NO323624B1 - Fremgangsmate for kontiunerlig mating av vaesker ved koking av masse i en koker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig føring av en væske ved koking av masse (pulp) i en koker.

I en moderne massekokeprosess er det nødvendig med flere trinn, blant annet en impregnering under spesielle prosessbetingelser, for eksempel ved lav temperatur, og koking under forskjellige betingelser, for eksempel ved en høy temperatur, så vel som om ønskelig et eller flere vasketrinn, som utføres ved å anvende varm og/eller kald vaskevæske eller vaskefiltrat, henholdsvis. For fremstilling av masse, må oppløsningsmidlene som brukes i de individuelle prosesstrinnene for utløsning av visse komponenter ha visse egenskaper så som for eksempel hvilket løsningsmiddel, hvorvidt det er vannholdig eller organisk, konsentrasjoner av syrer, alkali og salter, temperaturer etc.

Av kostnadsmessige og ikke minst miljømessige årsaker, er det ønskelig å holde mengden av kjemikalier og væske som er nødvendig i de individuelle trinnene så lange som mulig, og gjenbruke løsningsmidlene som anvendes i størst mulig utstrekning.

I henhold til WO 91/05103, blir forkondisjonert treflis forvarmet i et første kammer ved hjelp av en sirkulerende svartlut med lav temperatur og kontinuerlig matet inn i et andre kammer ved høyt trykk og temperatur. I det andre kammeret blir treflisene oppvarmet til koketemperatur ved konsentrasjon av varm svartlut, hvorved de overføres i kokeren sammen med hvitlut.

US-4,693,785 vedrører en koker for kontinuerlig behandling. Tilførsel og fjerning av væskene som brukes, skjer via et mangfold ringformede sikte-systemer.

I US-3,752,319 er det beskrevet et filterapparat for å separere væske fra en treflis-væskeblanding.

IUS-A-489052 ig EP-A 0100293 er det hver for seg beskrevet en prosess for koking av treflis i en koker, hvor det i prosessen anvendes ulike tanker i tilknytning til kokeren, både ved innløps- og utløpssiden av kokeren.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å, i en prosess av den innledningsvis angitte type, anvende strukturutstyr som allerede er tilstede og utføre kokeprosedyren så økonomisk som mulig med et minimum av nytilsatte kjemikalier og friskt vann.

I henhold til oppfinnelsen som angitt i krav 1, oppnås denne hensikten ved at væsken som er brukt i et spesielt prosesstrinn kan sirkulere mellom beholdere eller tanker anordnet ved innløps-og utløpssiden av kokeren og, når dette spesielle prosesstrinnet er nådd, forbindes kokeren i sirkulasjon mellom beholderne eller tankene forbundet med dette spesielle prosesstrinnet. For å utføre foreliggende oppfinnelse, er et par beholdere eller tanker tildelt hvert ønsket prosesstrinn; f.eks. for impregnering anvendes en impregneirngsvæske (DL) og en ILI - og en DL2-tank, til koking brukes en kokevæske (CL) en CL1- og en CL2-tank. Det respektive løsningsmidlet som brukes i dette prosesstrinnet blir deretter kontinuerlig sirkulert mellom de respektive tilhørende tanker 1 og 2 (eller henholdsvis 2 og 1). Med andre ord, tilsvarer dette en indre tank-til-tanksirkulasjon. Dersom nå for eksempel løsningsmidlet som er tilstede i en tank 1 er nødvendig i et prosesstrinn i en massekokeanordning (koker), blir denne kokeren ganske enkelt forbundet i sirkulasjon fra tank 1 til tank 2. Løsningsmidlet blir deretter tilveiebragt i respektive tank 1 for direkte bruk i dette prosesstrinnet, og i tank 2 blir det brukte løsningsmidlet som stammer fra prosesstrinnet oppsamlet. Det er også mulig at den første beholderen eller tanken anordnet ved innløpssiden er dannet av rørledning mellom den andre beholderen eller tanken og kokeren. I dette tilfellet skjer den kontinuerlige tilførselen av kjemikalier direkte inn i rørledningen som fører til kokeren, og væsken som strømmer til rørledningen gir en tilstrekkelig blanding.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av opprinnelsen blir den brukte væsken kontinuerlig fjernet fra beholderen eller tanken anordnet ved utløpssiden av kokeren, og ved hjelp av kontinuerlig tilsatte doser av kjemikalier og etterfølgende kontinuerlig temperaturregulering ved hjelp av varmevekslere kan dens opprinnelige egenskaper gjenvinnes, og den resirkuleres i sirkulasjon inn i beholderen eller tanken anordnet ved innløps-siden av kokeren. Nødvendigheten av at nye kjemikalier tilsettes kan derved holdes lavt, siden kun mengden av kjemikalier som er brukt må erstattes. Videre kan betydelige mengder energi spares, siden kun en del av energien, tilsvarende de termiske tapene som oppstår i kokeren, må tilføres. Når det respektive prosesstrinnet er ferdig, blir den interne tank-til-tanksirkulasjonen igjen effektiv.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse blir en del av den brukte væsken kontinuerlig avgrenet, ved utløpssiden og kontinuerlig matet inn i en andre sirkulasjon mellom beholderne eller tankene anordnet ved innløps-og utløpssiden av den samme og/eller en annen koker. Derved er det mulig å justere volummengden, såvel som kjemikalieinnholdet, i de forskjellige sirkulasjonene med minimale anstrengelser og energibehov.

Videre er det fordelaktig i det ovennevnte tilfellet, dersom den manglende volummengden erstattes ved kontinuerlig å tilføre friske kjemikalier og/eller vaskeløsning og/eller væske fra en annen sirkulasjon. På denne måten vil en kaskadelignende tilkobling av forskjellige sirkulasjoner gi ytterligere besparelser.

Det er også mulig at den andre sirkulasjonen er forbundet med det samme spesielle prosesstrinnet som den første sirkulasjonen. Kun mengden brukte kjemikalier under det spesielle prosesstrinnet må tilsettes og den opprinnelige temperaturen må gjenvinnes før væsken kan brukes igjen.

Imidlertid er den andre sirkulasjonen fortrinnsvis forbundet med en annet spesielt prosesstrinn enn den første sirkulasjonen. I dette tilfellet er det enkelte ganger ikke engang nødvendig å tilsette kjemikalier eller oppvarme væsken.

Videre er det foretrukket, dersom det på utløpssiden av sirkulasjonen(e) mellom beholderne og tankene kontinuerlig avgrenes, en del av den brukte væsken og kontinuerlig mates inn i et kjemisk behandlingsanlegg for gjenvinning av kjemikalier, at den manglende volummengden erstattes i beholderen eller tanken ved tilsetning av vaskeløsning og/eller overskuddsvæske fra en annen sirkulasjon. Dette forhindrer en for stor konsentrasjon av organiske og uorganiske komponenter i sirkulasjonssystemet.

Med foreliggende oppfinnelse oppnås blandt annet følgende hensikter:

- Uansett egenskapene til fyllingen (så som for eksempel fuktighet,

tetthet, temperatur) i respektive prosesstrinn, er innholdet i kokeren (treflisene) alltid utsatt for konstante løsningsmiddelbetingelser;

- løsningsmiddelbetingelsene kan lett anpasses til nye krav; - energiinnholdet i løsningsmidlene er ikke dannet ved oppvarming i en koker og lagring i en tank etter dette prosesstrinnet, men energiinnholdet til løsningsmidlene dannes tank-internt (ved tank-til-tanksirkulasjon) og er tilveiebragt fra tanken til kokerinnholdet for å varme opp samme; - dét er ikke nødvendig med noe sirkulasjonsorgan overhodet forbundet med kokeren; - alle forbruksverdiene er kontinuerlige; - det er nødvendig med et mindre tankvolum; - det er nødvendig med en kortere kokeperiode;

- det oppnås en jevn massekvalitet som lett kan endres; og

- det kan realiseres en meget enkel og oversiktlig håndterings-

kontroll for modulene til tankanlegget, kvalitetsoptimalisering, energi og sekvens.

Videre er det mulig med fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse på utløpssiden av kokeren å tilveiebringe en konsentrasjonsprofil av kjemikalier som øker med reaksjonstiden. Ved dette enestående trekket ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er det mulig å oppnå en jevn behandling av innholdet i kokeren under hele reaksjonstiden, mens i henhold til konvensjonelle prosesser vil konsentrasjonsprofilen av kjemikaliene på utløpssiden av kokeren alltid avta. En konsentrasjonsprofil som øker med konsentrasjonstiden betyr klart at massen kan behandles jevnere, impregneres, kokes, etc, siden det hele tiden under reaksjonen er tilstede en tilstrekkelig mengde kjemikalier. Denne fordelen vil klarere fremgå fra de medfølgende tabeller, (figurene 2 -10).

Figur 2 viser en sammenligning mellom konvensjonelle prosesser (betegnet "Enerbatch" og "RDH") og fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse (betegnet

"CBC").

I figurene 3 til 7 er det sammenlignet forskjellige parametere til massen fremstilt ved konvensjonelle prosesser (betegnet "Enerbatch" og "RDH") og ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse (betegnet "CBC").

Figurene 8 til 10 viser alkaliprofilen målt ved utløpssiden av kokeren, igjen for konvensjonelle prosesser (figur 8 for "Enerbatch" og figur 9 for "RDH") og for fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse (figur 10 for "CBC").

Oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert ved hjelp av etterfølgende prosesseksempel for koking av kraftmasse (figur 1). Betydningen av figuren er:

Prosesstrinn, diskontinuerlige: (indikert med referansenummer i sirkel)

A 1- Fylling av treflis i kokeren (ved hjelp av lavtrykksdamp) og

eventuelt samtidig fylling med impregneringvæske fra tank ILI.

2- Fylling av impregneirngsvæske fra tank ELI, inntil kokeren har nådd impregneirngstrykk.

3- Transfortrengning av impregneirngsvæske fra tank ILI via kokeren inn i tank IL2, samtidig som impregneringstrykket opprett-

holdes.

4- Varmfortrengning av impregneirngsvæske ved hjelp av kokevæske fra tank CL1 via kokeren inn i tanken IL2, inntil tank IL2 har tilbakefylt mengden fjernet fra IL-sirkulasjonen ved fylling med impregneirngsvæske.

5- Fortsette varmfortrengningen ved hjelp av kokevæske fra tank CL1 via kokeren inn i tank CL2, inntil den ønskede koketemperaturen og den ønskede kokeperioden er oppnådd.

6- Kaldfortrengning av kokevæske ved hjelp av vaskefiltrat fra massevaskingen via kokeren inn i tank CL2, inntil kokerinnholdet er avkjølt til en ønsket temperatur.

B 7- Tømme kokerinnholdet ved utpumping og samtidig tilførsel av

vaskefiltrat for å fortynne massen til den ønskede konsistens.

Prosesstrinn, kontinuerlige: (indikert med en innrammet "c")

1) Føring av væske mellom respektive tanker 2 og tilhørende tank 1.

2) Føring av væske mellom de respektive tanker 1 og tilhørende tank 2, eller kun delvis kontinuerlig, under betraktning av at løsningsmiddelgjennomføringen varierer også avhengig av prosesstrinnene eller kan være avbrutt, respektivt.

3) Tilførsel av treflis inn i en kasse anbragt over kokeren.

4) Uttømming av massen fra en tømmetank anbragt nedstrøms av kokeren.

5) Tilførsel av løsningsmiddelkonsentrat fra behandlingen, f.eks. kaustifisering.

6) Fjerning av avfallsvæske til behandling, f.eks. inndampingsanlegg.

7) Tilførsel av middeltrykksdamp.

8) Tilførsel av lavtrykksdamp.

9) Fjerning av dampkondensat.

10) Tilførsel av varmt vann.

11) Fjerning av varmt vann.

12) Tilførsel av væske (f.eks. vaskefiltrat fra vasking av massen) inn i en tank (WF-tank), hvoretter kokerinnholdet vaskes og avkjøles til en ønsket temperatur.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig føring av en væske ved koking av masse i en koker, karakterisert ved at væsken som anvendes i et spesielt prosesstrinn sirkulerer mellom beholdere eller tanker anordnet ved innløps- og utløpssiden av kokeren, og når dette spesielle prosesstrinnet er nådd, forbinde kokeren i sirkulasjon mellom beholderne eller tankene forbundet med dette spesielle prosesstrinnet.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at den brukte væsken kontinuerlig fjernes fra beholderen eller tanken anordnet på utløpssiden av kokeren og, ved hjelp av kontinuerlig tilsatte mengder kjemikalier og etterfølgende kontinuerlig temperaturjustering ved hjelp av varmevekslere, gjenvinne dens opprinnelige egenskaper, og resirkulere den i sirkulasjon inn i beholderen eller tanken anordnet ved innløpssiden av kokeren.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at en del av den brukte væsken kontinuerlig avgrenes, ved utløpssiden, og kontinuerlig mates inn i en andre sirkulasjon mellom beholderne eller tankene anordnet på innløps- og utløpssiden av samme og/eller en annen koker.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at den manglende volummengden erstattes ved kontinuerlig tilførsel av friske kjemikalier og/eller vaskeløsning og/eller væske fra en annen sirkulasjon.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at den andre sirkulasjonen er forbundet med det samme spesielle prosesstrinnet som den første sirkulasjonen.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at den andre sirkulasjonen er forbundet med et forskjellig spesielt prosesstrinn enn den første sirkulasjonen.

7. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til6, karakterisert ved at ved utløpssiden av sirkulasjonene) mellom beholderne eller tankene blir en del av den brukte væsken kontinuerlig avgrenet og kontinuerlig matet til et kjemisk prosessanlegg for gjenvinning av kjemikaliene, idet den manglende volummengden blir erstattet i beholderen eller tanken ved tilsetning av vaskeløsning og/eller overskuddsvæske fira en annen sirkulasjon.

8. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at ved utløpssiden av kokeren er det tilveiebragt en konsentrasjonsprofil for kjemikalier som øker med reaksjonstiden.