FI121384B - Parannettu menetelmä sellumassan valmistamiseksi tärpätin talteenotolla - Google Patents

Description

PARANNETTU MENETELMÄ SELLUMASSAN VALMISTAMISEKSI TÄRPÄTIN TALTEENOTOLLA

KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö koskee menetelmää keitetyn sellumassan valmistamiseksi selluloosamateriaalista ja erityisesti parannettua tärpätin talteenottoa.

KEKSINNÖN TAUSTA

Alkaliset sellunkeittoprosessit ja erityisesti kraftkeitto ovat vallitsevia selluloosan valmistuksessa, koska alkalikeitto tuottaa massakuituja, jotka ovat vahvempia kuin muiden kau-10 pallisten keittoprosessien tuottamat. Hyvin tunnettu menetelmä puuhakkeen keittämiseksi on eräkeitto. Tavanomaisessa krafteräkeitossa puuhaketta syötetään keittimeen säiliöstä, suoraan tai kuljetusjärjestelmän avulla, ja lisätään keittolipeää. Keittolipeä sisältää tuoretta keittolipeää, joka sisältää natriumhydroksidin ja rikkiyhdisteiden vesiliuosta, ja jota yleensä kutsutaan valkolipeäksi, sekä jätelipeää aikaisemmista keitoista (mustalipeä) peittämään 15 puuhake ja säätelemään lipeän suhdetta puuhun. Kun hake ja lipeä on lisätty, keitto aloitetaan syöttämällä lämpöä joko epäsuorasti tai suoraan höyryn avulla. Keitto itse käsittää kuumennus vaiheen ja "paineenalaisen" vaiheen. Keitto-olosuhteet ovat yleensä noin 160 -180° C, paineen vastatessa tätä kiehumispistettä. Keiton lopussa, kun delignifrointi on edennyt haluttuun reaktioasteeseen, keittimen puhallusventtiili avataan ja keittimen sisältö 20 tyhjennetään puhallussäiliöön keittimessä olevan kuuman lipeän paisuessa höyryksi ja pa-kottassa keitetyn sellumassan pois keittimestä.

Keittovaiheen aikana keittimestä päästetään jatkuvasti kaasua ilman ja muiden tiivis-tymättömien kaasujen poistamiseksi järjestelmästä. Tärpätti, höyryjä muut haihtuvat yhdisteet poistetaan myös tämän ilmaus- tai kaasunpoistovaiheen aikana. Jos keitin on kuu-25 mennettu ja ilmattu asianmukaisesti, suurin osa tärpätistä poistuu kun keittolämpötila ja -paine on saavutettu (Drew, D. et ah, Sulfate Turpentine Recovery, Pulp Chemicals Association, New York, 1971, s. 70). Keittimestä höyryt siirtyvät erottimeen, jossa poistettu mustalipeä ja/tai sellumassa erotetaan, ja tärpätti, höyryjä tiivistymättömät kaasut siirtyvät yhteen tai useampaan lauhduttimeen. Lauhde, joka koostuu tärpätistä ja vedestä, siirtyy 2 dekantteriin, jossa nämä kaksi erotetaan toisistaan. Tärpättiylivuoto siirtyy tärpätin varas-tointisäiliöön. Tärpätin talteenottoa eräkeittimistä kuvataan seikkaperäisesti kappaleessa "Turpentine Recovery from Batch Digesters" kirjassa Sulfate Turpentine Recovery, Drew, D. et al., Pulp Chemicals Association, New York, 1971, s. 65- 93.

5 Edellä mainittu tavanomainen eräprosessi on kuitenkin energiaa kuluttava ja tuottaa sellu-massaa, jolla on alhainen lujuusjakauma.

Eräprosesseja on tämän vuoksi kehitetty muun muassa energian säästämistarkoituksiin. 1980-luvun alusta ilmaantuneet uudet tehokkaat krafteräprosessit, joissa käytettiin erilaisia syrjäytystapoja, alkoivat saada jalansijaa. Luonteenomaista lipeänsyrjäytyseräprosesseille 10 on kuuman mustalipeän talteenotto keiton lopussa ja sen energian uudelleenkäyttö seuraa-vissa erissä. Hyviä esimerkkejä tästä kehityksestä ovat esim. US-patenttijulkaisuissa nro 5,578,149, Fagerlund, ja nro 4,764,251, Östman, kuvatut prosessit. Syrjäytettyjä lipeitä, joiden lämpötila on tavallisesti yli 100°C, varastoidaan yhdessä tai useammassa paineistetussa keräilysäiliössä, jotka käsittävät tavallisesti jatkuvatoimisen lämmön talteenotto-15 järjestelmän (ks. esim. US-patentti nro 6,643,410). Tämän johdosta eräkeiton energiahyö-tysuhde on parantunut.

Sellumassan laatua on parannettu myös lipeänsyrjäytyserämenetelmän yhteydessä välttämällä voimakasta kuumapuhallustekniikkkaa käyttävää keittimen tyhjennystä. Varovainen keittimen tyhjentäminen suoritetaan tyypillisesti jäähdyttämällä keitin ennen tyhjennystä, 20 vähentämällä ylipainetta keittimessä ja pumppaamalla tämän jälkeen keitetty materiaali pois keittimestä (ks. esim. US-patenttijulkaisu 4,814,042). Lipeänsyrjäytyskrafteräkeiton jatkokehittämiseen on myös sisältynyt energiatehokkuuden ja jäännöskeittokemikaalien ja tuoreiden keittokemikaalien tehokkaan hyväksikäytön yhdistäminen parantamaan delig-nifiointia ja lisäämään massan lujuutta (ks. esim. US-patenttijulkaisu 5,183,535 ja US-25 patenttijulkaisu 6,643,410). Tämä voidaan toteuttaa suorittamalla syrjäytys keiton lopussa niin, että ensin otetaan talteen kuuma ja hyvin jäterikkipitoinen emämustalipeä yhteen ke-räilysäiliöön ja tämän jälkeen otetaan talteen pesusuodoksen likaannuttama ja kiintoainepi-toisuudeltaan ja lämpötilaltaan alhaisempi mustalipeäosuus toiseen keräilysäiliöön. Talteen otetut mustalipeät käytetään tämän jälkeen uudelleen päinvastaisessa järjestyksessä seuraa-30 van puuhake-erän kyllästämiseksi, vastaavasti reagoimaan sen kanssa ennen keiton viimeistelyä kuumalla valkolipeällä. Tämä on tehnyt mahdolliseksi aloittaa sulfaattikeitto 3 suurella rikkipanoksella ja pienellä hydroksyyli-ionipanoksella ja suorittaa näin tärkeät rikki-ligniinireaktiot kuumassa mustalipeäesikäsittelyvaiheessa.

