NO132842B

NO132842B -

Info

Publication number: NO132842B
Application number: NO4916/71A
Authority: NO
Inventors: S O Backlund
Original assignee: Sca Project Ab
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1975-10-06
Also published as: NO132842C; FI53991B; US3793137A; SE345885B; FI53991C; CA948912A

Description

Homogeniteten ved kokningen har stor økonomisk og kvali- The homogeneity of the cooking has great economic and quality

tativ betydning ved all massefremstilling. Årsakene til hetero-geniteten ved kokning varierer med prosesstypen. For periodisk massekokning kan følgende faktorer anses å være relativt generelle: tative meaning in all mass production. The reasons for the heterogeneity in boiling vary with the type of process. For periodic pulping, the following factors can be considered relatively general:

1. Fliskvaliteten 1. The tile quality

2. Impregneringen 2. The impregnation

3.. Kokevæskesirkulas jonen 3.. The cooking liquid circulation ion

4. Oppvarmningshastigheten 4. The heating rate

5. Kokeskjemaet 5. The cooking scheme

6. Kjemikalietilsetningen 6. The chemical addition

7. Ved/væskeforholdet. 7. The wood/liquid ratio.

Aktuelt i denne sammenheng er kokevæskesirkulasjonen. Current in this context is the circulation of the cooking liquid.

Sirkulasjonssystemene er stort sett utformet på til- The circulation systems are largely designed to

svarende måte. Kokerne er forsynt med en silring, som kan ha varierende plassering i høyderetningen fra en stilling med ca. corresponding way. The cookers are equipped with a strainer ring, which can have varying positions in the height direction from a position of approx.

5 % til en stilling med ca. 50 % av kokevolumet under silringen. Væskesirkulasjonen utføres slik at væske suges ut gjennom sil- 5% to a position with approx. 50% of the boiling volume during the straining ring. The liquid circulation is carried out so that liquid is sucked out through the filter

ringen ved hjelp av en pumpe og væsken fordeles etter å ha passert en varmeveksler i en viss fordeling til kokerens topp og eventuelt bunn. Ved oppvarmningen av koket har dette system til oppgave å bevirke en jevn fordeling av kjemikalier og varme over hele kokerinnholdeti the ring by means of a pump and the liquid is distributed after passing a heat exchanger in a certain distribution to the top and possibly the bottom of the boiler. During the heating of the boiler, this system has the task of effecting an even distribution of chemicals and heat over the entire boiler contents.

En lang rekke fabrikkforsøk som patentsøkerne har utført, A long series of factory trials that the patent applicants have carried out,

har vist at det støter på store vanskeligheter ved hjelp av kon-vensjonell teknikk å fremstille en homogen kokt masse. Den have shown that it encounters great difficulties using conventional techniques to produce a homogeneous cooked mass. It

