SE520790C2 - Kärlarrangemang och förfarande för framställning av kemisk massa - Google Patents

Description

520 790 Att luten avdras radiellt förorsakar typiskt radiell sammantryckning av flispelaren i närheten av silanordningen.

Härutöver utgör flispelarens vikt ovanpà flisen nära silen en annan orsak till sammantryckning av flisen. Även den fria lutens vertikala rörelse i flispelaren antingen uppåt eller nedàt kan variera kompressionsbelastningen, eller komprimeringen, i flispelaren. Det är känt för fackmannen inom området att denna radiella och vertikala kompression kan vara ett hinder för flispelarens jämna rörelse, vilken är sà väsentlig för homogen behandling av flisen. Av denna anledning är de konventionella kokarna och silanordningarna konstruerade så, att flödespassagens diameter ökar strax nedanför silen. Denna utvidgning till större diameter eller "step-out" minskar kompressionen i flispelaren och tillåter pelarens jämnare rörelse. Denna "step-out" är vanligen en radiell utvidgning pà ca 15 cm - 61 cm. Den samtidigt löpande ansökan US 08/936,047, inlämnad den 23.9.1997, innefattar flera nya förfaranden för att åstadkomma denna "pelaravspänning" samtidigt som diametern av kärlets mantel upprätthålls relativt konstant.

Flispelarens radiella kompression mot silytan förorsakad av vätskans radiella strömning bidrar också till att reducera pluggning av silytan. Till exempel den normala tryckbelastningen mot silytan i samband med flispelarens rörelse nedàt har en polerande eller "gnuggande" inverkan på silytan. Denna "gnuggning" hjälper att hàlla silöppningarna rena fràn tilltäppningar, såsom till exempel flis, massa eller annat skräp. Till exempel i fràga om vertikalt arrangerade silar av stavtyp hjälper den vertikala gnuggningen att driva bort flisen som eventuellt ansamlats mellan silstavarna. Överflödig radiell kompression kan emellertid vara ett hinder för jämn avdragning av vätska genom silen. När den radiella strömningen ökar, kan den av strömningen i 10 15 20 25 30 35 520 790 flispelaren förorsakade kompressionen sammanpressa flispelaren sà, att det blir svàrt att släppa vätska igenom pelaren. Av denna anledning är vätskevolymen som behövs för en jämn distribution av kemikalierna och temperaturen typiskt begränsad. Fastän radiell kompression i en viss grad är alltså önskvärd för att alstra ett normalt tryck mot silytan, får denna radiella kompression inte överskrida den kompression som minskar vätskans radiella strömning eller förhindrar flispelarens axiella strömning.

De tidigare kända silanordningarna innefattar typiskt rakt cylindriska silytor med en relativt konstant diameter. Dessa silytor kan innefatta eller bestå av en perforerad plàt försedd med slitsar eller hàl, eller av en konstruktion av parallellt ställda stavar med parallella öppningar mellan stavarna. Dessa stavar är typiskt vertikalt riktade, men konstruktionen kan befinna sig i olika riktningar, inkl. horisontal riktning eller i en sned vinkel, till exempel i en vinkel av 45° mot vertikalen.

Genom att analysera fördelningen av krafterna inom flispelaren som alstrats av vätskeströmningen däri har man upptäckt enligt föreliggande uppfinning att genom att konstruera dessa silanordningar sà, att de inte är jämnt cylindriska, utan något divergerande, kan den radiella kompressionsbelastningen i flispelaren och pà silytan minskas och volymen och hastigheten av vätskan som kan flöda genom flispelaren och avdras genom silen ökas. Till exempel silytorna som uppvisar en mindre utvidgning till större diameter i flisflödets riktning kan minska kompressionsbelastningen i flispelaren och förbättra silanordningens, och hela kokarens, prestation.

