CN101617081A - 用于连续蒸煮的汽相蒸煮器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及减小在连续式蒸煮设备中汽相蒸煮器(1)顶部的液体/木材比率。将要在汽相蒸煮器(1)中蒸煮的木片以液体/木材比率超过8∶1的木片和液体的混合物的形式在输送管路(10)中馈送到设在汽相蒸煮器(1)顶部的倒置式顶部分离器(2)，顶部分离器向上馈送木片。在顶部分离器(2)中回收多于木片和液体的混合物的液体量的50％，并且剩余液体从顶部分离器输出到汽相蒸煮器的顶部。在顶部建立木片堆和液体体积，其中木片堆位于液体体积(5)的液面上方。本发明特征在于：在液面(5)下方设置至少一个回收滤网(6)，其中该回收滤网的上边缘设置在液面(5)下方的距离(a)处。从回收滤网回收的液体流入蒸煮系统中前面的木片处理级。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在根据权利要求1前序部分所述的汽相(vapourphase)蒸煮器中连续蒸煮(cooking)化学纤维素纸浆的方法。
本发明还涉及一种根据权利要求8前序部分所述的用于连续蒸煮木片(chip)的汽相蒸煮器。
背景技术
现有技术的问题和局限
与在汽相蒸煮器中连续蒸煮化学纤维素纸浆有关，经过预处理的木片以木片和液体的混合物的形式被馈送到汽相蒸煮器的顶部。木片和液体的混合物在蒸煮器的顶部，在公知为“倒置式顶部分离器”中经历脱水过程，倒置式顶部分离器沿向上的方向馈送上述混合物。
这种倒置式顶部分离器的一个实例在SE 511850中示出。在倒置式分离器中，木片是用馈送螺杆来垂直向上地馈送的。木片和液体的混合物的主要部分通过垂直设置的回收滤网来回收。
当木片经过分离器的上边缘时，木片在蒸煮器的顶部通过汽相空间下落。后到的木片变成落到木片柱的未在液体中浸没的最上面。但是，液面建立于木片柱的下方。蒸汽直接添加到汽相空间。
多个回收滤网设置在液面的下方以回收液体。设置它们主要为了顶部、中部以及底部的循环流动。上部滤网(未在本专利文件中提及)设置为：使其能够在蒸煮器的顶部局部增大液体/木材的比率，由此可以以这种方式调节蒸煮器中的碱度。该上部滤网通常也称作“整理筛(trim screen)”。
公知的是，从液面经由回收滤网回收液体，该液体随后被送到蒸煮系统中位于前面的木片处理级。SE 504 644 C2示出了如何通过上部回收滤网26、中部回收滤网27和下部回收滤网28，在蒸煮器中的不同高度回收液体。
在该专利中未详细地描述上部回收滤网26，但是该上部回收滤网是可调节的滤网或整理筛，其中回收的目的主要是，通过增大在蒸煮器的顶部的液体/木材的比率而均衡蒸煮过程中的碱度，并调节温度。
在现在使用的连续蒸煮器中，常常使得尺寸满足大约500公吨(tonne)/天的蒸煮器以更高的负荷运转，从而给出高达1,500公吨/天的产量。这导致顶部分离器的尺寸不足，并且不能处理为了可以以有利的方式执行蒸煮过程所需的大量液体的回收。这导致为了应对新的状况，需要用具有更大直径和更大的顶部分离器的顶部来替换蒸煮器的顶部。这不仅是非常昂贵的方法，而且需要长时间工作并引起操作中的中断延长。
发明内容
发明目的
本发明的第一目的是提供一种方法和一种汽相蒸煮器，其部分地或完全地解决如在上面现有技术的概述中所描述的，在蒸煮器以超负荷运转的的情况下，现有的连续蒸煮设备的问题和缺陷。
第二目的是取得一种方法和一种汽相蒸煮器，以减小在汽相蒸煮器的顶部的液体/木材比率。
第三目的是提供一种解决方案，用以在汽相蒸煮器中使得蒸煮器的顶部进行脱水而不需要替换现有的顶部分离器。
第四目的是提供可在更有利的工艺条件下运转的汽相蒸煮器。
借助根据权利要求1的特征部分的方法，且借助根据权利要求8的特征部分的汽相蒸煮器来实现上述目的。
发明简述
在此提出的本发明提供了一种方法和一种汽相蒸煮器，其中本发明的主要目的是，减小连续式蒸煮器设备中在汽相蒸煮器的顶部的液体/木材比率。
该目的是通过在蒸煮器的液体体积中靠近液面处设置至少一个回收滤网来实现的，其中木片仅必须在液体体积中经过非常短的停留时间。液体由回收滤网进行回收并送到前面的木片处理级。
回收滤网原理上如同额外的顶部分离器那样工作，允许在蒸煮器的顶部进行脱水。回收滤网的上边缘设置在液面下方的一定距离处，其中该距离小于0.5×回收滤网的直径。这可用替换方式表述为：回收发生在木片在液体部分中已经经过0.1-15分钟的停留时间的距离处。
借助本发明，实现了下面的相对于现有技术的有益特征：
很大程度地在蒸煮器顶部减小了液体/木材比率。
汽相蒸煮器可在更高的负荷下运转。
可重新装配过小尺寸的蒸煮器，使其包括如本发明专利权利要求所限定的回收滤网，以达到相对于替换整个顶部分离器的成本而言的低成本。
附图说明
图1示出了包括根据本发明的回收滤网6的汽相蒸煮器的顶部。
图2示出了由根据本发明的汽相蒸煮器1和前面的浸渍容器13构成的蒸煮系统。
