Brevet FR2552128A1 — publié le 19850322

Ia présente invention concerne un procédé de déshydratation d'une suspension de fibres de cellulose dans un appareil de déshydratation qui fonctionne sous pression, par réglage des conditions de travail de l'appareil de déshydratation de telle manière qu'il fonctionne dans des conditions optimales. Dans l'épuration de suspensions brutes de fibres dans des tamis ou 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 introduite dans un hydrocyclone ou dans une installation d'hydrocyclones a ordinairement une teneur en fibres qui est inférieure à 1 %. Ia fraction épurée, ctest-à-dire 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 pate à papier, par exemple la dispersion de cire dans la pâte dans le traitement de pâte de fibres recyclées, il est nécessaire que la pâte 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 Vo. La pâte épaissie est alors envoyée dans une presse à pâte-, par exemple une presse à vis, pour y subir ltépaississage final à la teneur en fibres voulue. la teneur minimale en fibres d'une suspension à l'entrée d'une presse à pâte est de l'ordre de 3 %. Une épuration de suspensions de fibres au moyen d'hydrocyclones est effectuée avant l'introduction de la pSte dans une presse humide par exemple. les fibres doivent dtre diluées à une concentration qui convient pour l'épuration dans un hydrocyclone, puis ramenées une fois encore à une teneur en fibres plus élevée, convenable pour une presse humide, par exemple 2 à 3 ,'. L'un des buts de la présente invention est le contrtle de la suspension de fibres à l'entrée d'un appareil de déshydratation 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 introduite dans l'appareil de déshydratation. Un autre but encore est de contrer la teneur en fibres et la maintenir constante dans la fraction riche en fibres en provenance de l'appareil de déshydratation. Be but visé est atteint avec un appareil de déshydratation travaillant sous pression, qui déshydrate une suspension diluée de fibres de cellulose en provenance d'un hydrocyclone, et comprenant une entrée pour la suspension de fibres, une conduite d'alimentation raccordée à l'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 la suspension de fibres est envoyée en partie à travers une conduite de dérivation qui part de la conduite d'alimentation, évite l'appareil de déshydratation et rejoint la conduite d'évacuation pour la fraction riche en fibres, et en partie à travers l'appareil de déshydratation. En envoyant en partie la suspension de fibres au-delà de l'appareil de déshydratation et en partie à travers celui-ci, on parvient à ce qu'il est déshydraté une plus grande quantité de suspension de fibres que celle qui passe à travers l'appareil. De cette manière, la suspension de fibres dans l'appareil de déshydratation sera déshydratée à une concentration de fibres plus élevée que ce qui est souhaité ou nécessaire, et la fraction riche en fibres qui provient de l'appareil peut être diluée à une concentration appropriée avec la suspension de fibres qui a été déviée. D'après l'un des modes de réalisation de l'invention, la pression de la suspension envoyée dans l'appareil de déshydratation est réglée au moyen d'une soupape disposée dans la conduite de dérivation. Ia pression dans la conduite d'alimentation est de préférence maintenue constante. I1 est particulièrement avantageux que la pression dans la conduite d'alimentation soit déterminée par la pression de produit accepté d'un hydrocyclone disposé avant (en amont du) départ de la conduite de dérivation. Par hydrocyclone, on entend en particulier une installation d'hydrocyclones comprenant plusieurs hydrocyclones reliés en parallèle. D'après un autre mode de réalisation, la fraction riche en fibres, obtenue à partir de l'appareil de déshydratation, et la suspension déviée, qui sont réunies au débouché de la conduite de dérivation dans la conduite d'évacuation, sont envoyées dans un appareil de traitement des fibres, la pression de la suspension ou le niveau dans l'appareil de traitement des fibres étant réglé par une soupape placée dans la conduite d'évacuation de l'appareil de déshydratation pour la fraction pratiquement dépourvue de fibres. Dans la présente description et dans les revendications, niveau (parfois appelé iiâuteur dans la technique) et pression sont des expressions équivalentes en ce qui concerne la suspension dans l'appareil de traitement des fibres. D'après un autre mode de réalisation, un paramètre physique au moins de la fraction à fibres est mesuré dans la première sortie de l'appareil de déshydratation affectée à la fraction riche en fibres ou dans la conduite d'évacuation qui est associée à cette sortie. Ia valeur de paramètre mesurée est comparée avec une première valeur de référence prédéterminée pour le paramètre et le débit est alors réglé, au moyen d'une soupape disposée dans la conduite d'évacuation affectée à la fraction riche en fibres, par rapport à la valeur de référence, en fonction de l'écart entre la valeur du paramètre et la valeur de référence. En tant que paramètre, on choisit de préférence la concentration de fibres, la pression et/ou le débit. 