FR2571757A1

FR2571757A1 - Process for filling a noncontinuously operating chip digester and digester for this process

Info

Publication number: FR2571757A1
Application number: FR8415830A
Authority: FR
Inventors: Seppo Hiljanen
Original assignee: Rauma Repola Oy
Current assignee: Repola Oy
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1986-04-18

Abstract

The matter to be defibred is mixed with a liquid outside the digester and the mixture is introduced outside the latter via a single opening which is preferably situated in the lower part and which also forms the opening 14 for extracting the pulp after treatment.

Description

L'invention a pour objet un procédé pour le remplissage d'un digesteur à charges discontinues ainsi qu' un digesteur servant à la mise en oeuvre de ce procédé. The subject of the invention is a process for filling a digester with discontinuous charges as well as a digester serving for the implementation of this process.

L'invention peut être utilisée dans un processus de cuisson discontinue de la pulpe.The invention can be used in a batch cooking process for the pulp.

La cuisson discontinue de la pulpe est le mode le plus ancien utilisé pour le défibrage chimique des copeaux ou d'autres matière. Discontinuous cooking of the pulp is the oldest method used for the chemical defibration of shavings or other matter.

Parmi les modes classiques de remplissage en copeaux d'un digesteur de pulpe à charges discontinues, le plus courant consiste à laisser les copeaux tomber-à travers le trou d'un couvercle de digesteur quand-celui-ci est vide jusqu'à ce qu'il soit rempli. Afin que plus de copeaux puissent être mis dans le digesteur, il est possible de se servir, par exemple, d'un moyen de tassage par la vapeur ou d'un moyen équivalent. Among the conventional methods of filling a pulp digester with batch charges, the most common is to let the chips fall through the hole in a digester cover when it is empty until 'it is filled. So that more chips can be put in the digester, it is possible to use, for example, a means of tamping by steam or an equivalent means.

Avec cette manière de faire, il est nécessaire de disposer de grands moyens de transport et de distribution des copeaux. En variante, il est possible d'utiliser des moyens de transfert pneumatiques.-
Dans tous les cas, les digesteurs nécessitent des couvercles coûteux et, à la partie supérieure ou au sommet du digesteur, des structures porteuses et des planchers d'exploitation supportant l'équipement de distribution. En vue des conditions climatiques d'hiver, un batiment doit habituellement être construit pour contenir la partie supérieure du digesteur.With this way of doing things, it is necessary to have large means of transport and distribution of the chips. As a variant, it is possible to use pneumatic transfer means.
In all cases, digesters require expensive covers and, at the top or at the top of the digester, load-bearing structures and operating floors supporting the distribution equipment. In view of winter climatic conditions, a building must usually be constructed to contain the upper part of the digester.

Lorsqu'il est rempli en copeaux, on ajoute dans le digesteur de la liqueur de cuisson et on chauffe le contenu à la température de cuisson. Après l'opération de cuisson, on vide le digesteur à travers une vanne dite de soufflage située à sa partie inférieure. La puissance nécessaire à l'enlèvement de la pulpe est obtenue soit que la pulpe est retirée chaude et mise sous pression, ou le digesteur est mis sous pression, par exemple au moyen d'air comprimé ou de vapeur, avant le soufflage, soit que le con tenu du digesteur est pompé hors de ce dernier dans un réservoir de soufflage. -En liaison avec le pompage, il est possible de prévoir aussi une dilution additionnelle. When filled with shavings, cooking liquor is added to the digester and the contents are heated to cooking temperature. After the cooking operation, the digester is emptied through a so-called blow valve located at its lower part. The power required to remove the pulp is obtained either when the pulp is removed hot and pressurized, or the digester is pressurized, for example by means of compressed air or steam, before blowing, or the contents of the digester are pumped out of the latter into a blowing tank. -In connection with pumping, it is possible to also provide for an additional dilution.

Dans le document SE 64.488, il est suggéré un procédé pour remplir un digesteur à charges discontinues selon lequel un courant de liquide est introduit dans le digesteur et les copeaux sont combinés avec le liquide à l'intérieur de ce dernier. Le liquide est retiré du digesteur à travers des tamis pendant qu'il circule à l'intérieur de sorte que les copeaux sont fortement tassés dans le digesteur. Après cette opération de tassage, la liqueur de cuisson utilisée selon le procédé de cuisson est introduite dans le digesteur. In document SE 64.488, a method for filling a digester with discontinuous charges is suggested according to which a stream of liquid is introduced into the digester and the chips are combined with the liquid inside the latter. The liquid is removed from the digester through screens as it flows inside so that the shavings are heavily packed in the digester. After this packing operation, the cooking liquor used according to the cooking process is introduced into the digester.