vesentligste årsak til dette er at temperaturfordelingen i kokeren er ujevn. En av årsakene til denne ujevne temperaturfordeling er dårlig fordeling av kokevæske i koketoppen, en annen er kanaliseringer, dvs. koke væsken danner under kokningen kanaler i kokerens flisinnhold. Dårlig toppfordeling kan foruten til temperaturujevn-heter også føre til ujevn alkalifordeling for toppflisen. I svensk patentskrift 303 425 angis anvendelse av sentrifugaltrykkdyser som den riktige tekniske løsning på dette problem. Rent slumpmessig kan også dårlige spredningsanordninger gi et forholdsvis godt resultat, men da henger dette sammen med f.eks. gunstige nivåforhold i kokeren (væskenivået kommer over flisnivået på et tidlig stadium av koket), hvilket på sin side har sammenheng med bl.a. forholdet mellom ved og væske, pakningsgraden, sirkulasjonsforholdene og oppvarmningshastigheten, eller med andre ord de fleste omstendigheter under hvilke kokningen utføres. Dette medfører at et dårlig utstyr for toppfordelingen av kokevæske gjør at kokeriet kan bli fastlåst til et visst produktsjonsnivå og til visse spesifikke, sjelden optimale kokebetingelser. En god toppfordeling er altså eri grunnbetingelse for at et sirkulasjonssystem av den her aktuelle type skal kunne funksjonere tilfredsstillende. the main reason for this is that the temperature distribution in the cooker is uneven. One of the reasons for this uneven temperature distribution is poor distribution of cooking liquid in the hob, another is channeling, i.e. the cooking liquid forms channels in the chip content of the cooker during boiling. In addition to temperature unevenness, poor top distribution can also lead to uneven alkali distribution for the top tile. In Swedish patent document 303 425, the use of centrifugal pressure nozzles is indicated as the correct technical solution to this problem. Purely by chance, poor spreading devices can also give a relatively good result, but then this is linked to e.g. favorable level conditions in the cooker (the liquid level comes above the chip level at an early stage of the cooking), which in turn is related to, among other things, the ratio between wood and liquid, the degree of packing, the circulation conditions and the heating rate, or in other words most of the circumstances under which the cooking is carried out. This means that poor equipment for the top distribution of cooking liquid means that the cooker can be locked to a certain production level and to certain specific, rarely optimal cooking conditions. A good peak distribution is therefore a basic condition for a circulation system of the type in question to be able to function satisfactorily.

Den annen av de ovennevnte årsaker til temperaturujevn- The second of the above reasons for temperature unbalance-

heter i kokeren, nemlig kanaliseringer eller overhodet ugunstig sirkulasjonsgeometri i kokeren er i første rekke avhengig av fliskvaliteten (i høy grad sponinnholdet) og settingsfdrholdene i kokeren (forholdet mellom ved og væske, sirkulasjonsstrømning, sirkulasjonsforholdene mellom topp og bunn, toppspredning m.m.). in the boiler, namely channeling or altogether unfavorable circulation geometry in the boiler is primarily dependent on the chip quality (largely the chip content) and the setting conditions in the boiler (ratio between wood and liquid, circulation flow, circulation conditions between top and bottom, top spread, etc.).

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte for The present invention is based on a method for

å bryte disse kanaliseringer og for å tilføre varme til dårlig oppvarmede soner i kokeren. to break these channels and to add heat to poorly heated zones in the boiler.

Oppfinnelsen tilveiebringer derfor en fremgangsmåte til The invention therefore provides another method

å forbedre homogeniteten ved periodisk kokning av lignocelluloseholdig materiale i en koker med indirekte dppvarmning, og hvis sirkulasjonssystem er utført slik at kokevæske tappes ut fra kokeren gjennom en silring, oppvarmes i en kalorisator og føres tilbake til kokerens topp og-eventuelt bunn, og denne fremgangs- to improve the homogeneity by periodic boiling of lignocellulosic material in a boiler with indirect immersion heating, and whose circulation system is designed so that cooking liquid is drained from the boiler through a sieve ring, heated in a caloriser and returned to the top and possibly bottom of the boiler, and this process -

måte er karakterisert ved at det foretas minst to oppsydninger mens kokevæskésirkulasjonen til kokerens topp avbrytes- eller strupes og trykket i kokeren senkes ved avgassing fra kokertoppen eller ved innføring av kjølévæske til denne og at samtlige oppsydninger foretas under kokets oppvarmningsperiode med den første method is characterized by the fact that at least two boilings are carried out while the cooking liquid circulation to the cooker top is interrupted or throttled and the pressure in the cooker is lowered by degassing from the cooker top or by introducing cooling liquid to it and that all boilings are carried out during the cooker's heating period with the first

oppsydning ved det tidspunkt da nedbrytningen av ligninet begynner å bli betydelig, men før noen vesentlig nedbrytning har funnet sted, dvs. ved det tidspunkt da massens klortall er mellom 30 og 20. boiling at the time when the breakdown of the lignin starts to become significant, but before any significant breakdown has taken place, i.e. at the time when the mass's chlorine number is between 30 and 20.

