NO832694L - Fremgangsmaate til batch-koking av treflis. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

til batch-koking av treflis under alkaliske betingelser og til-sikter å forbedre prosessens økonomi og varmeutnyttelse ved å utsette den kokte flis for overtrykk i kokeren under et teppe av relativt kjølig luft for effektiv utmating av flisen fra kokeren.

Kjent teknikk inneholder tallrike eksempler på fremgangs-måter til batch-koking av treflis. En slik koking finner vanlig-vis sted i en koker som er spesialbygget for dette formål, idet kokeren fylles delvis med treflisen og deretter med varme opp-løsninger av natriumhydroksyd, enten alene eller i blanding med natriumsulfid. Ved en typisk fremgangsmåte av kjent type regu-leres kokerens temperatur gjennom innføring av damp, og etter at flisen er holdt i kontakt med kokevæsken i en forutbestemt tid, åpnes en blåseventil i kokeren, for å mate innholdet ut

i en blåsetank. Det ble slått fast at det knytter seg atskillig varmetap til uttømningen av nevnte innhold. Selv om det har vært forsøkt ulike systemer for å redusere dette varmetap, har ingen av disse, så vidt vites, vært særlig effektive. Enkelte papir-fabrikanter har faktisk gått over til kontinuerlige kokeproses-ser for å unngå denne ulempe ved en batch-prosess, men utstyrs-utgiftene for et kontinuerlig kokesystem er svært høye.

I den senere tid har det blitt utviklet en forbedret batch-prosess for å overvinne disse vanskeligheter. Ved denne nye fremgangsmåte kokes treflisen i kokeren og den varme svartlut, som dannes, fjernes ved fortrengning med et filtrat fra vaskesek-sjonen. Dette filtrat tilsettes ved bunnen av kokeren og skyver den varme avlut opp gjennom flis-søylen uten at det finner sted noen vesentlig sammenblanding av de to væsker. Den fortrengte varme svartlut ledes deretter til en trykktank. Kokeren tømmes deretter ved tilsetning av damp ved toppen av kokeren, hvilken damp tvinger massen ut gjennom en blåseventil og inn i en blåsetank. Etter at massen har blitt blåst ut av kokeren, fylles den med flis for å danne et flislag med ensartet tetthet inne i kokeren.

Varm svartlut fra trykktanken blir pumpet inn i bunnen

av kokeren, hvor den varmer opp flisen. På dette stadium benyttes det et overskudd av svartlut,■mer enn kokerens kapasitet, slik at overskytende svartlut mates ut fra toppen av kokeren og overføres til en tank for svak svartlut (svarttynnlut). Det benyttes deretter ny hvitlut for å fortrenge svartluten fra kokerens bunn, og den resulterende avlut blir ledet til et lager-rom for svarttynnlut. Kokerens innhold blir deretter varmet opp med damp til de ønskete koketemperaturer samt holdt der i de nødvendige koketider. Når kokerens innhold har nådd koketempera-turen, stoppes damptilførselen. Etter koking fjernes den varme væske som i det opprinnelig omtalte trinn, og syklusen starter på nytt.

Eksperimentelle serier, hvor det ble benyttet en fremgangsmåte av den ovenfor angitte type, gjorde det klart at anvendelsen av damp for utmating av kokte treflis fra kokeren bød på proble-mer. For det første var det umulig å opprettholde et damptrykk i toppen av kokeren til å holde ved like en konstant strøm av masse fra kokeren til blåsetanken. I et forsøk på å bygge opp trykk i kokeren, lukket blåseventilen seg periodisk. Dette resul-terte imidlertid i uregelmessig strøm av masse til blåsetanken og tilstopping av blåseledningen. Dampstrømningshastighetene var svært høye, idet de lå betydelig over det som var forventet for å oppnå utblåsing av massen.

Oppfinnelsen sørger for en forbedret, mer effektiv behand-ling av treflis med sterke kokeoppløsninger. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir kokeren, etter at kokeprosessen er full-ført, tømt ved å opprette et teppe av forholdsvis kjølig trykk-luft ved toppen av kokeren for å tvinge massen ut gjennom en blåseventil og inn i en blåsetank. Særlig effektive resultater oppnås når luftteppet ledes inn med et utgangstrykk på fra 0,5 til 1,0 MPa. Det viste seg overraskende at luftteppet var i stand til å mate ut den kokte flis ved en hastighet som er betydelig fortere enn den som kunne oppnås med damp som blåsemiddel. Hva som mer er, gikk prosessen meget glatt for seg, uten den banking (hamring) eller uregelmessige drift som ofte ble iakttatt når damp ble brukt som blåsemiddel. Det viste seg at trykket i kokeren kunne holdes over de ønskete fem atmosfærer (0,49 MPa) uten lukking av blåseventilen. Det var ikke uvanlig å avslutte en utblåsing ca. 10 minutter etter åpning av blåseventilen. Dette svarer til omtrent 20 minutter for utblåsing av materialet på

en mer tradisjonell måte. Alt dette utføres under forhold som utmerker seg ved betydelig energibesparelse.

