SE512735C2 - Kokning av vedflis följt av defibrering - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 512 735 Efter kokningen bibehåller den kokta flisen sin flisform på grund av närvaron av kohesionskrafter, fastän flisen har kokats till eller över defibreringspunkten, varvid ligninet mellan de enskilda fibrerna har upplösts så att inga kemiska bindningar mellan bredvid varandra liggande fibrer längre förekommer. Fibrerna förblir parallella med varandra på grund av närvaron av mekaniska bindningar, som normalt inte nedbryts då kokaren töms. Massan som utmatas i form av flis från en kontinuerlig kokare förorsakar allvarliga problem vid senare behandlingar ochi.diffusörer, vilkas tvättningseffekt sjunker drastiskt.on1massan tillförs av flis. om och mindre diffusorn 5. form Samma problem, svåra, förekommer i kokare och tvättare av andra slag.

Ett sätt att lösa problemen är att späda ut den kokade massan i kokarens hi-heat-zon till en så låg konsistens att tryckskillnaden i kokarens utlopp är tillräckligt för Detta ökar emellertid vätskeförbrukningen och förorsakar ökade miljöproblem vad att defibrera den mjuka flisen. avloppsvattnen och kemikalieâtervinníngen beträffar.

US-patentet 4,002,528 beskriver en anordning för malning av kokad massa, där två eller flera raffinörer är anordna- de i serie i en kontinuerlig kokares blåsledning. Den tvättade, kokade massan matas direkt in i raffinörerna, i vilka icke uppslutna knutar och fiberknippen malas till små partiklar för att eliminera den konventionella silnin- gen. Den största nackdelen med denna metod är att knutarna små pariklar ännu har ett går att bleka och sålunda Raffinörer kan följaktligen även efter att ha malts till 100 och inte försämrar kvaliteten hos massan. kappatal av ca. inte användas vid framställning av massa med lågt kappatal, dvs. massa av hög kvalitet. En ytterligare nackdel härrör av det faktum att inverkan av raffinörens ena eller flera roterande malskivor tenderar att nedbryta och ytterligare dela de enskilda fibrerna, vilket alls inte är önskvärt. 10 15 20 25 30 35 - 512 735 _ 3 US-patentet 4,97l,658 beskriver extraktion av lignin ur alkaliska massor genom tvättning vid en konsistens av 3- 30 % efter en trycksatt förtvätt vid förhöjd temperatur.

Av patentet framgår ytterligare att ligninextraktionen ökas och massans kappatal ytterligare minskas genom att det kokade genom att extraktionen utförs vid en förhöjd temperatur. materialet defibreras efter förtvätten och US-patentet 4,737,274 beskriver en partikelavskiljare för effektiv avskiljning av icke önskvärda föroreningar såsom metall, grus, stenar, muttrar, knutar och överstora fiberk- nippen eller liknande. Massasuspensionen fluidiseras med en roterande skiva av speciell form som är försedd med tandlika element eller pinnar för att föra föroreningarna utåt genom ett utlopp för avskilda partiklar till en lagringsbehållare. Den från förorenande partiklar befriade massan leds genom en ringformig öppning till en utlopskamma- re, från vilken den pumpas ut från avskiljaren.

