BR0104884B1

BR0104884B1 - processo para cozimento contìnuo de pedaços de madeira em pressão elevada e temperatura elevada.

Info

Publication number: BR0104884B1
Application number: BRPI0104884-8A
Authority: BR
Inventors: Vidar Snekkenes; Lennart Gustavsson; Sven Erik
Priority date: 2000-11-03
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2012-12-11
Also published as: JP4886950B2; PT1205597E; SE0004050D0; CA2357864A1; SE0004050L; BR0104884A; ATE289641T1; EP1205597B1; US6605180B2; JP2002146690A; DE60109007T2; EP1205597A1; CA2357864C; DE60109007D1; US20020079070A1; SE515971C2

Description

"PROCESSO PARA COZIMENTO CONTÍNUO DE PEDAÇOS DE

MADEIRA EM PRESSÃO ELEVADA E TEMPERATURA ELEVADA"

A presente invenção se refere a um processo para cozimento continuo de pedaços de madeira em pressão elevada e temperatura elevada em um digestor vertical para produção de polpa dissolvida quimicamente.

Para aumentar a produtividade em digestores de polpa contínuos existentes, diferentes modificações tem sido sucessivamente feitas quanto à técnica de cozimento. Quando a capacidade de produção é aumentada no digestor, o fluxo de polpa através do digestor aumenta, em conseqüência do que o tempo de parada (interrupção) é reduzido quanto à temperatura de cozimento, temperatura que é necessária para manter suficiente liberação de lignina e dissolução dos pedaços de polpa.

Uma etapa natural tem sido efetivar a etapa de impregnação a partir do digestor em si mesmo e arranjá-la em um vaso de pré-tratamento precedente ao digestor efetivo. Desta maneira é possível manter o tempo de parada para os pedaços de polpa no digestor e a temperatura de cozimento apesar da velocidade do fluxo de polpa através do digestor aumentar.

Quando a produção aumenta, é também desejável que o separador (tela, grade, grelha, anteparo) de extração prin- cipal para licor de cozimento usado, chamado licor negro, seja movido para baixo no digestor, de maneira que o com- primento da zona de cozimento é estendido. O separador de extração principal para licor de cozimento consumido drena fora licor negro aquecido e pressurizado, e vapor é gerado pela pressão do licor negro primeiro sendo liberado em um tanque de reservatório (flash tank). 0 licor negro é então tomado para evaporação após o que ele é transportado à frente para uma disposição de recuperação [evaporador de recuperação (recovery boiler)].

Isto envolve um conflito com as demandas em conseguir

uma zona de lavagem efetiva no fundo do digestor, zona de lavagem que é intencionada por um lado para remover lignina residual, mas também por outro lado para ter o efeito de diminuir a temperatura da polpa. Diminuir a temperatura para abaixo de cerca de 100

graus tem sido considerado necessário de maneira que a re- sistência da polpa não é reduz-ida.. Se a polpa a uma tempe- ratura de acima de 100° C é exposta à pressão atmosférica a partir do digestor através de um sistema de entrega de Ii- beração à pressão, isto resulta em escapamento de calor, assim chamado lampejo (flashing). Se a temperatura é subs- tancialmente acima de 100° C (próxima da temperatura de co- zimento de £ 140° C - 160° C) e a pressão de polpa é libe- rada em 1 bar, isto resulta em lampejo (flashing) muito po- deroso por conta da conversão de licor de cozimento a par- tir da fase liquida para a fase vapor (gasosa), o que reduz grandemente a resistência da polpa.

Para assegurar um efeito de lavagem suficiente na zona de lavagem e uma temperatura suficientemente baixa no esca- pamento de polpa, o comprimento reduzido da zona de lavagem demanda sempre mais poderosos fluxos contracorrente de li- quido de lavagem na zona de lavagem. Particularmente com produção aumentando em um dado digestor e com um fator de diluição constante, a velocidade relativa entre licor e pe- daços aumenta, o que resulta em forças de elevação aumen- tando. Isto possui um efeito prejudicial sobre o tampão (plug) de fluxo de polpa através do digestor e tende a ele- var a totalidade da coluna de polpa no digestor, ambos efeitos que reduzem a operacionalidade do digestor, com pa- ralisações de produção como uma conseqüência.

A patente norte-americana número US-A-4.123.318 apre- senta um sistema de cozimento para polpa no qual um vaso digestor especialmente adaptado é seguido por dois vasos conectados em série para lavagem contracorrente convencio- nal, isto é, o mesmo tipo de lavagem como essencialmente sempre se aplica no fundo do digestor.