Oppfinnelsen kan benyttes for å forbedre fremgangsmåtene til koking av treflis som henvist til i det foregående, nemlig: I en fremgangsmåte til koking av treflis, hvor flisen kokes under trykk i en koker ved relativt høye temperaturer, og hvor avlut fra kokevæsken mates ut av kokeren og etterlater en masse av masseflis ved temperaturer og trykk som er betydelig redusert i forhold til de som ble benyttet under koking, idet forbedringen ifølge oppfinnelsen omfatter blåsing av luft under trykk gjennom kokeren for å mate ut den oppsluttede flis fra denne.

I en fremgangsmåte til koking av treflis, omfattende koking av flisen i en koker med en kokevæske for å frembringe kokte flis og en varm svartlut, fortrengning av den varme svartlut fra kokeren med en særskilt væske, og lar det bli igjen en masse av kokte flis i kokeren, omfatter forbedringen ifølge oppfinnelsen opprettelse av et luftteppe over massen av kokte flis i kokeren ved tilstrekkelig trykk til å mate ut massen av kokte flis fra kokeren.

Den eneste figur på tegningen er en noe skjematisk illustra-sjon av den forbedrete fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

På tegningens eneste figur betegner henvisningstallet 10 en koker av ordinær type forsynt med et borttakbart lokk 11.

En dampledning 12 tjener til å lede damp inn i bunnen av kokeren for å oppnå passende koketemperatur. I overensstemmelse med oppfinnelsen sørges det for et luftteppe for å mate flisen ut gjennom en luftinntaksledning 13.

Flisen mates ut fra kokeren gjennom en tradisjonell blåseventil 14, som leder den utblåste masse inn i en tradisjonell blåsetank betegnet med henvisningstallet 15. Utmating fra blåsetanken kontrolleres ved hjelp av en pumpe 16 på vanlig måte.

Ulike væsker mates til kokeren 10 selektivt som illustrert på tegningen. Nærmere bestemt er det anbrakt en vaskefiltrattank 17, som inneholder et filtrat fra et av vasketrinnene ved masse-fremstillingsprosessen. Dette filtrat benyttes som en fortreng- ningsvæske under drift av kokeren samt fortsetter ved hjelp av en ledning 18, en pumpe 19 og en ventil 20 inn i en inntaksstuss ved bunnen av kokeren 10.

Det finnes også en lagertank 21 for hvitlut, som inneholder den konsentrerte kokeoppløsning som normalt består av en blanding av natriumhydroksyd og natriumsulfid i konsentrert vandig oppløs-ning. Denne hvitlut fra tanken 21 tilføres ved hjelp av en pumpe 22 gjennom en varmeveksler 23 og en ventil 24 til en trykktank

25 for varm hvitlut. På det passende tidspunkt blir innholdet i trykktanken 25 for varm hvitlut tilført gjennom en ledning 26 ved hjelp av en pumpe 27 og en ventil 28 til kokerens 10 nedre inntaksende. Det er likeledes sørget for en trykktank 29 for varm svartlut, hvor svartluten blir holdt under trykk. En del av den varme svartlut i trykktanken 29 tilføres ved hjelp av en utmatingsledning 30 i varmevekslende forbindelse med hvitluten, som sirku-lerer gjennom varmeveksleren 23, ved hjelp av en ledning 31. Avkjølt svartlut blir deretter levert ved hjelp av en ledning 32 og en ventil 33 til en trykktank 34 for kjølig svartlut. Det finnes en ventil 35 for å kontrollere den tilførte væskemengde til tanken 34 for avkjølt svartlut.

Tømmingen av tanken 34 for avkjølt svartlut skjer via en utmatingsledning 36 gjennom en pumpe 37 og en ventil 38 for inn-føring i den nedre ende av kokeren 10.

Dessuten er det anbrakt en varmeveksler 39 for å holde kokevæsken på en i hovedsaken ensartet temperatur. Kokevæsken som går til kokeren 10 blir fortrinnsvis utsatt for en for sent væskesirkulasjon. Mens kokingen foregår, blir en del av kokevæsken kontinuerlig trukket tilbake ved hjelp av en utmatingsledning 40 og ledet ved hjelp av en pumpe 41 inn i varmeveksleren 39, hvor den trer inn i varmevekslende forbindelse med damp som tilføres fra en dampledning 42 gjennom en ventil 43. En kondensat-ledning 44, som styres av en ventil 45, resirkulerer dampen til dampgeneratorkilden. Den avgitte væskemengde fra varmeveksleren 39 deles, idet én del går ved hjelp av en grenledning 46 og en ventil 47 til den nedre ende av kokeren 10, mens en annen del går ved hjelp av en ledning 48 og en ventil 49 til den øvre ende av kokeren 10.