Det är även känt att anordna en så kallad blåsenhet i blåsledningen mellan kokaren och diffusören. Blåsenhetens uppgift är att defibrera massan, men detta har aldrig uppnåtts. Numera har praktiskt taget alla blåsenheterna avlägsnats såsom odugliga eftersom de endast förbrukar energi (ca. 20 - 30 kW) utan att åstadkomma åsyftat resul- tat. Blåsenhetens volym är ca. 620 liter, varigenom energin som matas till blåsenheten kan uppgå till ca. 30/620 = 0,048 kW/l. ÄNDAMÅLET MED UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande förbättra sålunda att olika uppfinning är defibreringen av cellulosamaterial i processer i en massafabrik_ Ett annat ändamål med uppfinningen är att betydligt öka defibreringsgraden framför diffusörerna för att förbättra såväl atmosfäriska som trycksatta diffusörers driftsegen- 10 15 20 25 30 _ 512 735 4 skaper, dvs. funktion, att förbättra en tryckdiffusörs funktion vid högre konsistens (ca. 10 - 15 %) och samti- digt att betydligt förbättra funktion i kontinuerliga kokprocesser. en atmosfärisk diffusörs Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att minska diffusionsavståndet och massans tendens att “kanalisera" i diffusören, dvs. att bilda kanaler mellan otillräckligt defibrerade massapartiklar, vilket resulterar i en icke önskvärd minskning av diffusörens förträngningseffekt.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att öka defibre- ringsgraden hos den massa som kommer in i silningssteget utan att nedbryta knutarna, vilket i sin tur möjliggör en separat behandling av knutarna och en minskning av halten av fiberknutar i acceptmassan efter silningssteget.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att minska Nê2SO4 COD (Chemical Oxygen Demand) per ton massa, vilket resul- tvättningsförlusterna av torrämnen, t.ex. eller terar i inbesparingar av alkali och en minskning av mängden blekningskemikalier som erfordras och därav härrörande miljöfördelar.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att betydligt minska rejektandelen av massan, varigenom knutsilárnas funktion förbättras speciellt vid satsvis kokning som RDH (Beloit Corporations varumärke) och SUPERBATCH (Sunds Defibrators varumärke).

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att defibrera massan på ett sådant sätt att endast de fysiska bindnin- garna mellan fibrerna nedbryts, dvs. de kemiska bindnin- garna som håller ihop knutarna samt bindningarna som håller ihop de enskilda fibrerna lämnas väsentligen ostörda. 10 15 20 25 30 35 _ 512 735 __ 5 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra ändamål uppnås med föreliggande uppfinning i dess vidaste omfattning genom att fiberanhopningar införs i en behandlingsanordning, i. vilken fibrerna åtminstone delvis lösgörs från varandra genom att nedbryta de kemika- liska bindningarna mellan de enskilda fibrerna, lämnande bindningarna som ástadkoms av fysiska krafter väsentligen ostörda; att en ström av behandlat fibermaterial avlägsnas från behandlingsanordningen; och att de behandlade fiberan- hopningarna defibreras genom att utsätta materialet för skärkrafter i nämnda ström, varvid skärkrafterna är tillräc- kligt kraftiga för att väsentligen helt àtskilja fibrerna från varandra utan att klyva eller dela de fasta, kemiskt bundna partiklarna i nämnda ström av fiberanhopningar. utförs i samband med Om föreliggande uppfinning t.ex. kokning och därpå följande defibrering av det fibriga cellulosamaterialet i vilket ligninbindningarna har lösts, dvs. ligninet har upplösts, innefattar förfarandet att: a) fibermaterialet införs i form av flis i en kokare, b) flisen behandlas kemiskt i kokaren vid ett tryck och en kokningstemperatur över fibermaterialets defibrerings- punkt för att mjuka upp flisen och lösa de kemiska bindnin- gáïna mellan c) en ström av behandlad Élis från och d) den behandlade genom att alstra skärkrafter i nämnda ström, för att fibrerna, avlägsnas kokaren, flisen defibreras varvid skärkrafterna är tillräckligt kraftiga väsentligen åtskilja fibrerna, och genom att utsätta flisen för nämnda skärkrafter.

Defibreringspunkten är självfallet beroende av typen av ved eller vedsorten, pH-värdet, temperaturen och alkali- satsningen, och definieras i allmänhet av utbytet eller kappatalet efter uppslagning genom en standardiserad defibreringsprocess. I förfarandet enligt föreliggande uppfinning behandlas flisen i en kokare till ett kappatal 10 15 20 25 30 35 - 512 735 ._ 6 av 50 och under och företrädesvis under 40. Exempel på massor med lågt kappatal inkluderar alkalimassor såsom blekbar lövvedskraftmassa och blekbar barrvedskraftmassa 25 och 10 - 50.