Lipeänsyrjäytyseräprosesseissa hake peitetään tavallisesti kokonaan lipeällä. Tyypillisesti käytetään suurempia lipeän suhteita puuhun verrattuna tavanomaiseen eräkeittoon, koska 5 suurempi lipeän suhde puuhun mahdollistaa lipeänsyrjäytykset ja tehokkaammat lipeän kierrätykset. Lisäksi suurempi lipeän suhde puuhun ja syrjäytysmenettely johtavat kemikaalien ja lämmön tasaisempaan jakautumaan koko keittimen sisällössä. Tämän seurauksena tuotettu sellumassa on yhtenäisempää.

Täten edellä mainitulle eräkeittotekniikan kehittämiselle, joka tapahtui pääasiallisesti 10 1980-luvulla, on ollut tunnusomaista energian säästöihin liittyvät parannukset, mutta sillä saatiin delignifioidulle selluloosamateriaalille myös parempi lujuusjakauma ja se teki mahdolliseksi pidentää delignifiointia keitossa.

On kuitenkin huomattu, että lipeänsyrjäytyseräjärjestelmien käyttöönotto on johtanut alhaisempaan tärpätin saantoon. Tärpätin talteenottoon on kiinnitetty tavallista vähemmän huo-15 miota; tärpätin talteenotolla on ollut vähäinen taloudellinen merkitys tehtaille. Tutkimuksissa on kuitenkin todettu, että tärpättiä esiintyy osittain keittimestä tyhjennetyssä sellu-massassa ja/tai jätelipeissä. Keittimen ja keittolaitoksen ilmauksella vaikutetaan myös muihin kondensoimattomiin kaasuihin ja siten tärpätin talteenottoon. Täten poistetussa sellu-massassa ja/tai jätelipeissä voi esiintyä myös muita kaasuja, jos ilmaus on tehotonta. Mus-20 talipeissä tärpätti vaikuttaa esimerkiksi saippuan liukenevuuteen ja muuttaa siten saippuan käyttäytymistä. Suuri tärpättipitoisuus mustalipeissä alentaa saippuan liukenevuutta. Saippuan erottuminen jätelipeistä vaikuttaa esim. massan pesualueella. Keittovaiheen aikana tehottomasti tapahtuva tärpätin poistaminen alentaa uutteiden, esim. saippuan, liukenevuutta lignoselluloosamateriaalista keittolipeään. Tärpätti vaikuttaa saippuaan samalla tavalla 25 massasuspensiossa, ja siten suuremmat tärpättimäärät aiheuttavat uutteiden alhaista liukenevuutta massasuspension lipeäfaasiin. Tämän johdosta sellumassasta on vaikea poistaa vettä ja sitä on vaikea pestä, ja pesussa esiintyy teknisiä ongelmia, kun tärpätin poisto on epätäydellistä. Pesussa esiintyvät ongelmat voivat esimerkiksi aiheuttaa tuotanto-vaikeuksia, lisätä kemikaalien kulutusta ja alentaa tuotetun sellumassan laatua suurempien 30 pesuhäviöiden johdosta valkaisuvaiheissa. Suuret tärpättimäärät poistetussa sellumassassa muodostavat ympäristöhaitan ja myös turvallisuusriskejä voi esiintyä, koska haihtuvat yh- 4 disteet voivat haihtua esim. pesemössä. Kuten viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, korkealaatuinen sellumassa, tehokas massan tuotanto ja hyvä tärpätin talteenottoteho toimivat usein yhdessä; lipeänsyrjäystyseräjärjestelmää on siis kehitettävä edelleen.

Aikaisemmissa lipeänsyrjäytyseräprosesseissa keittimestä joko poistetaan kaasua paineis-5 tettuun jätelipeäkeräilysäiliöön, josta kaasut poistetaan ilmanvaihdon kautta tärpätin talteenottoon (esim. RDH -järjestelmässä (Foran, C.D. Recovery notes for Kamyr Digester Systems- Cold blow Batch Digester Systems - TMP Process Condensor, Decanter and Storage Systems, 1994 PCA/TAPPI By-Product Recovery Short Course, maaliskuu 14-16, Stone Mountain, GA, s. 17-19) tai keittimestä poistetaan kaasua suoraan tärpätin talteenot-10 tojärjestelmään (esim. kylmä-puhallusjärjestelmä (ks. esim. Petterson, B., Ernelfeldt, B., "Advances in technology make batch pulping as efficient as continuous", Pulp & Paper November 1985, s. 90-93). On olemassa myös edellä mainittujen kaa-sunpoistomenetelmien yhdistelmiä, ts. sekä keittimien suoraa kaasunpoistoa että kaasun-poistoa kokoojista tärpätin talteenottoon. Itse tärpätin talteenotto, ts. lipeän erotin, lauhdut-15 timet ja dekantterit, ei eroa olennaisesti tavanomaisessa eräkeitossa käytetystä. Kun käytetään kaasunpoistoa keittimestä paineistettuun jätelipeäkeräilysäiliöön, kaasunpoisto keräi-lysäiliöstä tärpätin talteenottoon perustuu paineen säätöön ja tavoitteena on ylläpitää ylipainetta ja erityisesti vakiota ylipainetta sanotussa keräilysäiliössä, koska ylipaine pakottaa lipeän lämmöntalteenoton kautta ilmanpaineessa olevaan säiliöön ja estää lipeän kontrol-20 loimattoman kiehumisen. Tämän johdosta haihtuvien yhdisteiden haihtumista tapahtuu vain vähän keräilysäiliössä. Tärpätti liukenee mustalipeään ja tärpätin talteenotto jää vähäisemmäksi (Foran, C.D., Recovery notes for Kamyr Digester Systems- Cold blow Batch Digester Systems - TMP Process Condensor, Decanter and Storage Systems, 1994 PCA/TAPPI By-Product Recovery Short Course, maaliskuu 14-16, 1994, Stone Mountain, 25 GA. s. 18).

Tyypillistä aikaisemmille lipeänsyrjäytysprosesseille on myös, että keittimellä on korkea lähtölämpötila varsinaisessa keitto vaiheessa kun käytetään kierrätystä hakkeen esikäsittelyn jälkeen. Keitin siis kuumennetaan keittolämpötilaan nopeammin kuin tavan-30 omaisessa keitossa. Näin ollen kaasunottoaika on lyhyt, koska kaasunottoa ei tapahdu hakkeen esikäsittelyn aikana.

