BRPI0909132B1

BRPI0909132B1 - Sistema de alimentação para um digestor contínuo com alta pressão

Info

Publication number: BRPI0909132B1
Application number: BRPI0909132-7A
Authority: BR
Inventors: Samuelsson Anders; Saetherâsen Jonas; Trolin Daniel
Original assignee: Valmet Aktiebolag
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2022-01-04
Also published as: EP2268862A4; SE532083C2; CN102037181A; CA2715011A1; RU2484193C2; SE0800644L; BRPI0909132A2; WO2009116940A1; CN102037181B; US20110073266A1; US20140138039A1; CA2715011C; RU2010142905A; EP2268862A1; US8728278B2; EP2268862B1; US8888959B2

Abstract

sistema de alimentação para um digestor contínuo com alta pressão. a invenção se refere a um sistema de alimentação para um digestor contínuo onde pelo menos 2 bombas são dispostas em paralelo no fundo de um recipiente de pré-tratamento e um nível de líquido de pelo menos 10 metros é estabelecido. a invenção torna possível proporcionar um sistema de alimentação com uma melhorada acessibilidade e uma operação mais confiável, e para operar a parte principal das bombas em uma eficiência ótima mesmo se a capacidade de produção for reduzida.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção se refere a um sistema de alimentação para um digestor continuo em que cavacos de madeira são cozidos para a produção de polpa de celulose. Técnica anterior

[002] Em sistemas de alimentação mais antigos convencionais para digestores continues, alimentadores de tipo bolsão de alta pressão têm sido usados como alimentadores de comporta para pressurização e transporte de uma pasta de cavacos à parte superior do digestor.

[003] O Handbook of Pulp, (Herbert Sixta, 2006) revela este tipo de alimentação com alimentadores de tipo bolsão de alta pressão (Alimentador de Alta Pressão) na página 381. A grande vantagem com este tipo de alimentação é que o fluxo de cavacos não necessita passar através de bombas, mas é ao invés disso hidraulicamente transferido. Ao mesmo tempo é possivel manter uma alta pressão na circulação de transferência ao e do digestor sem perder pressão. O sistema tem, contudo, demonstrado algumas desvantagens em que o alimentador de tipo bolsão de alta pressão é submetido a desgaste e precisa ser ajustado de modo que o fluxo de vazamento da circulação de alta pressão à circulação de baixa pressão seja minimizado. Outra desvantagem é que durante a transferência, a temperatura precisa ser mantida baixa de modo que pancadas relacionadas a implosões de vapor não ocorram na transferência.

[004] Já no ano 1957, o documento US 2803540 revelou um sistema de alimentação para um digestor de cavaco continuo onde cavacos são bombeados de um recipiente de impregnação a um digestor em que os cavacos são cozidos em uma atmosfera de vapor. Aqui, uma parte do licor de cozimento é carregada à bomba para obter uma consistência bombeável de 10%. Contudo, este digestor foi desenhado para produção em pequena escala de 150-300 toneladas de polpa por dia (ver col.7, r.35).

[005] Também, o documento US 2876098 de 1959 revela um sistema de alimentação para um digestor de cavaco continuo sem um alimentador de tipo bolsão de alta pressão. Aqui os cavacos são suspensos em um misturador antes de serem bombeados com uma bomba à parte superior do digestor. A disposição de bomba é proporcionada sob o digestor e aqui o eixo da bomba é também instalado com uma turbina em que o licor negro pressurizado é despressurizado para reduzir a energia de bomba requerida.

[006] O documento US 3303088 de 1967 também revela um sistema de alimentação para um digestor de cavaco continuo sem um alimentador de tipo bolsão de alta pressão, onde os cavacos de madeira são primeiro vaporizados em um recipiente de vaporização, seguido por suspensão dos cavacos em um recipiente, a partir de então a suspensão de cavacos é bombeada à parte superior do digestor.

[007] O documento US 3586600 de 1971 revela outro sistema de alimentação para um digestor continuo principalmente desenhado para material de madeira mais fino. Aqui, um alimentador de tipo bolsão de alta pressão não é usado também, e o material de madeira é alimentado com uma bomba 2 6 via um recipiente de impregnação a montante à parte superior do digestor.

