×
14.08.2019
219.017.bf41

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002697104
Дата охранного документа
12.08.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Настоящим изобретением создан способ предотвращения или уменьшения образования накипи на технологических поверхностях в процессе производства бумаги, картона и т.п., согласно которому используют пермуравьиную кислоту в качестве агента, препятствующего образованию накипи. 13 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к способу предотвращения образования накипи на технологических поверхностях в процессе производства бумаги, картона и т.п., согласно ограничительной части независимого пункта прилагаемой формулы изобретения.

Образование накипи означает образование неорганических отложений на технологических поверхностях, и это часто является серьезной проблемой в промышленных процессах, в которых используют большое количество воды, например, в производстве бумаги и картона. В производстве бумаги и картона, особенно в недавно наметившейся тенденции к использованию замкнутого процесса циркуляции воды, усилились проблемы, связанные с образованием накипи.

Одним из наиболее часто встречающихся соединений при образовании накипи в производстве бумаги и картона является карбонат кальция. Карбонат кальция обычно используют в качестве наполнителя в бумажной массе, а также в качестве минерального пигмента в композициях для мелования. Когда повторно используемое волокно и отходы производственного процесса используют в качестве волокнистого сырьевого материала, уровень содержания карбоната кальция в технологических потоках повышается, а также возрастает риск образования накипи из карбоната кальция на технологических поверхностях.

Проблемы, связанные с образованием накипи, обычно решают посредством добавления различных антинакипинов или ингибиторов накипи в потоки технологической воды. Типичными антинакипинами являются, например, различные фосфонаты и поликарбоксилаты. Однако существует постоянная потребность в новых эффективных способах и соединениях для снижения уровня образования накипи в производстве бумаги и картона.

Целью данного изобретения является снижение до минимума или даже полное исключение недостатков, имевших место в известном уровне техники.

Другой целью настоящего изобретения является создание эффективного и безопасного способа предотвращения образования накипи на технологических поверхностях в процессе производства бумаги и картона.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание безвредного для окружающей среды способа предотвращения образования накипи на технологических поверхностях в процессе производства бумаги и картона.

Эти цели достигаются посредством использования изобретения, характеризующегося отличительными особенностями, представленными ниже в отличительных частях независимых пунктов формулы изобретения.

Некоторые из предпочтительных вариантов осуществления изобретения представлены в этих независимых пунктах формулы изобретения.

Согласно типичному способу предотвращения образования накипи на технологических поверхностях в процессах производства бумаги, картона и т.п., в соответствии с настоящим изобретением, в качестве агента, препятствующего образованию накипи, используют пермуравьиную кислоту.

В настоящее время установлено, что посредством добавления пермуравьиной кислоты можно эффективно предотвращать или по меньшей мере уменьшать образование накипи на технологических поверхностях в процессах производства бумаги и картона. Результаты, полученные на целлюлозно-бумажных предприятиях, на которых сталкивались с серьезными проблемами, связанными с образованием накипи, оказались неожиданно хорошими. Оказалось крайне неожиданным то, что даже при использовании небольших количеств пермуравьиной кислоты можно с успехом снижать и предотвращать образование накипи. Кроме того, пермуравьиная кислота является продуктом реакции муравьиной кислоты и перекиси водорода, и она является полностью биоразлагаемым и безопасным соединением, с точки зрения вызывания коррозии. Таким образом, ее использование в качестве агента, препятствующего образованию накипи, является благоприятным, так как она не наносит вреда окружающей среде или технологическому оборудованию.

Пермуравьиную кислоту (CH2O3) используют согласно изобретению в виде водного раствора. Обычно пермуравьиная кислота обладает концентрацией, составляющей по меньшей мере 10 об.% (т.е. ее доли в занимаемом объеме), обычно - около 13,5 об.%. Предпочтительно водный раствор пермуравьиной кислоты используют в виде равновесного раствора, содержащего пермуравьиную кислоту, муравьиную кислоту и перекись водорода.

Пермуравьиную кислоту можно добавлять в технологическую воду во время осуществления технологического процесса производства бумаги или картона по меньшей мере в одном месте технологического процесса, содержащего: машинный бассейн, смесительный бассейн, канал для оборотной воды, проволочный бункер, короткую циркуляционную петлю, резервуар для хранения оборотной воды, систему восстановления волокна и/или систему воды для опрыскивания. Возможно также добавление пермуравьиной кислоты в технологическую воду в нескольких различных местах, выбранных в объектах, перечисленных выше.

