SE0800647A1

SE0800647A1 - Feed system including parallel pumps for a continuous boiler

Info

Publication number: SE0800647A1
Application number: SE0800647-0A
Authority: SE
Original assignee: Metso Paper Sweden Ab

Abstract

Uppfinningen avser ett matningssystem för en kontinuerlig kokare (6) där mananordnar minst 2 pumpar (12a,12b) i parallell i botten på ett förbehandlingskärl(3), och att utloppen från pumparna sammanföres till åtminstone enkopplingspunkt (16) innan en samlad överföringsledning leds till kokarens topp. Genom uppﬁnningen får man ett matningssystem som har högre tillgänglighetoch driftsäkerhet, samtidigt som man kan driva ﬂertalet av pumparna vid optimala driftsförhållanden även om produktionskapaciteten skulle reduceras. Figur (1) SE0804_txt.doc The invention relates to a supply system for a continuous boiler (6) in which at least 2 pumps (12a, 12b) are arranged in parallel at the bottom of a pre-treatment vessel (3), and that the outlets from the pumps are connected to at least one connection point (16) before a single transmission line is led to the top of the cooker. The invention provides a supply system that has higher availability and operational reliability, while at the same time being able to operate the number of pumps under optimal operating conditions, even if production capacity were to be reduced. Figure (1) SE0804_txt.doc

Description

Matningssystem för en kontinuerlig kokare med sammanlänkning Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett matningssystem för en kontinuerlig kokare ivilken ﬂis kokas för framställning av cellulosamassa i enlighet med ingressen till patentkrav 1. Feed system for a continuous cooker with interconnection Technical area The present invention relates to a feed system for a continuous boiler in which ice is boiled for the production of cellulose pulp in accordance with the preamble of claim 1.

Teknikens ståndpunkt l äldre konventionella matningssystem för kontinuerliga kokare så har mananvänt högtryckskikar som slussmatare för trycksättning och transport av en ﬂisslurry till kokartoppen. l Handbook of Pulp , (Herbert Sixta, 2006) så visas denna principiella typ avmatning med högtryckskikar (High Pressure Feeder) på sidan 381. Den storafördelen med denna typ av matning är att ﬂisﬂödet ej behöver passera genompumpar och istället överföres hydrauliskt. Samtidigt kan man upprätthålla etthögt tryck i överföringscirkulationen till och från kokaren utan att tappatrycket(få tryckförluster). Systemet har dock vissa nackdelar i att högtryckskikenutsätts för slitage och måste justeras så att läckﬂödet från högtryck- tilllågtryckcirkulationen minimeras. En annan nackdel är att temperaturen iöverföringen måste hållas nere så att inte smällar på grund av ångimplosioner uppstår i överföringen.State of the art In older conventional feed systems for continuous boilers, high-pressure ladders have been used as lock feeders for pressurization and transport of an ice slurry to the top of the boiler. In the Handbook of Pulp, (Herbert Sixta, 2006), this principle type of high pressure feed is shown on page 381. The major advantage of this type of feed is that the ice does not have to pass through pumps and is instead transmitted hydraulically. At the same time, you can maintain a high pressure in the transfer circulation to and from the boiler without losing pressure (get pressure losses). However, the system has some disadvantages in that the high-pressure chip is exposed to wear and must be adjusted so that the leakage from the high-pressure low-pressure circulation is minimized. Another disadvantage is that the temperature in the transfer must be kept low so that it does not explode due to steam implosions occurs in the transmission.

Redan i US280354O från 1957 visas ett matningssystem för kontinuerligﬂiskokare där man pumpar ﬂisen från ett impregneringskärl till en kokare i vilketﬂisen kokas i en ångatmosfär. Här satsas en del av kokvätskan till pumpen föratt erhålla en pumpbar konsistens på 10%. Detta är en tänkt kokare försmåskalig produktion på 150-300 ton massa per dag(se kol.7, r.35). Även i US2876098 från 1959 visas ett matningssystem för en kontinuerligﬂiskokare utan högtryckskik. Här slammas ﬂisen upp i en mixer innan ﬂisenpumpas med en pump till kokarens topp. Pumpanordningen sitter underkokaren och där även pumpaxeln är försedd med en turbin över vilken trycksattsvartlut tryckavlastas för reduktion av erforderlig pumpeffekt. Även i US3303088 från 1967 visas ett matningssystem för en kontinuerlig SE0804341100 2 ﬂiskokare utan högtryckskik, där man först basar ﬂisen i ett basningskärl, följt avuppslamning av ﬂisen i ett kärl, innan man pumpar ﬂissuspensionen tillkokarens topp. l US3586600 från 1971 visas ett annat matningssystem för en kontinuerligkokare främsta avsedd för ﬁnare vedmaterial. Även här saknas högtryckskikoch vedmaterialet matas med en pump 26 via ett uppflödes impregneringskärltill kokarens topp.Already in US280354O from 1957 a feeding system for continuous ice kettle is shown where the ice is pumped from an impregnation vessel to a digester in which the ice is boiled in a steam atmosphere. Here, part of the cooking liquid is invested in the pump to obtain a pumpable consistency of 10%. This is an imaginary boiler small-scale production of 150-300 tons of pulp per day (see col.7, r.35). US2876098 from 1959 also shows a feeding system for a continuous ice kettle without a high-pressure layer. Here the ice is slurried in a mixer before the ice is pumped with a pump to the top of the cooker. The pump device is located in the undercooker and where the pump shaft is also equipped with a turbine over which pressurized black liquor is depressurized to reduce the required pump power. US3303088 from 1967 also shows a supply system for a continuous SE0804341100 2 ﬂ ice kettle without a high-pressure layer, where you first base the ice in a basing vessel, followed by slurrying the ﬂ ice in a vessel, before pumping the ﬂ ice suspension to the top of the boiler. US3586600 from 1971 shows another feeding system for a continuous cooker primarily intended for newer wood materials. Here, too, high-pressure skis are missing and the wood material is fed with a pump 26 via an upflow impregnation vessel to the top of the digester.

