RU2352700C2

RU2352700C2 - Method and device for cellulose processing

Info

Publication number: RU2352700C2
Application number: RU2006103785/12A
Authority: RU
Inventors: Арто КОСО (FI); Арто КОСО
Original assignee: Зульцер Пумпен Аг
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2009-04-20
Also published as: BRPI0412428A; FI20031164A0; US20070158041A1; RU2006103785A; EP1641977A1; CA2531642A1; JP2008519167A; WO2005005716A1; FI20031164A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is intended for application in production of cellulose, in situations, where gas must be separated from cellulose, and cellulose must be liquefied. Method for degasification, injection and liquefaction of cellulose, in which cellulose is sent from the first medium consistency for processing into the second lower consistency. Gas is separated from cellulose in higher consistency compared to mentioned second consistency, cellulose is injected for processing, taking place in the second lower consistency, at the last stage cellulose is liquefied to mentioned second consistency prior to processing in mentioned consistency. Device comprises the first cellulose processing device, from which it is supplied in the first medium consistency, the second cellulose processing device, functioning of which requires the second consistency that is lower than consistency extracted from the first cellulose processing device. Device comprises pump for cellulose transfer into the second cellulose processing device. Device for cellulose degasification in the first consistency and device for cellulose liquefaction to consistency required by the second device for cellulose processing are located between pump and the second device for cellulose processing.

EFFECT: efficient removal of gas from cellulose.

20 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для переработки целлюлозы. Способ и устройство согласно изобретению особенно пригодны для использования в производстве целлюлозы в ситуациях, где газ должен быть удален из целлюлозы и где целлюлоза должна быть разжижена. Изобретение является, разумеется, пригодным для использования в других соответствующих применениях, как в химической, так и в механической деревообрабатывающей промышленности.The present invention relates to a method and apparatus for processing pulp. The method and apparatus according to the invention are particularly suitable for use in the production of cellulose in situations where the gas must be removed from the cellulose and where the cellulose must be liquefied. The invention is, of course, suitable for use in other relevant applications, both in the chemical and mechanical woodworking industries.

В следующем раскрытии химическая переработка древесины и одно специальное технологическое устройство используются только в качестве примера того, как способ и устройство согласно изобретению применяются в производственном процессе. Таким образом, должно быть ясно, что изобретение может быть также использовано в других областях, как в линии химической переработки древесины в целлюлозу, так и полностью в различных процессах деревообрабатывающей промышленности.In the following disclosure, chemical wood processing and one special technological device are used only as an example of how the method and device according to the invention are used in a manufacturing process. Thus, it should be clear that the invention can also be used in other areas, both in the line of chemical processing of wood into cellulose, and completely in various processes of the woodworking industry.

Как раскрыто в уровне техники, химическая переработка древесины может рассматриваться как начинающаяся от варочного котла, в котором древесный материал, загруженный в варочный котел в виде крошки, обрабатывается так, чтобы после варочного котла целлюлоза была, главным образом, в волокнистом состоянии. Так называемая сульфатная целлюлоза, подаваемая из варочного котла, промывается и подвергается стадии делигнификации, в которой кислород обычно используется как химический продукт делигнификации. Стадия делигнификации заканчивается промывкой, которая может быть выполнена посредством сеточных или барабанных промывных прессов, барабанных промывных прессов, работающих под давлением, или всасывающих промывных прессов. Так называемый промывной аппарат DrumDisplacer™, который в последние годы стал относительно популярным, является по своему принципу работы герметизированным барабанным промывным аппаратом, однако типичной его особенностью является то, что в нем расположено некоторое количество промывочных стадий. В большинстве случаев промывной аппарат выводит целлюлозу средней консистенции, т.е. в консистенции около 10%. Прессы могут, кроме того, выводить целлюлозу в консистенции около 20%.As disclosed in the prior art, chemical processing of wood can be thought of as starting from a digester, in which the wood material loaded into the digester in the form of chips is processed so that after the digester, the pulp is mainly in the fibrous state. The so-called sulphate pulp supplied from the digester is washed and undergoes a delignification step, in which oxygen is commonly used as the chemical product of delignification. The delignification step ends with a flushing, which can be carried out by means of a mesh or drum washing press, a pressure washing drum press, or a suction washing press. The so-called DrumDisplacer ™ washer, which has become relatively popular in recent years, is by its principle a sealed drum washer, but its typical feature is that it has a number of washing stages. In most cases, the washer removes cellulose of medium consistency, i.e. in consistency about 10%. Presses can also remove pulp in a consistency of about 20%.

Очень часто промывка выполняется в устройстве, которое требует, чтобы консистенция подаваемой целлюлозы была относительно низкой. Требования для подаваемой консистенции колеблются в пределах от нескольких процентов до около десяти процентов, в зависимости от используемого устройства. Другими словами, сульфатная целлюлоза или обобщенно целлюлоза должна быть разжижена перед ее введением в промывной аппарат. Также следует иметь в виду, что сульфатная целлюлоза или целлюлоза должны быть свободными от газа, насколько это возможно, поскольку присутствие газа в целлюлозе имеет негативный эффект как при операции промывания/фильтрации, так и при переработке фильтратов впоследствии. Например, фильтраты, имеющие высокое содержание газа, имеют тенденцию к началу вспенивания, когда они нагнетаются, при этом называется только одна проблема, служащая причиной избытка газа в фильтратах.Very often, washing is carried out in a device that requires that the consistency of the pulp supplied is relatively low. The requirements for the consistency to be delivered range from a few percent to about ten percent, depending on the device used. In other words, sulphate pulp or, generally, cellulose must be liquefied before it is introduced into the washer. It should also be borne in mind that sulphate cellulose or cellulose should be as free from gas as possible, since the presence of gas in the cellulose has a negative effect both in the washing / filtration operation and in the processing of filtrates subsequently. For example, filtrates having a high gas content tend to start foaming when they are injected, with only one problem being called causing excess gas in the filtrates.