[008] Bombeamento similar de material de madeira mais fino à parte superior de um digestor continuo é também revelado no documento EP157279.

[009] Típico para estas modalidades de sistemas de digestão desde o final dos anos 50 até o começo dos anos 7 0 é que estes foram desenhados para pequenos prédios de digestores com uma capacidade limitada de aproximadamente 100-300 toneladas de polpa por dia.

[0010] O documento US 5744004 revela uma variação de alimentação de cavacos de madeira em um digestor onde a mistura de cavaco é alimentada no digestor via uma série de bombas. Aqui, as assim chamadas bombas DISCFLO™ são usadas. Uma desvantagem com este sistema é que este tipo de bomba tipicamente tem uma eficiência de bomba muito baixa.

[0011] O mencionado anteriormente Handbook of Pulp também revela, na página 382, uma alimentação de bomba alternativa de misturas de cavacos chamada TurboFeed™. Aqui três bombas são usadas em série para alimentar a mistura de cavacos ao digestor. Este tipo de alimentação foi patenteado nos documentos US 5753075, US 6106668, US 6325890, US 6336993 e US 6551462; contudo, em muitos casos, no documento US 3303088, por exemplo, não foi levado em consideração.

[0012] O documento US 5753075 se refere ao bombeamento de um recipiente de vaporização a um recipiente de processamento.

[0013] O documento US 6106668 se refere especificamente à adição de AQ/PS durante o bombeamento.

[0014] O documento US 6325890 se refere a pelo menos duas bombas em série e a disposição destas bombas no nível do solo.

[0015] O documento US 6336993 se refere a uma solução detalhada onde produtos químicos são adicionados para dissolver metais dos cavacos de madeira e então remover licor depois de cada bomba para reduzir o conteúdo de metal dos cavacos bombeados.

[0016] O documento US 6551462 essencialmente se refere ao mesmo sistema já revelado no documento US 3303088.

[0017] Uma grande desvantagem com os sistemas com múltiplas bombas em série é a acessibilidade limitada. Se uma bomba quebra, o sistema digestor inteiro pára. Com 3 bombas em série e acessibilidade normal para cada bomba de 0,95, a acessibilidade total do sistema é apenas 0,86 (0,95*0,95*0,95=0,86).

[0018] Prédios de digestores contínuos modernos de hoje em dia com capacidades acima de 4000 toneladas de polpa por dia usam digestores que têm 50-75 metros de altura e onde uma pressão de medição de 3-8 bar é estabelecida na parte superior do digestor no caso de um digestor de fase de vapor ou 5-20 bar no caso de um digestor hidráulico. Os sistemas digestores contínuos são desenhados para, durante a parte principal de operação, tipicamente bem acima de 80-95% de operação, operar em uma produção nominal, que faz com que seja necessário, em relação aos custos operacionais, que as bombas sejam otimizadas para produção nominal.

[0019] Um sistema digestor tipico com uma capacidade de aproximadamente 3000 toneladas com um sistema de alimentação com a assim chamada tecnologia "TurboFeed™" requer aproximadamente 800 kW de potência de bomba. É óbvio que estes sistemas precisam ter bombas que operem em uma eficiência otimizada próxima a sua capacidade nominal. Tal sistema de alimentação requer 19.200 kWh (800*24) por 24 horas, e em um preço de 50 Euros por MWh, o custo operacional vem a 960 Euros por 24 horas ou 336.000 Euros por ano.

[0020] Os sistemas precisam também ser capazes de garantir a operação dentro de 50-110% de produção nominal, o que coloca grandes demandas sobre o sistema de alimentação.

[0021] Isto significa que um fornecedor de sistema precisa oferecer bombas que sejam grandes o suficiente para serem capazes de lidar com 4000 toneladas, e ao mesmo tempo serem capazes de serem operadas dentro de um intervalo de 2000-4400 toneladas. Tal bomba operada a 50% de sua capacidade está longe de otimizada, mas é necessário ser pelo menos temporariamente capaz de operar a bomba em capacidade limitada em caso de problemas de capacidade temporários, por exemplo, mais embaixo da linha de fibra.