Koniskt divergerande silytor är inte okända vid kokning av kemisk massa. Till exempel kontinuerliga hydrauliska kokare har typiskt en konisk silyta i toppen av kokaren, i närheten 10 15 20 25 30 35 520 790 av det ställe, till vilket den cellulosahaltiga slurryn matas, för att avdra överflödig vätska från slurryn och återföra den till kokarens inmatningssystem. I kokarsystem med tvà kärl har dessa silar som ofta hänvisas till som "bottencirkulations-" eller "BC"-silar, en konisk form, men de har inte samma funktion som silarna enligt föreliggande uppfinning. Eftersom BC-silarna är typiskt belägna ovanför flisstacken, får de inte känna pä samma kompressionsbelastning som silarna som befinner sig längre ner i kokaren. Typiskt utgör BC-silarna inte heller ett hinder för flisslurryns rörelse genom kokaren. Koniska BC- silar skulle inte användas inom koknings- eller extraktionszonerna, sàsom silarna enligt föreliggande uppfinning.

En utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar eller består av en cylindrisk silanordning för avdragning av vätska fràn en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial i ett cylindriskt kärl med en diameter som divergerar i slurryns rörelseriktning. Denna silanordning kan ha en divergeringsvinkel pà ca 0,5 - 45°. Man tror emellertid att användningen av divergeringsvinklar större än ca l5° minskar flispelarens gnuggning mot silarna, vilken skulle vara önskvärd för att förebygga pluggning av silen. Även om silar med större divergeringsvinklar kan användas, är det föredraget att silens divergeringsvinkel är begränsad till ca 0,5 - lO°, företrädesvis till ca 0,5 - 5°, för att försäkra att åtminstone någon form av normal gnuggningskraft utövas mot silytan.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning i och för sig användbar för silning. Denna anordning innefattar en ringformig silanordning för avdragning av vätska frän fast material, vilken silanordning uppvisar en silyta med en topp, en botten och en första inre diameter och andra inre diameter, och vilken silanordning 10 15 20 25 30 35 520 790 har en yttre diameter som avgränsar ett ringformigt utrymme utanför silytan. Silytan kan bestå av en väsentligen kontinuerlig cylindrisk silyta eller ha ett flertal olika former, såsom i och för sig är konventionellt för silytor, i synnerhet för silar i kokare för kemisk massa, och har en väsentligen konstant öppningsstorlek och procenthalt av öppen areal i flödesriktningen.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett förfarande för behandling av en vätskeslurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial under kokningsförhållandena i en väsentligen vertikal kontinuerlig kokare som uppvisar åtminstone en väsentligen ringformig silyta, en topp och en botten, för att bereda kemisk massa. Förfarandet innefattar följande väsentligen kontinuerliga steg: (a) slurryn av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial matas till kokaren nära dess topp för att flöda nedåt i kokaren i en första flödespassage med en första diameter; (b) slurryn silas för att avdra vätska därifrån genom att använda nämnda åtminstone en silyta som har en väsentligen konstant öppningsstorlek och procenthalt av öppen areal i den första flödespassagen; (c) slurryn av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial bringas att övergå i steg (b) från den första flödespassagen till en divergerande andra flödespassage (som företrädesvis i början har en andra diameter, lik med eller större än den första diametern); och (d) den kemiska massan avlägsnas från kokaren nära kokarens botten.

Förfarandet innefattar företrädesvis ett vidare steg (e) efter steg (c) och före steg (d), i vilket den nedåt flödande slurryn överförs vidare till att flöda i en tredje flödespassage, vars diameter är väsentligen lik med eller större än den andra diametern. Det finns företrädesvis också ett vidare steg, i vilket stegen (b), (c) och (e) upprepas åtminstone en gång före steg (d) och ännu ett vidare steg, i vilket den under utförandet av steg (c) avdragna vätskan värms upp och den uppvärmda vätskan återförs till kokaren 10 15 20 25 30 35 520 790 nära det ställe den avdragits fràn. Såsom är konventionellt, kan en del av vätskeströmningen avdras och/eller annan vätska tillsättas före återföringen till kokaren.

Uppfinningen hänför sig också till ett kärlarrangemang för behandling av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial.