5

Muina eroina tavanomaiseen eräkeittoon nähden ovat, että keitin toimii suuremmalla lipeän suhteella puuhun. Tämän vuoksi tärpätti liukenee mustalipeään ja talteenotetun tärpätin määrä vähenee verrattuna tavanomaiseen eräkeittoon. On myös ehdotettu menetelmiä, joissa osa kuumalipeästä poistetaan nestehöyrypinnan aikaansaamiseksi keittimen yläosaan, 5 minkä jälkeen poistetaan höyryt, jotka siirretään suoraan tärpätin talteenottoon, kuten on kuvattu PCT hakemuksessa WO 98/56978 ja suomalaisessa patenttihakemuksessa 951399. Meidän kokemuksemme niin kutsutusta kylmäpuhallusprosessista, jossa käytetään selvää höyrynestepintaa keittimen yläosassa, lipeänkierrätystä nestehöyrypinnan yläpuolelle ja suoraa kaasunpoistoa tärpätin talteenottoon sekä tehdaskokeista, joissa käytetään edellä 10 mainittuja menetelmiä, joissa keitin ei ollut hydraulisesti täynnä, nestekaasupinta oli läsnä ja käytettiin suoraa kaasunpoistoa, ovat kuitenkin myös osoittaneet, että tärpätin saanto ei ollut tavanomaisen eräkeiton tasolla.

Näin ollen on ilmeistä, että tarvitaan parannettu lipeänsyrjäytyserämenetelmä, joka ottaa tärpättiä tehokkaammin talteen ja poistaa muita haihtuvia kaasuja tehokkaammin keitto-15 prosessista.

Jatkuvatoimisissa keittoprosesseissa hakemateriaalia kuumennetaan ennen hakkeen syöttämistä keittimeen paisutushöyryllä, jota on saatu kuuman mustalipeän paisutuksesta. Tärpättiä ja kondensoimattomia kaasuja ei poisteta keittimestä jatkuvatoimisen keiton aikana. Tärpätti on sen sijaan poistettava jäte(musta)lipeästä, joka on uutettu tyypillisesti 150 -20 170°C:ssa, keittimestä. Jatkuvatoimisessa keitossa jätelipeä paisutetaan ennen sen siirty mistä haihduttamon syöttövarastoon. Lipeää paisutetaan useassa vaiheessa, tyypillisesti kaksi kertaa noin 100 °C:n lämpötilaan. Ensiöpaisutushöyry palautetaan höyrystysastiaan sisään tulevan hakkeen esikuumentamiseksi. Alivuoto ensiöpaisutussäiliöstä paisutetaan uudelleen. Vanhemmissa jatkuvatoimisissa keittomenetelmissä paisutushöyry toi-25 siopaisutussäiliöstä yhdistetään höyrystysastiasta tuleviin kaasuihin ja siirretään edelleen sykloni-erottimeen, lauhduttimiin ja tärpätin dekantteriin. Ensiöpaisutushöyry sisältää enemmän tärpättiä kuin toisiopaisutushöyry. Vanhempien menettelyiden haittana on, että ensiöpaisutushöyryssä oleva tärpätti kondensoituu höyrystysastiassa.

Uudemmissa jatkuvatoimisissa keittimissä osa toisiopaisutushöyrystä palautetaan hakesäi-30 liön pohjalle hakkeen esihöyrystämiseksi. Kun toisiopaisutushöyry johdetaan takaisin ha-kesäiliössä olevaan kuumaan hakkeeseen, toisiopaisutushöyryssä oleva tärpätti kondensoi- 6 tuu hakkeeseen. Ensiöpaisutushöyrystä vapautunut lämpö hakkeen kuumentamiseksi höy-rystysastiassa on peräisin ensisijaisesti veden kondensoitumisesta. Tämän seurauksena tärpättiä poistuu höyrystysastiasta, mikä estää ensiöpaisutushöyrytärpätin kondensoi-tumisen kylmään hakkeeseen höyrystysastiassa. Uudemmissa jatkuvatoimisissa keittome-5 netelmissä höyrystysastiasta tulevat kaasut siirretään sykloni-erottimeen, lauhduttimiin ja tärpätin dekantteriin. Myös osia toisiohöyrystä johdetaan lauhduttimiin ja tärpätin dekant-teriin. Tärpätin talteenottomäärät jatkuvatoimisessa keitossa ovat kuitenkin selvästi alhaisemmat kuin tavanomaisista eräkeittimistä saadut. Enemmän yksityiskohtia tärpätin talteenotosta jatkuvatoimisessa keitossa on esitetty julkaisussa Foran, C.D. , Recovery notes 10 for Kamyr Digester Systems- Cold blow Batch Digester Systems - TMP Process Conden-sor, Decanter and Storage Systems, 1994 PCA/TAPPI By-Product Recovery Short Course, maaliskuu 14-16, 1994, Stone Mountain, GA, s. 4-14. Näin ollen tärpätin ja muiden haihtuvien yhdisteiden parannetun talteenoton tarve myös jatkuvatoimisessa keitossa on ilmeinen.

15

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää, jolla saavutetaan parannettu tärpätin erottaminen sellumassan keittojärjestelmissä verrattuna menetelmiin, joita on käytetty tekniikan tason mukaisissa teollisissa olosuhteissa.

20 Jätelipeiden ekspansio tai paisutus sellumassan keittoprosesseissa on tärkeä tekijä, koska tiedetään, että tekniikan tason mukaisessa kraftkeitossa suuri määrä tärpättiyhdisteitä liukenee jätelipeisiin. Jätelipeiden suuri tärpättipitoisuus aiheuttaa hajuongelmia keitto- ja pesulaitoksissa, saa aikaan turvallisuusriskin miedonhajuisten kaasujen keräämisessä, kos-25 ka tärpätti voi höyrystyä esim. varastoitaessa mustalipeitä ilmakehän paineessa olevissa säiliöissä ja pesun aikana, aiheuttaa ongelmia miedonhajuisten kaasujen käsittelyssä ja alentaa uutteiden liukenevuutta jätelipeässä, jolloin uutteet voivat saostua sellumassaan, mikä huonontaa sen laatua ja vaikeuttaa massan pesua.

7 Tämän keksinnön mukaisesti on kehitetty menetelmä kuumien Upeiden ekspandoimiseksi tai paisuttamiseksi keittolaitoksessa, joka käsittää keittimiä, jotka sisältävät lignoselluloo-samateriaalia, ja säiliöitä jätelipeiden varastoimiseksi, jolloin estetään olennaisesti haihtuvien (esim. tärpätin) ja kondensoimattomien kaasujen (esim. ilman) siirtyminen keiton jäl-5 keisiin prosesseihin, esim. pesuun ja jätelipeäkäsittelyyn ja haihdutukseen. Tämän keksinnön mukainen menetelmä lisää talteenotetun tärpätin määrää, tuottaa sellumassaa, joka on helpommin pestävissä, parantaa sellumassan laatua ja parantaa hajukaasujen keräämistä laitoksen sisäpuolella.

