SE463267B - Utvinning av vaerme vid satsvis kokning av cellulosahaltigt material - Google Patents
Utvinning av vaerme vid satsvis kokning av cellulosahaltigt materialInfo
- Publication number
- SE463267B SE463267B SE8201334A SE8201334A SE463267B SE 463267 B SE463267 B SE 463267B SE 8201334 A SE8201334 A SE 8201334A SE 8201334 A SE8201334 A SE 8201334A SE 463267 B SE463267 B SE 463267B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- digester
- liquor
- liquid
- temperature
- hot
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 23
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 24
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100035861 Cytosolic 5'-nucleotidase 1A Human genes 0.000 description 1
- 101000802744 Homo sapiens Cytosolic 5'-nucleotidase 1A Proteins 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/22—Other features of pulping processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C7/00—Digesters
- D21C7/14—Means for circulating the lye
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
15 20 25 30 35 -ha . (få c, J m: ct» -a 2 Den tidigare patenterade tekniken illustrerar olika försök att utvinna värme i den avlut som produceras i en massaprocess. Ett exempel på sådan känd teknik är US patentskriften l 697 032 som beskriver en sulfit- process för kokning av massa. I den i denna patentskrift beskrivna processen bringas varm lut,som utvunnits i en flisgrop,att strömma ner genom en kokare tillsammans med flis, varigenom erhålles en större packning av flisen och även en viss uppvärmning av flisen. Med denna process avgår emellertid avsevärda mängder energi från flisgropen med avgående ånga vid uttömningen av innehållet ur kokaren ner i flisgropen, såsom i fallet med de ovan beskrivna konventionella satsvisa soda- och kraftprocesserna.
US patentskriften 2 195 378 beskriver ett för- farande för kemisk framställning av massa, i vilket vitlut uppvärmes i en ackumulator genom en värmeslinga uppvärmd genom pumpning av avlut genom slingan. Det föreligger praktiska problem i samband med avlägsnandet av avluten från en kokt blandning i en kokare med användning av en pump såsom beskrivs. Vidare är det svårt att utvinna värmeenergi på ett praktiskt sätt ur avluten som har den temperatur som sådan har när den lämnar den i patentskriften beskrivna värmeslingan.
Därför är det allmänt sett ett ändamål med före- liggande uppfinning att åstadkomma ett förfarande för satsvis kokning av cellulosahaltigt material, som gör det möjligt att effektivt återvinna värmeenergi på ett praktiskt sätt.
Eftersom ånga är den vanliga energikällan för drift av en kokprocess blir åstadkommandet av en satsvis kokprocess som har reducerade ångbehov en följd av det ovanstående.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för kokning av cellulosa- haltigt material, i vilket värme återvinnes ur avlut 10 15 20 25 30 35 453 267 3 som finns i kokaren efter den slutliga kokningen på ett sådant sätt att man befrämjar effektiv åter- vinning även om relativt låga temperaturnivåer är förhanden.
Såsom avses med uppfinningen undantränges avlut i kokaren efter kokning av det cellulosahaltiga ma- terialet ur kokaren genom inledning av en undan- trängningsvätska som driver ut avluten under ersätt- ning av denna i kokaren. Tryck upprätthålles i kokaren under denna undanträngning för att förhindra flashning av luten. Avlut som âtervinnes på detta sätt används därefter för att tillföra värme till en efterföljande kokarsats.
Vidare avses i en specifik utföringsform av upp- finningen uppsamlandet av vätskor som undanträngts från en kokare vid tvâ temperaturnivåer. Vätska vid en lägre temperaturnivå kan användas i den initiella förvärmningen av en sats av cellulosahaltigt material i en kokare genom indränkning av det cellulosahaltiga materialet med vätskan av den lägre temperaturen.
Vätska vid en högre temperaturnivâ kan användas vid ytterligare uppvärmning av cellulosamaterialet, genom undanträngning av vätskan med den lägre temperaturen i kokaren med vätskan med den högre temperaturen.
Andra drag och fördelar hos uppfinningen inbe- griper en effektivare användning av kokningskemikalierna i kokningsprocessen och reducerad användning av kok- ningskemikalier; högre utbyten och förbättrad massa- kvalitet p g a större selektivitet i delignifierings- reaktionen som inträder; möjligheten att använda kokaren som ett instrument för genomförande av en tvättningsoperation i processen; och kontroll av inkrust- bildning i värmeväxlarutrustningen. Vidare kan existe- rande anordningar för genomförande av satsvisa kok- ningsprocesser lätt omvandlas för att genomföra för- farandet enligt uppfinningen. lO l5 20 25 30 35 .
