<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour la récupération de l'alcali lors de la production de la cellulose par désagrégation alcaline.
Lors de la fabrication de la cellulose par désagrégation alcaline, on procède le plus souvent de manière à obtenir la récupération de l'alcali par un lavage dans des appareils appelés diffuseurs. Ce procédé peut être appliqué lors de la fabrication de la cellulose au moyen des matières cellulosiques les plus diverses, telles que le bois de pin, de hêtre, de sapin, ou au moyen de plantes annuelles telles que les fanes de pommes de terre, des herbes ou de la paille. En pratique, le procédé de diffusion est cependant difficilement réalisable, surtout lors de la fabrication de cellulose à partir de plantes annuelles, comme la paille. Cela provient de ce que la paille entassée dans le diffuseur de grande hauteur, ne laisse pénétrer l'eau de lavage que peu à peu, l'eau ne,passant même pas en certains endroits.
Par conséquent, le lavage est très long et imparfait car, en certains endroits il se forme des nids. Lors du traitement de plantes annuelles, prises comme matière première pour la fabrication de la cellulose, la forte proportion de mauvaises herbes que l'on rencontre le plus souvent, est particulièrement gênante, car, lors du bouillissage, on obtient facilement une matière graisseuse que l'on a du mal à éliminer par lavage. Du fait que la paille se laisse si difficilement laver dans les diffuseurs de grande hauteur, on a utilisé des bâches de lavage dans la fabrication de la cellulose à base de paille. Ces bâches sont des cuves de faible hauteur, munies d'un fond tamisant, par lequel la lessive noire suinte, alors que l'eau de lavage est ajoutée par le haut.
Pour cette méthode de récupération de l'alcali, on ne peut pas travailler de façon continue; de plus, le matériel de lavage prend énormément de place. C'est pourquoi on est passé dans les derniers temps au procédé continu, dans lequel on utilise des filtres cellulaires à vide. Pour cela, la pratique a montré qu'il est nécessaire de travailler avec deux à trois filtres placés en série, si l'on désire récupérer l'alcali en une proportion économique. Ces filtres à vide sont le plus souvent des tambours tamiseurs, tournant dans une auge dans laquelle on introduit la matière à lessiver. L'auge est précédée d'une cuve d'agitation, dans laquelle la matière est amenée au' degré de dilution jugé nécessaire; cette matière arrive alors par débordement dans l'auge proprement dite.
Le tambour est subidi-
<Desc/Clms Page number 2>
visé en cellules séparées qui sont alternativement mises sous vide. Le filtre est aspergé par le dessus par le liquide de lavage, et le liquide de lavage ayant pénétré à l'intérieur du tambour tamiseur, est évacué par l'axe au filtre.
Dans ce qui suit, on trouvera, à titre d'exemple, la description du circuit de lavage pour une installation comportant trois filtres en série .
Dans ce cas, chacun des trois filtres cellulaires à vide utilisés est subdivisé en deux sections évacuant leur lessive séparément. On peut, en soi, aussi utiliser des filtres subdivisés en plus de deux sections. L'une des lessives est appelée lessive mère, l'autre lessive de lavage. La matière provenant du bouillissage est diluée au moyen de la lessive de lavage du filtre 1 à la consistance nécessaire et alimentée au filtre. La lessive mère obtenue dans le filtre l, est dirigée vers la régénération de la lessive, où l'on récupère l'alcali, par exemple par application du procédé connu de la combustion des constituants organiques. Le résidu de filtrage, ayant un degré de siccité déterminé, par exemple 18%, passe par des cylindres désintégrateurs et arrive dans la petite cuve d'agitation du filtre a.
L'enlèvement du gâteau des filtres à vide se fait à la manière connue, par exemple par des chaines ou par des cylindres de déchargement. La lessive mère du filtre 2 est amenée au filtre 1, où elle sert de lessive de lavage et où elle est répartie à l'aide d'ajutages sur le gâteau de cellulose du filtre. L'excès éventuel de lessive mère va également à la régénération. Legâteau obtenu au filtre 2 passe à nouveau entre des cylindres désintégrateurs et va dans la cuve d'agitation du filtre 3. La lessive mère de ce dernier constitue de nouveau la lessive de lavage du filtre 2. Le liquide de lavage du troisième filtre est de l'eau fraîche.
L'application du schéma opératoire ainsi décrit a permis de réaliser, lors de la fabrication, à base de paille, d'une cellulose convenant' pour la production de la viscose, une récupération d'alcali de 80 à 85% rapportée à la quantité d'alcali introduite avec la matière. Dans ces conditions, la quantité d'eau nécessaire pour le lavage était de 8 m3 par tonne de cellulose.
La quantité d'alcali récupéré par l'application de ce mode opératoire est encore/insuffisante.
On a maintenant trouvé que l'on peut obtenir une récupération sensiblement plus économique de l'alcali, en plaçant des cuves de diffusion en amont d'un ou de plusieurs des filtres à vide. Ainsi, on placera par exemple une cuve de diffusion devant le troisième filtre. On peut alors notamment récupérer 92-94% de l'alcali. Dans ces conditions, la consommation d'eau de lavage est même plus réduite et ne s'élève qu'à 6 m3 par tonne de cellulose. A titre d'exemple, le processus de ce mode opératoire conforme à l'invention, s'établit comme suit
La matière venant du bouillissage arrive des récipients collecteurs, dans lesquels elle a été refoulée par les bouilleurs, dans la cuve d'agitation au filtre 1.