Företrädesvis utförs defibreringssteget d) vid en tempera- tur av 70 - l85°C och helst under lO0°C. Trycket sträcker sig t.ex. i kontinuerliga kokare från ca. 10 till ca. 20 med ett kappatal av respektive ca. 8 - atmosfärer och i satsvisa kokare från 3 till 25. Såsom ovan påpekades ligger kappatalet hos fibermaterialet som är föremål för föreliggande uppfinning under ca. 50, och företrädesvis under ca. 40.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar förfarandet enligt föreliggande uppfinning tvättning av fibrigt material i tvättsteg, och syredelignifiering som placeras mellan befintliga tvättsteg.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ett flertal olika utföringsformer av föreliggande uppfin- ning beskrivs i det följande närmare under hänvisning till bifogade ritningar, där: FIG. 1 visar schematiskt en fiberlinje innehållande en kontinuerlig kokare, FIG. 2 visar schematiskt en vedflisas struktur, FIG. 3 visar ett diagram för bestämning av kokningens effektivitetstal, FIG. 4 visar schematiskt en fiberlinje innehållande en satsvis kokare 10 15 20 25 30 35 _ 512 735 7 DETALJERAD BESKRIVNlNG AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER FIG. l visar en kontinuerlig, huvudsakligen upprättstående kokare 1 som fylls vid sin övre ände (ej visad) med vedflis av företrädesvis jämn storlek och av samma vedsort. Flis med en storleksfördelning enligt fabrikens föreskrifter för snabb och jämn inträngning av kokvätskan alstras vanligtvis genonx att omvandla barkad ved till flis med skivhuggar. Flisen matas därefter till kokaren, antingen efter att ha blivit impregnerad med kokvätska i ett impreg- neringskärl eller impregneras med kokvätskan i kokaren. Även om en kontinuerlig vertikal kokare med nedåtriktad strömning visas i FIG. 14 kan även andra slags kokare användas såsom lutande rörkokare eller horisontala rörkokare eller den satsvisa kokare som beskrivs under hänvisning till FIG. 1 nedan.

I kokaren 1 kokas flisen över defibreringspunkten, vanligt- vïs vid en temperatur av upp till ca. l85°C och ett tryck av mellan ca. 5 till ca. 25 atmosfärer. Den kontinuerliga kokaren är företrädesvis försedd med en hi-heat-diffusionst- vättzon belägen i nedre delen av kokaren i enlighet med Kamyrs kontinuerliga kokningssystem.

Såsom ovan nämndes kokas flisen i kokaren över dess defib- reringspunkt, som självfallet är beroende av veden eller vedsorten, pH-värdet, temperaturen och alkalisatsningen och som vanligtvis uttrycks i form av utbytet eller kappata- let efter defibrering genom en standarddefibreringsbehan- dling. I förfarandet enligt föreliggande uppfinning kokas flisen till ett kappatal av S0, och företrädesvis till ett 10 15 20 25 30 35 _ 512 735 _ 8 kappatal av 40 eller under, vilket här benämns massa eller fibermaterial med lågt kappatal. I kokaren kokas flisen och löses ligninet i en sådan utsträckning att fibermate- rialet med lågt kappatal blir mjukt och fibrerna lösgörs även om fibermaterialet allt fortfarande är i form av flis. Med andra ord och i enlighet med FIG. 2 är ligninet som binder fibrerna vid varandra upplöst, dvs. de kemiska bindningarna har lösts och fibrerna hålls ihop enbart av mekaniska krafter såsom kohesion. I motsats därtill fordrar fibermaterial med ett kappatal av över 50, såsom höglignin- eller högutbytesmassor, dvs. massor med en hög halt av lignin såson\t.ex. hård linerboardmassa.mekanisk.defibrering 3 - 4 % efter att flisen har kokats, emedan ligninet som binder ihop fibrerna inte har vid en konsistens av ca. upplösts, varför en betydande mängd kemiska bindningar enskilda högutbytessulfatsystem är flisen efter kokningen i kokaren mellan de fibrerna ännu förekommer. T.ex. i inte ännu mjuk utan består av hårda flisformiga partiklar som ytterligare måste defibreras genom malning företrädes- vis i ledningen mellan kokaren och blåstanken. Mekanisk malning utförs vanligtvis genom att blåsa in massan från kokaren i skivraffinörer med en kraftförbrukning av ca 66 kWh (3,7 hkd) per ton. Högre skivhastigheter ger massa av högre kvalitet. Enkel- eller dubbelskivraffinörer arbetar vanligtvis vid ett varvtal av 1500 1/min och energin som tillförs alstrar vanligtvis värme på grund av friktionen 30°C kan sålunda vanligtvis konstateras över skivraffinörernas yta. mellan fibrerna. En temperaturgradient av ca.