A pedido de patente europeu número EP-A-0.476.230 apresenta um sistema no qual uma quantidade limitada de Ii- cor branco é adicionada nas zonas contracorrente durante a extração de licor de cozimento consumido. Aqui, um trocador de calor é utilizado para aquecimento, em um anel (Ioop) de recirculação acima do fundo do digestor, o liquido de lava- gem sendo entregue através de bocais de diluição. A polpa é alimentada para um difusor que em circunstâncias normais é assumido ser um difusor atmosférico, e onde o liquido de lavagem é assumido ser coletado de uma maneira convencional a partir da posição corrente abaixo na linha de fibra. O pedido EP-A-0.476.230 estabelece que a temperatura nas zo- nas contracorrente é aumentada para 140° C - 175° C, em testes de amostra 165° C, e para um tempo de parada de 180 minutos. Aqui, utilização total não tem sido feita do fato de que o liquido de diluição/liquido de lavagem adicionados no fundo do digestor irão também já possuir esta alta tem- peratura no tempo de adição.

A patente norte-americana número US-A-5.066.362 apre- senta um sistema de digestor e de difusor de pressão no qual a polpa é tomada a partir do fundo do digestor a tem- peraturas de em torno de 148° C - 160° C (300° F - 320° F no texto) e onde o primeiro estágio do difusor de pressão é proporcionado com licor branco aquecido, convenientemente ao nivel da temperatura de escape para a polpa. 0 objetivo aqui é obter uma deslignificação estendida de polpa kraft. Em uma variante na referida patente norte-americana

número US-A-5.066.362, somente liquido de lavagem a partir de um subseqüente tambor de lavagem é utilizado, e à tempe- raturas de em torno de 74° C (166° F no texto) do filtrado de lavagem a partir do tambor de lavagem. Aqui, uma lavagem contracorrente é estabelecida de uma maneira convencional no fundo do digestor, onde filtrado a partir do difusor de pressão é alimentado como liquido de lavagem no fundo do digestor e extraído por intermédio de um separador disposto a uma distância a partir do fundo do digestor. Assim, o lí- quido de lavagem se move contra o movimento descendente dos pedaços de madeira. 0 licor de cozimento extraído a partir do separador é então conduzido para um tanque de reservató- rio (flash tarik) .

Este documento também inclui extração de algum do fil- trado de difusor de pressão para o tanque de reservatório (flash tank), que sub-quantitativamente somente representa o excesso que não é necessitado para a quantidade necessá- ria de líquido de lavagem na zona de lavagem. Este sistema não utiliza completamente o estabelecimento de um fluxo concorrente de licor de cozimento e pedaços de madeira abaixo através da totalidade do digestor, que prejudica a operacionalidade particularmente se produção é para ser au- mentada já que a velocidade de fluxo dos pedaços de madeira deve ser aumentada.

A patente sueca número SE-C-0.501.848 (= patente euro- péia número EP-A-O.670.924; = patente norte-americana núme- ro US-A-5.919.337) tinha proposto um sistema no qual uma temperatura mais alta pode ser mantida através de substan- cialmente a totalidade do digestor, no assim chamado cozi- mento ITC. Este documento tinha examinado a vantagem de possuir a mesma pressão na transferência de fluxo de polpa para um assim chamado difusor pressurizado, que estava no fundo do digestor. 0 filtrado de lavagem a partir do difu- sor de pressão é recirculado em retorno total para o fundo do digestor e possui, sob recirculação, uma temperatura de 100° C, no máximo 110° C, resultando em uma zona de lava- gem/zona de temperatura reduzida no fundo do digestor. Li- cor de cozimento/liquido de lavagem são extraídos em um se- parador imediatamente acima do fundo do digestor e são re- circulados para este nível por intermédio de um trocador de calor de maneira que a temperatura de cozimento pode ser mantida ao longo do separador posicionado o mais baixo. A polpa desembocando a partir do digestor possui uma tempera- tura de 105° C - 115° C. Utilizando a solução inovativa de um difusor de pressão diretamente após o digestor, difusor de pressão que é capaz de trabalhar a níveis de pressão de digestor de 10 bar - 20 bar, não existe nenhum lampejo (flashíng) diretamente após o digestor. Isto elimina os problemas de escapamento à pressão atmosférica a partir de 105° C - 115° C, que poderiam causar uma explosão asseme- lhada à desintegração das fibras de polpa.

Em conexão com digestores especiais para manipulação de pedaços de madeira de ramos/pedaços de serraria, proble- mas especiais aparecem quando um grau muito alto de empaco- tamento é obtido, que normalmente torna efetiva a extração de licor de cozimento a partir da totalidade de coluna de polpa impossível utilizando separadores na parede do diges- tor. Os pedaços de madeira de ramos e pedaços de serraria representam matérias primas com a maior parte de seus con- teúdos em frações finas bem abaixo dos normalmente bem de- finidos pedaços de madeira para cozimento.

Pedaços de madeira normais para cozimento são obtidos utilizando despedaçadores que dão pedaços de madeira com comprimentos de cerca de 20 mm - 25 mm.