Так называемый процесс делигнификации следует за процессом фильтрования целлюлозы, целью которого является отделение нежелательного материала для дальнейшего процесса и особенно для окончательного продукта из целлюлозы. Фильтрование является, однако, операцией, требующей чтобы консистенция целлюлозы была разжижена до около 1-3%, в некоторой степени в зависимости от используемого устройства. Чтобы осуществить разжижение целлюлозы от консистенции около 20%, выводимой из промывного аппарата, до консистенции в несколько процентов, требуемой фильтрующим устройством, промежуточный резервуар расположен вслед за промывным аппаратом для нагнетания необходимого количества разжижающей жидкости. В большинстве случаев целлюлоза из промывного аппарата выводится в промежуточный резервуар через его верхнюю часть, посредством чего целлюлоза выводится непосредственно рядом с разжижающим смесителем, расположенным у нижней части резервуара, и быстро смешивается с разжижающей жидкостью, введенной предпочтительно через смеситель так, что целлюлоза относительно ровной консистенции может быть закачена из резервуара в фильтрующее устройство на последующей стадии процесса.The so-called delignification process follows the cellulose filtration process, the purpose of which is to separate the undesirable material for the further process and especially for the final product from cellulose. Filtration is, however, an operation requiring the pulp consistency to be liquefied to about 1-3%, to some extent depending on the device used. In order to liquefy the cellulose from a consistency of about 20% withdrawn from the washer, to a consistency of several percent required by the filter device, an intermediate tank is located after the washer to pump the required amount of diluent. In most cases, the pulp from the washer is discharged into the intermediate tank through its upper part, whereby the pulp is discharged directly next to the fluidizing mixer located at the bottom of the tank and is quickly mixed with the fluidizing liquid, preferably introduced through the mixer, so that the cellulose is of relatively smooth consistency can be pumped from the tank to the filter device in a subsequent process step.

WO-A1-92/03613, с другой стороны, обсуждает так называемую короткую циркуляцию бумагоделательной машины, которая используется при прохождении суспензии целлюлозы между резервуаром хранения целлюлозы низкой консистенции (3-5%) и формующей сеткой бумагоделательной машины. Короткая циркуляция включает систему труб для подачи суспензии от резервуара хранения к формующей секции и деаэрирование центробежным насосом, введенным в систему труб для того, чтобы заставить суспензию протекать, для удаления газа из суспензии и для отвода удаленного газа в расположение вне системы труб. После деаэрирования суспензии суспензия разжижается посредством фильтрата, принимаемого из формующей секции бумагоделательной машины.WO-A1-92 / 03613, on the other hand, discusses the so-called short circulation of a paper machine, which is used to pass a pulp suspension between a low consistency pulp storage tank (3-5%) and a paper machine forming web. The short circulation includes a pipe system for supplying the suspension from the storage tank to the forming section and deaerating with a centrifugal pump introduced into the pipe system in order to cause the suspension to flow, to remove gas from the suspension and to divert the removed gas to a location outside the pipe system. After deaerating the suspension, the suspension is liquefied by the filtrate taken from the forming section of the paper machine.

Некоторые проблемы, тем не менее, наблюдаются в вышеописанном процессе производства целлюлозы.Some problems, however, are observed in the above pulp production process.

Во-первых, особенно после кислородной стадии, имеется относительно много газовых субстанций в целлюлозе, которые не отделяются от целлюлозы даже в процессе промывки, но они проходят через промывной аппарат к промежуточному резервуару. При атмосферном состоянии промежуточного резервуара газы поднимают участок волокон в разжиженной целлюлозе до уровня поверхности жидкости в резервуаре, посредством чего на поверхности образуется густое волоконное покрытие. Волоконное покрытие будет предотвращать почти полностью отделение газов из разжиженной целлюлозы, посредством чего газы проходят с целлюлозой к фильтрующему устройству и оттуда далее в процесс. Кроме того, присутствие газа в целлюлозе всегда наносит ущерб перекачке, когда содержание газа в целлюлозе достигает значения нескольких процентов.Firstly, especially after the oxygen stage, there are relatively many gas substances in the cellulose that do not separate from the cellulose even during the washing process, but they pass through the washing device to the intermediate tank. Under the atmospheric condition of the intermediate tank, the gases raise the portion of fibers in liquefied cellulose to the level of the liquid surface in the tank, whereby a thick fiber coating forms on the surface. The fiber coating will prevent almost completely the separation of gases from liquefied cellulose, whereby the gases pass with the cellulose to the filter device and from there on to the process. In addition, the presence of gas in the pulp is always detrimental to pumping when the gas content in the pulp reaches a value of several percent.

Во-вторых, волоконное покрытие будет со временем заставлять волокна оставаться на поверхности целлюлозы, которые будут подвергаться порче под воздействием воздуха. Когда резервуар также используется в качестве буферного резервуара, поверхность которого иногда дренирована очень низко, этот испорченный волоконный материал смешивается с оставшейся частью разжиженной целлюлозы при низком положении поверхности, посредством чего испорченный волоконный материал может проходить дальше вплоть до окончательного продукта и моментально ухудшает его качество.Secondly, the fiber coating will eventually cause the fibers to remain on the surface of the pulp, which will be spoiled when exposed to air. When the tank is also used as a buffer tank, the surface of which is sometimes drained very low, this spoiled fiber material is mixed with the rest of the liquefied pulp at a low surface position, whereby the spoiled fiber material can go further down to the final product and instantly degrade its quality.