Motsvarande pumpning av finare ved material till en kontinuerlig kokares toppvisas även i EP157279.Corresponding pumping of finer wood material to the top of a continuous boiler is also shown in EP157279.

Typiskt för dessa förslag på kokerier från sent 50-tal till början på 70-talet är attdessa var avsedda för små kokerier med begränsad kapacitet runt 100-300 ton massa per dag. l US 5744004 visas en variant på matning av ﬂis till kokare där istället matarﬂisblandningen till kokaren via ﬂera pumpar i serie. Här är det pumpar av såkallad DISCFLOTM -typ som användes. En nackdel med detta system är att denna typ av pumpar typiskt har en mycket låg pumpverkningsgrad.Typical of these proposals for cokeries from the late 50s to the early 70s is that these were intended for small cokeries with a limited capacity around 100-300 tons mass per day. US 5744004 shows a variant of feeding ice to a boiler where instead the ice mixture is fed to the boiler via your pumps in series. Here, pumps of the so-called DISCFLOTM type were used. A disadvantage of this system is that this type of pumps typically has a very low pump efficiency.

I tidigare nämnda Handbook of Pulp visas på sidan 382 en variant påpumpmatning av ﬂisblandning, som benämns TurboFeedT". Här ﬁnns trestycken pumpar i serie för matning av ﬂisblandningen till kokaren. Denna typ avmatning har patenterats i US5753075, US6106668, US6325890, US6336993samt US6551462; dock i ﬂera fall utan att exempelvis US3303088 beaktats.US5753075 avser pumpning från ett basningskärl till ett behandlingskärl.US6106668 avser speciﬁkt tillsats av AQ/PS under pumpning.The aforementioned Handbook of Pulp shows on page 382 a variant of pump feed of ice mixture, called TurboFeedT ". Here are three series pumps for feeding the ice mixture to the digester. This type of feed has been patented in US5753075, US6106668, US6325890 and US6336993; in your case without, for example, US3303088 being considered. US5753075 refers to pumping from a basing vessel to a treatment vessel. US6106668 refers to the specific addition of AQ / PS during pumping.

US6325890 avser minst två pumpar i serie och att dessa pumpar är anordnadepå markplanet.US6325890 refers to at least two pumps in series and that these pumps are arranged on the ground level.

US6336993 avser en detaljlösning där man dels sätter till kemikalier för att lösaut metaller från ﬂisen, och sedan dra av vätska efter varje pump för reduktionav metallhalten i den pumpade ﬂisen.US6336993 relates to a detailed solution in which chemicals are added to release metals from the ice, and then liquid is drawn after each pump to reduce the metal content of the pumped ice.

US6551462 avser i sak samma system som redan visats i US3303088.US6551462 essentially refers to the same system already shown in US3303088.

En stor nackdel med dessa system med ett flertal pumpar i serie är begränsad tillgänglighet. Om en pump havererar så stannar hela kokeriet. Med 3 pumpari SE0804_txt.doc 3serie och en normal tillgänglighet på varje pump på 0,95, så blir systemetstotala tillgänglighet bara 0,86 (0,95*0,95*0,95=0,86).A major disadvantage of these systems with several pumps in series is limited availability. If a pump fails, the entire boiler stops. With 3 pumps SE0804_txt.doc 3 series and a normal availability on each pump of 0.95, then the system total availability will be only 0.86 (0.95 * 0.95 * 0.95 = 0.86).

I dagens moderna kontinuerliga kokerier med kapaciteter på över 4000 tonmassa om dagen, så används kokare som är 50-75 meter höga, samtidigt somman etablerar ett övertryck i kokarens topp på 3-8 bar i det fall ångfaskokareanvändes eller 5-20 bar om det är en hydraulisk kokare.. De kontinuerligakokerierna är avsedda att under huvuddelen av sin drifttid, typiskt väl över 80-95% av drifttiden, att gå vid nominell produktion, varför pumparna med tanke pådriftekonomi måste vara optimerade för den nominella produktionen.In today's modern continuous boilers with capacities of over 4000 tonnes per day, boilers that are 50-75 meters high are used, while at the same time establishing an overpressure in the top of the boiler of 3-8 bar in the case of steam phase boiler was used or 5-20 bar if it is a hydraulic boiler .. The continuous boilers are intended to run at nominal production during the majority of their operating time, typically well over 80-95% of the operating time, so the pumps must be optimized for nominal production in terms of operating economy.

Ett typiskt kokeri med en kapacitet på cirka 3000 ton med ett matningssystemmed den så kallade ” TurboFeedTM” tekniken, så kräver pumparna en effekt påcirka 800kW. Det är uppenbart att dessa system måste ha pumpar som arbetarvid optimerad verkningsgrad nära sin nominella kapacitet. Med ett sådantmatningssystem så krävs 19.200 kWh (800*24) per dygn, och med ett pris på50 Euro per MWh så blir driftskostnaden 960 Euro per dygn, eller 336.000 Euro per år.A typical boiler with a capacity of about 3000 tons with a feed system with the so-called "TurboFeedTM" technology, the pumps require a power of about 800kW. It is obvious that these systems must have pumps that operate at optimized efficiency close to their nominal capacity. With such a supply system, 19,200 kWh (800 * 24) per day is required, and with a price of 50 Euro per MWh, the operating cost will be 960 Euro per day, or 336,000 Euro per year.

Systemen skall samtidigt garanteras att vara körbara inom 50-110% avnominell produktion, vilket ställer höga krav på matningssystemen.At the same time, the systems must be guaranteed to be drivable within 50-110% of nominal production, which places high demands on the feed systems.

Detta innebär att en systemleverantör måste ha en pump som storleksmässigtär optimerad för att klara 4000 ton, samtidigt som den skall vara körbar inomintervallet 2000-4400 ton. En sådan pump som körs på 50% av sin kapacitet ärlångt ifrån optimerad, men man måste kunna klara av att åtminstone tillfälligtkunna köra med begränsad kapacitet om det uppstår tillfälliga kapacitetsproblem i exempelvis den efterföljande ﬁberlinjen.This means that a system supplier must have a pump that is optimized in size to handle 4000 tonnes, at the same time as it must be drivable in the range 2000-4400 tonnes. Such a pump that runs at 50% of its capacity is far from optimized, but one must be able to run at least temporarily with limited capacity if temporary capacity problems arise in, for example, the subsequent ﬁ berlin.