A fração de pedaços de serraria é com freqüência defi- nida como a fração fina, ou o material que passa através de uma peneira com furos redondos de cerca de 3 mm. A fração de pedaços de madeira de ramos é com freqüên-

cia definida como a fração intermediária, ou o material que passa através de peneiras com furos excedendo 3 mm, mas abaixo de 8 mm (onde pedaços de serraria já tinham sido pe- neirados fora). Assim, pedaços de madeira normalmente con- tém longas lascas que podem ser possibilitadas passar atra- vés de uma tal peneira.

A parte aceita de pedaços de madeira com freqüência possui um conteúdo onde a parte principal, mais do que 60 %, com freqüência em torno de 75 % - 80 %, consiste de pe- daços de madeira que passam através de peneiras com furos maiores do que 7 mm, mas não passam através de peneiras com fendas de 8 mm. Pedaços de madeira bem definidos possuem a maior parte de seus conteúdos dentro desta faixa, e muito pequenas quantidades de frações finas.

Quando do cozimento de pedaços de madeira de ra- mos/pedaços de serraria, utilização tem sido previamente feita de digestores contínuos que são alimentados com peda- ços de madeira e liquido de cozimento no topo, após o que a coluna de polpa é possibilitada descender através do diges- tor sem extração. Neste contexto particular, difusores de pressão tem sido utilizados como uma lavagem conectada di- retamente após o cozimento, e onde o difusor de pressão tem mantido a pressão a partir do digestor. Aqui, o filtrado a partir do difusor de pressão foi tanto tomado em sua inte- gridade para recuperação e à alta temperatura, tipicamente de até 150° C, ou quanto fluxos limitados de cerca de 25 % tem sido retornados à saída do digestor como líquido de di- luição, mas então à temperaturas de cerca de 120° C para o líquido de diluição.

Breve Descrição da Invenção

A presente invenção se refere a um processo aperfeiço- ado no qual é possível aumentar a capacidade de produção, primeiramente em digestores existentes para cozimento de pedaços de madeira, mas também em novas instalações, en- quanto mantendo um alto grau de operacionalidade em um pro- cesso de cozimento com um digestor com uma zona de cozimen- to estendida sem fluxos contracorrente poderosos de licor de cozimento ou líquido de lavagem no digestor e particu- larmente no fundo do digestor. Por intermédio disto é pos- sível obter um movimento de coluna estável e continuo do volume de polpa abaixo na direção do fundo do digestor.

No fundo do digestor existe um grau muito alto de em- pacotamento, inter alia devido ao fato de que os pedaços são amaciados durante o processo de dissolução química e de que a pressão a partir de cima da coluna de pedaços aumen- ta. Se uma zona de lavagem contracorrente é para ser loca- lizada fundo do digestor, um separador de fundo com uma alta capacidade de extração deve ser utilizado de maneira a ser capaz de estabelecer uma efetiva contracorrente que pode dar um efeito de lavagem (enxágüe).

Para ser capaz de estabelecer uma rede de fluxo con- tracorrente em toda parte, quantidades muito grandes de lí- quido livre devem (tem que) ser recirculadas, já que ele é necessário para compensar quanto ao líquido que é aglutina- do nos pedaços e que é tomado a partir do digestor junta- mente com os pedaços. Isto é particularmente perceptível em digestores sobrecarregados onde a velocidade do movimento de coluna de pedaços é muito alta.

Se em vez disso é possível aceitar que somente a rede de fluxo de líquido no fundo do digestor de facto se move em direção abaixo, um determinado contrafluxo limitado de líquido livre pode ser possibilitado se mover em direção acima. 0 efeito de lavagem a partir de tais fluxos contra- corrente limitados é entretanto muito limitado. 0 problema de operacionalidade aparece particularmente naqueles casos onde existe um fluxo contracorrente poderoso de líquido li- vre. Pela garantia de que a rede de fluxo de líquido no fundo do digestor não se move em direção acima, em concor- dância com a presente invenção, a operacionalidade do di- gestor é aumentada.

A definição de zona concorrente assim significa todas as zonas onde pelo menos a rede de fluxo do liquido possui um movimento que coincide com o movimento descendente dos pedaços. Isto significa que nestas zonas o liquido livre pode ainda se mover em direção acima, mas então com quanti- dades relativamente limitadas de liquido, que pode ser dre- nado fora com um separador de fundo mesmo no caso de diges- tores sobrecarregados.

Na concretização a mais preferida da presente inven- ção, entretanto, o digestor é operado de uma maneira tal que o liquido livre no fundo do digestor também se move em direção abaixo.

