NO115644B

NO115644B -

Info

Publication number: NO115644B
Application number: NO152869A
Authority: NO
Inventors: A Gessner
Original assignee: Lummus Co
Priority date: 1963-04-19
Filing date: 1964-04-17
Publication date: 1968-11-04
Also published as: SE301412B; US3303088A

Description

Fremgangsmåte tjl fremstilling av masse. Process for the production of pulp.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av masse ved kontinuerlig fjernelse av lignin fra celluloseholdig materiale. The present invention relates to a method for the production of pulp by continuous removal of lignin from cellulose-containing material.

Tidligere kjente kontinuerlige fremgangsmåter for å fjerne lignin fra cellulosematerialer er blitt utviklet som en etterlikning av behand-lingstrinnene ved fremgangsmåter der den ene charge behandles etter den annen. Av denne grunn er slik kontinuerlig behandling av masse og det tilhørende utstyr blitt beregnet på å skulle arbeide med de samme tider, temperaturer og trykk som ved den tidligere kjente behandling der chargene behandles etter hverandre, idet man bare gjorde disse behandlingstrinn mer eller mindre sammenhengende. Hvis man f. eks. benytter kraftvæsker skal kokeluten for en charge etterat luten er kommet opp på en temperatur fra 170°C til 180°C, holdes på denne temperatur i en periode på 2—3 timer for at lignin skal kunne fjernes. Kontinuerlige prosesser som er beregnet på arbeid med kraftvæsker holder det celluloseholdige materiale som skal behandles, ved en temperatur innenfor det nevnte temperaturområde i samme periode på 2—3 timer. Besparelser oppnås ikke desto mindre på grunn av den kontinuerlige drift. Previously known continuous methods for removing lignin from cellulosic materials have been developed as an imitation of the treatment steps in methods where one charge is treated after the other. For this reason, such continuous treatment of pulp and the associated equipment has been calculated to work with the same times, temperatures and pressures as in the previously known treatment where the batches are treated one after the other, only making these treatment steps more or less continuous. If you e.g. if power liquids are used, the cooking lye for a charge, after the lye has reached a temperature of 170°C to 180°C, must be kept at this temperature for a period of 2-3 hours so that the lignin can be removed. Continuous processes which are intended for working with power fluids keep the cellulosic material to be treated at a temperature within the aforementioned temperature range for the same period of 2-3 hours. Savings are nevertheless achieved due to the continuous operation.

En forholdsvis ny fremgangsmåte til kontinuerlig kokning av fibermaterialer har fått kommersiell anvendelse i industrien. I henhold til denne fremgangsmåte blir celluloseholdig materiale innført av en mateskrue inn til kokeren, der cellulosematerialet kontinuerlig passerer ned gjennom de forskjellige soner i kokeren. I den øvre del av kokeren finner impregnering av cellulosematerialet sted ved en impregnerings-temperatur i området fra 60 °C til 120 °C. Cellulosematerialet blir deretter oppvarmet til en temperatur på 140°C til 180°C og høyere, slik at man kan fjerne lignin fra cellulosematerialet i en seksjon under impregneringsseksjonen i kokeren. Da et krav ved fremgangsmåten er at kokingen skal finne sted i væskefasen og ved en temperatur der det ikke foregår noen fordampning av kokevæsken, blir en trykkvæske innført i den nedre del av kokeren for å holde trykket i denne over det trykk ved hvilket fordampning av kokevæsken vil finne sted. Det kokte cellulosemateriale sammen med forbrukt kokevæske og trykkvæske tas ut ved en temperatur på 120°C fra den nedre del av kokeren og føres til påføl-gende utstyr for viderebehandling. I henhold til denne iremgangsmåte blir det celluloseholdige materiale holdt på temperaturer som gjør det mulig å skille ut ligninet i kokesonen i kokeren, i en periode som normalt er nødvendig for å fj erne ligninet fra celluloseholdig materiale i en koker som tar den ene porsjon etter den annen, det vil si to til tre timer. A relatively new method for continuous boiling of fiber materials has gained commercial application in industry. According to this method, cellulose-containing material is introduced by a feed screw into the digester, where the cellulose material continuously passes down through the various zones in the digester. In the upper part of the boiler, impregnation of the cellulose material takes place at an impregnation temperature in the range from 60 °C to 120 °C. The cellulose material is then heated to a temperature of 140°C to 180°C and higher, so that lignin can be removed from the cellulose material in a section below the impregnation section in the digester. As a requirement of the method is that the boiling should take place in the liquid phase and at a temperature where no evaporation of the cooking liquid takes place, a pressurized liquid is introduced into the lower part of the boiler to keep the pressure in it above the pressure at which evaporation of the cooking liquid takes place will take place. The cooked cellulose material together with spent cooking liquid and pressure liquid is taken out at a temperature of 120°C from the lower part of the digester and taken to subsequent equipment for further processing. According to this procedure, the cellulosic material is held at temperatures which make it possible to separate the lignin in the cooking zone of the digester, for a period which is normally necessary to remove the lignin from cellulosic material in a digester that takes one portion after the other second, that is, two to three hours.

Man har ikke tidligere hatt muligheter for å fjerne lignin i væskefasen med en vesentlig reduksjon av den tid som er nødvendig for å rj erne ligninet fra cellulosematerialet, samtidig med at man forbedrer eller i hvert fall holder kvaliteten på den resulterende masse, samtidig med at man i stor utstrekning kan reciusere størrelsen av kokeren og tilhørende utstyr for en eller annen ønsket kapasitet. It has not previously been possible to remove lignin in the liquid phase with a significant reduction in the time required to extract the lignin from the cellulose material, while improving or at least maintaining the quality of the resulting pulp, while at the same time to a large extent can recius the size of the boiler and associated equipment for one or another desired capacity.

Ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse skal en forvarmet oppslemning av cellulosematerialet sammen med kokevæske, innføres i den øvre del av en koker og hurtig varmes opp til en slik temperatur at lignin kan fjernes fra materialet, hvoretter det behandlende materiale kjø-les i en kjølesone, og oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at en første strøm av kjølevæske inn-føres i kjølesonens øvre del for delvis kjøling av materialet og for fortrengning av forbrukt kokevæske, mens en del av væskestrømmen tas ut ved et punkt mellom en øvre og nedre seksjon av kjølesonen. idet en ytterligere strøm kjøle-væske innføres i materialet ved et punkt under det mellomliggende punkt for ytterligere avkjø-ling av materialer og ved at en del av væske-strømmen tas fra den nedre del av kjølesonen som den første strøm kjølevæske, hvorved sikres en effektiv kjøling med en mindre mengde kjøle-væske uten samrnenpakning av materialet. When practicing the present invention, a preheated slurry of the cellulose material together with cooking liquid must be introduced into the upper part of a boiler and quickly heated to such a temperature that lignin can be removed from the material, after which the treated material is cooled in a cooling zone, and the invention is characterized by the fact that a first flow of cooling liquid is introduced into the upper part of the cooling zone for partial cooling of the material and for displacement of consumed cooking liquid, while part of the liquid flow is withdrawn at a point between an upper and lower section of the cooling zone. in that a further stream of cooling liquid is introduced into the material at a point below the intermediate point for further cooling of materials and in that part of the liquid stream is taken from the lower part of the cooling zone as the first stream of cooling liquid, thereby ensuring an efficient cooling with a smaller amount of coolant without compacting the material.

En bedre forståelse av oppfinnelsen vil man få på grunnlag av den følgende beskrivelse under henvisning til tegningen som viser et strøm-ningsdiagram for en del av en foretrukken ut-førelsesform av oppfinnelsen, der man oppnår en hurtig og kontinuerlig fjernelse av lignin fra celluloseholdig materiale i væskefasen for frem-bringelse av cellulosefibre med høy styrke og god blekeevne. A better understanding of the invention will be obtained on the basis of the following description with reference to the drawing which shows a flow diagram for part of a preferred embodiment of the invention, in which a rapid and continuous removal of lignin from cellulose-containing material is achieved in the liquid phase for the production of cellulose fibers with high strength and good bleaching ability.

I henhold til foreliggende oppfinnelse blir celluloseholdig materiale etterat det er dampbe-handlet, innført i en matetank hvori det damp-behandlede cellulosemateriale neddykkes i en oppvarmet kokevæske. En oppslemning av cellulosematerialet og væske innføres i den øvre del av en koker med en impregneringssone, en koke-sone og en kjølesone. En hoveddel av den væske som benyttes for å føre det celluloseholdige materiale til den øvre del av kokesonen trekkes ut fra den øvre del og returneres til matetanken. Konsistensen av oppslemningen som innføres i den øvre del av kokesonen forandres slik at oppslemningen blir tykkere ved at man trekker ut slik væske som skal sirkuleres. According to the present invention, after it has been steam-treated, cellulose-containing material is introduced into a feed tank in which the steam-treated cellulose material is immersed in a heated cooking liquid. A slurry of the cellulose material and liquid is introduced into the upper part of a boiler with an impregnation zone, a boiling zone and a cooling zone. A major part of the liquid used to bring the cellulose-containing material to the upper part of the cooking zone is withdrawn from the upper part and returned to the feed tank. The consistency of the slurry that is introduced into the upper part of the cooking zone is changed so that the slurry becomes thicker by extracting such liquid as is to be circulated.

Oppslemningen av væske bringes i berøring med delvis brukt kokevæske ved en temperatur på fra 182°C til omtrent 196°C for hurtig å heve temperaturen på væskeoppslemningen til 115°C inntil 138°C. Det celluloseholdige materiale føres gjennom impregneringssonen i løpet av en tid på 10 til 35 min., fortrinnsvis fra 20 til 30 min., slik at det celluloseholdige materiale i det vesentlige blir impregnert. Deretter blir flis-væskeoppslemningen brakt i berøring med en annen strøm av kokevæske som er oppvarmet til .en temperatur på 180°C til 204°C for hurtig å heve temperaturen på det celluloseholdige materiale til en temperatur i området fra 165°C til 196°C. Det celluloseholdige materiale føres så ned gjennom kokesonen i kokeren i løpet av en periode på 10 til 35 min., fortrinnsvis fra 20 til 25 min., slik at man fjerner lignin fra det celluloseholdige materiale. Den faste konsistens av flis-væskeoppslemningen både i impregneringssonen og den øvre del av kokesonen bibeholdes i det vesentlige uforandret og fortrinnsvis innenfor området på 10 til 20 vektspst. Det foretrekkes her konsistensvariasjoner som ikke er på mer enn 3 pst. The slurry of liquid is brought into contact with partially used cooking liquid at a temperature of from 182°C to about 196°C to rapidly raise the temperature of the liquid slurry to 115°C up to 138°C. The cellulose-containing material is passed through the impregnation zone during a time of 10 to 35 min., preferably from 20 to 30 min., so that the cellulose-containing material is essentially impregnated. Next, the chip-liquid slurry is brought into contact with another stream of cooking liquid heated to a temperature of 180°C to 204°C to rapidly raise the temperature of the cellulosic material to a temperature in the range of 165°C to 196° C. The cellulosic material is then passed down through the cooking zone in the digester over a period of 10 to 35 min., preferably from 20 to 25 min., so that lignin is removed from the cellulosic material. The solid consistency of the chip-liquid slurry both in the impregnation zone and the upper part of the cooking zone is maintained essentially unchanged and preferably within the range of 10 to 20 parts by weight. Consistency variations of no more than 3 per cent are preferred here.

