dans la conduite 22 est donc détectée par la sonde 31 et les écarts de pression dans la conduite 22 sont corrigés par l'organe de commande et d'actionnement 14 avec la soupape 13, de telle manière que la pression s'approche de la valeur de référence. Une modification du débit à travers la conduite 24 influe sur l'épaississement et, par suite, sur la teneur en fibres et sur le débit de la suspension dans la conduite 23. Les propriétés de la fraction riche en fibres sont réglées au moyen de la soupape 12, de telle manière qu'une quantité voulue de fibres, c'est-à-dire la concentration de fibres et le débit voulus, parvienne au cuvier de tête machine 46. L'eau blanche pratiquement dépourvue de fibres, séparée sur la toile 47, est recueillie dans le récipient 8 équipé d'un déversoir. De la même manière que sur les fig. 1 et 2, cette eau blanche pratiquement dépourvue de fibres sert de référence de pression pour toutes les pompes 17, 18 et 19 avant l'appareil d'épaississage 5. REVENDICATIONS 1. Procédé applicable dans l'épaississage d'une suspension aqueuse contenant des fibres de cellulose, dans un appareil d'épaississage (5) qui fonctionne sous pression et qui comporte une entrée pour la suspension de fibres, une conduite d'alimentation (22) étant reliée à cette entrée, une première sortie pour une fraction riche en fibres et une seconde sortie pour une fraction pratiquement dépourvue de fibres, une conduite d'évacuation (23, 24) étant raccordée à chacune de ces sorties, caractérisé en ce que le débit à travers la sortie affectée à la fraction riche en fibres est réglé en réponse à un ou plusieurs paramètres physiques de la fraction riche en fibres. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de fibres, la pression et/ou le débit sont mesurés en tant que paramètre physique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression de la suspension avant l'entrée de l'appareil d'épaississage (5) est maintenue constante par réglage du débit à travers la sortie affectée à la fraction pratiquement dépourvue de fibres. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pression avant l'entrée de l'appareil d'épaississage (5) est déterminée par la pression du produit accepté d'un hydrocyclone disposé en amont de cette entrée. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la suspension de fibres destinée à l'épaississage est amenée en partie à contourner l'appareil d'épaississage (5) et est envoyée dans la conduite d'évacuation (23) affectée à la fraction riche en fibres, et en partie à passer à travers l'appareil d'épaississage (5). 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pression de la suspension avant l'entrée de l'appareil d'épaissis sage (5) est maintenue constante par réglage du débit à travers une conduite de dérivation (25) dans laquelle la suspension de fibres contourne en partie l'appareil d'épaississage (5). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pression de la suspension avant l'entrée de l'appareil d'épaississage (5) est déterminée par la pression du produit accepté d'un hydrocyclone disposé avant le point où la conduite de dérivation (25) se sépare de la conduite principale (22). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la suspension de fibres contenue dans la conduite d'évacuation (23) affectée à la fraction riche en fibres est délivrée à un appareil de traitement des fibres (6; 46), caractérisé en ce que le niveau ou la pression de la suspension de fibres dans l'appareil de traitement des fibres (6; 46) est réglé par une soupape (13) disposée dans la seconde conduite d'évacuation (24) de l'appareil d'épaississage (5). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des fibres (6; 46) est une presse humide pour pâte à papier et comporte un cuvier de tête machine (46), la pression dans ce cuvier de tette machine (46) étant réglée. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des fibres (6; 46) est un appareil d'épaississage (6) et en ce que le niveau est un niveau dans une cuve (7) comprise dans l'appareil d'épaississage (6). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la fraction pratiquement dépourvue de fibres est délivrée à la suspension de fibres en amont de l'appareil d'épaississage (5), en vue de la dilution de cette dernière.