[0022] Se este fornecedor de sistema oferece sistemas digestores que podem lidar com capacidades nominais de 500-5000 toneladas, então as bombas precisam ser desenhadas em um número de diferentes tamanhos de bomba de modo que cada instalação individual possa oferecer, desde uma perspectiva de potência e energia, otimizada transferência em produção nominal. Isto torna as bombas muito caras, uma vez que normalmente uma série muito limitada de bombas são fabricadas em cada tamanho. Para ser capaz de atender as demandas de tempos de entrega razoavelmente curtos, o fornecedor de sistema precisa estocar bombas em todos os tamanhos de bomba, o que é muito caro.

[0023] A alimentação do digestor deveria também ser capaz de garantir uma ótima alimentação à parte superior do digestor mesmo se o fluxo na linha de transferência for reduzido a 50% de fluxo nominal.

[0024] Isto é difícil, porque a taxa de fluxo nas linhas de transferência deve ser mantida acima de um nível crítico, uma vez que cavacos bem vaporizados têm uma tendência a afundar contra a direção do fluxo de transferência se a velocidade se torna muito baixa.

[0025] Uma medida corretiva que pode ser usada em baixas taxas é aumentar a diluição antes de bombear de modo que uma concentração de cavaco mais baixa seja estabelecida. Isto não é, contudo, de eficiência energética uma vez que força os sistemas de alimentação a bombear desnecessariamente altos volumes de fluido o que aumenta o consumo de energia da bomba por unidade de polpa produzida.

[0026] Cada bomba tem um ponto de construção (Ponto de Melhor Eficiência / "PME") a qual se pretende que opere a bomba. Neste "PME", perda induzida por choque e perda friccionai estão, no caso de bombas centrífugas, na sua mais baixa que por sua vez leva a que a eficiência das bombas seja a mais alta neste ponto.

Objetivo da invenção

[0027] Um primeiro objetivo da presente invenção é proporcionar um sistema de alimentação melhorado para cavacos de madeira em que uma ótima transferência pode ser alcançada dentro de um intervalo mais amplo ao redor da capacidade de desenho dos digestores.Outros objetivos da presente invenção são:• eficiência melhorada do sistema dealimentação;• acessibilidade melhorada;• custos operacionais mais baixos porunidade de cavacos bombeada;concentração de cavaco constante durante o bombeamento independente do nível de produção;• uma faixa limitada de tamanhos de bomba que podem cobrir uma ampla extensão da capacidade de produção do digestor;• manutenção simplificada;• custos de instalação mais baixos comparados com sistemas de alimentação com alimentadores de tipo bolsão de alta pressão ou múltiplas bombas em série;

[0028] Os objetivos acima mencionados podem ser alcançados com um sistema de alimentação de acordo com a presente invenção.FigurasA figura 1 mostra uma primeira solução de sistema para sistemas de alimentação para digestores com um separador superior;A figura 2 mostra uma segunda solução de sistema para sistemas de alimentação para digestores sem um separador superior;As figuras 3-6 mostram diferentes maneiras de anexar bombas a uma saída em um recipiente de pré- tratamento;A figura 7 mostra a conexão do sistema de alimentação à parte superior de um digestor sem um separador superior; eA figura 8 mostra uma vista superior da figura 7;A figura 9 mostra uma terceira solução de sistema para sistemas de alimentação para digestores sem um separador superior;A figura 10 mostra uma quarta solução de sistema para sistemas de alimentação para digestores com um separador superior;A figura 11 mostra como as linhas de transferência de cada bomba nos sistemas nas figuras 9 e 10 podem ser combinadas em uma única linha de transferência;A figura 12 mostra uma segunda alternativa de como as linhas de transferência de cada bomba podem ser combinadas em uma única linha de transferência, eA figura 13 mostra uma terceira alternativa de como as linhas de transferência de cada bomba podem ser combinadas em uma única linha de transferência.Descrição detalhada da invenção

[0029] Na seguinte descrição detalhada, a frase "sistema de alimentação para um digestor continuo" será usada. "Sistema de alimentação" no presente documento significa um sistema que alimenta cavacos de madeira de um sistema de processamento de cavacos de baixa pressão, tipicamente com uma pressão de medição abaixo de 2 bar e normalmente atmosférica, a um digestor onde os cavacos estão sob alta pressão, tipicamente entre 3-8 bar no caso de um digestor de fase de vapor ou 5-20 bar no caso de um digestor hidráulico.