Det materiale som ligninet er fjernet fra eller cellulosefibrene føres ned fra kokesonen i kokeren og det har da et innhold av faste partik-ler på 5—10 vektspst. som et resultat av opp-løseligheten av omtrent halvparten av de faste stoffer som innføres i kokeren. En del av væsken trekkes ut fra materialet for å øke innholdet av faste stoffer til 10 til 20 vektspst. Materialet som ligninet nu er utskilt fra føres så gjennom en kjølesone for å redusere temperaturen på dette materiale til en temperatur lavere enn det atmosfæriske kokepunkt for kokevæsken, normalt 100 til 104°C, slik at man i vesentlig utstrekning eliminerer skade på fibrene på grunn av plutselig damputvikling ved den påfølgende trykk-reduksjon. Det behandlede materiale blir så ført videre til en sikt for å fjerne kvister og ube-handlet cellulosemateriale, og massen blir deretter vasket for å fjerne omtrent all den brukte kokevæske, hvoretter massen føres videre til på-følgende enheter for videre behandling. The material from which the lignin has been removed or the cellulose fibers is brought down from the cooking zone in the cooker and it then has a content of solid particles of 5-10% by weight. as a result of the solubility of approximately half of the solids introduced into the digester. Part of the liquid is extracted from the material to increase the solids content to 10 to 20% by weight. The material from which the lignin has now been separated is then passed through a cooling zone to reduce the temperature of this material to a temperature lower than the atmospheric boiling point of the cooking liquid, normally 100 to 104°C, so that damage to the fibers due to sudden steam development during the subsequent pressure reduction. The treated material is then passed on to a sieve to remove twigs and untreated cellulosic material, and the pulp is then washed to remove approximately all of the spent cooking liquid, after which the pulp is passed on to subsequent units for further processing.

Kjølesonen i kokeren består av minst to underseksjonen Strømmen av behandlet materiale og væske gjennom underseksjonene går sammen, mens vaskingen i underseksjonen foregår i motstrøm. Kjølevæsken blir først innført i den nedre kjøleseksjon og kommer i berøring med det behandlede materiale som er delvis kjølt i den øvre kjøleseksjon. Kjølevæsken trekkes ,så ut fra den nedre kjøleseksjon og innføres i den øvre kjøleseksjon hvorfra væsken tas ut etter delvis avkjøling av det materiale som kommer inn i den øvre kjølesone fra den sone der ligninet fjernes. Hensikten med denne motstrøm er å kjøle det behandlede materiale til en temperatur lavere enn det atmosfæriske kokepunkt for væsken med en vesentlig mindre mengde kjølevæske enn man ville behøve med strømning i samme retning. Hensikten med å sørge for med- strøm i hver av de enkelte kjøleseksjoner er å unngå de vanskeligheter man støter på ved mot-strøm av væsker og behandlet materiale, vanskeligheter som f. eks. for store trykkfall som resulterer i sammenpakning av de behandlede faste stoffer, en sammenpakning som kan føre til ennu høyere trykkfall i væsken og sluttelig til tilstopning av alt utstyr, eller overordentlig lave hastigheter av væske i forhold til de faste stoffer, noe som nødvendiggjør bruk av uøkono-misk store kar for et bestemt behandlet mate-rialvolum pr. tidsenhet. The cooling zone in the digester consists of at least two subsections. The flow of processed material and liquid through the subsections go together, while the washing in the subsection takes place in countercurrent. The cooling liquid is first introduced into the lower cooling section and comes into contact with the treated material which is partially cooled in the upper cooling section. The cooling liquid is withdrawn from the lower cooling section and introduced into the upper cooling section from which the liquid is taken out after partial cooling of the material entering the upper cooling zone from the zone where the lignin is removed. The purpose of this counterflow is to cool the treated material to a temperature lower than the atmospheric boiling point of the liquid with a significantly smaller amount of cooling liquid than would be needed with flow in the same direction. The purpose of ensuring co-flow in each of the individual cooling sections is to avoid the difficulties encountered with counter-flow of liquids and processed material, difficulties such as e.g. too large pressure drops resulting in compaction of the treated solids, a compaction that can lead to an even higher pressure drop in the liquid and finally to clogging of all equipment, or extremely low velocities of liquid in relation to the solids, which necessitates the use of uneconomically large vessels for a specific treated volume of material per unit of time.

Som man lett vil se vil tiden for den kombinerte impregnering — fjernelse av lignin i henhold til foreliggende fremgangsmåte være betydelig mindre enn den tid som kreves for impregneringfjernelse av lignin ved de fremgangsmåter man hittil kjenner enten disse byg-ger på behandling av en ladning etter den annen eller er en kontinuerlig prosess. As will be easily seen, the time for the combined impregnation - removal of lignin according to the present method will be significantly less than the time required for impregnation removal of lignin by the methods known to date, whether these are based on treatment of a charge after the other or is a continuous process.

Det skal nu vises til tegningen, og man ser her at treflis eller liknende celluloseholdige materialer som er blitt preparert på vanlig måte og ved omgivende temperaturer, blir innført gjennom ledningen 1 til en lagerbinge 2. Flisen tas fra lagerbingen 2 gjennom ledningen 3 og mat-ningen reguleres av en roterende ventil 4, hvorfra cellulosematerialet passerer inn i en skrue-transportør 5 som drives av en motor 6. Flisen blir så forvarmet idet den passerer gjennom skruetransportøren 5 'og forvarmingen foregår ved hjelp av lavtrykksdamp som innføres i trans-portøren 5 gjennom ledningen 7. Dampkondensat tas ut fra skrutransportøren 5 gjennom ledningen 8. Den således forbehandlede og dampede treflis føres nu fra skrutransportøren 5 gjennom ledningen 9 regulert av den roterende ventil 10, og til matetanken 11. Det forvarmede materiale i matetanken 11 oversvømmes med en væske dannet av kokevæsken og tilbakeført væske som er innført i tanken 11, henholdsvis gjennom ledningene 12 og 13. Reference will now be made to the drawing, and it can be seen here that wood chips or similar cellulose-containing materials that have been prepared in the usual way and at ambient temperatures are introduced through the line 1 to a storage bin 2. The chips are taken from the storage bin 2 through the line 3 and mat- ning is regulated by a rotary valve 4, from which the cellulose material passes into a screw conveyor 5 which is driven by a motor 6. The tile is then preheated as it passes through the screw conveyor 5' and the preheating takes place with the help of low-pressure steam which is introduced into the conveyor 5 through the line 7. Steam condensate is taken out from the screw conveyor 5 through the line 8. The thus pretreated and steamed wood chips are now led from the screw conveyor 5 through the line 9 regulated by the rotary valve 10, and to the feed tank 11. The preheated material in the feed tank 11 is flooded with a liquid formed by the cooking liquid and returned liquid introduced into the tank 11, respectively through the lines 12 and 13.

