FR2741638A1 - CONTINUOUS PROCESS AND INSTALLATION FOR PREPARATION OF A CELLULOSE PASTE - Google Patents
CONTINUOUS PROCESS AND INSTALLATION FOR PREPARATION OF A CELLULOSE PASTE Download PDFInfo
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé et une installation de préparation en continu d'une pâte de cellulose destinée notamment à l'industrie chimique ou papetière à partir d'une matière première constituée par des fibres textiles telles que par exemple les linters de coton, le lin, le chanvre ou le jute. The subject of the present invention is a process and an installation for the continuous preparation of a cellulose pulp intended in particular for the chemical or paper industry from a raw material constituted by textile fibers such as, for example, cotton linters. , flax, hemp or jute.
Par exemple, le procédé et l'installation selon la présente invention permettent la préparation en continu de pâtes de cellulose à dissoudre ou à usages chimiques destinées notamment à la fabrication de viscoses, laques, vernis, éponges, nitrocelluloses. For example, the method and the installation according to the present invention allow the continuous preparation of dissolving cellulose pulps or chemical uses intended in particular for the manufacture of viscoses, lacquers, varnishes, sponges, nitrocellulose.
Généralement, la pâte de cellulose destinée notamment à l'industrie chimique ou papetière est produite à partir d'une matière ligno-cellulosique et, le plus souvent de bois. Generally, cellulose pulp intended in particular for the chemical or paper industry is produced from a lignocellulosic material and, most often wood.
Par ailleurs, la pâte de cellulose peut également être préparée à partir d'une matière première constituée par des fibres textiles telles que par exemple des linters de coton qui permettent d'obtenir des produits possédant d'excellentes propriétés chimiques et mécaniques. In addition, the cellulose pulp can also be prepared from a raw material consisting of textile fibers such as, for example, cotton linters which make it possible to obtain products having excellent chemical and mechanical properties.
Ces caractéristiques sont exigées pour la production par exemple d'un papier de très haute qualité. These characteristics are required for the production for example of a paper of very high quality.
L'invention a pour but de proposer un procédé et une installation de préparation d'une pâte de cellulose destinée notamment à l'industrie chimique ou papetière à partir d'une matière première constituée par des fibres textiles permettant de fabriquer en continu la pâte de cellulose, sans rupture de charge dans la ligne de préparation de ladite pâte et permettant de réduire considérablement la consommation d'énergie, des réactifs chimiques et d'eau habituellement nécessaire pour produire une telle pâte. The aim of the invention is to propose a method and an installation for preparing a cellulose pulp intended in particular for the chemical or paper industry from a raw material constituted by textile fibers making it possible to continuously manufacture the pulp. cellulose, without breaking the load in the preparation line of said pulp and to significantly reduce the energy consumption, chemical reagents and water usually required to produce such a paste.
L'invention a donc pour objet un procédé de préparation en continu d'une pâte de cellulose destinée notamment à l'industrie chimique ou papetière à partir d'une matière première constituée par des fibres textiles, caractérisé en ce que
- on sépare les fibres textiles des corps étrangers tels que les résidus agricoles, les particules métalliques et minérales,
- on réalise une densification des fibres textiles,
- on effectue de manière continue un lessivage et une précoupe des fibres textiles dans une première machine de traitement du type à deux vis corotatives pour l'obtention d'une pâte possédant une siccité comprise entre 25 et 40%,
- on poursuit le lessivage dans une première capacité de latence, le temps de rétention de la pâte dans ladite première capacité de latence étant compris entre 30 et 60 mn,
- on effectue de manière continue un lavage et un blanchiment de la pâte dans une seconde machine de traitement de type à deux vis co-rotatives pour l'obtention d'une pâte lavée et blanchie possédant une siccité comprise entre 25 et 40%,
- on poursuit le blanchiment dans une seconde capacité de latence, le temps de rétention de la pâte dans ladite seconde capacité de latence étant compris entre 60 et 120 mn,
- on dilue la pâte dans un premier bac de dilution pour l'obtention d'une pâte possédant une concentration comprise entre 1,5 et 3%,
- et on réalise un égouttage et un pressage de la pâte à la sortie du premier bac de dilution pour l'obtention d'une pâte possédant une siccité comprise entre 30 et 35. The subject of the invention is therefore a process for the continuous preparation of a cellulose pulp intended in particular for the chemical or paper industry from a raw material constituted by textile fibers, characterized in that
the textile fibers are separated from foreign bodies such as agricultural residues, metallic and mineral particles,
densification of the textile fibers is carried out,
- leaching and precutting of the textile fibers is carried out continuously in a first processing machine of the type with two co-rotating screws to obtain a paste having a dryness of between 25 and 40%,
the leaching is continued in a first latency capacity, the retention time of the dough in said first latency capacity being between 30 and 60 min,
washing and bleaching of the dough are continuously carried out in a second co-rotating two screw machine for obtaining a washed and bleached dough having a dryness of between 25 and 40%,
the bleaching is continued in a second latency capacity, the retention time of the dough in said second latency capacity being between 60 and 120 minutes,
the dough is diluted in a first dilution tank to obtain a dough having a concentration of between 1.5 and 3%,
and the dough is dewatered and pressed at the outlet of the first dilution tank to obtain a dough having a dryness of between 30 and 35.