[0030] O termo "digestor continuo" no presente documento significa ou um digestor de fase de vapor ou um digestor hidráulico mesmo embora as modalidades preferidas sejam exemplificadas com digestores de fase de vapor.

[0031] Um conceito básico é que um sistema de alimentação compreende pelo menos 2 bombas em paralelo, mas preferivelmente ainda 3, 4 ou 5 bombas em paralelo. Foi mostrado que uma única bomba pode alimentar uma suspensão de cavacos a um digestor pressurizado e é, portanto possível excluir alimentadores de tipo bolsão de alta pressão convencionais ou complicados sistemas de alimentação com 2-4 bombas em série.

[0032] As bombas são dispostas de uma maneira convencional na fundação no nivel do solo para facilitar o serviço.

[0033] Com a solução esboçada acima é possivel proporcionar sistemas de alimentação para capacidades de produção de digestor desde 750 até 6000 toneladas de polpa por dia, com somente poucos tamanhos de bomba. Isto é muito importante, uma vez que estas bombas para alimentação de cavacos de madeira em concentração relativamente alta são muito especificas em relação às suas aplicações, e bombas que são capazes de lidar com capacidades de produção de 4000-6000 toneladas de polpa por dia são muito grandes e somente fabricadas em séries muito limitadas de poucas bombas por ano. O custo para estas bombas, portanto constitui uma grande parte do custo total de operação de um sistema digestor.

[0034] A tabela abaixo mostra um exemplo de como é possível cobrir um intervalo de produção de 750-6000 toneladas com somente dois tamanhos de bomba otimizados para 750 e 1500 toneladas de polpa, respectivamente, por dia; PROGRAMA DE BOMBA (X unidades*=la alternativa)

[0035] Esta tabela claramente mostra como é possível, com o conceito de acordo com a presente invenção, cobrir capacidades de produção entre 1500-6000 toneladas com somente 2 tamanhos otimizados de bomba enquanto usando uma única instalação de bomba em sistemas digestores menores com uma capacidade abaixo de 750 toneladas. Digestores contínuos com uma capacidade de 750 toneladas são raramente usados em novas instalações de sistemas digestores hoje, porque sistemas digestores em batelada são freqüentemente mais competitivos para estas capacidades. Um certo mercado subseqüente pode existir para sistemas digestores mais antigos com uma baixa capacidade onde sistemas de alimentação caros com alimentadores de tipo bolsão de alta pressão são ainda usados.

Primeira modalidade

[0036] A figura 1 mostra uma modalidade do sistema de alimentação com pelo menos 2 bombas em paralelo. Os cavacos são alimentados com uma esteira transportadora 1 a um tampão de cavacos 2 disposto na parte superior de um recipiente de tratamento atmosférico 3. Neste recipiente, um nivel de liquido mais baixo, LIQLEV, é estabelecido adicionando um liquido de impregnação alcalino, preferivelmente licor de cozimento (licor negro) que foi removido em uma tela de peneira SC2 em um subseqüente digestor 6, e com uma possivel adição de licor branco e/ou outro filtrado alcalino.

[0037] Os cavacos são alimentados com um controle normal do nivel de cavaco CHLEV que é estabelecido acima do nível de líquido LIQLEV.

[0038] O conteúdo alcalino restante no licor negro está tipicamente entre 8-20 g/1. A quantidade de licor negro e outros líquidos alcalinos que são adicionados ao recipiente de tratamento 3 é regulada com um transmissor de nível 2 0 que controla pelo menos uma das válvulas de fluxo em linhas 40/41. Com este licor de impregnação alcalino, a acidez da madeira nos cavacos pode ser neutralizada e impregnada com fluido rico em sulfeto (HS~) . Licor de impregnação consumido, com um conteúdo alcalino remanescente de aproximadamente 2-5 g/1, preferivelmente 5- 8 g/1, é removido do recipiente de tratamento 3 via a peneira de remoção SC3 e enviado a recuperação REC. Se necessário, licor branco WL pode também ser adicionado ao recipiente 3, por exemplo, como mostrado na figura para linha 41. O conteúdo alcalino remanescente real depende do tipo de madeira usada, madeira mole ou madeira dura, e qual perfil alcalino que é para ser estabelecido no digestor.