В-третьих, поскольку волоконное покрытие смешивается с оставшейся частью целлюлозы при низком положении поверхности, консистенция разжиженной целлюлозы возрастает мгновенно, поскольку консистенция волоконного покрытия, плавающего в резервуаре, является намного выше, чем консистенция оставшейся части целлюлозы в резервуаре. Вследствие этого она зависит только от системы регулирования разжижения резервуара, при этом отслеживается изменение консистенции в целом процессе и система регулирования точно и достаточно быстро реагирует для выравнивания консистенции до желаемого уровня.Thirdly, since the fiber coating mixes with the rest of the pulp at a low surface position, the consistency of liquefied pulp increases instantly since the consistency of the fiber coating floating in the tank is much higher than the consistency of the remaining pulp in the tank. As a result of this, it depends only on the system for regulating the dilution of the tank, the change in consistency in the whole process is monitored, and the control system responds accurately and quickly enough to equalize the consistency to the desired level.

Размер промежуточного резервуара можно рассматривать как четвертую проблему, полностью отдельную от предыдущих проблем, при этом размер варьируется от нескольких десятков кубических метров до сотен кубических метров. Размер резервуара определяется, с другой стороны, в основном нуждами буферизации процесса, т.е. необходимостью сохранения целлюлозы в случае флуктуаций, производимых в процессе со стороны варочного котла. С другой стороны, однако, консистенция сохраненной целлюлозы является также важной, поскольку удвоение консистенции уменьшило бы требуемые размеры резервуара вдвое. Соответственно утроение консистенции могло бы уменьшить требуемые размеры втрое от оригинала. При такой большой разнице между резервуарами высокой и низкой консистенций возможно изменением к повышению консистенции достигнуть экономии как средств, так и пространства.The size of the intermediate tank can be considered as the fourth problem, completely separate from the previous problems, while the size varies from several tens of cubic meters to hundreds of cubic meters. The size of the tank is determined, on the other hand, mainly by the needs of the process buffering, i.e. the need to preserve cellulose in the event of fluctuations produced in the process by the digester. On the other hand, however, the consistency of stored pulp is also important, since doubling the consistency would halve the required tank size. Accordingly, tripling the consistency could reduce the required dimensions three times from the original. With such a big difference between the tanks of high and low consistency, it is possible by a change to increase the consistency to achieve savings in both money and space.

Предлагалось решить проблему газа посредством насоса AirSep™, производимого Sulzer Pumps Finland Oy, при этом насос располагался после промежуточного резервуара в качестве подающего насоса для фильтрующего устройства. Даже если насос способен удалить значительное количество газа, функциональные проблемы отмечаются в некоторых фильтрующих устройствах, которые более чувствительны к содержанию газа целлюлозой. Эти проблемы могут усиливаться, например, так, что газ медленно аккумулируется в фильтрующем устройстве, при этом газ затем выводится в большем количестве в последующий процесс, вызывая там различные нежелательные явления.It was proposed to solve the gas problem by means of an AirSep ™ pump manufactured by Sulzer Pumps Finland Oy, with the pump located after the intermediate tank as a feed pump for the filter device. Even if the pump is capable of removing a significant amount of gas, functional problems are noted in some filtering devices that are more sensitive to the gas content of cellulose. These problems can be exacerbated, for example, so that the gas slowly accumulates in the filter device, while the gas is then discharged in larger quantities to the subsequent process, causing various undesirable phenomena there.

Вышеописанные проблемы могут быть решены несколькими путями. Если волоконное покрытие или волоконный плот (как оно также может быть названо) рассматривать как проблему, возможно попытаться избежать его образования путем использования средств, раскрытых в патентной заявке FI 971330, Sulzer Pumps Finland или патентах FI 98836 и FI 100011, Sulzer Pumps Finland. Эти публикации раскрывают различные способы подачи целлюлозы поверх уже имеющейся в резервуаре целлюлозы или по меньшей мере на ее поверхностный слой или в однородно разжиженную целлюлозу в резервуаре.The above problems can be solved in several ways. If a fiber coating or fiber raft (as it may also be called) is considered a problem, it is possible to try to avoid its formation by using the means disclosed in patent application FI 971330, Sulzer Pumps Finland or patents FI 98836 and FI 100011, Sulzer Pumps Finland. These publications disclose various methods for delivering cellulose on top of cellulose already in the tank, or at least on its surface layer or into uniformly liquefied cellulose in the tank.

Эти решения, тем не менее, не направлены на удаление газа из целлюлозы, несмотря на то что они улучшают отделение газа из целлюлозы посредством частичного предотвращения образования волоконного плота.These solutions, however, are not aimed at removing gas from the pulp, although they improve the separation of gas from the pulp by partially preventing the formation of a fiber raft.

Однако, если целью является более эффективное удаление газа из целлюлозы, это должно согласно нашему пониманию быть сделано в консистенции более высокой, чем консистенция фильтрования. Это правило справедливо при консистенции по меньшей мере свыше 12-15%.However, if the goal is to more efficiently remove the gas from the pulp, this should, according to our understanding, be made in a consistency higher than the filtration consistency. This rule is true with a consistency of at least 12-15%.

Далее возрастание консистенции для ослабления газовой проблемы также решает проблему с размером резервуара.Further, increasing the consistency to reduce the gas problem also solves the problem with the size of the tank.

В числе преимуществ использования способа согласно изобретению могут быть перечислены, например, следующие:Among the advantages of using the method according to the invention, for example, the following can be listed:

- содержание газа в целлюлозе является, по существу, более низким, чем прежде, посредством чего следующая часть процесса функционирует лучше,- the gas content in the cellulose is substantially lower than before, whereby the next part of the process functions better,

- более малый промежуточный резервуар является достаточным, посредством чего имеет место экономия и пространства, и стоимости конструкции.- a smaller intermediate tank is sufficient, whereby both space and construction costs are saved.