Dans le document FI 21.905, il est suggéré un procédé selon lequel des copeaux et de la liqueur noire sont introduits dans le digesteur à travers son extrémité supérieure à l'aide d'un moyen de remplissage en copeaux et selon lequel la liqueur noire agit comme le moyen de pression. Les copeaux et la liqueur noire sont fournis en courants séparés à l'extrémité supérieure et sont mélangés pendant le tassement des copeaux. In document FI 21.905, a method is suggested according to which chips and black liquor are introduced into the digester through its upper end using a chip filling means and according to which the black liquor acts as the means of pressure. The shavings and black liquor are supplied as separate streams at the top end and are mixed during compaction of the shavings.

Avec ce procédé, des moyens importants, mécaniques ou pneumatiques, de transport et de distribution des copeaux sont nécessités pour le transfert des copeaux juqu'au plan supérieur de l'installation de cuisson et pour leur introduction dans le digesteur. With this method, significant mechanical or pneumatic means of transporting and distributing the chips are required for the transfer of the chips to the upper plane of the cooking installation and for their introduction into the digester.

Par exemple, on connaît par le document
SE 137.753 un procédé continu de cuisson de la pulpe selon lequel la liqueur de cuisson est retirée pendant la cuisson à travers des tamis placés dans la partie supérieure du digesteur ; la matière à défibrer est combinée avec le courant sous pression du liquide retiré et le courant liquide est renvoyé dans le digesteur au sommet de celui-ci.For example, we know from the document
SE 137,753 a continuous process for cooking the pulp in which the cooking liquor is removed during cooking through sieves placed in the upper part of the digester; the material to be defibrated is combined with the pressurized current of the withdrawn liquid and the liquid current is returned to the digester at the top thereof.

Toutefois, les contraintes et les difficultés d'un procédé continu de cuisson sont, en principe, différentes dans une telle mesure que les dispositifs ou principes employés ne peuvent pas etre considérés comme applicables à la cuisson discontinue.However, the constraints and difficulties of a continuous cooking process are, in principle, different to such an extent that the devices or principles used cannot be considered as applicable to discontinuous cooking.

tn dépit du fait que des procédés de cuisson de la pulpe on été développés dans les années récentes, en particulier en ce qui concerne la récupération de la chaleur, le mode de construction et la manière de remplir le digesteur lui-même sont restés presque inchangés. Despite the fact that pulp cooking methods have been developed in recent years, in particular with regard to heat recovery, the method of construction and the manner of filling the digester itself have remained almost unchanged. .

Le but de la présente invention est d'apporter un nouveau procédé de cuisson discontinue de la pulpe selon lequel le remplissage du digesteur a été agencé d'une manière plus simple que selon les procédés classiques. The object of the present invention is to provide a new process for discontinuous cooking of the pulp according to which the filling of the digester has been arranged in a simpler manner than according to conventional methods.

Conformément à l'invention, la matière à défibrer dans un procédé discontinu est mélangée avec un liquide en dehors du digesteur et le mélange obtenu de cette façon est introduit dans le digesteur en un courant unique. According to the invention, the material to be defibrated in a batch process is mixed with a liquid outside the digester and the mixture obtained in this way is introduced into the digester in a single stream.

Le liquide du mélange est constitué en particulier par la liqueur qui est utilisée dans le premier stade de la cuisson. The liquid of the mixture consists in particular of the liquor which is used in the first stage of cooking.

Le mélange composé de la matière à défibrer et du liquide est introduit à l'intérieur du digesteur de préférence de telle sorte que la partie principale de l'alimentation se fasse en dessous du niveau du liquide établi dans le digesteur. The mixture composed of the material to be defibrated and the liquid is introduced inside the digester preferably so that the main part of the feeding takes place below the level of the liquid established in the digester.

Un digesteur à marche dite discontinue et conforme à l'invention est un digesteur qui est pourvu d'une ouverture de remplissage à travers laquelle la matière à défibrer, mélangée à du liquide, est introduite à l'intérieur. L'ouverture est située en particulier en-dessous du niveau du liquide établi dans le digesteur, -et de manière la plus avantageuse, l'ouverture de remplissage et l'ouverture d'enlèvement de la pulpe digérée constituent une seule ouverture. A so-called discontinuous digester in accordance with the invention is a digester which is provided with a filling opening through which the material to be defibrated, mixed with liquid, is introduced inside. The opening is located in particular below the level of the liquid established in the digester, and most advantageously, the filling opening and the opening for removing the digested pulp constitute a single opening.