[0039] No caso onde um material de madeira bruto que é fácil de impregnar e neutralizar seja usado, por exemplo, material de madeira bruto tal como cavacos sub-dimensionados ou cavacos de madeira com dimensões muito finas e um rápido tempo de impregnação, o recipiente 3 pode em casos extremos ser um simples tubo com um diâmetro essencialmente correspondente à saida em forma de balde 10 no fundo do recipiente. O tempo de retenção requerido no recipiente é determinado pelo tempo que leva para a madeira se tornar tão bem impregnada que afunda em um licor de cozimento livre.

[0040] Após os cavacos terem sido processados no recipiente 3, são alimentados para fora do fundo do recipiente onde também uma raspadora de fundo convencional 4 é disposta, acionada por um motor Ml.

[0041] De acordo com a invenção, os cavacos são alimentados no digestor via pelo menos 2 bombas 12a, 12b em paralelo, e estas bombas são conectadas a uma saida em forma de balde 10 no fundo do recipiente. A saída em forma de balde 10 tem uma entrada superior, uma superfície de manto cilíndrico e um fundo. As bombas são conectadas à superfície de manto cilíndrico.

[0042] Para facilitar o bombeamento da mistura de cavaco, os cavacos são suspensos em um recipiente 3 para criar uma suspensão de cavacos, em cujo recipiente é disposto um fornecedor de fluido via linhas 40/41, controlado por um transmissor de nível 20 que estabelece um nível de líquido LIQLEV no recipiente acima do nível de bomba por pelo menos 10 metros, e preferivelmente pelo menos 15 metros e ainda mais preferivelmente pelo menos 20 metros. Por meio disto, uma alta pressão estática é estabelecida na entrada para bombas 12a e 12b, de modo que uma única bomba pode pressurizar e transferir a suspensão de cavacos à parte superior do digestor sem cavitação da bomba. A parte superior do digestor é tipicamente disposta pelo menos 50 metros acima do nivel da bomba, usualmente 60-75 metros acima do nivel da bomba, enquanto uma pressão de 5-10 bar é estabelecida na parte superior do digestor.

[0043] Para facilitar adicionalmente a alimentação às bombas, um agitador 11 é disposto na saida em forma de balde. O agitador 11 é preferivelmente disposto no mesmo eixo como a raspadora de fundo e acionado pelo motor Ml. O agitador tem pelo menos 2 braços raspadores que varrem sobre as saidas de bomba dispostos na superficie de manto da saida em forma de balde. Preferivelmente, uma diluição é disposta na saida em forma de balde, que pode ser executada por saídas de diluição (não mostrado) conectadas à borda superior da superfície de manto.

[0044] As figuras 3-6 mostram como um número de bombas 12a-12d pode ser conectado à superfície de manto cilíndrico da saída e como o agitador 11 pode ser instalado com até 4 braços raspadores. As bombas podem preferivelmente ser dispostas simetricamente ao redor da superfície de manto cilíndrico da saída com uma distribuição no plano horizontal de 90° entre cada saída se existirem 4 conexões de bomba (120° se existirem 3 conexões de bomba e 180° se existirem 2 conexões de bomba) . Neste sentido é possível evitar uma distribuição irregular da carga sobre o fundo do recipiente e sua fundação. Na prática, válvulas de fechamento (não mostrado) são também dispostas entre a superfície de manto da saída 10 e a entrada da bomba e uma válvula diretamente depois da bomba para tornar possível fechar o fluxo através de uma bomba se esta bomba é para ser substituída durante a operação continuada das bombas remanescentes.

[0045] Na figura 1, os cavacos são alimentados por bombas 12a, 12b via linhas de transferência 13a, 13b (somente duas são mostradas na figura 1) à parte superior do digestor 6. A figura 1 mostra um separador superior convencional 51 disposto na parte superior do digestor. As linhas de transferência 13a, 13b, preferivelmente 2, ambas abertas no fundo do separador superior, onde, acionado pelo motor M3, uma rosca de alimentação 52 dirige a pasta de cavacos sob um processo de desaguamento contra a peneira de remoção do separador superior SCI. Cavacos removidos serão então alimentados para fora da saida superior do separador de uma maneira convencional e cairão no digestor. No caso, um digestor hidráulico é usado, o separador superior é virado de cabeça para baixo e alimenta os cavacos embaixo no digestor.

