FI102394B - Menetelmä massan tuottamiseksi - Google Patents

Description

102394

Menetelmä massan tuottamiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä massan tuottamiseksi hakkeesta. Erityisen hyvin keksinnön mukainen 5 menetelmä soveltuu nykyaikaisella eräkeittotekniikalla valmistettavien massojen tuottamiseen. Erityisen edullisesti keksintö soveltuu ns. SuperBatch keitosta aiheutuvien massan ilmaongelmien ratkaisuun.

10 Eräällä selluloosatehtaalla havaittiin pesurin toiminnan olevan jostakin selittämättömästä syystä puutteellinen. Tutkittaessa syytä edellä mainittua ns. SuperBatch eräkeit-tolaitteistoa seuraavan pesurin toiminnassa havaittuihin ongelmiin havaittiin, että kaasupitoisuus, pääosin ilmapi-15 toisuus, ennen pesuria vaihteli välillä 10 - 20 %. Perin teisistä aiemman takniikan mukaisista eräkeittimistä poistetun massan ilmapitoisuus on vaihdellut välillä 3 - 5 %, joka ei sinällään aiheuta suurempia haittoja seuraaville massan käsittelyvaiheille. Kaasuongelmaa yritettiin rat-20 kaista korvaamalla keittimen purkua hoitava pumppu A.

AHLSTRÖM CORPORATION'in ns. AIRSEP keskipakopumpulla, joka on varustettu tehokkaalla kaasunerotuslaitteistolla. Samanlainen pumppu asennettiin myös pesurin syöttöpumpuksi.

4

Mitattaessa massan ilmapitoisuutta ennen pesuria yllättäen 25 havaittiin, että ilmapitoisuus oli pysynyt suunnilleen samana. Toisin sanoen muissa olosuhteissa tehokkaasti kaasua erottamaan kykenevä AIRSEP pumppu ei ollut kyennyt erottamaan kaasua massasta juuri ollenkaan.

30 Tämä havaintio antoi aiheen tutkia mainittua ns. SuperBatch keittoprosessia hieman tarkemmin. Mm. patenttijulkaisussa EP-A-0 520 452 tai FI-B-92224 kuvattu ns. SuperBatch erä-keitinlaitteisto koostuu eräkeittimistä syöttölaitteineen, mustalipeäsäiliöistä, valkolipeäsäiliöstä, purkusäiliöstä 35 ja pesureista. Laitteisto toimii siten, että hake syötetään syöttölaitteilla keittimeen, josta hakepalasten väleissä olevaa ilmaa poistetaan imurilla. Seuraavaksi keitin täyte- 2 102394 tään pohjasta päin alle sata-asteisella, edullisesti alhaisen saippuapitoisuuden omaavalla mustalipeällä. Mustalipeä esiläiranittää ja kyllästää hakkeen ja poistaa lopun ilman keittimestä. Seuraavassa vaiheessa keitin paineistetaan ja 5 massan esikäsittelemiseksi kuumalla mustelipeällä tätä pumpataan toisesta säiliöstä keittimeen samalla syrjäyttäen aiemmin syötetty imeytyslipeä. Keittonesteen syöttöä jatketaan pumppaamalla keittimeen kuumaa valkolipeää ja pienehkö määrä kuumaa mustalipeää. Lopuksi lämpötila keitti-10 messä nostetaan lopulliseen keittolämpötilaan höyryä hyväksikäyttäen. Keittoreaktioiden jatkuttua haluttuun keitto-asteeseen saakka syrjäytetään neste viileällä pesusuodok-sella, jolloin massan lämpötila laskee alle sadan asteen. Kun kaikki keittolipeä on syrjäytetty keittimestä keitetty 15 massa poistetaan keittimestä pumppaamalla purkusäiliöön. Purkusäiliöstä massa johdetaan pesulaitteeseen.