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 de déshydratation. la fig. 2 représente schématiquement les mêmes éléments de la channe de traitement que sur la fig. 1, mais l'épaississeur ayant été remplacé par une presse humide avec un cuvier de tete. le procédé suivant l'invention sera décrit à l'aide de la fig. 1. Une suspension de fibres, qui doit etre épurée dans un hydrocyclone, puis déshydratée et épaissie, ainsi que soumise à d'autres traitements, par exemple de dispersion dans une presse à pâte, 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 en amont d'un hydrocyclone 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. I1 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. L'hydrocyclone 2 est de préférence une installation d'hydrocyclones, comprenant plusieurs hydrocyclones reliés en parallèle en deux étages au moins. Sur les fig. 1 et 2, ces étages sont représentés en 2, 3 et 4. les étages dshydrocyclones sont souvent reliés 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'hydrocyclone primaire 2, dans ce cas à travers la pompe 17 et le tamis 1. Le produit accepté par l'hydrocyclone primaire 2 est envoyé, par une conduite 22, vers un appareil de déshydratation 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 de déshydratation.5. la fraction riche en fibres est envoyée dans un épaississeur 6 par une conduite 23. Ia fraction pratiquement dépourvue de fibres en provenance de l'appareil de déshydratation 5 est envoyée dans la conduite 21 située en amont de la pompe 17 par les conduites 24 et 26, et elle est utilisée pour diluer à une concentration de fibres appro priée la suspension qui provient de la source de fibres. la fraction riche en fibres, épaissie dans l'épaississeur 6, est dirigée vers l'étage de traitement suivant, sur lequel on ne s'étendra pas davantage ici. La fraction faible, c'est-à-dire la fraction dépourvue de fibres, en provenance de l'épaississeur 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 côté aspiration de toutes les pompes 17, 18 et 19 en amont de l'épaississeur 6.Dans le cas où la quantité de la fraction pratiquement dépourvue de fibres en provenance de l'appareil de déshydratation 5 n'est pas suffisante pour diluer la suspension de fibres en provenance de la source de fibres, la fraction dépourvue de fibres provenant de l'épaississeur 6 est utilisée pour la dilution par la conduite 26. le procédé de contrôle et de réglage de la dilution est bien connue 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 de déshydratation, part une conduite de dérivation 25 qui débouche dans la conduite 23 à la suite de l'appareil de déshydratation 5, la conduite 23 servant à envoyer la fraction riche en fibres vers l'épaississeur 6 à partir de l'appareil de déshydratation 5. Une soupape de commande Il est disposée dans la conduite de dérivation 25. L'épaississeur 6 est muni d'une cuve 7, à partir de laquelle la suspension de fibres délivrée à l'épaississeur 6 passe dans la section d'épaississement de l'épaississeur 6. En cas d'épuration d'une suspension de fibres dans un hydrocyclone, la chute de pression sur l'hydrocyclone doit être maintenue constante si l'on veut obtenir une séparation uniforme et acceptable des contaminants. L'hydrocyclone 2 est alimenté en suspension de fibres par la pompe 17, à travers le tamis 1, sous pression constante. Pour cette raison, la pression du produit accepté de l'hydrocyclone 2 doit être maintenue constante, tandis qu'est aussi maintenue constante la pression de la suspension envoyée vers l'appareil de déshydratation 5. Afin de maintenir constante la contre-pression du produit accepté de l'hydrocyclone 2, la pression dans la conduite 22 est réglée au moyen de la soupape 11 dans la conduite de dérivation 25.De préférence, la pression dans la conduite 22 est sondée avant ou en amont du point de branchement de la conduite 25 sur la conduite principale 22, à l'aide d'une sonde de pression 31. Un signal, proportionnel à la pression sondée dans la conduite 22, est envoyé à un organe de commande et d'actionnement 14 qui compare l'intensité du signal avec une première valeur de référence et, s'il y a une différence entre l'intensité du signal et la valeur de référence, modifie le réglage de la soupape 11 dans le sens et dans une mesure tels que la pression dans la conduite 22 s'approche de la valeur de référence. D'après l'un des modes de réalisation de l'invention, un paramètre physique de la fraction riche en fibres provenant de l'appareil de déshydratation 5 est sondé, au voisinage de la sortie de l'appareil 5 pour la fraction riche en fibres, à l'aide d'un transducteur 32. Un signal proportionnel à la grandeur de la valeur du paramètre est envoyé à un second organe de commande et d'actionnement 15, dans lequel la grandeur du signal en entrée est comparée avec une seconde valeur de référence et qui, en cas de différence entre. les grandeurs de la valeur de référence et du signal, effectue le réglage d'une soupape 12, disposée avant le transducteur 32 dans la conduite 23, dans le sens et dans une mesure tels que la valeur du paramètre sondé dans la conduite 21 s'approche de la seconde valeur de référence.Conviennent par exemple, comme paramètres, la concentration de fibres, la pression et le débit. La valeur de