NO119060B - - Google Patents

Description

Kontinuerlig cellulosekoker til samtidig kokning

av to forskjellige masser.

Oppfinnelsen angår en kontinuerlig ;cellui'oJsekoker av den

art som har anordninger til1 a bringe en plugg av et findelt fibermateriale til å passere gjennom en kokersone bestemt for oppslutning av materiale i en kontinuerlig bevegelse som er jevn over kokerens tverrsnitt. Ved stående sylindriske kokere som har inn- og utmat-ningsanordninger for fibermateriåle ved motsatte ender, har det vist seg at den vertikale bevegelse'av fibermaterialet som en fast plugg, d.v.s. uten indre omhvirvling av de faste partikler, blir opprettholdt selv i tilfellet av at koke- og vaskevæske blir drevet gjennom soylen av fibermaterialet på tvers og/eller i med- eller motstrom til denne. Vanligvis onsker man å få et så jevnt kokt produkt som mulig, men

i tilfellet av den foreliggende oppfinnelse tar man tvertimot sikte på å utnytte det ovennevnte forhold til i en og samme koker å utfore

oppslutningskokningen forskjellig i forskjellige deler av kokertverrsnittet.

En hensikt med oppfinnelsen er således å overholde vesent-

lig avvikende betingelser for oppslutningskokingen i det indre av den sylindriske plugg i forhold til kokningen i dennes ytre deler. Dette innebærer altså at det fibermateriale som beveger seg nærmest kokerens akse (pluggens kjerne) gir masse med andre egenskaper enn det fibermateriale som beveger seg nærmest kokerens vegg (pluggens mantelparti). Man kan anvende denne forholdsregel for som sluttprodukt av kokningen å ta ut to slags masse bestemt for forskjellige anvendelser, men en annen hensikt kan være å koke to forskjellige utgangsmaterialer på forskjellige måter for å bringe egenskapene hos de fremkomne masser til å tilpasse seg hverandre slik at det blir mulig å blande dem, f.eks. allerede i forbindelse med utmatningen av kokeren.

I henhold til oppfinnelsen utformes kokeren med to separate systemer for tilforsel av fibermateriale, hvorav det ene er anordnet for å avgi fibermateriale innen en sentral sone av kokertverrsnittet, mens det annet er anordnet for å avgi fibermateriale innen en periferisk sone av kokertverrsnittet, slik at det førstnevnte materiale danner kjernen i en gjennom kokeren vandrende fibermaterialplugg og det annet danner et hylster som allsidig omslutter denne kjerne.

Med denne anordning kan man allerede ved kokertoppen få en viss kontinuitet i fibermaterialpluggen langs en sylinderflate be-liggende i avstand fra kokerveggenog konsentrisk med denne, f.eks.

ved å la de to tilforselssystemer f6re inn fibermateriale av innbyrdes forskjellig beskaffenhet, f.eks. av forskjellige treslag eller med forskjellig forbehandling eller findeling.

Den sentrale og den periferiske del av fibermaterialpluggen kan siden i kokeren behandles på forskjellig måte,særlig når det gjelder den anvendte kokeluts temperatur, lutstyrke og/eller stromnings-hastighet. En mulighet for dette ligger i å modifisere det kjente lut-sirkulasjonssystem.. I henhold til en fordelaktig utforelsesform for oppfinnelsen er således en sil for avtappning av sirkulerende kokevæske anordnet på betydelig mindre radius enn kokerveggen. Alterna-tivt kan de utlop hvorigjennom koke- eller vaskevæske spres i kokeren, plaseres i en ring rundt sentrum for å levne flissoylens kjerne mere eller mindre upåvirket.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser skjematisk lengdesnitt av en kontinuerlig

cellulosekoker hvor oppfinnelsen er bragt til anvendelse, og

fig. 2 viser en modifikasjon av det samme.