Способ переработки целлюлозы согласно изобретению, в котором целлюлозу перемещают из первой, более высокой консистенции, на переработку во вторую, более низкую консистенцию, характеризуется тем, чтоThe method of processing cellulose according to the invention, in which the cellulose is transferred from the first, higher consistency, to processing into a second, lower consistency, characterized in that

a) газ отделяют от целлюлозы в консистенции более высокой, чем упомянутая вторая консистенция,a) the gas is separated from the pulp in a consistency higher than said second consistency,

b) целлюлозу нагнетают в переработку более низкой консистенции, иb) the pulp is pumped into the processing of a lower consistency, and

c) целлюлозу разжижают до упомянутой второй консистенции перед переработкой в упомянутой консистенции.c) the pulp is liquefied to said second consistency before being processed into said consistency.

Устройство для переработки целлюлозы согласно изобретению, содержащее по меньшей мере первое устройство переработки целлюлозы, из которого целлюлоза выводится в первой консистенции, второе устройство переработки целлюлозы, требующее второй консистенции, более низкой, чем консистенция, выводимая из первого выводящего целлюлозу устройства, и насос для передачи целлюлозы во второе устройство переработки целлюлозы, отличается тем, что между первым и вторым устройствами переработки целлюлозы расположены устройство для дегазации целлюлозы при консистенции более высокой, чем упомянутая вторая консистенция, и устройство для разжижения целлюлозы до консистенции, требуемой вторым устройством переработки целлюлозы.A pulp processing apparatus according to the invention, comprising at least a first pulp processing apparatus from which the pulp is withdrawn in a first consistency, a second pulp processing apparatus requiring a second consistency lower than the consistency withdrawn from the first pulp removing apparatus, and a transfer pump pulp into the second pulp processing device, characterized in that between the first and second pulp processing devices are located a device for degassing cellulose at a consistency higher than the second consistency, and a pulp liquefying apparatus to the consistency required by the second pulp processing apparatus.

Другие отличительные признаки способа и устройства согласно изобретению раскрываются в прилагаемой формуле изобретения.Other features of the method and device according to the invention are disclosed in the attached claims.

Далее способ и устройство согласно изобретению описаны более детально со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Next, the method and device according to the invention are described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг.1 иллюстрирует технологическое устройство известного уровня техники,figure 1 illustrates a technological device of the prior art,

фиг.2 - технологическое устройство согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения,figure 2 - technological device according to a preferred embodiment of the invention,

фиг.3 - технологическое устройство согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения,figure 3 - technological device according to another preferred variant embodiment of the invention,

фиг.4 - технологическое устройство согласно третьему предпочтительному варианту осуществления изобретения, и4 is a technological device according to a third preferred embodiment of the invention, and

фиг.5 - технологическое устройство согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления изобретения.5 is a technological device according to a fourth preferred embodiment of the invention.

Как показано на фиг.1, технологическое устройство известного уровня техники начинается с промывочного аппарата 5, который может быть, например, как описано выше, промывной машиной, работающей под давлением, всасывающей промывной машиной, сеточным промывным прессом или вальцованным промывным прессом. Следующим за промывочным устройством является промежуточный резервуар 10, который может быть также назван буферным резервуаром или резервуаром-хранилищем. В любом случае резервуар предпочтительно снабжен смесителем 12, как описано в патенте FI 90732, для смешивания разжижающей жидкости с целлюлозой, вводимой в резервуар 10. Целлюлоза может быть введена в резервуар 10 из промывного аппарата 5 через канал, чаще всего расположенный на крышке 14 резервуара. Разжиженная целлюлоза выводится из резервуара, из его нижней части, посредством насоса 16, который является, например, отделяющим газ так называемым насосом AirSep. Давление целлюлозы увеличивается посредством насоса 16 для последующей фильтрующей стадии 50 процесса.As shown in FIG. 1, a prior art process device begins with a washer 5, which may be, for example, as described above, a pressure washer, a suction washer, a mesh washer, or a roller washer. Next to the flushing device is an intermediate tank 10, which may also be called a buffer tank or storage tank. In any case, the reservoir is preferably provided with a mixer 12, as described in FI patent 90732, for mixing the diluent liquid with the pulp introduced into the reservoir 10. The pulp can be introduced into the reservoir 10 from the washing apparatus 5 through a channel most often located on the lid 14 of the reservoir. The liquefied cellulose is discharged from the tank, from its lower part, by means of a pump 16, which is, for example, a gas separator, the so-called AirSep pump. The cellulose pressure is increased by means of a pump 16 for the subsequent filtering stage 50 of the process.

Как изложено выше, технологическое устройство уровня техники не работает оптимальным образом. Во-первых, было замечено, что особенно после кислородной стадии, кислородной делигнификации, в целлюлозе присутствует относительно много газовых субстанций, при этом эти субстанции проходят через промывочный аппарат 5 в промежуточный резервуар 10. При атмосферных состояниях промежуточного резервуара 10 газы в его части являются причиной относительно быстрого образования плотного волоконного плота на поверхности целлюлозы, при этом волоконный плот почти полностью предотвращает отделение газа из разжиженной целлюлозы, посредством чего газы задерживаются в разжиженной целлюлозе и передаются дальше в процесс вместе с целлюлозой.As described above, the technological device of the prior art does not work optimally. Firstly, it was noticed that, especially after the oxygen stage, oxygen delignification, relatively many gas substances are present in the cellulose, while these substances pass through the washing device 5 to the intermediate tank 10. Under atmospheric conditions of the intermediate tank 10, the gases in its part are the cause the relatively rapid formation of a dense fiber raft on the surface of the cellulose, while the fiber raft almost completely prevents the separation of gas from liquefied cellulose, whereby the basics remain in the liquefied pulp and passed on in the process with the pulp.

