FI80084C

FI80084C - Put on steam / liquid phase boiler for cellulose pulp

Info

Publication number: FI80084C
Application number: FI862564A
Authority: FI
Inventors: Johan Schotte
Original assignee: Kamyr Ab
Priority date: 1985-07-02
Filing date: 1986-06-17
Publication date: 1990-04-10
Also published as: DE3621120C2; FI80084B; SE453673B; NO862425D0; SE8503282D0; NO166417C; DE3621120A1; FI862564A0; ATA174886A; FR2584433B1; FR2584433A1; NO166417B; BR8603064A; NO862425L; AT392496B; SE8503282L; JPS626991A; FI862564A

Description

1 800841 80084

Menetelmä . selluloosamassan höyry/nestekeittimsesä. -Sätt vid ang/vätskefaskokare för celiulosamassa.Method. pulp in a steam / liquid cooker. -Sätt vid ang / vätskefaskokare för celiulosamaa.

Esillä dlevan keksinnön kohteena on selluloosan keitto-laitos^. johon kuuluu jatkuvatoiminen vuokeitin, jossa esim. puulastuista, sahajauhosta tai vastaavasta muodostuva kuitumateriaali digestoidaan keittämällä keittoliuoksella ilmanpaineen ja -lämpötilan ylittävässä paineessa ja lämpötilassa. Keittäminen tapahtuu keittimessä, johon kuitumateriaali tulee kuljettuaan mahdollisesti ensin kyllästysastian läpi, jossa kuitumateriaali ennen sen syöttämistä keittimeen kyllästetään keittoliuoksella alemmassa lämpötilassa mutta olennaisesti samassa paineessa kuin keittimessä vallitseva.The present invention relates to a cellulose cooking plant. comprising a continuous cooker in which, for example, a fibrous material consisting of wood chips, sawdust or the like is digested by cooking with a cooking solution at a pressure and temperature exceeding atmospheric pressure and temperature. The cooking takes place in a digester into which the fibrous material enters, possibly first through a impregnation vessel, where the fibrous material is impregnated with a cooking solution at a lower temperature but at substantially the same pressure as in the digester before it is fed to the digester.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan erityisesti Kamyr-rakenteisella laitoksella parempi lämpötalous kuumennettaessa kuitumateriaalia keittimen yläosassa.The object of the invention is to provide better thermal savings, especially in a Kamyr-structured plant, when heating the fibrous material at the top of the digester.

Keksinnön olennainen tunnusmerkki on se, että keittimen yläosa on yhdistetty kyllästysastiaan tai, mikäli tällaista astiaa ei ole, esim. nk. korkeapainesyöttimen muodostamaan syöttölaitteeseen kiertokanavalla, johon kuuluu keitto-liuoksessa olevan kuitumateriaalisuspenaion syöttökanava, joka päättyy keittimen yläosaan aitan, että kuitumateriaali ja keittoliuos eroavat toisistaan sekä kuitumateriaalista eronneen keittoliuoksen paluukanava.An essential feature of the invention is that the upper part of the digester is connected to a saturation vessel or, if there is no such vessel, e.g. to a so-called high-pressure feeder and the return channel of the cooking solution separated from the fibrous material.

Keittimen yläosassa kuitumateriaaliin kohdistuu höyrykehä sen kuumentamiseksi suunnilleen keiton vaatimaan lämpötilaan. Hieman alempana keittimessä kuitumateriaalin liikkuessa alaspäin keittoliuoksen valvotun pinnan alapuolelle kuitumateriaali kulkee keittoliuoksen uuttoalueen läpi, jossa osa keittoliuosta imetään pois keittimestä ja johdetaan lämmönvaihtimen läpi lämpötilan säätämiseksi epäsuorasti keiton vaatimaan täsmälliseen lämpötilaan, s 2 80084 jonka jälkeen keittoliuos kierrätetään tekelein keittimeen putkijohdon kautta, joka päättyy keittimeen jonkin verran sen kohdan yläpuolelle, jossa keittoliuos uutettiin.At the top of the digester, the fibrous material is subjected to a vapor ring to heat it to approximately the temperature required for cooking. Slightly lower in the digester as the fibrous material moves down below the controlled surface of the digestate, the fibrous material passes through the digestion extraction zone where part of the digestion slightly above the point where the broth was extracted.