Såsom ovan nämndes är de största nackdelarna med mekanisk malning den stora energiförbrukningen, ökade râvarukostna- der, och det faktum att en ytterligare klyvning och för- minskning av fibrerna förekommer och inte kan regleras.

Dessutom har föroreningarna såsom knutarna ett kappatal av ca. 100 och kan inte blekas oberoende av deras storlek. Om massan som kokats till ett lågt kappatal har malts mekaniskt med en eller två malskivor för att bryta ned den kokade flisen, har också knutarna blivit malda till små partiklar som gör det mycket svårt och till och med omöjligt att 10 15 20 25 30 35 _ 512 735 _ 9 avlägsna dem. Mörka, upträda i pappret, vilket minskar dess kvalitet. färgade partiklar kommer därför att Massan med lågt kappatal som används i förfarandet enligt föreliggande uppfinning, ännu i form av flis med de mekanis- ka bindningarna mellan fibrerna väsentligen opåverkade, avlägsnas från kokaren 1 genom ledningen 2 vid ungefär samma eller lägre temperatur och tryck som rådde i kokaren.

Den uppmjukade flisen innehållande lösgjorda fibrer utsätts därefter för ett skärkraftfält av tillräcklig kraft för att väsentligen helt åtskilja fibrerna från varandra, dvs.

Detta rotor som genom att nedbryta de fysiska kohesionskrafterna. skärkraftfält åstadkoms roterar med en rotationshastighet av ca. 500 - 3000 varv/min företrädesvis av en och helst ca. 1000 - 2000 varv/min, varvid den roterande rotorns energiförbrukning företrädesvis är ca. l - 5 MJ/ton Det är ytterst viktigt att i vilket rotorn roterar, är så liten defibrerat cellulosamaterial. volymen av utrymmet, som möjligt. Beräknat på volymen, dvs. uttryckt i liter apparatvolym är energiförbrukningen 0,1 - 15, företrädesvis 5 - 10 kW/l. 15 %. Enligt en föredragen utföringsform är energiförbruk- Massans konsistens är företrädesvis ca. 6- ningen per liter apparatvolym ca. 0,25 - 1,25 MJ/ton/l och helst 0,40 - 0,85 MJ/ton/l.

En* föredragen anordning för utförande av föreliggande uppfinning är mediumkonsistensblandaren (AHLMIX tillverkad och distribuerad av sökanden A. Ahlstrom Corporation).