Kärlet innefattar följande komponenter: ett väsentligen vertikalt kärl som består av en topp, en botten, ett inlopp ooh ett utlopp, genom vilket kärl finfordeiat cellulosahaltigt fibermaterial flödar i en flödesriktning, vilket kärl uppvisar en väsentligen cylindrisk vägg med åtminstone en diameterförändring mellan inloppet och utloppet; och en silanordning (till exempel anordnad vid eller strax efter förändringsstället), vilken silanordning består av en ringformig silyta som divergerar i det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialets flödesriktning och vidrör (kommer i kontakt med) slurryn för att minska materialets radiella kompression mot ytan (och företrädesvis också för att öka volymen och hastigheten av vätskan som kan flöda genom materialet och avdras genom silytan jämfört med en rakt cylindrisk yta av samma konstruktion), vilken silanordning uppvisar i silytan öppningar som har en väsentligen konstant öppningsstorlek (och företrädesvis procenthalt av öppen areal) i flödesriktningen.

Utloppet befinner sig typiskt nära kärlets botten och inloppet nära toppen så, att silytan divergerar nedåt.

Silytan divergerar företrädesvis i en väsentligen konstant vinkel av ca 0,5 - 10° mot vertikalen, mest föredraget av ca 0,5 - 5°. Silytan kan innefatta en första silyta och kärlet kan innefatta vidare en andra ringformig silyta väsentligen omedelbart nedströms den första silytan i flödesriktningen, vilken andra silyta divergerar också i flödesriktningen (i samma vinkel som i det ovanstående). De ringformiga silytorna är företrädesvis kontinuerliga, även om de kan 10 15 20 25 30 35 520 790 uppvisa ett "schackbrädesmönster" eller något annat känt mönster. Silytorna kan ha vilken som helst konventionell konstruktion, såsom en perforerad plåt, stav osv. Silytorna kan bestå till exempel av en metallyta med perforeringar som har väsentligen konstant storlek och täthet. Som ett annat exempel kan silytan innefatta ett flertal stavar som befinner sig på ett avstånd från av varandra i en riktning som är väsentligen parallell med flödesriktningen och mellanrummet mellan stavarna är väsentligen konstant både från stav till stav och över deras hela längd i flödesriktningen.

Uppfinningen avser också ett förfarande för behandling av en vätskeslurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial i ett väsentligen vertikalt kärl (som uppvisar åtminstone en diameterförändring). Förfarandet innefattar följande steg: (a) slurryn matas till kärlet för att flöda därinne väsentligen vertikalt i en flödesriktning (b) samtidigt som slurryn flödar i flödesriktningen, silas det (till exempel vid eller strax nedströms diameterförändringen) för att avdra vätska därifrån och vätskan bringas att divergera i flödesriktningen i en vinkel av ca 0,5 - l0° genom att använda åtminstone en silyta som har en väsentligen konstant öppningsstorlek (och företrädesvis procenthalt av öppen areal) i den första flödespassagen; och (c) slurryn avlägsnas från kärlet nedströms steg (b) i flödesriktningen.

Stegen (a)-(c) kan utföras väsentligen kontinuerligt och så, att flödesriktningen är väsentligen nedåt. Det kan också finnas ett ytterligare steg, i vilket steg (b) upprepas åtminstone en gång före utförandet av steg (c).

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förenklad silanordning för ett kärl för behandling av finfördelat cellulosahaltigt material, vilken möjliggör ökad vätskeavdragning och förbättrad materialströmning genom kärlet. Detta och andra ändamål med uppfinningen belyses av 10 15 20 25 30 35 520 790 den detaljerade beskrivningen av ritningarna och de bifogade patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 är en schematisk sidovy av en kontinuerlig kokare enligt tidigare känd teknik med konventionella rakt cylindriska silanordningar: Fig. 2 är en detaljerad sidovy av en tvärsektion hos en av de rakt cylindriska silanordningarna enligt tidigare känd teknik i kokaren enligt fig. 1; Fig. 3 är en likadan vy som den i fig. 2, men av en silanordning enligt föreliggande uppfinning; Fig. 4A och 4B är schematiska planritningar av tvà olika versioner av en del av en exemplarisk silyta med perforerad plåt enligt föreliggande uppfinning, i linjär utföring; och Fig. 5 är en schematisk planritning av en del av en exemplarisk silyta med stavar enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA I figur 1 illustreras en typisk kontinuerlig kokare 10 enligt tidigare känd teknik uppvisande rakt cylindriska silytor förenade med var och en av silanordningarna. (Ehuru en vertikal kontinuerlig kokare är visad här, är det underförstått att föreliggande uppfinning kan tillämpas pà vilken som helst typ av en cylindrisk kokare, antingen kontinuerlig eller satsvis.) En slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial och kokkemikalier matas till kokarens topp 11 och en slurry av färdigkokt massa och förbrukad koklut avlägsnas fràn bottnen 12. Kokaren 10 innefattar en cylindrisk mantel 13 och ett flertal rakt cylindriska silanordningar 14, 15, 16 och 17. Den typiska geometrin hos en rakt cylindrisk sil 16 är illustrerad mera 10 15 20 25 30 35 520 790 detaljerad i fig. 2.

