FI103814B - Method and apparatus for producing pulp - Google Patents
Method and apparatus for producing pulp Download PDFInfo
- Publication number
- FI103814B FI103814B FI951399A FI951399A FI103814B FI 103814 B FI103814 B FI 103814B FI 951399 A FI951399 A FI 951399A FI 951399 A FI951399 A FI 951399A FI 103814 B FI103814 B FI 103814B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- digester
- gas
- chips
- gas space
- space
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
103814103814
Menetelmä ja laitteisto massan tuottamiseksiMethod and apparatus for producing pulp
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto massan tuottamiseksi hakkeesta. Erityisen hyvin keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto sovel-5 tuu nykyaikaisella syrjäytyseräkeittotekniikalla (esim. RDH, SuperBatch, Ener- batch) valmistettavien massojen tuottamiseen. Erityisen edullisesti keksintö soveltuu mainituista eräkeitoista aiheutuvien massan kaasuongelmien ratkaisuun.The present invention relates to a method and apparatus for producing pulp from wood chips. The method and apparatus according to the invention are particularly well suited for producing pulps produced by modern displacement batch cooking techniques (e.g., RDH, SuperBatch, Energatch). The invention is particularly suitable for solving pulp gas problems caused by said batch soups.
Lähtökohtana keksinnöllemme on eräällä selluloosatehtaalla havaittu ongelma, 10 joka ilmeni siten, että jatkuvatoimisen ns. Kamyr-keiton yhteydessä ongelmitta käytetyn pesurin toiminta oli jostakin selittämättömästä syystä puutteellinen syrjäytyseräkeittoprosessin jälkeen. Tutkittaessa syytä edellä mainitun pesurin toiminnassa havaittuihin ongelmiin havaittiin, että massan kaasupitoisuus, pääosin ilmapitoisuus, ennen pesuria vaihteli välillä 10-20 %. Sekä jatkuvista keitti-15 mistä että perinteisistä aiemman tekniikan mukaisista eräkeittimistä poistetun massan ilmapitoisuus on vaihdellut välillä 3 - 5 %, joka ei sinällään aiheuta suurempia haittoja seuraaville massan käsittelyvaiheille. Kaasuongelma yritettiin ratkaista mainitulla tehtaalla korvaamalla keittimen purkua hoitava pumppu A. AHLSTRÖM CORPORATION1^ ns. AIRSEP™ keskipakopumpulla, joka on va-20 rustettu tehokkaalla kaasunerotuslaitteistolla. Samanlainen pumppu asennettiin myös pesurin syöttöpumpuksi. Mitattaessa massan ilmapitoisuutta ennen pesuria : yllättäen 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.The starting point of our invention is the problem found at a cellulose mill 10, which appeared in the sense that For some unexplained reason, the Kamyr soup was used without problems after the displacement batch cooking process. When examining the cause of the problems encountered in the operation of the above scrubber, it was found that the gas content of the pulp, mainly air, before the scrubber ranged from 10 to 20%. The air content of the pulp discharged from both continuous kitchen and conventional prior art batch digesters has varied between 3 and 5%, which in itself does not cause any greater disadvantages for subsequent pulping steps. An attempt was made to solve the gas problem at the said plant by replacing the A. AHLSTRÖM CORPORATION1 ^ ns pump which disassembles the digester. AIRSEP ™ centrifugal pump equipped with powerful gas separation equipment. A similar pump was also installed as a scrub feed pump. When measuring the air content of the pulp before the washer: it was surprisingly found that the air content had remained approximately the same. In other words, in other circumstances, the AIRSEP ™ pump, which was capable of effectively separating the gas, had hardly been able to separate the gas from the mass at all.
25 Tämä havainto antoi aiheen tutkia mm. mainittua syrjäytyseräkeittoprosessia ; hieman tarkemmin. Mm. patenttijulkaisussa EP-A-0 520 452 tai FI-B-92224 kuvattu eräkeitinlaitteisto koostuu eräkeittimistä syöttölaitteineen, mustalipeäsäi-liöistä, valkolipeäsäiliöstä, purkusäiliöstä ja pesureista. Laitteisto toimii siten, että 30 hake syötetään syöttölaitteilla keittimeen, josta hakepalasten väleissä olevaa ilmaa poistetaan imurilla. Seuraavaksi keitin täytetään pohjasta päin alle sata-asteisella, edullisesti alhaisen saippuapitoisuuden omaavalla mustalipeällä. Mus- 103814 2 t talipeä esilämmittää ja kyllästää hakkeen ja poistaa lopun ilman keittimestä. Seuraavassa vaiheessa keitin paineistetaan ja massan esikäsittelemiseksi kuumalla mustelipeällä tätä pumpataan toisesta säiliöstä keittimeen samalla syrjäyttäen aiemmin syötetty impregnointilipeä. Keittonesteen syöttöä jatketaan pumppaa-5 maila keittimeen kuumaa valkolipeää ja pienehkö määrä kuumaa mustalipeää. Lopuksi lämpötila keittimessä nostetaan lopulliseen keittolämpötilaan höyryä hyväksikäyttäen. Keittoreaktioiden jatkuttua haluttuun keittoasteeseen saakka syrjäytetään neste viileällä pesusuodoksella, jolloin massan lämpötila laskee alle sadan asteen. Kun kaikki keittolipeä on syrjäytetty keittimestä keitetty massa 10 poistetaan keittimestä pumppaamalla purkusäiliöön. Purkusäiliöstä massa johdetaan pesulaitteeseen.25 This finding led to the study of e.g. said displacement batch cooking process; a little more closely. The batch digester apparatus described in, inter alia, EP-A-0 520 452 or FI-B-92224 consists of batch diggers with feeders, black liquor tanks, white liquor reservoir, discharge container and washers. The apparatus operates by feeding the chips 30 to the digester with feeders, from which the air between the chips is removed by a vacuum. Next, the kettle is filled from the bottom with less than 100 degrees, preferably low soap black liquor. Mus- 103814 2 t Talsi pre-heats and saturates the chips and removes the rest of the air from the kettle. In the next step, the kettle is pressurized and, to pre-treat the pulp with hot ink liquor, it is pumped from another container into the digester while displacing the impregnation liquor previously fed. The supply of cooking liquid is continued by pumping 5 clubs of hot white liquor and a small amount of hot black liquor into the digester. Finally, the temperature in the digester is raised to the final digestion temperature using steam. As the cooking reactions continue to the desired boiling point, the liquid is replaced by a cool washing filtrate, whereby the pulp temperature drops below 100 degrees. After all cooking liquor has been displaced from the digester, the cooked mass 10 is removed from the digester by pumping it into a discharge container. From the discharge tank, the mass is led to the washer.