L'invention a également pour objet une installation de préparation en continu d'une pâte de cellulose destinée notamment à l'industrie chimique ou papetière à partir d'une matière première constituée par des fibres textiles, caractérisée en ce qu'elle comprend
- des moyens pneumatiques de transport des fibres textiles,
- des moyens de séparation des fibres textiles et des corps étrangers tels que les résidus agricoles, les particules métalliques et minérales,
- un densifieur des fibres textiles,
- des moyens d'extraction et de filtration de l'air poussiéreux des moyens pneumatiques de transport des fibres textiles,
- une première machine de traitement du type à deux vis co-rotatives pour effectuer de manière continue un lessivage et une précoupe des fibres textiles et obtenir une pâte possédant une siccité comprise entre 25 et 40%,
- des moyens de transport de la pâte à une température correspondant à sa température de sortie de ladite première machine de traitement,
- une première capacité de latence pour poursuivre le lessivage de la pâte, le temps de rétention de la pâte dans ladite première capacité de latence étant compris entre 30 et 60mn,
- une seconde machine de traitement du type à deux vis co-rotatives pour effectuer de manière continue un lavage et un blanchiment de la pâte et obtenir une pâte lavée et blanchie possédant une siccité comprise entre 25 et 40%,
- des moyens de transport de la pâte blanchie et lavée,
- une seconde capacité de latence pour poursuivre le blanchiment de la pâte, le temps de rétention de la pâte dans ladite seconde capacité de latence étant compris entre 60 et 120mn,
- un premier bac de dilution de la pâte muni d'un agitateur pour obtenir une pâte possédant une concentration comprise entre 1,5 et 3W,
- et une presse à vis pour effectuer un égouttage et un pressage de la pâte et obtenir une pâte possédant une siccité comprise entre 30 et 35%.The invention also relates to an installation for continuous preparation of a cellulose pulp intended in particular for the chemical or paper industry from a raw material constituted by textile fibers, characterized in that it comprises
pneumatic means for transporting textile fibers,
means for separating textile fibers and foreign bodies such as agricultural residues, metal and mineral particles,
- a densifier of textile fibers,
means for extracting and filtering dusty air from pneumatic means for transporting textile fibers,
a first co-rotating two-screw type processing machine for continuously leaching and cutting the textile fibers and obtaining a paste having a dryness of between 25 and 40%,
means for transporting the dough at a temperature corresponding to its outlet temperature of said first treatment machine,
a first latency capacity for continuing the leaching of the dough, the retention time of the dough in said first latency capacity being between 30 and 60 minutes,
a second co-rotating screw type processing machine for continuously washing and bleaching the dough and obtaining a washed and bleached dough having a dryness of between 25 and 40%,
means of transporting the bleached and washed pulp,
a second latency capacity for continuing the bleaching of the dough, the retention time of the dough in said second latency capacity being between 60 and 120 min,
a first dough dilution tank equipped with an agitator to obtain a dough having a concentration of between 1.5 and 3W,
- And a screw press to perform a drip and a pressing of the dough and obtain a dough with a dryness of between 30 and 35%.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation de préparation en continu d'une pâte de cellulose, conforme à l'invention,
- la Fig. 2 est une vue en coupe dans un plan vertical passant par l'axe d'une vis de la première machine de traitement,
- la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2,
- la Fig. 4 est une vue en coupe dans un plan vertical passant par l'axe d'une vis de la seconde machine de traitement,
- la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la Fig.4.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description, made with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a schematic view of an installation for continuous preparation of a cellulose pulp, according to the invention,
FIG. 2 is a sectional view in a vertical plane passing through the axis of a screw of the first processing machine,
FIG. 3 is a sectional view along the line 3-3 of FIG. 2
FIG. 4 is a sectional view in a vertical plane passing through the axis of a screw of the second processing machine,
FIG. 5 is a sectional view along line 5-5 of FIG.
L'installation représentée schématiquement à la Fig. 1 comporte en série des moyens 1 d'ouverture des balles et d'épuration des fibres textiles constituées par exemple par des linters de coton, du lin, du chanvre ou du jute. The installation shown schematically in FIG. 1 comprises in series means 1 for opening bales and purification of textile fibers consisting for example of cotton linters, linen, hemp or jute.
Les fibres textiles ainsi épurées sont transportées, par un système de transport pneumatique comprenant un ventilateur 2, à travers successivement un condenseur 3, un système de pesée 4, des moyens 5 de séparation des fibres textiles et des particules métalliques et un densifieur 6 desdites fibres textiles permettant d'assurer une densité constante et un débit régulier et contrôlé de ces fibres textiles en vue de pouvoir alimenter la première machine de traitement 10 située en aval dudit densifieur 6. The textile fibers thus purified are conveyed, by a pneumatic conveying system comprising a fan 2, successively through a condenser 3, a weighing system 4, means 5 for separating the textile fibers and metal particles and a densifier 6 of said fibers textiles to ensure a constant density and a controlled and regular flow of these textile fibers to be able to feed the first processing machine 10 downstream of said densifier 6.
L'installation comporte également entre les moyens 5 de séparation des fibres textiles et des particules métalliques et le densifieur 6, un second ventilateur 7 de transport de ces fibres textiles et un ventilateur 8 d'extraction de l'air poussiéreux relié à une unité 9 de filtration de cet air. The installation also comprises between the means 5 for separating textile fibers and metal particles and the densifier 6, a second fan 7 for transporting these textile fibers and a fan 8 for extracting dusty air connected to a unit 9 filtration of this air.
Comme représenté sur les Figs. 2 et 3, la première machine de traitement 10 comprend deux vis 11 et 12 entraînées en rotation autour de leurs axes par un moteur et un réducteur, non représentés, à l'intérieur d'une enceinte allongée formant un fourreau 15 qui les enveloppe. As shown in Figs. 2 and 3, the first processing machine 10 comprises two screws 11 and 12 driven in rotation about their axes by a motor and a reducer, not shown, inside an elongated enclosure forming a sleeve 15 which surrounds them.