En oppslemning av treflis og væske trekkes fra lagertanken 11 gjennom ledningen 14 ved hjelp av en pumpe 15 og føres gjennom ledningen 16 til den øvre del av en koker som generelt er betegnet med 17. Konsistensen av flis-væskeoppslemningen som innføres i kokeren 17 ligger på fra 1 pst. til 6 pst., fortrinnsvis 4 pst., og be-stemmes av forskjellige faktorer som f. eks. stør-relsen på flis, temperatur og trykk under kokingen, konstruksjonen av pumpen 15 etc. Under det punkt der oppslemningen innføres trekkes en hoveddel av væsken gjennom en sil 18 eller passende annen anordning som er kjent på dette felt, og føres så gjennom ledningen 13 til matetanken 11, hvorved oppslemningens tørrstoff-innhold øker. A slurry of wood chips and liquid is drawn from the storage tank 11 through the line 14 by means of a pump 15 and is led through the line 16 to the upper part of a digester which is generally denoted by 17. The consistency of the chip-liquid slurry introduced into the digester 17 is from 1 per cent to 6 per cent, preferably 4 per cent, and is determined by various factors such as e.g. the size of chips, temperature and pressure during boiling, the construction of the pump 15, etc. Below the point where the slurry is introduced, a major part of the liquid is drawn through a strainer 18 or other suitable device known in this field, and then passed through the line 13 to the feed tank 11, whereby the solids content of the slurry increases.

Like under silen 18 blir delvis brukt kokevæske ved en temperatur på 177°C til 196°C inn-ført gjennom ledningen 19 ved hjelp av et antall munnstykker som generelt er antydet ved 20, og væsken bringes inn i væskeoppslemmin-gen. Den hastighet hvormed den delvis forbrukte kokevæske innføres i oppslemningen er tilstrek-kelig til en hvirvlende blanding av oppslemning og delvis forbrukt kokevæske, og dette fører til en hurtig oppvarmning av flis-væskeoppslem- Just below the strainer 18, partially spent cooking liquid at a temperature of 177°C to 196°C is introduced through line 19 by means of a number of nozzles generally indicated at 20, and the liquid is brought into the liquid slurry. The rate at which the partially consumed cooking liquid is introduced into the slurry is sufficient for a swirling mixture of slurry and partially consumed cooking liquid, and this leads to a rapid heating of the chip-liquid slurry.

ningen til en temperatur på mellom 116°C og 138°C. På denne måte blir cellulosematerialet varmet opp til impregneringstemperaturer i lø-pet av 10—30 sek. Overskytende væske trekkes fra en sil 21 gjennom ledningen 22 for å opp-rettholde konsistensen av oppslemningen som kommer inn i impregneringssonen, slik at oppslemningen her har et tørrstoffinnhold på 5 pst. til 25 pst., og fortrinnsvis 10 pst. til 20 pst. Flis-væskeoppslemningen føres så gjennom impregneringssonen i løpet av en tid på 20 til 30 min. for at man skal få en vesentlig impregnering av cellulosematerialet. ning to a temperature of between 116°C and 138°C. In this way, the cellulose material is heated to impregnation temperatures in the course of 10-30 seconds. Excess liquid is drawn from a strainer 21 through line 22 to maintain the consistency of the slurry entering the impregnation zone, so that the slurry here has a solids content of 5% to 25%, and preferably 10% to 20% Chips - the liquid slurry is then passed through the impregnation zone over a period of 20 to 30 minutes. in order to obtain a significant impregnation of the cellulose material.

Ved den nedre del av impregneringssonen blir varm kokevæske i ledningen 23 innført gjennom et antall munnstykker som generelt er betegnet med 24, og væsken kommer da inn i flis-væskeoppslemningen som passerer fra impregneringssonen. Kokevæsken varmes opp til en temperatur på 182°C til 204°C og føres gjennom munnstykket 24 med en hastighet som er slik at hvirvlende blanding av flis og oppvarmet kokevæske bevirker en hurtig oppvarmning av det celluloseholdige materiale til en temperatur på 165°C til 196°C. En sil 25 er plassert lavere enn munnstykkene 24 og overskytende væske trekkes ut gjennom ledningen 26 av en pumpe 27, og varmes opp i en varmeutveksler 28 for å ut-gjøre den oppvarmede kokevæske som innføres i flis-væskeoppslemningen gjennom ledningen 23. Damp i ledningen 29 innføres i varmeutveks-leren 28 for å varme opp kokevæsken mens dampkondensatet ledes vekk gjennom ledningen 30. Konsistensen av flis-væskeoppslemningen der denne kommer inn i kokesonen i kokeren 17 er omtrent den samme som konsistensen for flis-væskeoppslemningen på det tidspunkt da denne passerer gjennom impregneringssonen. Konsistensen av oppslemningen i kokesonen holdes på 5 pst. til 25 pst. tørrstoff, fortrinnsvis fra 10 pst. til 20 pst. Konsistensene av oppslemningene når disse passerer impregneringssonen og kokesonen, kan reguleres uavhengig av hverandre ved til-bakeføring av væske gjennom ikke viste ledninger, og konsistensene holdes på omtrent de samme verdier. Under noen forhold kan konsistensene variere i avhengighet av den type cellulosemateriale som skal behandles, temperatur for impregneringen og fjernelse av lignin, og de kan variere under hensyntagen til de krav utstyret stiller. At the lower part of the impregnation zone, hot cooking liquid is introduced into the line 23 through a number of nozzles which are generally denoted by 24, and the liquid then enters the chip-liquid slurry which passes from the impregnation zone. The cooking liquid is heated to a temperature of 182°C to 204°C and passed through the nozzle 24 at a rate such that the swirling mixture of chips and heated cooking liquid causes a rapid heating of the cellulosic material to a temperature of 165°C to 196 °C. A strainer 25 is positioned lower than the nozzles 24 and excess liquid is drawn out through line 26 by a pump 27, and heated in a heat exchanger 28 to form the heated cooking liquid which is introduced into the chip-liquid slurry through line 23. Steam in the line 29 is introduced into the heat exchanger 28 to heat up the cooking liquid while the steam condensate is led away through line 30. The consistency of the chip-liquid slurry when it enters the cooking zone in the boiler 17 is approximately the same as the consistency of the chip-liquid slurry at the time when it passes through the impregnation zone. The consistency of the slurry in the cooking zone is kept at 5 percent to 25 percent dry matter, preferably from 10 percent to 20 percent. The consistencies of the slurries when they pass the impregnation zone and the cooking zone can be regulated independently of each other by returning liquid through lines not shown , and the consistencies are kept at approximately the same values. Under some conditions, the consistencies may vary depending on the type of cellulose material to be treated, temperature for the impregnation and removal of lignin, and they may vary taking into account the requirements of the equipment.