Anordningen är även beskriven i US-patentansökan nr 07/73- 8,815 inlämnad 1 augusti 1991. Anordningens roterande rotor, som bildas av en axel och minst två fingerlika blad, alstrar en fluidiseringszon av tillräcklig kraft för att åtskilja partiklarna från varandra och bilda en fibersuspension som uppför sig som en vätska. Detta fenomen är självfallet reversibelt och upphör omedelbart när massan lämnarskärkraftfältet.ellerfluidiseringszonen. Innerdiame- tern hos anordningen för defibrering av fiberanhopningar är företrädesvis mindre än 1,5 gånger den till anordningen 10 15 20 25 30 35 _ 512 735 _ 10 ledande rörledningens innerdiameter. Den roterande rotorn med sin axel och sina minst två fingerlika blad bildar en enveloppyta vars diameter är väsentligen lika stor som diametern hos den ledning genom vilken fiberanhopningarna förs in i behandlingsanordningen. Såsom även beskrivs i ovannämnda patentansökan är den roterande rotorns axel under defibreringsprocessen företrädesvis anordnad tvärs- tälld i förhållande till riktningen av fiberanhopningarnas strömning genom anordningen.

Massan som har defibrerats och fluidiserats genom skär- kraftfältets inverkan förs bort från blandaren 3 och in en tryckdiffusör 4, i vilken lösliga ämnen inklusive lignin avlägsnas genom förträngning. Tvättning genom utspädning efterföljd av förtjockning kunde självfallet även användas.

Från tryckdiffusören 4 kan massan, beroende på kappatalet till vilket flisen kokas i kokaren, föras genom en andra blåsledning 5 till en andra anordning 6 innehållande en roterande rotor för alstrande av ett andra skärkraftfält på väsentligen samma sätt som ovan beskrivits. Massan förs därefter in i. en atmosfärisk diffusör 7 innehållande en ovanpå denna monterad kontinuerlig' diffusörtvättare för ytterligare förträngning av lösliga ämnen och kokvätska.

Förträngningstvättare eller diffusionstvättare, speciellt en enstegsdiffusör ovanpå ett högkonsistenslagringstorn har utvecklats av KAMYR. Flerstegsdiffusörer kan självfallet Efter till ett sileri 8 innehållande förtjockare 9. även användas. diffusionstvättningen förs massan Med förfarandet bl.a. följande fördelar: enligt föreliggande uppfinning erhålls - en nërkbar förbättring av 'tryckdiffusörens 4 drifts- egenskaper, - en betydlig ökning av massans konsistens till en nivå av 10 - 15 % för tryckdiffusörens 4 funktion och en därav följande förbättring av den atmosfäriska diffusörens 7 funktion. 10 15 20 25 30 35 _ 512 73,5 _ ll - en väsentlig inbesparing av blekningskemikalier på grund av bättre tvättningseffekt såsom i det följande visas.

Defibreringsgraden enligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning har mätts med och utan drift av anordningen för alstring av skärkraftfältet på följande ställen: M1 framför tryckdiffusören 4, M2 efter tryckdiffusören 4, M3 efter sileriet 8, och M4 efter sileriets 8 förtjockare 9.

Försöksresultaten visar att defibreringsgraden i tryckdif- fusören 4 har ökat från en nivå av 86 - 87 % till en nivå av 90 - 95 %. till sileriet 8 har förbättrats betydligt. Tendensen till tendensen att bilda separata kanaler Defibreringsgraden hos massan som kommer "kanalisering", dvs. i massan, längs vilka tvättvätskan strömmar, minskar med Dif- förträngnings- ökad defibreringsgrad eller homogenitet hos massan. sålunda då det inte mera finns några kanaler fusionsprocessen och effekt förbättras, längs vilka tvättvätskan skulle kunna strömma genom massas- PIOCQSSCIIS kiktet väsentligen utan att alls tvätta massan. Diffusion- savståndet har även minskats och tvätteffekten har förbätt- rats avsevärt i hela den efterföljande utrustningen.

