DE3013825A1 - METHOD FOR RECOVERY OF SECOND HEAT IN BATCH-LIKE DIGESTION - Google Patents
METHOD FOR RECOVERY OF SECOND HEAT IN BATCH-LIKE DIGESTIONInfo
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Description
Verfahren zur Sekundärwärme-Rückgewinnung beim chargenweisen ZelluloseaufschlußProcess for the recovery of secondary heat in the batchwise digestion of cellulose
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sekundärwärmerückgewinnung beim chargenweisen Aufschließen von Zellulose in Kochern, wobei die Kochlauge in der letzten Aufschlußstufe in einen unter Druck stehenden Ausgleichstank geführt wird.The present invention relates to a method for secondary heat recovery in the batch digestion of cellulose in digesters, with the cooking liquor in the last digestion stage is fed into a pressurized equalization tank.
Es sind seit langem Verfahren zur Sekundärwärme-Rückgewinnung in der Zelluloseindustrie bekannt. Sie basieren auf der Rückgewinnung von Wärme aus dem Expansionsdampf aus dem Blasetank oder aus Materialströmen, die unmittelbar aus dem Kocher kommen. Diese Verfahren sind nachteilig, da die Material- und Wärmeströme zum Rückgewinnungssystern diskontinuierlich sind, so daß es schwierig wird, den Vorgang zu steuern. Weiterhin wird die Sekundärwärme in Form von Heißwasser gewonnen, das normalerweise über den normalen Bedarf der Anlage (Verfahrensgang) hinaus zur Verfügung steht. Da in diesen Verfahren die Material- und Wärmeströme diskontinuierlich sind, ist ein Sammeltank für die übelriechenden Faulgase erforderlich, die in dem System freigesetzt werden, damit die nachfolgende kontinuierliche Behandlung möglich ist. Es ist möglich, die Diskontinuität in Bezug auf die Freisetzung der Faulgase in den Fällen zu beseitigen, bei denen die Faulgase nicht freigesetzt werden, indem Luft dem System zugeführt wird.Processes for secondary heat recovery in the cellulose industry have long been known. They are based on the Recovery of heat from the expansion steam from the blow tank or from material flows coming directly from the digester come. These methods are disadvantageous because the material and heat flows to the recovery system are discontinuous so that it becomes difficult to control the process. Furthermore, the secondary heat is obtained in the form of hot water, which is normally available beyond the normal requirements of the plant (process sequence). Because in these Processes in which the material and heat flows are discontinuous, a collection tank is required for the foul-smelling digester gases, which are released in the system so that the subsequent continuous treatment is possible. It is possible to eliminate the discontinuity related to the release of the digester gases in the cases where the digester gases cannot be released by adding air to the system.
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Die finnische Patentschrift 18 429 offenbart ein Verfahren zum Aufschließen von Zellulose, demzufolge die Kochlauge nach beendetem Aufschluß unter im wesentlichen dem gleichen Druck und der gleichen Temperatur wie im Kocher in einen separaten Tank gefüllt wird und man den in dem im Kocher zurückbleibenden Brei noch vorliegender Dampf auf einen oder mehrere Dampfsammler überführt. Da die Patentschrift jedoch nicht angibt, wie man den Wärmegehalt der Kochlauge praktisch nutzen kann, ist dieses Verfahren in der Praxis nicht angewandt worden.Finnish patent specification 18 429 discloses a method for digesting cellulose, hence the cooking liquor after the digestion is complete under substantially the same pressure and temperature as in the digester A separate tank is filled and the steam that is still present in the pulp remaining in the cooker is poured into one or several steam collectors transferred. However, since the patent does not specify how to measure the heat content of the cooking liquor can be used in practice, this method has not been used in practice.
Da der Wärmehaushalt in der Zelluloseindustrie immer wichtiger wird, hat man zahlreiche Versuche unternommen, ihn zu verbessern - insbesondere in der KraftzellstoffIndustrie. Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das sich durch gute Wärmewirtschaftlichkeit auszeichnet und erlaubt, den Holzbrei bei verhältnismäßig niedriger Temperatur - vorzugsweise im Bereich von 90 - 1050C - zu blasen (sogenanntes "kaltes Blasen"), und bei dem der Brei im Kocher worgewaschen werden kann.As the heat balance is becoming more and more important in the cellulose industry, numerous attempts have been made to improve it - particularly in the kraft pulp industry. The aim of the present invention is to create a method of the type specified at the outset which is characterized by good heat economy and allows the wood pulp to be blown at a relatively low temperature - preferably in the range of 90-105 ° C. (so-called "cold blowing") "), and where the porridge can be washed in the cooker.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein solches Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man Kochlauge oder aus dieser expandierten Dampf gesteuert aus dem Ausgleichstank zur Nutzung im Aufschluß, in Nebenprozessen oder in Wärmerückgewinnungsaggregaten zur externen Nutzung des Wärmeqehalts ableitet .According to the present invention, such a method is characterized in that cooking liquor or from this expanded steam controlled from the equalization tank for use in digestion, in secondary processes or in heat recovery units for external use of the heat content.