Tämän keksinnön mukaisesti kraftkeittoprosessissa on nyt saavutettu parannuksia sellaiselle) la kraftkeittoprosessilla, joka käsittää ainakin yhden keittimestä paineistettuihin säiliöihin johdetun jätelipeän paisutuksen, ja vapautuneen höyryn johtamisen tärpätin talteenotttolait-teisiin, mikä johtaa parannettuun tärpätin talteenottoon, parannettuun pesemön toimintaan ja parempaan sellumassan laatuun.

Keksinnölle on tunnusomaista, mikä patenttivaatimuksessa 1 on määritelty. Edulliset so-15 vellusmuodot ilmenevät epäitsenäisistä patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään suoritusmuodon mukaan paisutus suoritetaan kuumentamalla lipeää noin 1 - noin 5 °C:n verran kiehumispisteen yläpuolelle vastaavassa paineessa ja antamalla kuumennetun lipeän paisua.

Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan lipeän painetta alennetaan, minkä 20 seurauksena lämpötila alenee noin 1 - noin 5 °C.

Tämän keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen suoritusmuodon mukaan paisutus suoritetaan paineistetuissa säiliöissä ja yli 100 °C:n lämpötiloissa varastoidulle jätelipeälle. Edullisesti paisutus suoritetaan jätelipeälle, joka on varastoitu niissä paineistetuissa säiliöissä, joissa on korkein lämpötila.

25 Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan paisutus suoritetaan syöttämällä jätelipeää säiliöön, jossa lipeää pidetään kyllästyspaineessa, jolloin säiliössä olevan lipeän lämpötila on alhaisempi kuin sisääntulevan lipeän lämpötila.

Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan jätelipeä johdetaan säiliöön, ja lipeävirta johdetaan säiliöstä kuumennuslaitteen kautta säiliössä olevan nestepinnan ylä 8 puolella olevaan kaasutilaan. Edullisesti jätelipeä johdetaan säiliöön säiliössä olevan nestepinnan yläpuolelle.

Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan lipeä johdetaan säiliöön, ja li-peävirta johdetaan säiliöstä kuumennuslaitteen kautta paisutusastiaan. Edullisesti lipeä 5 palautetaan paisutusastiasta säiliöön.

Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan saadaan aikaan menetelmä sellu-massan valmistamiseksi ligniinipitoisesta selluloosamateriaalista käyttäen alkalikeittoa, joka menetelmä käsittää a) lignoselluloosapitoisen materiaalin syöttämisen keittimeen, 10 b) mainitun lignoselluloosapitoisen materiaalin esikäsittelyn impregnointilipeällä ja sen jälkeen kuumemmilla lipeällä, joihin sisältyy kuumaa musta- lipeää ja esikuumennettua valkolipeää syrjäyttäen samalla lipeää keittimestä, c) mainitun lignoselluloosapitoisen materiaalin kuumentamisen ja keittämisen poistamalla samalla kaasua keittimestä keitetyn lignoselluloosapitoisen materiaalin ja keittolipeän tuot- 15 tamiseksi, d) mainitun keittolipeän syrjäyttämisen pesusuodoksella halutussa keittoasteessa jätelipeän syrjäyttämiseksi ja keittimen sisällön jäähdyttämiseksi, e) keittimen tyhjentämisen, jolloin vaiheissa b), c) ja d) poistetut jätelipeät varastoidaan ilmakehän paineessa olevissa 20 ja paineistetuissa säiliöissä; ja paineistetuissa säiliöissä varastoituja lipeitä paisutetaan käyttämällä noin 1 - noin 5 °C:n lämpötilaeroa, ja vapautunutta paisutushöyryä ja keitto-kaasuja johdetaan tärpätin talteenottoon. Valkolipeää voidaan lisätä vaiheessa c), jolloin vastaava määrä jätelipeää poistetaan.

Tämän keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan paisutus suoritetaan paineistetulle 25 lipeälle, jota otetaan jatkuvatoimisesta keittimestä.

9

Menetelmä parantaa merkittävästi talteenotetun tärpätin määrääjä parantaa pesemön toimintaa, mikä parantaa sellumassan laatua, parantaa hajukaasujen keräämistä, erityisesti keittämössä ja pesemössä, ja parantaa saippuan erottelun säätelyä.

5 KUVIOIDEN LYHYT KUVAUS

Kuvio 1 esittää lipeänsyrjäytyssulfaattieräkeittojärjestelmän lohkokaavioita.

Kuvio määrittelee vaaditut säiliöt, virrat ja keittojakson.

Kuvio 2 esittää tekniikan tason mukaisia järjestelyjä säiliöiden yhdistämiseksi erä-keittimeen ja jatkuvatoimiseen keittimeen.

10 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisia yhdistämisjärjestelyjä.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Keksintöä selitetään jäljessä viittaamalla kuvioihin 1 ja 2. Sulfaattikeitto alkaa keittimen syöttämisellä puuhakkeella ja keittimen evakuoinnilla. Hake voidaan tiivistää höyryllä tai 15 esihöyryttää, ennen kuin keitin täytetään olennaisesti impregnointilipeällä A impregnoin-tisäiliöstä 5, joka kastelee ja kuumentaa hakkeen. Puuhakkeen syöttö ja impregnointilipeän syöttö limittyvät suositeltavasti. Ylivuoto, kohta AI, mustalipeäsäiliöön 4, kohta AB, suoritetaan ilman ja ensimmäisen laimennetun lipeärintaman poistamiseksi. Sen jälkeen kun virtaus AI on suljettu, keitin paineistetaan ja impregnointi suoritetaan loppuun. Im-20 pregnoinnin aikana suhteellisen alhaista lämpötilaa pidetään edullisena, koska korkeampi impregnointilämpötila kuluttaa jäännösalkalia liian nopeasti, mikä aiheuttaa suurempia rejektejä ja epähomogeenistä keittoa ja huonompilaatuista sellumassaa. Edullisesti tämän impregnointivaiheen lämpötila on alle 100 °C. Käytännössä voidaan käyttää noin 20 °C -100 °C:n lämpötiloja.