Установка для приготовления пермуравьиной кислоты, пригодная для использования согласно настоящему изобретению, была создана компанией Kemira Oyj (Финляндия). Пермуравьиная кислота может, таким образом, быть приготовлена в непосредственной близости от места осуществления технологического процесса, где ее добавляют в технологическую воду. Этим гарантируется высокая химическая эффективность пермуравьиной кислоты. Пермуравьиную кислоту направляют к месту введения в технологический процесс через пригодные соединения и подают в соответствующий поток технологической воды посредством использования пригодных питающих средств.

Пермуравьиную кислоту предпочтительно используют во время осуществления нормального технологического процесса производства бумаги или картона, не только во время остановов для чистки для чистки технологических поверхностей. Это означает, что добавление пермуравьиной кислоты может быть постоянным, т.е. пермуравьиную кислоту можно добавлять постоянно в технологическую воду по меньшей мере в одном месте технологического процесса во время осуществления технологического процесса производства бумаги или картона. Альтернативно, пермуравьиную кислоту можно добавлять в технологическую воду в течение точно определенных периодов времени через предварительно определенные интервалы времени.

Добавление пермуравьиной кислоты может быть полностью автоматизировано. Может быть установлен по меньшей мере один датчик, с помощью которого можно определять количество пермуравьиной кислоты, находящейся в технологической воде, и добавление пермуравьиной кислоты можно автоматически регулировать согласно информации, получаемой по меньшей мере от одного датчика. Согласно одному варианту осуществления концентрацию пермуравьиной кислоты в технологической воде определяют либо постоянно, либо через предварительно определенные интервалы времени, и добавление пермуравьиной кислоты автоматически регулируют согласно информации, касающейся концентрации пермуравьиной кислоты. С помощью системы такого типа улучшают управление процессом добавления количества пермуравьиной кислоты и гарантируют обеспечение требуемой эффективной концентрации пермуравьиной кислоты в технологической воде.

Пермуравьиную кислоту можно добавлять в нефильтрованную технологическую воду и/или в свежую воду, подаваемую в технологический процесс. Можно также добавлять пермуравьиную кислоту в фильтрованную технологическую воду.

Количество пермуравьиной кислоты, требующееся для получения положительного эффекта предотвращения образования накипи, является небольшим, что является благоприятным фактором для достижения общего экономического эффекта технологического процесса. Добавление пермуравьиной кислоты может составлять в диапазоне от 0,1 мг/л до 150,0 мг/л, предпочтительно - от 0,3 мг/л до 100,0 мг/л, более предпочтительно - от 0,5 мг/л до 50,0 мг/л, еще более предпочтительно - от 0,7 мг/л до 20,0 мг/л. Эти объемы указаны как конечные значения концентрации пермуравьиной кислоты в технологическом потоке. Это означает, что, если пермуравьиную кислоту добавляют в технологическую воду в нескольких различных местах, то добавление в одном месте может быть меньшим, чем определено выше, до тех пор, пока конечное значение добавленного количества находится внутри диапазонов, определенных выше.

Обычно pH технологической воды, до добавления пермуравьиной кислоты в поток технологической воды, больше 7,0; предпочтительно - больше 7,3; более предпочтительно - в диапазоне от 7,5 до 8,5. Наблюдения показали, что добавление пермуравьиной кислоты не ведет к значительному изменению pH технологической воды, т.е. pH технологической воды остается на том же уровне после добавления пермуравьиной кислоты в технологическую воду. Это означает также, что эффект предотвращения образования накипи, достигаемый при использовании настоящего изобретения, происходит не в результате снижения значения pH, а имеет некоторую другую основу, которая еще не полностью понята. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, значение pH технологической воды изменяется меньше, чем на 1; предпочтительно - меньше, чем на 0,5; более предпочтительно - меньше, чем на 0,3 единицы pH после добавления пермуравьиной кислоты. Это означает, что разница между значением pH технологической воды до и после добавления пермуравьиной кислоты меньше 1; предпочтительно - меньше 0,5; более предпочтительно - меньше 0,3; еще более предпочтительно -меньше 0,2 единицы pH.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, пермуравьиную кислоту особенно целесообразно использовать для предотвращения образования накипи из карбоната кальция. Отложение карбоната кальция в виде накипи является общей проблемой в производствe бумаги и картона, особенно - в производствe сортов мелованной бумаги, а также в производствe бумаги или картона, в котором в качестве сырьевого материала используют повторно используемые волокна и/или размолотые бумажные отходы. Настоящее изобретение является благоприятным для технологических процессов производства бумаги или картона, где концентрация кальция в циркулирующей технологической воде находится в диапазоне от 100 мг/л до 1000 мг/л, предпочтительно - от 200 мг/л до 800 мг/л, более предпочтительно - от 400 мг/л до 600 мг/л.