I fig. 2 visas en typisk silanordning 16 enligt tidigare känd teknik med en övre sil 18 och en nedre sil 19. Silarna 18, 19 kan ha olika konstruktioner, såsom till exempel en perforerad plåt, plåtar med runda häl eller frästa slitsar, eller de kan vara konstruerade av parallella stavar med parallella öppningar mellan stavarna. Slitsarna eller öppningarna kan befinna sig i olika riktningar, sàsom vertikalt, horisontellt eller i vilken som helst sned vinkel. De parallella stavarna kan befinna sig till exempel i en vinkel av 45° mot vertikalen.

Bakom varje sil 18, 19 finns typiskt en ringformig fördjupning 20, 21 för uppsamling av vätskan som avdragits genom respektive silar 18, 19. Nedanför varje ringformig fördjupning 20, 21 finns mindre ringformiga fördjupningar 22, 23, ofta hänvisade till som "interna samlingsrör" för uppsamling av vätskan från fördjupningarna 20, 21 och avledning av denna till ledningarna 24, 25 avsedda för avlägsnande av lut. Även om dessa fördjupningar är visade sà, att de befinner sig inuti manteln 13, kan de också placeras utanför manteln, dvs. "externa samlingsrör" kan användas. Fördjupningarna 20, 22 och pà motsvarande sätt fördjupningarna 21, 23 kommunicerar med varandra typiskt genom specialdimensionerade öppningar, dvs. hål med mynningar, i syfte att bidra till jämn vätskeavdragning genom varje sil, sàsom är konventionellt. Ledningarna 24, 25 förenar sig för att bilda en enda ledning 26 som kommunicerar med en recirkulationspump 31. Nedanför varje silanordning 16 utvidgas mantelns 13 diameter vid "step-out" 27. Utvidgningarna hjälper att minska sammantryckningskrafterna som bildas inom flispelaren p.g.a. flisviktens vertikala kompression och den radiella kompressionen av luten som avlägsnats genom silarna. Denna radiella utvidgning kan variera mellan ca 0.25 cm och 91.5 10 15 20 25 30 35 520 790 lO cm, men är typiskt ca 15 cm - 61 cm.

Det konventionella retursystemet förenat med en exemplarisk silanordning 16 illustreras i fig. 2. Några av silanordningarna innefattar enbart extraktion, eller vätskeavdragning, men typiskt uppvisar två eller flera silanordningar i kokaren 10 en pump 31 ansluten till en ledning 26 för avdragning av vätska till ledningen 26, eventuellt med en viss mängd lut tillsatt såsom är schematiskt illustrerat vid 32 i fig. 2 och/eller en viss mängd lut avdragen såsom är schematiskt illustrerat vid 33 i fig. 2. Den tillsatta vätskan vid 32 kan vara vitlut eller tillsatslut (till exempel filtrat) med en lägre halt av upplöst organiskt material än den avdragna luten vid 33 eller den kan ha vilken som helst annan sammansättning känd för fackmannen inom området.

Från pumpen 31 pumpas vätskan typiskt genom en uppvärmningsanordning 34 och den uppvärmda vätskan återförs till kokaren 10 genom att använda en inre ledning 35 så, att den avdragna luten àterförs nära till det område den avlägsnats från (typiskt strax ovanför silen 18). Det finns ett stort urval olika konventionella konstruktioner för detta ändamål.

I fig. 3 visas en typisk silanordning för kokare enligt föreliggande uppfinning. Flera kännetecken som visas i fig. 3 liknar eller är helt identiska med kännetecknen som visas i fig. 1 och 2. Dessa kännetecken skiljs från de tidigare nämnda genom att använda siffran "1" som prefix.