25 Seuraavassa vaiheessa puuhaketta käsitellään edelleen kuumemmilla lipeillä ennen varsinaista keittoa. Kuumempien Upeiden lämpötilat ovat 120 - 180 °C. Kuviossa 1 on esitetty menetelmä, jossa kuumaa mustalipeää B kuumamustalipeäsäiliöstä 1 pumpataan keitti- 10 meen. Säiliöstä 1 tulevan mustalipeän lämpötila, kuivakiintoainepitoisuus ja jäännösalkali-pitoisuus ovat muuttumattomia, minkä ansiosta on helppoa pitää keitot yhdenmukaisina. Tämä on tärkeätä, koska kuumalla mustalipeällä on suuri kemiallinen vaikutus puuhun ja se säätelee selektiivisyyttä ja keiton kinetiikkaa valkolipeällä tapahtuvassa pääkeittovai-5 heessa. Kylmempi mustalipeä A2, joka on syrjäytetty kuumalla mustalipeällä, johdetaan mustalipeäsäiliöön 4, kohta AB, joka poistetaan haihduttamoon keittolipeän talteenottami-seksi tai loppusyrjäytyksen alkuosaan, kohta E, impregnointivaiheessa liuenneen kalsiumin loppukäsittelyä varten. Keittojakso jatkuu pumppaamalla kuumaa valkolipeää C säiliöstä 3 keittimeen. Kuumaa valkolipeää laimennetaan tavallisesti kuumalla mustali-10 peällä valkolipeän erittäin korkean alkalipitoisuuden laimentamiseksi. Valkolipeän syötön jälkeen pienempi määrä kuumaa mustalipeää pumpataan keittimeen putkijohtojen huuhto-miseksi. Lipeä D2, joka on syrjäytetty kuumalla lipeällä yli noin atmosfäärisessä kiehumispisteessä, johdetaan kuumamustalipeäsäiliöön 2.

Edellä kuvatun täyttövaiheen jälkeen keittimen lämpötila on lähellä lopullista keitto-15 lämpötilaa. Lopullinen keittolämpötila voi olla noin 140 °C - 180 °C riippuen puuraaka-aineesta ja tuotetusta laadusta. Lopullinen kuumentaminen suoritetaan käyttäen suoraa tai epäsuoraa höyrykuumennusta ja keittimessä tapahtuvaa kierrätystä. Keiton aikana voidaan lisätä lisää mahdollista tuoretta keittolipeää C säiliöstä 3 alkaliprofiilin tasoittamiseksi. Jätelipeä B2 poistetaan tämän jälkeen keittimestä säiliöön 1 tai säiliöön 2.

20 Halutun keittoajan jälkeen, kun delignifiointi on edennyt haluttuun reaktioasteeseen, jätelipeä on valmis syrjäytettäväksi pesusuodoksella L. Aluksi lipeää E voidaan käyttää impregnointivaiheessa liuenneen kalsiumin lämpökäsittelemiseen. Loppusyrjäytyksessä kuuman mustalipeän ensimmäinen osa B1 vastaa yhdessä B2:n kanssa täyttövaiheessa vaadittua kokonaistilavuutta B. Syrjäytetyn mustalipeän toinen osa Dl, joka on laimennettu käytetyl-25 lä syrjäytyslipeällä mutta joka on edelleen sen atmosfäärisen kiehumispisteen yläpuolella, johdetaan kuumamustalipeäsäiliöön 2, kohta D. Kun lopullinen syrjäytys on suoritettu, keittimen sisältö tyhjennetään sellumassan lisäkäsittelyä varten. Edellä esitetty keittojakso voidaan sen jälkeen toistaa.

Keittoprosessia varten tarvittava laitteisto käsittää myös säiliöalueen, jossa tuoreet lipeät ja 30 jätelipeät varastoidaan ja lämpöä otetaan talteen. Kuumamustalipeäsäiliö 2 syöttää jäähdytettyä haihdutusmustalipeää talteenottokiertoon ja impregnointimustalipeää säiliöön 5 siir- 11 täen sen lämpöä valkolipeään ja veteen lämmönsiirron avulla. Höyry, lipeät ja kaasut keittimen ilmanpoistosta johdetaan kuumamustalipeäsäiliöön 2 ja kaasut johdetaan edelleen tärpätin lauhduttimiin ja voimakashajuisten kaasujen talteenottoon. Säiliö 2 erottaa keittimen ilmanpoiston yhteydessä tulevan lipeän. Kuumamustalipeäsäiliö 1 on varustettu neste-5 pinnan alapuolella olevalla kuumennus- ja kierrätysputkistolla. Kuumamustalipeäsäiliötä 2 ei ole varustettu kuumennuksella eikä kierrätyksellä. Tekniikan tason lipeänsyrjäytyserä-keiton mukaisesti paineistetut keräily säiliöt, esim. säiliöt 1 ja 2, pidetään jatkuvasti merkittävässä ylipaineessa, minkä seurauksena haihtuvat ja ei-kondensoituvat kaasut liukenevat mustalipeisiin. Tämän johdosta tärpättisaanto on alhainen ja prosessihäiriöitä voi esiintyä, 10 koska tuotettu sellumassa ja jätelipeät sisältävät haihtuvia tärpättiyhdisteitä sekä epätoivottuja ei-kondensoituvia kaasuja.

Kuvio 2 esittää tekniikan tason mukaisia säiliöjärjestelyjä keittimestä syrjäytettyjen Upeiden käsittelemiseksi. Kuviossa 2 a) on esitetty säiliö 23, johon putkijohto 20 kuljettaa jäte-lipeää keittimestä säiliöön 23, neste-kaasupinnan 24 alapuolelle. Venttiili 25 säätelee pai-15 netta (P) säiliössä 23 ja kaasu virtausta johdon 22 kautta. Johto 22 kuljettaa kaasut seuraa-vaan vaiheeseen, esim. tärpätin talteenottoon. Kuvion 2 a) mukainen järjestely on tyypillinen kuviossa 1 esitetylle säiliölle 2. Säiliötä 23 pidetään aina ylipaineessa johdon 20 kautta syötetyn lipeän lämpötilaan verrattuna lisäämällä tuoretta höyryä, höyryä ja kaasuja muista säiliöistä tai keittimistä, jotka toimivat korkeammassa paineessa. Täten seuraavaan 20 vaiheeseen johdettu lipeä on olennaisesti samassa lämpötilassa kuin syöttölipeä koska pai-suntaa (höyrystymistä) ei tapahdu lainkaan tai vain vähän sellaisessa säiliössä, jota pidetään ylipaineessa (kun ei oteta huomioon muita eksotermisiä tai endotermisiä reaktioita).