Aus dem Ausgleichstank leitet man die Koch-lauge in einen oder mehrere Schnellzyklone, die unter niedrigerem Druck als der Ausgleichstank für die Kochlauge stehen. Der in den Zyklonen erzeugte Dampf kann teilweise in der Kochanlage zu Beginn des nächsten AufSchlußzyklus und in anderen Neben-The cooking liquor is fed from the equalizing tank into one or several high-speed cyclones that are under lower pressure than the expansion tank for the cooking liquor. The one in the Steam generated by cyclones can partly be used in the cooking system at the beginning of the next digestion cycle and in other secondary
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Prozessen eingesetzt werden. Im Vergleich zu einem herkömmlichen System spart man auf diese Weise Frischdampf. Der Rest des expandierten Dampfes wird Oberflächenverdampfern zugeführt, d.h. einem Wärmerückgewinnungsaggregat, in dem Heißwasser erzeugt wird. Die mit dem expandierten Dampf freigesetzten übelriechenden Faul- und Methanolgase lassen sich einem Faulgas-Reinigungssystem zuführen, und zwar aufgrund der Strömungssteuerung durch einen bekannten mehrstufigen Kondensationsvorgang. Processes are used. This saves live steam compared to a conventional system. The rest the expanded steam is fed to surface evaporators, i.e. a heat recovery unit in which hot water is generated will. The foul-smelling digester and methanol gases released with the expanded steam can be fed into a digester gas cleaning system feed, due to the flow control by a known multi-stage condensation process.
Nach dem Ablassen der Kochlauge wird die Wärme der in den Spänen verbliebenen Lauge, wie bekannt, durch Entspannen gewonnen. Man senkt den Druck im Kocher auf einen Wert etwas über dem Atmosphärendruck. Der Dampfstrom wird einem Wärmerückgewinnungsaggregat zugeführt, und zwar mit oder anstelle einer Dampf strömung aus einem Schnell zyklon, J~rn Lauge aus dem Ausgleichstank zugeführt wird. Der letztere Dampfstrom wird gesteuert, damit die Gesamtdampfströmung im wesentlichen konstant bleibt. Die freie Lauge im Kocher saugt man durch ein Sieb im Kocherboden ab.After the cooking liquor has been drained off, the warmth of the liquor remaining in the chips is recovered, as is known, by relaxing. The pressure in the digester is lowered to a value slightly above atmospheric pressure. The steam flow is fed to a heat recovery unit supplied, with or instead of a steam flow from a high-speed cyclone, J ~ rn lye from the Equalization tank is fed. The latter steam flow is controlled so that the total steam flow is essentially constant remain. The free liquor in the cooker is sucked off through a sieve in the bottom of the cooker.
Dann füllt man den Kocher mit Filtrat aus dem Breiwäscher und bläst ihn mit expandiertem Dampf aus dem Ausgleichstank leer. Auf diese Weise wird der Brei vorgewaschen.Then you fill the cooker with filtrate from the pulp washer and blow it empty from the expansion tank with expanded steam. In this way, the pulp is pre-washed.
Das Filtrat, d.h. die Waschflüssigkeit wird vorzugsweise dem Kocher mit verhältnismäßig niedrigerer Temperatur zugeführt, d.h. bei einer Temperatur, daß die Temperatur der Mischung aus Waschflüssigkeit und Brei 1050C oder weniger beträgt. Der Kocherinhalt kann dann bei einer Temperatur von 90 1050C d.h. "kalt" geblasen werden.The filtrate, ie the washing liquid, is preferably fed to the digester at a relatively lower temperature, ie at a temperature that the temperature of the mixture of washing liquid and pulp is 105 ° C. or less. The contents of the digester can then be blown at a temperature of 90 105 0 C, ie "cold".
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Vorteilhafterweise führt man die Waschflüssigkeit dem Kocher durch ein Sieb im Kocherboden zu, um die Waschflüssigkeit gleichmäßig am Kocherboden zu verteilen.The washing liquid is advantageously fed to the digester through a sieve in the bottom of the digester in order to distribute the washing liquid evenly on the bottom of the digester.