Tvättningsförlusterna som vanligtvis definieras i fofm av natriumhalten hos den tvättade massan som avgår från det sista tvättsteget, uttryckt i kilogram (eller pund) saltkaka (Na2SO4) per ton massa har minskat på följande sätt: vid M1, i massan som avgår från kokaren 1 försedd med hi-heat- diffusionstvättning har tvättningsförlusterna minskat från 200 kg till 120 kg Na2SO4/ton. Vid M2, i massan som avgår från tryckdiffusören 4 har tvättningsförlusterna minskat från 130 kg till 70 kg Na2S04/ton. Vid M3, i massan som avgår från den atmosfäriska enstegsdiffusören 7 har tvätt- ningsförlusterna minskat från 40 kg till 30 kg Na2SO4/ton; och vid M4, i massan som avgår från sileriets 8 filter 9 Éii 10 15 20 25 30 35 - 512 735 _ 12 har 'tvättningsförlusterna minskat från. 13 kg 'till 7 kg Na2SO4/ton.

En minskning av 5 - 10 kg 'torrämne i 'tvättningsförlus- terna motsvarar en 7 - 15 kgzs inbesparing av bleknings- kemikalier, t.ex. klor. Dessutom resulterar förfarandet enligt uppfinningen i betydande inbesparingar av alkali. _På grund av föreliggande uppfinning ökar tryckdiffusörens 4 förträngningsförhållande, vilket förhållande uttrycker tryckdiffusörens effektivitet vad avlägsnande av fasta ämnen från massan gäller och vilket utgör förhållandet mellan den verkliga minskningen av mängden lösliga fasta ämnen i tryckdiffusören jämfört med den maximalt möjliga minskningen, från 0,9 till 0,95. Den tvättade massans spethalt (nâlflis och knutar) förblir väsentligen densam- ma, varvid blandaren inte har brutit ned knutarna till spet med högt kappatal.

Enligt en fördragen utföringsform av föreliggande uppfin- ning kan kemikalier såsonx vitlut införas i anordningen för att befrämja alstrandet av skärkraftfältet.

FIG. 2 utgör en schematisk illustration av en träflisas struktur, som visar ett antal cellulosafibrer bundna till varandra genom kovalenta bindningar mellan stormolekulärt lignin och fibrernas kolhydratkomponenter. Såsom ovan har framhållits är ett av kännetecknena för föreliggande uppfinning att fiberanhopningarna först behandlas i en behandlingsanordning för nedbrytning av de kovalenta kemiska förbindningarna mellan de enskilda fibrerna och att bindnin- garna förorsakade av fysiska krafter, såsom kohesion, mellan fibrerna lämnas väsentligen ostörda. Fiberanhop- ningarna som sålunda har blivit förbehandlade avlägsnas från behandligsanordningen och defibreras genom att utsätta materialet för att tillräckligt kraftigt skärkraftfält såsom ovan har beskrivits.

FIG. 3 illustrerar hur förbättringen av tvättningseffek- tiviteten enligt föreliggande uppfinning inverkar på 10 15 20 25 30 ' utgjort ca. w ' 512 735 _ 13 totalprocessens funktion. Tvätteriets och tvättutrust- ningens effektivitet karakteriseras av Nordens effektivitetstal E. Effektivitetstalet baseras ofta på en konsistensnivå av 12 %, vilket även har gjorts i exemplet.

Hela tvätteriets tvättningsförlust har enligt exemplet 13 kg Na2SO4/ton vid en utspädningsfaktor av 2,5. Utspädningsfaktorn dv = vi - V2, tvättvätska i m3/ton och V2 är mängden vätska som avgår Såsom där V1 är mängden från tvätteriet med den tvättade massan i m3/ton. av FIG. ca. 9, 3 framgår var hela tvätteriets effektivitetstal E varvid den i indunstarna inmatade svartlutens halt av fasta ämnen var ca. 15,5 %.