Kuviossa 2 b) on esitetty säiliö 33, johon on yhdistetty johto 30 keittimestä. Johto 30 kuljettaa jätelipeää keittimestä säiliöön 33 neste-kaasupinnan 34 alapuolelle. Jätelipeää kierrä-25 tetään lämmönvaihtimen 36 kautta pumpun 37 ja johdon 35 avulla lipeän lämpötilan säätämiseksi ja johdon 31 kautta seuraavaan keitto vaiheeseen siirretyn lipeän yhtenäisen lämpötilan takaamiseksi. Venttiili 38 säätelee painetta (P) säiliössä 33. Johto 32 kuljettaa kaasut seuraavaan vaiheeseen, esim. tärpätin talteenottoon tai johonkin toiseen säiliöön. Kuvion 2 b) mukainen järjestely on tyypillinen kuvion 1 mukaisessa lipeänsyrjäytysjärjes-30 telmässä käytettävälle säiliölle 1. Säiliö 33 pidetään aina paineessa, joka on korkeampi kuin johdon 30 kautta syötetyn lipeän kiehumislämpötilaa vastaava paine ja verrattuna 12 säiliössä 33 olevan lipeän kiehumislämpötilaan lämmönvaihtimella 36 tapahtuvan lämpötilan säädön jälkeen. Ylipaine voidaan saada aikaan lisäämällä höyryä säiliön 33 kaasuillaan (G).

Kuviossa 2 c) on esitetty säiliö 43, johon on yhdistetty johto 40 keittimestä. Johto 40 kul-5 jettaa jätelipeää keittimestä säiliöön 43 neste-kaasupinnan 44 yläpuolelle. Venttiili 45 säätelee painetta (P) säiliössä 43. Johto 42 kuljettaa kaasut ja höyryä seuraavaan vaiheeseen, esim. höyryä esihöyrytysastiaan, kuumennuslaitteeseen tai johonkin toiseen säiliöön. Säiliö 43 on tyypillinen järjestely paisutu s säiliöille jatkuvatoimisissa keitinjärjestelmissä energian ja tärpätin talteenottamiseksi. Säiliössä 43 painetta alennetaan, höyryä tuotetaan esim. esi-10 höyrytystä tai muuta kuumennusta varten, ja johdon 41 kautta johdetun lipeän lämpötila on selvästi alhaisempi kuin johdon 40 kautta säiliöön johdetun lipeän lämpötila. Paisutus on tavallisesti yli 20 °C höyryn tuottamiseksi tehokkaasti, jota höyryä käytetään yleensä hakkeen kuumennukseen ennen keittoa. Tällöin suuri määrä tärpättiä kondensoituu hakkeeseen ja tärpätin talteenoton tehokkuus on alhainen.

15 Keksinnön menetelmä käsittää lipeänsyrjätystyseräjärjestelmässä kaasun poistamisen keittimestä ja ainakin yhden säiliöissä varastoitujen kuumien mustalipeiden paisutuksen ja paisutuksessa vapautuneen höyryn johtamisen tärpätin talteenottoon. "Kyllästyspaineella" tarkoitetaan tässä yhteydessä ilmoitetun lipeän kiehumispistettä vastaavaa painetta. Keksinnön mukaisesti ainakin yhdessä säiliöistä paine pidetään mustalipeän kyllästyspaineessa 20 tai lähellä sitä. Paisutusvyöhykkeessä höyryt vapautetaan asiaan kuuluvassa säiliössä varastoidusta mustalipeästä säätämällä paine paisutusvyöhykkeeseen tuodun mustalipeän kyllästyspaineeseen tai sen alapuolelle. Edullisesti painetta alennetaan enintään yhden barin verran paisutusvyöhykkeeseen tuodun mustalipeän kyllästyspaineen alapuolelle. Paisu-tusvyöhyke voi olla sijoitettu säiliön sisäpuolelle tai säiliön ulkopuolelle. Paineen säätö 25 vastaa noin 1 °C - noin 5 °C:n lämpötilaeroa verrattaessa paisutusvyöhykkeeseen tuodun lipeän ja paisutusvyöhykkeestä poistetun lipeän lämpötilaa. Tällöin tärpätti ja haihtuvat yhdisteet ja ei-kondensoituvat kaasut voidaan poistaa järjestelmästä laitteiston toiminnan parantamiseksi ja tärpätin talteenoton lisäämiseksi vaikuttamatta olennaisesti energian talteenottoon.

30 Keksinnön mukaisessa järjestelmässä lipeänsyrjäytyseräkeittimen ilmanpoisto tapahtuu poistamalla keittimestä ilmaa lämpötilan säädön ja keittovaiheen aikana kierrättämällä li- 13 peää. Edullisesti ylempi lipeänkierrätysjohto on järjestetty neste-höyrypinnan yläpuolelle keittimen yläosaan tai neste-höyrypinnan yläpuolella keittimen yläosan ulkopuolella olevaan astiaan lämpötilan säädön ja keittovaiheen aikana kierrättämällä lipeää paisutuksen parantamiseksi. Paineen säätöä käytetään ilman poiston säätelemiseksi keittimestä painees-5 sa, joka on korkeampi tai suunnilleen sama kuin neste-höyrypintaan tuodun lipeän kylläs-tyspaine. Edullisesti paine pidetään suunnilleen neste-höyrypintaan tuodun lipeän kyl-lästyspaineessa. On kaksi vaihtoehtoa keittimestä lipeänsyrjäytyseräkeittimien keittovaiheen aikana poistuvien kaasujen käsittelemiseksi. Kaasut joko johdetaan kuumamustali-peäsäiliöön, jossa lipeäpisarat poistetaan, ja kaasut johdetaan sieltä tärpätin lauhduttimiin 10 ja voimakashajuisten kaasujen talteenottoon; tai keittimestä poistetaan kaasua suoraan tärpätin talteenottolaitteisiin, jotka silloin käsittävät lipeän erottimen, lauhduttimia ja dekant-terin. Edellinen vaihtoehto on toteutettavissa, kun paineenalennus keittimestä keräilysäili-öön on yli noin 3,5 bar. Jälkimmäinen vaihtoehto on toteutettavissa kun paine-ero keittimen ja paineeltaan alhaisimman keräilysäiliön välillä on alle noin 3,5 bar. Edellisessä vaih-15 toehdossa keräilysäiliö toimii nesteenä ja on varustettu pisaranerotinlaitteella, eikä tärpätin talteenotossa tarvita erillistä nesteen- ja pisaranerotinta.

Keksinnön mukaisessa eräkeittomenetelmässä ainakin yksi keittimestä syrjäytetyistä kuumista mustalipeistä paisutetaan keittimestä tapahtuvan kaasun poistamisen lisäksi edellä mainituista syistä.