I avhengighet av hvor lang tid som anvendes under oppvarmningen kommer -koketemperaturen til å variere i oppsydnings-trinnet mellom 140 og 180° for et sulfatkok. Tilsvarende tempera- Depending on the length of time used during the heating, the boiling temperature will vary in the boiling step between 140 and 180° for a sulphate boil. Corresponding temperature

tur for sur sulfittkok 110-150° og for bisulfittkok 130-170°. turn for acid sulphite boiling 110-150° and for bisulphite boiling 130-170°.

Tegningen viser en periodisk sulfatkoker forsynt med ventiler for oppsydning ifølge oppfinnelsen. The drawing shows a periodic sulphate boiler equipped with valves for boiling according to the invention.

-Oppfinnelsen skal beskrives i form av et eksempel som - The invention must be described in the form of an example which

gjelder sulfatkok. applies to sulphate boiling.

Kokningen utføres i en periodisk sulfatkoker med et volum The boiling is carried out in a periodic sulphate boiler with a volume

på 125 m 3som vist på figuren. Ved hjelp av en lutpakningsmetode tilføres kokeren ca. 23 tonn absolutt tørrtenkt flis. Hyitlut og svartlut tilføres i en slik mengde at alkalimengden blir 200 kg virksom alkali (NaOH) pr. tonn absolutt tørrtenkt ved, og forholdet mellom ved og 4væske -blir 1:3,5. Allerede under flisfyllingen star-tes sirkulasjonspumpen 1, som suger væske ut fra kokeren gjennom silringen 2. Væsken ledes gjennom kalorisatoren 3 og fordeles etter denne slik at ca. 80 volumprosent går gjennom toppsifkulasjons-ledningen 4, mens de resterende 20 % går gjennom bunnsirkulasjons-ledningen 5. of 125 m 3 as shown in the figure. Using a lye packing method, approx. 23 tonnes of absolutely dry wood chips. Lye and black liquor are supplied in such a quantity that the amount of alkali becomes 200 kg of active alkali (NaOH) per tonnes of absolutely dry firewood, and the ratio between firewood and liquid - becomes 1:3.5. Already during the chip filling, the circulation pump 1 is started, which sucks liquid out of the boiler through the filter ring 2. The liquid is led through the caloriser 3 and distributed according to this so that approx. 80 percent by volume goes through the top circulation line 4, while the remaining 20% goes through the bottom circulation line 5.

Den til toppen sirkulerende væske fordeles over flisen ved hjelp av sentrifugaltrykkdyser 6. Oppvarmning til 170°c skjer i løpet av 150 minutter gjennom indirekte oppvarmning med damp i kalorisatoren 3. Når temperaturen i ledningen 4 under oppvarmningen av koket har nådd 153°C, utføres den første oppsydning. Dette ut-føres på følgende måte: ventilen 7 stenges automatisk av et kontroll- — ur som settes i gang ved starten av kokningen. 30 .sekunder etter at ventilen 7 er stengt, åpnes gassut-løpsventilen 8, hvorved det finner sted en avgassing av kokeren gjennom ledningen 9. Denne avgassing fortsetter å .5 minutter, hvorunder trykket i kokeren synker med ca. 0,8 atmosfære. Derved igang-settes en oppsydning i kokeren som økes véd at varme tilføres gjennom bunnsirkulasjonen, som blir spesielt intens når ventilen 7 er stengt. Etter 5 minutters avgassing stenges ventilen 8 samtidig som ventilen 7 åpnes, og oppvarmningen av koket kan foregå på normal måte." Samme The liquid circulating to the top is distributed over the tile by means of centrifugal pressure nozzles 6. Heating to 170°c takes place within 150 minutes through indirect heating with steam in the calorizer 3. When the temperature in the line 4 during the heating of the boiled has reached 153°C, the first seeding. This is carried out in the following way: the valve 7 is automatically closed by a control clock which is started at the start of the boiling. 30 seconds after the valve 7 is closed, the gas outlet valve 8 is opened, whereby a degassing of the boiler takes place through the line 9. This degassing continues for .5 minutes, during which the pressure in the boiler drops by approx. 0.8 atmosphere. This initiates a boil-up in the boiler which is increased by the fact that heat is supplied through the bottom circulation, which becomes particularly intense when the valve 7 is closed. After 5 minutes of degassing, valve 8 is closed at the same time as valve 7 is opened, and heating of the cooked food can proceed in the normal way." Same