Les vis 11 et 12 sont munies de filets hélicoïdaux qui engrènent les uns dans les autres et la paroi interne du fourreau 15 forme deux lobes cylindriques sécants de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur des filets. The screws 11 and 12 are provided with helical threads which mesh with each other and the inner wall of the sheath 15 forms two intersecting cylindrical lobes of inner diameter slightly greater than the outer diameter of the threads.
Ces filets sont imbriqués les uns dans les autres et les deux vis 11 et 12 sont entraînées à la même vitesse de rotation et dans le même sens de telle sorte que les deux vis sont identiques, les filets étant simplement décalés les uns par rapport aux autres. These threads are nested within each other and the two screws 11 and 12 are driven at the same rotation speed and in the same direction so that the two screws are identical, the threads being simply offset with respect to each other. .
Les vis 11 et 12 sont avantageusement constituées d'arbres cannelés respectivement 16 et 17 (Fig. 3) sur lesquels sont empilés des tronçons de vis. The screws 11 and 12 advantageously consist of splined shafts 16 and 17 respectively (FIG 3) on which screw sections are stacked.
L'alésage intérieur de ces tronçons de vis est muni de cannelures correspondant à celles de l'arbre et la partie extérieure est munie de filets hélicoïdaux dont le pas diffère selon le tronçon considéré pour le traitement et le transport de la matière. The inner bore of these screw sections is provided with grooves corresponding to those of the shaft and the outer portion is provided with helical threads whose pitch differs according to the section considered for the treatment and transport of the material.
On peut ainsi disposé d'un assez grand nombre de tronçons permettant de faire varier le pas, la profondeur, le nombre de filets et la longueur de chaque zone. It is thus possible to have a large number of sections to vary the pitch, the depth, the number of nets and the length of each zone.
Ainsi, la première machine de traitement 10 comprend en continu, de l'amont à l'aval dans le sens de transport, respectivement
- une zone A d'alimentation des fibres textiles possédant une siccité comprise entre 92 et 95% et de mélange desdites fibres textiles avec de l'eau injectée au début de cette zone A,
- une zone B de compression avec récupération des effluents à la fin de cette zone B,
- une première zone C de mélange et de cisaillement,
- une zone D de convoyage et de traitement avec introduction, au début de cette zone, des réactifs de lessivage et d'eau de dilution,
- une seconde zone E de mélange et de cisaillement,
- et une zone F de transport et d'évacuation de la pâte.Thus, the first processing machine 10 comprises continuously, from upstream to downstream in the direction of transport, respectively
a zone A for supplying textile fibers having a dryness of between 92 and 95% and mixing said textile fibers with water injected at the beginning of this zone A,
a compression zone B with effluent recovery at the end of this zone B,
a first zone C of mixing and shearing,
a zone D for conveying and treating with introduction, at the beginning of this zone, of leaching reagents and dilution water,
a second zone E of mixing and shearing,
and a zone F for transporting and discharging the dough.
Dans la zone A d'alimentation et de mélange, le fourreau 15 est percée d'un orifice d'alimentation 10 surmontée d'une trémie 19 reliée à la sortie du densifieur 6 et une canalisation 13 d'alimentation en eau de récupération ou en eau claire. In the feeding and mixing zone A, the sleeve 15 is pierced with a feed orifice 10 surmounted by a hopper 19 connected to the outlet of the densifier 6 and a pipe 13 for supplying the recovery water or clear water.
Dans cette zone, les vis 11 et 12 sont munies de filets 20 à pas large et à section réduite, afin d'assurer le transport des produits par cet orifice 18 qui s'ouvre largement sur les deux vis 11 et 12 et de répartir lesdits produits dans les filets 20. In this zone, the screws 11 and 12 are provided with threads 20 with a small pitch and reduced section, in order to ensure the transport of the products through this orifice 18 which opens widely over the two screws 11 and 12 and to distribute said produced in fillets 20.
Les fibres textiles et l'eau sont immédiatement transportées vers l'aval de la machine de trai tement 10 et mélangées par rotation et engrènement desdites vis 11 et 12. The textile fibers and the water are immediately conveyed downstream of the processing machine 10 and mixed by rotation and meshing of said screws 11 and 12.
Dans la zone B, les vis 11 et 12 comportent des filets 21 à pas resserrés et à section plus épaisse de la sorte qu'au mélange des produits va s'ajouter une compression de ceux-ci. In zone B, the screws 11 and 12 comprise threads 21 with narrow pitch and thicker section so that the mixture of products will be added compression of these.
A la fin de cette zone B, où la compression est maximale, les effluents de lavage sont évacués au moyen de filtres 15a judicieusement placés dans le fourreau 15. At the end of this zone B, where the compression is maximal, the washing effluents are evacuated by means of filters 15a judiciously placed in the sheath 15.
La matière passe ensuite dans la première zone C de mélange et de cisaillement. The material then passes into the first mixing and shearing zone C.
A cet effet, la zone C est munie de filets hélicoïdaux 22 dont le sens d'enroulement est inversé par rapport à celui assurant le transfert de la matière dans la machine de traitement 10. For this purpose, the zone C is provided with helical threads 22 whose direction of winding is reversed with respect to that ensuring the transfer of the material in the processing machine 10.
Dans ces filets 22 sont ménagées des ouvertures 23 qui s'étendent radialement depuis le noyau de chaque vis 11 et 12 jusqu'à la périphérie des filets et qui sont en outre régulièrement réparties autour de l'axe. In these threads 22 are formed openings 23 which extend radially from the core of each screw 11 and 12 to the periphery of the threads and which are furthermore regularly distributed around the axis.
Les vis 11 et 12 sont calées de façon que deux ouvertures 23 viennent périodiquement en coïncidence dans la zone centrale d'engrènement. The screws 11 and 12 are wedged so that two openings 23 come periodically in coincidence in the central meshing zone.