Vanhoissa, nykyisiä keittomenetelmiä edeltävissä eräkeittoprosesseissa keittimestä oli kaasua aina poistettu. Keittimen yläpääty oli varustettu tärpätin yms. kaa-15 sumaisena erottuvien reaktiotuotteiden poistoyhteellä, jota kautta myös ilma oli hakkeesta vähitellen keiton aikana poistunut. Toisin sanoen, eräkeitin täytettiin perinteisesti kokonaan hakkeella, mutta keitintä ei täytetty impregnointi-/lämmi-tysnesteellä kokonaan, vaan keittimeen jätettiin jo nestetäyttövaiheessa kaasutila. Toisin sanoen ilmatilaan jäi hakekappaleita, joita ei impregnoitu tehokkaasti 20 upottamalla ne mustalipeään, vaan niiden annettiin odottaa sitä, että nestekierto-jen avulla ja aikana niiden päälle pumpataan keittolipeää. Lopputuloksena oli se, että ilmatilaan jäänyt osa hakkeesta ei ole yhtä tehokkaasti impregnoitu eikä niinollen myöskään keity samalla tavalla kuin kunnolla keittimen alemmissa osissa impregnoitu hake. Toisin sanoen, perinteisissä eräkeitoissa keittimestä 25 poistettavassa massassa on kahta eri jaetta. Impregnoitua keitettyä massaa ja impregnoimatonta keitettyä massaa. Tämä massanlaatuun suoraan vaikuttava • ongelma on poistettu moderneissa keittoprosesseissa täyttämällä keitin kokonaisuudessaan lipeällä ja pitämällä se täynnä koko keiton ajan, mutta uusi, kaasuongelma, on astunut tilalle. Tunnetusti liiallinen kaasu aiheuttaa ongelmia 30 lähestulkoon kaikissa massan käsittelyvaiheissa, etenkin pesussa ja suopaa sisältävien suodosten käsittelyssä vaahtoamisen muodossa.In old batch cooking processes prior to current cooking methods, the gas was always degassed. The upper end of the digester was equipped with an outlet for the removal of turpentine and similar reaction products, which also gradually removed air from the chips during cooking. In other words, the batch digester has traditionally been completely filled with chips, but the digester has not been completely filled with impregnation / warming fluid, but has already been left with a gas space during the liquid filling stage. In other words, chips remained in the airspace, which were not impregnated effectively by immersing them in black liquor, but were allowed to wait for the liquids to circulate and during the process soaked with cooking liquor. The end result was that a portion of the chips remaining in the airspace was not as effectively impregnated, nor did it develop in the same way as a properly impregnated chips in the lower parts of the digester. In other words, in traditional batch soups, the pulp to be removed from the digester 25 has two different fractions. Impregnated boiled pulp and non-impregnated boiled pulp. This problem, which has a direct impact on pulp quality, has been eliminated in modern cooking processes by filling the machine completely with lye and keeping it full throughout the cooking process, but a new gas problem has taken its place. It is known that excessive gas causes problems in almost all pulp treatment steps, particularly in washing and handling of sludge-containing filtrates in the form of foaming.
3 1038143, 103814
Konventionaalisissa eräkeittoprosesseissa keittimen tyhjennyksessä käytetty kuu-mapusku on merkittävästi edesauttanut ilman erottumista. Koska kuitenkin kuu-mapuskusta on nykyaikaisissa keittomenetel missä luovuttu johtuen mm. siitä, että keitintä purettaessa tapahtuva nopea paineen aleneminen massan ollessa 5 korkeassa lämpötilassa aiheuttaa käytännössä noin 20 %:n luokkaa olevan massan lujuuden heikkenemisen, ei siitäkään ole apua kaasuongelman ratkaisuun.In conventional batch cooking processes, the firing shot used in emptying the digester has significantly facilitated air separation. However, because of the heat of the moon, modern cooking methods have been abandoned due to e.g. the fact that the rapid reduction in pressure at the high temperature during the disassembly of the kettle causes a practically 20% decrease in the strength of the pulp does not help in solving the gas problem.
Sen enempää syrjäytyseräkeittoprosessia kuvaavissa patenteissa kuin muissakaan nykyaikaisia eräkeittoprosesseja käsittelevissä julkaisuissa ei puhuta keiton aikai-10 sesta kaasunpoistosta, eikä kaasuongelmaa edes ole tiedostettu. Tosin keittimessä on paineensäätöventtiili, jolla paine pidetään halutulla alueella, mutta venttiili on yhdistetty keittimen kaulaosaan, johon merkittävää kaasun erottumista ei pääse tapahtumaan sekä tilan pienuuden että pienen poikkileikkauspinta-alan ansiosta.Neither the patents describing the displacement batch cooking process nor other publications dealing with modern batch cooking processes speak of early degassing of the cooking process, and the gas problem is not even acknowledged. Although the digester has a pressure control valve to keep the pressure within the desired range, the valve is connected to the neck portion of the digester, where significant gas separation cannot occur due to both the small space and the small cross-sectional area.
1515
Kuten tunnettua hakkeessa on kaasua sekä hakekappaleiden välisenä ns. vapaana kaasuna että kuituihin sitoutuneena kaasuna. Nyt eritoten syrjäytyseräkeit-toprosessissa ja -keittimessä poistetaan kaasua ainoastaan imemällä haketäytön aikana ja impregnointivaiheen alussa syrjäyttämällä lämpimällä mustalipeällä.As is known in wood chips, there is a gas and a so-called gas between the chips. as the free gas and as the gas bound to the fibers. Now, in particular, the displacement batch process and digester are degassed only by suction during chipping and at the beginning of the impregnation step by displacement with warm black liquor.