référence pour le second paramètre dépend évidemment de la propriété mesurée. la mesure à l'aide de la sonde de pression 31, qui émet des signaux vers l'organe de commande et d'actionnement 14, et à l'aide du transducteur 32, qui émet des signaux vers l'organe de commande et d'actionnement 15, est effectuée avantageusement en continu. Le cycle de mesure peut être également répété à courts intervalles, c'est-à-dire que la mesure peut être périodique. Afin de régler la quantité de suspension de fibres déshydratée envoyée vers l'épaississeur 6, le niveau ou pression de liquide dans la cuve 7 est mesuré et si le niveau (il ne sera ci-après question que du niveau, et non de la pression équivalente) s'écarte d'une troisième valeur de référence, la soupape 13 dans la conduite 24 est réglée de telle manière que la quantité de suspension fournie à l'épaississeur 6 soit modifiée en rapport avec la valeur de référence pour le niveau. Le réglage est effectué au moyen d'une sonde disposée dans la cuve 7 et d'un organe de commande 16 qui actionne la soupape 13. Sur la fig. 2, le dispositif de traitement des fibres, qui est un appareil d'épaississage sur la fig. 1, est une presse humide pour pate à papier. Un cuvier de tête 46 et une toile 47 font partie de la presse. les autres éléments de la channe de traitement des fibres sont identiques à ceux de la fig. 1. la fraction riche en fibres provenant de l'appareil de déshydratation 5 parvient dans le cuvier de tête 46 et, de là, sur une 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 de déshydratation. Une surpression constante sur la suspension de fibres est maintenue dans le cuvier de tête 46, cette surpression correspondant à un niveau de liquide donné, tel que la suspension qui sort du couvercle du cuvier de tête 46 ait la vitesse voulue, qui est adaptée à la vitesse de la toile. Si la pression dans le cuvier de tête 46 s'écarte de la valeur prédéterminée, le réglage de la soupape 13 est modifié par l'organe de commande et d'actionnement 16, en rapport avec la valeur de référence. REVENDI CATIONS 1. Procédé dans la déshydratation d'une suspension de fibres de cellulose dans un appareil de déshydratation (5) qui fonctionne sous pression et qui comporte une entrée pour la suspension de fibres, une conduite d'alimentation (22) reliée à cette entrée, une première sortie pour la fraction riche en fibres déshydratée et une seconde sortie pour la fraction pratiquement dépourvue de fibres, une conduite d'évacuation (23, 24) étant raccordée à chacune de ces sorties, caractérisé en ce que la suspension est envoyée en partie dans l'appareil de déshydratation (5) et en partie à travers une conduite de dérivation (25), au-delà de l'appareil de déshydratation (5) dans la conduite d'évacuation (23) pour la fraction riche en- fibres. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de la suspension de fibres en amont de l'appareil de déshydratation (5) est réglée au moyen d'une soupape (11) disposée dans la conduite de dérivation (25). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression de la suspension est mesurée dans la conduite d'alimentation (22), en ce que la valeur mesurée de la pression est comparée avec une première valeur de référence et en ce que la pression est réglée de manière à s'approcher de la valeur de référence en réponse à l'écart par rapport à la valeur de référence. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la pression de la suspension est déterminée par la pression du produit accepté d'un hydrocyclone (2) qui est disposé avant le point de branchement de la conduite de dérivation (25) sur la conduite principale (22). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fraction pratiquement dépourvue de fibres est utilisée pour la dilution d'une suspension de fibres envoyée dans un hydrocyclone (2) disposé en amont du départ de la conduite de dérivation (25). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la suspension de fibres est envoyée dans un appareil de traitement des fibres (6; 46, 47) après le débouché de la conduite de dérivation (25) dans la première conduite d'évacuation (23), caractérisé en ce que la pression ou hauteur de suspension de l'appareil de traitement des fibres (6; 46) est réglée au moyen d'une soupape disposée dans la seconde conduite d'évacuation (24) de l'appareil de déshydratation (5). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des fibres est un épaississeur (6) et en ce que le niveau est un niveau dans une cuve (7) qui fait partie de l'épaississeur (6). 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'appareil de traitement des fibres est une presse humide comportant un cuvier de tête machine (46) et en ce que la pression dans le cuvier de tête machine (46) est réglée. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le débit à travers la conduite d'évacuation (23) est réglé en réponse à un paramètre physique, au moyen d'une soupape (12) disposée dans cette première conduite d'évacuation (23) de l'appareil de déshydratation (5) avant son raccordement à la conduite de dérivation (25). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la concentration de fibres, la pression et/ou le débit sont mesurés en tant que paramètre physique.