ben nu oppvarmede flis-væskeoppslemning tvinges til å strømme gjennom kokesonen i kokeren 17 i en tid på fra 15 til 30 min., fortrinnsvis fra 20 til 25 min., slik at man gjør ligninene i cellulosematerialet oppløselig, hvorved man kommer frem til cellulosefibrene. Delvis forbrukt kokevæske ledes vekk gjennom en sil 31 som står i den nedre del av kokesonen. En del av den væske som tas ut ved silen 31 føres gjennom ledningen 32 av en pumpe 33 og danner den delvis forbrukte kokevæske som innføres i flis-væskeoppslemningen i ledningen 19 for den hurtige oppvarming av treflisene til impregneringstem-peratur. Den gjenværende del av den delvis forbrukte kokevæske som trekkes ut ved silen 31 føres gjennom ledningen 32a regulert av ventilen 33a og inn i en damptrommel 34. Væsken går now heated chip-liquid slurry is forced to flow through the cooking zone in the boiler 17 for a time of from 15 to 30 min., preferably from 20 to 25 min., so that the lignins in the cellulose material are made soluble, whereby the cellulose fibers are reached. Partially consumed cooking liquid is led away through a strainer 31 which is in the lower part of the cooking zone. Part of the liquid taken out at the strainer 31 is passed through line 32 by a pump 33 and forms the partially consumed cooking liquid which is introduced into the chip-liquid slurry in line 19 for the rapid heating of the wood chips to impregnation temperature. The remaining part of the partially consumed cooking liquid which is extracted at the strainer 31 is led through the line 32a regulated by the valve 33a and into a steam drum 34. The liquid goes

her over i damp i trommelen 34 og danner den damp som innføres i skruetransportøren 5 gjennom ledningen 7 regulert av ventilen 35. here over into steam in the drum 34 and forms the steam which is introduced into the screw conveyor 5 through the line 7 regulated by the valve 35.

Under silen 31 innføres en avkjølt og delvis forbrukt væskestrøm i ledningen 36 inn i kokeren 17 gjennom et antall munnstykker som generelt er betegnet med 37 for en hurtig og delvis nedkjøling av det nu behandlede materiale såvel som en delvis vasking av den forbrukte kokevæske fra dette materiale. Munnstykkene 37 vir-ker på samme måte som munnstykkene 20 og 24 ved at man får en hvirvlende blanding for hurtig nedkjøling av materialet hvorfra ligninet er fjernet. Overskytende væske trekkes gjennom en sil 38 og føres gjennom ledningen 39 for på-følgende behandling som beskrevet i det føl-gende. Below the strainer 31, a cooled and partially consumed liquid stream is introduced in the line 36 into the boiler 17 through a number of nozzles which are generally denoted by 37 for a rapid and partial cooling of the now treated material as well as a partial washing of the spent cooking liquid from this material . Nozzles 37 work in the same way as nozzles 20 and 24 in that a swirling mixture is obtained for rapid cooling of the material from which the lignin has been removed. Surplus liquid is drawn through a strainer 38 and passed through line 39 for subsequent treatment as described below.

Under silen 38 blir det innført en ytterligere kjølende væskestrøm fra ledningen 40 og gjennom et antall munnstykker som generelt er betegnet med 41, og denne væskestrøm kommer inn i det delvis avkjølte materiale for ytterligere kjøling av dette såvel som for en ytterligere vasking av materialet. Materialet blir der-ved kjølt ned til en temperatur som er lavere eller bare akkurat såvidt over kokepunktet for væsken ved atmosfærisk trykk. Overskytende væske tas ut fra den nedre del av kjølesonen i kokeren 17 gjennom silen 42, og føres gjennom ledningen 43 ved hjelp av en pumpe 44 og danner den første kjølende væskestrøm i ledningen 36 som innføres i munnstykkene 37 og inn i det materiale som passerer gjennom kokeren 1?. Below the strainer 38, a further cooling liquid flow is introduced from the line 40 and through a number of nozzles which are generally denoted by 41, and this liquid flow enters the partially cooled material for further cooling of this as well as for a further washing of the material. The material is thereby cooled to a temperature that is lower or just above the boiling point of the liquid at atmospheric pressure. Surplus liquid is taken out from the lower part of the cooling zone in the boiler 17 through the strainer 42, and is passed through the line 43 by means of a pump 44 and forms the first cooling liquid flow in the line 36 which is introduced into the nozzles 37 and into the material passing through the cooker 1?.

I det tilfelle da temperaturen på materialet som ligninet er fjernet fra ligger noe over det atmosfæriske kokepunkt for væsken når materialet kommer ut av den nedre kjøleseksjon eller hvis oppslemningens konsistens ved dette punkt er for høy for en jevn utmatning gjennom trykk-reduksjonsventilen 48 kan ytterligere kjølevæske innføres gjennom ledningen 45 og et antall munnstykker som generelt er antydet ved 46 for å kjøle materialet til en temperatur lavere enn det atmosfæriske kokepunkt for væsken og/eller for å gjøre oppslemningen tynnere til en konsistens med hvilken den kan flyte gjennom reduksjonsventilen 48 jevnt og med redusert mu-lighet for mekanisk skade av fibrene. Konsistensen på det materiale som ligninet er fjernet fra, når materialet tas fra kokeren vil derfor ha et tørrstoffinnhold på 3 pst. til 15 pst., fortrinnsvis fra 5 til 10 pst. Den væskemengde som innføres i det nedad strømmende materiale i kokeren 17 gjennom munnstykkene 37 og 41 svarer i det vesentlige til den væskemengde som trekkes gjennom silene 38 og 42. In the event that the temperature of the material from which the lignin has been removed is slightly above the atmospheric boiling point of the liquid when the material exits the lower cooling section or if the consistency of the slurry at this point is too high for a uniform discharge through the pressure reduction valve 48, additional cooling liquid may is introduced through line 45 and a number of nozzles generally indicated at 46 to cool the material to a temperature lower than the atmospheric boiling point of the liquid and/or to thin the slurry to a consistency at which it can flow through the reducing valve 48 evenly and reduced possibility of mechanical damage to the fibres. The consistency of the material from which the lignin has been removed, when the material is taken from the digester, will therefore have a solids content of 3% to 15%, preferably from 5 to 10%. The amount of liquid introduced into the downwardly flowing material in the digester 17 through the nozzles 37 and 41 essentially correspond to the amount of liquid that is drawn through the strainers 38 and 42.