De la sorte, on contrôle le passage du débit de matière vers l'aval ce qui détermine un freinage dans cette zone C, et un effet de compression à l'amont. In this way, it controls the passage of material flow downstream which determines a braking in this area C, and a compression effect upstream.
Par ailleurs, il s'ensuit un important cisaillement de la matière qui homogénéise le mélange, améliore l'imprégnation des fibres textiles par l'eau et qui constitue également une première phase de défilage et de coupe des fibres textiles. Furthermore, it results in a large shear material that homogenizes the mixture, improves the impregnation of textile fibers with water and which is also a first phase of scrolling and cutting textile fibers.
De plus, ces opérations de cisaillement et de malaxage dans la zone C ainsi d'ailleurs, bien qu'à un degré moindre, dans la zone B, entraîne un échauffement de la matière, une partie importante du travail mécanique étant convertie en énergie thermique. In addition, these shearing and kneading operations in zone C as well, though to a lesser degree, in zone B, lead to a heating of the material, a large part of mechanical work being converted into thermal energy. .
De ce fait, à l'issu de son passage dans la zone C, sans apport extérieur de chaleur, la matière est portée à une température qui la rend apte à subir l'opération de traitement dans la zone suivante. Therefore, at the end of its passage in zone C, without external heat input, the material is brought to a temperature that makes it able to undergo the treatment operation in the next zone.
La zone D de convoyage et de traitement est munie de filets 24 dont le pas et l'épaisseur ont des caractéristiques voisines de celles de la zone B. The conveying and treatment zone D is provided with threads 24 whose pitch and thickness have characteristics close to those of zone B.
Au début de la zone D, le fourreau 15 est muni d'une ouverture 25 raccordée à deux tuyauteries respectivement 26a et 26b d'arrivée des réactifs de lessivage et de l'eau de dilution. At the beginning of the zone D, the sheath 15 is provided with an opening 25 connected to two pipes respectively 26a and 26b of arrival of the leaching reagents and the dilution water.
Les réactifs de lessivage sont constitués notamment par une solution de soude caustique dont le débit correspond à une valeur comprise entre 2 et 5% de produit réactif par rapport à la matière première. The leaching reagents consist in particular of a solution of caustic soda whose flow corresponds to a value of between 2 and 5% of reactive product relative to the raw material.
Les canalisations 26a et 26b sont munies chacune d'une pompe doseuse, respectivement 27a et 27b. The pipes 26a and 26b are each provided with a dosing pump, respectively 27a and 27b.
Tout le long de la zone D, les fibres textiles sont brassées et mélangées à ces réactifs afin d'assurer cette étape de lessivage. All along the zone D, the textile fibers are brewed and mixed with these reagents to ensure this leaching step.
La machine de traitement du type à deux vis co-rotatives est particulièrement bien adaptée pour réaliser cette opération. The processing machine of the co-rotating two screw type is particularly well suited to perform this operation.
En effet, du fait de la rotation des vis dans le même sens, il se produit un retournement de la matière dans la zone d'interpénétration des filets qui est particulièrement efficace quant à son malaxage, ce qui permet de réaliser un mélange intime des réactifs et des fibres textiles qui ont été dans les zones en amont imprégnées d'eau. Indeed, because of the rotation of the screws in the same direction, there is a reversal of the material in the interpenetration zone of the nets which is particularly effective in its mixing, which allows for an intimate mixing reagents and textile fibers that have been in upstream areas impregnated with water.
De la sorte, on obtient une meilleure utilisation des réactifs ce qui se traduit, d'une part, par une économie de ceux-ci, et d'autre part, par une ré duction dans les phases ultérieures de l'eau de lavage et donc des effluents à traiter. In this way, a better use of the reagents is obtained, which results, on the one hand, in a saving thereof, and, on the other hand, in a reduction in the subsequent phases of the washing water and therefore effluents to be treated.
La zone D de convoyage et de traitement est suivie d'une seconde zone E de mélange et de cisaillement qui est constituée, comme la zone C, de filets hélicoïdaux 30 d'enroulement opposés à celui d'avance de la matière, ou contre-filets et comportant également des fenêtres de passage 31. The conveying and treatment zone D is followed by a second zone E of mixing and shearing which consists, like zone C, of helical threads 30 of winding opposed to that in advance of the material, or counter nets and also having passage windows 31.
Les phénomènes physiques et thermiques, ainsi que les fonctions réalisées dans cette zone E sont semblables à ceux réalisés dans la zone C, c'est à dire un cisaillement et un malaxage important, ainsi qu'un défilage et une coupe des fibres textiles. The physical and thermal phenomena, as well as the functions performed in this zone E are similar to those carried out in zone C, ie a high shearing and kneading, as well as a scrolling and cutting of the textile fibers.
La dernière zone F comporte des filets 32 dont le pas et l'épaisseur sont similaires à ceux de la zone D. The last zone F has threads 32 whose pitch and thickness are similar to those of zone D.
La réaction de lessivage se poursuit durant l'écoulement de la matière, dans cette zone F qui, de plus, assure le transfert vers l'orifice de sortie 33 constituée par une ouverture à l'extrémité avale du fourreau 15. The leaching reaction continues during the flow of the material, in this zone F which, moreover, transfers to the outlet orifice 33 constituted by an opening at the downstream end of the sheath 15.
A la sortie de la première machine de traitement 10, la pâte possède une siccité comprise entre 25 et 40%. At the outlet of the first processing machine 10, the dough has a dryness of between 25 and 40%.