CIM (ri PJ O*- \-Ã1 4 Dessa och andra ändamål och fördelar med uppfin- ningen kommer att närmare framgå när följande beskriv- ning läses i samband med de bifogade ritningarna, vari fig l är en schematisk skiss, som i förenklad form visar en kokare och utrustning förbunden med kokaren, som kan användas vid genomförande av en utföringsform av uppfinningen, fig 2-5 är förenklade schematiska ritningar som visar den principiella utrustning som användes i olika steg i kokningsprocessen och fig 6 är ett diagram som visar det typiska samband som existerar mellan temperaturen på luten som undan- tränges ur en kokare och mängden undanträngd lut, uttryckt som procent av kokarens totala vätskekapacitet.
Såsom anges ovan är det vanligt vid kemisk kokning av massa enligt ett satsvis förfarande att satsa cellulosamaterial, dvs flis, i en kokare och därefter i kokaren införa en reaktiv lut som inbegriper reak- tiva kemikalier. I fallet med sodaprocessen är den reaktiva luten, känd som vitlut, huvudsakligen en vattenlösning av natriumhydroxid. I sulfatprocessen inbegriper vitluten en svavelförening. Kokning upp- träder då innehållet i kokaren befinner sig vid en förhöjd temperatur och förhöjt tryck, varvid tempe- raturen i kokaren typiskt ligger inom området 165-l77°C.
Enligt föreliggande uppfinning pumpas en undan- trängningsvätska in i kokarens botten vid avslutningen av kokningsperioden och under det att trycket upprätt- hålles i kokaren. När denna undanträngningsvätska fyller upp kokaren från botten driver den ut och ersätter progressivt den varma avluten eller svart- luten som produceras vid kokningen. Man har iakttagit att denna varma svartlut lämnar kokaren vid huvud- sakligen kokarens temperatur vid avslutningen av kokningsperioden och kan uppsamlas i en svartluts- ackumulator vid hög temperatur. 10 15 20 25 30 35 463 267 5 I en specifik utf ringsform av uppfinningen före- drages det att som undanträngningsvätska använda ett filtrat som erhålles från tvättning av massan eller delignifierade fibrer som erhålles i den tidigare kokningen av flis. Sådant filtrat har en temperatur som är högre än vanlig rumstemperatur (p g a att den har passerat genom de varma fibrerna) och vid utövan- det av uppfinningen kan man förvänta sig att ett sådant filtrat har en temperatur inom området 60-74°C.
När volymen på den vätska som undantränges ur kokaren närmar sig kokarens vätskelastkapacitet, dvs kokarens volym minus den volym som upptas av fast- ämnena i kokaren, faller temperaturen på den vätska som lämnar kokaren, varvid denna vätska huvudsakligen blir det filtrat som används i undanträngnings- processen. Denna vätska kommer emellertid att ha en något högre temperatur än det ursprungliga filtra- tet P g a uppvärmning från massafibrerna i kokaren.
Avluten vid relativt hög temperatur som undan- tränges ur kokaren kan uppsamlas i en högtemperatur- . ackumulator och vätskan med lägre temperatur som kommer från kokaren kan uppsamlas i en lågtemperatur- ackumulator. Dessa vätskor kan i sin tur användas för tillförsel av en del av det värme som krävs för att erhålla lämplig kokningstemperatur i efterföl- jande satser av cellulosahaltigt material. Vid genom- förande av denna uppvärmningsfunktion kan eventuell vätska från högtemperaturackumulatorn vars temperatur sänks genom värmeväxling, uppsamlas i lågtemperatur- ackumulatorn.
En apparat som är användbar vid genomförande av uppfinningen visas schematiskt i fig l. Man skall förstå att illustrationen är i schematisk form, var- vid många instrument, såsom mätare, tryckreglerutrust- ningar, pumpar och ventiler, vilka skulle känneteckna en 10 15 20 25 30 35 -ffs . x U*- OJ RJ ON §~_J 6 verklig anordning, är eliminerade ur ritningen för enkelhetens skull.
Med referens till fig l, visas vid lO en kokare av en typ som vanligen används vid kemisk kokning av flis. Även om det inte specifikt visas är en sådan kokare försedd med ett konventionellt avtagbart lock, vilket avlägsnas för satsning av kokaren med flis.