Tynnsvartlut kan mates ut av kokeren gjennom en ledning

50 og en ventil 51 til en lagertank 52 for tynnsvartlut. Alter- nativt kan tynnsvartluten tømmes ut i form av overløp fra trykktanken 34 for avkjølt svartlut.

Driften av systemet går for seg stort sett som følger.

En passende mengde treflis fylles i kokeren 10 ved å ta bort lokket 11. Disse flis kan være komprimert etter behov for å sørge for en ensartet tetthet gjennom den del av kokeren hvori flisen befinner seg. Kokeren 10 fylles først fra bunnen med avkjølt svartlut fra trykktanken 31 gjennom ledningen 36, pumpen 37 og ventilen 38. Denne avkjølte svartlut tjener til å forvarme og kondisjonere flisen.

Den avkjølte svartlut fortrenges deretter av varm svartlut fra trykktanken 29 som pumpes ved hjelp av en pumpe 53 og en ventil 54 inn i kokerens 10 nedre ende. Den mengde av varm svartlut som innpumpes på dette tidspunkt overskrider kokerens kapasitet, idet overskuddet passerer til trykktanken 34 for avkjølt svartlut gjennom ventilen 35.

Mot slutten av behandlingen med den varme svartlut blir hvitlut fra tanken 25 ledet inn i bunnen av kokeren 10 ved hjelp av pumpen 27 og ventilen 28. Den nye hvitlut tjener til å fortrenge den gjenværende svartlut uten at det oppstår vesentlig sammenblanding av væskene med hverandre. Innholdet i kokeren varmes opp ved hjelp av damp, som ledes inn gjennom ledningen 12, til en koketemperatur på ca. 160-171°C. Kokevæsken sirkuleres i en for sent sirkulasjonsbane, idet den ledes inn i bunnen av kokeren 10 ved hjelp av ledningen 46, og inn i toppen av kokeren ved hjelp av ledningen 48. Kokevæsken trekkes ut ved hjelp av ledningen 40 og sirkuleres via pumpen 41 gjennom varmeveksleren 39, som tjener til å opprettholde kokevæskens temperatur.

Når innholdet i kokeren har nådd den riktige koketemperatur, avsluttes damptilførselen gjennom ledningen 12. Kokeren holdes på koketemperatur i den tid som er nødvendig og som kan ta fra 30 til 90 minutter. Etter at kokingen er utført, mates den varme svartlut, som har dannet seg i kokeren, ut av denne ved å fortrenge svartluten med vaskefiltratet fra væsketanken 17, utløpsledningen 18, pumpen 19 og ventilen 20. Denne varme avlut skyves opp gjennom flis-søylen og ledes inn i trykktanken for varm svartlut gjennom en ledning 57 og en ventil 58. Deretter lukkes kokeren 10 og relativ kjølig luft ved tilnærmet romtemperatur blåses inn i toppen av tanken 10 ved hjelp av luftinnløps-ledningen 13. I begynnelsen har det således innførte luftteppet fortrinnsvis et trykk på ca. 0,5 til 1 MPa. Blåseventilen 14 åpnes og trykket fra luften tjener hurtig til å tvinge massen gjennom blåseventilen 14 og inn i blåsetanken 15. Luften blåses ut gjennom blåseventilen 14 og inn i blåsetanken 15 samt ut gjennom en luftestuss 62 på toppen av blåsetanken.

Etterfølgende tabell gjengir de generelle betingelser som ble oppnådd for den tradisjonelle kraftkoking ved anvendelse av den forbedrete fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til koking av treflis, hvor flisen kokes under trykk i en koker ved relativt høye temperaturer og koke-avluten mates ut av kokeren og etterlater seg en masse av masseflis ved temperaturer og trykk som er betydelig redusert i forhold til de som ble benyttet under koking, karakterisert ved at det opprettes et luftteppe over massen av kokte flis i kokeren ved tilstrekkelig trykk til å mate ut massen av kokte flis fra kokeren.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at luften holdes på stort sett romtemperatur.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at luften blåses inn i kokeren ved et utgangstrykk på fra 0,5 til 1,0 MPa.

4. Fremgangsmåte til koking av treflis, omfattende koking av flisen i en koker med en kokevæske for å frembringe kokte flis og en varm svartlut, fortrengning av den varme svartlut fra kokeren ved hjelp av en særskilt væske, og la det bli igjen en masse av kokte flis i kokeren, karakterisert ved at den ytterligere omfatter opprettelse av et luftteppe over massen av kokte flis i kokeren ved tilstrekkelig trykk til å mate ut massen av kokte flis fra kokeren.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at luftteppet ledes inn ved et trykk på fra 0,5 til 1,0 MPa.