Les copeaux et le liquide sont de préférence introduits dans le digesteur par son extrémité inférieure. Pendant le remplissage, les copeaux ont habituellement un poids inférieur à celui du liquide de sorte que lorsque le digesteur commence à se remplir les copeaux sont empaquetés comme une colonne d'abord à la partie supérieure du digesteur et de là, vers le bas, à mesure que plus de copeaux arrivent à l'intérieur. Quand les copeaux sont plus lourds que le liquide, le courant peut être contrôlé pour que les copeaux soient entraînés avec ce courant jusqu'à la partie supérieure du digesteur. Pendant le remplissage, l'évacuation de l'air à partir du sommet du digesteur est naturelle à mesure que le remplissage se fait à partir du fond.Dans certains procédés, le liquide utilisé pour le remplissage produit facilement de la mousse de sorte que le remplissage par le fond est une bonne manière d'éviter la formation de la mousse. La demande d'énergie pour le remplissage à partir du fond vers le bas est également inférieure à celle que nécessite le remplissage dans le sens opposé. The chips and the liquid are preferably introduced into the digester through its lower end. During filling, the shavings usually have a lower weight than that of the liquid so that when the digester begins to fill the shavings are packaged as a column first at the top of the digester and from there down to as more chips arrive inside. When the chips are heavier than the liquid, the current can be controlled so that the chips are carried along with this current to the top of the digester. During filling, the evacuation of air from the top of the digester is natural as the filling is done from the bottom. In some processes, the liquid used for filling easily produces foam so that the bottom filling is a good way to avoid foaming. The energy demand for filling from the bottom down is also less than that required for filling in the opposite direction.

Dans certains procédés spéciaux, comme par exemple dans la cuisson après hydrolyse, lorsque le liquide est constitué principalement par de l'eau, ou dans les cuissons dans lesquelles les copeaux sont plus lourds que le liquide, on peut aussi très bien utiliser le remplissage par le sommet. In certain special processes, such as for example in cooking after hydrolysis, when the liquid consists mainly of water, or in cooking in which the shavings are heavier than the liquid, filling with the top.

L'extrémité supérieure du digesteur est habituellement équipée aussi d'un tamis à travers lequel le liquide peut être évacué pendant le remplissage. The upper end of the digester is usually also fitted with a screen through which the liquid can be discharged during filling.

L'extraction de la pulpe hors du digesteur est plus simple et plus sûre quand elle s'accomplit à travers le fond du digesteur comme cela se fait déjà à présent
On donnera maintenant une description de plusieurs exemples de réalisation de l'invention ; on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre un digesteur utilisable pour la mise
en oeuvre du procédé de l'invention, - la figure 2 montre une variante de détail du digesteur, - les figures 3 et 4 illustrent certaines procédés de cuis
son avec lesquels l'invention peut être utilisée.Extraction of the pulp from the digester is simpler and safer when it is carried out through the bottom of the digester as it is already done now
A description will now be given of several exemplary embodiments of the invention; reference will be made to the appended drawings in which - FIG. 1 shows a digester usable for placing
using the method of the invention, - Figure 2 shows a variant detail of the digester, - Figures 3 and 4 illustrate certain cooking methods
sound with which the invention can be used.

A l'extrémité supérieure du corps 8 du digesteur représenté sur la figure 1, il existe un tamis 9 permettant l'enlèvement de tout liquide de remplissage excédentaire et son aspiration dans un circuit de circulation 10 pendant la cuisson. Le liquide de remplissage en excès est retiré de préférence à travers la même ouverture que celle du circuit de circulation pendant la cuisson. Les gaz sont éliminés à travers une ouverture 11 qui pourrait servir aussi pour 1J évacuation du liquide en excès. Le fond est équipé d'un coude de soufflage 12 auquel parvient le tube 13 d'alimentation en copeaux qui entre par la même ouverture 14. At the upper end of the body 8 of the digester represented in FIG. 1, there is a sieve 9 allowing the removal of any excess filling liquid and its aspiration in a circulation circuit 10 during cooking. The excess filling liquid is preferably removed through the same opening as that of the circulation circuit during cooking. The gases are eliminated through an opening 11 which could also be used for removing the excess liquid. The bottom is equipped with a blowing elbow 12 to which the chip supply tube 13 which enters through the same opening 14 reaches.