20 Missään vaiheessa kuituihin ja hakekappaleisiin sitoutuneelle kaasulle ei anneta tilaisuutta poistua kuiduista ja hakekappaleista. Tämä selittää, paitsi korkean » kaasupitoisuuden keittimestä poistuvassa ja jopa pesurille menevässä massassa, myös sen, että kaasua erottava AIRSEP™ pumppu ei pysty kaasua erottamaan. Koska suurin osa kuituihin sitoutuneesta kaasusta on kuitujen sisällä, ei kaasua 25 voidakaan poistaa keskipakovoimaa hyväksikäyttäen, millä periaatteella AIRSEP™ pumppu toimii.20 At no time shall the gas bound to the fibers and chips be allowed to leave the fibers and chips. This explains not only the high gas content in the pulp leaving the digester and even going to the scrubber, but also that the gas-separating AIRSEP ™ pump is unable to separate the gas. Since most of the gas bound to the fibers is contained within the fibers, it is not possible to remove the gas by centrifugal force, which is how the AIRSEP ™ pump works.
••
Vielä eräs seikka, joka viittaa siihen, että kaasunpoistoa tarvittaisiin myös syr-jäytyseräkeittoprosesseissa on se, että tärpättikaasuja ei saada talteen enää käy-30 tännöllisesti katsoen ollenkaan. Kysymyksessä on toisaalta menetetty sivutuote ja esimerkiksi keittimien ympäristöön leviävät hajuhaitat, koska mainitut kaasut erottuvat ainakin osittain keitintä kaasua erottavalla pumpulla purettaessa pum- 103814 4 pun kaasunpoistoon ja voivat levitä siitä ympäristöön aiheuttaen pahimmillaan palovaaran. Toisaalta kyseessä on myös potentiaalinen riskitekijä keiton jälkeisissä prosesseissa, koska tärpätti vettä kevyempänä saattaa kelluttaa kuituja täytettyään kuidun onton sisätilan.Another point which suggests that degassing would also be required in the displacement batch cooking processes is that virtually no recoverable gas is recovered. On the other hand, there is a lost by-product and, for example, odors spreading around the digesters, since said gases are at least partially separated by a gas separating pump into the degassing of the pump and may at most spread to the environment causing a fire hazard. On the other hand, it is also a potential risk factor in post-cooking processes, since turpentine lighter than water may float fibers after filling the hollow interior of the fiber.
55
Eräs mahdollisuus on joko keittimeen syötettävän hakkeen tai keittimessä jo olevan hakkeen höyrykäsittely ennen keittoa, jolloin vesihöyry saadaan tunkeutumaan sekä hakekappaleissa olevien kuitujen välisiin tiloihin että kuitujen onttoon sisätilaan saakka, jolloin kaasu vapautuu ja voidaan poistaa vapaana 10 kaasuna, kuten Fl- patenttihakemuksessa 950314 on kuvattu.One possibility is either steam treatment of the chips fed to the digester or of the chips already in the digester before cooking, allowing water vapor to penetrate both the spaces between the fibers in the chips and into the hollow space of the fibers to release and remove
Eräs toinen tapa, käytettynä joko yksinään tai edellämainitun höyrykäsittelyn kanssa, on järjestää keittimeen hakkeen lämmityksen ja impregnoinnin jälkeen tilaa erottuvalle kaasulle, jolloin keittimestä voidaan poistaa kaasua aina keit-15 toon saakka tai jopa sen aikana. Toisin sanoen, järjestämällä keittimeen kaasutila pyrkii kuiduissa ja hakekappaleissa oleva kaasu pienemmän osapaineen alueelle, jolloin kaasu kerääntyy itsestään mainittuun kaasutilaan ja on sieltä poistettavissa.Another way, whether used alone or with the steam treatment mentioned above, is to provide space for a gas that separates after heating and impregnating the chips, whereby the gas can be degassed up to or even during cooking. In other words, by providing a gas space in the digester, the gas in the fibers and chips tends to reach a lower partial pressure, whereby the gas spontaneously accumulates in said gas space and can be removed therefrom.
20 Etuna keksinnön mukaisen kaasunerotuksen mukaanottamiselle syrjäytyseräkeit-toprosessiin on paitsi keitintä seuraavien laitteiden parempi toiminta johtuen pienemmästä massassa olevan kaasun määrästä myös itse keittotapahtuman tehostuminen, koska hakekappaleissa kuitujen välillä oleva kaasu on erottunut massasta ja kuidut on ainakin osittain tyhjennetty kaasusta, jolloin keittoneste 25. pääsee huomattavasti tehokkaammin tunkeutumaan kuituihin.The advantage of incorporating the gas separation according to the invention in the displacement batch process is not only better operation of the apparatus following the digester due to the reduced amount of gas in the pulp but also the cooking process itself, since gas between fibers is separated from pulp and to penetrate the fibers more effectively.
: Lisäksi kannattaa huomata, että keitossa pyritään keiton tasaisuuden parantami seksi ja saannon parantamiseksi alhaiseen neste-puu suhteeseen, jolloin keittimen vajautus luonnollisesti pienentää mainittua neste-puu suhdetta. Samoin 30 lämmitysenergian tarve pienenee kokonaisuutena, koska lopulliseen keittolämpö-tilaan lämmitettävää nestettä on merkittävästi vähemmän. Tämä siitä huolimatta, että kaasunerotuksessa hukataan jonkin verran lämpöä.: Also, it is worth noting that the cooking aims to improve the smoothness of the cooking and to improve the yield to a low liquid-wood ratio, whereby the deficiency of the digester naturally reduces said liquid-wood ratio. Similarly, the need for heating energy as a whole is reduced because there is significantly less liquid to be heated to the final cooking space. This is despite the fact that some heat is lost in gas separation.
5 1038145, 103814
Edellä mainitun kaasuongelman ratkaisevalle, tämänkertaisen keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle tunnusmerkilliset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.Characteristic features of the method and apparatus for solving the above gas problem according to the present invention will be apparent from the appended claims.