具体实施方式
图1和图2示出了一种在汽相蒸煮器1中连续地蒸煮木片以产生纤维素纸浆的方法。在将浸泡的木片以液体/木材比率超过8∶1的木片和液体混合物形式在输送管路10中馈送到汽相蒸煮器的顶部之前，首先将要在汽相蒸煮器1中蒸煮的木片20浸泡在浸渍容器13中。
在公知为“倒置式顶部分离器”2中，木片和液体的混合物经历对其位于蒸煮器的顶部的输入部分的脱水过程，该倒置式顶部分离器沿向上的方向馈送上述混合物。在倒置式顶部分离器2中用馈送螺杆7竖直地馈送木片。第一回收液体经由设置在顶部分离器2内的竖直的回收滤网8被回收，并且该回收物构成超过木片和液体的混合物的液体量的50％。
上述第一回收液体在第一返回管路11中返回到前面的浸渍容器13。此第一回收液体超过木片和液体的混合物中5m3/公吨的木片量。
带有木片和剩余液体的木片和液体的剩余混合物经由顶部分离器2的上边缘从顶部分离器2输出。该剩余混合物随后在蒸煮器1的顶部通过汽相空间9下落。蒸汽通过管路(图中未示出)添加到蒸煮器中的汽相空间9，以加热落在顶部分离器2的边缘上的木片。
木片随后落在木片堆3的最上面。在木片堆的下方建立液体体积(liquidvolume)4，其中木片堆3位于液体体积4的液面5的上方。至少一个回收滤网6设置在液体体积4中，位于液面5的下方。第二回收液体被从回收滤网6回收到第二返回管路12，目的在于减小在蒸煮器顶部的液体/木材比率。第二回收液体超过木片和液体的混合物中2m3/公吨的木片量。为了使第二回收液体在返回到前面的木片处理级之前如所需要地处于压力之下，在第二返回管路12中设置增压装置14。增压装置14可由诸如泵、喷射器或者压缩机构成。
图2示出了在第一回收液体与第二回收液体在一共同的位置返回到前面的浸渍容器13的底部之前，第一回收液体在第一返回管路11中与第二返回管路12中的第二回收液体混合。可选择地，第一回收液体与第二回收液体可返回到浸渍容器13中的不同的位置(图中未示出)。
在本发明的一优选实施例中，当木片在液体体积中已经经过0.1-15分钟(优选为0.1-10分钟，最优选为0.1-5分钟)的停留时间时，从回收滤网6进行第二回收液体的回收。
在本发明的更优选的实施例中，回收滤网6的上边缘设置在液面5下方的距离a处，其中距离a小于0.5×回收滤网的直径，优选为小于0.3×回收滤网的直径，最优选为0.2×回收滤网的直径。
在汽相蒸煮器1中的蒸煮过程完成之后，纤维素纸浆21经由设置在汽相蒸煮器的底部的出口从蒸煮器输出。
图1还用虚线示出了下部回收滤网30，下部回收滤网30不是要求专利保护的本发明的一部分。下部回收滤网30示出了传统的回收滤网的位置，并且该下部回收滤网位于蒸煮器的锥形部的下方。传统的回收滤网30的主要目的是通过在蒸煮器顶部局部增大液体/木材比率，来改善碱性分布。这直接与要求专利保护的本发明形成对照，本发明的主要目的是在蒸煮器顶部使得液体/木材比率更低。当木片经过回收滤网30时，木片不得不在液体体积中经过较长的停留时间，但根据本发明的回收滤网6不是上述的情况。
通过本发明实现了下面的相对于现有技术的有益特点：
很大程度地在蒸煮器顶部减小了液体/木材比率。
汽相蒸煮器可在更高的负荷下运转。
可重新装配小尺寸的蒸煮器，使其包括如本发明专利权利要求所限定的回收滤网，以达到相对于替换整个顶部分离器的成本而言的低成本。
本发明不限于上述实施例：在所附专利权利要求的框架内能够进行各种修改。
Claims (14)
1.一种用于在汽相蒸煮器(1)中连续蒸煮化学纤维素纸浆的方法，其中，将要在所述汽相蒸煮器(1)中蒸煮的木片以液体/木材比率超过8∶1的木片和液体的混合物形式馈送到所述蒸煮器的顶部；且在倒置式顶部分离器(2)中，所述木片和液体的混合物经历对其位于所述蒸煮器的顶部的输入部分的脱水过程，所述倒置式顶部分离器沿向上的方向馈送所述混合物；在所述顶部分离器(2)中，在从所述顶部分离器(2)将剩余的木片和剩余的液体馈送到所述汽相蒸煮器的顶部之前，回收第一回收液体，所述第一回收液体构成超过所述木片和液体的混合物中的液体量的50％；在所述顶部中建立木片堆(3)和液体体积(4)，其中所述木片堆(3)位于所述液体体积的液面(5)的上方，其特征在于：为了在所述蒸煮器的顶部减小液体/木材比率，在所述液面(5)的下方回收第二回收液体，当所述木片在所述液体体积(4)中已经经过0.1-15分钟的停留时间时，进行所述第二回收液体的回收；并且，将所述第二回收液体回收之后，返回到在所述汽相蒸煮器(1)之前的前面的木片处理级(13)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述液体体积中经过0.1-10分钟的停留时间之后，进行所述第二回收液体的回收。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在液体体积中经过0.1-5分钟的停留时间之后，进行所述第二回收液体的回收。