En ventilreglerad ledning inklusive ledningen 14 och ventilen 16 är förbunden med kokarens topp och åstadkommer en väg för vätskeströmmen från kokaren till en svartlutslagringsanordning 12. Vid fram- ställningen av massa omvandlas förbrukad Svartlllt 801111112- vinnes i lagringsanordningen 12 med användning av konventionella förfaranden till vitlut, som utgör den aktiva kemikalie som krävs vid kokningen av flisen.
Detaljer i detta förfarande är eliminerade ur beskriv- ningen eftersom de är onödiga för förståelse av upp- finningen.
Vid 20 visas en lågtemperaturackumulator. En ventilreglerad ledning inklusive ledningen 22 och ventilen 24 åstadkommer en väg för vätskeflödet från kokarens topp in i lâgtemperaturackumulatorn. Vätska som finns i lågtemperaturackumulatorn kan återföras till kokaren genom igângsättning av pumpen 26, som avlägsnar vätska från ackumulatorn och pumpar denna genom ledningen 28 och ventilen 30 till kokarens botten.
Vid genomförande avuppfinningen undantränges, såsom tidigare beskrivits, avlutikokaren, efter kokning av flisen, från kokaren med en undanträngningsvätska och företrädesvis är denna ett filtrat som utvunnits ur den första tvättanordningen som konventionellt används för att tvätta massan efter det att denna har avlägsnats ur kokaren. En första lagringstank för tvättarfiltrat visas vid 32, vilken förses med filtrat genom ledningen 34. Filtratet kan avlägsnas ur lagringstanken 32 och pumpas in i botten av kokaren 10 15 20 25 30 35 465 267 7 med användning av pumpen 36, ledningen 38 och ventilen 40.
Efter att ha drivits ut ur kokaren uppsamlas varm avlut i en högtemperaturackumulator, visad vid 42.
Luten går till ackumulatorn genom ventilen 44 och ledningen 46. Vätskan i högtemperaturackumulatorn kan införas i kokarens botten med användning av pumpen 48, ledningen 50 och ventilen 52 som är förbunden med kokarens botten.
Enligt en utföringsform av uppfinningen kan en del av luten i högtemperaturackumulatorn användas preliminärt för att uppvärma vitlut som innehåller reaktiva kemikalier som införes i kokaren för kok- ningsändamål. Vid 54 visas sålunda en värmeväxlare.
Varm lut från högtemperaturackumulatorn pumpas in i värmeväxlaren med användning av en pump 56 och en ledning 58. Denna lut går genom ledningen 60 in i lâgtemperaturackumulatorn 20 efter att ha överfört mycket av sitt värme till vitluten som går genom värmeväxlaren.
Vid 62 visas en lagringsbehållare för varm vitlut.
Vitlut pumpad genom värmeväxlaren och inkommen i värme- växlaren genom ledningen 63 går genom ledningen 64 in i behållaren 62. Varm vitlut överföres från behål- laren till kokarens 10 bas med pumpen 66, som pumpar luten genom ledningen 68 och ventilen 70.
Om så önskas kan medel anordnas för uppvärmning av innehållet i behållaren 62 till en temperatur över den hos luten som införes i behållaren genom led- ningen 64. Detta kan göras genom användning av olika konventionella uppvärmningssystem. Såsom visas i ritningen genomföres uppvärmningen med användning av en ångdriven värmeväxlare 82 som förses med ånga genom ledningen 83 och genom cirkulering av innehållet i behållaren 62 genom värmeväxlaren med användning av pumpen 84. l0 15 20 25 30 35 8 Ytterligare uppvärmningsmedel finns anordnade för uppvärmning av innehållet i kokaren till den slutliga kokningstemperaturen. Sådana uppvärmningsmedel kan återigen anta olika former. I den särskilda utrustning som visas här genomföres uppvärmningen med en ângdriven värmeväxlare 86 som förses med ånga genom ledningen 87.
Lut från kokaren kommer in i värmeväxlaren genom led- ningen 88 och pumpen 90. Lut som lämnar värmeväxlaren styrs in i kokaren intill dess topp och botten genom ledningarna 92, 94.
Förfarandet enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas under användning av en satsvis kokning av flis.