Koska k-u it um ateriasi in kuumennus keittimen yläosassa tapahtuu pääasiallisesti lisätyn suurpainehöyry n avulla, muodostuu se haittapuoli, että kondensaatti laimentaa keittämässä olevan keittoliuoksen johtaen myöhemmin prosessin aikana suurempaan energiatarpeeseen silloin, kun keittoliuos pitää haihduttaa ja myöhemmin polttaa kemikaalien talteenottamiseksi. Lisäksi menetetään vastaava määrä uutta höyrykondensaattia, josta seuraa lisääntyvä kuormitus syöttöveden valmistukseen.Since the heating of your meal at the top of the digester is mainly due to the added high pressure steam, the disadvantage is that the condensate dilutes the cooking solution being cooked, leading to a higher energy requirement later in the process when the cooking solution has to be evaporated and later burned to recover chemicals. In addition, a corresponding amount of new steam condensate is lost, which results in an increasing load on the production of feed water.

Keksinnön tarkoituksena on siis päästä eroon mainituista haittapuolista kehittämällä höyryä juuri mainitusta lämpötilan säätokierroata tai erityisesti järjestetystä pienemmästä kierrosta pelkästään höyryn muodostamiseksi sekä käyttää tätä höyryä kuumennuksen suorittamiseksi keittimen yläosassa. Uuden höyryn lisäys menee tällöin höyrygeneraattoriin, jossa kondensaatieta huolehditaan.It is therefore an object of the invention to overcome said drawbacks by generating steam from the aforementioned temperature control cycle or a specially arranged smaller cycle for the sole purpose of generating steam, and to use this steam to carry out heating at the top of the digester. The addition of new steam then goes to the steam generator, where the condensate is taken care of.

Keksintöä selvitetään jäljempänä yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piiruetuskuvioon.The invention will be explained in detail below with reference to the accompanying drawing figure.