Во-вторых, волоконный плот медленно портится под влиянием воздуха и других газов. Когда резервуар 10 используется также в качестве буферного резервуара, поверхность которого иногда дренирована очень низко, испорченный волоконный материал смешивается с оставшейся частью разжиженной целлюлозы во время низкого положения поверхности, посредством чего испорченный волоконный материал может проходить вплоть до окончательного продукта и моментально ухудшает его качество.Secondly, the fiber raft slowly deteriorates under the influence of air and other gases. When the tank 10 is also used as a buffer tank, the surface of which is sometimes drained very low, the spoiled fiber material is mixed with the rest of the liquefied pulp during a low surface position, whereby the spoiled fiber material can pass up to the final product and instantly degrade its quality.

В-третьих, поскольку волоконный плот смешивается с оставшейся частью целлюлозы при низком положении поверхности, консистенция разжиженной целлюлозы мгновенно возрастает, так как консистенция волоконного покрытия, плавающего на поверхности резервуара 10, является намного выше, чем консистенция оставшейся части целлюлозы в резервуаре 10.Thirdly, since the fiber raft mixes with the rest of the pulp at a low surface position, the consistency of liquefied pulp instantly increases, since the consistency of the fiber coating floating on the surface of the tank 10 is much higher than the consistency of the remaining part of the pulp in the tank 10.

Размер промежуточного резервуара 10 можно рассматривать как четвертую проблему, при этом размер варьируется от нескольких десятков кубических метров до сотен кубических метров. Размер резервуара 10 определяется в основном нуждами буферизации процесса, т.е. необходимостью хранения целлюлозы в случае флуктуаций, производимых в процессе со стороны варочного котла. Большой резервуар 10 можно рассматривать как проблему как из-за требуемого для него пространства, так и из-за стоимости его производства.The size of the intermediate tank 10 can be considered as the fourth problem, while the size varies from several tens of cubic meters to hundreds of cubic meters. The size of the tank 10 is determined mainly by the needs of the process buffering, i.e. the need to store cellulose in the event of fluctuations produced in the process by the digester. Large tank 10 can be considered as a problem both because of the space required for it, and because of the cost of its production.

Для решения этой проблемы предлагается разжижать целлюлозу вслед за резервуаром, посредством чего целлюлозу можно было бы сохранять в буферном резервуаре в более высокой консистенции. В то же время предлагается удалять газ из целлюлозы в более высокой консистенции перед разрежением целлюлозы.To solve this problem, it is proposed to thin the cellulose after the tank, whereby the cellulose could be stored in a buffer tank in a higher consistency. At the same time, it is proposed to remove the gas from the pulp in a higher consistency before the pulp is rarefied.

Фиг.2-4 показывают технологические устройства согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления изобретения, причем эти устройства начинаются с промывного аппарата 5, как в известном уровне техники. Однако следующее технологическое устройство изменено, для того чтобы обеспечить сохранение целлюлозы в промежуточном резервуаре в более высокой консистенции. Это технологическое устройство показано в конце, на фильтрующей стадии 50, которая на практике в связи с этим остается неизменной, подобно промывному аппарату, несмотря на изменения в части процесса между ними.Figures 2-4 show process devices according to some preferred embodiments of the invention, these devices starting with a washer 5, as in the prior art. However, the following process device has been modified in order to ensure that the pulp remains in the intermediate tank in a higher consistency. This technological device is shown at the end, at the filtering stage 50, which in practice therefore remains unchanged, like a washer, despite changes in the part of the process between them.

Фиг.2 показывает технологическое устройство согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, в котором целлюлоза выводится в промежуточный резервуар 20 из промывного аппарата 5, как в уровне техники, в выводную консистенцию промывного аппарата, при этом эта консистенция является, разумеется, более высокой, чем консистенция фильтрующей стадии 50. В этом варианте осуществления, однако, целлюлоза не разжижается в промежуточном резервуаре, по крайней мере, не до консистенции, необходимой для фильтрующей стадии, но консистенция целлюлозы поддерживается предпочтительно равной выводной консистенции из промывного аппарата. Тем не менее, в некоторых случаях, когда выводная консистенция является слишком высокой (самое большее обычно свыше 14%), целлюлоза должна разжижаться в резервуаре 20, но даже в этом случае только до средней консистенции в интервале примерно 10-12%. В варианте осуществления, показанном на этой фигуре, в соединении с дном резервуара расположен скребок 22 днища, посредством которого целлюлоза выводится из резервуара в ловушку для конденсата 24. Если разжижение необходимо, это может быть предпочтительно сделано с помощью упомянутого скребка 22 днища. Так называемый МС pump™ 26, имеющий возможность отделения газа из перекачиваемой целлюлозы средней консистенции, различные альтернативные варианты которого были раскрыты, например, в патентах US 4921400, US 5058615, US 5019136, US 5167678, US 4971519, US 4877424, US 4877368, US 4981413, US 5152663, US 5538597, US 5114310, US 5078573, US 5116198, US 5151010, US 5842833, US 6120252, US 6551054, Sulzer Pumps Finland, которые включены сюда посредством ссылки, расположен в нижнем конце ловушки для конденсата. Характерная особенность упомянутого насоса МС™ заключается в том, что ротор, производящий сильную турбулентность в целлюлозе, расположен по меньшей мере частично внутри вводного тракта насоса. В большинстве случаев ротор объединен с крыльчаткой упомянутого насоса. Насос МС™ используется и для выпуска целлюлозы из ловушки для конденсата и для отделения газа. Целлюлоза подается в смеситель 28 посредством насоса 26, при этом смеситель используется для разжижения целлюлозы в консистенцию следующей стадии процесса, в данном примере фильтрующей стадии 50.Figure 2 shows a technological device according to a preferred embodiment of the invention, in which cellulose is discharged into the intermediate tank 20 from the washer 5, as in the prior art, into the outlet consistency of the washer, while this consistency is, of course, higher than the filter consistency stage 50. In this embodiment, however, the cellulose does not liquefy in the intermediate tank, at least not to the consistency required for the filter stage, but the consistency ellyulozy preferably maintained equal consistence pin from the washer. However, in some cases, when the output consistency is too high (at most usually above 14%), the pulp should be liquefied in the reservoir 20, but even then only to an average consistency in the range of about 10-12%. In the embodiment shown in this figure, a bottom scraper 22 is disposed in connection with the bottom of the tank, whereby cellulose is withdrawn from the tank to the condensate trap 24. If liquefaction is necessary, this can preferably be done using said bottom scraper 22. The so-called MS pump ™ 26, which has the ability to separate gas from medium consistency pumped pulp, various alternatives of which have been disclosed, for example, in US Pat. 4981413, US 5152663, US 5538597, US 5114310, US 5078573, US 5116198, US 5151010, US 5842833, US 6120252, US 6551054, Sulzer Pumps Finland, which are incorporated herein by reference, located at the lower end of the condensate trap. A characteristic feature of the mentioned MC ™ pump is that the rotor producing strong turbulence in the pulp is located at least partially inside the pump inlet duct. In most cases, the rotor is combined with the impeller of said pump. The MC ™ pump is also used to discharge pulp from the condensate trap and to separate the gas. Cellulose is fed into the mixer 28 by means of a pump 26, wherein the mixer is used to liquefy the pulp to the consistency of the next process step, in this example, the filter step 50.