20 Kuviossa 3 on esitetty keittimestä syrjäytetyn jätelipeän keksinnön mukaisia säiliöjärjeste-lyjä. Kuvio 3 a) esittää säiliötä 53, johon on yhdistetty johto 50 keittimestä. Jätelipeää syötetään keittimestä säiliöön 53 neste-kaasupinnan 54 yläpuolelle johdon 55 kautta. Venttiili 57 säätelee painetta (P53) säiliössä 53. Keksinnön mukaisesti venttiili on tyypiltään edullisesti kuristuslaippa. Johto 52 kuljettaa kaasut seuraavaan vaiheeseen, esim. tärpätin tal-25 teenottoon. Keksinnön mukaisesti säiliö 53 vastaa kuviossa 1 esitetyn säiliön 2 järjestelyä. Säiliö 53 pidetään paineessa (P53), joka saa aikaan paisumisen ja aiheuttaa noin 1 °C - noin 5 °C:n lämpötilaeron verrattaessa lipeän sisääntuloa 50 ja ulostuloa 51, ja jätettäessä mahdollinen reaktioenergia huomioimatta. Tällöin tärpätti ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet ja ei-kondensoituvat kaasut poistuvat tehokkaasti lipeästä.

30 Lisäksi tämä suoritusmuoto edellyttää pumppua lipeän pumppaamiseksi pois kuuma-mustalipeäsäiliöstä 2 lämmönvaihtimien kautta säiliöön 5 tai haihduttamoon. Etuna tästä 14 on, että säiliössä 2 ja kuviossa 3 esitetyissä järjestelyissä voidaan käyttää korkeampaa pai-sutusastetta ja suurempaa paineenalennusta.

Paisutus voi myös tapahtua erityisessä astiassa kyseisen säiliön ulkopuolella ennen Upeiden johtamista seuraaviin prosessivaiheisiin. Tärpätti ja muut haihtuvat kaasut vapautetaan 5 mustalipeästä alentamalla painetta, edullisesti enintään 1 baarin verran. Kuvio 3 b) esittää sellaista esimerkkiä, jossa on säiliö 63, johon on yhdistetty johto 60 keittimestä. Johto 60 kuljettaa jätelipeää keittimestä säiliöön 63 neste-kaasupinnan 64 alapuolelle johdon 60 kautta. Venttiili 69 a) säätelee ylipainetta (P63) säiliössä 63. Johto 62 kuljettaa kaasuja ja höyryä seuraavaan vaiheeseen, esim. tärpätin talteenottoon ja lisäksi hajukaasukäsittelyyn 10 kun ylipaine on säädetty. Johto 61 syöttää lipeää paisutusastiaan 67. Säiliö 63 pidetään paineessa (P63), mikä saa aikaan paisuntaa säiliössä 67, joka pidetään alhaisemmassa paineessa (Pö7), ja tämä saa keksinnön mukaisesti aikaan noin 1°C - noin 5°C:n lämpötilaeron verrattaessa lipeän sisääntuloa 61 ja ulostuloa 65. Johto 66 johtaa vapautuneen höyryn ja kaasut seuraavaan käsittelyvaiheeseen, edullisesti tärpätin talteenottoon.

15 Kun paisutusvyöhyke on sijoitettu säiliön sisäpuolelle ja säiliö on varustettu lipeän kierrätyksellä, kierrätyspalautuspiiri on keksinnön mukaisesti yhdistetty säiliön yläosaan nestepinnan yläpuolelle neste-kaasupinnan lisäämiseksi. Paisutus tapahtuu ennen lipeän merkittävää käyttöä seuraavassa erässä. Kuumennus ja paineen säätö muodostavat paisutuksen käynnistävän voiman. Kuumennusta tarvitaan kuuman mustalipeän lämpötilan säätämi-20 seksi seuraavassa erässä tapahtuvaa käyttöä varten. Kuviot 3 c) ja d) esittävät esimerkkejä siitä, miten tämä voi olla järjestetty.

Keksinnön mukaisesti lipeän kuumennus noin 1 - noin 5 °C:n verran kiehumislämpötilan yläpuolelle paisutuspaineessa ja paineen alentaminen vastaavasti paisuttavat mustalipeää, jolloin muodostuu höyryä. Paisutusvyöhykkeessä vapautunut höyry johdetaan tärpätin tal-25 teenottolaitteisiin.

Kuvioiden 3 c) ja d) mukaiset järjestelyt soveltuvat kuviossa 1 esitetylle lipeän-syrjäytyseräjärjestelmässä käytettävälle säiliölle 1. Menetelmä voi myös käsittää kuviossa 1 esitetyn säiliön 2 sisällön kierrätyksen säiliön yläosaan nestepinnan yläpuolelle.

Kuvion 3 c) mukaisessa järjestelyssä kuumennus suoritetaan lämmönvaihtimessa 76 joh-30 don 77 kautta säiliön 73 kaasutilassa olevaan paisutusvyöhykkeeseen tuodun lipeän lämpö- 15 tilan korottamiseksi, jossa säiliössä paineen alennus suoritetaan noin 1 °C - noin 5 °C:n lämpötilaeroa vastaavasti verrattaessa lipeää johdossa 77 ja johdossa 71.

Kuvion 3d ) mukaisessa järjestelyssä lipeää pumpataan säiliöstä 83 lämmönvaihtimen 88 kautta erilliseen paisutusastiaan 92, jonka painetta säädetään venttiilin 94b avulla. Paisu-5 tushöyryä johdetaan pois johdon 91 kautta, ja lipeää palautetaan säiliössä 83 olevaan li-peämassaan johdon 90 kautta. Johtojen 89 ja 90 välinen paine-ero vastaa noin 1 °C - noin 5 °C:n lämpötilaeroa.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kuumennuslaitteella varustetussa säiliössä on sekoitusta vähentävä este, joka erottaa kaksi säiliökytkentäryhmää toisistaan: toisaalta lipe-10 än sisääntulon säiliöön ja lipeän sisäänmenon lipeää kuumennuslaitteeseen kuljettavaan johtoon, ja toisaalta johdon tai johdot, jotka johtavat lipeää tai paisutushöyryä takaisen säiliöön ja säiliön ulostulon. Kaasuilla on yhteinen kummallekin puolelle. Sekoitusta vähentävä este voi olla seinämä, jossa on reikiä, tai seinämä, jossa on putkia, jotka yhdistävät seinämän molemmat puolet lipeätasojen säätämiseksi. Tämä järjestely takaa seuraavaan 15 vaiheeseen johdetun lipeän yhtenäiset ominaisuudet ja alhaisen tärpättipitoisuuden. Kuviossa 3 c) on esitetty este W, joka erottaa lipeän sisääntulon 70 säiliöön 73 ja johdon 75, joka kuljettaa lipeän kuumennuslaitteeseen 76, johdosta 77, joka kuljettaa lipeää takaisin säiliöön 73 takaamaan johdon 71 kautta seuraavaan vaiheeseen johdetun lipeän yhtenäiset ominaisuudet. Myös kuviossa 3 d) on esitetty este W, joka erottaa lipeän sisääntulon 80 20 säiliöön 83 ja johdon 85, joka kuljettaa lipeän kuumennuslaitteeseen 88, johdosta 90, joka kuljettaa lipeän takaisin säiliöön 83 seuraavaan vaiheeseen johdon 81 kautta johdetun lipeän yhtenäisten ominaisuuksin takaamiseksi.