Kuviossa on esitetty keittimen 10 yläosa, lämmönvaihdin 20 ja höyrymuuntaja 30. Nesteeseen euspendoitu kuitumateriaali saapuu keittimen yläosaan nuolen 14 esittämällä tavalla edeltävästä laitteesta, joka voi olla esittämättä jätetty esikyllästysasfeia tai painesyöttolaits syötön suorittamiseksi. Keittimen yläosaan on järjestetty ero-tuelaite 11, jossa kuitumateriaali erotetaan nesteestä ja se laskeutuu keittimeen tasolle 18. Neste palaa edeltävään laitteeseen, kuten nuoli 15 osoittaa. Keittimesaä säilytetään nestepinta 13, jonka yläpuolella erotus-laitteesta 11 putoava kuitumateriaali on alttiina höyry-kehälle. Höyryä lisätään keittimen yläosaan, kuten nuolella 3 80084 16 on esitetty. Lyhyen matkan nestepinnan 13 alapuolelle on keittimen seinään kiinnitetty sihti 12, jossa neste voidaan uuttaa keittimestä kanavan 17 kautta. Uutettu neste jaetaan sopivissa suhteissa osittain lämmönvaihtimeen 20 nuolen 21 esittämällä tavalla ja osittain höyrymuuntajaan 30 nuolen 22 esittämällä tavalla. Suurpainehöyryä lisätään lämmönvaihtimeen 20 ja höyrymuuntajaan 30 nuolen 31 esittämällä tavalla ja jaetaan kanavien 32 ja 33 kautta mainittuihin laitteisiin, kuten nuolilla 34 ja 35 on esitetty. Laitteista 20 ja 30 tuleva kondensaatti kerätään nuolten 36 ja 37 esittämällä tavalla yhteiseksi poisto-määräksi 36. Höyrymuuntajassa 30 muodostunut höyry poistuu kanavan 39 kautta ja lisätään keittimen yläosaan, kuten nuolella 16 on esitetty. Se osa nestettä 22, joka ei muutu höyryksi höyrymuuntajassa 30 poistuu kanavan 40 kautta ja yhdistetään lämmönvaihtimessa 20 lämmitettyyn nesteeseen kanavassa 23 ja edelleen kanavaan 41, joka jatkuu keittimeen ja päättyy nuolen 42 esittämällä tavalla mainitun keittimen keskelle hieman sihdin 12 yläpuolelle, jossa neste alunperin imettiin pois keittimestä.Figure 10 is the upper part of the digester shown, the heat exchanger 20 and steam euspendoitu transformer 30, the fluid enters the fiber material at the top of the digester pre direction of the arrow 14 by way of a device can be esikyllästysasfeia not shown or to carry out painesyöttolaits to pass. A separation support device 11 is arranged at the top of the digester, in which the fibrous material is separated from the liquid and settles in the digester to level 18. The liquid returns to the previous device, as indicated by arrow 15. The digester is stored in a liquid surface 13, above which the fibrous material falling from the separating device 11 is exposed to the steam periphery. Steam is added to the top of the digester as shown by arrow 3 80084 16. A short distance below the liquid surface 13 is a screen 12 fixed to the wall of the digester, where the liquid can be extracted from the digester through the channel 17. The extracted liquid is distributed in suitable proportions in part by the heat exchanger 21 in the direction of arrow 20 and the arrow 30 by 22 to partially höyrymuuntajaan. High pressure steam is added to the heat exchanger 20 and höyrymuuntajaan 30, as shown in the direction of arrow 31 and is distributed through the channels 32 and 33 to the equipment, such as 34 and 35 are shown by arrows. The condensate from the devices 20 and 30 is collected as indicated by arrows 36 and 37 to a total removal rate 36. The steam generated in the steam transformer 30 exits through the duct 39 and is added to the top of the digester, as indicated by arrow 16. That portion of the fluid 22 that does not change to steam höyrymuuntajassa 30 exits the channel 40 and connected to the heat exchanger 20 the heated liquid in the channel 23 and further into the duct 41, which extends into the digester and the end of the arrow in the middle 42, as shown in the digester slightly screen above 12, wherein the liquid is initially sucked out of the the fryer.

Vaihtoehtoisesti kanavassa 40 oleva ylimääräinen neste voidaan lämmönvaihdon avulla saattaa sopivaan lämpötilaan syötettäväksi keittimeen kanavan 41 kautta.sen sijaan, että uutetun nesteen osa 21 viedään kanavaa 17 pitkin lämmönvaihtimeen 20.Alternatively, the excess liquid in the duct 40 can be brought to a suitable temperature for supply to the digester via the duct 41 by means of heat exchange.

Tietyissä tapauksissa edullisessa toisessa vaihtoehdossa kanavassa 41 oleva liuos voidaan johtaa kokonaan tai osittain yläosaa syöttävään kiertokanavaan 15, jossa tapauksessa on mahdollista säätää kanavan 14 kautta keittimen yläosaan toimitetun suspension lämpötila.In certain cases, in a preferred second alternative, the solution in the channel 41 can be fed in whole or in part to the circulation channel 15 supplying the top, in which case it is possible to adjust the temperature of the suspension delivered to the top of the digester via the channel 14.

Yllä mainitun ensimmäisen vaihtoehdon mukaisessa järjestelmässä kanavassa 21 ja kanavassa 40 oleva liuosseos voidaan palauttaa kokonaan tai osittain kanavaan 15. Kolmannessa vaihtoehdossa kanavassa 21 ja kanavassa 4 80084 40 oleva liuosseos palautetaan kokonaan tai oeittain kanavaan 15 lämmittämättä seosta.In the system according to the above-mentioned first alternative, the solution mixture in channel 21 and channel 40 can be returned in whole or in part to channel 15. In the third alternative, the solution mixture in channel 21 and channel 4 80084 40 is returned completely or partially to channel 15 without heating the mixture.