Vanhoissa SuperBatchia edeltävissä eräkeittoprosesseissa keittimestä oli kaasua aina poistettu. Keittimen yläpääty 20 oli varustettu tärpätin yms. kaasumaisena erottuvien reaktiotuotteiden poistoyhteellä, jota kautta myös ilma oli hakkeesta vähitellen keiton aikana poistunut. Jostakin syystä SuperBatch prosessia kuvaavissa patenteissa tai muissakaan julkaisuissa ei puhuta keiton aikaisesta kaasun-·. 25 poistosta. Kuten tunnettua hakkeessa on kaasua sekä hake- kappaleiden välisenä ns. vapaana kaasuna että kuituihin sitoutuneena kaasuna. Nyt eritoten SuperBatch prosessissa ja keittimessä poistetaan kaasua ainoastaan imemällä hake-täytön aikana ja impregnointivaiheen alussa syrjäyttämällä 30 lämpimällä mustalipeällä. Missään vaiheessa kuituihin si toutuneelle kaasulle ei anneta tilaisuutta poistua kuiduista. Tämä selittää paitsi korkean kaasupitoisuuden pesurille menevässä massassa että myös sen, että kaasua erottava AIRSEP pumppu ei pysty kaasua erottamaan. Koska suurin osa 35 kuituihin sitoutuneesta kaasusta on kuitujen sisällä, ei kaasua voidakaan poistaa keskipakovoimaa hyväksikäyttäen, millä periaatteella AIRSEP pumppu toimii. Ainoaksi mahdol- '1 3 10239* i lisuudeksi jää joko keittimeen syötettävän hakkeen tai keittimessä jo olevan hakkeen höyrykäsittely ennen keittoa, jolloin vesihöyry saadaan tunkeutumaan kuitujen onttoon sisätilaan saakka, jolloin kaasu vapautuu ja voidaan pois-5 taa vapaana kaasuna.

Etuna keksinnön mukaisen höyrykäsittelyn mukaanottamiselle SuperBatch- eräkeittoprosessiin on paitsi keitintä seuraa-vien laitteiden parempi toiminta johtuen pienemmästä mas- 10 sassa olevan kaasun määrästä myös itse keittotapahtuman tehostuminen, koska kuidut on tyhjennetty kaasusta, jolloin keittoneste pääsee huomattavasti tehokkaammin tunkeutumaan kuituihin.

15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että modi fioituun eräkeittoon tuotava tai keittimessä oleva hake esikäsitellään höyrystämällä, jolloin hakekappaleissa oleva kaasu poistuu höyryn korvatessa kaasun.

20 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa, 25 kuvio 2 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritus muodon mukaista laitteistoa, ja kuvio 3 esittää keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa.

30 Kuvion 1 mukainen laitteisto koostuu eräkeittimestä 10, hakkeen syöttölaitteista 20 keittimeen ja pumpusta 30, jolla keitetty massa poistetaan keittimestä. Keitin 10 on muodostunut pääosin sylinterimäisestä vaipasta 12, johon on kuitenkin järjestetty ns. keittokiertosihdit 14 ja 16, 35 joiden kautta hoidetaan keittolipeän kierrätys keittimessä ja lisäksi myös vapaan kaasun poisto tavanomaisessa SuperBatch prosessissa. Syöttölaitteena 20 esitetään yksinker- 4 102394 täinen ruuvisyötin, joskin useampiportaisiakin syöttimiä voidaan käyttää. Olennaista keksinnön kuvatulle suoritusmuodolle kuitenkin on se, että keittimeen 10 syötettävän hakkeen höyrykäsittely suoritetaan mainittujen syöttölait-5 teiden yhteydessä. Kuviossa on esitetty, kuinka höyry syötetään yhteestä 22 ruuvisyöttimeen 20 ja kuiduista syrjäytyvä kaasu poistetaan yhteestä 24 syöttimen toisesta päästä. Edullista on syöttää höyry kuvion esittämällä tavalla ruuvin poistopäähän ja poistaa kaasu ruuvin vastakkaisesta 10 päästä, mutta myös toki on mahdollista järjestää yhteet päinvastoinkin eli niin, että höyryn syöttösuunta on sama kuin hakkeen kulkusuunta syöttimessä.