Dans cettecuve d'agitation la matière est amenée, à l'aide de la lessive de lavage du filtre 1, au degré de dilution, resp. à la densité voulue, assurant une bonne marcne au filtre, par exemple 1,5 - 2%. Sur le filtre 1 le gâteau de cellulose est lavé o. l'aide.d'ajutages par la lessive. de lavage au filtre 2. De ce fait on déplace la lessive adn@rant aux fibres. La lessive mère du filtre 1 passe à la régénération pour y être traitée. Elle a par exemple une densité de 9 - 12 Bé. La matière préalablement lessivée passe dans des cylindres désinté-
<Desc/Clms Page number 3>
grateurs placés en aval et va à la cuve d'agitation du filtre 2. L'extraction de la lessive au filtre 1 se poursuit jusqu'à obtenir un degré de siccité de par exemple 18 - 20%.
Une nouvelle dilution est opérée dans la cuve d'agitation.du filtre 2, la ratière étant amenée à la densité nécessaire de 1,5 à 2% au moyen de la lessive de lavage du filtre 2. La lessive pour le lavage du gâteau est constituée par la lessive mère du filtre 3. Le gâteau obtenu passe encore une fois dans des cylindres désitégrateurs et arrive maintenant dans la cuve de diffusion. Ici s'opère la dilution au degré nécessaire pour le filtre 3. Le diluant est la lessive de lavage du filtre 3.
Pendant le séjour de la cellulose dans la cuve de diffusion, se réalise une compensation de 'la teneur en alcali entre le liquide/diluant et l'alcali adhérant à la cellulose, principalement dans les espaces capillaires de la cellulose. Le temps de diffusion doit être fixé de manière appropriée ; il sera par exemple de 1/2- 3 heures. On peut cependant aussi choisir des temps de diffusion plus longs. Dans ce cas on utilisera avantageusement'deux ou trois cuve-s de diffusion. La cuve de diffusion est utilement munie d'un agitateur, ou bien on peut faire circuler la matière par pompage, ou bien la cuve peut être conçue sous forme de pile à moudre et être munie d'un systèmede circulation comportant une hélice.
Après la diffusion, la matière est utilement amenée à l'aide d'une pompe dans la cuve d'agitation du filtre 3 où l'on peut éventuellement encore ajouter de la lessive de lavage 3. La matière s'écoule ensuite par trop-plein de la cuve d'agitation placée en amont vers l'auge proprement dite du filtre. Sur le filtre 3, le lavage se fait par aspersion à l'eau fraîche du gâteau sur le tambour filtrant. La lessive mère obtenue est utilisée comme lessive de lavage pour le gâteau du filtre 2. La densité de matière peut être choisie la même pour les-trois filtres et valoir 1,5 - 2%.
Dans l'exemple exécution décrit, la cuve de diffusion est placée devant le dernier filtre à vide. Ce mode opératoire est souvent particulièrement avantageux en ce sens que ce sont précisément les dernières traces d'alcali qui se laissent difficilement enlever de manière économique par les filtres à vide et exigent une consommation d'eau relativement élevée.
On peut cependant aussi placer les cuves de diffusion devant le premier ou le second filtre à vide. Si l'on se sert de plus de trois filtres à vide, la cuve de diffusion peut être intercalée devant l'avant dernier filtre ou le suivant. De même il est possible de n'intercaler une cuve de diffusion que devant une partie ou devant l'un des filtres à vide.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the recovery of alkali in the production of cellulose by alkaline disintegration.
During the manufacture of cellulose by alkaline disintegration, the procedure is most often so as to obtain the recovery of the alkali by washing in devices called diffusers. This process can be applied during the manufacture of cellulose by means of the most diverse cellulosic materials, such as pine, beech, fir wood, or by means of annual plants such as potato haulms, seedlings. herbs or straw. In practice, the diffusion process is however difficult to carry out, especially during the manufacture of cellulose from annual plants, such as straw. This is due to the fact that the straw piled up in the high diffuser only allows the washing water to penetrate little by little, the water not even passing in certain places.
Therefore, washing is very long and imperfect, because in some places nests are formed. When processing annual plants, taken as a raw material for the manufacture of cellulose, the high proportion of weeds that are most often encountered is particularly troublesome, because, during boiling, a fatty material is easily obtained which it is difficult to wash off. Because straw is so difficult to wash in tall diffusers, washing tarps have been used in the manufacture of cellulose from straw. These tarpaulins are low-rise tanks, fitted with a sifting bottom, through which the black detergent oozes out, while the washing water is added from above.