Es kann auch zweckmäßig sein, die Waschflüssigkeit in kontrollierter Strömung durch ein Sieb im Kocherboden während des Einblasens in den Bodenkegel des Kochers zuzuführen, damit die in diesem Teil des Kochers auf die Strömung wirkende Reibung verringert wird, so daß der Kocher sich leichter entleeren läßt.It can also be useful to control the washing liquid To supply flow through a sieve in the bottom of the digester while it is being blown into the bottom cone of the digester the friction on the flow in this part of the digester is reduced so that the digester empties more easily leaves.
Treten in einer Holzbreianlage - beispielsweise am Kocher Strömungen auf, so daß der Dampfverbrauch regelmäßig reduziert wird, hat man nach der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit, externen Dampf mit hohem Druck - d.h. Dampf aus dem Kochhaus in den Ausgleichstank zu geben, damit dieser Dampf genutzt werden kann, anstatt ihn an die Atmosphäre abzugeben.Treading in a wood pulp plant - for example currents on the stove on, so that the steam consumption is regularly reduced, one has the possibility according to the present invention external steam with high pressure - i.e. to give steam from the cooking house into the equalizing tank so that this steam is used instead of releasing it into the atmosphere.
Das neue Verfahren hat zahlreiche Vorteile hinsichtlich des Dampfverbrauchs der Anlage, des Verfahrensgangs, der Qualität des Holzbreis des Waschwirkungsgrads und des Umweltschutzes, wie sich aus der folgenden Aufstellung ergibt.The new process has numerous advantages with regard to the steam consumption of the plant, the process sequence, and the quality the wood pulp, the washing efficiency and environmental protection, as can be seen from the following table.
Theoretisch stehen 100 % der latenten Wärme des Kocherinhalts in Form einer gesteuerten Sekundärwärmeströmung zur Verfügung. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmerückgewinnungssystem erhält man so eine größere Freiheit bei der Nutzung der Sekundärwärme. Weiterhin fällt die Sekundärwärme mit höherer Enthalpie an als bisher möglich.Theoretically, 100% of the latent heat of the digester contents is available in the form of a controlled secondary heat flow. Compared to a conventional heat recovery system, this gives you greater freedom in using the secondary heat. Furthermore, the secondary heat is generated with a higher enthalpy than was previously possible.
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Die Schwankungen der Primärdampfströmung zur Aufschlußanlage lassen sich abschwächen.The fluctuations in the primary steam flow to the digestion system can be weakened.
Es läßt sich allgemein feststellen, daß die besten Besonderheiten des kontinuierlichen und des diskontinuierlichen chargenweisen Aufschlußverfahrens hier zusammengefaßt sind.It can generally be stated that the best features of the continuous and the discontinuous batchwise Digestion methods are summarized here.
Die Sekundärwärmeströmung aus der Kochanlage laßt sich mit größerer Sicherheit verschiedenen Nebenprozessen zuführen, da die Ströme nicht durch Strömungen im Hauptprozeß beeinträchtigt werden.The secondary heat flow from the cooking system can be fed to various secondary processes with greater certainty, since the flows are not affected by flows in the main process.
Das Verfahren erlaubt, den Kocher bei einer niedrigen Temperatur (90 - 1050C) zu blasen. Infolge dieses sogenannten "kalten" Blasens ist die Gefahr von Rissen in der Faserwand infolge einer heftigen Expansion der in der Faser gebundenen Flüssigkeit weit geringer als beim herkömmlichen Blasen. Auf diese Weise steigt die Festigkeit des Breis.The method allows the cooker to be blown at a low temperature (90-105 ° C.). As a result of this so-called "cold" blowing, the risk of cracks in the fiber wall as a result of violent expansion of the liquid bound in the fiber is far less than with conventional blowing. This increases the firmness of the pulp.
Die Schwankungen der Kappa-Zahl werden abgeschwächt, da es wirtschaftlicher als bisher ist, beim Aufschluß ein hohes Wasser/Holz-Verhältnis anzusetzen.The fluctuations in the kappa number are mitigated as it is More economical than before is a high water / wood ratio for digestion to apply.
Falls in den nachfolgenden Anlagenteilen (Wäscher, Bleichanlagen) Strömungen auftreten, hat man nach dem vorliegenden Verfahren die Gelegenheit, eine vollständige Kochercharge im Kocher vorzuhalten, ohne den Kappa-Wert zu verringern. Das Gasen des Kochers durch Entspannen auf einen nur wenig über dem Atmosphärendruck liegenden Druckwert und das EinspeisenIf currents occur in the following parts of the plant (scrubber, bleaching plants), one has according to the present one Process the opportunity to keep a complete batch of digesters in the digester without reducing the kappa value. That Gassing the digester by releasing it to a pressure value only slightly above atmospheric pressure and feeding it in
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von Filtrat aus dem Wäscher senken die Breitemperatur, so daß die Reaktionsgeschwindigkeit des Aufschlußprozesses unter einen Wert sinkt, bei dem die Kappa-Zahl beeinflußt werden würde.of filtrate from the scrubber lower the broad temperature, so that the reaction rate of the digestion process under decreases a value at which the kappa number would be affected.