La pâte blanchie sortant de la première machine de traitement 10 est déversée dans des moyens 34 de transport constitués, par exemple par un élévateur à vis, qui maintient ladite pâte blanchie à une température correspondant à sa température de sortie de la première machine de traitement 10. The bleached pulp leaving the first processing machine 10 is poured into transport means 34 consisting of, for example, a screw elevator, which keeps said bleached pulp at a temperature corresponding to its outlet temperature of the first treatment machine 10. .
Cette pâte est ainsi transportée dans une capacité de latence 35 qui a pour rôle essentiel la poursuite de la réaction de lessivage. This paste is thus transported in a latency capacity which has the essential role of continuing the leaching reaction.
Le temps de rétention de la pâte dans la capacité de latence 35 est compris entre 30 et 60 mn. The retention time of the dough in the latency capacity is between 30 and 60 minutes.
A la sortie de cette capacité de latence 35, la pâte est déversée dans une seconde machine de traitement 40. At the exit of this latency capacity 35, the dough is poured into a second processing machine 40.
Cette seconde machine de traitement 40 (Figs. This second processing machine 40 (Figs.
4 et 5) est dans sa conception générale similaire à la première machine de traitement 10.4 and 5) is in its general design similar to the first processing machine 10.
Elle comprend au moins deux vis 41 et 42 entraînées en rotation autour de leurs axes par un moteur et un réducteur non représentés, à l'intérieur d'une enceinte allongée formant un fourreau 45 qui les enveloppe. It comprises at least two screws 41 and 42 driven in rotation about their axes by a motor and a reducer not shown, inside an elongated enclosure forming a sleeve 45 which surrounds them.
Les vis 41 et 42 sont munies de filets hélicoïdaux qui engrènent les uns dans les autres et la paroi interne du fourreau 45 forme deux lobes cylindriques sécants de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur des filets. The screws 41 and 42 are provided with helical threads that mesh with each other and the inner wall of the sleeve 45 forms two intersecting cylindrical lobes with an inside diameter slightly greater than the outside diameter of the threads.
Les filets sont imbriqués les uns dans les autres et les deux vis 41 et 42 sont entraînées à la même vitesse de rotation et dans le même sens de telle sorte que ces deux vis 41 et 42 sont identiques, les filets étant simplement décalés les uns par rapport aux autres. The threads are nested within each other and the two screws 41 and 42 are driven at the same speed of rotation and in the same direction so that these two screws 41 and 42 are identical, the threads being simply offset by compared to others.
Cette seconde machine de traitement 40 comprend en continu, de l'amont à l'aval dans le sens de transport, respectivement
- une zone G d'alimentation de la pâte blanchie provenant de la capacité de latence 35 et de mélange de ladite pâte avec de l'eau injectée au début de cette zone,
- une succession de zones H1, H2, H3 et H4 de compression, de cisaillement et de traitement de la pâte,
- et une zone J de transport et d'évacuation de ladite pâte après traitement.This second processing machine 40 comprises continuously, from upstream to downstream in the direction of transport, respectively
a zone G feeding the bleached pulp from the latency capacity 35 and mixing said paste with water injected at the beginning of this zone,
a succession of zones H1, H2, H3 and H4 for compressing, shearing and treating the pulp,
and a zone J for transporting and discharging said paste after treatment.
Dans la première zone G, le fourreau 45 est percé d'un orifice d'introduction 46 surmonté d'une trémie 46a d'amenée des produits. In the first zone G, the sleeve 45 is pierced with an introduction orifice 46 surmounted by a hopper 46a for feeding the products.
A cet effet, la trémie 46a est reliée à la sortie de la capacité de latence 35 et à une canalisation 43 d'alimentation en eau de récupération ou en eau claire. For this purpose, the hopper 46a is connected to the output of the latency capacity 35 and to a pipe 43 for supplying recovery water or clear water.
Dans cette zone G, les vis 41 et 42 sont munies de filets 47 à pas large et à section réduite pour assurer le transfert des produits introduits par l'orifice 46 qui s'ouvre largement sur les deux vis 41 et 42 afin de répartir la matière dans les filets. In this zone G, the screws 41 and 42 are provided with threads 47 with a large pitch and with a reduced cross-section to ensure the transfer of the products introduced through the orifice 46 which opens widely over the two screws 41 and 42 so as to distribute the matter in the nets.
La pâte et cette première fraction d'eau de lavage sont dont immédiatement transportées vers l'aval de la machine de traitement 40 et mélangées par l'effet de rotation et d'engrènement des vis 41 et 42. The pulp and this first fraction of washing water are immediately transported downstream of the processing machine 40 and mixed by the effect of rotation and engagement of the screws 41 and 42.
Ensuite, la matière passe dans la première zone H1, de compressions de cisaillement et de traitement de la pâte. Then, the material passes into the first zone H1, shear compressions and pulp processing.
La première zone H1 comporte un premier élément de zone H11 de compression et de lavage et un deuxième élément de zone H12 de freinage et de cisaillement. The first zone H1 comprises a first zone element H11 for compression and washing and a second zone element H12 for braking and shearing.
Dans l'élément de zone H11, les vis 41 et 42 comprennent des filets 48 à pas resserré et à section plus épaisse que celle des filets 47 de la zone G. In the zone element H11, the screws 41 and 42 comprise threads 48 with a smaller pitch and a thicker section than the threads 47 of the zone G.
De la sorte, au mélange des produits va s'ajouter une compression de la pâte. De ce fait, tout le long de l'élément de zone H11, la pâte est brassée et mélangée à l'eau de lavage introduite dans la trémie d'alimentation 46a afin d'éliminer les réactifs résiduels et les produits provenant de l'action des réactifs sur la pâte. In this way, to the mixture of products will be added a compression of the dough. Therefore, all along the zone element H11, the dough is stirred and mixed with the wash water introduced into the feed hopper 46a to remove the residual reagents and products from the action. reagents on the dough.