Um outro objetivo é tornar possível minimizar os flu- xos de extração a serem drenados fora a partir do digestor e então transportados à frente para recuperação [por inter- médio de evaporação de tanque de escape (Jbiow tank) e fi- nalmente do evaporador de recuperação (recovery boiler)]. Grandes problemas existem atualmente em corrida de digesto- res sobrecarregados em particular, já que fluxos de extra- ção relativamente grandes de licor de cozimento consumido (licor negro) estão para ser obtidos a tipicamente exata- mente uma única posição de separador distante abaixo no di- gestor, muito próximo ao separador de zona de lavagem o mais inferior. Por razões de tecnologia de fluxo, é também com freqüência impossível na prática drenar fora licor de cozimento consumido a uma velocidade mais alta do que 0,03 m/s a partir da coluna de polpa comprimida, o que significa que é impossível drenar fora todo o licor de cozimento con- sumido a partir da integridade da seção transversal da co- luna de polpa. Ao mesmo tempo é difícil drenar fora grandes quantidades de licor de cozimento consumido sem pertur- bar/afetar o movimento de coluna de pedaços.

Um outro objetivo é obter uma zona de cozimento que de facto utilize a totalidade do digestor, e também em alguma extensão continue após o digestor, o que significa que a capacidade de digestor pode ser aumentada ainda mais, pelo aumento da velocidade de fluxo da polpa através do diges- tor .

Um outro objetivo é movimentar a extração principal de licor de cozimento a partir do digestor para um aparelho corrente abaixo do digestor, aparelho que é melhor adequado para drenar fora o licor de cozimento. Desta maneira, a ex- tração principal de licor de cozimento consumido para fora do processo tem lugar não a partir de um separador de ex- tração disposto na periferia do digestor, onde a extração é para drenar fora licor de cozimento consumido a partir de uma coluna de polpa com um diâmetro na faixa de 5 metros - 12 metros.

Um objetivo adicional é manter uma alta temperatura na polpa, conseguindo economia de aquecimento aperfeiçoada, evitando as perdas de calor que inevitavelmente ocorrem em escapamento de licor de cozimento, e reaquecimento de lico- res de cozimento por intermédio de trocadores de calor in- direto .

Para evitar a referida desintegração da polpa digeri- da, que reduz sua resistência, a presente invenção propõe que um aparelho de lavagem pressurizado seja conectado di- retamente corrente abaixo do digestor e que a polpa seja alimentada para este aparelho de lavagem sem qualquer de- créscimo real em pressão. Uma queda marcante em pressão tem lugar somente após a lavagem pressurizada onde a temperatu- ra da polpa e seu conteúdo alcalino tiverem caido para um nivel tal que a queda em pressão conseqüentemente possui pequeno ou nenhum efeito negativo sobre a qualidade da pol- pa. Um tal aparelho de lavagem pode vantajosamente consis- tir de um difusor de pressão, também oferecendo a vantagem de ser capaz de utilizar o extrato quente e pressurizado a partir deste difusor de pressão como liquido de diluição no fundo do digestor. Isto aperfeiçoa substancialmente a eco- nomia de aquecimento e ao mesmo tempo resulta em energia de bombeamento reduzida e reduz a necessidade pelos trocadores de calor grandes e incômodos.

Descrição do Desenho

A Figura 1 mostra uma combinação de um digestor contí- nuo com sistema de pré-tratamento e um difusor de pressão que são operados utilizando o processo em concordância com a presente invenção.

Descrição Detalhada de uma Concretização

A Figura 1 mostra um digestor (1) e um difusor de pressão (7) conectados corrente abaixo. Pedaços de madeira são alimentados dentro do digestor por intermédio de um sistema de pré-tratamento convencional (40) compreendendo um caixão de pedaços e vaso vaporizado (42) e uma eclusa (41) . 0 sistema de pré-tratamento pode também compreender um vaso de pré-impregnação (um vaso de impregnação de licor negro (43) é mostrado na Figura) . Em uma circulação de transporte, os pedaços são introduzidos (CSm) dentro do topo do digestor, onde separação de liquido de transporte (TL) tem lugar em um separador de topo (44) , liquido de transporte que aqui consiste de licor negro (BL) .

0 digestor mostrado na Figtira é dividido em quatro zo- nas. A mistura de pedaços (CSin) , que consiste de uma mis- tura de pedaços, umidade, condensado, licor branco, licor negro, é introduzida no topo por intermédio de um separador de topo invertido (44) onde o liquido de transporte (TL) é separado a partir dos pedaços»

O fluxo da polpa/pedaços de madeira é indicado pelas flechas sólidas na Figura. Uma primeira zona está situada acima do separador de

extração (IA), em cuja zona superior os pedaços são impreg- nados com licor branco adicionado (JfL) e inicialmente for- mam a coluna de polpa que mais tarde descende através do digestor.

As segunda e terceira zonas estão situadas entre os

separadores de extração (IA) e (IB) e (IB) e (IC), respec- tivamente, e finalmente existe uma zona de descarga sob o (debaixo do) separador de extração (IC).