Die freie Kochlauge mit hoher Konzentration an Kochchemikalien und aus dem Holz extrahierten Bestandteilen wird aus dem Kocher herausgenommen und durch eine Waschflüssigkeit mit geringerem Anteil dieser Substanzen ersetzt. Das Mischen der Waschflüssigkeit und des Breis erfolgt teilweise im Kocher und teilweise im Blasrohr und im Blastank. Im Blastank findet weiterhin eine Diffusion von Chemikalien aus der konzentrierten Kochlauge,die in der Faser absorbiert ist, in die stärker verdünnte Waschflüssigkeit statt. Man erhält also eine Verdünnung und so einen Wascheffekt.The free cooking liquor with a high concentration of cooking chemicals and components extracted from the wood is extracted from the Cooker taken out and passed through a washing liquid with lesser Proportion of these substances replaced. The mixing of the washing liquid and the pulp is done partly in the digester and partly in the blowpipe and in the blow tank. In the blow tank there is still a diffusion of chemicals from the concentrated Cooking liquor, which is absorbed in the fiber, in the more dilute Washing liquid instead. So you get a dilution and so a washing effect.
Es ist möglich, die Temperatur des Waschwassers im Filterwäscher ohne wesentliche Gefahr zu erhöhen, daß es im Saugabschnitt kocht. Die Temperatur der dem Filter zugeführten Waschflüssigkeit ist niedriger als bisher üblich.It is possible to increase the temperature of the washing water in the filter washer without substantial risk of it in the suction section cooks. The temperature of the washing liquid fed to the filter is lower than previously usual.
Die Faulgase aus der Kochanlage lassen sich zur Behandlung als konstante gesteuerte Strömung abführen.The digester gases from the cooking system can be discharged as a constant controlled flow for treatment.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung soll nun ausführlich erläutert werden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung.The method of the present invention will now be detailed are explained with reference to the accompanying drawing.
Fig. 1 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm für den chargenweisen Kraftbreiaufschluß mitFig. 1 shows a temperature-time diagram for the batch-wise pulp digestion with
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herkömmlicher Wärmerückgewinnung;conventional heat recovery;
Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Diagramm für das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 shows a corresponding diagram for the method according to the present invention;
Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.Fig. 3 shows schematically a plant for performing the method of the present invention Invention.
Das herkömmliche Verfahren enthält die folgenden Schritte:The traditional procedure includes the following steps:
(1) A-B Einfüllen der Späne(1) A-B fill in the chips
(2) B-C Dampfblasen(2) B-C vapor bubbles
(3) C-D Einfüllen der Kochlauge(3) C-D filling in the cooking liquor
(4) D-E Erwänrenmit Niederdruckdampf(4) D-E heating with low pressure steam
(5) E-F Erwärmen mit Hochdruckdampf(5) E-F heating with high pressure steam
(6) F-G Aufschluß(6) F-G digestion
(7) G-H Oberblasen(7) G-H upper bladder
(8) H-I Unterblasen(8) H-I underbladders
A-A: insgesamt 300 min, einschl. 40 min Zwischenzeit.A-A: a total of 300 minutes, including 40 minutes in between.