Keksintö toimii seuraavasti. Tavanomaisesti keittimissä, joissa halutaan säätää uudelleen lämpötila uuttamalla neste sihtiosan 12 läpi, toimii ainoastaan lämmönvaihdin 20, jossa sopiva määrä keittoliuosta lämmitetään ja kierrätetään takaisin keittimen keskustaan nuolen 42 esittämällä tavalla, jossa se jaetaan ulospäin kohti keittimen kehää samanaikaisesti, kun kaikki keittimen sisältämä kuitumateriaali liikkuu jatkuvasti alaspäin hitaasti kohti keittimen pohjaa, josta se poistuu. Nuolen 14 esittämällä tavalla keittimeen saapuvan kuitumateriaalin lämmitys tapahtuu sen jälkeen lisäämällä suurpainehöyryä nuolen 16 mukaisesti. Tällöin keittoneeteen laimentaa kondensaatti, kuten jäljempänä esimerkissä esitetään.The invention works as follows. Conventionally, digesters, where it is desired to readjust the temperature of the extraction of the fluid separator portion 12. The only operates in the heat exchanger 20, in which a suitable amount of cooking liquor is heated and recycled to the digester to the center 42 by the arrow in a manner which is distributed out towards the digester periphery at the same time, when all the fiber material in the digester content of constantly moving down slowly towards the bottom of the kettle from which it exits. As shown by the arrow 14, the incoming fiber material to the digester heating takes place after the addition of high pressure steam according to the arrow 16. In this case, the cooking tea is diluted with condensate, as shown in the example below.

Keksinnön mukaisesti kanavan 17 kautta keittimeetä poistuva osa keittoliuostn ohjataan höyrymuuntajaan 30, jossa se muodostaa riittävästi höyryä kanavan 39 läpi ja edelleen nuolen 16 osoittamaan kanavaan saapuvan kuitumateriaalin lämmittämiseksi riittävästi sen sijaan, että aikaisemmin käytetyllä tavalla käytettäisiin uutta höyryä, jota saadaan tehtaan höyr.yputkesta. Tällä tavoin kondensaattia 37 käytetään sopivimmalla tavalla syöt.töveden muodostuksessa sen sijaan, että se tavanomaisten järjestelmien tapaan laimentaisi keittoliuoksen itse keittimessä.According to the invention via the conduit 17 of the digester leaving part of the cooking liquids is controlled höyrymuuntajaan 30, where it forms a sufficient vapor through the channel 39 and further the direction of arrow 16 to indicate passage of incoming fibrous material to heat sufficient, instead of the previously used as would be used for a new vapor, which is obtained in the mill höyr.yputkesta. In this way, the condensate 37 is most suitably used to form the feed water instead of diluting the cooking solution in the digester itself, as in conventional systems.

Esimerkki 1Example 1

Jotta keittimen yläosaan saataisiin noin 165°C normaali lämpötila, pitää tavallisesti järjestelmästä riippuen lisätä 0,2 - 0,45 tonnia höyryä valmistettua ilmakuivaa maseatonnia kohti suorana höyrynä, eli laitoksen ollessa normaalikokoinen 800 tonnia/24 tuntia on höyryn kulutus jopa 350 tonnia/24 tuntia. Paina keittimen yläosassaIn order to reach a normal temperature of about 165 ° C at the top of the digester, depending on the system, 0.2 to 0.45 tonnes of steam per tonne of air-dried pulp produced as direct steam is usually required, ie 800 tonnes / 24 hours with a normal steam consumption of up to 350 tonnes / 24 hours . Press at the top of the kettle