Le mélange de copeaux et de liquide peut aussi être introduit dans le digesteur par des raccords séparés, situés à des positions différentes de celles du conduit de vidange mais de préférence, toutefois, dans la partie inférieure du digesteur. Cependant, dans certains cas, il n'y a aucune raison pour laquelle on ne pourrait pas introduire la pulpe dans le digesteur à travers le même conduit. Au contraire, lorsque les copeaux ne sont pas introduits dans le digesteur en mélange avec le liquide ou quand le liquide est utilisé comme un moyen auxiliaire de tassage par mélange du liquide avec les copeaux tombant dans le fond du digesteur, il est nécessaire que l'ouverture de remplissage soit située à la partie supérieure du digesteur. Dans un tel cas, il est obligatoire qu'il existe une ouverture distincte pour l'évacuation de la pulpe par le fond du digesteur. The mixture of chips and liquid can also be introduced into the digester by separate fittings, located at positions different from those of the drain pipe but preferably, however, in the lower part of the digester. However, in some cases there is no reason why the pulp could not be introduced into the digester through the same conduit. On the contrary, when the chips are not introduced into the digester in mixture with the liquid or when the liquid is used as an auxiliary means of tamping by mixing the liquid with the chips falling into the bottom of the digester, it is necessary that the filling opening is located at the top of the digester. In such a case, it is mandatory that there is a separate opening for the evacuation of the pulp through the bottom of the digester.

Ainsi, dans un digesteur conforme à l'invention, nécessairement une seule ouverture 14 est obliga toire à travers laquelle les copeaux et la pulpe passent et, si nécessaire, tous les autres raccords peuvent être placés derrière la même plaque de tamisage ou derrière des plaques séparées de tamisage. Thus, in a digester according to the invention, necessarily a single opening 14 is compulsory through which the shavings and the pulp pass and, if necessary, all the other connections can be placed behind the same sieve plate or behind plates separated from sieving.

En parlant des ouvertures et des conduits on veut signifier les ouvertures et les conduits du digesteur qui sont nécessités par le procédé. Speaking of openings and conduits we mean the openings and conduits of the digester which are required by the process.

Les ouvertures obligatoires pour les travaux d'entretien et de réglage, comme les trous d'homme, ne sont pas considérées comme des conduits ou des ouvertures nécessitées par le procédé et, quand elles sont nécessaires, elles peuvent être placées aux endroits convenables. Obligatory openings for maintenance and adjustment work, such as manholes, are not considered as conduits or openings required by the process and, when necessary, they can be placed in suitable places.

La figure 2 montre un second mode de disposition des moyens de filtration 15 destiné à permettre de retirer le liquide en excès. Le mélange 16 des copeaux et du liquide est introduit à l'intérieur du digesteur à travers le fond de la partie inférieure en tronc de cône 17 et le liquide en excès 18 est recyclé pour servir à entrainer de nouveaux copeaux. Les copeaux sont poussés à l'intérieur du digesteur en court-circuitant les moyens de filtration. FIG. 2 shows a second mode of arrangement of the filtration means 15 intended to make it possible to remove the excess liquid. The mixture 16 of the shavings and the liquid is introduced into the digester through the bottom of the lower portion in a truncated cone 17 and the excess liquid 18 is recycled to serve to entrain new shavings. The chips are pushed inside the digester bypassing the filtration means.