[0046] O liquido removido do separador superior 51, é conduzido através de uma linha 40 de volta ao recipiente de processamento 3, e pode preferivelmente ser adicionado ao fundo do recipiente de processamento, para ali facilitar a alimentação sob diluição.

[0047] Alternativamente, a linha 40 pode ser conectada à posição para a saída da linha 41 no recipiente de processamento 3 e a linha 41 pode ser conectada à posição para a saída da linha 40 no recipiente de processamento 3, de acordo com o conceito CrossCirc™ comercializado por Metso Paper. Em uma variação, o fluxo da linha 40 e 41 pode ser misturado na interseção das linhas 40 e 41 na figura 1.

[0048] O digestor 6 pode ser instalado com um número de circulações de digestor e com adição de licor branco à parte superior do digestor ou aos fluxos de fornecimento do digestor (não mostrado). A figura mostra uma remoção de licor de cozimento via peneira SC2. O licor de cozimento retirado da peneira SC2 é conhecido como licor negro e pode ter um conteúdo um pouco mais alto de álcali remanescente que o licor negro que é normalmente enviado diretamente a recuperação e normalmente retirado mais abaixo no digestor. Os cavacos cozidos P são então alimentados para fora do fundo do digestor com a ajuda de uma raspadora de fundo convencional 7 e a pressão de cozimento.

Segunda modalidade

[0049] A figura 2 mostra uma modalidade alternativa que não inclui um separador superior. Ao invés das linhas de transferência 13a, 13b (somente duas são mostradas na figura 1) abrirem diretamente na parte superior do digestor. Liquido em excesso é então retirado com uma peneira de digestor SCI disposta na parede de digestor. As figuras 7 e 8 mostram isto em mais detalhe. As partes remanescentes desta modalidade correspondem ao sistema digestor mostrado na figura 1.

[0050] A figura 8 mostra como 4 linhas de transferência 13a, 13b, 13c e 13d podem abrir diretamente na parte superior do digestor. Estas saídas podem preferivelmente ser dispostas simetricamente na parte superior do digestor com uma distribuição no plano horizontal de 90° entre cada saída se existirem 4 saídas (120° se existirem 3 saídas e 180° se existirem 2 saídas). As saídas são adequadamente dispostas em uma distância de 60-80% do raio do digestor. A figura 7 mostra como as linhas de transferência 13a, 13b e 13c se abrem diretamente abaixo na parte superior do digestor e através disso distribuem os cavacos sobre a seção transversal do digestor. Neste caso, um digestor de fase de vapor émostrado, onde vapor ST e/ou ar pressurizado PAIR éadicionado à parte superior do digestor, em que um nivel de cavacos CHLEV é estabelecido acima do nivel de liquido LIQLEV na parte superior do digestor. Liquido em excesso é removido com uma peneira SC2 e coletado em um espaço de remoção 51 antes de ser conduzido de volta via linha 41.

[0051] Uma vantagem com a segunda modalidade, mas também com a primeira modalidade, é que cada bomba pode ser fechada independentemente enquanto as bombas remanescentes podem continuar bombeando em uma eficiência ótima e sem requerer a modificação do sistema de alimentação em si. Terceira modalidade

[0052] A figura 9 mostra uma modalidade alternativa para o sistema de alimentação a um digestor continuo sem um separador superior onde cada bomba 12a, 12b empurra a suspensão de cavacos através de uma primeira seção 13a, 13b de uma linha de transferência à partesuperior do digestor, e as primeiras seções das linhas de transferência de pelo menos 2 bombas são combinadas em um ponto convergente 16 para formar uma segunda seção combinada 13ab da linha de transferência antes desta segunda seção ser conduzida em direção à parte superior do digestor. Para manter uma taxa de fluxo constante, uma linha de fornecimento 15 é também conectada ao ponto convergente 16. Nesta modalidade, o licor negro é tirado da linha 41 e pode ser pressurizado com uma bomba 14. Contudo, por causa do licor negro já ter atingido uma pressão de digestor completa, a necessidade de pressurizar o licor é limitada.

[0053] Todas as outras partes caracterizantes do sistema correspondem ao sistema mostrado na figura 2.