5 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa, kuvio 2 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa, ja 10 kuvio 3 esittää keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa.In the following, the method and apparatus of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 illustrates apparatus according to a preferred embodiment of the invention; Figure 2 illustrates apparatus according to another preferred embodiment;
Kuvion 1 mukainen laitteisto koostuu eräkeittimestä 10, hakkeen syöttölaitteista 40 keittimeen ja pumpusta 60, jolla keitetty massa poistetaan keittimestä 10.The apparatus of Fig. 1 consists of a batch digester 10, a chip feeder 40 to a digester and a pump 60 for removing cooked pulp from the digester 10.
15 Keitin 10 on muodostunut pääosin sylinteri mä isestä vaipasta 12, johon on järjestetty ns. keittokiertosihdit 14 ja 16, joiden kautta hoidetaan mm. keittolipeän kierrätys keittimessä 10 ja lisäksi mahdollisesti myös vapaan kaasun poisto tavanomaisessa syrjäytyseräkeittoprosessissa. Kiertosihti 14 on tavallisimmin keittimen 10 keskilinjan alapuolella ja kiertosihti 16 ns. syrjäytyssihti suhteellisen 20 lähellä keittimen 10 huippua. Kuviossa kiertosihdin 16 on esitetty sijoittuvan keittimen puolipallomaiseen kansiosaan. Edullisesti sihti 16 sijoittuu aivan keitti-• men huippuun, jolloin syrjäytystapahtuman aikana kaikki syrjäytettäväksi aiottu lipeä saadaan painettua pois keittimestä 10. Olennaisesti kiertosihdin 14 kohdalla keittimen 10 ulkopuolella kiertää rengasmainen kokoojaputki 18, joka on 25 liitetty muutamalla yhdysputkella 20 kiertosihdin 14 keittimen 10 sisätilasta erottamaan tilaan. Kokoojaputkeen 18 on liitetty pumppuineen 21 kierrätysputki : 22, johon tarvittaessa on järjestetty lämmönvaihdin (ei esitetty) tai suora höyryn syöttö (ei esitetty). Kierrätysputki 22 johtaa sihdin 14 avulla erotettua nestettä ylemmälle kiertosihdille 16 ja keittimen 10, tässä tapauksessa kartiomaisen, 3C pohjaosan ympärille järjestettyyn rengasmaiseen jakoputkeen 24, josta neste puolestaan syötetään syöttöputkilla 26 keittimeen 10. Keittimen 10 pohjaosaan on myös järjestetty syöttöputki 28, jolla keittimeen 10 syötetään kulloisessakin 103814 6 vaiheessa tarvittavaa käsittelynestettä. Vastaavasti ylemmän kiertosihdin 16 yhteyteen on järjestetty poistoputkisto 30, jonka kautta keittimestä 10 poistetaan eriasteisia lipeitä keittokäsittelyn eri vaiheista. Edelleen keitin 10 on varustettu kaasunpoistolaitteilla, joilla keittimen täyttövaiheessa kaasua poistetaan. Näihin 5 kaasunpoistolaitteisiin kuuluvat jo edellä mainitut kiertosihdit 14 ja 16 sekä näihin yhdistetty putkisto 32, ja tarvittaessa mainittuun putkistoon 32 yhdistetty imuri 34.The digester 10 is mainly formed by a cylindrical jacket 12, which is provided with a so-called. cooking strainers 14 and 16, through which e.g. recycling the cooking liquor in the digester 10 and possibly also removing free gas in the conventional displacement batch cooking process. The rotary screen 14 is usually below the center line of the digester 10 and the rotary screen 16 is so-called. displacement screen relatively 20 near the top of the digester 10. In the figure, the rotary screen 16 is shown to be located in the hemispherical lid portion of the digester. Preferably, the screen 16 is located at the very top of the kitchen, so that during the displacement process, all of the slurry to be displaced can be pressed out of the digester 10. Essentially at rotary screen 14, the annular collector tube . Connected to the manifold 18 with pumps 21 are a recycle pipe 22, which, if necessary, is provided with a heat exchanger (not shown) or a direct steam supply (not shown). The recirculating tube 22 feeds the liquid separated by means of strainer 14 to an upper circulation sieve 16 and an annular manifold 24 arranged around the bottom of the digester 10, in this case a conical 3C, from which the liquid is in 103814 Treatment fluid required in 6 steps. Similarly, an outlet pipe 30 is provided in connection with the upper circulation strainer 16, through which liquids of various degrees are removed from the digester 10 from the various stages of cooking. Further, the digester 10 is provided with degassing devices for degassing the digester. These 5 degassing devices include the aforementioned circulating screens 14 and 16 and the piping 32 connected thereto, and, if necessary, a vacuum 34 connected to said piping 32.