Selon le procédé illustré par la figure 3, la liqueur noire chaude 5 est mélangée avec les copeaux 6 dans un réservoir distinct 3 et pompée à travers l'extrémité inférieure du digesteur 1. Pendant que le pompage se poursuit, le digesteur se remplit d'un mélange de copeaux et de liqueur et toute liqueur en excès commence à circuler et sort à travers les moyens de filtration 2, à la partie supérieure, et elle est renvoyée dans le réservoir 4 de stockage de la liqueur chaude. Le pompage est poursuivi jusqu'à ce que le digesteur soit rempli de copeaux et jusqu'à ce qu'on atteigne un degré convenable de tassage de ces derniers.Ensuite la liqueur noire est déplacée à travers les moyens de filtration, au sommet, au moyen d'un mélange de liqueur noire bouillante et de liqueur blanche et le procédé de cuisson est poursuivi de la manière désirée (voir, par exemple, la demande de brevet suédois publiée N" 82-013.343)
Selon le procédé illustré par la figure 4, l'eau de préhydrolyse à laquelle des produits chimiques ont été ajoutés et les copeaux 6 sont mélangés dans un mélangeur 3 en dehors du digesteur 1 et le mélange est pompé à l'intérieur de ce dernier à travers son fond.Toute eau en excès pendant le remplissage du digesteur est renvoyée à travers les moyens de filtration 2 afin de servir à entrainer de nouveaux copeaux. Apres le remplissage, la cuisson de préhydrolyse est exécutée, l'hydrolysat est retiré et le procédé de cuisson est poursuivi conformément à la séquence désirée.According to the process illustrated in Figure 3, the hot black liquor 5 is mixed with the chips 6 in a separate tank 3 and pumped through the lower end of the digester 1. While the pumping continues, the digester fills with a mixture of shavings and liquor and any excess liquor begins to circulate and leaves through the filtration means 2, at the top, and it is returned to the tank 4 for storing the hot liquor. Pumping is continued until the digester is filled with chips and until a suitable degree of packing of the latter is reached. Then the black liquor is moved through the filtration means, at the top, to the using a mixture of boiling black liquor and white liquor and the cooking process is continued as desired (see, for example, published Swedish patent application No. 82-013.343)
According to the process illustrated in Figure 4, the prehydrolysis water to which chemicals have been added and the chips 6 are mixed in a mixer 3 outside the digester 1 and the mixture is pumped inside the latter at Any excess water during the filling of the digester is returned through the filtration means 2 in order to be used to entrain new shavings. After filling, prehydrolysis cooking is carried out, the hydrolyzate is removed and the cooking process is continued in accordance with the desired sequence.

Le procédé de l'invention convient aussi excellemment aux procédés de cuisson comprenant, en premier stade, un traitement d'absorption ou de chauffage des copeaux à la pression atmosphérique normale. Conformément à la présente invention, ce traitement peut être exécuté dans un réservoir ordinaire à l'extérieur du digesteur afin que seule la cuisson proprement dite à haute température et sous pression élevée reste exécutée dans le digesteur. De cette façon, on peut réduire la durée totale du cycle de cuisson dans le digesteur de prix élevé. The process of the invention is also very suitable for cooking processes comprising, in the first stage, an absorption or heating treatment of the chips at normal atmospheric pressure. According to the present invention, this treatment can be carried out in an ordinary tank outside the digester so that only the actual cooking at high temperature and under high pressure remains carried out in the digester. In this way, the total duration of the cooking cycle can be reduced in the high price digester.

Bien que le procédé de l'invention convienne parfaitement à ces procédés, du genre illustré par les figures 3 et 4, selon lesquels la première opération de cuisson consiste en un traitement avec une solution, dont le dosage quantitatif par charge de cuisson n'est pas nécessairement très précis, l'invention n'est nullement limitée à ces exemples ni aux procédés similaires à ceux de ces exemples. La configuration précise du digesteur1 les dimensions, la qualité ou l'emplacement des moyens de filtration ou de tamisage ainsi que le sens du remplissage ne sont nullement restreints par l'invention. Although the process of the invention is perfectly suited to these processes, of the kind illustrated by FIGS. 3 and 4, according to which the first cooking operation consists of treatment with a solution, the quantitative dosage of which per cooking charge is not not necessarily very precise, the invention is in no way limited to these examples or to methods similar to those of these examples. The precise configuration of the digester, the dimensions, the quality or the location of the filtration or sieving means as well as the direction of filling are in no way restricted by the invention.

Claims

Method for filling a pulp digester with discontinuous operation, according to which the material to be defibrated and liquid are introduced inside this digester, characterized in that the material to be defibrated and the liquid are mixed outside from the digester and introduced as a mixture therein.

2. Method according to claim 1 characterized in that the liquid used is the liquid by which the content of the digester is treated in a first stage of the cooking process.

3. Method according to any one of claims 1, 2 characterized in that most of the amount of material to be defibrated and liquid is introduced below the level of liquid established in the digester.

4. Pulp digester with discontinuous charges, provided with an opening for the introduction of the material to be defibrated inside, with an opening for the introduction of liquid inside, and, in the bottom of this digester, with an opening for extracting the pulp, characterized in that 11 opening for filling with fiber material and the opening for filling with liquid constitute a single filling opening (14) to which a line (13) for introducing into the digester a mixture of material to be defibrated and of the liquid.

5. Digester according to claim 4 characterized in that the filling opening (14) is located below the top of the digester.

6. Digester according to claim 5 characterized in that the filling opening (14) is located below the level of the liquid established in the digester.

7. Digester according to claim 6 characterized in that the filling opening and the opening of the pulp extraction constitute a single opening (14).