IIII

5 80084 voi tällöin olla 600 - 800 kPa, Lämpötilan säätämiseksi normaaliksi keittolämpötilaksi, joka on noin 167°C ja hieman alhaisempi keittimen yläosassa nestepinnan alapuolella, uutettu nestemäärä on tietyissä tapauksisa noin 4800 1/min. ja tämä lämmitetään epäsuorassa lämmön-vaihtimessa ja palautetaan takaisin keittimeen jonkin verran uuttopaikan yläpuolelle siten, että lämpötila saadaan säädetyksi ylöspäin halutuksi noin 167°C lämpötilaksi .5,80084 can then be 600-800 kPa. In order to adjust the temperature to a normal cooking temperature of about 167 ° C and slightly lower at the top of the digester below the liquid surface, the amount of liquid extracted is in some cases about 4800 rpm. and this is heated in an indirect heat exchanger and returned to the digester somewhat above the extraction point so that the temperature is adjusted upwards to the desired temperature of about 167 ° C.

Esimerkki 2Example 2

Esimerkkiä 1 vastaavassa tapauksessa höyryä muodostetaan keksinnön mukaisesti osasta uutettua nestemäärää, joka on noin 4800 1/min. ja höyry muodostetaan höyrygeneraattorissa, jolloin riittää, kun saapuvan nesteen lämpötila nostetaan noin 147°Cssta pääasiallisesti noin 165°C5ksi. Höyryn kulutuksen ollessa esimerkissä 1 mainittu 0,2 -0,45 tonnia/ADMT kondensaatin talteensaanti lisääntyy jopa 550 tonnilla/24 tuntia.. Tällainen huomattava konden-eaattimäärä, joka ei mene keittimeen, on käytettävissä sopivalla tavalla kyseisessä tuotantolaitoksessa, mikä merkitsee huomattavaa taloudellista voittoa talteen-otto-osasfebssaa ja syöttöveden valmistuksessa.In the case corresponding to Example 1, steam is formed according to the invention from a part of the extracted liquid amount of about 4800 l / min. and the steam is generated in the steam generator, it being sufficient to raise the temperature of the incoming liquid from about 147 ° C to substantially about 165 ° C. With a steam consumption of 0.2-0.45 tonnes / ADMT, the condensate recovery mentioned in Example 1 increases by up to 550 tonnes / 24 hours. Such a considerable amount of condensate which does not go to the digester is suitably available in the plant in question, which represents a significant financial gain. recovery-partial-febsa and feedwater production.

//

Claims

6 80084

A method in a cellulose cooking plant comprising a continuous digester (10), wherein e.g. and the cooking solution arrives in a substantially continuous stream through a passage (14) which terminates in the upper part of the digester, where the cooking solution and fibrous material are separated and recycled through the return passage (15) to the preceding machinery and the fibrous material falls to a constant 22) being removed from the digester below the level of fibrous material and fed to a steam transformer (30) to generate steam (16) at a suitable pressure and temperature for addition as steam to the feed end of the digester, a fibrous material descending heating the material to the desired temperature, wherein the excess cooking solution (40) from the steam transformer (30) is returned (42) to the center of the digester slightly above the point where the liquid is removed from the digester to re-adjust the temperature of the digester contents to a lesser extent.

A method according to claim 1, characterized in that the part of the cooking solution (21) removed from the digester is fed to a separate indirect heat exchanger (20) for heating to a suitable temperature to be returned together with the additional cooking solution (40) from the steam transformer (30).

Method according to claim 2, characterized in that the steam generation (30) and the heating (20) take place by indirect heating of the cooking solution removed from the digester using steam (35) from another source with a higher pressure and temperature. tl 7 80084

A method according to claim 1, characterized in that before returning the excess cooking solution (40) from the steam transformer (30) to the digester, it is heated by indirect heat exchange to a temperature suitable for re-adjusting the temperature of the digester contents.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the condensate (36, 37) formed during steam generation and heat exchange is not mixed with the cooking solution but is directed via a separate system to the production of feed water. 8 80084 PATBNTKRAV