Itse asiassa kaikki edellä kerrottu kuuluu ns. syrjäytyseräkeittimen tavanomaiseen 10 rakenteeseen. Keksintömme erään edullisen suoritusmuodon mukaan on kierrä-tysputki 22 varustettu haaraputkella 36, johon on järjestetty venttiili 38. Haara-putki 36 johtaa edullisesti nesteenpoistoputkistoon 30. Syöttölaitteena 40 esitetään yksinkertainen ruuvisyötin, joskin useampiportaisiakin syöttimiä voidaan käyttää. Syöttölaitteen 40 ja keittimen 10 välille on järjestetty sulkulaite 42, 15 tavallisimmin palloventtiili, jolla keitin 10 suljetaan kaasutiiviisti sen jälkeen, kun se on täytetty hakkeella. Sulkulaitteen 42 ja keittimen 10 välille on tässä suoritusmuodossa järjestetty syöttöputki 44 ns. keittimen kaula, jonka sisäpuolelle on järjestetty sihtipinta 46. Syöttöputkeen 44 on myös liitetty yhde 48 kaasun poistamiseksi putkesta 44 sihtipinnan 46 läpi niin, että yhteeseen 48 ei pääse 20 hakekappaleita. Yhteeseen 48 on järjestetty venttiili 50, jonka avulla pidetään tietty paine-ero keittimen 10 ja kaasunpoiston välillä. Poistettavat kaasut johdetaan esimerkiksi tunnetun tekniikan mukaiseen tärpätin talteenottoon tai vastaavaan. Koska kuitenkin useimmissa tavanomaisissa kaasunkeräysjärjestelmissä vallitsee, tavallisesti ns. toisen lipeäakun, luokkaa 2-3 baria oleva vastapaine, 25 on edullista järjestää mahdollisuus poistaa keittimestä 10 kaasua mainitun yhteen 48 kautta myös olennaisesti atmosfääriseen tilaan, jolloin yhdettä 48 voi-: daan käyttää kaasunerotukseen myös ennen keittimen 10 paineistamista.In fact, all of the above is a so-called. to the conventional 10 batch digester. According to a preferred embodiment of our invention, the recirculation tube 22 is provided with a branch tube 36 provided with a valve 38. The branch tube 36 preferably leads to a fluid discharge conduit 30. A single screw feeder is shown as the feeder 40, although multi-stage feeders may be used. Between the feeder 40 and the digester 10, a shut-off device 42, 15 is provided, usually a ball valve, by means of which the digester 10 is closed gas tightly after being filled with chips. In this embodiment, a so-called feed tube 44 is provided between the closing device 42 and the digester 10. a neck of the digester having a screening surface 46 provided inside thereof. A feeder 48 is also provided with a connector 48 for removing gas from the tube 44 through the screening surface 46 so that no chips 20 reach the connection 48. The valve 48 is provided with a valve 50 to maintain a certain pressure difference between the digester 10 and the degassing. For example, the gases to be removed are led to a recovery of turpentine according to prior art or the like. However, since most conventional gas collection systems are prevalent, so-called "gas" systems are usually used. it is preferable to provide a second alkaline backpressure of the order of 2 to 3 bar to provide gas from the digester 10 via said one 48 also to a substantially atmospheric space, whereby the vent 48 can also be used for gas separation prior to pressurizing the digester 10.
Edellä kuvattu laitteisto toimii siten, että hake syötetään syöttölaitteilla 40 keitti-30 meen 10, josta hakepalasten väleissä olevaa ilmaa poistetaan edullisesti imurilla 34, joka on kytketty yhteyteen yhden tai useamman kiertosihdin 14, 16 kanssa. Keittimen 10 täytyttyä suljetaan keitin 10 sulkulaitteella 42. Seuraavaksi keitin 7 103814 10 täytetään kokonaisuudessaan putken 28 kautta syötettävällä alle sata-asteisel-la, edullisesti alhaisen saippuapitoisuuden omaavalla mustalipeällä. Mustalipeä esilämmittää ja kyllästää hakkeen ja poistaa lopun vapaan ilman keittimestä 10. Tämän jälkeen mustalipeän annetaan lämmittää ja impregnoida haketta jonkin 5 aikaa, noin 5-30 minuuttia, edullisesti 5-15 minuuttia, riippuen mm. hakkeen lämpötilasta. Tässä vaiheessa lipeää kierrätetään keittimessä 10 siten, että sitä imetään kiertosihdiItä 14 pumpulla 21, jolla se edelleen pumpataan kierrätysput-kessa olevan lämmönvaihtimen (ei esitetty) tai höyrynsyötön (ei esitetty) kautta sekä ylemmän kiertosihdin 16 että syöttöputkiston 24 kautta takaisin keittimeen 10 10. Sen jälkeen keittimestä vajautetaan nestettä, kuvion suoritusmuodossa siten, että suljetaan kierrätysputken 22 venttiilit 23 ja 25 ja avataan haaraputken 36 venttiili 38 ja annetaan kiertonesteen virrata sen kautta poistoputkistoon 30, josta yhteys kiertosihdille 16 on luonnollisesti katkaistu venttiilillä 31. Nestettä poistetaan sen verran, että keittimen 10 yläosaan muodostuu selkeä kaasutila G, 15 edullisesti noin 5 - 15 % keittimen tilavuudesta. Nestettä poistettaessa keittimen paine laskee niin, että kaasujen erottuminen hakkeesta tehostuu ja syntynyt tila täyttyy erottuneilla kaasuilla ja/tai höyryllä. Erään suoritusmuodon mukaan voidaan jopa ajatella nestettä kierrätettävän keittimessä niin, että keittimen vajau-tuksen jälkeen venttiili 38 suljetaan ja venttiili 25 avataan ja pumpulla 21 pum-20 pataan nestettä sihdiltä 14 pelkästään keittimen yläosaan, jonka sihti 16 on edullisesti kaasutilassa G. Nestepinta vajautuksen jälkeen on näytetty kuviossa kirjaimella S. Keittimen nestetäytöstä on aina seurauksena se, että hake painuu jonkin verran kasaan. Siten edellä kuvattu vajautus ei välttämättä jätä yhtään haketta kaasutilaan G, vaan kaikki hake pysyy edelleen nesteen ympäröimänä. 25 Keittimen 10 yläpääty on varustettu kaasunpoistolaitteella, joka voi olla järjestetty joko keittimen kanteen tai keittimen täyttöputkeen 44 (esitetty kuviossa).The apparatus described above operates by supplying the chips with feeders 40 to the kitchen 30, from which air is preferably removed between the chips by means of a vacuum 34 connected to one or more of the circulation strainers 14, 16. After the digester 10 is filled, the digester 10 is closed with a closing device 42. Next, the digester 7 103814 10 is completely filled with less than 100 degree black liquor, preferably low soap content, fed through the tube 28. The black liquor preheats and saturates the chips and removes the remaining free air from the stove 10. The black liquor is then allowed to heat and impregnate the chips for a period of 5 minutes, about 5 to 30 minutes, preferably 5 to 15 minutes, depending e.g. the temperature of the chips. At this point, the liquor is circulated in the digester 10 so that it is sucked from the circulation screen 14 by a pump 21, which is further pumped through a heat exchanger (not shown) or steam supply (not shown) in the recycle pipe to both the upper circulation screen 16 and the feed pipe 24. fluid from the digester, in the embodiment of the figure, by closing the valves 23 and 25 of the recirculation pipe 22 and opening the valve 38 of the branch pipe 36 and allowing the circulating fluid to flow therethrough to the discharge conduit 30 a clear gas space G, preferably about 5 to 15% by volume of the digester, is formed at the top. As the fluid is removed, the pressure in the digester decreases so that the separation of gases from the chips is enhanced and the space created is filled with separated gases and / or steam. According to one embodiment, liquid can even be conceived in a recirculating digester such that after the digester is deflated, valve 38 is closed and valve 25 is opened and pump 21 pum-20 pours liquid from strainer 14, shown in the figure with the letter S. The liquid filling of the digester always results in some chipping of the chips. Thus, the aforementioned deflation does not necessarily leave any chips in the gas space G, but all chips remain still surrounded by the liquid. The upper end of the digester 10 is provided with a degassing device which may be provided either on the digester cover or on the digester filler pipe 44 (shown in the figure).