Efter tvättningsförlusterna minskat till 8 kg Na2SO4/ton, varvid totaleffektivitetstalet har stigit till en nivå av 12 med förbättringen enligt föreliggande uppfinning har beaktande av att det även har varit möjligt att minska utspädningsfaktorn. I överenstämmelse därmed har det varit möjligt att mata tjockare svartlut till indunstarna, varvid dess halt av fasta ämnen utgjorde 16,5 %. Denna jämförelse baserar sig på användning av mängden Na2S04 som karakte- riserande mängd. Liknande jämförelser kan göras baserade på användning av COD eller något annat lämpligt jämförelse; värde.

Det är klart att stora inbesparingar och xniljöfördelar kan uppnås då det fasta materialet tvättas och återvinns effektivare och då svartlutens halt av fasta ämnen samtidigt kan ökas. Enligt exemplet erhålls en inbesparing av aktivt - 15 kg/ton, till 10 ~ 20 % av totalförbrukningen, medan indunstningsbe- klor om ca. 7 vilket representerar ända upp hovet minskar ända upp till 10 %. Försök i fabriksskala har även visat att tvättningen av mjuk tvål har förbättrats.

Detta har resulterat i en ca. 30 procents minskning i användningen av antiskummedel eller skuminhibitorer, vilket innebär betydande inbesparingar och resulterati.en förbätt- ring av utrustningens driftsegenskaper.

.Hill 10 15 20 25 30 35 - 512 755 _ 14 Baserande på ovan anförda jämförelse av tvättningsförlus- terna erhålls betydande inbesparingar av kostnaderna genom att placera syredelignifieringssteget mellan förefintliga tvättsteg. Detta låter sig göras så länge nivån av fasta ämnen (COD eller liknande) inte är så hög att det skulle * ha en negativ inverkan på syredelignifieringsreaktionen.

Såsom i exemplet visas är ett sådant lösning möjlig enligt föreliggande uppfinning.

I FIG. 4 avser hänvisningsbeteckningen 11 ett kokartorn i ett satsvist kokningssystem som används t.ex. i sulfat- fabriker och som innehåller ett antal vertikala, huvud- sakligen cylindriska torn för att uppnå en önskad produk- tionsnivå. Vedflis och kokvätska inmatas i den satsvisa kokaren ll och fibermaterialet kokas under ca. 30 - 120 minuters tid vid ett tryck av ca. 5 - 25 bar och en tempera- tur av upp till l85°C. Från den satsvisa kokaren 11 matas massan sedan via en ledning 12 till en blåstank 13, från vilken massan inmatas i en blåsledning 14 och utsätts för ett skärkraftfält genom inverkan av t.ex. en AHLMIX-blandare 15 innan den införs i knutsilen 16, tvättaren 16, silen 18 och förtjockaren 19.

Vid tidigare satsvis kokning' är massan. som avgår från kokaren ännu i form av flis, vilket förorsakar problem i knutsilen 16, emedan i övrigt acceptabla fibrer avskiljs till rejektfraktionen. Tack vare förfarandet enligt förelig- gande uppfinning är flisen, som avgår från kokaren och i synnerhet från blåstanken 13, med tillhjälp av en fullstän- dig fluidisering väsentligen helt defibrerad på ett mycket skonsamt sätt genom att helt delaminera fibrerna utan att hacka eller bryta fibrerna i mindre bitar. Eventuella knutar och andra hårda vedpartiklar nedbryts inte utan förblir i sin ursprungliga form och storlek så att de lätt kan avskiljas i knutsilen. 10 15 20 35 - 512 735 ._ 15 Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan tillämpas på kallblåsningskokare enligt tidigare känd teknik, där kokarna fylls med flis och väsentligen kall kokvätska därefter tillförs. Kokvätskan cirkuleras genom en med ånga värmd värmeväxlare, varigenom kokvätskans och kokarin- nehållets temperatur höjs till l85°C, varvid trycket stiger till ca. 9 bar. Efter att flisen har uppnått den önskade defibreringsgraden eller delignifieringsnivân, t.ex. kappatalet minskat till 50 eller förträdesvis 40, öppnas en ventil (ej visad) i kokarens ll botten och kokaren bringas att tömma sig av sitt eget tryck. Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan lika väl tillämpas i RDH- eller SUPERBATCH- (Sunds Defibrators varumärke) i vilka het koklut (Beloit Corporations varumärke) kokare, tillförs flisen genom kokarens botten. cirkuleras sedan, med eller utan en värmeväxlare, och ånga Efter att den önskade defibreringsgraden har uppnåtts, förträngs tillsätts i vätskan för att höja dess temperatur. den heta kokvätskan med varm vätska. Den kokade massan utmatas från RDH-kokaren genom att blåsa in tryckluft i dess övre ände, medan den kokade massan i SUPRBATCH-kokaren utmatas genom pumpning. Även om endast uppfinningens viktigaste nya kännetecken har beskrivits och utpekats såsom de tillämpats i några det underförstått att beskrivna och visade uppfinningen kan föredragna utföringsformer, är detaljer av den bortlämnas, utbytas eller förändras på olika sätt inom ramen för den av bifogade krav definierade uppfinningstan- ken.

