CZ318698A3 - Způsob kontinuálního vedení kapalin při vyvařování celulózové kaše ve vařáku - Google Patents

Description

ZPŮSOB KONTINUÁLNÍHO VEDENÍ KAPALIN PŘI VYVAROVÁNÍ CELULÓZOVÉ KAŠE VE VAŘÁKU

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu kontinuálního vedení kapalin při vyvarování celulózová kaše ve vařáku.

Dosavadní stav techniky

V moderních způsobech vyvařování celulózová kaše je třeba několika kroků, mezi jinými impregnace za zvláštních procesních podmínek, např. při nízké teplotě, a vyvařování za odlišných podmínek, např. při vyšší teplotě, a popřípadě jeden nebo více kroků promývání, které se provádějí za použití horké a/nebo chladné promývací kapaliny, respektive promývacího filtrátu. Pro výrobu celulózy musí rozpouštědla použitá v jednotlivých krocích způsobu pro rozpouštění určitých složek mít určité vlastnosti, jako například typ rozpouštědla, totiž zda je vodné nebo organické, koncentraci kyselin, alkálií nebo solí, teplotu atd.

Z důvodů nákladů a v neposlední řadě z důvodů ochrany prostředí je žádoucí udržovat množství chemikálií a kapaliny požadované v jednotlivých krocích co možná nejmenší a znovu využívat rozpouštědla v největší možné míře.

76070 (76070a.doc) • · • ·

Podle WO 91/05103 se předupravené dřevěné štěpky předehřívají v první komoře pomocí cirkulujícího černého louhu s nízkou teplotou a kontinuálně se uvádějí do druhé komory s vysokým tlakem a teplotou. Ve druhé komoře následuje vaření dřevěných štěpků prostřednictvím cirkulace horkého černého louhu, načež se dopraví do vařáku s bílým louhem.

US 4 693 785 se týká vařáku pro kontinuální provoz. Přivádění a odvádění louhů se provádí prostřednictvím množství systémů prstencových clon.

V US 3 752 319 je popsán filtr pro oddělování kapaliny ze směsi dřevěné štěpky-kapalina.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je využít ve způsobu výše uvedeného druhu již existujícího konstrukčního zařízení a provádět způsob vaření co možná nejekonomičtěji, s minimem přidávaných chemikálií a čerstvé vody.

Podle vynálezu je tento úkol splněn tím, že kapalina použitá v konkrétním kroku způsobu může cirkulovat mezi kontejnery nebo nádržemi uspořádanými na vtokové a výtokové straně vařáku, a při dosažení tohoto konkrétního kroku způsobu je vařák zapojen do okruhu mezi kontejnery nebo nádržemi přiřazenými tomuto konkrétnímu stupni způsobu. Pro provádění předloženého vynálezu je jedna dvojice kontejnerů nebo nádrží přiřazena každému požadovanému kroku způsobu; například pro impregnaci pomocí impregnačního louhu (IL) impregnační nádrž IL1 a IL2. pro vaření pomocí varného louhu (CL) nádrž Cil a CL2. Příslušné rozpouštědlo použité v tomto kroku způsobu potom kontinuálně cirkuluje mezi příslušnými přiřazenými nádržemi 1 a 2. (respektive 2. a 1) . Jinými slovy, to odpovídá vnitřní cirkulaci z nádrže do nádrže. Jestliže nyní je například rozpouštědlo přítomné v nádrži 1 zapotřebí v kroku způsobu v zařízení pro vaření celulózy (vařáku), připojí se tento vařák jednoduše do okruhu z nádrže 1 do nádrže 2- Rozpouštědlo je tedy v nádrži 1 k dispozici pro přímé použití v tomto kroku způsobu, a v nádrži 2. se shromažďuje vypotřebované rozpouštědlo přicházející z tohoto kroku způsobu. Je také možné, že první kontejner nebo nádrž uspořádaná na vtokové straně je tvořena potrubím mezi druhým kontejnerem nebo nádrží a vařákem. V tom případě se provádí kontinuální přivádění chemikálií přímo do potrubí vedoucího do vařáku, proudění kapaliny v potrubí poskytuje dostatečné míchání.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se použitá kapalina kontinuálně odvádí z kontejneru nebo nádrže uspořádané na výtokové straně vařáku a pomocí kontinuálně přidávaných dávek chemikálií a následným kontinuálním nastavováním teploty pomocí tepelných výměníků se obnovují její původní vlastnosti, v okruhu se recykluje do kontejneru nebo nádrže uspořádané na vtokové straně vařáku. Požadavek na nově přidávané chemikálie se tedy může udržovat nízký, neboř musí být nahrazeno jen aktuálně vypotřebované množství chemikálií. Kromě toho může být ušetřeno značné množství energie tím, že je třeba přivádět pouze množství energie odpovídající tepelným ztrátám vznikajícím ve vařáku. Po ukončení příslušného kroku způsobu se znovu uvede do činnosti vnitřní okruh z nádrže do nádrže.