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：在所述第一回收液体和所述第二回收液体返回到所述蒸煮系统中的前面的木片处理级(13)之前，混合所述第一回收液体和所述第二回收液体。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述第一回收液体和所述第二回收液体返回到所述蒸煮系统中的前面的木片处理级(13)中的不同的位置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述第一回收液体超过所述木片和液体的混合物中的5m3/公吨的木片量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：所述第二回收液体超过所述木片和液体的混合物中的2m3/公吨的木片量。
8.一种用于连续蒸煮木片的汽相蒸煮器(1)，其中将要在所述汽相蒸煮器(1)中蒸煮的木片以液体/木材比率超过8∶1的木片和液体的混合物形式在输送管路(10)中馈送到所述蒸煮器的顶部，至设置在所述汽相蒸煮器(1)的顶部的倒置式顶部分离器(2)；所述倒置式顶部分离器向上馈送所述木片，在所述顶部分离器(2)中，在剩余的木片和剩余的液体从所述顶部分离器(2)馈送到所述汽相蒸煮器的顶部之前，回收第一回收液体，所述第一回收液体构成超过所述木片和液体的混合物中的液体量的50％，在所述顶部中建立木片堆(3)和液体体积(4)，其中所述木片堆(3)位于所述液体体积的液面(5)的上方，其特征在于：在所述液面(5)的下方设置至少一个回收滤网(6)，所述回收滤网的上边缘设置在所述液面(5)下方的距离(a)处，所述距离(a)小于所述回收滤网(6)的直径的0.5；第二回收液体经由所述回收滤网(6)而被回收到第二返回管路(12)，并被输送到在所述汽相蒸煮器(1)之前的前面的木片处理级(13)，其中通过所述回收滤网(6)进行第二回收的目的是在所述汽相蒸煮器的顶部减小液体/木材比率。
9.根据权利要求8所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述回收滤网的上边缘设置在所述液面下方的距离(a)处，所述距离(a)小于0.3×所述回收滤网的直径。
10.根据权利要求8所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述回收滤网的上边缘设置在所述液面下方的距离(a)处，所述距离(a)小于0.2×所述回收滤网的直径。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述第一回收液体和所述第二回收液体在这些液体返回到所述蒸煮系统中的前面的木片处理级之前混合。
12.根据权利要求8-10中任一项所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述第一回收液体和所述第二回收液体返回到所述蒸煮器系统中的前面的木片处理级中的不同的位置。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述第一回收液体超过所述木片和液体的混合物中的5m3/公吨的木片量。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的汽相蒸煮器，其特征在于：所述第二回收液体超过木片和液体的混合物中的2m3/公吨的木片量。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: METSO PAPER SWEDEN AB Free format text: FORMER OWNER: KVAERNER PULPING TECH Effective date: 20110331 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: KARLSTAD, SWEDEN TO: SUNDSVALL, SWEDEN |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20110331 Address after: Sundsvall Applicant after: Metso Paper Karlstad Ab Address before: Karlstad, Sweden Applicant before: Kvaerner Pulping Tech |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120530 Termination date: 20200219 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |