NO150499B - Roterende elektrisk utladningsskriver - Google Patents

Abstract

Roterende elektrisk utladningsskriver.

Description

Fremgangsmåte samt apparat ved fremstilling av cellulose.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av cellulosemasse ved kontinuerlig kokning av tre eller andre celluloseholdige råmaterialer.

Papirmasse er blitt kommersielt fremstilt ved å neddyppe flisen i et overskudd av kokelut og anvende dette overskudd av lut som kan sirkuleres gjennom flismassen som varmeutvekslingsmedium. For eksempel kan damp føres til en sone nær bunnen av kokeren og luten som således oppvarmes sirkuleres for å oppvarme flisen. Som et alternativ kan luten sirkuleres ved hjelp av en pumpe gjennom en varmeutveksler som ligger utenfor kokeren og deretter returnere til kokeren.

Ved vanlig kokning frigjøres varme og trykk for kokeren for å fjerne ikke kon-denserbar gass. Også ved slutten av kokningen frigjøres trykket over en kort tid. Dampen som avgis under frigjøring av de ikke kondenserbare gasser og ved slutten av kokningen kan kondenseres og gjenvinnes som varmt vann.

Det har vært kjent i noen tid ut fra laboratorieforsøk at kokning kan utføres ved hjelp av dampfaseoppvarmning. Med denne teknikk oversvømmes flisen med kokelut med en bestemt konsentrasjon og etter at flisen er tilstrekkelig impregnert fjernes, overskuddet av væske. Den opp-rinnelige konsentrasjon for luten er regulert således at tilstrekkelige kjemikalier vil holdes tilbake i flisen til å fullstendiggjøre kokning etter fjernelse av overskuddet av lut. Den virkelige kokning utføres da ved oppvarmning av den impregnerte flis i et trykk-kar til en bestemt temperatur ved hvilken de holdes inntil kokningen er full-stendig og på hvilket tidspunkt innholdet av kokeren avkjøles og den dannede cellulosemasse skilles fra restlut.

Når det er blitt gjort forsøk på å fremstille kjemisk masse ved hjelp av ovenstående fremgangsmåte i kommersiell målestokk er det blitt funnet at det er umulig å holde en riktig vannbalanse. Dette skriver seg fra det faktum at volumet av det vannet som inneholdes i kokeluten sammen med flisfuktigheten og kondensatet fra dampen normalt er større, enn volumet av den væske som flisen vil absorbere.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse løses nu problemet med vannbalanse. Dess-uten er det nu funnet anordninger for på en effektiv måte å kombinere koketrinnet med vaske- og lutfordampningstrinnet således at prosessens totale effekt forbedres.

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er således å skaffe et forbedret system for bibeholdelse av en riktig vann-balanse i det materiale som kokes.

Impregneringssystemet som er et av hovedtrekkene ved foreliggende oppfinnelse omfatter en samtidig fordampning av vann for å opprettholde et slikt forhold mellom lut og tre at det ikke vil være noe overskuddslut over det som kreves for full-stendig å impregnere flisen idet forholdet er nøyaktig og lett oppettholdt til tross for variasjoner i fuktighetsinnhold i den inngående, f lis, lut, etc.

En videre hensikt er å skaffe et forbedret system for impregnering, kokning, vasking og fordampning.

Et annet trekk med foreliggende oppfinnelse er økonomien ved kjemikaliebehov da det kreves mindre kjemikalier i systemet for å impregnere flisen.

En annen hensikt er å skaffe et system som har en bedre total varmeøkonomi.

En vesentlig del av resterende varme fra dette kombinerte impregnerings-, ko-ke-, vaske -og fordampningssystem forelig-ger i form av damp som kan anvendes for andre formål. Dette er i kontrast til lavere temperatur damp og lut som er tilgjengelig fra porsjonsdrift. I tillegg er det mulig med en reduksjon av den totale varmeutveks-lingsflate. Videre kan en høy prosent av sekundær varme fra systemet utvinnes i form av varmt vann.

En videre hensikt med oppfinnelsen er et forbedret vaskesystem som tillater høy-ere svartlutkonsentrasjon ved forhøyet temperatur fra vaskesystemet.

Et annet trekk ved foreliggende system er kondensatutviriningen hvorfra tilstrekkelig vann er tilgj engelig til å oppfylle alle behov fra vaskerén sammen med endel av det vann som kreves i svartlututvinnings-systemet.

Andre hensikter og fordeler vil frem-gå av følgende detaljerte beskrivelse i forbindelse av tegningene. Fig. 1 viser skjematisk en utførelse av systemet. Fig. 2 viser , et system hvor lut fordampes utenfor impregnatoren. Fig. 3 viser skjematisk en alternativ type for vaskesystem.