Manteln 1, 13 inneslutar en silanordning 116. Silanordningen 116 är visad som dubbelsil 118, 119, men det är underförstått att silanordningen 116 kan innefatta eller bestå av en, två eller flera sil/-ar. Silarna 118, 119 kan ha olika konstruktioner, såsom nämnts i fråga om silarna 18, 19 i det ovanstående, men till skillnad från silarna 18, 19 10 15 20 25 30 35 520 790 ll är silarna 118, 119 koniska sä att de divergerar i slurryflödets riktning, såsom pilarna F anger. Denna diver- gens är typiskt àtminstone ca 0,5 grader från vertikalen och företrädesvis högst ca 10 grader från vertikalen och företrädesvis väsentligen konstant och kontinuerlig. Till exempel den övre silen 118 har en övre inre diameter DO och en nedre inre diameter Dl som är större än DO, företrädesvis med en väsentligen konstant kona däremellan. Även silen 119 har en övre inre diameter väsentligen lik med D1 och en nedre inre diameter D2 större än D1, företrädesvis med en väsentligen konstant kona däremellan. Även om de operforerade plàtarna 40, 41 42 visas som rakt cylindriska cylindrar, kan de också vara divergerande koniska sektioner. Som alternativ kan endast den ena av de tvà silarna 118, 119 divergera, medan den andra kan vara väsentligen cylindrisk. Med andra ord kan D1 vara väsentligen lik med DO, och D2 större än D1; eller D1 kan vara större än DO, och D2 väsentligen lik med D1.

Såsom beskrivs i det ovanstående minskar den av silarna 118, 119 àstadkomna divergerande flödespassagen kompressionen i flispelaren förorsakad av den radiella vätskeavdragningen i tillräcklig grad sà, att möjligheten till valvbildning hos flispelaren minskar eller vätskevolymen som kan avdras ökar i jämförelse med konventionella rakt cylindriska silar.

Silanordningen 116 innefattar typiskt ringformiga fördjupningar 120, 121 och inre samlingsrör 122, 123 med utlopp till ledningar 124, 125, såsom är konventionellt.

Fördjupningarna 120, 122 och pà motsvarande sätt fördjupningarna 121, 123 kommunicerar med varandra typiskt genom ett flertal öppningar (ej visade). Pà samma sätt som i fig. l och 2 kan pelarkomprimeringen minskas genom att anordna ett utvidgningssteg 127 till större diameter eller motsvarande nedanför silen 119. 10 15 20 25 30 35 520 790 12 Ehuru båda silarna 118, 119 visas med en kontinuerlig cylindrisk silyta 43, är det underförstått att silytan 43 inte behöver vara kontinuerlig eller cylindrisk. Silytan 43 kan innefatta till exempel flera individuella cirkelformiga silar eller silytan 43 kan innefatta växelvis silytor och operforerade plåtar, med andra ord är det frågan om ett s.k. "schackbrädesmönster". Mer än bara en dylik silanordning 116 kan användas, och nästan alltid också används, i en och samma kärl 113. Silanordningens 116 ledning 126 kan också innefatta ett recirkulationssystem som motsvarar komponenterna 31 - 35 i fig. 2.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning, under användning av anordningen enligt fig. 3, för behandling av en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial som flödar i riktningen F i ett vertikalt kärl 113 som uppvisar åtminstone en diameterförändring (vid 40), innefattar följande steg: slurryn matas in i kärlet 113 för att flöda väsentligen vertikalt därinne i en flödesriktning F. Vid eller strax nedströms diameterförändringen (40) silas slurryn (genom att använda divergerande silar 116, och/eller 119) för att avdra vätska därifrån (som till slut avdras i ledningen 126) och samtidigt bringas slurryn att divergera i flödesriktningen i en vinkel av ca 0,5 - 10° (samma vinkel som silytornas 43 divergeringsvinkel). Slurryn avlägsnas från kärlet nedströms vätskan, såsom visas i fig. 3.

Silsteget kan upprepas åtminstone en gång innan slurryn avlägsnas från kärlet. Den avdragna vätskan i ledningen 126 kan också värmas upp och återföras till kärlet (och en del av vätskan avdras därifrån och/eller annan vätska tillsättas till flödet) såsom visats med elementen 31 - 35 i fig. 2.