Om denna systemleverantör erbjuder kokerier som klarar nominella kapaciteterpå 500-5000 ton, så innebär det att man måste ta fram en mängd olikapumpstorlekar för att varje enskild installation skall kunna erbjuda en ur effekt-och energisynpunkt optimerad överföring vid nominell produktion. Detta innebäratt pumparna blir extremt dyra då det normalt är frågan om mycket begränsadeserier av pumpar som tillverkas av varje storlek. För att klara krav på rimligtkorta leveranstider så måste systemleverantören ha ett lager av pumpar i alla SE0804__txt.doc 4 pumpstorlekar vilket är mycket kostsamt.If this system supplier offers boilers that can handle nominal capacities of 500-5000 tonnes, this means that a number of different pump sizes must be developed in order for each individual installation to be able to offer a transmission optimized from a power and energy point of view for nominal production. This means that the pumps become extremely expensive as it is normally a question of very limited series of pumps manufactured by each size. In order to meet requirements for reasonably short delivery times, the system supplier must have a stock of pumps in all of them SE0804__txt.doc 4 pump sizes which is very expensive.

Kokar matningen skall även kunna säkerställa en optimal matning till kokarenstopp även om ﬂödet i överföringsledningen skulle vara reducerat till 50% avnominellt ﬂöde.The boiler feed must also be able to ensure an optimal feed to the boiler stop even if ﬂ the fate of the transmission line would be reduced to 50% nominal n fate.

Detta är svårt då ﬂödeshastigheten i överföringsledningarna bör upprätthållasöver en kritisk nivå då välbasad ﬂisen har en tendens att sjunka, motöverföringsﬂödets strömningsriktning, om hastigheten blir för låg.This is difficult as the speed of fate in the transmission lines should be maintained above a critical level as the well-based ice has a tendency to decrease, the direction of flow of the reverse gear, if the speed becomes too low.

En korrigerande åtgärd vid låga hastigheter är att öka nedspädningen innanpumpningen så att man etablerar lägre ﬂis koncentration, men detta är inteenergi effektivt då matningssystemen tvingas pumpa runt onödigt stora vätskevolymer, och pumpeffektbehovet per producerad massamängd ökar.A corrective measure at low speeds is to increase the dilution within the pumping so that a lower ﬂ ice concentration is established, but this is not energy efficient as the feed systems are forced to pump around unnecessarily large volumes of liquid, and the pumping power requirement per mass produced is increased.

Varje pump har en konstruktionspunkt (Best Efﬂciency Point / ”BEP”) därpumpen är tänkt att arbeta. Vid denna ”BEP” är, i fallet då centrifugalpumparanvändes, stötförluster och friktionsförlusteri pumpen som lägst, vilket i sin tur leder till att pumpens verkningsgrad är högst vid denna punkt.Each pump has a design point (Best Efficiency Point / “BEP”) where the pump is intended to work. In this "BEP", in the case when centrifugal pumps were used, shock losses and friction losses in the pump are the lowest, which in turn leads to the highest efficiency of the pump at this point.

Syftet med uppfinningenEtt första syfte med uppfinningen är att få ett förbättrat matningssystem för ﬂis i vilket optimal överföring kan ske inom ett större spann runt kokarens designkapacitet.OBJECT OF THE INVENTION A first object of the invention is to provide an improved feed system for ice in which optimal transfer can take place within a larger span around the boiler design capacity.

Andra syften är; o få förbättrad verkningsgrad i matningssystemet; 0 förbättrad tillgänglighet; o lägre driftkostnad per befodrad ﬂismängd; o konstant ﬂiskoncentration vid pumpningen oavsett produktioinsnivå; o ett begränsat sortiment av pumpstorlekar som kan täcka ett stort spann på kokarnas produktionskapacitet;o förenklat underhåll;o Reducera installationskostnader jämfört med matningssystem med högtryckskikar eller ﬂera pumpar i serie; Ovanstående syften uppnås med ett matningssystem i enlighet med den seosogbmdoc 5 kännetecknande delen av patentkrav 1.Other purposes are; o get improved efficiency in the feed system; 0 improved availability; o lower operating cost per fed ﬂ amount of ice; o constant ﬂ ice concentration during pumping regardless of production level; o a limited range of pump sizes that can cover a wide range on the production capacity of the boilers; o simplified maintenance; o Reduce installation costs compared to feeding systems with high pressure washers or ﬂ your pumps in series; The above objects are achieved with a feeding system in accordance therewith seosogbmdoc 5 characterizing part of claim 1.

Figurbeskrivning Figur1 visar en första systemlösning för matningssystem till kokare utantoppseparator;Figur 2 visar en andra systemlösning för matningssystem till kokare med toppseparator;Figurer 3-6 visar olika sätt att ansluta pumpar till ett utlopp i ett förbehandlingskärl; Figur 7 visar hur överföringsledningarna från respektive pump i systemen iﬁgur 1 och 2 kan sammanföras till en enda överföringsledning.Figure description Figure 1 shows a first system solution for supply systems for boilers by-side separator; Figure 2 shows a second system solution for supply systems for boilers with Figure 3-6 shows different ways of connecting pumps to an outlet in one pretreatment vessels; Figure 7 shows how the transmission lines from each pump in the systems in Figures 1 and 2 can be combined into a single transmission line.