Согласно одному варианту осуществления, изобретение пригодно для использования в технологическом процессе производства, в котором используют волокнистую бумажную массу, содержащую по меньшей мере 50 масс.%, предпочтительно - по меньшей мере 75 масс.% повторно используемого волокнистого материала, в расчете на сухую волокнистую массу. Например, волокнистый материал может содержать от 50 масс.% до 100 масс.%; предпочтительно - от 65 масс.% до 100 масс.%; более предпочтительно - от 75 масс.% до 100 масс.%; повторно используемого волокнистого материала, в расчете на сухую волокнистую массу.

Согласно другому варианту осуществления, изобретение пригодно для использования в технологическом процессе производства, в котором используют волокнистую бумажную массу, содержащую 100 масс.% повторно используемого волокнистого материала. Согласно еще одному варианту осуществления, изобретение пригодно для использования в технологическом процессе производства, в котором используют волокнистую бумажную массу, содержащую 100 масс.% натурального волокнистого материала.

Как было описано выше, пермуравьиная кислота эффективно предотвращает или уменьшает образование накипи. Возможно, что Технологический процесс производства бумаги или картона может быть освобожден от этапов промывки с использованием кислоты. Обычно технологические поверхности очищают от образовавшейся накипи и отложений посредством использования кислотной промывки, которую производят время от времени. При использовании настоящего изобретения нет необходимости в отдельных кислотных промывках, и технологический процесс может быть полностью свободен от кислотных промывок. Благодаря этому удается экономить время и обеспечивать более эффективный технологический процесс производства.

Наблюдали также, что с помощью пермуравьиной кислоты можно даже удалять старые отложения карбонатной накипи с технологических поверхностей. Благодаря этому неожиданно может быть обеспечен существенный контроль за образованием накипи и более высокая чистота, так как эффект не основан на понижении pH циркулирующей технологической воды.

Пермуравьиную кислоту можно использовать в качестве агента, препятствующего образованию накипи в производствe печатной бумаги, писчей бумаги, оберточной бумаги или туалетной бумаги, предпочтительно - туалетной бумаги. Обычно туалетная бумага может обладать массой 1 м2 в диапазоне от 10 г/м2 до 40 г/м2, предпочтительно - от 15 г/м2 до 35 г/м2. Кроме того, согласно одному варианту осуществления, пермуравьиную кислоту можно использовать в качестве агента, препятствующего образованию накипи в производствe сортов мелованной или немелованной бумаги, или картона, предпочтительно - в производствe сортов немелованной бумаги или картона.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения пермуравьиную кислоту используют в качестве агента, препятствующего образованию накипи, для предотвращения образования накипи на технологических поверхностях, которые выбирают из поверхностей бумагоделательной машины, поверхностей валов, сеток и/или сукна. Наблюдения показали, что проницаемость сеток и/или сукна в технологическом процессе дополнительно повышается при использовании пермуравьиной кислоты в качестве агента, препятствующего образованию накипи.

ЭКСПЕРИМЕНАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В следующих примерах, не ограничивающих объем изобретения, описаны некоторые варианты осуществления изобретения.

Пример 1. Полномасштабные испытания в бумагоделательной машине для изготовления бумаги тиссью

На бумагоделательной машине для изготовления бумаги тиссью в Западной Европе получают сорта бумаги тиссью из 100% обесцвеченной макулатурной массы. При работе машины наблюдались большие подтеки грязи на готовой бумаге тиссью из-за обширного образования карбонатной накипи на технологических поверхностях. С поверхностей машины соскребали образцы твердой накипи и установили, что она состоит на 96,8% из карбоната кальция.