: Edullisesti poistolaitteeseen kuuluu sihtilaite 46, jolla estetään hakekappaleiden pääsy kaasunpoistoon. Lisäksi poistolaitteeseen kuuluu paine-eron perusteella toimiva venttiili 50, jonka avulla säädellään keittimestä 10 poistettavan kaasun 30 määrää/keittimen 10 painetta. Toisin sanoen säädetään paine kaasutilassa sellaiseksi, että kaasun erottuminen massasta varmistuu. Seuraavassa vaiheessa keitin 10 paineistetaan höyryllä ja massan esikäsittelemiseksi kuumalla mustalipeällä 103814 8 tätä pumpataan toisesta säiliöstä putkea 28 pitkin keittimeen 10 samalla syrjäyttäen aiemmin syötetty impregnoi nti lipeä poistoputkistoon 30, jolloin keitin edullisesti täyttyy kokonaan kuumalla mustalipeällä. Keittonesteen syöttöä jatketaan edullisesti pumppaamalla keittimeen kuumaa valkolipeää ja pienehkö 5 määrä kuumaa mustalipeää. Tämän jälkeen keittimestä poistetaan jälleen nestettä haaraputken 36 kautta, kunnes keittimen yläpäätyyn syntyy kaasutila, joka on edullisesti noin 5 - 15% keittimen tilavuudesta ja ulottuu koko keittimen 10 poikkileikkauspinnan alueelle. Lopuksi lämpötila keittimessä 10 nostetaan lopulliseen keittolämpötilaan höyryä hyväksikäyttäen. Keiton aikana kaasun poisto ei 10 ole aivan välttämätöntä, joskin kaasua on edullista poistaa vaikkapa jaksottain myös keiton aikana. Keittoreaktioiden jatkuttua haluttuun keittoasteeseen saakka syrjäytetään neste viileällä pesunesteellä, edullisesti keittoa seuraavien pesuvai-heiden pesusuodoksella, jolloin massan lämpötila laskee alle sadan asteen. Samalla keitin täytetään kokonaan nesteellä eli toisin sanoen kaasu poistetaan 15 keittimestä kokonaisuudessaan, jotta kaasua ei missään vaiheessa joutuisi massan mukana esimerkiksi seuraavaa pesua häiritsemään. Kun kaikki keittolipeä on syrjäytetty keittimestä 10 keitetty massa poistetaan keittimestä 10 pumppaamalla pumpulla 30 purkusäiliöön. Purkusäiliöstä massa johdetaan pesulaitteeseen.Preferably, the removal device includes a screening device 46 which prevents the chips from entering the degassing. In addition, the discharge device includes a differential pressure valve 50 for controlling the amount of gas 30 discharged from the digester 10 / pressure of the digester 10. In other words, the pressure in the gas space is adjusted to ensure separation of the gas from the mass. In the next step, the digester 10 is pressurized with steam and hot black liquor 103814 8 is used to pump the pulp from the second tank along the tube 28 to the digester 10 while displacing the previously supplied impregnating liquor to the discharge line 30, preferably filling the digester completely with hot black liquor. The supply of cooking liquid is preferably continued by pumping hot white liquor and a small amount of hot black liquor into the digester. Subsequently, the fluid is again drained from the digester via the branch pipe 36 until a gas space is formed at the upper end of the digester, which is preferably about 5-15% of the digester volume and extends over the entire cross-sectional area of the digester 10. Finally, the temperature in the digester 10 is raised to the final digestion temperature using steam. During the cooking process, degassing is not absolutely necessary, although it is advantageous to remove the gas periodically even during the cooking. As the cooking reactions continue to the desired boiling point, the liquid is displaced by the cool washing liquid, preferably by the washing filtrate of the washing steps following the cooking, whereby the pulp temperature drops below 100 degrees. At the same time, the kettle is completely filled with liquid, that is, the gas is completely removed from the 15 digesters so that the gas is never interfered with by the pulp, for example, during the next wash. After all cooking liquor has been displaced from digester 10, the cooked mass is removed from digester 10 by pumping pump 30 into a discharge container. From the discharge tank, the mass is led to the washer.
20 Edellä esitetty keittimen vajautus on ehdotettu suoritettavaksi kierrätysputkea ja kierrätyspumppua hyväksikäyttäen, koska se on käytännössä yksinkertaisin tapa hoitaa asia. Tietenkin on mahdollista järjestää keittimeen täysin erillinen vajau-tuslaitteisto sihteineen, pumppuineen ja putkistoineen. On myös mahdollista poistaa jonkin jo olemassaolevan sihdin takaa nesteitä erityisillä tarkoitukseen 25 varatuilla laitteilla, kuten pumpulla ja putkistolla.20 The above described digestion of the digester has been proposed to be performed using a recycle pipe and a recirculation pump as it is in practice the simplest way to handle the matter. Of course, it is possible to provide a completely separate drainage apparatus with sieves, pumps and piping in the digester. It is also possible to remove liquids from an existing strainer by means of special dedicated devices such as a pump and piping.