Figur 8 visar ett andra alternativ hur överföringsledningarna från respektivepump kan sammanföras till en enda överföringsledning, samt Figur 9 visar ett tredje alternativ hur överföringsledningarna från respektive pump kan sammanföras till en enda överföringsledning, Detaljerad beskrivninq av uppfinningen I den följande detaljerade beskrivningen kommer begreppet matningssystem fören kontinuerlig kokare att användas. Med matningssystem avses här ett systemsom matar ﬂis från ett behandlingssystem för ﬂisen som står under lågt tryck,typiskt ett övertryck under 2 bar och ofta atmosfäriskt till en kokare där ﬂisenstår under högt tryck, typiskt mellan 3-8 bar. i det fall ångfaskokare användeseller 5-20 bar om det är en hydraulisk kokare.Figure 8 shows a second alternative how the transmission lines from the respective pump can be combined into a single transmission line, and Figure 9 shows a third alternative how the transmission lines from the respective pump can be connected to a single transmission line, Detailed description of the invention In the following detailed description, the term continuous cooker feed system will be used. Feeding system here refers to a system that feeds ﬂ ice from a treatment system for ﬂ ice that is under low pressure, typically an overpressure below 2 bar and often atmospheric to a boiler where ﬂ ice is under high pressure, typically between 3-8 bar. in case steam phase boiler is used or 5-20 bar if it is a hydraulic boiler.

Med begreppet kontinuerlig kokare avses här antingen en ångfaskokare ellerhydraulkokare även om de föredragna utföringsformerna är exempliﬁerade med ångfaskokare.The term continuous boiler here refers to either a steam phase boiler or hydraulic boiler, although the preferred embodiments are exemplified by steam boiler.

Ett grundkoncept är att matningssystemet innehåller åtminstone 2 pumpar iparallell, men företrädesvis även 3, 4 eller 5 pumpar i parallell. Det har visat sigatt en enda pump klarar av att mata en uppslammad ﬂisblandning till entrycksatt kokare, och man kan således undvara konventionella högtryckskikareller komplicerade matningssystem med 2-4 pumpar i serie.A basic concept is that the supply system contains at least 2 pumps in parallel, but preferably also 3, 4 or 5 pumps in parallel. It has been shown that a single pump is capable of feeding a slurry ice mixture to an input-charged boiler, and thus conventional high-pressure binoculars or complicated feeding systems with 2-4 pumps in series can be dispensed with.

Pumparna är på konventionellt sätt anordnade på fundament på markplanet för seosogtxtdoc att underlätta service.The pumps are arranged in a conventional manner on foundations on the ground floor for seosogtxtdoc to facilitate service.

Med denna principiella lösning så kan man klara av att levereramatningssystem till kokare med produktionskapaciteter från 750 till 6000 tonmassa per dag, med endast ett fåtal pumpstorlekar. Detta är mycket viktigt dådessa pumpar för matning av ﬂisblandningar vid relativt hög koncentration ärmycket specifika för sin applikation, och där pumpar som klarar avproduktionskapaciteter på 4000-6000 ton massa per dag blir mycket stora ochtillverkas i mycket begränsade serier om några enstaka per år. Kostnaderna för dessa pumpar blir då en stor del av totalkostnaden i ett kokeri.Nedan ges ett exempel på hur man kan täcka ett produktionsintervall från 750-6000 ton med endast två pumpstorlekar optimerade för 750 respektive 1500 ton massa per dag; PUMPPROGRAM (Xst*= 1:a alternativ) Nominell Produktions- 750 1500kapacitet (ton per dag) pump pump750 1st 1500 2st 2250 1st 1st(2250 alt) (3st*) -3000 - 2st(3000 alt) (4st*) 3750 1st 2st4500 - 3st(4500 alt) (2st*) (2st*)5250 'lst 3st6000 4st I denna tabell framgår tydligt hur man med det uppﬁnningsenliga konceptet kantäcka in en produktionskapacitet mellan 1500-6000 ton med endast 2 optimerade pumpstorlekar, och samtidigt kunna använda en enkel-pump ssosoßigxtaoc 7 installation i mindre kokerier med kapacitet under 750 ton. Kontinuerliga kokaremed kapaciteter på 750 ton förekommer sällan idag vid nyinstallation, då batchkokerier ofta blir mer konkurrenskraftiga för dessa kapaciteter. Det kan dockﬁnnas en viss eftermarknad för äldre kokerier med låg kapacitet där man idag har dyra matningssystem med högtryckskikar.With this principled solution, it is possible to deliver feed systems to boilers with production capacities from 750 to 6000 tonnes per day, with only a few pump sizes. This is very important because these pumps for feeding ice mixtures at relatively high concentrations are very specific for their application, and where pumps that can handle production capacities of 4000-6000 tons of pulp per day become very large and are manufactured in very limited series of a few a few per year. The costs of these pumps will then be a large part of the total cost in a cookery. Below is an example of how to cover a production range from 750-6000 tons with only two pump sizes optimized for 750 and 1500 respectively tons of mass per day; PUMP PROGRAM (Xst * = 1st option) Nominal Production 750 1500 capacity (tons per day) pump pump750 1st 1500 2st 2250 1st 1st (2250 alt) (3st *) -3000 - 2st (3000 alt) (4st *) 3750 1st 2st4500 - 3st (4500 alt) (2st *) (2st *) 5250 'lst 3st6000 4st This table clearly shows how to use the inventive concept to cover a production capacity between 1500-6000 tonnes with only 2 optimized pump sizes, while being able to use a single pump ssosoßigxtaoc 7 installation in smaller cookeries with a capacity of less than 750 tonnes. Continuous boilers with capacities of 750 tonnes rarely occur today during new installation, as batch boilers often become more competitive for these capacities. However, there may be a certain aftermarket for older cookeries with low capacity where today has expensive feed systems with high pressure ladders.

Första utföringsforml Figur 1 visas en utföringsform på matningssystemet med åtminstone 2 pumpar i parallell. Flisen matas med en bandtransportör 1 till en ﬂisbuffert 2anordnad ovanpå ett atmosfäriskt behandlingskärl 3. I detta kärl etableras enlägsta vätskenivå LIQLEV genom tillförsel av en alkalisk impregneringsvätska,företrädesvis kokvätska(svartlut) som dragits av i ett silparti SC2 i enefterföljande kokare 6, och med eventuell tillsats av vitlut och/eller annatalkaliskt ﬁltrat.First Embodiment Figure 1 shows an embodiment of the feed system with at least 2 pumps in parallel. The chips are fed with a belt conveyor 1 to an ice buffer 2 arranged on top of an atmospheric treatment vessel 3. In this vessel, the lowest liquid level LIQLEV is established by supplying an alkaline impregnating liquid, preferably boiling liquid (black liquor) which is drawn off in a sieve oil with boiling water addition of white liquor and / or other alkaline atltrate.