I denna diskussion kommer typiska temperatur- och volymsamband att anges, även om man skall förstå att dessa siffror kommer att variera från installation till installation. För att initiera denna förklaring antas det att högtemperaturackumulatorn innehåller vätska, dvs varm svartlut, vid en temperatur av ca l63°C. Lågtemperaturackumulatorn innehåller vätska Vid Ca 99°C. Hur dess betingelser uppnås kommer att framgå senare i diskussionen.
Till att börja med fylls kokaren med flis och denna kan typiskt ha en temperatur som är ungefär rums- temperatur eller 16°C_ Efter tillslutning av kokarens topp, och med vätska från för att fullständigt fylla kokaren (och för att driva ut luften ur kokaren) och för att dränka flisen däri i vätskan. referens till fig 2 i ritningarna, pumpas lågtemperaturackumulatorn 20 in i kokaren Genom direkt kontakt mellan vätskan och flisen höjs flisens temperatur.
Under antagande av att man exempelvis använder en kokare som har en inre volym av 170 m3, kommer grovt räknat ll,3 m3 att upptas av trämaterial när denna kokare fylls med flis. Detta lämnar 159 m3 kvar som kokarens vätskelastkapacitet när denna fylls med flis. 10 15 20 25 30 35 463 267 9 Vid fyllningen med vätska från lågtemperatur- ackumulatorn införes vanligtvis något mer än vätske- lastkapaciteten i kokaren, t ex 1,5 - 1,7 ggr denna kapacitet, så att det i själva verket blir en flödning av flisen med lågtemperaturvätskan. Denna behandling med lågtemperaturvätska har effekten att den höjer temperaturen på kokarens innehåll till ca 93°C. överskott av lågtemperaturvätska leds till svart- lutslagringstanken 12 när den lämnar kokaren.
Efter denna behandling med vätska med låg tem- peratur för att initiellt höja flisens temperatur på det beskrivna sättet, och med referens till fig 3, pumpas vätska från högtemperaturackumulatorn 42 in i kokarens bas. Under denna pumpning görs ventil- justeringar, varigenom kokarens topp förbinds med lågtemperaturackumulatorn genom ledningen 22, såsom visas i fig 3. Högtemperaturluten som införes i kokarens bas undantränger lâgtemperaturvätskan som tidigare införts i kokaren och denna lågtemperatur- vätska återvänder till lågtemperaturackumulatorn.
Pumpning genomföres mot en reducerventil som finns i ledningen 22, varigenom ett trycktillstånd upprätt- hålles i kokaren, vilket förhindrar flashning av hög- temperaturvätskan.
Man har funnit att i detta och andra undanträng- ningssteg som kan genomföras i processen är undan- trängningen av vätska inom kokaren med hjälp av en annan vätska huvudsakligen kvantitativ, vilket be- tyder att under införandet av undanträngningsvätskan är den vätska som lämnar kokaren, upp till den tid då kokarens vätskelastkapacitet har uppnåtts, huvud- sakligen den vätska som initiellt befinner sig i kokaren. Efter införandet av en mängd undanträngnings- vätska som är lika med kokarens vätskelastkapacitet och med införandet av mer undanträngningsvätska blir den vätska som lämnar kokaren huvudsakligen undan- lO 15 20 25 30 35 -Ru U\ m! fifi Ü\ \-J lO trängningsvätskan. Detta visas genom temperatur- bestämningar på den vätska som lämnar kokaren, vilket kommer att diskuteras senare.
Med införandet av högtemperaturlut i en mängd som är lika med kokarens vätskelastkapacitet kan pumpningen stoppas. Mängden pumpad högtemperaturlut kan även påverkas genom den mängd som är närvarande i högtemperaturackumulatorn och hur mycket som kan pumpas med en balansering av systemet. Genom direkt kontakt mellan högtemperaturluten och flisen i kokaren höjs flisens temperatur till nästan högtemperatur- lutens temperatur, t ex en temperatur av ca 143-l49°C.
Med avslutningen av detta steg i processen, varvid flisen nu befinner sig på sin högre tempe- raturnivâ, kan, med referens till fig 4, vitlut från lagringsbehållaren 62 för varm vitlut pumpas in i kokarens bas med användning av pumpen 66. Med lämp- liga ventiljusteringar återföres varm lut som undan- trängs ur kokaren till högtemperaturackumulatorn 42, såsom visas i fig 4. I en typisk massaprocess införs 50-70 % av kokarens vätskelastkapacitet vid denna tidpunkt, eftersom detta är den omfattning av vitlut som vanligen behövs för att i kokaren införa den reaktiva kemikalie som behövs för kokningen. Pump- ningen genomföres mot en reducerventil belägen i ledningen 46, varigenom ettt trycktillstånd upprätt- hålles i kokaren, vilket förhindrar flashning av vätskan.