Na concretização mostrada, todas as zonas são assim chamadas rede de zonas concorrentes, o que significa que a rede de fluxo de liquido se move em direção abaixo na mesma direção como os pedaços de madeira. Entretanto, esta rede de zonas concorrentes deve (tem que) pelo menos se estender ao longo de 80 % da altura do digestor. Em alguns casos é também possível utilizar pequenas zonas contracorrente na parte superior do digestor, preferivelmente dentro de 2/3 partes superiores da altura do digestor, sem afetar negati- vamente a operacionalidade do digestor. Estas pequenas zo- nas contracorrente possuem uma extensão de menos do que 20 %, e preferivelmente menos do que 10 %, da altura do diges- tor.

Pequenas zonas contracorrente previamente na parte su- perior do digestor não afetam apreciavelmente a operaciona- lidade já que os pedaços de madeira não alcançaram o mesmo grau de empacotamento como no fundo por conta do efeito de dissolvência do cozimento sobre os pedaços.

Em um tal digestor, a temperatura de cozimento total é normalmente mantida nas zonas concorrentes (isto é, cerca de 142° C - 162° C para madeira dura e cerca de 162° C - 168° C para madeira mole).

Líquido de diluição é alimentado para a parte inferior do digestor através de uma disposição de entrada (4) monta- da próximo ao fundo do digestor. Se apropriado, o líquido de diluição pode ser adicionado ligeiramente mais adiante no digestor, mas a característica importante da presente invenção é que pelo menos a rede de fluxo de líquido na suspensão de pedaços após a adição de líquido de diluição deve (tem que) se mover em uma direção concorrente com os pedaços. Este líquido de diluição consiste principalmente de filtrado usado a partir de um aparelho de lavagem subse- qüente, aqui um difusor de pressão. Em adição, o líquido de diluição pode ser completado (não mostrado) com licor bran- co fresco (álcali), ou na recirculação a partir do cinto de separador inferior (IC) . A quantidade de liquido de dilui- ção é ajustada de maneira que uma consistência adequada é obtida para descarga livre de problemas e transporte à frente, adequadamente cerca de 8 % - 12 %. A polpa digerida é descartada por intermédio de uma linha a partir do fundo do digestor.

No digestor mostrado, não existem conseqüentemente zo- nas de lavagem contracorrente (que convencionalmente são dispostas na região inferior do digestor), o que significa que o movimento de coluna de pedaços é aperfeiçoado e o fluxo através do digestor pode ser aumentado, o que vincula uma capacidade de produção aperfeiçoada do digestor efeti- vo. Em concordância com a presente invenção, entretanto, zonas contracorrente pequenas podem ser dispostas na parte superior do digestor, e na parte inferior do digestor exis- tem zonas onde a rede de fluxo de liquido flui em direção abaixo, as últimas também envolvendo fluxos contracorrente fracos de liquido livre.

Uma tubulação central suspensa no digestor (5C) é ali- mentada a partir da disposição de separador inferior (IC) do digestor por intermédio de uma primeira bomba (8C) e de um trocador de calor (€C). A tubulação central torna aces- sível nível com a disposição de separador de digestor por último mencionada. A recirculação [ (IC) - (8C) - (6C) - (5C) J é utilizada para regular a temperatura ou o licor de cozimen- to, onde licor branco (WL) pode ser adicionado.

Uma recirculação similar [(IB) -(8B)- (6B)-(5B) J é dis- posta na metade do digestor, e uma recirculação [ (IA) - (8A) - (6A)-(5A)] na sua parte a mais superior. Pode também ser visto que, em concordância com uma concretização preferida, um difusor de pressão (7) pode ser disposto ao longo da lateral do digestor (1). 0 difusor de pressão é um aparelho de lavagem pressurizado onde a polpa a partir do digestor é transportada para um terminal de um difusor de pressão, após o que polpa é transportada através do difusor na forma de um leito fino com uma espessura má- xima de 0,5 metro. 0 liquido de lavagem (71) é introduzido a partir de uma lateral do difusor de pressão, a partir da lateral externa, por intermédio de um número de anéis de distribuição dispostos em alturas diferentes, de maneira que um número de zonas de deslocamento são formadas. 0 fil- trado de lavagem é deslocado através do leito de polpa se movendo e drenado fora em direção interna através da parede (75) do cilindro separador e coletado na outra lateral, dentro do cilindro separador para descarga em um terminal, no topo na Figura. Fluxos de líquido de lavagem e filtrado indicados pelas flechas tracejadas, e o fluxo de polpa por uma flecha sólida. A Fxgxira ilustra como o licor de cozi- mento aquecido (indicado por pontos) a partir do digestor é deslocado sucessivamente a partir da polpa pelo líquido de lavagem.