For this method of alkali recovery, we cannot work continuously; in addition, the washing equipment takes up a lot of space. This is why we have recently switched to the continuous process, in which vacuum cell filters are used. For this, practice has shown that it is necessary to work with two to three filters placed in series, if it is desired to recover the alkali in an economical proportion. These vacuum filters are most often sieve drums, rotating in a trough into which the material to be washed is introduced. The trough is preceded by a stirring tank, in which the material is brought to the degree of dilution considered necessary; this material then arrives by overflow into the trough proper.
The drum is subidi-
<Desc / Clms Page number 2>
referred to in separate cells which are alternately evacuated. The filter is sprayed from above with the washing liquid, and the washing liquid which has entered the interior of the sieve drum is discharged through the axis to the filter.
In what follows, we will find, by way of example, the description of the washing circuit for an installation comprising three filters in series.
In this case, each of the three cellular vacuum filters used is subdivided into two sections discharging their detergent separately. In itself, it is also possible to use filters subdivided into more than two sections. One of the detergents is called mother detergent, the other washing detergent. The material from the boiling is diluted with the washing liquor from the filter 1 to the required consistency and fed to the filter. The mother liquor obtained in the filter 1 is sent to the regeneration of the lye, where the alkali is recovered, for example by applying the known method of the combustion of organic constituents. The filter residue, having a determined degree of dryness, for example 18%, passes through disintegrating cylinders and arrives in the small stirring tank of filter a.
The cake is removed from the vacuum filters in the known manner, for example by chains or by unloading cylinders. The mother liquor from filter 2 is fed to filter 1, where it serves as washing liquor and where it is distributed by means of nozzles on the cellulose cake of the filter. The possible excess of mother detergent also goes to regeneration. The cake obtained from filter 2 passes again between disintegrating cylinders and goes into the stirring tank of filter 3. The mother liquor of the latter again constitutes the washing liquor for filter 2. The washing liquid of the third filter is fresh water.
The application of the operating diagram thus described made it possible to achieve, during the manufacture, from straw, of a cellulose suitable for the production of viscose, an alkali recovery of 80 to 85% relative to the quantity of alkali introduced with the material. Under these conditions, the quantity of water required for washing was 8 m 3 per tonne of cellulose.
The quantity of alkali recovered by the application of this procedure is still / insufficient.
It has now been found that a significantly more economical recovery of the alkali can be obtained by placing diffusion vessels upstream of one or more of the vacuum filters. Thus, for example, a diffusion tank will be placed in front of the third filter. It is then possible in particular to recover 92-94% of the alkali. Under these conditions, the consumption of washing water is even lower and amounts to only 6 m3 per tonne of cellulose. By way of example, the process of this procedure according to the invention is established as follows
The material coming from the boiling arrives from the collecting vessels, in which it has been discharged by the boilers, into the stirring tank at filter 1.
In this stirring tank the material is brought with the aid of the washing liquor from the filter 1 to the degree of dilution, resp. to the desired density, ensuring good filter soil, for example 1.5 - 2%. On filter 1 the cellulose cake is washed o. the help.of nozzles by the washing powder. washing filter 2. In this way, the detergent is displaced from the fibers. The mother liquor from filter 1 goes to regeneration for treatment. For example, it has a density of 9 - 12 Bé. The previously leached material passes into disintegrated cylinders.
<Desc / Clms Page number 3>
grators placed downstream and go to the stirring tank of the filter 2. The extraction of the lye through the filter 1 continues until a degree of dryness of for example 18 - 20% is obtained.
A new dilution is carried out in the stirring tank. Of the filter 2, the dobby being brought to the necessary density of 1.5 to 2% by means of the washing liquor from the filter 2. The washing liquor for washing the cake is consisting of the mother liquor from the filter 3. The cake obtained passes once more through desiterating cylinders and now arrives in the diffusion tank. Here the dilution takes place to the degree necessary for filter 3. The diluent is the washing solution for filter 3.
During the stay of the cellulose in the diffusion vessel, a compensation of the alkali content between the liquid / diluent and the alkali adhering to the cellulose takes place, mainly in the capillary spaces of the cellulose. The broadcast time should be set appropriately; it will be for example 1/2 - 3 hours. However, it is also possible to choose longer diffusion times. In this case, two or three diffusion tanks will be used advantageously. The diffusion tank is usefully provided with an agitator, or the material can be circulated by pumping, or the tank can be designed as a grinding cell and be provided with a circulation system comprising a propeller.
After the diffusion, the material is usefully brought by means of a pump into the stirring tank of the filter 3 where one can optionally still add washing detergent 3. The material then flows excessively. full of the agitation tank placed upstream towards the trough proper of the filter. On filter 3, washing is carried out by sprinkling the cake with fresh water on the filter drum. The mother liquor obtained is used as washing liquor for the filter cake 2. The material density can be chosen the same for all three filters and be 1.5 - 2%.
In the example execution described, the diffusion tank is placed in front of the last vacuum filter. This procedure is often particularly advantageous in that it is precisely the last traces of alkali which can hardly be removed economically by the vacuum filters and require a relatively high water consumption.
However, it is also possible to place the diffusion tanks in front of the first or the second vacuum filter. If more than three vacuum filters are used, the diffusion tank can be inserted in front of the penultimate filter or the next. Likewise, it is possible to insert a diffusion tank only in front of a part or in front of one of the vacuum filters.