Kuviossa 2 on esitetty muutoin kuvion 1 mukainen eräkeitin, mutta keittimen 10 yläpäädyn yhteyteen on järjestetty erillinen kaasutila 152, joka on yhdistetty yhteellä 148 ja venttiilillä 154 keittimeen. Kaasutila 152 puolestaan on venttiilin 30 150 välityksellä kytketty kaasumaisten kemikaalien talteenottojärjestelmään.Fig. 2 otherwise shows the batch digester of Fig. 1, but at the upper end of the digester 10 there is provided a separate gas space 152, which is connected to the digester 148 and the valve 154 to the digester. The gas chamber 152, in turn, is connected to the gaseous chemical recovery system via valve 30150.
Luonnollisesti keittimen 10 päädyssä oleva yhde 148 on varustettu sihdillä, jolla estetään hakekappaleiden pääsy venttiiliin ja kaasunpoistojärjestelmään. Kuvattu 9 103814 laitteisto toimii siten, että sen jälkeen, kun keitin on täytetty hakkeella suljetaan sulkulaite 42', joka tässä tapauksessa on voitu tuoda aivan keittimen 10 yläpää-dyn tasalle, ja täytetään keitin 10 kokonaan impregnointimustalipeällä putkesta 28. Tässä vaiheessa kaasunpoistojärjestelmän venttiili 150 pidetään suljettuna.Naturally, the assembly 148 at the end of the digester 10 is provided with a screen to prevent the chips from entering the valve and degassing system. The apparatus described 9 103814 operates so that after the machine is filled with chips, the shut-off device 42 ', which in this case could be brought completely up to the upper end of the machine 10, is closed and the machine 10 is completely filled with impregnating black liquor from pipe 28. closed.
5 Kun hake on impregnoitu, keitin 10 täytetty keittolipeällä ja paineistettu, paineistetaan samanaikaisesti myös kaasutila 152 vastaavaan paineeseen avaamalla venttiili 154. Nyt kaasun osapaineen ollessa suurempi nesteessä kuin kaasutilas-sa pääsee sekä hakkeessa oleva että keitossa syntyvä kaasu kulkeutumaan pienemmän osapaineen alueelle kaasutilaan 152, jonka painetta venttiilin 150 10 avulla pidetään sopivalla tasolla kaasunerottumisen varmistamiseksi. Aivan edellä olevaa suoritusmuotoa vastaavasti voidaan kaasutila 152 järjestää yhdistettäväksi sekä atmosfääriseen että paineenalaiseen kaasunerotus- ja jatkokäsitte-lyjärjestelmään.When the chips are impregnated, the digester 10 is filled with cooking liquor and pressurized, the gas chamber 152 is simultaneously pressurized to the corresponding pressure by opening the valve 154. Now, the partial gas pressure in the liquid is higher than in the gas chamber. the pressure via valve 150 10 is maintained at a suitable level to ensure gas separation. Correspondingly to the above embodiment, the gas space 152 may be arranged to be connected to both an atmospheric and a pressurized gas separation and treatment system.
15 Kuviossa 3 puolestaan on esitetty vielä eräs tapa kaasutilan 252 järjestämiseksi keittimeen 10. Keittimen 10 yläpäädystä on haketilasta revitetyllä levyllä 256, edullisesti vaakasuora, erotettu tila 252. Edullisesti sulkulaite 42" on tuotu revitetyn levyn 256 tasolle, mutta on aivan mahdollista järjestää sulkulaite korkeammallekin. Kuvatun laitteiston ideana on se, että keitin 10 voidaan täyttää 20 hakkeella aivan täyteen, reikälevyn 256 rajoittamaan korkeuteen saakka ja että keitin voidaan täyttää joko kokonaan impregnointilipeällä tai ainoastaan jonkin verran reikälevyn 256 yläpuolelle. Ensimmäisessä vaihtoehdossa keitintä täytyy vajauttaa esimerkiksi kuvion 1 mukaisella järjestelyllä kaasutilan muodostamiseksi. Toisessa vaihtoehdossa kaasutila jää automaattisesti keittimen yläpäätyyn. 25 Etuna kuvioissa 2 ja 3 kuvatuilla ratkaisuilla on se, että keittimessä oleva hake pysyy koko keiton ajan täysin nesteen ympäröimänä, mutta kuitenkin yhteydessä kaasutilaan niin, että kaasun poistuminen hakkeesta ja kuiduista varmistuu.Figure 3, in turn, shows another way of arranging the gas space 252 in the digester 10. The upper end of the digester 10 is on a chipped plate 256, preferably a horizontal, separated space 252. Preferably, the shutter 42 "is brought to the level of the torn plate 256. The idea of the described apparatus is that the machine 10 can be completely filled with chips up to a height limited by the perforated plate 256 and that the machine can be filled either completely with impregnation liquor or only slightly above the perforated plate 256. In the first alternative In another alternative, the gas space is automatically retained at the upper end of the digester 25 The advantage of the solutions illustrated in Figures 2 and 3 is that the chips in the digester remain completely surrounded by the liquid throughout in the gas space so that gas is removed from the chips and fibers.
Keksinnön eräälle edulliselle suoritusmuodolle on vielä ominaista se, että keitti-30 meen 10 syötettävän hakkeen höyrykäsittely suoritetaan mainittujen syöttölaitteiden yhteydessä. Kuviossa 1 on esitetty, kuinka höyry syötetään syöttimen 40 päässä olevasta yhteestä ruuvisyöttimeen ja kuiduista syrjäytyvä kaasu poistetaan 103814 10 syöttimen toisessa päässä olevan yhteen kautta. Edullista on syöttää höyry kuvion 1 esittämällä tavalla ruuvin poistopäähän tai vaikkapa ruuvin kautta ja poistaa kaasu ruuvin vastakkaisesta päästä, mutta myös toki on mahdollista järjestää yhteet päinvastoinkin eli niin, että höyryn syöttösuunta on sama kuin hakkeen 5 kulkusuunta syöttimessä.Another advantageous embodiment of the invention is that the steam treatment of the chips fed to the kitchen 30 is carried out in conjunction with said feeders. Figure 1 illustrates how steam is fed from a single screw feeder at the end of the feeder 40 and the gas displaced by the fibers is discharged through one end at the other end of the feeder. It is preferable to supply the steam as shown in Fig. 1 to or through the screw outlet and to remove the gas from the opposite end of the screw, but it is also possible to arrange the connections in opposite directions, i.e. with the steam supply direction in the feeder.