Die Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des neuen Verfahrens, das in der in Fig. 3 gezeigten Anlage durchgeführt wird. Diese Anlage weist eine Anzahl - normalerweise 8 bis 12 - Kocher auf, von denen mit dem Bezugszeichen 1 nur einer dargestellt ist. Eine Umlaufbeheizung erfolgt mit einem Wärmeaustauscher 2, der mit einer Umwälzpumpe 3 ausgerüstet ist. Dampf wird dem Wärmeaustauscher 2 über die Leitung 4 zugeführt. Umlaufende Kochlauge geht auf der Leitung 5, die ein Ventil 6 enthält, in den Kocher 1 zurück. Die Leitung 5 ist über eine Leitung 7, die ein Ventil 8 enthält, an einen Ausgleichstank 9 angeschlossen, der mit einer Leitung 10, die das Ventil 11 ent-Fig. 2 shows a flow chart of the new method that is carried out in the system shown in FIG. This system has a number - usually 8 to 12 - cookers on, of which only one is shown with the reference numeral 1 is. Circulation heating takes place with a heat exchanger 2 which is equipped with a circulation pump 3. Steam becomes the Heat exchanger 2 supplied via line 4. Circulating cooking liquor goes on line 5, which contains a valve 6, back to cooker 1. The line 5 is connected to a compensation tank 9 via a line 7 which contains a valve 8, the one with a line 10, which the valve 11 ent-
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hält, mit der. Kocher 1 verbunden ist. Vom Kocher 1 ist eine mit dem Ventil 13 versehene Leitung 13 zu einem (nicht gezeigten) Blastank gezogen. Die Leitung 10 ist zur Zufuhr von frischer Kochlauge an eine Leitung 14 angeschlossen; diese Leitung enthält ein Ventil 15. Eine das Ventil 17 enthaltende Leitung 16 ist an die den Wärmeaustauscher 2 enthaltende ümlaufleitung angeschlossen und mit einem Sieb im Kocherboden verbunden. Der Boden des Ausgleichstanks 9 ist mit der Leitung 18 einerseits über die Leitung 19 mit einem ersten Schnellzyklon 20 und andererseits über die Leitung 21 mit einem Schnellzyklon 22 verbunden.holds with the. Cooker 1 is connected. A line 13 provided with the valve 13 is drawn from the cooker 1 to a blow tank (not shown). The line 10 is connected to a line 14 for the supply of fresh cooking liquor; this line contains a valve 15. A line 1 6 containing the valve 17 is connected to the flow line containing the heat exchanger 2 and connected to a sieve in the bottom of the cooker. The bottom of the equalizing tank 9 is connected to the line 18 on the one hand via the line 19 to a first high-speed cyclone 20 and on the other hand via the line 21 to a high-speed cyclone 22.
Der Boden des SchnellZyklons 2o ist mit einer Leitung 23 an den Schnellzyklon 22 geführt. Der Dampfauslaß des Schnellzyklons 20 ist über die Leitung 24 an das vom Oberteil des Kochers kommende Dampfrohr 25 geführt. Die Leitungen 24, 25 sind auch an die anderen, hier nicht gezeigten Kocher, gelegt. Der Dampfauslaß des Schnellzyklons 22 ist über die Leitung 2 7 an eine Leitung 28 vom Oberteil des Kochers 1 geführt und enthält ein Ventil 29. Die Leitung 28 führt zu einem Wärmerückgewinnungsaggregat 30, aus dem übelriechende Faulgase durch die Leitung 31 abgehen. Vom Flüssigauslaß des Schnellzyklons 22 geht eine Leitung 32 zu einem Schwarzlaugentank. Der Ausgleichstank 9 ist mit der Leitung 34, die das Ventil enthält, an den Oberteil des Kochers 1 geführt. Der Oberteil des Kochers 1 seinerseits ist über das Ventil 37 an die Leitung 28 gelegt. Eine Leitung 36, die das Ventil 37 enthält, führt zur Leitung 16. Die Leitung 19 enthält ein Ventil 38, die Leitung 23 ein Ventil 39 und die Leitung 21 ein VentilThe bottom of the SchnellZyklons 2o is with a line 23 to the Rapid cyclone 22 performed. The steam outlet of the rapid cyclone 20 is via line 24 to that of the top of the cooker coming steam pipe 25 out. The lines 24, 25 are also connected to the other cookers, not shown here. Of the The steam outlet of the rapid cyclone 22 is guided via the line 27 to a line 28 from the upper part of the cooker 1 and contains a valve 29. The line 28 leads to a heat recovery unit 30, from which foul-smelling digester gases exit through line 31. From the liquid outlet of the rapid cyclone 22 a line 32 goes to a black liquor tank. The equalizing tank 9 is connected to the line 34, which is the valve contains, led to the upper part of the cooker 1. The upper part of the cooker 1 in turn is connected to the line via the valve 37 28 laid. A line 36 containing the valve 37 leads to the line 16. The line 19 contains a valve 38, line 23 is a valve 39 and line 21 is a valve
Die Anlage arbeitet wie folgt:The system works as follows:
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Einfüllen der SpäneFilling in the chips
DampfblasenSteam bubbles
Einfüllen der KochlaugeFilling in the cooking liquor
Erwärmen mit Niederdruckdampf und Dampf aus dem SchnellzyklonHeating with low-pressure steam and steam from the high-speed cyclone
Erwärmen mit Hochdruckdair.pf AufschlußWarming up with high pressure dair.pf digestion
Entnahme der KochlaugeRemoval of the cooking liquor
Oberblasen zum Rückgewinnungssystem Entspannungsgasen zur Wärmerückgewinnungseinheit Einspeisen der Waschflüssigkeit Druckerhöhung zum Blasen des Kochers KaltblasenUpper bladders to the recovery system Expansion gases to the heat recovery unit feeding the scrubbing liquid Pressure increase for blowing the cooker cold blowing
Abschließendes EntspannungsgasenFinal expansion gases
A-A: 300 min, einschließlich 35 min Zwischenzeit.A-A: 300 min, including 35 min split time.