Flis matet fra flisbingen 10 underkastes først en basning i en beholder 11 og passerer deretter gjennom en roterende ventil 12 inn i et impregneringsrør 13 som delvis er fyllt med lut. Inne i røret 13 im-pregneres flisen ved regulert trykk, tempe-atur, lutkonsentrasjon og tid. Den impregnerte flis som er fri for overskuddslut ut-tømmes deretter gjennom en annen roterende ventil 14 til kokerøret 15 hvor flisen opphetes ved hjelp av direkte damp gjennom damprøret 16 og koketrinnet utføres ved regulert temperatur og tid. Ettersom kokningen går frem under passasje gjennom kokeren 15 krymper flisen og svartlut uttømmes fra denne og den uttømte svartlut fjernes fra kokerøret 15 gjennom røret 32.

Fra kokebeholderen passerer flisen gjennom en tredje roterende ventil 18 til røret 19 hvor den føres ved hjelp av en skruetransportør 20 hvor en hoveddel av varmen fjernes med luten og flisen blir delvis vasket ved motstrømskontakt - med vaskevann fra et videre trinn slik som pressvasker 21. Vaskeren 21 skaffer et annet vasketrinn i vaskesystemet. Den kokte og vaskede cellulosemasse utvinnes med høy konsistens gjennom røret 22.

Impregnering og vannbalanse.

Ved hjelp av foreliggende system for kokning er alle de kjemikalier som kreves for kokning av flisen tilstede in situ i den impregnerte flis på det tidspunkt de brin-ges til koketemperatur. Kokehastigheten reguleres således bare av de kjemiske reak-sjonshastigheter og koketiden kan derfor være relativt kort i forhold til vanlige systemer hvor en betydelig del av kjemi-kaliet befinner seg utenfor flisen og kokehastigheten reguleres ved diffusjon. Denne forkortede koketid med foreliggende system reduserer uønskede bireaksj oner som oppstår i luten og dette sammen med fra-vær av recyklert svartlut reduserer den mengde kjemikalier som kreves. Det redu-serte lut-treforhold med foreliggende system resulterer også i en restlut som har høyere konsentrasjon og reduserer således den fordampning som er krevet.

Forsøk på å fremstille kjemisk cellulosemasse i kommersiell målestokk ved hjelp av dampfasekokning har vært hin-dret av det faktum at det normalt tilføres mere vann til systemet (gjennom innhold i flisen, vann i kokeluten og kondensatet fra fordampning av flisen) enn flisen vil føre med seg fra impregneringen. Det er nu funnet at det kan holdes en tilfredsstil-lende vannbalanse ved å foreta en varierende avdampning i impregneringsbeholderen idet fordampningen avhenger av fuk-tighetsinnholdet i flisen og lutkonsentra-sjonen. Denne kontroll oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse ved å overopphete den resirkulerende lut til noen få grader høye-re enn den temperatur som holdes i impregneringsbeholderen og å tillate vannet å fordampe enten i enden av beholderen eller i en separat fordampningstank et eller annet sted etter oppvarmningen og før re-turnering til kokeren. Biproduktdamp ved omtrent 1,0—5,2 kg/cm<2> trykk avhengig av temperaturen i røret er således tilgjengelig for videre bruk.

Det kan anvendes mange former for impregneringsbeholder idet en type er illustrert skjematisk på fig. 1. Denne impreg-nator består av et sylindrisk impregneringsbeholder 13 anbragt i en vinkel i forhold til horisontalen og forsynt med et sen-traltlegeme som deler røret i to deler. Vin-kelen for dette rør er vanligvis omtrent 45° med horisontalen, men denne vinkel kan varieres innen visse grenser (omtrent 30° til 60° i forhold til horisontalen). Flisen føres i impregnatorrøret 13 ved hjelp av en type transportør med regulert lav hastighet eller lignende, skjematisk antydet ved 24 og beveges nedover på oversiden av midt-skillets 23 og oppover langs den nedre side på midtskillet.

Luten sirkuleres gjennom impregneringsbeholderen 13 via røret 25 til en varmeutveksler 26 og tilbake til toppen av beholderen 13 gjennom røret 29. Varmeutveksleren oppvarmes ved hjelp av høy-trykksdamp fra damprøret 27. For å holde konsentrasjonen i sirkulert lut settes kompletterende lut gjennom røret 28 og den nu forsterkede lut oppvarmes i varmeutveksleren 26 og resirkuleres gjennom røret 29 til impregneringsrøret 13 hvor den holdes ved bestemt trykk ved hjelp av trykkreguleringsventil 30' i røret 30. Denne forsterkede lut oppvarmet til en bestemt temperatur som er høyere enn likevektstempe-raturen som svarer til impregneringsrørets trykk går gjennom røret 29 gjennom toppen av beholderen 13 over nivået for luten i dette og en del fordampes til damp. Således fremstilt damp uttømmes ved et bestemt trykk gjennom røret 30.

Impregnert flis føres ved transportøren 24 til et punkt over lutnivået i impregne-ringsrøret 13 og uttømmes gjennom en roterende ventil 14.

Det holdes forholdsvis konstant nivå for væske i impregneringsrøret som holdes ved det bestemte trykk ved regulering av temperaturen i resirkuleringsluten. Hvis væskenivået i røret 13 skulle falle under et bestemt punkt tilføres mindre damp til varmeutveksleren 26 med resulterende senkning av temperaturen for den resirkulerende lut som igjen reduserer den mengde damp som dannes under avdampningen. Dette betyr at en større del vann forblir i luten og følgelig har nivået for luten i beholderen 13 en tendens til å stige. Omvendt hvis nivået skulle stige over et bestemt punkt tilføres mere varme til varmeutveksleren 26 for å øke temperaturen i resir-kulereringslut og således medføres større fordampning når luten avdampes for derved å senke nivået for luten. Den ovenfor beskrevne nivåregulering kan drives automatisk ved hjelp av egnede anordninger som reagerer på nivået L og regulerer var-metilførselen til varmeutveksleren 26 mens trykket holdes konstant.

Impregneringsvæsken kan reguleres til

å holde riktig kjemikaiiekonséritråsjoh enten manuelt eller hvis egnet utstyr er tilgjengelig automatisk ved å regulere mengden av kompletterende lut som settes til i røret 28 for å gi den ønskede konsentrasjon. Konsentrasjonen av aktiv kokebe-standdel i luten reguleres således til en bestemt verdi således at flisen som forlater impregneringen vil ha den korrekte mengde kjemikalier for kokning i følgende trinn.

Det skal bemerkes at transportørhas-tigheten er variabel og således kan mat-ningstiden gjennom impregneringsrøret varieres etter ønske. Temperaturen som holdes i dette rør kan være en hvilken som helst egnet impregneringstemperatur.

Det skal også bemerkes at trykket for behandlingsdampen som fjernes via rør 30 svarer til damptrykket i luten som holdes i impregneringsrøret. Temperaturen for denne lut kan også reguleres til den riktige impregneringstemperatur for flisen.

Et annet impregneringssystem som er inkorporert i en annen type koker enn den som er vist på fig. 1 er vist på fig. 2. I systemet på fig. 2 oppstår avdampning utenfor impregnatoren. Som vist er av-dampningssystemet forbundet med en koker 100 for oppoverrettet strøm med impregnering i den øvre sone.

Luten fjernes fra impregneringssonen gjennom røret 25A og går deretter gjennom en varmeutveksler 26A hvor den oppvarmes av dampen fra røret 27a. Friske kjemikalier

settes til systemet via røret 28a. Varme-mengden som anvendes i varmeutveksleren

26a reguleres ifølge nivået L' i kokeren 100

på samme måte som varmeutveksleren 26

reguleres ifølge nivået L som beskrevet i det foregående.

Oppvarmet og forsterket lut føres via røret 29A inn i en fordampningstank 13a.

Fordampningstanken holdes ved et bestemt trykk og temperatur slik som impregnatoren 13 således at vann vil avdampes i tanken 13a. Den mengde vann som avdampes avhenger av forskjellen i temperaturen mellom oppvarmet forsterket lut i røret 29a og luten i fordampningstanken. Damp som er generert ved fordampning av lut i tank 13a fjernes via røret 30b som er forbundet med fordamperen 44 slik som røret 30 i den første utførelse. En trykkreguleringsventil 30C regulerer trykket i fordampningstanken 13a.

Etter fordampning i tanken 13a retur-neres lut til impregneringssonen via røret 29b. Lutnivået L<2> i fordampningstanken holdes konstant ved å regulere strømmen gjennom røret 29b ved hjelp av anordninger slik som ventilen 29c. Hvis således mere væske fordampes i tank 13a fjernes mere damp i røret 30b og mindre lut forblir i tanken, hvilket har tendens til å senke nivået IA Senkning av nivået L<2> reduserer strømmen 'gjennom røret 29b som således senker nivået L' i kokeren ettersom mindre lut kommer inn i kokeren.

På ovenstående måte regulerer mengden av fordampning i tank 13a den kjemiske konsentrasjon av den forsterkede lut og regulering av strømmen gjennom røret 29b regulerer mengden av lut som sirkuleres til kokeren.

Foreliggende system for temperatur-regulering ved fordampning av en varierende mengde vann fra sirkulert lut kan anvendes generelt hvor det er ønskelig å holde lut-tre-forholdet på en verdi som er lavere enn det som ellers ville herske som et resultat iav at vann kommer inn i systemet med flisen, dampen og kompletterings-lut. Således kan denne fremgangsmåte anvendes uavhengig av» kokerens konstruksjon eller flisstrømmens retning (det vil si opp ned eller i en vinkel) og dampen som genereres ved fordampning kan anvendes for sekundære formål i et anlegg.