On myös mahdollista järjestää useammassa vaiheessa mainittu höyrykäsittely, jolloin syöttölaitteet on edullisesti kytketty toisiinsa vaikkapa lokerosyöttimen tyyppisillä sulkulaitteilla, jotka annostelevat hakkeen seuraavaan syöttöportaa-10 seen. Höyrykäsittely voidaan tällöin suorittaa joko yhdessä tai useammassa syöttöportaassa.It is also possible to arrange the said steam treatment in several stages, whereby the feeders are preferably connected to each other by means of, for example, a tray feeder-type shut-off devices which dispense the chips to the next feed stage. The steam treatment can then be performed in one or more feed stages.
Kuten edellä olevista kaavamaisesta esimerkistä käy ilmi, pystytään keksinnöllä ratkaisemaan sekä SuperBatch-, RDH- että myös muita keittoprosesseja, jotka 15 perustuvat keittimen täyttämiseen kokonaan lipeällä, vaivaavat kaasuongelmat samalla parantaen itse keittotapahtumaa. Edellä esitetyistä esimerkeistä on huomattava, että ne esittävät vain muutamia keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja että niissä, kuten myös niihin liittyvissä kuvioissa, on esitetty vain keksinnön kannalta olennaisia keittoIaitteiston komponentteja. Siten on selvää, että täydelli-20 seen eräkeittolaitteistoon kuuluu tavallisimmin useita eräkeittimiä kutakin pur-kusäiliötä kohti. Samoin laitteistoon kuuluu myös kemikaalien kierrätykseen ja talteenottoon liittyviä säiliöitä ja akkuja, mutta niitä ei ole tässä tarkemmin kuvattu, koska niillä ei ole vaikutusta keksintöön. Edelleen on syytä muistaa, että edellä kuvatuilla keittimeen liittyvillä yksityiskohdilla ei ole tarkoitus rajata 25 keksintöä koskemaan vain tällaiset yksityiskohdat käsittävä keitin, vaan ainoastaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyt menetelmä- ja laitteistomääritteet : rajoittavat keksintömme suojapiiriä.As can be seen from the above schematic example, the invention is able to solve both the SuperBatch, RDH and other cooking processes, which are based on completely filling the digester with lye, while troubling the gas problems while improving the cooking process itself. From the foregoing examples, it should be noted that they illustrate only a few preferred embodiments of the invention and that, as with the accompanying figures, only the components of the cooking apparatus which are relevant to the invention are shown. Thus, it will be appreciated that a complete batch cooking apparatus usually comprises a plurality of batch digesters for each discharge container. Similarly, the apparatus also includes tanks and batteries related to the recycling and recovery of chemicals, but these are not described in further detail as they have no effect on the invention. Further, it should be remembered that the above-described digester-related details are not intended to limit the present invention to a digester comprising only such details, but only to the method and hardware attributes set forth in the appended claims: limiting the scope of our invention.
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951399A FI103814B (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Method and apparatus for producing pulp |
| SE9600272A SE9600272L (en) | 1995-01-24 | 1996-01-24 | Method and apparatus for treating pulp |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951399A FI103814B (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Method and apparatus for producing pulp |
| FI951399 | 1995-03-24 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI951399A0 FI951399A0 (en) | 1995-03-24 |
| FI951399A FI951399A (en) | 1996-09-25 |
| FI103814B1 FI103814B1 (en) | 1999-09-30 |
| FI103814B true FI103814B (en) | 1999-09-30 |
Family
ID=8543116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI951399A FI103814B (en) | 1995-01-24 | 1995-03-24 | Method and apparatus for producing pulp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI103814B (en) |
-
1995
- 1995-03-24 FI FI951399A patent/FI103814B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI103814B1 (en) | 1999-09-30 |
| FI951399A (en) | 1996-09-25 |
| FI951399A0 (en) | 1995-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2793331B2 (en) | High sulfide chemical pulp production method and apparatus using continuous digester | |
| US5080755A (en) | Process for the continuous digestion of cellulosic fiber material | |
| FI122625B (en) | Procedure for the operation of a boiler and boiler | |
| FI103815B (en) | Power boilers with white liquor added to the washing circulation | |
| AU676308B2 (en) | Cooking system for hardwood | |
| EP0665911A1 (en) | Completely countercurrent cook continuous digester | |
| CA1323790C (en) | Continuous cooking pulp quality enhancements | |
| US5192396A (en) | Process for the continuous digestion of cellulosic fiber material | |
| US20010000588A1 (en) | Method and device for the continuous cooking of chemical pulp | |
| FI103814B (en) | Method and apparatus for producing pulp | |
| US20040060672A1 (en) | Continuous cooking of cellulose pulp with improved heat economy | |
| FI78745B (en) | PUMPNING OCH FOERAEDLING AV SAOGSPAON. | |
| US5958181A (en) | Continuous cooking with a two-stage cool impregnation | |
| JP3782824B2 (en) | Black liquor impregnation treatment in a single tank hydrodynamic digester | |
| US6030492A (en) | Impregnation of cellulose-containing material with black liquor in a single vessel digester | |
| SE523850E (en) | Procedure for the pre-treatment of chips with base steam and impregnation liquid | |
| CA2222694C (en) | Impregnation of fiber material | |
| US5925216A (en) | Method of continuous pulping in a digester with high black liquor usage in the impregnation stage | |
| RU1838487C (en) | Method of sulfate cellulose preparing | |
| FI102394B (en) | Method for producing pulp | |
| AU704580B2 (en) | Dissolved solids control in pulp protection | |
| FI126251B (en) | Method and device for heating wood chips slurry | |
| JPH07324291A (en) | Digestion of kraft pulp and digester therefor | |
| WO2002042550A1 (en) | Method for alkaline cooking of fiber material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: AHLSTROM MACHINERY OY |