A-B: Das Einfüllen der Späne beginnt, indem man das Kocherventil öffnet und die Spänezufuhr einschaltet. Frischdampf und Sekundärdampf aus der Leitung 24 werden der Spänefüllvorrichtung zugeführt. Ist die erforderliche Füllhöhe erreicht, werden die Ventile geschlossen. AB: The filling of the chips begins by opening the digester valve and switching on the chip feed. Live steam and secondary steam from line 24 are fed to the chip filling device. When the required level is reached, the valves are closed.
B-C: Während des Dampfblasens werden die Späne im Kocher mit expandiertem Dampf aus dem Schnellzyklon 22 über das Ventil 33 vorgewärmt; gleichzeitig wird die im Kocher befindliche Luft durch das Ventil 37 in der Leitung 36 ausgedrückt. Man wärmt mit Dampf aus dem Schnellzyklon 20 weiter vor, bis im Kocher der gewünschte Temperatur- oder Druckwert erreicht ist, und schließt dann das Ventil 35 in der Leitung zwischen dem Kocher und den: Zyklon. Mit einer Temperatursteuerung kann man das Evakuierventil 37 schließen, wenn die Dampfströmung den Fühlpunkt der Steuerung in der Leitung 36 erreicht. BC: During steam blowing, the chips are preheated in the digester with expanded steam from the high-speed cyclone 22 via the valve 33; at the same time, the air in the cooker is expressed through the valve 37 in the line 36. Preheating is continued with steam from the rapid cyclone 20 until the desired temperature or pressure value is reached in the cooker, and then the valve 35 in the line between the cooker and the cyclone is closed. With a temperature control, the evacuation valve 37 can be closed when the steam flow reaches the sensing point of the control in the line 36.
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C-D: Kochlauge wird in den Kocher durch das Bodensieb eingespeist, "ir. die Zufuhrrate zu erhöhen, kann man Kochlauge auch durch ein Mittelsieb einführen. Die Schwarzlaugencharge läßt sich unter Strömungssteuerung vorzugsweise auf der Leitung aus dem Kochlaugen-Ausgleichstank zuführen. Auf diese Weise spart man Frischdampf. CD: Cooking liquor is fed into the digester through the bottom sieve. To increase the feed rate, cooking liquor can also be introduced through a central sieve man live steam.
Ist über die Leitung 14 und die Leitung 10 genug Kochlauge eingespeist worden, werden die Ventile 11, 15 und 17 geschlossen. If enough cooking liquor has been fed in via line 14 and line 10, valves 11, 15 and 17 are closed.
D-E: Man läßt die Umwälzpumpe 3 für die Kochlauge anlaufen. Die indirekte Erwärmung der Kochlauge mit Frischdampf wird mit einer Temperatursteuerung eingeleitet, die die Auslaßtemperatur der Kochlauge aus dem Wärmeaustauscher 2 erfaßt. Das Ventil 6 ist offen, das Ventil 8 geschlossen. DE: The circulation pump 3 for the cooking liquor is started up. The indirect heating of the cooking liquor with live steam is initiated with a temperature control which detects the outlet temperature of the cooking liquor from the heat exchanger 2. The valve 6 is open, the valve 8 is closed.
Gleichzeitig wird Frischdampf dem Kocher über die Leitung und das Ventil 33 zugeführt. Die Zufuhr wird selbsttätig unterbrochen, wenn der Kocherdruck auf einen Wert nahe dem Druck im Schnellzyklon gestiegen ist.At the same time, live steam is fed to the cooker via the line and valve 33. The feed becomes automatic interrupted when the digester pressure has risen to a value close to the pressure in the high-speed cyclone.
Die den expandierten Dampf aus der Leitung 24 zum Kocher begleitenden Inertgase werden aus dem Kocher über die Terpentinen tgasungs leitung abgenommen, deren Ventil 35 während des Erwärmungsintervalls leicht geöffnet gehalten wird.Accompanying the expanded steam from line 24 to the cooker Inert gases are taken from the cooker via the turpentine gas line, its valve 35 during the heating interval is held slightly open.
E-F: Der Rest der Erwärmung bis zur Siedetemperatur erfolgt indirekt mit Frischdampf im Wärmeaustauscher 2. EF: The rest of the heating up to the boiling point takes place indirectly with live steam in heat exchanger 2.