Det er; således blitt funnet et system for regulering av vannbalansen ved å sørge for varierende mengde fordampning i im-pregneringsrøret. Dette tillater konstant lut-flis-forhold ettersom flisen passerer gjennom en konstant omgivelse for regulert kjemikaliekonsentrasjon ved regulert temperatur, og i en regulert tid.

Kokning og vaskning.

Idet det vises til fig. 1 synker flisen etter å ha vært impregnert gjennom en roterende ventil 14 inn i toppen av kokerøret 15 som beskrevet i det foregående. Kokeren 15 er av lignende konstruksjon som impregneringsbeholderen 13 og er forsynt med en transportør som er skjematisk antydet ved 31. Like som i impregneringsbeholderen, 13 føres flisen nedover langs toppen av røret 15. Høytrykksdamp injise-res i kokerøret gjennom et damprør 16 for å holde den bestemte koketemperatur. Koketiden reguleres ved transportørens 31 hastighet som kan varieres for å oppnå en riktig kokning av flisen.

Med dejtte kokesystem hvor kokningen utføres i en separat del i dampfase hvor flisen kontinuerlig mates gjennom i skrå-stilling kan svartlut som siles fra flisen under kokningen lett siles fra kokerøret til svartlutbeholderen 42. En høy prosent (omtrent 50 %) av det totale vanninnhold som går inn i kokeren fjernes på denne måte og ved et faststoff innhold på omtrent 30 %. Med dette system kan således kapasiteten av vaskerne reduseres da en stor mengde av svartluten fjernes i kokerøret 15.

Hvis ønskes kan det også holdes en sump 17 av lut i kokeren 15 med regulert avtappning. Det er også mulig å sirkulere en del av svartluten fra kokeren 15 gjennom en varmeutveksler og fordampe denne for å gi damp på en lignende måte som anvendes ved impregneringsbeholderen. Ved således å fordampe for å fremstille damp kan den mengde høytrykksdamp som inji-seres for kokning reduseres og faststoffinn-hold i svartlut i kokeren 15 vil økes. Denne lut av.tappes gjennom røret 32 og er fremdeles ved høyere konsentrasjon enn når det anvendes direkte damping.

Kokt flis går ut ved toppen av kokerøret 15 og passerer gjennom en roterende ventil 18 til bunnen av en diffusjonsvasker som skjematisk er vist ved 19. I vaskeren 19 som drives ved et trykk som nærmer seg trykket for kokeren føres flisen ved hjelp av transportøren 20 i motstrøm like overfor vaskevæsken som kommer inn gjennom røret 37 og kan deretter mates til inn-taket i en pressvasker 21 hvor det utføres et annet vasketrinn. Den således-kokte og vaskede masse fjernes fra systemet via røret 22.

Diffusjonsvaskeren 19 består i det vesentlige av et rør anbragt i omtrent samme vinkel i forhold til horisontalen som im-pregneringsrøret eller kokerøret og har en skruetransportør 20 for å føre materialet oppover gjennom vaskeren slik som vist. Vaskevæske føres inn mot toppen av vaskeren ved hjelp av røret 37 for å gå i mot-strøm like overfor materialet som føres fra transportøren 20.

Svartlut fjernes gjennom silen 19 nær toppen av den vertikale delen 19a i vaskeren 19 og ledes bort via røret 41.

Ved å bevege den kokte masse og vaskevannet i motstrøm til vaskevannet som går inn i vaskeren og går nedover og deretter oppover mot denne ende av vaske-syklusen er svartlut ved forholdsvis høy konsentrasjon og temperatur tilgjengelig til røret 41. Den kokte masse avkjøles og vas-kes i vaskeren.l9.

Ved den viste utførelse går vaskevann fra røret 38 inn i pressvaskeren 21 med den kokte flis gjennom røret 39. Luten fra pressvaskeren 21 ledes via røret 37 til den øvre del av diffusjonsvasker 19 for å gå i motstrøm til den kokte masse. Det kan fremheves at all vaskevæske som kreves er tilgjengelig som fordamperkondensat erholdt fra et etterfølgende trinn i systemet.

En annen form for vaskesystem er vist på fig. 3. Ved dette system erholdes en sump av lut 69 i røret 68 i røret som går ut fra kokeren. Massen fra kokerøret passerer gjennom sumpen 69 og gjennom ventilen 18 eller lignende inn i røret 61. Røret 61 fører massen til tank 62 hvorfra det går via røret 63 til en vanlig roterende trommel-vasker 64 hvis innhold befinner seg ved atmosfæretrykk.En del av luten føres med den kokte flis gjennom ventilen 18 og fjernes ved vaskeren 64. Lut returnert til røret 68 og i overskudd av det som passerer gjennom ventilen 18 stiger i røret 68 i motstrøm til den kokte flis og øker således dens konsentrasjon i en viss grad mens dens temperatur samtidig økes til ca. 150° C for å skaffe en varm væskesump. Denne oppvarmede lut siles fra sumpen 69 gjennom silen 67 og røret 66. Lut i røret 66 kombine-res mens den fremdeles befinner seg ved koke trykk med luten som siles gjennom røret 32 fra kokerøret 13 og sendes til varmeutveksleren 42 gjennom røret 33 og forvarmer således det inngående kokereak-sjonsmiddel som passerer via røret 28 til impregneringsysstemet.

Ved hjelp av fremgangsmåter som vist på fig. 1 og 3 ekstraheres en hoveddel av varmen i den kokte flis ved at disse mens ' de befinner seg ved koketrykk kommer i kontakt med lut med lavére temperatur, erholdt fra etterfølgende vasketrinn. Dette tillater uttømming av flis fra trykksonen ved en temperatur som vil hindre utvik-ling og hurtig ekspansjon av damp inn i flisen og reduserer således den ødeleggelse som vanlig oppstår ved blåsing av masse. Samtidig økes temperaturen i luten som fåes fra sekundær vask av den kokte flis til en verdi som nærmer seg temperaturen for kokningen og tillater således dens bruk for forvarmning av frisk lut på veien til •impregneringsrøret og reduserer således dampkravet for systemet. Systemet som er vist på fig. 1 gir mere effektiv primærvas-king enn det som er vist på fig. 3 mens det system som er vist på fig. 3 er enklere og omfatter mindre kapitalinvestering enn det som er vist på fig. 1.

Andre former for vaskere kan anvendes, men de beskrevne systemer er fore-trukket.

Varmegjenvinningssystem.

Én kontinuerlig kilde, for damp fra im-pregnatorrøret 13 er lett tilgjengelig for ethvert nyttig formål. I dén viste utførelse føres damp fra impregneringsrøret 13 via røret 30 til en første fordamper 44 for kon-

sentrering av svartlut. Damptilførselen til fordamperen 44 tilføres hvis nødvendig damp fra røret 30A som kan være erholdt fra kokeren. Damp fra fordamperen 44 føres til en annen fordamper 45 gjennom et rør 46 mens kondensat fra den første fordamper 44 føres til en fordampertank 48 via røret 47. For å øke damptilførselen til den annen fordamper 45 ledes damp fra fordampertanken 48 gjennom røret 49 til fordamperen 45.

Damp fra den annen fordamper 45 skaffer en kilde for lavtrykksdamp (omtrent 0,4 kg pr. cm<2> for et system hvori trykket for sekundærdamp fra impregna-torrøret er 2,5 kg pr. cm<2>) i røret 50. Kondensat fra fordamperen utvinnes som varmt vann og føres bort via røret 51. Det varme vann som utvinnes på denne måte tilføres kondensat fra fordampertanken 48 via røret 52 for å skaffe tilstrekkelig varmt vann for tilførsel for alle behov for vaskesystemet samt for å skaffe ekstra forbruk ved kaustisering.

Ved vaskesystemet som er vist på fig. 1 skaffer svartlut ved høy temperatur (i overkant av 100° C og sannsynligvis mellom ca. 143 og 160° C) en hensiktsmessig var-mekilde hvor varme lett kan utvinnes i røret 41. Svartlut ved koketemperatur og trykk avsilt fra røret 15 i rør 32 settes til luten i røret 41 som tilførsel til varmekil-den. I utførelsen ifølge fig. 1 ledes svartlut fra rørene 32 og 41 via røret 33 mens den fremdeles holdes ved forhøyet trykk til en varmeutveksler 42 som tjener til å oppvarme kompletterende lut som føres til systemet. Fra varmeutveksleren 42 går svartluten til en fordampertank 43. Damp fra fordampertanken 43 er tilgjengelig for videre bruk for eksempel i fordamperen 11.

Svartlut fra fordampningstanken 43 mates via røret 53, oksydasjonstårn 54 hvis dette kreves og rør 55 inn i fordamperen 45 og fra fordamperen 45 til fordamperen 44 gjennom røret 56. I noen fremgangsmåter kan et oksydasjonstårn utelates og rest-luten mates direkte fra varmeutveksleren til fordamperen 45. Fordampet lut fra fordamperen 44 går inn i fordampertanken 58 gjennom røret 57 og damp fremstilt i tanken 58 settes til lavtrykksdamp i røret 50 gjennom røret 59. Konsentrert svartlut fra tank 58 ledes ved hjelp av røret 60 til et egnet utvinningssystem for forbrenning av kjemikalier og gjenvinning av varme.

Da impregneringssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse tillater et lavere væske-flisforhold er svartlutkonsentrasjonen fra vaskerne høyere enn med vanlige systemer. Den type vaskere som anvendes vil også medvirke til den høye konsentrasjon'. Den høye svartlutkonsentrasjon reduserer mengden av fordampning som kreves og derfor er bruken av to effekter av fordampning mulig (i tillegg til fordampning i im-pregneringsrøret). I vanlige systemer kreves vanligvis fem effekter med ledsagende høyere varmekrav. Totrinnssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse skaffer en kilde for lavtrykksdamp (0,4 kg pr. cm<2> for inngående damptrykk på 2,4 kg pr. cm<2>) mens et femtrinnssystem ikke skaffer noen damp for utvinning (dampen fra slutten av et femtrinnssystem ville være ved negativt trykk omtrent 700 mm's trykk).