Det nu avkjølte materiale som lignin er fjernet fra tas ut gjennom ledningen 47 regulert av reduksjonsventilen 48. Da temperaturen på det behandlede materiale og den væske som tas ut av kokeren ligger lavere enn kokepunktet for væsken ved atmosfæretrykk vil man ikke ha noen plutselig damputvikling idet materialet og væsken passerer gjennom reduksjonsventilen 48, og som en følge av dette vil fiberskadene være vesentlig redusert. Det materiale som passerer gjennorn ventilen 48 føres så videre gjennom ledningen 49 og bringes i berøring med en strøm av vaskevann i ledningen 50. Den kombinerte strøm iøres gjennom ledningen 51 til en sil 52 nvori cellulosefibrene befris for kvister og uopp-løst cellulosemateriale. Strømmen av vaskevann i ledningen 50 innføres i materialet som ligninet er fjernet fra for å redusere tørrstof f innholdet, hvorved man letter fjernelse av kvister og uoppløst cellulosemateriale. Kvister og uopp-løst cellulosemateriale fjernes fra silen 52 gjennom ledningen 53. Det behandlede materiale trekkes ut fra silen 52 gjennom ledningen 54 og føres til en roterende vakuumvasker 55. I va-kuumvaskeren 55 innføres vaskevann gjennom ledningen 56 for å skylle ut forbrukt kokevæske fra det behandlede materiale eller cellulosefibrene. Vasket masse føres så videre fra den roterende vakuumvasker 55 gjennom ledningen 57 og ledes deretter til påfølgende, ikke viste enheter for videre behandling. The now cooled material from which the lignin has been removed is taken out through the line 47 regulated by the reduction valve 48. As the temperature of the treated material and the liquid taken out of the boiler is lower than the boiling point of the liquid at atmospheric pressure, there will be no sudden development of steam as the material and the liquid passes through the reduction valve 48, and as a result of this the fiber damage will be substantially reduced. The material that passes through the return valve 48 is then passed on through line 49 and is brought into contact with a stream of washing water in line 50. The combined stream passes through line 51 to a sieve 52 where the cellulose fibers are freed of twigs and undissolved cellulose material. The flow of washing water in line 50 is introduced into the material from which the lignin has been removed to reduce the dry matter content, thereby facilitating the removal of twigs and undissolved cellulose material. Twigs and undissolved cellulose material are removed from the strainer 52 through line 53. The treated material is extracted from the strainer 52 through line 54 and taken to a rotating vacuum washer 55. Washing water is introduced into the vacuum washer 55 through line 56 to rinse out spent cooking liquid from the treated material or the cellulose fibers. Washed mass is then carried on from the rotating vacuum washer 55 through the line 57 and is then led to subsequent units, not shown, for further processing.

Vaskevannet fra vaskeren 55 ledes gjennom ledningen 58 og deles i to deler i ledningene 59 og 60. Delen i ledningen 59 føres videre av en pumpe 61 og innføres gjennom ledningen 50 i det behandlede materiale i ledningen 49. Den del som ledes til ledningen 60 drives av en pumpe 62 og innføres i kokeren 17 gjennom ledningen The washing water from the washer 55 is led through line 58 and is divided into two parts in lines 59 and 60. The part in line 59 is carried on by a pump 61 and introduced through line 50 into the treated material in line 49. The part that is led to line 60 is driven by a pump 62 and introduced into the boiler 17 through the line

40 og munnstykkene 41 og utgjør den tidligere 40 and the nozzles 41 and constitute the former

nevnte annen kjølestrøm. En del av vaskevannet i ledningen 40 kan innføres i kokeren gjennom ledningen 45. said other cooling flow. Part of the wash water in line 40 can be introduced into the boiler through line 45.

Delvis forbrukt kokevæske tas ut fra damptrommelen 34 gjennom ledningen 63. Væske-strømmene i ledningene 22 og 63 sammen med en del av svartluten i ledningen 39 føres sammen og gjennom ledningen 64 for å bli blandet med den friske kokevæske eller hvitlut i ledningen 65 for innføring i lagertanken 11 gjennom ledningen 12. Den gjenværende del av svartluten i ledningen 39 føres gjennom ledningen 66 til en ikke vist anordning for raffinering av svartluten, slik at man kan få tilbake de verdi-fulle kjemiske komponenter i denne. Partially consumed cooking liquid is taken out from the steam drum 34 through line 63. The liquid streams in lines 22 and 63 together with part of the black liquor in line 39 are brought together and through line 64 to be mixed with the fresh cooking liquid or white liquor in line 65 for introduction in the storage tank 11 through the line 12. The remaining part of the black liquor in the line 39 is led through the line 66 to a device not shown for refining the black liquor, so that the valuable chemical components in it can be recovered.

Det skulle være klart av den ovenstående beskrivelse av to-trinnskjølesonen at væsken og det behandlede materiale føres i samstrøm gjennom de enkelte seksjoner av kjølesonen i kokeren 17. Motstrøm av behandlet materiale og væske unngås fordi man selv ved forholdsvis lave relative hastigheter på behandlet materiale og væske vil kunne få store væsketrykk-gradienter eller trykkfall som fører til for sterk sammenpakning av materialet og muligens tilstopning av utstyret. Det skal imidlertid påpekes at de to seksjoner av kjølesonen er beregnet på å tilveiebringe en motstrøm ved kontakt mellom kjølevæske og behandlet materiale, samtidig med at man har en samstrøm av materaile og væske i hver seksjon av kjølesonen. På denne måte vil det behandlede materiale kunne kjøles hurtig til en temperatur lavere enn kokepunktet for kokevæsken før det tas ut av kokeren 17 gjennom ledningen 47. It should be clear from the above description of the two-stage cooling zone that the liquid and the treated material are carried in co-flow through the individual sections of the cooling zone in the digester 17. Counterflow of treated material and liquid is avoided because even at relatively low relative velocities of treated material and liquid will be able to have large liquid pressure gradients or pressure drops which lead to too strong packing of the material and possibly clogging of the equipment. It should be pointed out, however, that the two sections of the cooling zone are designed to provide a counter flow when contact between coolant and treated material, while at the same time having a co-flow of material and liquid in each section of the cooling zone. In this way, the treated material can be cooled quickly to a temperature lower than the boiling point of the cooking liquid before it is taken out of the boiler 17 through the line 47.