Den koker som er vist på fig. 1, er stort sett ar; samme utforelse som vist i U.S.A. patentskrift nr. 3.298.899, og egner seg for utforelse av oppslutningskokning av lignocelluloseholdig fibermateriale, etterfulgt av en avlutning og forste vask av fibermaterialet allerede i kokeren. Denne utgjores således av en stående, i det minste stort sett sylindrisk (eller svakt konisk) beholder 1| hvori fibermaterialet beveger seg kontinuerlig ovenifra og nedover som en sammenholdt soyle eller plugg under utforelse av de forskjellige be-handlinger på det. Det behandlede materiale, som kan være treflis, hakkels eller annet findelt vegetabilsk fibermateriale, tilfares ved kokerens ovre ende i slik takt at kokeren holdes på det nærmeste fylt med det. I sin ovre ende får kokeren gjennom en ledning 17 også tilfort hoytrykksdamp til å varme opp fibermaterialet og eventuelt drive ut luft av det. Gass som samler seg i kokertoppen, slippes ut gjennom en ledning 19 forsynt med en strupeventil 21, hvormed trykket i kokeren innreguleres på ca. 8 ato.

Kokelut, f.eks. sulfatlut, fra en ledning 23 blir av en pumpe 25 pumpet gjennom en varmeveksler 27, hvori luten oppvarmes til koketemperatur, og inn i kokeren gjennom en sentralt utmunnende ledning 29. Luten spres radialt til alle kanter og fortrenger tidligere tilfort lut som er noe nedkjolt av fibermaterialet, foran seg ut mot et silbelte 31 innsatt i kokerens mantel. Silbeltet 31 står i forbindelse med innlopssiden av pumpen 25, og luten blir således drevet i et kretslop under oppvarmning.

Fibermaterialets matningshastighet velges slik at oppslut-ningsreaksjonen er fullfort når materialet er kommet ned i hoyde med et silbelte 35 innsatt i kokerveggen. Gjennom dette blir luten, i en mengde regulert med en ventil 37» tappet ut til en ekspansjonsbehol-der 39 °g går deretter hensiktsmessig til et gjenvinningsanlegg. Ved hjelp av pumpen 41 og et ror 43 som munner ut sentralt i kokeren, holdes avluten i sirkulasjon for konsentrasjonsutjevning.

I kokerens nedre ende skjer der en forste vask av den kokte masse ved hjelp av vaskevæske, f.eks. vann eller filtrat, som tas fra en ledning 45 °g v©d hjelp av en pumpe 47 pumpes inn gjennom et ror 48 som munner ut sentralt i kokeren. Et silbelte 49 innsatt i kokerveggen nær dennes nedre ende står i forbindelse med innlopssiden av pumpen 47, så der opprettholdes en sirkulasjon hvorved vaskevæsken spres ut radialt og fordeles over hele kokertverrsnittet i hoyde med silbeltet 49» Herfra går vaskevæsken i motstrom til fibermaterialet oppover mot silbeltet 35 under fortrengning av . kokeiuten, og en del av vaskevæsken folger med luten ut gjennom silbletet 35. Den tilforte vaskevæske kjoler også massen i bunnenden av kokeren.

Den således beskrevne koker er i samsvar med oppfinnelsen utformet med to separate systemer for tilforsel av fibermateriale. Det ene omfatter tilforselsledningen 12 og innmatningsventilen 14, som f.eks. kan utgjores av et roterende cellehjul, og det annet system omfatter tilforselsledningen 16 og en lignende innmatningsventil l8. Ventilen 14 er anbragt eksentrisk på den stort sett koniske kokertopp og står i forbindelse med et kort ror 20 som strekker seg skrått nedover inn i kokeren og avgir det av ventilen 14 innslusede materiale i midtpartiet av kokertverrsnittet. Den annen innmatningsventil l8

er plasert sentralt på kokertoppen, og under den er der i kokeren anbragt en konisk skjerm 22 som strekker seg konsentrisk til kokertoppen og leder det av ventilen 18 avgitte materiale ut mot sidene i

jevn fordeling til alle kanter. Når der tilfores materiale gjennom de to ventiler 14, l8 i innbyrdes riktig avpasset takt, vil det materiale som tilfores gjennom ventilén 14, falle ned i en sentral sone av kokertverrsnittet, mens materiale som tilfores gjennom ventilen l8, faller ned i en perifer sone. I den således oppbyggede materialsoyle, som beveger seg kontinuerlig mot kokerens bunn, beholder materialpar-tiklene sine relative stillinger, og der danner seg således en sylindrisk grenseflate, som antydet ved de stiplede linjer 33, mellom den sentrale sone A og den perifere sone B med materiale stammende fra henholdsvis det ene og det annet innmatningssystem. Diameteren av denne grenseflate vil avhenge av de relative innmatningshastigheter. Noen helt skarp grense blir det selvsagt vanskelig å holde, idet der vil dannes en blandingssone, hvis utstrekning dog kan begrenses ved valg av riktig storrelse og plasering av skjermen 22 og ved riktig innre-gulering av nivået av fyllingen av fast materiale i kokeren.