För att spara kokartid och för att justera vit- lutskoncentrationen kan i praktiken den senare delen av påfyllnaden av den varma svartluten och påfyll- naden av vitluten göras samtidigt.
Såsom framgår med referens till fig l kan den varma svartluten från högtemperaturackumulatorn pumpas genom värmeväxlaren 54 för att preliminärt uppvärma vitluten som pumpas genom värmeväxlaren och avges lO 15 20 25 30 35 463 267 ll till lagringsbehållaren 52. Om man önskar höja vit- lutens temperatur i lagringsbehållaren 62 över den temperatur som åstadkommes genom att bringa luten att passera genom värmeväxlaren 54, kan den ångdrivna värmeväxlaren 82 igångsättas, med cirkulation av vitlut genom värmeväxlaren med användning av pumpen 84.
I förfarandet enligt uppfinningen kan tempera- turen på vitluten i lagringsbehållaren 62 ligga inom området 1so-1e3°c.
Medan kokaren nu är fylld med den lämpliga mängden vitlut och innehållet i kokaren har en temperatur inom området l50-l63°C kan temperaturen på kokarens innehåll bringas upp till temperaturen för den van- liga kokningen, dvs 165-l77°C med användning av den ångdrivna värmeväxlaren 86 och med cirkulation av innehållet i kokaren genom värmeväxlaren med använd- ning av pumpen 90.
Vid avslutningen av kokningsperioden undantränges den varma svartluten eller avluten som nu finns i kokaren ur kokaren genom pumpning in i kokarens botten av lagrat filtrat från filtratlagertanken 32, såsom visas i fig 5. Luten som initiellt lämnar kokaren leds till högtemperaturackumulatorn, vilken t ex har en temperatur av ca l65°C. Tryck upprätt- hålles i kokaren för att förhindra flashning av luten.
Såsom tidigare diskuterats är undanträngningen av vätska inom kokaren genom pumpningen av en undan- trängningsvätska in i kokarens bas huvudsakligen kvan- titativ och detta bekräftas av temperaturmätningar som gjorts på vätskan som lämnar kokaren. Sålunda har temperaturmätningar gjorts på vätskan som lämnar kokaren när lagrat filtrat från filtratlagringstanken 32 pumpas in i kokarens bas. Fig 6 visar grafiskt de resultat som erhålles från sådana mätningar. Såsom framgår med referens till fig 6, som visar tempera- turen på vätskan som lämnar kokaren i förhållande 10 15 20 25 30 35 ox om P-Q *J 12 till volymen på vätskan som införes i kokaren uttryckt som procent av kokarens vätskelastkapacitet, upp till den tidpunkt när volymen på den pumpade undanträng- ningsvätskan huvudsakligen är lika med kokarens vätskelastkapacitet, förblir temperaturen på den utdrivna vätskan huvudsakligen konstant och på en temperatur som endast ligger något under den använda kokningstemperaturen. På den volym av den undan- trängande vätskan som är införd i kokaren som är lika med kokarens vätskelastkapacitet faller tempe- raturen ganska brant. Vid utövandet av uppfinningen kan den mängd filtrat som pumpas in i kokaren lämp- ligen vara lika med ungefär 120 % av kokarens vätske- lastkapacitet. Den vätska som undanträngs under pump- ningen in i kokaren av en volym som är ungefär lika med kokarens vätskelastkapacitet leds till högtem- peraturackumulatorn. Kvarvarande vätska som går från kokaren riktas mot lågtemperaturackumulatorn, som har en medeltemperatur som ligger ungefär mitt emellan temperaturen på det använda filtratet och tempera- turen på den initiellt undanträngda varma luten.