Motstrøm for væsken mellom de to trinn i kjølesonen resulterer i en betydelig vasking av det behandlede materiale før dette tas ut av kokeren 17. Som et resultat av dette vil cellulosefibrene som føres til den roterende vakuumvas ker 55 gjennom ledningen 54 inneholde en vesentlig mindre mengde faste stoffer fra svartluten, slik at det blir mulig å komme frem til en sluttvasking av cellulosefibrene med ferre trinn sammenliknet med vasking av masse som er blitt behandlet ved vanlige fremgangsmåter for kok-ing av ladning etter ladning eller ved kontinuerlige prosesser. Counterflow of the liquid between the two stages in the cooling zone results in a significant washing of the treated material before it is taken out of the digester 17. As a result of this, the cellulose fibers which are fed to the rotating vacuum washer 55 through the line 54 will contain a significantly smaller amount of solids substances from the black liquor, so that it becomes possible to arrive at a final washing of the cellulose fibers with several steps compared to washing pulp which has been treated by usual methods for boiling charge after charge or by continuous processes.

Som et eksempel på foreliggende oppfinnelse kan nevnes at 1800 kg treflis (ovnstørret) og 1200 kg fuktighet ble innført i flisbingen 2 gjennom ledningen 1 og ført, via ledningen 3, til den roterende skrue 5. Damp ved et trykk på 1,05 kg/cm^innføres i skruetransportøren 5 gjennom ledningen 7. Forvarmet flis blir ført videre fra skruetransportøren 5 og inn i matetanken 11 ved en temperatur på 121°C. 3000 kg alkalisk hvitlut ble i ledningen 65, med en temperatur på 21 °C, ført sammen med en sammen-satt væskestrøm i ledningen 64 på 6000 kg, og den tilbakeførte væske i ledningen 13 på 24 000 kg, kontinuerlig innført i matetanken 11. Temperaturen på flis-væskeoppslemningen i tanken 11 holdes på 121 °C. 36 000 kg av flis-væskeoppslemning med en konsistens på 5 pst. tas ut gjennom ledningen 14 ved hjelp av en pumpe 15 og innføres i kokeren 17 gjennom ledningen 16. 24 000 kg av væsken tas ut ved silen 18 og føres tilbake til matetanken 11 gjennom ledningen 13. 1700 kg delvis forbrukt kokevæske i ledningen 19 med en temperatur på 182°C innføres i flis-væskeoppslemningen gjennom munnstykkene 20 under silen 18 og vil hurtig sørge for en økning av temperaturen på oppslemningen til 129°C. As an example of the present invention, it can be mentioned that 1800 kg of wood chips (oven dried) and 1200 kg of moisture were introduced into the chip bin 2 through line 1 and led, via line 3, to the rotating screw 5. Steam at a pressure of 1.05 kg/ cm^ is introduced into the screw conveyor 5 through the line 7. Preheated chips are carried on from the screw conveyor 5 into the feed tank 11 at a temperature of 121°C. 3,000 kg of alkaline white liquor was fed in line 65, with a temperature of 21 °C, together with a combined liquid flow in line 64 of 6,000 kg, and the returned liquid in line 13 of 24,000 kg, continuously introduced into the feed tank 11. The temperature of the chip-liquid slurry in the tank 11 is kept at 121 °C. 36,000 kg of chip-liquid slurry with a consistency of 5% is taken out through the line 14 by means of a pump 15 and introduced into the digester 17 through the line 16. 24,000 kg of the liquid is taken out at the strainer 18 and fed back to the feed tank 11 through the line 13. 1700 kg of partially consumed cooking liquid in the line 19 with a temperature of 182°C is introduced into the chip-liquid slurry through the nozzles 20 under the strainer 18 and will quickly ensure an increase in the temperature of the slurry to 129°C.

1700 kg kokevæske tas ut ved silen 21 for å endre oppslemningens konsistens til 15 pst. tørr-stoff. Oppslemningen føres så gjennom impregneringssonen med en strømningshastighet som er slik at flisene i det vesentlige er impregnert etter 20 min. Over silen 25 blir 50 500 kg av en kokevæske tappet ut gjennom ledningen 26 og varmet opp i en varmeutveksler 28 til en temperatur på 193°C, hvoretter væsken innføres gjennom munnstykket 24 i flis-væskeoppslemningen for hurtig å heve temperaturen på cellulosematerialet til en temperatur på 182°C ved hvilken ligninet fjernes. Oppslemningen holdes på en konsistens på 15 pst. idet den passerer gjennom kokesonen i kokeren 17. Flisen føres så gjennom sonen med en strømningshastighet ved hvilken flisen i det vesentlige befris for lignin etter 20 min. 6000 kg av delvis forbrukt kokevæske trekkes ut ved silen 31 med en temperatur på 182°C. 1700 kg av væske som er tatt ut ved silen 31 fø-res gjennom ledningen 32 av en pumpe 33 og ledes inn i flis-væskeoppslemningen gjennom munnstykker 20. 4300 kg av den væske som trekkes ut ved silen 31 føres gjennom ledningen 32 til damptrommelen 34, hvori trykket reduseres til 2,26 kg/cm<2>. 332 kg damp med en temperatur på 138°C føres til skruetransportøren 5 gjennom ledningen 7 og ventilen 35. Væske som tas fra damptrommelen 34 gjennom ledningen 63 ved en temperatur på 138°C ledes gjennom ledningene 64 og 12 til matetanken 11. 1700 kg of cooking liquid is taken out at strainer 21 to change the consistency of the slurry to 15 per cent dry matter. The slurry is then passed through the impregnation zone at a flow rate that is such that the tiles are essentially impregnated after 20 min. Above the strainer 25, 50,500 kg of a cooking liquid is drawn off through the line 26 and heated in a heat exchanger 28 to a temperature of 193°C, after which the liquid is introduced through the nozzle 24 into the chip-liquid slurry to rapidly raise the temperature of the cellulose material to a temperature of 182°C at which the lignin is removed. The slurry is kept at a consistency of 15% as it passes through the cooking zone in the digester 17. The chip is then passed through the zone at a flow rate at which the chip is essentially freed of lignin after 20 min. 6000 kg of partially consumed cooking liquid is extracted at strainer 31 with a temperature of 182°C. 1700 kg of liquid which is taken out at the strainer 31 is led through the line 32 by a pump 33 and into the chip-liquid slurry through nozzles 20. 4300 kg of the liquid which is extracted at the strainer 31 is led through the line 32 to the steam drum 34 , in which the pressure is reduced to 2.26 kg/cm<2>. 332 kg of steam with a temperature of 138°C is led to the screw conveyor 5 through the line 7 and the valve 35. Liquid taken from the steam drum 34 through the line 63 at a temperature of 138°C is led through the lines 64 and 12 to the feed tank 11.