Пермуравьиную кислоту дозированно подавали в канал для оборотной воды, в машинный бассейн и в систему восстановления волокна бумагоделательной машины, т.е. в циркулирующую технологическую воду только в циркуляционный контур. Пермуравьиную кислоту не добавляли в поток размолотых бумажных отходов или в другие системы для хранения. Во время проведения эксперимента вели визуальные наблюдения, которые показали, что образование накипи снижалось, и проводившиеся ранее регулярные промывки машины с использованием кислоты могли быть исключены.

Значения pH технологической воды до проведения эксперимента определяли в три различных дня в течение пяти месяцев, предшествовавших обработке пермуравьиной кислотой. Значения pH во время обработки пермуравьиной кислотой определяли в течение около 40 отдельных дней в течение первых девяти месяцев обработки. В Таблице 1 показано, что среднее значение pH в бумагоделательной системе увеличилось после начала обработки пермуравьиной кислотой. Это указывает на то, что имел место неожиданный эффект снижения образования карбонатной накипи при использовании пермуравьиной кислоты не из-за того, что снижалось значение pH в системе.

Таблица 1. pH до и во время обработки пермуравьиной кислотой

Среднее значение pH
До обработки Во время обработки
Конечный бассейн для бумажной массы 7,1 7,5
Машинный бассейн 7,0 7,4
Напорный ящик 7,4 7,9
Оборотная вода 7,5 8,1
Система 1 восстановления
волокна; подача
7,4 7,7
Система 1 восстановления
волокна; чистый фильтрат
7,2 7,6
Система 2 восстановления
волокна; подача
7,5 8,0
Система 2 восстановления
волокна; чистый фильтрат
7,2 8,0
Среднее значение 7,3 8,0

Даже если изобретение было описано со ссылками на варианты осуществления, которые в настоящее время кажутся наиболее практически применимыми и предпочтительными, следует понимать, что изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше, и что оно направлено на охват также различных модификаций и эквивалентных технических решений, подпадающих под объем действия прилагаемой формулы изобретения.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 67.
20.04.2014
№216.012.ba2a

Способ удаления печатной краски с макулатуры

Предложенное изобретение представляет способ удаления печатной краски с макулатуры, включающий стадии: a) превращения макулатуры с печатной краской в водную волокнистую суспензию бумажной массы в пульпере, где печатная краска отделяется от бумажной массы, b) осуществления флотации волокнистой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513386
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d5b3

Способ улучшения реологических свойств водной суспензии пигмента, диспергатора и его применение

Изобретение относится к способу улучшения реологических свойств водной суспензии пигмента в композициях для мелования бумаги. Способ включает добавление диспергатора к водной фазе суспензии, содержащей или пока не содержащей частицы пигмента. Диспергатор представляет водную дисперсию полимера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520485
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.09.2014
№216.012.f556

Композиция меловального пигмента и бумага или картон, имеющие покрытие из нее

Изобретение относится к композиции меловального пигмента для бумаги и/или картона. Композиция включает заменитель связующего в виде водной дисперсии стирол-акрилатного сополимера с содержанием твердого вещества 10-50%. Сополимер является продуктом свободнорадикальной эмульсионной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528639
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.12.2014
№216.013.126f

Способ изготовления бумаги

Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности. Удерживающая система, добавляемая в поток бумажной массы для производства бумаги или картона, включает водорастворимый катионный полимер и наноцеллюлозу. Компоненты удерживающей системы добавляют последовательно, сначала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536142
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1d69

Продукт для проклеивания бумаги

Изобретение относится к эмульсии для проклеивания бумаги, включающей проклеивающий агент на основе малеинированного растительного масла, который представляет собой малеинированный триглицерид и в котором по меньшей мере 50 масс.% от общего содержания жирных кислот в триглицеридах являются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538957
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.05.2015
№216.013.4d3b

Способ получения смеси хелатирующих агентов

Изобретение относится к способу получения смеси диэтоксисукцината аспарагиновой кислоты и производного аминокислоты общей формулы I, которая может найти применение в качестве хелатирующего агента. В формуле I n равно 1-10, m равно 0 или 1, a R представляет собой атом водорода или ион щелочного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551285
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.07.2015
№216.013.5b71

Способ регенерации катализатора

Настоящее изобретение относится к способу регенерации лантаноидного катализатора из синтеза диэтоксисукцината аспаргиновой кислоты. При этом способ включает контактирование источника карбонатов с раствором, содержащим ионы лантаноидов, образующиеся в ходе указанного синтеза, и хелатирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554950
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.11.2015
№216.013.8cae