A la fin de l'élément de zone H11, où la compression est maximale, les effluents de lavage sont évacués au moyen de filtres 53 judicieusement placés dans le fourreau 45. At the end of the zone element H11, where the compression is maximum, the washing effluents are discharged by means of filters 53 suitably placed in the sleeve 45.
L'élément de zone H12 est muni de filets 49 dont le sens d'enroulement est inversé par rapport à celui assurant le transfert de la pâte dans la machine de traitement 40. The zone element H12 is provided with threads 49 whose winding direction is reversed with respect to that ensuring the transfer of the dough into the processing machine 40.
Dans ces filets 49 sont ménagées des ouvertures 50 qui s'étendent radialement depuis le noyau de chaque vis 41 et 42 jusqu'à la périphérie des filets et sont en outre régulièrement réparties autour de l'axe. In these threads 49 are formed openings 50 which extend radially from the core of each screw 41 and 42 to the periphery of the threads and are furthermore regularly distributed around the axis.
Les vis 41 et 42 sont calées de façon que deux ouvertures 50 viennent périodiquement en coïncidence dans la zone centrale d'engrènement
De la sorte, on contrôle le passage du débit de pâte vers l'aval, ce qui détermine un freinage dans cet élément de zone H12 et un effet de compression à l'amont. The screws 41 and 42 are wedged so that two openings 50 come into coincidence periodically in the central meshing zone.
In this way, it controls the passage of the pulp flow downstream, which determines a braking in this zone element H12 and a compression effect upstream.
Par ailleurs, il s'ensuit un important cisaillement de la pâte et une homogénéisation de celleci. Moreover, it follows a large shearing of the dough and a homogenization thereof.
Après la première zone H1, la pâte passe dans une seconde zone H2 de compression, de cisaillement et de traitement identique à ladite première zone H1 et qui comprend, d'une part, un premier élément de zone H21 de compression et, d'autre part, un second élément de zone
H22 de cisaillement.After the first zone H1, the paste passes into a second zone H2 of compression, shear and treatment identical to said first zone H1 and which comprises, on the one hand, a first compression zone element H21 and, on the other hand, a second zone element
H22 shear.
Le premier élément de zone H21 est identique au premier élément de zone H11 et comporte des filets 48 à pas resserré et le second élément de zone H22 est identique au second élément de zone H11 et comporte des filets 49 dont le sens d'enroulement est inversé par rapport à celui assurant le transfert de la pâte dans la machine de traitement 40. The first zone element H21 is identical to the first zone element H11 and comprises threads 48 with a narrow pitch and the second zone element H22 is identical to the second zone element H11 and comprises threads 49 whose winding direction is inverted relative to that ensuring the transfer of the dough in the processing machine 40.
Dans ces filets 49 sont ménagées des ouvertures 50 qui s'étendent radialement depuis le noyau de chaque vis 41 et 42 jusqu'à la périphérie des filets. In these threads 49 are formed openings 50 which extend radially from the core of each screw 41 and 42 to the periphery of the threads.
Au début du premier élément de zone H21, le fourreau 45 est raccordé à une tuyauterie 52 d'alimenta tion en eau de lavage. At the beginning of the first zone element H21, the sleeve 45 is connected to a pipe 52 for supplying washing water.
De ce fait, tout le long du premier élément de zone H21, la pâte est brassée et mélangée à l'eau de dilution afin d'éliminer les réactifs résiduels et les produits provenant de l'action des réactifs sur la pâte. Therefore, all along the first zone element H21, the pulp is stirred and mixed with the dilution water to remove residual reagents and products from the action of the reactants on the pulp.
A la fin de ce premier élément de zone H22, où la compression est maximale, les effluents de lavage sont évacués au moyen de filtres 53 judicieusement placés dans le fourreau 45. At the end of this first zone element H22, where the compression is maximum, the washing effluents are evacuated by means of filters 53 judiciously placed in the sleeve 45.
La troisième zone H3 de compression, de cisaillement et de traitement est identique au deux première zones respectivement H1 et H2 et comprend, d'une part, un premier élément de zone H31 de compression et, d'autre part, un second élément H32 de cisaillement. The third compression, shear and treatment zone H3 is identical to the first two zones H1 and H2 respectively and comprises, on the one hand, a first compression zone element H31 and, on the other hand, a second element H32 of shear.
Dans le premier élément de zone H31, les vis 41 et 42 comportent des filets 48 à pas resserré et dans le second élément de zone H32, les vis 41 et 42 sont munies de filets 49 dont le sens d'enroulement est inversé par rapport à celui assurant le transfert de la matière dans la machine de traitement 40. In the first zone element H31, the screws 41 and 42 comprise threads 48 with a narrow pitch and in the second zone element H32, the screws 41 and 42 are provided with threads 49 whose winding direction is reversed with respect to that ensuring the transfer of the material in the processing machine 40.
Dans ces filets 49 sont ménagées des ouvertures 50 qui s'étendent radialement depuis le noyau de chaque vis 41 et 42 jusqu'à la périphérie des filets. In these threads 49 are formed openings 50 which extend radially from the core of each screw 41 and 42 to the periphery of the threads.
Au début du premier élément de zone H31, le fourreau 45 est également raccordé à une tuyauterie 52 d'alimentation en eau de dilution. De ce fait, tout le long de l'élément de zone H31, la pâte est brassée et mélangée à 1 'eau de dilution afin d'éliminer les réactifs résiduels et les produits provenant des réactifs sur la pâte. At the beginning of the first zone element H31, the sleeve 45 is also connected to a pipe 52 for supplying dilution water. As a result, all along the zone element H31 the dough is brewed and mixed with the dilution water to remove residual reagents and products from the reactants on the dough.