A polpa que é descarregada no fundo do digestor é ali- mentada por intermédio da linha (20) sem qualquer queda real em pressão (preferivelmente abaixo de 1 bar, por exem- plo, cerca de 0,5 bar) para o referido difusor de pressão (7), excluindo diferenças em altura. Um ponto importante aqui é que a queda em pressão não deve (pode) ser tão gran- de que cozimento na polpa seja induzido por conta da queda de pressão. Isto significa que no difusor de pressão deverá existir uma pressão correspondendo àquela no digestor, isto é, entre 5 bar - 25 bar, normalmente 10 bar - 20 bar, na

região de fundo dependendo da altura do digestor e da pres- são aplicada no topo do digestor. Algum do liquido, o fil- trado de lavagem, extraído a partir do difusor de pressão é retornado para o digestor (1) por intermédio de uma linha (72). Em alguns casos é vantajoso utilizar um pequeno tro- cador de calor (10) para aquecer adicionalmente este liqui- do, que é adicionado ao digestor. 0 liquido de lavagem (71) (convenientemente tomado a partir de um estágio subseqüen- te) passando dentro do difusor de pressão (7) deveria pos- suir uma temperatura bem abaixo de + 100° C, preferivelmen- te + 75° C ± 15° C, de maneira a ser capaz de obter uma polpa a partir do difusor de pressão (7) , na linha (11), possuindo uma temperatura abaixo de + 100° C (conveniente- mente com uma consistência de cerca de 10 %). Conseqüente- mente, a polpa pode ser queimada à pressão atmosférica sem o líquido sendo simultaneamente evaporado, e a qualidade de polpa é mantida a um alto nível.

De maneira a manter um calor e um balanço de líquido vantajosos, a polpa a partir do digestor deve (tem que) manter uma temperatura excedendo + 125° C, convenientemente uma temperatura entre + 125° C e -f 175° C. Um objetivo adi- cional é que a necessidade de aquecimento na zona inferior (zona de diluição) do digestor pode ser reduzida a um míni- mo. 0 líquido (72) extraído a partir do difusor de pressão deveria conseqüentemente reter uma temperatura não substan- cialmente abaixo da temperatura de cozimento no digestor por mais do que 25° C, preferivelmente não abaixo da tempe- ratura de cozimento no digestor por mais do que 20° C, e ainda mais preferivelmente por não mais do que 15° C. Dife- renças menores de temperatura prevalecem em temperaturas de cozimento menores, quando utilizando a mesma temperatura do liquido de lavagem e o mesmo fator de diluição no difusor de pressão.

Uma proporção vantajosa entre temperatura de cozimen- to, temperatura de descarga e a temperatura do liquido de diluição, é um sistema com um difusor lavador com fator de diluição de cerca de 2,5 e liquido de lavagem com uma tem- peratura de cerca de 70° C, é* mostrada na Tabela a seguir para diferentes temperaturas de cozimento:

Tenperatura de cozi- mento 0 C Tenperatura de des- carga 0 C Temperatura de li- quido de diluição 0 C 140 130 ± 5 125 ± 5 150 140 ± 5 135 ± 5 160 150 ± 5 145 ± 5 170 160 ± 5 150 ± 5 180 170 ± 5 160 ± 5

A partir das proporções mostradas irá ser evidente que o processo é controlado de uma maneira tal que a redução de temperatura a partir da temperatura de cozimento obtida na polpa descarregada por conta da diluição não é mais alta do que 20° C, preferivelmente 15° C, e ainda mais preferível- mente tão baixa quanto 5o C. A redução de temperatura efe- tiva é estritamente dependente do fator de diluição no di- fusor de pressão e da temperatura do liquido de lavagem no difusor de pressão.

Se alguém desejar otimizar o processo adicionalmente,

dois difusores de pressão podem ser dispostos em série, e o primeiro difusor de pressão é operado com fator de diluição 0 (zero). É possível então minimizar a queda de temperatura para graus individuais, onde a temperatura de líquido de diluição pode corresponder à temperatura de descarga, que por sua vez significa que a temperatura de digestor pode ser mantida com uma redução de-poucos graus através do pri- meiro difusor de pressão.

Se apropriado, é também possível aqui proporcionar al- gum grau de aquecimento em um trocador de calor (10) de ma- neira a induzir este líquido até a temperatura ótima, pre- ferivelmente cerca de 145° C em uma temperatura de cozimen- to média de 160° C na respectiva zona de cozimento, antes dele ser alimentado para a parte inferior do digestor. Como já tinha sido anteriormente mencionado, + 155° C (princi- palmente para madeira dura) é um nível de temperatura pre- ferido, mas outras temperaturas de entre + 150° Ce+ 165° C são támbém possíveis, mesmo ainda que, por razões de eco- nomia de calor entre outras coisas, temperaturas abaixo de + 160° C são de preferência.

No caso descrito, líquido de lavagem a cerca de 70° C é utilizado no difusor de pressão. Um tanque estoque (12) pode vantajosamente ser utilizado entre o difusor de pres- são (7) e o digestor (1) para extração a partir do líquido de diluição para estas duas unidades. Um tal tanque estoque (12) deve (tem que) conseqüentemente ser pressurizado.