Способ и система для обработки водных потоков

Изобретение относится к способу и системе для обработки водного потока, имеющего первую скорость потока и содержащего твердое вещество, обладающее первыми характеристиками осаждения, при этом способ включает добавление в водный поток модифицирующего агента в количестве, достаточном для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567621
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8caf

Способ и система для мониторинга свойств водного потока

Изобретение относится к способу и системе для мониторинга в режиме реального времени свойств водного потока технологического процесса. Способ включает обеспечение исходного водного раствора, происходящего из указанного процесса, при этом водный поток содержит твердые вещества, имеющие первые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567622
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.12.2015
№216.013.988f

Способ получения микроцеллюлозы

Изобретение относится к способу получения микроцеллюлозы, включающему a) подкисление волокнистого целлюлозного материала минеральной кислотой, b) промывку подкисленного целлюлозного материала водой, c) необязательно обезвоживание промытого целлюлозного материала и d) гидролиз промытого или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570675
Дата охранного документа: 10.12.2015
Показаны записи 1-8 из 8.
20.02.2014
№216.012.a1e6

Способ контролирования роста микроорганизмов в системах обработки волокнистой массы и бумаги

Изобретение может быть использовано для контролирования роста биопленки или микроорганизмов в водной системе, такой как система изготовления пульпы, бумаги или картона. Способ контролирования роста биопленки или микроорганизмов включает добавление галоидированного гидантоина в часть водной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507161
Дата охранного документа: 20.02.2014
25.08.2017
№217.015.988a

Предотвращение деградации крахмала при производстве целлюлозы, бумаги или картона

Изобретение относится к области обработки технических вод. Способ регулирования степени деградации крахмала в крахмалсодержащей производственной воде с производства целлюлюзы предусматривает обработку производственной воды биоцидной системой, содержащей ионы цинка и окисляющий или неокисляющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609245
Дата охранного документа: 31.01.2017
19.08.2018
№218.016.7db7

Композиция биоцида и способ обработки воды

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Композиция биоцида содержит биоцид и носитель, при этом биоцид растворим в носителе, который представляет собой пеногаситель и содержит полиэтиленгликолевый эфир жирной кислоты, причем композиция биоцида содержит 20-50% (масс./масс.) указанного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664302
Дата охранного документа: 16.08.2018
16.09.2018
№218.016.8856

Биоцидный состав и способ обработки воды

Группа изобретений относится к биоцидному составу и способу обработки воды с его использованием. Биоцидный состав содержит биоцид в мицелле. При этом указанная мицелла содержит блок-сополимер, представляющий собой полоксамер, четвертичное аммониевое стабилизирующее соединение и неокисляющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667076
Дата охранного документа: 14.09.2018
29.03.2019
№219.016.f695

Предотвращение образования бактериальных спор в размалывающей системе картоноделательной машины

Способ относится к предотвращению или замедлению образования бактериальных спор в размалывающей системе картоно- или бумагоделательной машины. Способ заключается в уменьшении содержания переходных металлов в размолотой массе до уровня, неблагоприятного для споруляции. Предпочтительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002405080
Дата охранного документа: 27.11.2010
02.10.2019
№219.017.d11e

Композиция умягчителя

Изобретение относится к композиции умягчителя для применения в производстве бумаги. Композиция умягчителя содержит умягчитель и кислотный материал, причем композиция умягчителя имеет значение относительной кислотности (RA), превышающее 0,05. Изобретение также относится к способу производства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700056
Дата охранного документа: 12.09.2019
22.01.2020
№220.017.f89e

Способ количественного мониторинга эндоспор в водной среде бумажных или картонных фабрик

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ количественного мониторинга бактериальных эндоспор в водной среде бумажных и картонных фабрик. Способ включает отбор двух водных проб промышленной водной среды; в первой пробе разрушают вегетативные формы бактерий путем нагрева не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711412
Дата охранного документа: 17.01.2020
01.02.2020
№220.017.fcdf

Способ обработки крахмала в процессах получения целлюлозы, бумаги и картона

Изобретение относится к способу обработки крахмала в процессах получения целлюлозы, бумаги и картона, в которых в качестве сырья используется волокнистый материал вторичной переработки. Волокнистый материал вторичной переработки превращают в пульпу в измельчителе. Полученный поток пульпы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712577
Дата охранного документа: 29.01.2020
+ добавить свой РИД