A la sortie du premier élément de zone H31, où la compression est maximale, les effluents de lavage sont évacués au moyen de filtres 53 judicieusement placés dans le fourreau 45. At the outlet of the first zone element H31, where the compression is maximum, the washing effluents are discharged by means of filters 53 suitably placed in the sleeve 45.
La quatrième zone H4 de compression, de cisaillement et de traitement comprend, d'une part, un premier élément de zone H41 de compression et, d'autre part, un second élément de zone H42 de cisaillement. The fourth compression, shear, and processing zone H4 comprises, on the one hand, a first compression zone element H41 and, on the other hand, a second shear zone element H42.
Dans le premier élément de zone H41 identique aux premiers éléments de zones H11, H21 et H31, les vis 41 et 42 comportent des filets 48 à pas resserré. Le second élément de zone H42 est identique aux seconds éléments de zones H12, H22 et H32 et comporte des filets 49 dont le sens d'enroulement est inversé par rapport à celui assurant le transfert de la pâte dans la machine de traitement 40. In the first zone element H41 identical to the first zone elements H11, H21 and H31, the screws 41 and 42 comprise threads 48 with a narrow pitch. The second zone element H42 is identical to the second zone elements H12, H22 and H32 and has threads 49 whose winding direction is reversed with respect to that ensuring the transfer of the paste in the processing machine 40.
Dans ces filets 49 sont ménagées des ouvertures 50 qui s'étendent radialement depuis le noyau de chaque vis 41 et 42 jusqu'à la périphérie des filets. In these threads 49 are formed openings 50 which extend radially from the core of each screw 41 and 42 to the periphery of the threads.
Au début du premier élément de zone H41 de la zone H4, le fourreau 45 est raccordé à une tuyauterie 54 qui est elle même raccordée à trois canalisations respectivement 55a, 55b et 55c (Fig. 1) d'alimentation simultanée d'eau de dilution, d'une solution de soude caustique dont le débit correspond à une valeur comprise entre 0,5 et 2k de produit réactif par rapport à la matière première et d'une solution de péroxyde d'hydrogène dont le débit correspond à une valeur comprise entre 2 et 6% de produit actif par rapport à la matière première. At the beginning of the first zone element H41 of the zone H4, the sleeve 45 is connected to a pipe 54 which is itself connected to three pipes 55a, 55b and 55c respectively (FIG.1) for the simultaneous supply of dilution water , a solution of caustic soda whose flow corresponds to a value between 0.5 and 2k of reactive product relative to the raw material and a solution of hydrogen peroxide whose flow corresponds to a value between 2 and 6% of active product relative to the raw material.
De ce fait, tout au long de la zone H4, la pâte est brassée et mélangée à ces réactifs de blanchiment afin d'assurer cette étape primordiale dans la fabrication de la pâte de cellulose. Therefore, throughout the zone H4, the dough is brewed and mixed with these bleaching reagents to ensure this essential step in the manufacture of cellulose pulp.
La machine de traitement de type à deux vis co-rotatives est particulièrement bien adaptée pour réaliser cette opération. The co-rotating two screw type processing machine is particularly well suited to perform this operation.
En effet, du fait de la rotation des vis dans le même sens, il se produit un retournement de la matière dans la zone d'interpénétration des filets qui est particulièrement efficace quant à son malaxage qui permet de réaliser un mélange intime de la pâte et des réactifs. Indeed, because of the rotation of the screws in the same direction, there is a reversal of the material in the interpenetration zone nets which is particularly effective in its mixing which allows for an intimate mixture of the dough and reagents.
Ainsi, on obtient une meilleure action des réactifs, ce qui se traduit, d'une part, par une économie de ceux-ci, et d'autre part, par une réduction dans les phases ultérieures de l'eau de lavage et donc des effluents à traiter. Thus, a better action of the reagents is obtained, which results, on the one hand, in an economy thereof, and on the other hand, in a reduction in the subsequent phases of the wash water and therefore effluents to be treated.
La dernière zone J de la seconde machine de traitement 40 est une zone de transport et d'évacuation de la pâte dans un convoyeur 60 constitué par exemple par un élévateur à vis (Fig. 1). The last zone J of the second processing machine 40 is a zone for transporting and discharging the dough in a conveyor 60 constituted for example by a screw elevator (FIG.
A la sortie de la seconde machine de traitement 40, la pâte a une siccité comprise entre 25 et 40%. At the outlet of the second processing machine 40, the dough has a dryness of between 25 and 40%.
Comme représenté à la Fig. 1, le convoyeur 60 transporte la pâte dans une seconde capacité de latence 61. As shown in FIG. 1, the conveyor 60 transports the paste in a second latency capacity 61.
Cette seconde capacité de latence 61 a pour rôle essentiel la poursuite de la réaction de blanchiment et le temps de rétention de cette pâte dans ladite seconde capacité de latence 60 est compris entre 60 et 120mn. This second latency capacity 61 has the essential role of continuing the whitening reaction and the retention time of this paste in said second latency capacity 60 is between 60 and 120 minutes.
Ensuite, la pâte est versée dans un bac de dilution 62 muni d'un agitateur 63. Then, the paste is poured into a dilution tank 62 equipped with a stirrer 63.
Ce bac de dilution 62 est alimenté par une canalisation 64 en eau recylé nécessaire à la dilution de la pâte, dont la concentration à la sortie dudit bac de dilution 62 est comprise entre 1 et 3%. This dilution tank 62 is supplied by a line 64 of recylated water necessary for the dilution of the dough, whose concentration at the outlet of said dilution tank 62 is between 1 and 3%.