oppsydn.ingsprosess gjentas også ved 160°C, 165°C og direkte etter oppnådd maksimal temperatur på 170°C. Koket holdes ved den maksimale heating process is also repeated at 160°C, 165°C and directly after reaching the maximum temperature of 170°C. The boil is kept at the maximum

temperatur på 170°C i 20 minutter. Deretter følger en periode på 45 minutter med trykksenkning, hvorunder temperaturen synker fra 170°c til ca". 165°C. Etter inntak av ca. 10 m3 kjølelut, blåses koket. Blåsetiden er 30 minutter. temperature of 170°C for 20 minutes. Then follows a period of 45 minutes of pressure reduction, during which the temperature drops from 170°c to approx. 165°C. After taking in approx. 10 m3 of cooling liquor, the boiled is blown. The blowing time is 30 minutes.

Massens klortall ble 6,0 og siktavfallet ved siling av en gjennomsnittsprøve fra koket i en Wennberg-sil med slissvidde 0,20 mm ble 1,8 %. For et kok uten anvendelse av oppsydnings-teknikken ble siktavfallet ved klortall 6,0 lik 5,5 %. The chlorine number of the mass was 6.0 and the sifting waste when sifting an average sample from the boil in a Wennberg sieve with a slit width of 0.20 mm was 1.8%. For a boil without the application of the boil-up technique, the sifted waste at a chlorine value of 6.0 was equal to 5.5%.

Oppsydningen kan alternativt utføres ved at kjølevæske, f.eks. kokevæske eller vann, tilføres kokertoppen istedenfor ved den forannevnte avgassing. The boil-up can alternatively be carried out by coolant, e.g. cooking liquid or water, is supplied to the cooker top instead at the aforementioned degassing.

Claims

1. Method of improving homogeneity by periodic

boiling of lignocellulosic material in a boiler with indirect heating, and whose circulation system is designed so that cooking liquid is drained from the boiler through a strainer, heated in a caloriser and returned to the boiler's top and possibly bottom, characterized by at least two boilings while the cooking liquid circulation to the cooker top is interrupted or choked off and the pressure in the cooker is lowered by degassing from the cooker top or by introducing cooling liquid to it and that all boilings are carried out during the boiler's heating period with the first boiling at that. time when the breakdown of the lignin starts to become significant, but before any significant breakdown has taken place, i.e. at the time when the mass's chlorine number is between 30 and 20.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the duration of the boiling is from 10 seconds to 20 minutes, suitably 1 minute to 10 minutes, preferably 2 to 5 minutes. .

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the degassing or cooling with liquid during the up-sews. is. so that the pressure drop in the boiler is 0.5-3 atmospheres, preferably 0.8-2 atmospheres.

4. Method as ranked in claim 1, characterized in that the heating is carried out by means of automatically acting valves in the top circulation line and the degassing line or the coolant line controlled by a controller and/or by means of temperature pulses.

5. Procedure for boiling by degassing as stated in claim 1, characterized in that the opening area during the degassing is adapted so that the least possible amount of liquid is moved along, but that the degassing still has sufficient intensity.

6. Procedure for boiling by degassing as specified in claim 1, characterized in that the top circulation is interrupted, e.g. in that the circulation pump is stopped, for 1-120, suitably 5-60, preferably 10-30 seconds before opening the degassing vent i len .

7. Method as stated in any one of the preceding claims, characterized in that the supply of steam to the calorizer is interrupted during the heating to avoid coating in the calorizer.