Podle výhodného provedení vynálezu se část • ·

vypotřebované kapaliny kontinuálně odvětvuje na výtokové straně, a kontinuálně se nastřikuje do druhého okruhu mezi kontejnery nebo nádržemi uspořádanými na vtokové a výtokové straně téhož a/nebo jiného vařáku. Tak je možno nastavovat množství jakož i obsah chemikálií v jednotlivých okruzích s minimální pracností a požadavky na energie.

Dále je ve výše uvedeném případě výhodné, jestliže je chybějící množství nahrazováno kontinuálním přiváděním čerstvých chemikálií a/nebo pracího roztoku a/nebo kapaliny z jiného okruhu. Takovéto kaskádové spojení jednotlivých okruhů poskytuje další úspory.

Také je výhodné, jestliže je druhý okruh spojen s týmž konkrétním krokem způsobu jako první okruh. Je třeba přidávat jen množství chemikálií, vypotřebované během konkrétního kroku způsobu, a původní teplota se obnovuje před novým použitím kapaliny.

Nicméně je výhodné, jestliže je druhý okruh spojen s jiným krokem způsobu než první okruh. V tom případě dokonce není někdy nezbytné přidávat chemikálie nebo ohřívat kapalinu.

Dále je výhodné, jestliže na výtokové straně okruhu (okruhů) se mezi kontejnery nebo nádržemi část vypotřebované kapaliny kontinuálně odvětvuje a kontinuálně se nastřikuje do chemického technologického zařízení pro zpětné získávání chemikálií, chybějící množství se v kontejneru nebo nádrži nahrazuje přidáváním pracího roztoku a/nebo přebytečné kapaliny z druhého okruhu. To zabraňuje nadměrnému zahuštění organických a anorganických látek v cirkulačním systému.

• · · • · dosaženo následujících (např. vlhkost, měrná kroku způsobu je obsah

- 5 Podle předloženého vynálezu je cílů:

- Nehledě na vlastnosti náplně hmotnost, teplota) v příslušném vařáku (dřevěné štěpky) vystaven rozpouštědlu vždy v konstantním stavu;

- stav rozpouštědla může být snadno uzpůsoben novým požadavkům;

- energie obsažená v rozpouštědlech není vytvářena ohříváním ve vařáku a ukládáním v nádrži po tomto kroku způsobu, ale obsah energie v rozpouštědlech se vytváří uvnitř nádrže (cirkulací z nádrže do nádrže) a obsah vařáku se ohřívá teplem z nádrže;

- všechny hodnoty spotřeby jsou stálé;

- je zapotřebí menšího objemu nádrže;

- je požadována kratší doba vyvařování;

- je dosaženo stejnoměrné kvality celulózy a může být snadno změněna; a

- je možno realizovat velmi jednoduché a transparentní řízení hospodářství nádrží, optimalizaci kvality, energie a postupu.

Kromě toho je možné pomocí způsobu podle předloženého vynálezu zajistit na výtokové straně vařáku koncentrační profil chemikálií vzrůstající s dobou reakce. Pomocí tohoto jedinečného znaku způsobu podle předloženého vynálezu je možné získat stejnoměrné zpracování obsahu vařáku během celé doby reakce, zatímco podle konvenčních způsobů koncentrační profil chemikálií na výtokové straně vařáku je vždy klesající. Je zřejmé, že s dobou reakce narůstající koncentrační profil znamená, že celulóza může být stejnoměrněji upravena, impregnována, vařena atd., neboť • · • · během reakce je neustále přítomno dostatečné množství chemikálií. Tato výhoda je jasněji zřejmá z přiložených tabulek (obr. 2 až 10).

Přehled obrázků na výkresech

Na výkresech představuje obr. 1 schéma způsobu sulfátového vyvařování celulózy, obr. 2 porovnání mezi konvenčními způsoby (označené

Enerbatch a RDH) a způsobem podle předloženého vynálezu (označený CBC), obr. 3 až 7 různé parametry celulózy získané konvenčními způsoby (oznečené Enerbatch a RDH) a způsobem podle předloženého vynálezu (označený CBC).

obr. 8 až 10 profil alkálií naměřený na výtokové straně vařáku, opět pro konvenční způsob (obr, 8 pro Enerbatch a obr. 9 pro RDH) a pro způsob podle vynálezu (obr. 10 pro CBC).