Ved sin nedre ende har kokeren to adskilte utlop forsynt med hver sin utmatningsanordning. De to utlop er anordnet på et særskilt bunnstykke 51> som m®d en flensforbindelse 53 er festet til en hals 55 som avslutter kokeren nedentil. Det ene utlop dannes av en sirkel-formet renne 57 i oversiden av bunnstykket samt en kanal 59 som går ut fra denne renne i retning nedover og deretter er avboyet radialt utover. Til denne kanal er der sluttet en første masseledning 6l forsynt med en strupeventil 63 til regulering av utmatningshastigheten. Det annet utlop dannes av en renne 65, som likeledes er sirkelrund

og utformet i ovsrsiden av bunnstykket,. og som er konsentrisk med læaaner.v

57 og har storre diameter enn denne, samt en tilsluttet kanal 67 som går ut fra rennens bunn i retning nedover og deretter boyer av radialt utover i retning motsatt kanalen 59 samt slutter seg til en annen masseledning 69 med strupeventil 71«

Bunnstykket har en vertikal boring som er koaksial med kokeren, og hvorigjennom der strekker seg dels en hylseformet drivaksel 73 og dels av en massiv aksel 75 innsatt koaksialt i denne. Akslene

73 og 75 er avtettet mot bunnstykket og mot hverandre ved hjelp av pakkbokser 77> 79 °g drives av hver sin motor 8l, 83 med utveksling. På den ovre ende av akselen 75 er der festet en skraper 85 forsynt

med armer 89 som rager hovedsakelig radialt ut fra ec nav 87 og bærer skråttstilte skrapeblader 91« Diameteren av skraperen 85 er betydelig mindre enn diameteren av kokerens mantel og tilsvarer diameteren av den kjerne av flissoylen som man onsker å få utmatet separat. Den hyl-seformede aksel 73 bærer en annen skraper 93» som har storre diameter for å kunne virke på massen i den perifere sone B. Fra navet hos denne skraper går der ut radiale armer 97 som strekker seg forbi omkretsen av skraperen 85 og når frem til i nærheten av kokerens sylindriske mantelvegg. Disse armer bærer skråttstilte skrapeblader 95, 99 som strekker seg langs kokerbunnen og nedmater masse i rennen 76, hvorfra massen fores videre ned i utlopskanalen 67 ved hjelp av et skrapeblad 101 som rager ned i rennen. Navet for den ytre skraper bærer også en skjermhylse 103, som er konsentrisk med kokerveggen og tjener til å hindre kommunikasjon mellom kjernesonen og den perifere sone i kokerens endeparti og særlig dens avsmalnende halsparti. Denne skjermhylse har en sylindrisk nedre del som beveger seg tett langs en ring-flens 105 utformet på bunnstykket 51 mellom rennene 57 og 65. Oventil vider skjermhylsen seg ut traktformig omtrent til diameteren av den indre (ovre) skraper 85, hvor skjermhylsen går over i skraperarmene 97, som tillater stromning av masse mellom seg. Mellom skjermhylsen 103 og navet hos skraperen 93 går der kanaler 107 hvorigjennom den masse som under massesoylens kontinuerlige synkning oppfanges av skjermhylsen, blir ledet ned i rennen 57 i bunnstykket. Den indre (ovre) skrapers skrapeblader 91 beveger seg tett langs oversiden av skjermhylsen og fremmer nedmatningen. Fra rennen 57 mates massen videre ut i avlopskanalen 59 ved hjelp av et skrapeblad 109 festet til den ytre (nedre) skraper.