Em concordância com um aspecto importante da presente invenção, uma extração limitada de licor de cozimento usado a partir do digestor e fora a partir do processo de cozi- mento tem lugar por intermédio de pelo menos uma disposição de separador de digestor (ia), (ib), (ic), ou alternativa- mente a partir do separador de topo (44). Esta extração li- mitada tem lugar em uma posição adequada entre o sistema de pré-tratamento (40) e o fundo do digestor, e transportado à frente para recuperação (ist rec), onde esta quantidade re- presenta uma primeira quantidade de licor de cozimento usa- do (QIkec) · Esta quantidade limitada pode também consistir de ou ser completamente substituída por uma quantidade que é tomada a partir de um vaso de pré-impregnação no sistema de pré-tratamento (40) ou a partir do sistema de transfe- rência de pedaços a partir de um vaso de pré-impregnação para o digestor.

Uma primeira porção do filtrado de líquido de lavagem (q2kec) é extraída a partir do processo de cozimento e transportada à frente para recuperação em (2^nd pec), onde esta quantidade representa uma segunda quantidade de licor de cozimento usado (QZlwc) e que juntamente com a primeira quantidade de licor de cozimento usado (qibec) representa a quantidade total extraída a partir do sistema com digestor e lavagem pressurizada.

A quantidade total de licor de cozimento usado extraí- da a partir do digestor e do sistema de lavagem pressuriza- da corresponde a [(qihec) + (q2bec)1- A proporção da primeira quantidade de licor de cozimento usado (QIkec) para a segun- da quantidade de licor de cozimento usado (q2bec) é regulada de maneira que:

(QIsbc) >0,1 · [ (QIsec) + (QZsec) ] (Q2XZC) < 0,9 ■ [(QIrec) + (Q2sec) ], e

(Q2BEC) > (QIrec)

Desta maneira, pelo menos 50 % e na maior parte 90 % da extração de licor de cozimento usado irá ter lugar na lavagem pressurizada, onde a capacidade de lavagem é muito mais favorável do que no digestor, especialmente se o últi- mo está sobrecarregado.

Em concordância com um processo alternativo, é possí- vel dispor, entre o digestor e o difusor de pressão, um vaso de pressão adicional (30), indicado pelas linhas tra- cejadas na Figxira 1, vaso no qual uma deslignificação adi- cional tem lugar. Pela utilização de um vaso onde a polpa flui em direção acima, assim chamado vaso de fluxo ascen- dente, um processo muito favorável é obtido no qual é pos- sível utilizar a pressão a partir do digestor de maneira a conduzir a polpa através do vaso de pressão (30) . Álcali adicional pode ser adicionado preferivelmente juntamente com o líquido de diluição no fundo do digestor, alternati- vamente na saída a partir do digestor ou no fundo do vaso, em alguma forma de disposição de cozimento (31) [por exem- pio, um misturador (MC) ] de maneira que o licor de cozimen- to recentemente adicionado é bem distribuído no leito de pedaços. Em concordância com esta maneira alternativa de implementar a presente invenção, um misturador de aumento de pressão pode ser utilizado o qual em alguma extensão pode compensar quanto à perdas de pressão na transferência entre digestor e lavagem pressurizada. A queda de pressão total na transferência deveria ser tão pequena quanto pos- sível, isto é, preferivelmente abaixo de 1 bar, excluindo diferenças em pressão estática (altura estrutural).

A presente invenção não está limitada pelo que tenha sido indicado anteriormente e em vez disso ela pode ser va- riada dentro do escopo como definida nas reivindicações de patente anexas.

Um digestor do assim chamado tipo hidráulico, com uma

temperatura mais baixa na parte superior (zona de impregna- ção) , pode também vantajosamente ser disposto em concordân- cia com a presente invenção.

O método pode adicionalmente ser utilizado em conexão com todos os tipos de licor de cozimento, embora o método esteja principalmente intencionado para a produção de polpa de sulfato.

O número de fluxos de recirculação pode ser mais (mai- or) ou menos (menor) do que o que é mostrado na Figura 1. Semelhantemente, o número de posições de extração no diges- tor, quando extrações de licor de cozimento (QD2) ou (QDl) são recuperadas, pode ser exatamente uma, preferivelmente distante abaixo no digestor.

O aparelho de lavagem pressurizado pode também ser de um tipo outro do que uma lavagem pressurizada, por exemplo, prensas, filtros ou os assemelhados de lavagem pressurizada onde a polpa é exposta ao efeito de deslocamento com o li- quido de lavagem e um filtrado de lavagem é obtido princi- palmente contendo licor de cozimento original, pelo menos 80 % de licor de cozimento original, a partir do digestor. Uma outra alternativa é uma prensagem pressurizada, seguida por diluição, onde o filtrado prensado forma o liquido de diluição utilizado para o digestor.