Det är mycket önskvärt att silytorna som används för utförande av uppfinningen har en väsentligen konstant öppningsstorlek och procenthalt av öppen areal i slurryns flödesriktning. Om stavar används enligt föreliggande 10 15 20 25 30 35 520 790 13 uppfinning, hàlles slitsmellanrummet väsentligen konstant i flödesriktningen, i stället för att använda stavar med ett ökande slitsmellanrum i flödesriktningen (vilket nödvändigtvis betyder en ökande procenthalt av öppen areal), såsom är fallet i silen enligt US Patent 3,385,753. När perforerade silytor används, hàlles öppningsstorleken och - mellanrummet väsentligen konstanta, så att procenthalten av öppen areal igen hàlles väsentligen konstant i flödesriktningen. Detta kännetecken av uppfinningen kommer bäst fram genom de två exemplariska utföringsformerna som illustreras schematiskt i fig. 4 och 5.

Fig. 4A och 4B är båda schematiska representationer (med överdrivna dimensioner för klarhetens skull) av en linjär utföring av en del av en silanordning 143 som kan användas enligt uppfinningen, vilken silanordning har en silyta 50 av perforerad metallplåt. Silytan 50 uppvisar ett flertal perforeringar 51 (typiskt slitsar, såsom i fig. 4A eller cirkelformiga hål, såsom i fig. 4B, men även andra former är användbara) anordnade på ett avstånd 52 från varandra.

Oavsett storleken av perforeringarna 51 och deras mellanrum 52, hålls storleken och mellanrummen väsentligen konstanta i flödesriktningen F så, att procenthalten av öppen areal håller sig oförändrad samtidigt som slurryn rör sig i riktningen F. Således är det helt enkelt den stegvisa utvidgningen av silytans 50 (av ringformigt mönster) diameter som minskar komprimeringen, och den därav följande ökningen av silytsarealen (utan något behov att ändra procenthalten av öppen areal eller silöppningens storlek) som tillåter effektivare vätskeavdragning. Detta vill säga att ytan 50 har perforeringar, vilkas storlek och täthet är väsentligen konstanta.

Samma resultat som erhålls med utföringsformerna enligt fig. 4A och 4B kan uppnås enligt uppfinningen med vilken som helst typ av en konventionell silanordning. Till exempel i fig. 5 visas schematiskt illustrerad en del av en 10 15 20 25 30 35 520 790 14 stavsilanordning 243 som kan användas enligt uppfinningen.

Illustrationen visar igen stort överdrivna dimensioner för klarhetens skull. Stavsilanordningen 243 innefattar ett flertal metallstavar 54 som hålls typiskt samman (när av ringformigt mönster) med två eller flera ringar 55, 56.

Ringarna 55, 56 kan vara anordnade på vilket som helst ställe längs stavarna 54, men i fig. 5 befinner de sig i stavarnas topp och botten. Varje stavsats 54 har ett mellanrum 57 i en riktning som är väsentligen parallell med flödesriktningen F. Mellanrummen 57 är sinsemellan väsentligen lika stora och väsentligen jämnt breda i riktningen F. Även silens öppna areal hålls företrädesvis oförändrad.

De jämna mellanrummen 57 kan anordnas genom att använda väsentligen trapetsformade stavar (hellre än väsentligen rektangulära). Igen minskas kompressionen enbart genom utvidgning av silanordningens 243 diameter i flödesriktningen F. Procenthalten av öppen areal kan hållas oförändrad genom att anordna lämpliga perforerade silytssektioner mellan stavsektionerna illustrerade i fig. 5 eller genom att anordna öppningar 58 i vissa enstaka stavars 54 väsentligen yttersta delar i flödesriktningen F. På detta sätt uppnås en ökning i vätskevolymen som kan avdras genom att öka silytsarealen i riktningen F utan behov att öka mellanrummens 57 storlek eller procenthalten av öppen areal.

I samtliga utföringsformer enligt fig. 4A, 4B och 5 kan ett schackbrädesmönster eller andra operforerade sildelar eller motsvarande, när så önskas, såsom nämnts redan i samband med fig. 3.