7800 kg væske ved en temperatur på 98°C 7800 kg of liquid at a temperature of 98°C

ledes inn ved munnstykkene 37 til flis-væskeoppslemningen og gjør materialets konsistens tynnere samt reduserer temperaturen på materialet til en temperatur på 130UC på det tidspunkt da materialet kommer til silen 38. is introduced at the nozzles 37 to the chip-liquid slurry and makes the consistency of the material thinner and reduces the temperature of the material to a temperature of 130UC at the time when the material reaches the sieve 38.

7800 kg væske med en temperatur på 130°C tas ut ved silen 38 og føres gjennom ledningen 39. En mindre del av svartluten føres tilbake via 7800 kg of liquid with a temperature of 130°C is taken out at strainer 38 and passed through line 39. A smaller part of the black liquor is returned via

ledninger 64 og 12 til matetanken 11, og den gjenværende del av svartluten tas ut gjennomledningen 66 tor gjenvinning av kokekjemikalier. lines 64 and 12 to the feed tank 11, and the remaining part of the black liquor is taken out through the line 66 tor recovery of cooking chemicals.

Det delvis avkjølte materiale som ligninet er fjernet tra bringes så med en gang under silen 38 i kontakt med 7800 kg ytterligere kjølevæske i ledningen 40, der væsken har en temperatur på 77°C. Materialet blir nu hurtig avkjølt til en temperatur på 98°C innen det når silen 42. 7800 kg væske med en temperatur på 98°C tas ut gjennom silen 42 og ledningen 43 og føres av en pumpe 44 gjennom ledningen 36, samt inn-føres i materialet gjennom munnstykker 37 som ligger under silen 31, som beskrevet ovenfor. The partially cooled material from which the lignin has been removed is then immediately brought under the strainer 38 into contact with 7,800 kg of further cooling liquid in the line 40, where the liquid has a temperature of 77°C. The material is now rapidly cooled to a temperature of 98°C before it reaches the strainer 42. 7800 kg of liquid with a temperature of 98°C is taken out through the strainer 42 and line 43 and led by a pump 44 through line 36, as well as introduced in the material through nozzles 37 which lie below the strainer 31, as described above.

Konsistensen av flis-væskeoppslemningen er nu redusert til 100 pst. tørrstoff ved innføring av 2500 kg væske gjennom ledningen 45 for at det behandlede materiale og væsken skal få en tilfredsstillende strømning gjennom reduksjonsventilen 48. Dette kjøler materialet ned til 91 °C. Det behandlede materiale og kokevæske i ledningen 48 bringes så sammen med en vaske-væske i ledningen 50, der væsken har en temperatur på 77 °C, og den sammensatte strøm føres så til silen 52 der kvist og uoppløst cellulosemateriale fjernes. Det behandlede materiale føres så til en roterende vakuumvaskeenhet 55 hvori materialet bringes sammen med vaskevann i ledningen 56 der vannet har en temperatur på 66°C. 900 kg vasket masse eller cellulosefibre (målt i ovnstørr tilstand) kan deretter tømmes fra den roterende vakuumvaskeenhet 55 ved ledningen 57 og kan føres til annet, ikke vist behandlingsutstyr. The consistency of the chip-liquid slurry is now reduced to 100 percent dry matter by introducing 2,500 kg of liquid through line 45 so that the treated material and the liquid will have a satisfactory flow through the reduction valve 48. This cools the material down to 91 °C. The treated material and cooking liquid in the line 48 are then brought together with a washing liquid in the line 50, where the liquid has a temperature of 77 °C, and the combined stream is then led to the strainer 52 where twigs and undissolved cellulose material are removed. The treated material is then fed to a rotating vacuum washing unit 55 in which the material is brought together with washing water in line 56 where the water has a temperature of 66°C. 900 kg of washed pulp or cellulose fibers (measured in an oven-dry state) can then be emptied from the rotating vacuum washing unit 55 at the line 57 and can be taken to other treatment equipment, not shown.

Claims

1. Process for the production of pulp by continuous removal of lignin from cellulosic material at pressure higher than atmospheric pressure, by introducing a preheated slurry of cellulosic material and at the same time boiling liquid into the upper part of a boiler, followed by rapid heating of the impregnated cellulose material to such a temperature that lignin can be removed from this material, after which the treated material is cooled in a cooling zone, characterized in that a first stream of cooling liquid is introduced into the cooling zone's upper part (37) to partially cool the material and to displace spent cooking liquid , while part of the liquid flow is taken out at a point between an upper and lower section of the cooling zone (38) as a further flow of cooling liquid is introduced into the material at a point (41) below the intermediate point for further cooling of materials and by part of the liquid flow is taken from the lower part of the cooling zone (at 46) and led from here to the upper part of the cooling zone ( 37) as the first stream of coolant, thereby ensuring effective cooling with a smaller amount of coolant without compacting the material.