Efter utvinning av hög- och lågtemperaturvätskorna såsom beskrivs ovan kan de kokade massafibrerna i kokaren uttömmas ur kokaren på något av ett antal olika sätt. Till exempel, med referens till fig l, kan ånga under tryck införas i kokarens topp för att höja trycket i kokaren (varvid inträffar en osignifikant höjning av temperaturen) och med avblâsningsledningen 96 öppen, varigenom innehållet i kokaren överföres till den vanliga blåsningstanken. Alternativt kan innehållet i kokaren avlägsnas ur kokaren med använd- ning av ett spolningsfluidum, såsom filtrat från lagringstanken 32 infört genom ledningen 98. Vilket sätt som än användes utsättes massafibrerna, efter att ha avlägsnats från kokaren, därefter för en tvätt- ning, varvid det vatten som används vid denna tvättning 10 15 20 25 30 35 áßš 267 13 utgör det första tvättvattenfiltratet som uppsamlas i filtratlagringstanken 32. Eftersom denna tvätt- vätska kommer i kontakt med varm massa (och varmt vatten används för tvättningen) har filtratet i filtratlagringstanken en temperatur som är förhöjd i förhållande till rumstemperaturen.
Vätska som tillföres högtemperaturackumulatorn är i den beskrivna utföringsformen av uppfinningen avlut som undanträngts ur kokaren vid avslutningen av kokningen. Vätska som tillföres lågtemperatur- ackumulatorn är den varma svartluten, som passerar genom värmeväxlaren 54, och filtratet som används i slutsteget vid undanträngningen av lut från kokaren.
Dessa källor, och den kylning som är resultatet av värmeöverföringen till flisen, resulterar i de vätske- temperaturer som föreligger i ackumulatorerna.
Genom en kort sammanfattning av några av de fördelar som föreligger vid den beskrivna processen och vid modifieringar av denna process kan nämnas att satsvis delignifiering kan användas med avsevärt mindre behov av olja för genomförande av uppvärm- ningsoperationen än som behövs då man följer konven- tionell praxis. Orsaken till detta är att varm för- brukad koklut som extraheras från kokaren används som en huvudvärmekälla för de efterföljande kokar- satserna.
En annan fördel som uppnås med uppfinningen är en reduktion av den vitlut som behövs för att koka en materialsats. Kvarvarande aktiva kemikalier som är närvarande i avluten och i tvättfiltraten åter- införes i systemet och dessa kvarvarande kemikalier är tillgängliga för reaktion med träsyror för neu- tralisation av dessa syror och för andra initiella reaktioner i koket, innan delignifiering med ny vitlut inträffar. Som en följd härav behöver kok- kemikalierna i vitluten inte genomföra dessa initi- 10 15 20 25 30 35 KP» CN I* J) OK *J 14 ella reaktioner. Ett något besläktat drag hos och fördel med uppfinningen är större selektivitet i delignifieringen som inträffari.kokarenunderkokningen. Vid den tidpunkt då kokning inträffar föreligger det en hög koncentra- tion av aktivt alkali, som åstadkommer relativt snabb delignifiering, vilken kan avslutas före förstörelse av användbar cellulosa. Speciella kemikalier som införes i kokluten för att förbättra dess egenskaper bevaras även som följd av detta återinförande i systemet.
Ytterligare en annan fördel med föreliggande uppfinning är erhâllandet av en signifikant tvättning av massan i kokaren som ett resultat av undanträngning av avluten efter kokningen med tvättfiltratvätska.
I praktiken används kokaren som en lagringsbehâllare efter den första tvättningen av den producerade massan.
I en ny anordning möjliggör detta drag reducerade kost- nader för tvättningsanordningar. I en existerande anordning medges ett ytterligare tvättningssteg, med de fördelar som kommer av detta.
Med användning av konventionella förfaranden tenderar kalcium som finns i trä att upplösas och åstadkomma en ökande kalciumjonkoncentration i luten under de initiella faserna av en kokning när belast- ningen på värmeväxlarutrustningen som används för att uppvärma satsen är hög. Eftersom hydroxyljonkoncentra- tionen vid denna tidpunkt är hög börjar kalciumkar- bonat att falla ut, vilket åstadkommer beläggningar i maskinsil och värmeväxlare; Vid föreliggande uppfinning bildas kalciumjoner under flisens kontakt med svart- luten som ett försteg till satsning med vitlut och innan hydroxyljonkoncentrationen är hög. När vitluten satsas i kokaren blir det en omedelbar och drastisk ökning av hydroxyljonerna och kalciumkarbonatfäll- ningar i fliskolonnen. Vid denna tidpunkt föreligger det ingen belastning på maskinsilar och värmeväxlare II w 10 15 20 25 463 26.7 15 och utfällningen av kalciumkarbonatet i maskinsilarna och värmeväxlarna är minimal. Sålunda erbjuder upp- finningen kontroll av inkrustbildning som har varit ett problem med konventionella processer.