En videre kilde for varmeøkonomi er tilgjengelig fra forbrenning av kjemikalier da det er mindre uorganisk stoff tilstede og derfor føres mindre varme bort.

Det er klart at med systemet ifølge foreliggende oppfinnelse er det mulig med reduksjon av varmebehov.

Følgende er et spesifikt eksempel på en varmebalanse som kan fåes med systemet ifølge foreliggende oppfinnele illustrert i fig. 1 for en kraftprosess. Alle vektsangi-velser hvis intet annet er angitt er angitt i kg pr. tonn masse ubleket og 90% tørr basis.

Flis dampes i fordamperen 11 idet det anvendes 317 kg damp for 3100 kg fuktig tre inneholdende 1270 kg H>0 som fuktighet og dette tre sammen med 1550 kg vann ved 100° C går til impregneringsbeholderen 13. Det holdes en temperatur på 140° C i impregneringsbeholderen 13 med resirkule-ring av lut som er oppvarmet til en temperatur på 155° C ved hjelp av varmeutveksleren 26. Denne resirkulerende lut har et forhold på 15 til 1 i foreliggende eksempel (15 deler resirkulerende lut til en del kompletterende lut) idet luten når den går inn i impregneringsanordningen har en konsentrasjon på 33,7 gram pr. liter effektiv NaaO og fjernet derfra ved 30,5 gram pr. liter med tilsatt lut med en konsentrasjon på 90 gram pr. liter effektiv Na20 ved en temperatur på 140° C.

Damp ved et trykk på 2,4 kg pr. cm<2> og med 1090 kg pr. tonn flis generert i impregnatoren som et resultat av overopphetning av lut som tidligere beskrevet er tilgjengelig fra impregneringsrøret i røret 30 for gjen-tatt bruk.

Temperaturen for den inngående resirkulerende væske reguleres for å gi den ek-sakte mengde fordampning som kreves for å holde et riktig væskenivå i impregneringsbeholderen.

Impregnert flis føres gjennom ventilen 18 til kokerøret som i dette eksempel hol-

des ved en temperatur på 185° C idet det anvendes 515 kg høytrykksdamp. 1780 kg svartlut ved 185° C avtappes fra kokeren 15 via røret 32.

835 kg masse og 1780 kg lut går gjennom diffusjonvaskeren i motstrøm til vaskevannet. Denne masse og svartluten som blir tilbake etter diffusjonsvaskingen går til en pressvasker. Den resulterende masse som er fjernet fra systemet ved hjelp av røret 22 inneholder 835 kg masse og omtrent 32 kg faste stoffer i svartlut og 800 kg vann og befinner seg ved en temperatur på 93° C. Svartluten som forlater vaskeren 19 gjennom røret 41 befinner seg ved en temperatur på 147° C.

Damp i rør 30 tilsettes 540 kg damp ved et trykk på 2,4 kg pr. cm<2> fra røret 30A fra en koker eller annen egnet kilde for å tilføre en total dampmengde på 1620 kg til den første fordamper 44.

Fra fordamperen 44 kommer 1510 kg damp fordampet fra svartluten ved 121° C og 1620 kg kondensat. Dampen fra fordamperen 44 mates til fordamperen 45 mens kondensatet fra fordamperen 44 fordampes i tanken 48 for å fremstille 50 kg damp ved 121° C og 1530 kg kondensat. Dampen fra fordampningstanken 48 mates også til fordamperen.

Fordamperen 45 gir 1170 kg damp ved 180° C ved fordampning av svartlut og 1555 kg kondensat. Dette kondensat settes til det fra fordampningstanken 48 med en total på 30 kg kondensat ved 121° C som sendes til varmeutveksleren ved innkom-mende kaldt vann og deretter 2640 kg av dette kondensat føres ved 93° C til vaskeren via røret 38 idet resten av kondensatet går til gjenvinningssystemet for bruk i oppløsning av smeiten.

Som angitt ovenfor tilføres 2640 kg kondensat til vaskesystemet hvorfra 4030 kg lut ved 147° C fjernes i røret 41. 2230 kg svartlut som er silt fra den kokte flis er tilgjengelig ved 185° C i røret 32 og denne lut slåes sammen med luten i røret 41 og gir en totalmengde på 6270 kg svartlut ved 160° C hvilket mates til varmeutveksleren 42 via røret 33. Temperaturen i svartluten som forlater varmeutveksleren reduseres til 141° C og svartluten blir deretter fordampet i tanken 43 og gir 390 kg damp hvorav endel mates til fordamperen. 5870 kg svartlut fra fordampertanken 43 går gjennom et oksydasjonstårn 54 hvorfra 5300 kg lut ved 73° C føres til serien av fordampere 45 og 44 og til slutt til fordampningstanken 58. i fordampningstanken 58 produseres damp i en mengde av 100 kg, hvilket settes til behandlingsdampen fra den annen fordamper 45 i en totalmengde på 1235 kg behand-lingsdamp ved 0,4 kg pr. cm<2>. 2590 kg svartlut mates fra fordampningstanken 58 via røret 60 til standard gjenvinningsystem.

Behandlingsdampen som anvendtes i varmeutveksleren 26 for å oppvarme den resirkulerende lut for impregneringen re-sulterte i 1180 kg kondensat.

Tabell 1 i det følgende er en sammenligning av varmeøkonomien for det kontinuerlige kokesystem som er beskrevet i det foregående med et pors jonssy stem. Ubleket grantreflis ble anvendt ved denne sammenligning.

Av ovenstående tabell er det klart at dampkravene med foreliggende oppfinnelse er vesentlig redusert like overfor et vanlig system. Denne reduksjon i varmekrav skriver seg hovedakelig fra den mindre mengde kjemikalier som føres av flisen. Som tidligere pekt på er mer varme tilgjengelig fra regenereringsovnen da det er mindre uorganisk stoff i smeiten som kan føre bort varme. Det kreves også mindre varme for fordampning da systemet ifølge foreliggende oppfinnelse kan drives med bare to trinn fordampning og endel varme kan gjenvinnes fra fordampningssystemet.

Eksempel 1 i det følgende demonstrerer en utførelse av det kontinuerlige kokesystem hvor det brukes kraftprosess og omfatter en beskrivelse av den fremstilte masse. I dette system er de beskrevne vaske-systemer ikke brukt.

Eksempel 1:

Granflis inneholdende 40.5 % fuktighet ble matet med en hastighet på 1,1 kg pr. minutt tørr flis til fordampningsbeholderen i et forsøksanlegg med kontinuerlig koker i likhet med det som er vist på fig. 1. Damp ble tilført røret med en hastighet som er tilstrekkelig til å holde et trykk på 0,7 kg pr. cm<2>. Det dannede kondensat ble silt fra bunnen av røret. Transportørhastigheten ble sått således at oppholdstiden for flisen i fordampningskaret var 5 minutter.

Den fordampede flis ble innført i en impregneringsbeholder hvori det holdt et væskenivå på opptil nivået for flisinntaket. Flisen ble ført gjennom dette kar ved hjelp av en transportør hvis hastighet ble holdt slik at det gav en oppholdstid på 30 minutter for impregneringen. Konsentrasjonen av det effektive alkali i mateluten ble holdt ved 32,6 gram pr. liter ved å sette frisk lut til luten som ble recyklert gjennom krets-løpsrøret. For å holde denne konsentrasjon ble det etablert en væskestrøm på 2 liter pr. minutt ved en konsentrasjon på 84 gram pr. liter. Den friske lut ble fremstilt med en sulfiditet på 30 % mens luten i impregne-ringsrøret nådde likevekt med en sulfiditet på 45 %. Luten i dette rør ble holdt ved en temperatur på 136° C ved et trykk på 2,1 kg pr. cm<2>. Luten ble overopphetet til en temperatur på 145° C i en varmeutveksler i sirkulasjon og tillatt å fordampe til 136° C således at det opprettholdt en vannbalanse i impregneringsrøret.

Etter impregnering ble flisen innført i kokekaret som ble holdt ved 10 kg pr. cm<2>'s trykk ved tilføring av direkte damp. Oppholdstiden for flisen i kokesonen var 30 minutter. Kondensat og lut som ble avtap-pet fra flisen ettersom kokningen gikk frem ble fjernet fra bunnen av kokeren idet kokningen ble utført i det vesentlige i dampfase. Ved slutten av kokeperioden ble flisen fjernet fra kokeren gjennom en roterende ventil og tillatt å fordampe til å anta atmo-sfæretrykk.

En prøve tatt fra "massen viste følg-ende karakteristikk:

Klortall 4.5

C.E.D. viskositet 15.6

G.E. lyshet 29.7

Siktvrak (prosent av masse) 1.76.

Massen ble slått i Valley Beater og viste følgende styrkekarakteristikk:

I en kokning som ble utført på en lignende måte, men idet det ble anvendt lut med 100 % sulfiditet erholdtes masseprøver fra kokeren ved & blåse på vanlig måte og også ved å avkjøle kokt flis til 100° C før uttapning. Følgende tabell illustrerer en sammenligning av kald uttømning med varm.

Fra ovenstående sammenligning er det klart at karakteristikken for kald uttømt masse er bedre enn fra varmblåst masse. Med koldt uttømningssystem ifølge foreliggende oppfinnelse reduseres fiberødeleggelse og nedsettelse av styrke sammenlig-net med varmblåst uttømning.

En høyere prosent varme fra systemet er i form av høytrykksdamp enn i vanlig porsjonssystem. Det kreves også mindre total varmeutvekslingsareal for kokning og fordampning enn tilfellet er for vanlig porsjonsdrift og en høy prosent sekundær-varme fra det beskrevne system kan utvinnes.

Impregnatoren og fremgangsmåten til impregnering er beskrevet i forbindelse med cellulosekokningssystemer. Denne fremgangsmåte og apparatur kan også anvendes i andre omgivelser for impregnering av materialer som fører varierende mengder vann og hvor impregneringsmidlet inneholdes i vann eller annen fordampbar væske.

I noen ekstreme tilfelle behøver det

ikke å finne sted noen fordampning i im-pregneringsrøret. Hvis for eksempel ikke

tilstrekkelig vann skulle gå inn i impreg-neringsrøret måtte nivået for væskesumpen

reguleres ved å sprøyte vann inn i impreg-neringsrøret. Dette ville sannsynligvis bare

skje hvis impregnatoren ble matet med tørr

flis slik som fra ovnstørr tre. Under disse

omstendigheter tilsettes regulerte vann-mengder til impregnatoren ifølge nivået L

for å opprettholde det nivå inne i røret.

Luten som er resirkulert gjennom varmeutveksleren 26 ville opphetes for å opprettholde temperaturen i luten, men på grunn

av for lite vann ville liten eller ingen damp

fjernes fra impregnatoren. Den tilsatte

vannmengde kan reguleres ved å prøve

vannivået og regulere tilsatt vann for å

opprettholde nivå L i det vesentlige konstant. Lutkonsentrasj onen og temperatur,

trykket i impregneringsrøret og tiden som

flisen bruker for å passere gjennom røret

er naturligvis regulert for å oppnå en riktig

impregnering av flisen.

Skjønt beskrivelsen hovedsakelig refe-rerer seg til flis kan andre celluloseholdige

råmaterialer behandles i systemet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig

koking av celluloseholdige råmaterialer, hvor materialet underkastes impregnering med en vandig oppløsning av kokekjemikalier i et impregneringssystem for å impregnere materialet med kokekjemikalier i et bestemt vektforhold, og hvori vann går inn i impregneringssystemet som fuktighet i råmaterialet og som vann i hvitluten og forlater systemet med det impregnerte råmateriale, karakterisert ved at en vannbalanse i impregneringssystemet opprettholdes ved: regulerbar fordampning av en vannmengde svarende vesentlig til forskjellen mellom den mengde vann som går inn i impregnerings-systemet og den mengde vann som forlater systemet med det impregnerte råmateriale, idet damp dannet ved fordampningen fjernes fra systemet for derved å hindre oppsamling av vann i systemet.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, hvor det opprettholdes et væskenivå i en impregneringssone, og celluloseråmaterialet mates kontinuerlig til denne væske, og oppvarmet impregneringsvæske innføres i impregneringssonen, karakterisert ved at den innførte oppvarmede impregneringsvæske har en temperatur som er høyere enn temperaturen for væsken i impregneringsbeholderen og temperaturen for den oppvarmede impregneringsvæske og trykket i impregneringsbeholderen reguleres slik at en del av denne fordampes, idet mengden av den fordampede impregneringsvæske og tilført væske er slik at nivået i impregneringsbeholderen holdes i det vesentlige konstant.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1 og 2, hvor væske kontinuerlig fjernes fra impregneringsbeholderen, karakterisert ved at det holdes konstant nivå i beholderen ved indirekte oppvarming av den væske som går ut fra beholderen, avdampning av en del av væsken fra beholderen i en separat tank med konstant trykk, under dannelse av bruksdamp som trekkes ut av systemet, og at resten av væsken sendes tilbake til impregneringsbeholderen for således å holde systemet i vann-balanse.

4. Apparatur for utførelse av fremgangsmåten som angitt i påstand 3, karakterisert ved kombinasjonen av en koker, en fordampertank, anordninger for indirekte oppvarmning, hvor kokeren har kokesone og en impregneringssone fylt med impregneringsvæske, anordninger for transport av impregneringsvæske fra kokeren til den indirekte oppvarmingsanordning og videre til fordampertanken, innretnin-ger for overføring av impregneringsvæske fra fordampertanken til kokeren, innret-ninger for regulering av væskestrømmen fra fordampertanken til kokeren for å holde nivået av impregneringsvæske konstant i fordampertanken, samt innretnin-ger for regulering av temperaturen på inngående impregneringsvæske til fordampertanken i overensstemmelse med nivået i impregneringsbeholderen, slik at en regulert mengde vann avdampes i fordamperen for å holde nevnte nivå konstant, samt anordninger for uttak av bruks-damp fra fordampertanken.