FI102394B

FI102394B - Method for producing pulp

Info

Publication number: FI102394B
Application number: FI950314A
Authority: FI
Inventors: Olavi Pikka
Original assignee: Ahlstrom Machinery Oy
Priority date: 1995-01-24
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1998-11-30
Also published as: FI950314A0; FI102394B1; FI950314A

Description

102394102394

Menetelmä massan tuottamiseksiMethod for producing pulp

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä massan tuottamiseksi hakkeesta. Erityisen hyvin keksinnön mukainen 5 menetelmä soveltuu nykyaikaisella eräkeittotekniikalla valmistettavien massojen tuottamiseen. Erityisen edullisesti keksintö soveltuu ns. SuperBatch keitosta aiheutuvien massan ilmaongelmien ratkaisuun.The present invention relates to a method for producing pulp from wood chips. The method 5 according to the invention is particularly well suited for the production of pulps produced by modern batch cooking technology. Particularly preferably, the invention is suitable for the so-called SuperBatch for solving mass air problems caused by cooking.

10 Eräällä selluloosatehtaalla havaittiin pesurin toiminnan olevan jostakin selittämättömästä syystä puutteellinen. Tutkittaessa syytä edellä mainittua ns. SuperBatch eräkeit-tolaitteistoa seuraavan pesurin toiminnassa havaittuihin ongelmiin havaittiin, että kaasupitoisuus, pääosin ilmapi-15 toisuus, ennen pesuria vaihteli välillä 10 - 20 %. Perin teisistä aiemman takniikan mukaisista eräkeittimistä poistetun massan ilmapitoisuus on vaihdellut välillä 3 - 5 %, joka ei sinällään aiheuta suurempia haittoja seuraaville massan käsittelyvaiheille. Kaasuongelmaa yritettiin rat-20 kaista korvaamalla keittimen purkua hoitava pumppu A.10 At one pulp mill, the operation of the scrubber was found to be defective for some unexplained reason. When examining the reason for the above-mentioned so-called. For the problems observed in the operation of the scrubber following the SuperBatch batch cooking equipment, it was found that the gas concentration, mainly air-15, before the scrubber varied between 10 and 20%. The air content of the pulp removed from conventional batch digesters according to the prior art has varied between 3 and 5%, which in itself does not cause major disadvantages for the subsequent pulp processing steps. An attempt was made to fix the gas problem in the rat-20 lane by replacing pump A for discharging the digester.

AHLSTRÖM CORPORATION'in ns. AIRSEP keskipakopumpulla, joka on varustettu tehokkaalla kaasunerotuslaitteistolla. Samanlainen pumppu asennettiin myös pesurin syöttöpumpuksi.AHLSTRÖM CORPORATION's so-called AIRSEP with a centrifugal pump equipped with efficient gas separation equipment. A similar pump was also installed as a washer feed pump.

44

Mitattaessa massan ilmapitoisuutta ennen pesuria yllättäen 25 havaittiin, että ilmapitoisuus oli pysynyt suunnilleen samana. Toisin sanoen muissa olosuhteissa tehokkaasti kaasua erottamaan kykenevä AIRSEP pumppu ei ollut kyennyt erottamaan kaasua massasta juuri ollenkaan.When measuring the air content of the pulp before the scrubber, it was surprisingly found that the air content had remained approximately the same. In other words, under other conditions, an AIRSEP pump capable of efficiently separating gas had hardly been able to separate gas from the pulp at all.