По сравнению с технологическим устройством уровня техники, этот процесс согласно изобретению использует и сохранение целлюлозы в промежуточном резервуаре, и выпуск целлюлозы из резервуара в консистенции более высокой, чем консистенция согласно известному уровню техники, главным образом в МС™, которая предотвращает нежелательные эффекты волоконного плота, образованного в связи с разжижением. Одновременно с увеличением сохраняемой консистенции возможно уменьшить размер резервуара.Compared to the technological device of the prior art, this process according to the invention uses both the storage of cellulose in the intermediate tank and the release of cellulose from the tank in a consistency higher than that of the prior art, mainly in MC ™, which prevents the unwanted effects of the fiber raft, formed in connection with liquefaction. Simultaneously with the increase in the stored consistency, it is possible to reduce the size of the tank.

Переход от AirSep™ к насосам МС™ в данном случае является причиной сравнительно более эффективного отделения газа, посредством чего дальнейшая переработка целлюлозы в последующем процессе проще из-за уменьшения содержания газа.The transition from AirSep ™ to MC ™ pumps in this case is the reason for a relatively more efficient gas separation, whereby further pulp processing in the subsequent process is easier due to the reduction in gas content.

Фиг.3 показывает технологическое устройство согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения. Оно может быть использовано в применениях, в которых нет необходимости в большом буферном резервуаре, однако процесс является относительно стабильным, для обеспечения того, чтобы ровный поток целлюлозы был достаточным для выпуска целлюлозы из промывного аппарата 5 прямо в ловушку для конденсата 30, нижний конец которой соединен с так называемым насосом МС™ описанного выше типа, следующим за которым является разжижающий смеситель 28 и фильтрующая стадия 50.Figure 3 shows a process device according to another preferred embodiment of the invention. It can be used in applications where there is no need for a large buffer tank, but the process is relatively stable to ensure that an even flow of pulp is sufficient to discharge the pulp from the washer 5 directly into the condensate trap 30, the lower end of which is connected with the so-called MC ™ pump of the type described above, followed by a fluidizing mixer 28 and a filter stage 50.

Конкретнее, может быть по меньшей мере три основных типа решений ловушки для конденсата. Первый основной тип можно рассматривать как решение, более сходное с вариантом осуществления на фиг.2, т.е. в ситуации, в которой вышеупомянутый насос МС™ соединен с дном ловушки для конденсата, так что он может разгружать ловушку для конденсата без каких-либо вспомогательных средств.More specifically, there may be at least three basic types of condensate trap solutions. The first main type can be considered as a solution, more similar to the embodiment in figure 2, i.e. in a situation in which the aforementioned MC ™ pump is connected to the bottom of the condensate trap so that it can discharge the condensate trap without any auxiliary means.

В другом основном типе, показанном на фиг.3, по существу, вертикальный ротор 32 расположен внутри ловушки для конденсата 30, чтобы помогать целлюлозе протекать в ловушку для конденсата 30 вниз до впуска насоса МС™. Ротор 32 может являться ротором, образующим только эффективную турбулентность, или он может дополнительно быть выполнен с отделением газа известным из уровня техники образом.In another basic type, shown in FIG. 3, a substantially vertical rotor 32 is located inside the condensate trap 30 to help the pulp flow into the condensate trap 30 down to the inlet of the MC ™ pump. The rotor 32 may be a rotor forming only effective turbulence, or it may additionally be configured to separate the gas in a manner known from the prior art.

В третьем основном типе ловушка для конденсата 30 с ее ротором 32 является похожей на другой основной тип, но насос уже больше не является насосом МС™, а является более простым центробежным насосом, который не обеспечен ротором, образующим эффективную турбулентность в своем впуске. Другими словами было обнаружено, что в некоторых ситуациях, в которых консистенция целлюлозы не слишком высокая, ротор в ловушке для конденсата, с отделением газа или без него, может гарантировать, что целлюлоза будет протекать к самой нижней части ловушки для конденсата и оттуда через впуск к крыльчатке центробежного насоса.In the third main type, the condensate trap 30 with its rotor 32 is similar to the other main type, but the pump is no longer an MC ™ pump, but a simpler centrifugal pump that is not provided with a rotor that generates efficient turbulence in its inlet. In other words, it was found that in some situations in which the pulp consistency is not too high, the rotor in the condensate trap, with or without gas separation, can guarantee that the pulp will flow to the bottom of the condensate trap and from there through the inlet to impeller of a centrifugal pump.