En ytterligare fördel med förfarandet som beskrivs här uppstår genom användningen av en varm lut under tryck för undanträngning av en annan vätska i kokaren.
Tryckimpregnering av flisen med luten under tryck inträffar.
Slutligen skall det noteras att en konventionell installation tämligen lätt kan omvandlas till en apparat som är användbar vid utövandet av uppfin- ningen. Detta gör det attraktivt för massatillverkare, som har använt konventionell utrustning och önskar sänka sina energibehov, att utöva uppfinningen.
Uppfinningen har beskrivits i samband med använd- ningen av en enda kokare. Självklart kan operations- principerna hos uppfinningen tillämpas på kokprocesser med användning av en eller flera kokare. Även om en särskild utföringsform av uppfinningen har beskrivits är modifieringar och variationer möj- liga utan att man avviker från uppfinningen. Inbe- gripet inom uppfinningens ram är därför sådana modi- fieringar och variationer som framgår för fackmannen på området.
Claims (8)
1. Förfarande vid satsvis kokning, vari en kokare satsas med en mängd av cellulosahaltigt material och V) lut och satsen därefter kokas vid en förhöjd temperatur och överatmosfärstryck för att i kokaren erhålla en kolonn av delignifierad massa som sträcker sig längs kokarens axel, k ä n n e t e c k n a t av att man efter kokning av satsen och åstadkommandet av massa- kolonnen och medan man kvarháller massakolonnen i kokaren, under tryck pumpar en undanträngningsvätska in i botten av kokaren, varigenom undanträngningsvätskan initiellt genom undanträngning ersätter varm avlut i ett område som omfattar massakolonnens tvärsnitt, vilket område är beläget på avstånd från toppen av massakolonnen, och varvid man under fortsatt pumpning bringar undanträngningsvätskan att fortgående ytterligare fylla kokaren och fortgâende ersätta varm avlut i en riktning som sträcker sig från detta omrâde mot toppen av massakolonnen, varvid denna undanträngnings- vätska huvudsakligen kvantitativt genom undanträngning ersätter varm avlut i en zon som växer längs massa- kolonnens längd, uppsamlar den varma avluten som sålunda ersatts från den övre delen av kokaren och överför det tillgängliga värmet i den varma avluten genom ledning till en andra mängd av cellulosahaltigt material i en kokare.
2. Sätt enligt krav 1, av att den varma avluten som pumpats in i kokaren, k ä n n e t e c k n a t som innehåller den andra mängden av cellulosahaltigt material, undantränger och ersätter en annan vätska i kokaren som har en lägre temperatur än temperaturen på den varma avluten.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t av att efter pumpning av den varma avluten in i kokaren som innehåller den andra mängden 10 15 20 25 30 35 f... 17 av cellulosahaltigt material pumpas färsk lut in i kokaren som innehåller den andra materialmängden, vari- genom denna undantränger åtminstone en del av den varma avluten, och värme överföres från den varma avluten som sålunda undanträngts till ytterligare en annan mängd av cellulosahaltigt material.
4. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att värme överföres från den ur den andra mängden undanträngda vätskan med lägre temperatur till en tredje mängd av cellulosahaltigt material som finns i en kokare genom pumpning av nämnda vätska in i kokaren som innehåller den tredje materialmängden och indränk- ning av materialet med nämnda vätska.
5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att efter pumpning av undanträngningsvätska för ástadkommande av huvudsakligen kvantitativt utbyte genom undanträngning av den varma avluten, pumpas ytterligare undanträngningsvätska in i kokaren för att förorsaka utbyte av tidigare pumpad undanträng- ningsvätska, den varma avluten uppsamlas i ett område av kokaren som har huvudsakligen samma temperatur som koktemperaturen, undanträngningsvätskan som ersatts genom ytterligare pumpning av undanträngningsvätska uppsamlas i ett område som är skilt från det tidigare området vid en temperatur som är något under tempera- turen på den varma avluten och det tillgängliga värmet i den utbytta undanträngningsvätskan överföres genom ledning till en mängd av cellulosahaltigt material för att förvärma denna för kokning.
6. Förfarande enligt ett eller flera av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t vätskan är tvättfiltrat som erhållits genom tvättning av att den undanträngda av fibrer.