30 Tämä havaintio antoi aiheen tutkia mainittua ns. SuperBatch keittoprosessia hieman tarkemmin. Mm. patenttijulkaisussa EP-A-0 520 452 tai FI-B-92224 kuvattu ns. SuperBatch erä-keitinlaitteisto koostuu eräkeittimistä syöttölaitteineen, mustalipeäsäiliöistä, valkolipeäsäiliöstä, purkusäiliöstä 35 ja pesureista. Laitteisto toimii siten, että hake syötetään syöttölaitteilla keittimeen, josta hakepalasten väleissä olevaa ilmaa poistetaan imurilla. Seuraavaksi keitin täyte- 2 102394 tään pohjasta päin alle sata-asteisella, edullisesti alhaisen saippuapitoisuuden omaavalla mustalipeällä. Mustalipeä esiläiranittää ja kyllästää hakkeen ja poistaa lopun ilman keittimestä. Seuraavassa vaiheessa keitin paineistetaan ja 5 massan esikäsittelemiseksi kuumalla mustelipeällä tätä pumpataan toisesta säiliöstä keittimeen samalla syrjäyttäen aiemmin syötetty imeytyslipeä. Keittonesteen syöttöä jatketaan pumppaamalla keittimeen kuumaa valkolipeää ja pienehkö määrä kuumaa mustalipeää. Lopuksi lämpötila keitti-10 messä nostetaan lopulliseen keittolämpötilaan höyryä hyväksikäyttäen. Keittoreaktioiden jatkuttua haluttuun keitto-asteeseen saakka syrjäytetään neste viileällä pesusuodok-sella, jolloin massan lämpötila laskee alle sadan asteen. Kun kaikki keittolipeä on syrjäytetty keittimestä keitetty 15 massa poistetaan keittimestä pumppaamalla purkusäiliöön. Purkusäiliöstä massa johdetaan pesulaitteeseen.30 That finding called for an examination of the so-called SuperBatch cooking process a little more detail. EP-A-0 520 452 or FI-B-92224, for example, describe the so-called The SuperBatch batch digester equipment consists of batch digesters with feeders, black liquor tanks, white liquor tank, discharge tank 35 and scrubbers. The equipment works in such a way that the chips are fed by feeders to a digester, from which the air between the chips is removed by a vacuum cleaner. Next, the kettle is filled from the bottom with black liquor of less than 100 degrees, preferably with a low soap content. The black liquor pre-grains and impregnates the chips and removes the rest of the air from the digester. In the next step, the digester is pressurized and, in order to pre-treat the mass with hot ink liquor, this is pumped from the second tank into the digester while displacing the previously fed absorption liquor. The cooking liquid supply is continued by pumping hot white liquor and a smaller amount of hot black liquor into the digester. Finally, the temperature in the kitchen is raised to the final cooking temperature using steam. After the cooking reactions have continued to the desired degree of cooking, the liquid is displaced by a cool wash filtrate, whereby the temperature of the pulp drops below one hundred degrees. When all the cooking liquor has been displaced from the digester, the boiled mass 15 is removed from the digester by pumping into the discharge tank. From the discharge tank, the pulp is led to a washing machine.

Vanhoissa SuperBatchia edeltävissä eräkeittoprosesseissa keittimestä oli kaasua aina poistettu. Keittimen yläpääty 20 oli varustettu tärpätin yms. kaasumaisena erottuvien reaktiotuotteiden poistoyhteellä, jota kautta myös ilma oli hakkeesta vähitellen keiton aikana poistunut. Jostakin syystä SuperBatch prosessia kuvaavissa patenteissa tai muissakaan julkaisuissa ei puhuta keiton aikaisesta kaasun-·. 25 poistosta. Kuten tunnettua hakkeessa on kaasua sekä hake- kappaleiden välisenä ns. vapaana kaasuna että kuituihin sitoutuneena kaasuna. Nyt eritoten SuperBatch prosessissa ja keittimessä poistetaan kaasua ainoastaan imemällä hake-täytön aikana ja impregnointivaiheen alussa syrjäyttämällä 30 lämpimällä mustalipeällä. Missään vaiheessa kuituihin si toutuneelle kaasulle ei anneta tilaisuutta poistua kuiduista. Tämä selittää paitsi korkean kaasupitoisuuden pesurille menevässä massassa että myös sen, että kaasua erottava AIRSEP pumppu ei pysty kaasua erottamaan. Koska suurin osa 35 kuituihin sitoutuneesta kaasusta on kuitujen sisällä, ei kaasua voidakaan poistaa keskipakovoimaa hyväksikäyttäen, millä periaatteella AIRSEP pumppu toimii. Ainoaksi mahdol- '1 3 10239* i lisuudeksi jää joko keittimeen syötettävän hakkeen tai keittimessä jo olevan hakkeen höyrykäsittely ennen keittoa, jolloin vesihöyry saadaan tunkeutumaan kuitujen onttoon sisätilaan saakka, jolloin kaasu vapautuu ja voidaan pois-5 taa vapaana kaasuna.In the old batch cooking processes prior to SuperBatch, the kettle was always degassed. The upper end 20 of the digester was provided with a connection for the reaction of gaseous separating reaction products of turpentine and the like, through which air was also gradually removed from the chips during cooking. For some reason, patents or other publications describing the SuperBatch process do not mention gas during cooking. 25 deletions. As is known, there is gas in the chips and the so-called as a free gas and as a fiber-bound gas. Now, especially in the SuperBatch process and digester, the gas is removed only by suction during the chip filling and at the beginning of the impregnation phase by displacing 30 with warm black liquor. At no point will the gas bound to the fibers be allowed to leave the fibers. This explains not only the high gas content in the pulp going to the scrubber but also that the gas separating AIRSEP pump is not able to separate the gas. Since most of the gas bound to the 35 fibers is inside the fibers, the gas cannot be removed using centrifugal force, on which principle the AIRSEP pump operates. The only possible option is to steam either the chips fed to the digester or the chips already in the digester before cooking, whereby water vapor is penetrated into the hollow interior of the fibers, whereby the gas is released and can be removed as free gas.