Som ett annat alternativ till ytan för en silanordning enligt uppfinningen kan en silyta med sneda öppningar (till exempel frästa hål i en vinkel av 30 - 60°, till exempel ca 45°, mot vertikalen) användas, såsom beskrivs i den finska 10 15 20 25 520 790 15 ansökningen FI 950626.

Det har alltså kommit fram att en fördelaktig kokare, en silanordning och ett förfarande för behandling av en vätskeslurry för att framställa kemisk massa har fram- bringats genom föreliggande uppfinning. Uppfinningen minskar möjligheten att silarna för avlägsnande av lut stör den cellulosahaltiga materialslurryns rörelse och samtidigt ökas vätskevolymen som kan avdras. Även om kärlen, till vilka den ovanstàende beskrivningen hänför sig i allmänhet och i vilka föreliggande uppfinning kan tillämpas är kokare, är det klart att uppfinningen kan användas i vilket som helst behandlingskärl för slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial som förutsätter vätskeavdragning fràn slurryn.

I dessa ingàr impregneringskärl, förbehandlingskärl, tvättkärl och blekningskärl. Även om uppfinningen här visats och beskrivits enligt det som för närvarande anses vara den mest praktiska och fördelaktiga utföringsformen, är det uppenbart för fackmannen inom området att flera modifikationer kan utföras inom uppfinningens skyddsomfàng, vilket skall ges den vidaste möjliga tolkningen genom efterföljande patentkraven för att innefatta alla ekvivalenta arrangemang och förfaranden.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 520 790 1 6 PATENTKRAV

1. Kärlarrangemang för behandling av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial innefattande: ett väsentligen vertikalt kärl som består av en topp, en botten, ett inlopp och ett utlopp, genom vilket kärl finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial flödar i en flödesriktning, vilket kärl uppvisar en väsentligen cylindrisk vägg (113); och en silanordning (116) som bestàr av en ringformig silyta (118) som divergerar i det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialets flödesriktning (F) och kommer i kontakt med slurryn för att minska materialets radiella kompression mot ytan, vilken silanordning uppvisar öppningar (51, 57, 58) i silytan, storleken av vilka öppningar i silytan är väsentligen konstanta i flödesriktningen.

2. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att kärlet uppvisar åtminstone en diameterförändring mellan inloppet och utloppet och att silanordningen (116) är anordnad vid eller strax efter förändringsstället.

3. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att utloppet ligger nära kärlets botten och inloppet nära kärlets topp sä, att silytan (118) divergerar nedåt i en väsentligen konstant vinkel av ca 0,5 - 10° mot vertikalen, och att silytan uppvisar en väsentligen konstant procenthalt av öppen areal i flödesriktningen (F).

4. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att silytan (118) divergerar i en vinkel av ca 0.5 - 5° mot vertikalen.

5. Kärlarrangemang enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att den ringformiga silytan (118) är väsentligen 10 15 20 25 30 35 520 790 17 kontinuerlig.

6. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att silytan innefattar en första silyta (118) och vidare en andra ringformig silyta (119) väsentligen omedelbart nedströms den första silytan i flödesriktningen (F), vilken andra silyta divergerar också i flödesriktningen, och att både den första och den andra silytan divergerar i en väsentligen konstant vinkel av ca 0,5 - 5° mot vertikalen.

7. Kärlarrangemang enligt patentkravet 6, kännetecknat därav, att både den första (118) och den andra (119) silytan uppvisar respektive första och andra ändar; och att den första silytan har i sin första ände en första diameter (DO) och i sin andra ände en andra diameter (D1) som är större än den första diametern; och att den andra silytan har i sin första ände nämnda andra diameter och i sin andra ände en tredje diameter (D2) som är större än den andra diametern.

8. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att silytan innefattar en perforerad metallyta (50) med perforeringar (51) som har väsentligen konstant storlek och täthet.

9. Kärlarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att silytan innefattar ett flertal stavar (54) som befinner sig pà ett avstånd från varandra i en riktning som är väsentligen parallell i förhållande till flödesriktningen (F) och mellanrummet (57) mellan stavarna är väsentligen konstant bàde fràn stav till stav och över deras hela längd i flödesriktningen.