Příklady provedení vynálezu

Vynález bude detailněji vysvětlen na schématu způsobu pro příklad sulfátového vyvařování celulózy (obr. 1) . Obrázek znamená:

• to

• · · · • · · _Π · · ·

- / “ ··· ·· ····

Diskontinuální kroky způsobu: (označené zakroužkovanými vztahovými značkami)

A 1 - Plnění dřevěných štěpků do vařáku (pomocí nízkotlaké páry) a popřípadě současné plnění impregnačním louhem z nádrže IL1.

- Plnění impregnačního louhu z nádrže IL1, až do dosažení impregnačního tlaku ve vařáku.

- Přemísťování impregnačního louhu z nádrže IL1 prostřednictvím vařáku do nádrže IL2 při udržování impregnačního tlaku.

- Nahrazování impregnačního louhu horkým varným louhem z nádrže CLI prostřednictvím vařáku do nádrže IL2 až do doplnění nádrže IL2 o množství odebrané z IL okruhu při plnění impregnačním louhem.

- Pokračování nahrazování horkým varným louhem z nádrže CLI prostřednictvím vařáku do nádrže CL2. až do dosažení požadované vyvařovací teploty a požadované doby vyvařování.

- Nahrazování varného louhu pracím chladným filtrátem z praní celulózy prostřednictvím vařáku do nádrže CL2. až do ochlazení obsahu vařáku na požadovanou teplotu.

B 7 - Vyprázdnění obsahu vařáku vyčerpáním a současné přidání pracího filtrátu pro zředění celulózy na požadovanou konzistenci.

Kontinuální kroky způsobu: (označené c v rámečku) • 4

1) Vedení kapaliny	mezi	nádržemi	2	a příslušnými
nádržemi 1.
2) Vedení kapaliny	mezi	nádržemi	1	a příslušnými

nádržemi 2., nebo jen částečně kontinuální, vzhledem k tomu, že průtok rozpouštědla se mění v závislosti na kroku způsobu, nebo může být přerušen.

3) Přivádění dřevěných štěpků do zásobníku umístěného nad vařákem.

4) Odvádění celulózy z odváděči nádrže umístěné po proudu od vařáku.

5) Přivádění koncentrovaného rozpouštědla ze zpracování, například kaustifikace.

6) Odvádění odpadního louhu ke zpracování, např. k odpařovacímu zařízení.

7) Přivádění středotlaké páry.

8) Přivádění nízkotlaké páry.

9) Odvádění parního kondenzátu.

10) Přivádění teplé vody.

11) Odvádění horké vody.

12) Přivádění kapaliny (např. pracího filtrátu z praní celulózy) do nádrže (WE nádrž), načež se obsah vařáku

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob kontinuálního vedení kapalin při vyvařování celulózové kaše ve vařáku, vyznačující se tím, že kapalina použitá v konkrétním kroku způsobu může cirkulovat mezi kontejnery nebo nádržemi uspořádanými na vtokové a výtokové straně vařáku, a při dosažení tohoto konkrétního kroku způsobu je vařák zapojen do okruhu mezi kontejnery nebo nádržemi přiřazenými tomuto konkrétnímu kroku způsobu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použitá kapalina kontinuálně odvádí z kontejneru nebo nádrže uspořádané na výtokové straně vařáku a pomocí kontinuálně přidávaných dávek chemikálií a následným kontinuálním nastavováním teploty pomocí tepelných výměníků se obnovují její původní vlastnosti, v okruhu se recykluje do kontejneru nebo nádrže uspořádané na vtokové straně vařáku.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se část vypotřebované kapaliny kontinuálně odvětvuje na výtokové straně, a kontinuálně se nástřikuje do druhého okruhu mezi kontejnery nebo nádržemi uspořádanými na vtokové a výtokové straně téhož a/nebo jiného vařáku.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že je chybějící množství nahrazováno kontinuálním přiváděním čerstvých chemikálií a/nebo pracího roztoku a/nebo kapaliny z jiného okruhu.

   16 76070 (76070a.doc) • ·
5. 5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že je druhý okruh spojen s týmž konkrétním krokem způsobu jako první okruh.
6. 6. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že je druhý okruh spojen s jiným krokem způsobu než první okruh.
7. 7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na výtokové straně okruhu (okruhů) se mezi kontejnery nebo nádržemi část vypotřebované kapaliny kontinuálně odvětvuje a kontinuálně se nastřikuje do chemického technologického zařízení pro zpětné získávání chemikálií, chybějící množství se v kontejneru nebo nádrži nahrazuje přidáváním pracího roztoku a/nebo přebytečné kapaliny z druhého okruhu.
8. 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se na výtokové straně vařáku zajišťuje koncentrační profil chemikálií vzrůstající s dobou reakce.