Etuna keksinnön mukaisen höyrykäsittelyn mukaanottamiselle SuperBatch- eräkeittoprosessiin on paitsi keitintä seuraa-vien laitteiden parempi toiminta johtuen pienemmästä mas- 10 sassa olevan kaasun määrästä myös itse keittotapahtuman tehostuminen, koska kuidut on tyhjennetty kaasusta, jolloin keittoneste pääsee huomattavasti tehokkaammin tunkeutumaan kuituihin.The advantage of incorporating the steam treatment according to the invention into the SuperBatch batch cooking process is not only better operation of the devices following the digester due to the lower amount of gas in the pulp but also more efficient cooking, as the fibers are emptied of gas.

15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että modi fioituun eräkeittoon tuotava tai keittimessä oleva hake esikäsitellään höyrystämällä, jolloin hakekappaleissa oleva kaasu poistuu höyryn korvatessa kaasun.The method according to the invention is characterized in that the chips introduced into the modified batch soup or contained in the digester are pretreated by evaporation, whereby the gas in the chips is removed when the steam replaces the gas.

20 Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa, 25 kuvio 2 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritus muodon mukaista laitteistoa, ja kuvio 3 esittää keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa.The method and apparatus of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 shows an apparatus according to a preferred embodiment of the invention, Figure 2 shows an apparatus according to another preferred embodiment of the invention, and Figure 3 shows an apparatus according to a third preferred embodiment.

30 Kuvion 1 mukainen laitteisto koostuu eräkeittimestä 10, hakkeen syöttölaitteista 20 keittimeen ja pumpusta 30, jolla keitetty massa poistetaan keittimestä. Keitin 10 on muodostunut pääosin sylinterimäisestä vaipasta 12, johon on kuitenkin järjestetty ns. keittokiertosihdit 14 ja 16, 35 joiden kautta hoidetaan keittolipeän kierrätys keittimessä ja lisäksi myös vapaan kaasun poisto tavanomaisessa SuperBatch prosessissa. Syöttölaitteena 20 esitetään yksinker- 4 102394 täinen ruuvisyötin, joskin useampiportaisiakin syöttimiä voidaan käyttää. Olennaista keksinnön kuvatulle suoritusmuodolle kuitenkin on se, että keittimeen 10 syötettävän hakkeen höyrykäsittely suoritetaan mainittujen syöttölait-5 teiden yhteydessä. Kuviossa on esitetty, kuinka höyry syötetään yhteestä 22 ruuvisyöttimeen 20 ja kuiduista syrjäytyvä kaasu poistetaan yhteestä 24 syöttimen toisesta päästä. Edullista on syöttää höyry kuvion esittämällä tavalla ruuvin poistopäähän ja poistaa kaasu ruuvin vastakkaisesta 10 päästä, mutta myös toki on mahdollista järjestää yhteet päinvastoinkin eli niin, että höyryn syöttösuunta on sama kuin hakkeen kulkusuunta syöttimessä.The apparatus according to Figure 1 consists of a batch digester 10, wood chips feeders 20 to the digester and a pump 30 for removing the cooked mass from the digester. The kettle 10 is formed mainly of a cylindrical jacket 12, in which, however, a so-called cooking circulation screens 14 and 16, 35 through which the recycling of cooking liquor in the digester is handled and in addition also the removal of free gas in the conventional SuperBatch process. A simple screw feeder 4 102394 is shown as the feed device 20, although multi-stage feeders can be used. However, it is essential for the described embodiment of the invention that the steam treatment of the chips fed to the digester 10 is carried out in connection with said feeders. The figure shows how steam is fed from the joint 22 to the screw feeder 20 and the gas displaced from the fibers is removed from the joint 24 at the other end of the feeder. It is advantageous to supply steam to the outlet end of the screw as shown in the figure and to remove gas from the opposite end 10 of the screw, but it is also possible to arrange the connections in the opposite way, i.e. so that the steam supply direction is the same as the chip in the feeder.