Med den beskrevne anordning blir det mulig gjennom utlopet

59 å utmate masse som utelukkende eller hovedsakelig er kokt av det utgangsmateriale som ble tilfort gjennom ledningen 12, og samtidig gjennom utløpet 67 å utmate masse som utelukkende eller i hovedsaken er kokt av det utmatningsmateriale som ble tilfort gjennom ledningen 16. Den uunngåelige blandingsmasse kan etter ønske fores til det ene eller det annet utlop ved passende dimensjonering av virkningsområdet for den sentrale skraper.

De to materialslag kokes med samme kokelut og ved hovedsakelig samme temperatur. Ved avpasning av oppvarmningen i varmeveksleren 27 i forhold til mengden av sirkulerende luft kan man dog oppnå at der blir holdt en høyere temperatur i den sentrale sone A. enn i den perifere sone B, f.eks. ca. 170°C i den forste og ca. l60°C i den annen.

Noen skarp temperaturgrense kan der dog ikke bli.

Modifikasjonen på fig. 2 skiller seg fra den ovenfor beskrevne utforelse bare forsåvidt som silbeltet 31 er erstattet med en sylindrisk sil 115 som danner innerveggen av et dobbeltvegget ringformet hul-legeme 117> som har mindre diameter enn kokerens mantelvegg 11 og er innsatt konsentrisk i kokeren. Hensiktsmessig velges diameteren av hullegemet 117 omtrent lik diameteren av skjermen 22. Den kokelut som suges ut gjennom silen 115 kommer inn i hullegemet, fores gjennom en ledning 119 radialt utover og ut gjennom veggen av kokeren til pumpen 25 og videre i sirkulasjon. Lutsirkulasjonen berører altså ikke de perifere deler av kokertverrsnittet utenfor silen 115, så kokningen her vil skje ved påtagelig lavere temperatur enn i kjernesonen.

De to slags fibermateriale blir altså i dette tilfelle kokt forskjellig, og de respektive koketemperaturer kan avpasses etter mate-rialenes beskaffenhet for å gi ønskede massekvaliteter.

De to slags fibermateriale som innmates i kokeren, kan f.eks. utgjøres av flis av forskjellige treslag eller flis eller spon av samme treslag, men av forskjellige storrelsesklasser. Det ene eller begge slag kan være forbehandlet på en eller annen måte, f.eks.baset med damp eller•impregnert med luter av samme eller forskjellig slag eller kon-sentrasjon. Lufttilførselen gjennom ledningen 23 kan da bli overflødig eller kan tjene bare til å regulere lutinnholdet i den sentrale kokesone.

Med anordningen på fig. 2 kan man også koke to noe forskjellige slags masser av ett og samme utgangsmateriale. Dette materiale tilfores da gjennom begge ledningene 12 og 16, og forskjellen mellom de masser som kokes i henholdsvis den sentrale og den perifere sone, betinges bare av de forskjellige koketemperaturer.

Også i andre henseender kan de ovenfor beskrevne utførelser modifiseres med hensyn til sine detaljer innen rammen av patentkravene.

Claims (3)

1. Stående sylindrisk cellulosekoker med anordninger til å bringe en plugg av findelt fibermateriale til i en kontinuerlig og over kokerens tverrsnitt jevn bevegelse å passere gjennom en kokesone bestemt for oppslutning av fibermateriale, karakt'eri sert ved at kokeren har to separate systemer (12, 14; 16, l8) for tilforsel av fibermateriale , hvorav det ene er anordnet for å avgi fibermateriale innen en sentral sone (A.) av kokertverrsnittet, mens det annet er anordnet for å avgi fibermateriale innen en periferisk sone (B) av kokertverrsnittet, slik at det førstnevnte materiale danner kjernen i en gjennom kokeren vandrende fibermaterialplugg og det sistnevnte danner et hylster som allsidig omslutter denne kjerne.

2. Koker som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i kokerens toppende er anbragt en konisk med kokerveggen konsentrisk styreplate (22), og at den forste innmatningsanordning (14) står i forbindelse med et rom som dekkes av denne plate, mens en annen innmatningsanordning (l8) står i forbindelse med rommet ovenfor styre-platen.

3. Koker som angitt i krav 1 eller 2, hvor kokevæske efter oppvarmning tilfores sentralt i kokeren, karakterisert ved at en sil (115) til avtapning av sirkulerende kokevæske er anordnet på betraktelig mindre radius enn kokerveggen (11).