Далее следует отметить, что общим для всех этих альтернатив, показанных в связи с фиг.3, является то, что газ отделяется от целлюлозы перед разжижением целлюлозы для облегчения последующего процесса.It should further be noted that common to all of these alternatives shown in connection with FIG. 3 is that the gas is separated from the pulp before the pulp is liquefied to facilitate the subsequent process.

Фиг.4 показывает технологическое устройство согласно третьему предпочтительному варианту осуществления изобретения. Он применим в ситуациях, в которых целлюлоза, протекающая от промывного аппарата, является, по существу, ровной, и с этой точки зрения незначительная буферная емкость является необходимой в волоконной линии. Фактически патент US 5851350, который здесь включен полностью в качестве ссылки, раскрывает устройство перекачки более детально, при этом характерным признаком этого устройства является то, что разгрузочный шнек промывного аппарата 5, которым снабжено большинство промывочных устройств, подает целлюлозу, по существу, прямо во впускной канал 42 насоса 26. Таким образом, насос 26 не должен быть снабжен образующим турбулентность ротором, даже если бы он был предпочтительным, особенно в связи с более высокими консистенциями. Другие решения, описанные в патенте US 5851350, могут также быть использованы в данном конструкционном решении, из которых особенно решения, показанные на фиг.6а, 6b, 7а и 7b, упоминаются без исключения других решений. Для них является типичным присутствие между промывочным устройством и насосом промежуточного резервуара, в который шнек промывного аппарата подает целлюлозу. Предпочтительно промежуточный резервуар находится под давлением, но оно также может быть атмосферным, посредством чего это решение довольно похоже на решение с ловушкой для конденсата, показанное на фиг.3, за исключением того, что промывной аппарат может быть расположен на одинаковом уровне с фильтрующей стадией.4 shows a process device according to a third preferred embodiment of the invention. It is applicable in situations in which the cellulose flowing from the washer is substantially flat, and from this point of view, a small buffer capacity is necessary in the fiber line. In fact, US Pat. No. 5,851,350, which is hereby incorporated by reference in its entirety, discloses a pumping device in more detail, a characteristic feature of this device being that the discharge screw of the washing device 5, which is equipped with most washing devices, delivers the pulp essentially directly to the inlet channel 42 of pump 26. Thus, pump 26 should not be provided with a turbulence-generating rotor, even if it were preferred, especially in connection with higher consistencies. Other solutions described in US Pat. No. 5,851,350 may also be used in this design, of which especially the solutions shown in FIGS. 6a, 6b, 7a and 7b are mentioned without exception of other solutions. It is typical for them to have an intermediate reservoir between the washer and pump in which the washer auger feeds cellulose. Preferably, the intermediate tank is under pressure, but it can also be atmospheric, whereby this solution is quite similar to the solution with a condensate trap shown in FIG. 3, except that the washer can be located at the same level with the filter stage.

Следует отметить, что в связи с вышеописанными примерами, даже если разжижающий смеситель 28 на фигуре показан как устройство, имеющее ротор, разжижающий смеситель может также быть осуществлен за счет использования статического смесителя или смесителя, вращающегося в нем самом в потоке. В принципе, обычный центробежный насос или насос МС™ могут также быть использованы в качестве смесителя, с жидкостью, требуемой для введения раствора во впускной канал или всасывающий патрубок, или в специально разработанный всасывающий патрубок для разжижающей жидкости. Обычно возможно использование центробежных насосов, также разработанных для этой цели, в которых крыльчатка разработана с возможностью смешивания. Поскольку то же самое устройство может быть по желанию использовано как для дегазации целлюлозы или исходного сырья, так и для разжижения целлюлозы, можно представить, что разжижение целлюлозы не происходит точно при выводной консистенции расположенного ранее по ходу бункера, устройства переработки или подобного, но в некоторой степени в более низкой консистенции. Тем не менее, в любом случае в соответствии с изобретением дегазация осуществляется при консистенции более высокой, чем подаваемая позднее в процессе консистенция из устройства переработки.It should be noted that in connection with the above examples, even if the fluidizing mixer 28 in the figure is shown as a device having a rotor, the fluidizing mixer can also be implemented by using a static mixer or a mixer rotating in it in the stream. In principle, a conventional centrifugal pump or an MC ™ pump can also be used as a mixer, with the fluid required to introduce the solution into the inlet or suction pipe, or into a specially designed suction pipe for the fluidizing fluid. It is usually possible to use centrifugal pumps, also designed for this purpose, in which the impeller is designed with mixing. Since the same device can optionally be used both for degassing cellulose or feedstock and for liquefying cellulose, it can be imagined that the liquefaction of cellulose does not occur precisely at the outlet consistency of a previously located hopper, processing device, or the like, but in some degrees in lower consistency. However, in any case, in accordance with the invention, the degassing is carried out at a consistency higher than the consistency supplied later in the process from the processing device.