F-G: Aufschluß FG: Enlightenment
G-H: Das Ablassen der freien Kochlauge (ein Teil der Kochlauge ist in den Spänen gebunden) aus dem Kocher erfolgt GH: The free cooking liquor (part of the cooking liquor is bound in the chips) is drained from the digester
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- >if--> if-
während der jeweiligen AufSchlußintervalle mit Hilfe der Umwälzpumpe für die Kochlauge. Dabei wird das Ventil in der Umlaufleitung für die Kochlauge geschlossen; das Ventil in der Leitung vom Wärmeaustauscher 2 zum Ausgleichstank und das Ventil 17 auf der Saugseite der Pumpe 3 werden geöffnet. Die Entnahme wird selbsttätig unterbrochen, wenn ein Höhenfühler in einer geeigneten Höhe im Kocher das Ventil 8 in der Leitung zum Ausgleichstank schließt und die Umwälzpumpe abschaltet.during the respective breakdown intervals with the help of the circulation pump for the cooking liquor. The valve in the circulation line for the cooking liquor is closed; the valve in the line from the heat exchanger 2 to the equalizing tank and the valve 17 on the suction side of the pump 3 are opened. The extraction is automatically interrupted when a height sensor at a suitable height in the cooker opens valve 8 in the line to the equalizing tank closes and the circulation pump switches off.
H-I: Der Druck im Kocher wird abgesenkt, indem das Ventil 33 in der Leitung 25 vom Kocher zur Leitung 24 geöffnet wird. Das Dampfventil 33 wird durch eine Drucksteuerung gesteuert, die hauptsächlich das Ventil 38 im Rohr zur Flüssigzufuhr aus dem Ausgleichstank zum Zyklon 22 schließt, um die Lastspitze zu kompensieren, die die Dampfzufuhr vgl. Kocher verursacht. HI: The pressure in the digester is lowered by opening the valve 33 in line 25 from the digester to line 24. The steam valve 33 is controlled by a pressure control which mainly closes the valve 38 in the pipe for the liquid supply from the equalization tank to the cyclone 22 in order to compensate for the peak load caused by the steam supply, see Kocher.
I-J: Ist der Druck im Kocher auf einen Wert nahe dem des Zyklons 22 gesunken, schließt das Ventil 33 in der Leitung vom Kocher her selbsttätig und der Zyklon 20 erhält erneut Flüssigkeit vom Ausgleichstank. IJ: If the pressure in the digester has fallen to a value close to that of the cyclone 22, the valve 33 in the line from the digester closes automatically and the cyclone 20 again receives liquid from the expansion tank.
Der Rest der Druckabsenkung im Kocher erfolgt durch Entgasen durch das Ventil 29 zum Wärmerückgewinnungsaggregat zur Erzeugung von Heißwasser. Die Laständerung der Entgasung vom Kocher her wird mit einem Strömungsmesser in der Leitung 28 erfaßt. Schwankungen dieser Strömung werden hauptsächlich durch ändern der Flüssigströmung zum Schnellzyklon 22 mit dem Ventil 40 ausgeglichen, wobei so viel Dampf entsteht, daß die Summe der Dampfströme in den Leitungen 27, 28 im wesentlichen konstant bleibt. Die Dampfströmung zum Wärmerückgewinnungsaggregat zur Heißwassererzeugung wird mit einem StrömungsmesserThe rest of the pressure reduction in the cooker is done by degassing through valve 29 to the heat recovery unit for generation of hot water. The change in load of the degassing from the digester is recorded in line 28 with a flow meter. Fluctuations in this flow are mainly caused by changing the liquid flow to the rapid cyclone 22 with the valve 40 balanced, with so much steam that the sum of the steam flows in the lines 27, 28 is essentially constant remain. The steam flow to the heat recovery unit a flow meter is used to generate hot water
03004 4/071403004 4/0714
ORJGJNAL INSPECTED.ORJGJNAL INSPECTED.
bestimmt. Reicht die Drosselwirkung des Ventils 40 nicht aus, wird auch das Ventil 29 teilweise geschlossen, um eine konstante Summenströmung zum Aggregat 10 zu erreichen. Falls aus zeitlichen Gründen erforderlich, kann die Entgasung gleichzeitig durch die Ventile 33 und 29 erfolgen. Dann wird das Ventil vom Druck in der Leitung 24 gesteuert. Das Ventil 29 wird mit der gewünschten Summenströmung in den Leitungen 27, 28 gesteuert .certainly. If the throttling effect of valve 40 is insufficient, valve 29 is also partially closed to a constant value To achieve total flow to the unit 10. If from temporal If necessary, the degassing can take place through the valves 33 and 29 at the same time. Then the valve controlled by the pressure in line 24. The valve 29 is controlled with the desired total flow in the lines 27, 28 .