É também possível dispor dois aparelhos de lavagem

pressurizados em série, se apropriado dois difusores de pressão em série.

Diferentes tipos de efeitos desfribadores corriqueiros podem ser introduzidos dentro do sistema para o propósito de substituir o efeito desfribador que pode ser obtido por intermédio de escapamento da polpa à pressão atmosférica. Este efeito desfribador pode ser obtido de uma maneira con- vencional por algum tipo de separador de material vagabundo (vagueando) na linha de transferência (20) a partir do fun- do do digestor. Estes separadores de material vagabundo compreendem um separador rotativo que dá à polpa um leve efeito desfribador. Leve efeito desfibrador correspondente pode também ser ajustado na linha conduzindo fora a partir do difusor de pressão (CSonr) · A presente invenção pode também ser utilizada em sis-

temas de cozimento com impregnação de licor negro em um vaso precedendo o digestor, e onde, por exemplo, o licor negro usado é primeiro utilizado em uma etapa de impregna- ção de licor negro antes dele ser extraído a partir de lá (do vaso) e é somente então enviado para recuperação. 0 princípio da presente invenção é que a maior parte, 50 % - 90 % do que é extraído a partir do digestor e do sistema de lavagem é a partir do filtrado de lavagem obtido a partir da lavagem pressurizada.

Claims

1. Processo para cozimento contínuo de pedaços de madeira em pressão elevada e temperatura elevada em um digestor vertical (1) para produção de polpa dissolvida quimicamente, onde o digestor é proporcionado com um topo e um fundo e pelo menos uma disposição de separador de digestor [(ia), (ib), (ic)] entre o topo e o fundo do digestor, compreendendo as seguintes etapas: (a) introdução de pedaços de madeira e de licor de cozimento no topo do digestor; (b) manutenção de uma temperatura média nas zonas de cozimento em substancialmente o mesmo nível de temperatura, na faixa de 140° C - 180° C, o que significa a temperatura de cozimento sendo mantida para um tempo de parada de pedaços de madeira de 45 minutos ou mais; (c) extração de licor de cozimento usado a partir do digestor e fora a partir do processo de cozimento por intermédio de pelo menos uma disposição de extração /"(44); (ia), (ib) , (ic)] disposta entre o sistema de pré- tratamento e o fundo do digestor e transporte dele à frente para recuperação (1st fec) onde esta quantidade representa uma primeira quantidade de licor de cozimento usado (QIbec) ; (d.) descarga de polpa a partir do fundo do digestor, a polpa sendo alimentada a partir do digestor (1) por intermédio de uma linha (20) , linha na qual a polpa é mantida em um nível de pressão que não induz cozimento na polpa, e à frente para uma disposição de expelidor pressurizada para expelir líquido na polpa (7); (e) expelir o líquido presente na polpa utilizando líquido de lavagem (71) que desloca o líquido de cozimento presente na polpa de maneira a obter um filtrado de lavagem; caracterizado pelo fato de que: (f) uma rede concorrente de fluxo de líquido é estabelecida na seção de fundo do digestor; (g) uma primeira porção do filtrado de lavagem é extraída a partir do processo de cozimento e transportada à frente para recuperação (Znd BEC) onde esta quantidade representa uma segunda quantidade de licor de cozimento usado (QZbec) e que juntamente com a primeira quantidade de licor de cozimento usado representa a quantidade total que é extraída a partir do sistema com digestor e lavagem pressurizada; (h) uma segunda porção do filtrado de lavagem é transportada de retorno para o fundo do digestor como líquido de diluição; (i) a proporção da primeira quantidade de licor de cozimento usado (QIbec) para a segunda quantidade de licor de cozimento usado (QZrec) sendo regulada de maneira tal que: (QIrec) > OfI . [(QIrec) + (QZrec)I (QZbec) < 0,9 . [(QIrec) + (QZrec)J, e (QZrec) > (QIbec)

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é mantida uma temperatura média nas zonas de cozimento em substancialmente o mesmo nível de temperatura, na faixa de 150° C - 155° C para madeira dura e entre 160° C - 165° C para madeira mole.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura de cozimento é mantida para um tempo de parada de pedaços de madeira de 120 minutos ou mais.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de fundo do digestor, onde uma rede concorrente de fluxo de líquido foi estabelecida, se estende a partir do fundo do digestor e até em um nível de ponto com uma disposição de separador de extração acima dela.

5. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a rede concorrente de fluxo de líquido é estabelecida através de essencialmente a totalidade do digestor.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rede de fluxo do fluxo concorrente de líquido na seção de fundo do digestor é tão grande que um fluxo concorrente de líquido livre é também estabelecido na seção de fundo do digestor, líquido livre que corresponde ao líquido que não está aglutinado nos pedaços.