7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att värmet i den varma avluten indirekt överföres till en annan kokarsats genom uppvärmning av satsens koklut innan denna införes i kokaren. clrï CN FJ ON 18
8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att värmet i den varma avluten överföres till en annan kokarsats genom att bringa satsens cellu- losahaltiga material i kontakt med luten för direkt överföring av värmet till materialet innan koklut införes i kokaren.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24080481A | 1981-03-05 | 1981-03-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8201334L SE8201334L (sv) | 1982-09-06 |
SE463267B true SE463267B (sv) | 1990-10-29 |
Family
ID=22908014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8201334A SE463267B (sv) | 1981-03-05 | 1982-03-04 | Utvinning av vaerme vid satsvis kokning av cellulosahaltigt material |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57176282A (sv) |
BR (1) | BR8201145A (sv) |
CA (1) | CA1179807A (sv) |
FI (1) | FI79724C (sv) |
SE (1) | SE463267B (sv) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR7406365D0 (pt) * | 1974-08-02 | 1974-11-19 | Suzano Papel & Celulose | Equipamento e metodo para delignificar materiais fibrosos com solucoes alcalinas |
CA1079008A (en) * | 1975-10-24 | 1980-06-10 | Cp Associates Limited | Solvent pulping process |
-
1982
- 1982-02-24 CA CA000396961A patent/CA1179807A/en not_active Expired
- 1982-02-25 FI FI820643A patent/FI79724C/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-03-04 JP JP57034512A patent/JPS57176282A/ja active Granted
- 1982-03-04 SE SE8201334A patent/SE463267B/sv not_active Application Discontinuation
- 1982-03-04 BR BR8201145A patent/BR8201145A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI79724C (sv) | 1992-12-29 |
FI79724B (fi) | 1989-10-31 |
JPS57176282A (en) | 1982-10-29 |
JPH0244957B2 (sv) | 1990-10-05 |
FI820643L (fi) | 1982-09-06 |
SE8201334L (sv) | 1982-09-06 |
BR8201145A (pt) | 1983-01-11 |
CA1179807A (en) | 1984-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3532594A (en) | Method of digesting cellulosic material in steam phase | |
US4578149A (en) | Process for digesting cellulosic material with heat recovery | |
NO147655B (no) | Fremgangsmaate samt anordning for bruk ved marin seismisk datainnsamling. | |
EP0502852A1 (en) | DISPLACEMENT HEATING IN CONTINUOUS WASHERS. | |
US5059284A (en) | Apparatus to displace a digester from both ends | |
EP3018251A1 (en) | Method for recovering hydrolysate in a prehydrolysis sulfate cooking process for producing pulp | |
EP0520452B1 (en) | Batch process for preparing kraft pulp | |
US3362868A (en) | Method and apparatus for oxidizing spent digestion liquors | |
US2200034A (en) | Method and apparatus for digesting cellulosic materials | |
CN107109788A (zh) | 连续蒸煮和进给系统 | |
SE520956C2 (sv) | Kontinuerlig kokning med extra uppehållstid för avdragen vätska utanför kokaren | |
SE463267B (sv) | Utvinning av vaerme vid satsvis kokning av cellulosahaltigt material | |
BR102015029715B1 (pt) | Método para deslocamento em digestores em batelada | |
US5080757A (en) | Method to displace a digester from both ends | |
US3441475A (en) | Continuous pulping apparatus | |
EP1330572A1 (en) | A cooking process using hot black liquor | |
JP3782824B2 (ja) | 単槽水力学的消化槽における黒液しみ込ませ処理 | |
SE459262B (sv) | Foerfarande foer framstaellning av cellulosa med satsvis kokning | |
CZ318698A3 (cs) | Způsob kontinuálního vedení kapalin při vyvařování celulózové kaše ve vařáku | |
EP3186439B1 (en) | Cost efficient kraft cooking method using polysulfide cooking liquor | |
US6139689A (en) | Apparatus for digesting pulp in a displacement batch digester that uses displacement liquor having a sufficient hydrostatic head | |
US3193444A (en) | Continuous sulphate pulping method with countercurrent heating and concurrent cooking zones and apparatus therefor | |
FI102398B (sv) | Förfarande och anordning vid behandling av smälta | |
SE505528C2 (sv) | Impregnering av flis med het svartlut i ett kontinuerligt enkärlssystem | |
SE518993C2 (sv) | Framställning av cellulosamassa genom kokning med en kokvätska innehållande förindunstad svartlut |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAV | Patent application has lapsed |
Ref document number: 8201334-3 |