Flisen matas in med sedvanlig kontroll av ﬂisnivån CHLEV vilken etableras övervätskenivån LIQLEV.The chips are fed in with the usual control of the ﬂ ice level CHLEV, which establishes the superfluid level LIQLEV.

Restalkalit i den avdragna svartluten ligger typiskt i intervallet 8-20 g/l. Mängdensvartlut och övriga alkaliska vätskor som tillsätts till behandlingskärlet 3 reglerasmed en nivågivare 20 som styr åtminstone en av ﬂödesventilerna i ledningarna40/41. Med denna alkaliska impregneringsvätska så kan vedsyrorna i ﬂisenneutraliseras och få en impregnering med sulﬁdrik (HS') vätska. Förbrukadimpregneringsvätska, med ett restalkali på cirka 2-5 g/l, företrädesvis 5-8 g/l,dras av från behandlingskärlet 3 via avdragssilen SC3 och skickas tillåtervinningen REC. Vid behov kan även vitlut WL satsas till kärlet 3,exempelvis såsom visas i figuren till ledningen 41. Aktuella restalkalihalter ärberoende av aktuellt vedslag, barr eller löwed, samt vilken alkaliproﬁl som skalletableras i koket.Residual alkali in the stripped black liquor is typically in the range of 8-20 g / l. The amount of black liquor and other alkaline liquids added to the treatment vessel 3 is regulated by a level sensor 20 which controls at least one of the fate valves in the lines 40/41. With this alkaline impregnation liquid, the wood acids in the ﬂ are neutralized and given an impregnation with sul ik drink (HS ') liquid. Consumed impregnation liquid, with a residual alkali of about 2-5 g / l, preferably 5-8 g / l, is withdrawn from the treatment vessel 3 via the withdrawal strainer SC3 and sent to the recycling REC. If necessary, white liquor WL can also be added to the vessel 3, for example as shown in the figure to the line 41. Actual residual alkali contents depend on the actual wood type, conifer or leaf, and which alkali profile is to be established in the boiler.

I det fall en vedråvara användes som är enkel att impregnera och neutralisera,exempelvis vedråvara i form av pinnﬂis eller vedﬂis med mycket klenadimensioner där impregnering går fort, kan kärlet 3 i extremfallet vara ett enkeltstup med en diameter i allt väsentligt motsvarande det hinkformade utloppet 10i kärlets botten. Nödvändig uppehållstid i kärlet bestämmes av att veden skall hinna bli så välimpregnerad så att den sjunker i en fri kokvätska.In case a wood raw material is used which is easy to impregnate and neutralize, for example wood raw material in the form of stick ice or wood ice with very small dimensions where impregnation is fast, the vessel 3 can in extreme cases be a single drop with a diameter substantially corresponding to the bucket-shaped outlet 10 in the vessel. bottom. Necessary residence time in the vessel is determined by the wood should have time to become so well impregnated that it sinks in a free cooking liquid.

SEO804_txt.d0c 8 Efter det att ﬂisen behandlats i kärlet 3 så matas den ut från kärlets botten, där även en konventionell bottenskrapa 4 är anordnad, driven av en motor M1.SEO804_txt.d0c 8 After the ice has been treated in the vessel 3, it is discharged from the bottom of the vessel, there also a conventional bottom scraper 4 is provided, driven by a motor M1.

I enlighet med uppfinningen så matas ﬂisen till kokaren via åtminstone 2pumpar 12a,12b i parallell, vilka pumpar är anslutna till en hinkformadutloppsstuds 10 i kärlets botten. Den hinkformade utloppsstudsen 10 har ettövre inlopp, en cylindrisk mantelyta samt en botten. Pumparna är anslutna tillden cylindriska mantelytan.In accordance with the invention, the ice is fed to the digester via at least 2 pumps 12a, 12b in parallel, which pumps are connected to a bucket-shaped outlet spout 10 in the bottom of the vessel. The bucket-shaped outlet spout 10 has an upper inlet, a cylindrical jacket surface and a bottom. The pumps are connected to the cylindrical jacket surface.

För att underlätta pumpning av ﬂisblandningen uppslammas ﬂisen i ett kärlet 3för att bilda en ﬂissuspension, i vilket kärl är anordnat en vätsketillförsel vialedningarna 40/41 styrd av en nivåreglering 20 vilken etablerar en vätskenivåLIQLEV i kärlet och ovanför pumpnivån om minst 10 meter, och företrädesvisminst 15 meter och än mer föredraget minst 20 meter. Härigenom etableras etthögt statiskt tryck i inloppet till pumparna 12a,12b så att en enda pump kanklara av att trycksätta och befordra ﬂissuspensionen till kokarens topp utan attpumpen kaviterar. Kokarens topp är typiskt anordnad minst 50 meter ovanförpumpens nivå, ofta 60-75 meter ovanför pumpens nivå, samtidigt som manetablerar ett tryck i kokarens topp på 5-10 bar.To facilitate pumping of the ice mixture, the ice is slurried in a vessel 3 to form an ice suspension, in which vessel a liquid supply is arranged in the lines 40/41 controlled by a level control which establishes a liquid level LIQLEV in the vessel and above the pump level of at least 10 meters, at least 10 meters. meters and even more preferably at least 20 meters. This establishes a high static pressure in the inlet to the pumps 12a, 12b so that a single pump can pressurize and transport the ice suspension to the top of the digester without the attic pump cavitating. The top of the boiler is typically arranged at least 50 meters above the level of the pump, often 60-75 meters above the level of the pump, while establishing a pressure in the top of the boiler of 5-10 bar.

För att ytterligare underlätta utmatningen till pumparna så ﬁnns en omrörare 11anordnad i den hinkformiga utloppsstudsen. Omröraren 11 är företrädesvisanordnad på samma axel som bottenskrapan och driven med motorn M1.Omröraren har minst 2 skraparmar som sveper över pumputloppen anordnade iden hinkformade utloppsstudsens mantelyta. Företrädesvis anordnas ennedspädning i den hinkformade utloppsstudsen, vilket kan ske genom spädutlopp(icke visat) anslutna till mantelytan i dess ovankant. l figurerna 3-6 visas hur ett antal pumpar 12a-12d kan anslutas tillutloppsstudsens cylindriska mantelyta, och hur omröraren 11 kan förses medupp till 4 skraparmar. Pumparna kan företrädesvis anordnas symmetriskt runtutloppstudsens cylindriska mantelyta med en fördelning i horisontalplanet på90° mellan varje utlopp om det är 4 stycken pumpanslutningar (120° om det är3 pumpanslutningar och 180° om det är 2 pumpanslutningar). På detta sätt kanman undvika snedbelastningar på kärlets botten och dess fundament. I praktiken så anordnas även avstängningsventiler (icke visade) mellan seosoßgtxtdoc 9 utloppsstudsens 10 mantelyta och pumpinloppet samt en ventil direkt efterpumpen för att möjliggöra avstängning av ﬂödet genom en pump om dennapump skall bytas under fortsatt drift av övriga pumpar.To further facilitate the discharge to the pumps, a stirrer 11 is arranged in the bucket-shaped outlet connection. The stirrer 11 is preferably arranged on the same axis as the bottom scraper and driven by the motor M1. The stirrer has at least 2 scraper arms which sweep over the pump outlets arranged in the bucket surface of the bucket-shaped outlet connection. Preferably, a single dilution is arranged in the bucket-shaped outlet spout, which can be done by dilution outlet (not shown) connected to the mantle surface at its upper edge. Figures 3-6 show how a number of pumps 12a-12d can be connected to the cylindrical circumferential surface of the outlet connection, and how the stirrer 11 can be provided with up to 4 scraper arms. The pumps can preferably be arranged symmetrically the cylindrical circumferential surface of the round outlet spout with a distribution in the horizontal plane of 90 ° between each outlet if there are 4 pump connections (120 ° if there are 3 pump connections and 180 ° if there are 2 pump connections). In this way, oblique loads on the bottom of the vessel and its foundation can be avoided. IN in practice, shut-off valves (not shown) are also arranged between seosoßgtxtdoc 9 the mantle surface of the outlet connection 10 and the pump inlet as well as a valve directly after the pump to enable shut-off of the flow through a pump if this pump is to be replaced during continued operation of other pumps.

I ﬁgur 1 matas ﬂisen av pumparna 12a,12b via en första sektion 13a,13b av enöverföringsledning till kokarens topp, och att de första sektionerna avsammanförs i en13ab av överföringsledningen innan denna andra sektion leds mot kokarens topp. För överföringsledningarna från åtminstone 2 pumpar kopplingspunkt 16 till en gemensam andra sektionatt underlätta matningen så ﬁnns även en tillsatsledning 15 insatt tillkopplingspunkten 16. l denna utföringsform tas svartlut från ledningen 41 ochden kan trycksättas med en pump 14. Då svartluten redan håller fullt kokartryckså är dock trycksättningsbehovet begränsat. Överskottsvätska från överföringen dras av med en sil SC1 innan återledning iledningen 40.In Fig. 1, the ice is fed by the pumps 12a, 12b via a first section 13a, 13b of a transfer line to the top of the digester, and that the first sections are brought together in a 13ab of the transfer line before this second section is directed towards the top of the digester. For the transmission lines from at least 2 pumps connection point 16 to a common second section to facilitate feeding so that an additional line 15 is also inserted the connection point 16. In this embodiment black liquor is taken from line 41 and it can be pressurized with a pump 14. As the black liquor already maintains full boiler pressure, the need for pressurization is limited. Excess liquid from the transfer is removed with a strainer SC1 before returning the line 40.

Kokaren 6 kan vara utrustad med ett antal kokar cirkulationer och med tillförselav vitlut till kokarens topp eller till kokarens tillsatsﬂöden (icke visat). I figurenvisas ett avdrag av kokvätska via silen SC2. Den kokvätska som dras av frånsilen SC2 benämns svartlut och kan ha något högre innehåll av restalkali änsvartlut som annars skickas direkt till återvinningen och normalt dras av längrened i kokaren. Den kokta ﬂisen P matas sedan ut från kokarens botten med hjälp av en konventionell bottensskrapa 7 och kokartrycket.The boiler 6 can be equipped with a number of boiler circulations and with the addition of white liquor to the top of the boiler or to the boiler additive ﬂ fate (not shown). The figure shows a deduction of cooking liquid via the screen SC2. The cooking liquid that is drawn off from the SC2 drain is called black liquor and may have a slightly higher content of residual alkali black liquor which is otherwise sent directly to the recycling plant and is normally drawn off further down into the digester. The cooked ﬂ ice P is then discharged from the bottom of the cooker by means of a conventional bottom scraper 7 and the boiler pressure.

Andra utföringsforml ﬁguren 2 visas en alternativ utföringsform där en konventionell toppseparator 51 är anordnad i toppen på kokaren. De första sektionerna 13a, 13b avöverföringsledningarna från åtminstone 2 pumpar 12a, 12b sammanförs i en13ab av överföringsledningen innan denna andra sektion leds mot kokarens topp. För kopplingspunkt 16 till en gemensam andra sektionatt underlätta matningen så ﬁnns även en tillsatsledning 15 insatt tillkopplingspunkten 16. l denna utföringsform tas svartlut från ledningen 41 ochden kan trycksättas med en pump 14. Då svartluten redan håller fullt kokartryckså är dock trycksättningsbehovet begränsat. Överföringsledningen 13ab utmynnar i toppseparatorns botten, där en av motor sizosoftytdoc 30_ M3 driven matarskruv 52 driver ﬂisslurryn uppåt under awattning mottoppseparatorns avdragssil SC1. Överskottsvätska ansamlas i ettavdragsutrymme 51.The second embodiment 2 shows an alternative embodiment in which a conventional top separator 51 is arranged in the top of the digester. The first sections 13a, 13b of the transmission lines from at least 2 pumps 12a, 12b are combined in a 13ab of the transfer line before this second section is directed towards the top of the digester. For connection point 16 to a common second section to facilitate feeding so that an additional line 15 is also inserted the connection point 16. In this embodiment black liquor is taken from line 41 and it can be pressurized with a pump 14. As the black liquor already maintains full boiler pressure, the need for pressurization is limited. The transfer line 13ab opens into the bottom of the top separator, where one of the motor sizosoftytdoc 30_ M3 driven feed screw 52 drives the ice slurry upwards while dewatering the counter top separator screen SC1. Excess liquid accumulates in a single deduction space 51.

Dränerad flis kommer då på konventionellt sätt att matas ut fråntoppseparatorns övre utlopp, och faller ned i kokaren.Drained chips will then be discharged in a conventional manner from the upper outlet of the top separator, and fall into the digester.

Den från toppseparatorn 51 dränerade överskottsvätskan leds i en ledning 40tillbaka till behandlingskärlet 3, och kan företrädesvis tillsättas tillbehandlingskärlets botten för att där underlätta utmatningen under utspädning. l övriga delar motsvarar denna utföringsform kokeriet visat i ﬁgur 1.The excess liquid drained from the top separator 51 is led in a line 40 back to the treatment vessel 3, and can preferably be added to the bottom of the treatment vessel to facilitate the discharge during dilution there. In other respects, this embodiment corresponds to the cookery shown in Figure 1.

I alla andra särdrag motsvaras systemet av det som visats i ﬁgur 1.In all other features, the system corresponds to that shown in Figure 1.

En fördel med den andra utföringsformen, men även den förstautföringsformen, är att varje pump kan stängas av oberoende av de andrapumparna, vilka andra pumpar kan fortsätta att pumpa vid optimal driftpunkt och utan att själva matningssystemet kräver någon modiﬁkation.An advantage of the second embodiment, but also the first embodiment, is that each pump can be switched off independently of the second pumps, which other pumps can continue to pump at the optimal operating point. and without the actual feeding system requiring any modification.

I figur 7 visas ett exempel på hur tillsatsledningar 15a,15b som användes både iden första och andra utföringsformema kan anslutas till kopplingspunkterna 16'för det fall man använder 4 pumpar 12a-12d. En fördel med dennatillsättningsanordning är att man kan säkerställa optimal hastighet i det samladeﬂödet i andra sektionen 13ac/13bd samt i det samlade ﬂödet efterkopplingspunkten 16" i den slutliga tredje sektionen 13abcd avöverföringsledningen.Figure 7 shows an example of how additional lines 15a, 15b used in both the first and second embodiments can be connected to the connection points 16 'in the case of using 4 pumps 12a-12d. An advantage of this addition device is that it is possible to ensure optimum speed in the total ﬂ fate in the second section 13ac / 13bd and in the total ﬂ fate the connection point 16 "in the final third section 13abcd of the transmission line.

Det är kritiskt att hastigheten i ﬂödet upp till kokaren ligger väl över 1,5-2 m/s såatt inte ﬂisen i ﬂödet kan sjunka nedåt mot matningsﬂödet och orsaka pluggningav överföringsledningen. Flödet i överföringsledningen skall lämpligen hållas iintervallet 4-7 m/s för att säkerställa att ﬂisen befordras till kokartoppen.It is critical that the speed in the upp up to the digester is well over 1.5-2 m / s so that the i ice in the kan can not drop downwards towards the supply ﬂ and cause plugging of the transmission line. The flow in the transfer line should suitably be kept in the interval 4-7 m / s to ensure that the ice is transported to the top of the boiler.

Om exempelvis pumpen 12a skulle stängas av på grund av reparation ellerönskad kapacitetsreduktion, så kan ﬂödet i tillsatsledningen 15a ökas så attﬂödeshastigheten i andra sektionen 13ac bibehålls. l dessa sammanlänkande rörsystem för befordran av ﬂissuspensioner är detfördelaktigt att rörledningarna efter kopplingspunktema 16, 16', 16" har ettströmningstvärsnitt som är lika eller överstiger summan av de ingåendeledningarna, allt för att undvika tryckfall i överföringsledningarna. Förhållandet på ﬂödesareor A är lämpligen: SEO804_txt.doc 11Å1sbd 2 (Å1sd + Åiab ), SamtÅ1aabcd 2 (Åisbd + Å1sac)- I en överföringsledning där första sektionen har en diameter på exempelvis 100mm och en etablerad ﬂödeshastighet på 5 m/s, så etableras en ﬂödeshastighetpå 4,4 m/s om en andra sektion som sammanlänkar 2 rör med diameter 100mm har en diameter på 150 mm. Med en efterföljande sammanlänkning av 2sådana rör med diameter på 150 mm till en tredje sektion med diameter på 250mm, så kan en ﬂödeshastighet på 3,18 m/s etableras. Alla dessaﬂödeshastigheter har marginal mot den kritiska lägsta ﬂödeshastigheten.If, for example, the pump 12a were to be switched off due to repair or desired capacity reduction, then the fate in the auxiliary line 15a can be increased so that the fate rate in the second section 13ac is maintained. In these interconnecting piping systems for conveying ﬂ ice suspensions, it is advantageous that the pipelines after the connection points 16, 16 ', 16 "have a flow cross-section which is equal to or exceeds the sum of the input pipes, all in order to avoid pressure drops in the transmission lines. on ﬂ fate areas A are suitably: SEO804_txt.doc 11Å1sbd 2 (Å1sd + Åiab), SamtÅ1aabcd 2 (Åisbd + Å1sac) - In a transmission line where the first section has a diameter of, for example, 100 mm and an established ﬂ velocity of 5 m / s, a ﬂ velocity of 4.4 m / s is established if a second section linking 2 pipes with a diameter of 100 mm has a diameter of 150 mm. With a subsequent interconnection of 2 such pipes with a diameter of 150 mm to a third section with a diameter of 250 mm, a speed speed of 3.18 m / s can be established. All of these fate rates have a margin against the critical minimum fate rate.

Tillsatsledningarna 15a,15b kan även ha anslutningar direkt efter respektivepumputlopp, så att ledningen mellan pump och kopplingspunkt hållsgenomspolad under det att pumpen är avstängd eller går med reduceradkapacitet. Tillsättning av extra vätska kan även kombineras med attﬂissuspensionen späds ned lite mer innan pumparna, exempelvis på pumparnas sugsida elleri botten på kärlet 3.The additional lines 15a, 15b can also have connections directly after the respective pump outlet, so that the line between pump and connection point is kept flushed while the pump is switched off or running with reduced capacity. Addition of extra liquid can also be combined with the ﬂ ice suspension being diluted a little more before the pumps, for example on the suction side of the pumps or the bottom of the vessel 3.

I figur 8 visas i en snittvy en andra utföringsform på hur ledningarna 13a-13dpumparna kan sammanföras till en enda överföringsledning 13abcd. Häretablerar tillsatsledningen 15 för spädvätska en vertikal del avöverföringsledningen mot kokartoppen, och respektive ledning 13a,13b,13c,13dfrån varje pump ansluter successivt, en efter en, till denna vertikalt riktade delav överföringsledningen vid olika höjdlägen, Vid varje tillsättningsposition såtillsättes ﬂisﬂödet i en konisk del på en diameterökning på överföringsledningen.Som även indikerats med streckmarkerade alternativ 13bALT/13dALT så kananslutningarna från pumparna istället växla från sida till sida på överföringsledningen. l figur 9 visas i en snittvy en tredje utföringsform på hur ledningarna 13a-13dpumparna kan sammanföras till en enda överföringsledning 13abcd. Häretablerar tillsatsledningen 15 för spädvätska en vertikal del avöverföringsledningen mot kokartoppen, och respektive ledning 13a,13b,13c,13dfrån varje pump ansluter i samma höjdposition till denna vertikalt riktade del avﬂisﬂödet anordnad i en konisk del på en diameterökning på överföringsledningen, och överföringsledningen, Företrädesvis är tillsättningsposition för SEO804_txt.doc t 12 där varje anslutningsledning är riktad uppåt och snedställd i en vinkel relativtlodlinjen i intervallet 20-70 grader. I figuren visas bara ansutningarna13a,13b,13 c, då anslutning 13d ligger i den del som snittats bort i denna vy.Figure 8 shows in a sectional view a second embodiment of how the lines 13a-13d pumps can be combined into a single transfer line 13abcd. Here the addition line 15 for diluent establishes a vertical part of the transfer line towards the top of the boiler, and the respective lines 13a, 13b, 13c, 13d from each pump connect successively, one by one, to this vertically directed part of the transfer line at different heights. At each addition position a conical part is added on a diameter increase on the transmission line. As also indicated by dash-marked alternatives 13bALT / 13dALT so that the duct connections from the pumps instead switch from side to side on transmission line. Figure 9 shows in a sectional view a third embodiment of how the lines 13a-13d pumps can be combined into a single transfer line 13abcd. Here, the diluent additive line 15 establishes a vertical portion of the transfer line toward the digester tip, and the respective conduits 13a, 13b, 13c, 13d from each pump connect in the same elevation position to this vertically directed portion of the ice arranged in a conical part on a diameter increase on the transmission line, and transmission line, Preferably, the addition position is for SEO804_txt.doc t 12 where each connecting line is directed upwards and inclined at an angle relative to the vertical in the range 20-70 degrees. The figure only shows the connections 13a, 13b, 13c, when connection 13d lies in the part cut away in this view.

Uppﬁnningen är inte begränsad till ovan visade utföringsformer, utan ﬂeravarianter är möjligt inom ramen för de efterföljande patentkraven. Iutföringsformen som visas i figurerna 1 kan exempelvis i vissa applikationersilen SC1 samt returledningen 40 utgå, vilket företrädesvis är aktuellt vidkokning av vedslag med högre bulkdensitet, såsom löwed (HW/Hardwood),vilka för motsvarande produktion kräver mindre vätskemängder vidöverföringen.The invention is not limited to the embodiments shown above, but variants are possible within the scope of the following claims. The embodiment shown in Figures 1 can be omitted, for example, in certain application screens SC1 and the return line 40, which is preferably the actual boiling of wood pulses with a higher bulk density, such as hardwood (HW / Hardwood), which for corresponding production require smaller amounts of liquid during transfer.

I det fall en vedråvara användes som är enkel att impregnera och neutralisera,exempelvis vedråvara i form av pinnﬂis eller vedﬂis med mycket klenadimensioner där impregnering går fort, kan kärlet 3 i extremfallet vara ett enkeltstup med en diameteri allt väsentligt motsvarande det hinkformade utloppet 10i kärlets botten.In case a wood raw material is used which is easy to impregnate and neutralize, for example wood raw material in the form of stick ice or wood ice with very small dimensions where impregnation is fast, the vessel 3 can in the extreme case be a single drop with a diameter substantially corresponding to the bucket-shaped outlet 10 in the bottom of the vessel. .

Om ﬂisen som matas in i kärlet 3 redan är välbasad så kan i dessa fallvätskenivån LlQLEv etableras ovanför en ﬂisnivå CHLEV.If the ﬂ ice fed into the vessel 3 is already well-grounded, in these case the liquid level LlQLEv can be established above an ﬂ ice level CHLEV.

I utföringsformerna som visats så användes en alkalisk förbehandling i kärlet 3,men man kan även använda en process där denna förbehandling är en sur förhydrolys.In the embodiments shown, an alkaline pretreatment is used in the vessel 3, but one can also use a process where this pretreatment is an acidic prehydrolysis.

SE0804_txt.d0cSE0804_txt.d0c