On myös mahdollista järjestää useammassa vaiheessa mainittu 15 höyrykäsittely, jolloin syöttölaitteet on edullisesti kyt ketty toisiinsa vaikkaka lokerosyöttimen tyyppisillä sulku-laitteilla, jotka annostelevat hakkeen seuraavaan syöttö-portaaseen. Höyrykäsittely voidaan tällöin suorittaa joko yhdessä tai useammassa syöttöportaassa.

20

Kuviossa 2 esitetään keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, jossa eräkeittimeen 10 kuuluu vielä ns. alasihti 18. Tässä keittimessä höyrykäsittely on ajateltu suoritettavaksi niin, että sekä ala- 18 että 25 yläsihdin 14 kautta syötetään höyryä keittimeen ja vapautu nut kaasu poistetaan keskisihdin 16 kautta imemällä jo SuperBatch keittimestä tunnetun imurin 40 avulla. Toinen mahdollisuus on syöttää höyryä ainoastaan keittimen alaosasta ja poistaa vapautunut kaasu keski- ja/tai yläsihdin 30 kautta keittimestä.

Kuviossa 3 esitetään keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, jossa syöttölaite 20' on järjestetty syöttämään haketta keittimeen 10 erityisesti 35 tarkoitusta varten järjestetyn höyrykäsittelyastian 50 kautta, jossa astiassa kaasu vapautetaan kuiduista.

Claims (3)

5 102394 Kuten edellä olevista kaavamaisista esimerkeistä käy ilmi, pystytään keksinnöllä ratkaisemaan SuperBatch keittoproses-* siä vaivaavat kaasuongelmat samalla parantaen itse keitto- tapahtumaa. Edellä esitetyistä esimerkeistä on huomattava, 5 että niillä ei millään muotoa ole tarkoitus rajata keksintöä siitä, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa. Siten on selvää, että täydelliseen eräkeittolaitteis-toon kuuluu tavallisimmin useita eräkeittimiä kutakin pur-kusäiliötä kohti. Samoin laitteistoon kuuluu myös kemikaali) lien kierrätykseen ja talteenottoon liittyviä säiliöitä ja akkuja, mutta niitä ei ole tässä tarkemmin kuvattu, koska niillä ei ole vaikutusta keksintöön. 15

1. Menetelmä massan tuottamiseksi ns. SuperBatch prosessilla, jossa a) hake syötetään syöttölaitteilla keittimeen, jossa hake-palasten väleissä olevaa ilmaa poistetaan imurilla, 20 b) täytetään keitin pohjasta päin mustalipeällä, joka esi- lämmittää ja kyllästää hakkeen ja poistaa lopun ilman keit-timestä, c) paineistetaan keitin ja massan esikäsittelemiseksi kuumalla mustelipeällä tätä pumpataan keittimeen samalla syr- 25 jäyttäen aiemmin syötetty mustalipeä d) syötetään keittoneste pumppaamalla keittimeen kuumaa valkolipeää ja pienehkö määrä kuumaa mustalipeää, e) nostetaan lämpötila keittimessä lopulliseen keittolämpö-tilaan höyryä hyväksikäyttäen, 30 f) syrjäytetään keittoneste keittoreaktioiden jatkuttua haluttuun keittoasteeseen saakka viileällä pesusuodoksella, g) poistetaan keitetty massa keittimestä pumppaamalla se purkusäiliöön, tunnettu siitä, että 35 ennen vaihetta b) hake höyrykäsitellään hakepalasten kui tuihin sitoutuneen kaasun vapauttamiseksi kuiduista. 6 102394

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyrykäsitellään hake keittimessä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että höyrykäsitellään hake ennen keitintä joko syöttölaitteita hyväksikäyttäen tai järjestämällä erityinen höyrykäsittelyastia käsittelyä varten. 7 102394