On myös mahdollista järjestää useammassa vaiheessa mainittu 15 höyrykäsittely, jolloin syöttölaitteet on edullisesti kyt ketty toisiinsa vaikkaka lokerosyöttimen tyyppisillä sulku-laitteilla, jotka annostelevat hakkeen seuraavaan syöttö-portaaseen. Höyrykäsittely voidaan tällöin suorittaa joko yhdessä tai useammassa syöttöportaassa.It is also possible to provide said steam treatment in several stages, in which case the feeders are preferably connected to one another, although by means of shut-off devices of the tray feeder type, which dispense the chips to the next feed stage. The steam treatment can then be carried out in one or more feed stages.

2020

Kuviossa 2 esitetään keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, jossa eräkeittimeen 10 kuuluu vielä ns. alasihti 18. Tässä keittimessä höyrykäsittely on ajateltu suoritettavaksi niin, että sekä ala- 18 että 25 yläsihdin 14 kautta syötetään höyryä keittimeen ja vapautu nut kaasu poistetaan keskisihdin 16 kautta imemällä jo SuperBatch keittimestä tunnetun imurin 40 avulla. Toinen mahdollisuus on syöttää höyryä ainoastaan keittimen alaosasta ja poistaa vapautunut kaasu keski- ja/tai yläsihdin 30 kautta keittimestä.Figure 2 shows a solution according to another preferred embodiment of the invention, in which the batch digester 10 further comprises a so-called lower screen 18. In this digester, the steam treatment is intended to be performed in such a way that steam is fed to the digester through both the lower screen 18 and the upper screen 14 and the released gas is removed through the central screen 16 by suction from the SuperBatch. Another possibility is to supply steam only from the bottom of the digester and to remove the released gas through the middle and / or top screen 30 from the digester.

Kuviossa 3 esitetään keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukainen ratkaisu, jossa syöttölaite 20' on järjestetty syöttämään haketta keittimeen 10 erityisesti 35 tarkoitusta varten järjestetyn höyrykäsittelyastian 50 kautta, jossa astiassa kaasu vapautetaan kuiduista.Figure 3 shows a solution according to a third preferred embodiment of the invention, in which the feeding device 20 'is arranged to feed the chips to the digester 10, in particular through a purpose-arranged steam treatment vessel 50, in which the gas is released from the fibers.

Claims

1. Process for preparing pulp through a so-called. SuperBatch process, in which process a) chips are measured with feeder devices into the digester, where air between the chips is evacuated with a suction device, b) the digester is filled from the bottom with black liquor that pre-heats and impregnates the chips and removes the rest of the air from the digester; hot white liquor and a small amount of hot black liquor into the digester; e) the temperature of the digester is raised to final boiling temperature by using a meadow; by pumping it to a discharge container, characterized in that the chips are treated with meadow before step b) to evacuate the gas bonded to the fibers.

Method according to claim 1, characterized in that the chips are treated with meadow in the digester.

Method according to claim 1, characterized in that the chips are treated in the meadow prior to the digester either by utilizing feeder devices or by arranging a special meadow treatment vessel for this purpose.