Keksinnön mukaisesti järjestelmä, joka sopii jatkuvatoimiseen keittoon, käyttää noin 1 °C -noin 5 °C:n paisutusta keittimestä johdettua jätelipeää varten kuviota 2c) vastaavassa jär-25 jestelyssä. Nämä järjestelmät poistavat tärpättiä ja muita kaasuja tehokkaasti johdon 45 kautta minimaalisella energiahäviöllä. Tämä ei vaikuta jatkuvatoimisen keitinjärjestelmän energiahyötysuhteeseen. Lisäksi johdon 41 kautta johdetun lipeän painetta alennetaan säiliön 43 jälkeisissä paisutussäiliöissä.

Keksinnön selkeä ero verrattuna tekniikan tason mukaiseen paisutukseen (esim. jatkuva-30 toimisessa keitossa) on, että keksinnön mukaisessa paisutuksessa lämpötilaero ja paineen- 16 vähennys ovat merkittävästi vähäisempiä. Tyypilliset paineenalennukset jatkuvatoimisten keittimien ensiöpaisutussäiliöissä ovat noin 2-3 bar, joka vastaa yli noin 25 - 30 °C:n lämpötilaeroa. Keittojärjestelmissä käytetyssä tekniikan tason mukaisessa jätelipeiden pai-sutuksessa tärkeimpänä tavoitteena on energian säästäminen käyttämällä saatavaa paisu-5 tushöyryä syötetyn hakemateriaalin kuumentamiseen. Olemme yllättäen havainneet, että tärpätin vapauttamiseksi jätelipeästä tarvitaan vain vähäinen paisutusaste. Alhaisemman paisutusasteen käytöstä on se etu, että tärpätin talteenottoon kuluu vähemmän energiaa ja syntyy pienempiä lauhdemääriä. Tämä sopii lipeänsyrjäytyseräkeittojärjestelmien lämmön talteenottoperiaatteeseen, jossa kuumaa mustalipeää otetaan talteen keiton lopussa ja sen 10 energiaa käytetään uudelleen 1) suorana lämmitys väliaineena pumpattavaksi keittimeen seuraavan erän aikana ja 2) kuumentamaan valkolipeää lämmönvaihtimien avulla.

Tämä sopii myös jatkuvatoimiseen keittoon lisäämään talteenotetun tärpätin määrääjä parantamaan keittimen ja pesun toimintaa vaikuttamatta olennaisesti laitoksen energiatalouteen. Niinpä keksinnön mukainen ensiöpaisutus jatkuvatoimisessa järjestelmässä käyt-15 täisi vähäistä paineenalentavaa lämpötilan alennusta. Toisiopaisutus suuremmalla lämpötilan alennuksella voidaan tämän jälkeen suorittaa kerran paisutetulle lipeälle lämmön tal-teenottamiseksi.

Esimerkki

Teollisessa lipeänsyrjäytyseräkeittolaitoksessa keitettiin havupuuhaketta. Lipeitä kuviossa 20 1 esitetyistä säiliöstä 1 ja säiliöstä 2 paisutettiin käyttämällä prosessiin liitettyä laboratorio- paisutussäiliötä. Tärpättitasapaino paisutusäiliössä laskettiin. Tulokset on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1. Säiliöissä 1 ja 2 olevien lipeiden paisutustulokset eri paineenvähennysasteissa ilmaistuna lämpötilaerona. 0 °C:n ΔΤ tarkoittaa tekniikan tasoa, jossa on käytetty ylipainet-25 ta paisuntasäiliössä HBL säiliö 1 ΔΤ (°C) 0 1 5 15 25 17 Δ h (kJ/kg) O 4 21 63 105 Tärpätti (mg/1) 46-85 22 11 19 14 18 HBL säiliö 2 ΔΤ (°C) O 1 5 Äh (kJ/kg) O 4 Tärpätti Ong/1) 66 15 Säiliön 1 tuloksena on, että tärpättipitoisuus väheni huomattavasti kun lipeän painetta alennettiin 0,2 baarilla ja lämpötila laski 1 °C:n verran. 5 °C:n lämpötilaero vähensi tärpättipi-10 toisuutta vielä enemmän. Säiliössä 2 olevan lipeän tulokseksi saatiin, että paisutuksessa, jossa käytettiin 1 °C:n lämpötilaeroa, ilmeni myös huomattavaa vähenemistä. Esimerkin yllättävät tulokset osoittavat selkeästi, että ei ole mitään tarvetta käyttää paisutusta, joka vastaa 20 - 30 °C:n lämpötilan alenemista ja vastaavaa paineenalennusta poistamaan tärpättiä mustalipeästä, koska energiahäviö on silloin paljon suurempi.

15

Claims (7)

1. Parannettu menetelmä kemiallisen sellumassan tuottamiseksi lignoselluloosa-materiaalista alkalisen keiton avulla, joka menetelmä käsittää materiaalin keittämisen keit-timessä ja keittimestä syrjäytettyjen jätelipeiden johtamisen paineistettuihin säiliöihin, 5 tunnettu siitä, että ainakin yksi keittimestä syrjäytetyistä jätelipeistä saatetaan paisumaan syöttämällä jätelipeä säiliöön säiliössä olevan nestepinnan yläpuolelle, jossa säiliössä lipeää pidetään kyllästyspaineessa joka vastaa lämpötilaa, joka on noin 1 °C - noin 5 °C alhaisempi kuin syötetyn lipeän kiehumislämpötila ennen paisutusta; ja paisutuksessa syntyvä höyry johdetaan tärpätin talteenottoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jätelipeä johdetaan säili öön, ja lipeävirta johdetaan säiliöstä kuumennuslaitteen kautta säiliössä olevan nestepinnan yläpuolella olevaan kaasuillaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipeä johdetaan säiliöön ja lipeävirta johdetaan säiliöstä kuumennuslaitteen kautta paisutusastiaan.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lipeä palautetaan paisu- tusastiasta säiliöön.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 2- 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekoituksen vähentämiseksi säiliöön on järjestetty epätiivis este lipeän sisääntulon ja lipeän ulostulon välille, jolloin sisäänmeno kuumennuskiertoon on esteen säiliön sisääntulopuolella, ja 20 kuumennuskierron ulostulo on esteen säiliön ulostulopuolella.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keitto-prosessi on eräkeittosyrjäytysprosessi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittoprosessi on jatkuvatoiminen keittoprosessi. 25