На фиг.5 показан еще один вариант осуществления изобретения. В похожей манере, как и в вариантах осуществления, обсуждаемых в связи с фиг.2-4, присутствие газа является вредным для различного рода операций оборудования промывки целлюлозы и обезвоживания. Также промывочное и/или обезвоживающее или фильтрующее оборудование часто требуют разжижения целлюлозы до консистенции ниже 10 процентов. Таким образом, фиг.5 иллюстрирует технологическое устройство, где целлюлоза или сульфатная целлюлоза вводится, по меньшей мере, в средней консистенции в бункер или выдувной резервуар, в который сульфатная целлюлоза выдувается из варочного котла или какого-либо другого сосуда 20, откуда целлюлоза вводится в насос 26, способный перекачивать целлюлозу по меньшей мере средней консистенции. Предпочтительно насос 26 способен отделять газ от целлюлозы во время перекачки целлюлозы. Насос 26 передает целлюлозу в промывочный, фильтрующий и обезвоживающий узел 55. Общей особенностью узла 55 вакуумной промывной машины, работающей под давлением, промывного пресса или сеточного промывного пресса, только называя несколько опций без какого-либо намерения ограничить объем заявляемых промывочных/фильтрующих устройств, является необходимость приема целлюлозы при более низкой консистенции. Фиг.5 предлагает использование разжижающего смесителя 28 между насосом 26 и промывочным/фильтрующим узлом 55 точно так же, как в предыдущих вариантах осуществления. Тем не менее, как уже упоминалось прежде, насос 26 может быть также использован для разжижения целлюлозы, посредством чего не требуется отдельный смеситель для разжижения жидкости.Figure 5 shows another embodiment of the invention. In a similar manner, as in the embodiments discussed in connection with FIGS. 2-4, the presence of gas is detrimental to various kinds of operations of the pulp washing and dewatering equipment. Also, washing and / or dewatering or filtering equipment often requires dilution of pulp to a consistency below 10 percent. Thus, FIG. 5 illustrates a process device where cellulose or sulphate pulp is introduced, at least in medium consistency, into a hopper or blow tank into which sulphate pulp is blown from a digester or some other vessel 20 from where the pulp is introduced into a pump 26 capable of pumping cellulose of at least medium consistency. Preferably, the pump 26 is able to separate the gas from the pulp during the pumping of the pulp. The pump 26 transfers the pulp to the washing, filtering and dewatering unit 55. A common feature of the unit 55 of a vacuum pressure washer, a washing press or a mesh washing press, only naming a few options without any intention to limit the volume of the declared washing / filtering devices, is the need for cellulose at a lower consistency. Figure 5 suggests the use of a fluidizing mixer 28 between the pump 26 and the flushing / filtering unit 55 in the same manner as in the previous embodiments. However, as previously mentioned, the pump 26 can also be used to liquefy the pulp, whereby a separate mixer for liquefying the liquid is not required.

Соответственно должно быть отмечено, что в дополнение к вышеупомянутому так называемому насосу МС™, предлагаемому для использования для перекачивания целлюлозы и отделения газа из нее, также возможно использование для этой цели других соответствующих устройств, способных отделять газ от целлюлозы и перекачивать целлюлозу в желаемой консистенции.Accordingly, it should be noted that in addition to the aforementioned so-called MC ™ pump, which is proposed for use in pumping pulp and separating gas from it, it is also possible to use other suitable devices for this purpose that can separate the gas from the pulp and pump the pulp in the desired consistency.

Из вышеописанного должно быть отмечено, что изобретение описано только со ссылкой на некоторые примерные решения. Эти решения не предназначены для ограничения изобретения до только вышеупомянутых деталей, но изобретение ограничивается только прилагаемой формулой изобретения и ее формулировками.From the above, it should be noted that the invention is described only with reference to some exemplary solutions. These solutions are not intended to limit the invention to only the aforementioned details, but the invention is limited only by the attached claims and its wordings.

Claims

1. The method of degassing, injection and liquefaction of cellulose, in which the cellulose is transferred from the first, at least the so-called medium consistency, for processing into a second lower consistency, characterized in that
a) the gas is separated from the pulp in a consistency higher than said second consistency,
b) the pulp is pumped into the processing taking place in the second lower consistency, and
c) in the last step, the pulp is liquefied to said second consistency before being processed into said consistency.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pulp is liquefied from said first consistency to a consistency higher than the second consistency in step a).

3. The method according to claim 2, characterized in that the pulp is liquefied from the consistency supplied from the pump to an average consistency.

4. The method according to claim 1, characterized in that the said first consistency is the consistency supplied from the washer.

5. The method according to claim 1, characterized in that the processing taking place at a low consistency is filtration (50).

6. The method according to claim 1, characterized in that in step c) the pulp is liquefied to a consistency of about 1-3%.

7. The method according to claim 1, characterized in that step a) is performed by means of a rotor forming a turbulence (32).

8. The method according to claim 1, characterized in that steps a) and b) are performed by a so-called MC ™ pump.

9. The method according to claim 2, characterized in that the said liquefaction is performed using a scraper (22) of the bottom.

10. The method according to claim 1, characterized in that the processing taking place in a low consistency is washing, pressing, dehydration and filtering.

11. A device for the degassing, injection and liquefaction of cellulose, containing at least a first cellulose processing device, from which cellulose is supplied in a first, so-called medium, second pulp processing device (50), the operation of which requires a second consistency, lower than the withdrawn consistency from the first pulp processing device, and a pump (26) for transferring cellulose to the second pulp processing device (50), characterized in that between the pump (26) and the second device (50) ererabotki located cellulose pulp degassing apparatus in the first consistency and apparatus (28) for diluting pulp to the consistency required by the second device (50) processing pulp.

12. The device according to claim 11, characterized in that between the first device (5) for processing cellulose and the second device (50) for processing cellulose there is a device (26; 32) for separating gas from cellulose in a higher consistency than the processed consistency of the second device (50) pulp processing.

13. The device according to PP.11 and 12, characterized in that the said pump (26) is a gas separating pump.

14. The device according to claim 12, characterized in that said gas separation device is a turbulence generating rotor (32) located in a condensate trap (30) in front of the pump (26).

15. The device according to claim 11 or 14, characterized in that said pump (26) is a so-called MC ™ pump.

16. The device according to claim 11, characterized in that the first pulp processing device (5) is a washer, such as a pressure washer, a suction washer, a mesh washer or a washer.

17. The device according to claim 11, characterized in that the second cellulose processing device (50) is a filtering device.

18. The device according to claim 11, characterized in that said liquefaction device is a rotary or static mixer (28).

19. The device according to claim 11, characterized in that said liquefaction device is a centrifugal pump.

20. The device according to claim 11, characterized in that the second pulp processing device (55) is a pressure washer, a suction washer, a mesh washer or a washer.