J-K: Während des Entgasens wird Waschflüssigkeit (Filtrat aus dem Wäscher) über das Ventil 15 in den Kocher eingespeist. Das Ventil 17 ist dabei geschlossen. Die Waschflüssigkeit wird durch das Bodensieb eingepumpt und die Strömung mit einem Höhenfühler gesteuert, der in einer geeigneten Höhe angebracht ist. Auch die Ventile 35, 29 in der Entgasungsleitung zum Wärmerückgewinnungsaggregat werden geschlossen. JK: During the degassing, washing liquid (filtrate from the washer) is fed into the digester via valve 15. The valve 17 is closed. The washing liquid is pumped in through the bottom sieve and the flow is controlled with a height sensor which is installed at a suitable height. The valves 35, 29 in the degassing line to the heat recovery unit are also closed.
K-L: Der Kocher wird durch öffnen des Ventils 26 für die Kochlauge zum Ausgleichstank unter Druck gesetzt. KL: The cooker is pressurized by opening the valve 26 for the cooking liquor to the equalizing tank.
L-M: Der Kocherinhalt wird in den Blastank geblasen. Ist der gesamte Inhalt herausgeblasen worden, schließen die Ventile 13 und 26 in der Blasleitung und der Leitung zum Ausgleichstank selbsttätig. LM: The contents of the stove are blown into the blow tank. When the entire contents have been blown out, the valves 13 and 26 in the blow line and the line to the equalizing tank close automatically.
M-N: Der Kocher wird erneut mit dem Ventil 29 zum Wärmerückgewinnungsaggregat entgast. Wenn im Kocher Atmosphärendruck herrscht, wird der Deckel geöffnet; der Kocher ist dann für einen neuen Aufschlußzyklus bereit. MN: The cooker is again degassed with the valve 29 to the heat recovery unit. When there is atmospheric pressure in the cooker, the lid is opened; the digester is then ready for a new digestion cycle.
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3 013 f 23 013 f 2
Der Schnellzyklon 20 arbeitet als Teil des AufSchlußsystems; er ermöglicht eine Rückführung der Entgasungsdämpfe und gleicht eine vorübergehende Entgasung und den Wärmebedarf in der Aufschlußanlage aus.The rapid cyclone 20 operates as part of the digestion system; it enables a return of the degassing vapors and balances a temporary degassing and the heat requirement in the digestion system the end.
Die das grundsätzliche System verlassenden Energieströme werden mit den Strömungsmessern in den Leitungen 23, 27 und 28 gemessen. Die Strömungsmeßwerte werden auf eine Steuerung gegeben, die hauptsächlich auf das Ventil 40 und auch auf die Entgasungsventile 29, 35 arbeitet.The energy flows leaving the basic system are measured with the flow meters in lines 23, 27 and 28. The measured flow values are sent to a controller, which works mainly on the valve 40 and also on the degassing valves 29, 35.
0300U/07U0300U / 07U
,ORi&NAL Ms'PEÖTED, ORi & NAL Ms'PEÖTED
Zusammenfassungsummary
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Sekundärwärmerückgewinnung
beim chargenweisen Zelluloseaufschluß in Kochern, wobei die Kochlauge in der letzten Stufe des AufSchlußzyklus
einem druckbeaufschlagten Ausgleichstank zugeführt wird. Das
Verfahren ist dahingehend neuartig, dab Kochlauge oder Dampf nach der Expansion durch die Kochlauge strömungsgesteuert aus
dem Ausgleichstank abgenommen wird, um sie bzw. ihn im Aufschluß, in Nebenprozessen oder in Wärmerückgewinnungsaggregaten
zur internen Nutzung des Wärmegehalts auszunutzen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Kochlauge
aus dem Ausgleichstank einem ersten Schnellzyklus
zugeführt, aus dem eine erste Dampfströmung und eine erste
Flüssigströmung abgeht, die einem zweiten Schnellzyklon zugeführt wird, aus dem eine zweite Dampfströmung und eine
zweite Flüssigströmung abgenommen werden.The application relates to a method for secondary heat recovery in the batchwise digestion of cellulose in digesters, the cooking liquor being fed to a pressurized equalizing tank in the last stage of the digestion cycle. The method is novel in that cooking liquor or steam, after expansion through the cooking liquor, is removed in a flow-controlled manner from the equalizing tank in order to use it in digestion, in secondary processes or in heat recovery units for internal use of the heat content. In a preferred embodiment of the method, cooking liquor from the equalization tank is used in a first rapid cycle
supplied, from which a first steam flow and a first
Liquid flow goes off, which is fed to a second high-speed cyclone, from which a second steam flow and a
second liquid flow can be removed.
030044/0714030044/0714
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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