Den heta kokluten'

Claims (12)

,.i._..__.àií\ -..m L.. . 10 15 20 25 30 35 _ 512 755 _ ie PATENTKRAV

1. Förfarande för defibrering av fibrigt cellulosa- material som âr bundet medelst kemiska bindningar och fy- siska krafter, k ä n n e t e c k n a t a v att: (1) det fibriga cellulosamaterialet i form av vedflis be- handlas i en behandlingsanordning för att lösa de kemiska bindningarna mellan fibrerna, men lämnande bindningarna förorsakade av fysiska krafter väsentligen ostörda, för alstrande av behandlade fiberanhopningar, till ett kappa- tal hos materialet under ca 50, (2) en ström av behandlade fiberanhopningar avlägsnas från behandlingsanordningen, (3) de behandlade fiberanhopningarna defibreras genom att utsätta materialet för skärkrafter i nämnda ström, varvid skärkrafterna är tillräckligt kraftiga för att väsentli- gen nedbryta de fysiska krafter, som håller ihop fibrer- na, och för att åtskilja fibrerna.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, varvid steget (1) utförs genom att (a) införa fibermaterialet i form av vedflis i en kokare och att (b) behandla flisen kemiskt i kokaren vid ett tryck och en kokningstemperatur över fi- bermaterialets defibreringspunkt för att mjuka upp flisen och lösgöra fibrerna.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, varvid defibreringssteget (3) utförs vid en temperatur av 70-l85°C

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid defibreringssteget (3) utförs vid ett tryck av 1-25 bar.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid att fibermaterialet behandlas till ett kappatal av under 40.

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid fibermaterialet behandlas till ett totalt massaut- byte av under ca 50 %. 10 l5 20 25 - 512 735 _ f?

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid defibreringssteget (3) utförs vid en konsistens av Ca 6-15 %.

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid skârkrafterna alstras genom att rotera en rotor för att alstra ett skärkraftfält som sträcker sig in i strömmen av fiberanhopningar, varigenom defibreringsste- get (3) ástadkoms.

9. Förfarande enligt patentkravet 8, varvid den ro- terande rotorns energiförbrukning är ca 1-5 MJ per ton defibrerat cellulosamaterial.

10. Förfarande enligt patentkravet 8, varvid den ro- terande rotorns energiförbrukning är ca 0,1-10 MJ per ton defibrerat cellulosamaterial per liter apparatvolym.

11. Förfarande enligt något av patentkraven 8-10, varvid defibreringssteget utförs med en anordning som är försedd med en rotor innefattande en axel och åtminstone två fingerlika blad, varvid enveloppytans diameter som bildas av de roterande bladen är väsentligen densamma som ledningens diameter.

12. Förfarande enligt något av föregående patent- krav, ytterligare innefattande att fibrigt material tvät- tas i steg och att ett syredelignifieringssteg placeras mellan befintliga tvättsteg.