La pâte ainsi diluée est transférée par une pompe 65 en direction d'une presse à vis 66 qui assure l'égouttage et le pressage de la pâte pour obtenir une pâte avec une siccité comprise entre 30 et 35. The thus-diluted dough is transferred by a pump 65 to a screw press 66 which drains and presses the dough to obtain a dough with a dryness of between 30 and 35.
Les effluents provenant de la presse à vis 66 sont récupérés par une canalisation 67 dans un cuvier 68 d'où une partie peut être recyclée dans les machines de traitement 10 et 40. The effluents from the screw press 66 are recovered by a pipe 67 in a vat 68 from which a portion can be recycled in the processing machines 10 and 40.
Selon une variante, la pâte égouttée et pressée sortant de la presse à vis 66 est transferée dans un second bac de dilution 69 muni d'un agitateur 70 et qui est alimenté en eau recyclée par une canalisation 71 pour la dilution de la pâte dont la concentration est comprise, à la sortie dudit second bac de dilution 69, entre 3 et 5%. According to one variant, the dough drained and pressed out of the screw press 66 is transferred to a second dilution tank 69 equipped with a stirrer 70 and which is supplied with recycled water via a pipe 71 for the dilution of the dough whose concentration is included, at the outlet of said second dilution tank 69, between 3 and 5%.
Selon encore une autre variante, la pâte est ensuite pompée au moyen d'une pompe de transfert 72 en direction d'un cuvier 73 dit de stockage comprenant un agitateur 74 destiné à assurer le maintien en suspension des fibres. According to yet another variant, the pulp is then pumped by means of a transfer pump 72 towards a tank 73 said storage comprising an agitator 74 for ensuring the suspension suspension of the fibers.
A titre indicatif, les propriétés physiques et papetières de la pâte obtenue avec le procédé et l'installation selon l'invention à partir d'une qualité de linter de coton provenant d'Asie Centrale sont les suivantes - Propriétés Physiques
- Blancheur : 85% ISO
- Longueur moyenne des fibres comprise entre 1,5 et 6mm
- Taux d'impureté . inférieur à 3,5mm2/m2
- Taux d'alfa cellulose : supérieur ou égal à 98%
- Degré de polymérisation variable entre 650 et 3000
en fonction des conditions de traitement.As an indication, the physical and papermaking properties of the paste obtained with the process and the installation according to the invention from a cotton linter quality originating from Central Asia are the following: - Physical Properties
- Whiteness: 85% ISO
- average fiber length between 1.5 and 6mm
- Impurity rate. less than 3,5mm2 / m2
- Alfa cellulose content: greater than or equal to 98%
- Variable degree of polymerization between 650 and 3000
depending on the treatment conditions.
- Propriétés panetières
- Panet Properties
<tb> Indice <SEP> de <SEP> Grammage <SEP> Résistance <SEP> Porosité <SEP> Résistance
<tb> raffinage <SEP> gr/m2 <SEP> à <SEP> la <SEP> trac- <SEP> CHEF- <SEP> à <SEP> la <SEP> déchi
<tb> <SEP> OSR <SEP> tion <SEP> : <SEP> daN <SEP> FIELD <SEP> rure <SEP> : <SEP> mN
<tb> <SEP> SU
<tb> <SEP> 33 <SEP> 70 <SEP> 6,5 <SEP> 315 <SEP> 679
<tb> <SEP> 60 <SEP> 70 <SEP> 7,5 <SEP> 24 <SEP> 850
<tb>
Les analyses ont été effectuées à partir de pâtes préalablement raffinées à l'aide d'un appareil du type "PILE VALLEY11. <tb><SEP> Index <SEP> Weight <SEP> Resistance <SEP> Porosity <SEP> Resistance
<tb> refining <SEP> gr / m2 <SEP> to <SEP> the <SEP> trac- <SEP> CHEF- <SEP> to <SEP> the <SEP> tear
<tb><SEP> OSR <SEP> tion <SEP>: <SEP> daN <SEP> FIELD <SEP> rure <SEP>: <SEP> mN
<tb><SEP> SU
<tb><SEP> 33 <SEP> 70 <SEP> 6.5 <SEP> 315 <SEP> 679
<tb><SEP> 60 <SEP> 70 <SEP> 7.5 <SEP> 24 <SEP> 850
<Tb>
The analyzes were carried out from pasta previously refined using a device of the "Pile Valley" type11.
Par le procédé selon l'invention, le temps de préparation en continu d'une pâte de cellulose est compris entre 2 et 3 heures alors que dans les procédés traditionnels, le temps nécessaire pour cette préparation était supérieur à 10 heures. By the method according to the invention, the continuous preparation time of a cellulose pulp is between 2 and 3 hours whereas in traditional processes, the time required for this preparation was greater than 10 hours.
Le procédé selon l'invention nécessite un volume d'eau égal à 30m3 d'eau par tonne de pâte alors que le procédé traditionnel nécessite une consommation de 100 à 150m3 d'eau par tonne de pâte. The process according to the invention requires a volume of water equal to 30 cubic meters of water per ton of pulp, whereas the traditional method requires a consumption of 100 to 150 cubic meters of water per ton of pulp.
Ainsi, le procédé selon l'invention permet une réduction importante des effluents à traiter et également de réduire de façon très significative la surface au sol de l'implantation de l'installation. Thus, the process according to the invention allows a significant reduction of the effluents to be treated and also significantly reduces the floor area of the installation of the installation.
Le procédé selon l'invention génère également des économies d'énergie de 20 à 50% et de réactifs chimiques. Il permet d'obtenir des pâtes possédant des propriétés physiques et mécaniques constantes. The process according to the invention also generates energy savings of 20 to 50% and chemical reagents. It makes it possible to obtain pasta having constant physical and mechanical properties.
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