10. Kärlarrangemang för behandling av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial innefattande: ett väsentligen vertikalt kärl som bestàr av en 10 15 20 25 30 35 520 790 18 topp, en botten, ett inlopp och ett utlopp, genom vilket kärl finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial flödar i en flödesriktning, vilket kärl uppvisar en väsentligen cylindrisk vägg (113) med åtminstone en diameterförändring mellan inloppet och utloppet; och en silanordning (116) anordnad vid eller strax efter föråndringsstället, vilken silanordning består av en ringformig silyta (118) som divergerar i det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialets flödesriktning (F) och vidrör slurryn för att minska materialets radiella kompression mot ytan och för att öka volymen och hastigheten av vätskan som kan flöda genom materialet och avdras genom silytan jämfört med en rakt cylindrisk yta hos samma konstruktion.

11. ll. Förfarande för behandling av en vätskeslurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial under kokningsförhållandena i en väsentligen vertikal kontinuerlig kokare som uppvisar åtminstone en väsentligen ringformig silyta (118, 119), vilket förfarande innefattar följande väsentligen kontinuerliga steg: (a) slurryn av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial matas till kokaren nära kokarens topp för att flöda nedåt i kokaren i en första flödespassage med en första diameter; (b) slurryn silas för att avdra vätska därifrån genom att använda nämnda åtminstone en silyta (118) som har en väsentligen konstant öppningsstorlek och procenthalt av öppen areal i den första flödespassagen; (c) slurryn av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial bringas att övergå i steg (b) från den första flödespassagen till en divergerande andra flödespassage som har en andra diameter i början; och (d) den kemiska massan avlägsnas från kokaren nära kokarens botten. 10 15 20 25 30 35 520 790 19

12. Förfarande enligt patentkravet 11, kännetecknat därav, att den andra diametern är lika med eller större än den första diametern och att förfarandet innefattar ett vidare steg (e) efter steg (c) och före steg (d), i vilket den nedåt flödande slurryn överförs vidare i en tredje divergerande flödespassage, vars diameter i början är lik med eller större än den andra diametern.

13. Förfarande enligt patentkravet 11, kännetecknat därav, att den andra flödespassagen divergerar i en vinkel av ca 0,5 - 10° mot vertikalen, och att steg (b) utförs genom att använda en väsentligen kontinuerlig silyta (118).

14. Förfarande enligt patentkravet ll, kånnetecknat därav, att den andra flödespassagen divergerar i en väsentligen konstant vinkel av ca 0,5 - 5° mot vertikalen.

15. Förfarande enligt patentkravet 14, kännetecknat av ett vidare steg, i vilket den under utförandet av steg (c) avdragna vätskan värms upp och den uppvärmda vätskan àterförs till kokaren nära det ställe den avdragits fràn.

16. Förfarande enligt patentkravet 12, kännetecknat av ett vidare steg, i vilket stegen (b), (c) och (e) upprepas åtminstone en gäng före steg (d).

17. Förfarande enligt patentkravet 16, kännetecknat därav, att både den andra och tredje flödespassagen divergerar i en väsentligen konstant vinkel av ca 0,5 - lO° mot vertikalen.

18. Förfarande för behandling av en vätskeslurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial i ett väsentligen vertikalt kärl som uppvisar àtminstone en väsentligen ringformig silyta (118, 119), vilket förfarande innefattar följande steg: (a) slurryn matas till kärlet för att flöda där 10 15 520 790 20 väsentligen vertikalt i en flödesriktning (F); (b) samtidigt som slurryn flödar i flödes- riktningen, silas det för att avdra vätska därifrån och vätskan bringas att divergera i flödesriktningen i en vinkel av ca 0,5 - 10° genom att använda àtminstone en silyta (118) som har en väsentligen konstant öppningsstorlek; och (c) slurryn avlägsnas fràn kärlet nedströms steg (b) i flödesriktningen.

19. Förfarande enligt patentkravet 18, kännetecknat därav, att stegen (a)-(c) utförs väsentligen kontinuerligt och sà att flödesriktningen är väsentligen nedåt.

20. Förfarande enligt patentkravet 18, kännetecknat därav, att kärlet uppvisar àtminstone tvà diameterförändringar och att steg (b) utförs vid eller strax nedströms varje diameterförändring före utförandet av steg (c).