[0054] Quarta modalidade

[0055] A figura 10 mostra uma modalidade alternativa do sistema de alimentação para um digestor continuo com um separador superior onde cada bomba 12a, 12b empurra a suspensão de cavacos através de uma primeira seção 13a, 13b de uma linha de transferência à partesuperior do digestor, e as primeiras seções das linhas de transferência de pelo menos 2 bombas são combinadas em um ponto convergente 16 para formar uma segunda seção combinada 13ab da linha de transferência antes desta segunda seção ser conduzida em direção à parte superior do digestor. Para manter uma taxa de fluxo constante, uma linha de fornecimento 15 é também conectada ao ponto convergente 16. Nesta modalidade, o licor negro é tirado da linha 40 e pode ser pressurizado com uma bomba 14. Contudo, por causa do licor negro já ter atingido uma pressão de digestor completa, a necessidade de pressurizar o licor é limitada.

[0056] Todas as outras partes caracterizantes do sistema correspondem ao sistema mostrado na figura 1.

[0057] A figura 11 mostra um exemplo de como linhas de fornecimento 15a, 15b que são usadas em ambas a terceira e a quarta modalidade podem ser conectadas aos pontos convergentes 16' no caso 4 bombas 12a-12d são usadas. Uma vantagem com esta disposição de fornecimento é que é possível garantir uma ótima velocidade no fluxo combinado na segunda seção 13ac/13bd e no fluxo combinado na terceira seção final 13abcd da linha de transferência.

[0058] É crítico que a taxa do fluxo até o digestor esteja bem acima de 1,5-2 m/s de modo que os cavacos no fluxo não afundem em direção ao fluxo de alimentação e causem a obstrução da linha de transferência. 0 fluxo na linha de transferência deve adequadamente ser mantido entre 4-7 m/s para assegurar que os cavacos sejam transferidos à parte superior do digestor.

[0059] Se, por exemplo, a bomba 12a fosse desligada devido a reparação ou uma desejada redução de capacidade, o fluxo na linha de fornecimento 15a pode ser aumentado de modo que a taxa de fluxo na segunda seção 13ac seja mantido.

[0060] Nestes sistemas de linha combinados para a transferência de suspensões de cavacos é vantajoso que as linhas depois dos pontos convergentes 16, 16', 16'' tenham uma seção transversal de fluxo que é igual a ou maior que a soma das linhas que entram, para evitar perda de pressão nas linhas de transferência. Equações adequadas para áreas de fluxo A podem ser:

[0061] Em uma linha de transferência onde a primeira seção tem um diâmetro de, por exemplo, 100 mm e uma taxa de fluxo estabelecida de 5 m/s, uma taxa de fluxo de 4,4 m/s é estabelecida se uma segunda seção que combina 2 linhas com diâmetro 100 mm tem um diâmetro de 150 mm. Com uma subsequente combinação de 2 de tais linhas com um diâmetro de 150 mm a uma terceira seção com um diâmetro de 250 mm, uma taxa de fluxo de 3,18 m/s pode ser estabelecida. Todas estas taxas de fluxo têm uma ampla margem em direção à taxa de fluxo critica mais baixa.

[0062] As linhas de fornecimento 15a, 15b podem também ter conexões diretamente depois de cada saida de bomba, de modo que a linha entre a bomba e o ponto convergente é mantida nivelada durante o tempo em que a bomba está desligada ou é operada a uma capacidade reduzida. A adição de fluido extra pode também ser combinada com uma diluição adicional da suspensão de cavacos antes das bombas, por exemplo, no lado de sucção das bombas ou no fundo de recipiente 3.

[0063] A figura 12 mostra uma vista em seção transversal de uma segunda modalidade de como as linhas 13a-13d das bombas podem ser combinadas a uma única linha de transferência 13abcd. Aqui, a linha de fornecimento 15 para o liquido de diluição proporciona uma parte vertical da linha de transferência em direção à parte superior do digestor, e cada linha 13a, 13b, 13c, 13d de cada bomba é conectada sucessivamente, uma por uma, a esta parte vertical da linha de transferência em diferentes alturas. Em cada posição de fornecimento, o fluxo de cavacos é adicionado em uma parte cônica de um aumento de diâmetro na linha de transferência. Como é indicado pelas alternativas tracejadas 13bALT/13dALTr as conexões das bombas podem ao invés disso ser mudadas de lado a lado sobre a linha de transferência.

[0064] A figura 13 mostra uma vista em seção transversal de uma terceira modalidade de como as linhas 13a-13d das bombas podem ser combinadas a uma única linha de transferência 13abcd. Aqui, a linha de fornecimento 15 para o líquido de diluição proporciona uma parte vertical da linha de transferência em direção à parte superior do digestor, e cada linha 13a, 13b, 13c, 13d de cada bomba é conectada na mesma altura a esta parte vertical da linha de transferência. Preferivelmente, a posição de fornecimento para o fluxo de cavacos é disposta em uma parte cônica de um aumento de diâmetro na linha de transferência e cada linha conectada é orientada para cima e inclinada em um ângulo em relação à orientação vertical no intervalo de 20- 70 graus. A figura mostra somente as conexões 13a, 13b, 13 c, uma vez que a conexão 13d está na parte que está cortada nesta vista.

[0065] A invenção não está limitada às modalidades acima mencionadas. Mais variações são possíveis dentro do escopo da invenção.

[0066] Nas modalidades mostradas nas figuras 2 e 9, em algumas aplicações a peneira SCI e a linha de retorno 40 podem, por exemplo, ser omitidas, preferivelmente para cozimento de material de madeira com uma mais alta densidade a granel, tal como madeira dura (HW) , que para um volume de produção correspondente requer menos liquido durante a transferência.

[0067] No caso onde um material de madeira bruto que é fácil de impregnar e neutralizar seja usado, por exemplo, material de madeira bruto tal como cavacos sub-dimensionados ou cavacos de madeira com dimensões muito finas e um rápido tempo de impregnação, o recipiente 3 pode em casos extremos ser um simples tubo com um diâmetro essencialmente correspondente à saída em forma de balde 10 no fundo do recipiente.

[0068] Se os cavacos alimentados no recipiente 3 já estão bem vaporizados, o nivel de liquido LIQLEV pode ser estabelecido acima de um nível de cavacos CHLEV.

[0069] Nas modalidades mostradas, um pré- tratamento alcalino foi usado no recipiente 3, mas é também possível usar um processo onde este pré-tratamento compreende pré-hidrólise ácida.

Claims

1. Sistema de alimentação para um digestor contínuo (6) onde cavacos de madeira são continuamente alimentados na parte superior do digestor e alimentados para fora desde o fundo do digestor, o sistema compreendendo:um recipiente (3) para criar uma suspensão de cavacos que são para ser alimentados na parte superior do digestor,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos duas bombas (12a, 12b) conectadas em paralelo ao fundo do recipiente, em que cada bomba bombeia a suspensão de cavacos através de uma primeira seção (13a, 13b) de uma linha de transferência à parte superior do digestor,em que no recipiente (3) é disposta pelo menos uma linha de fornecimento (40/41) para a adição de fluido controlado por um transmissor de nível (20) que estabelece um nível de líquido (LIQLEV) de pelo menos 10 metros no recipiente.

2. Sistema de alimentação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos três bombas (12a-12c) são conectadas em paralelo ao fundo do recipiente.

3. Sistema de alimentação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos quatro bombas (12a-12d) são conectadas em paralelo ao fundo do recipiente.

4. Sistema de alimentação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as bombas (12a-12c) são conectadas circunferencialmente eem um plano horizontal,simetricamente ao fundo do recipiente (10).

5. Sistema de alimentação, de acordo comqualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída da linha de transferência no digestor se abre diretamente na parte superior do digestor através da qual a suspensão de cavacos cai na parte superior do digestor.

6. Sistema de alimentação, de acordo comqualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma entrada (13a, 13b) a uma linha detransferência é conectada a cada bomba individual e uma saída na linha de transferência (13a, 13b) é conectada àparte superior do digestor, através da qual existe uma quantidade igual de saídas na parte superior do digestor como de bombas.

7. Sistema de alimentação, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as primeiras seções das linhas de transferência de pelo menos duas bombas (12a, 12b) são combinadas em um pontoconvergente (16) para formar uma segunda seção combinada (13ab) da linha de transferência antes desta segunda seção ser conduzida em direção à parte superior do digestor.