SE500455C2 - Förfarande vid kontinuerlig kokning under förhöjt tryck och temperatur av fibermateral i en vertikal kokare - Google Patents

Description

i kokarens nedersta zon som normalt användes för tvätt i motström. Tack vare att man håller väsentligen samma tempe- raturnivà i nästan hela kokaren kan man erhålla en mycket långtgående delignifiering vid en relativt låg temperatur.

Därutöver har det visat sig att hållfasthetsegenskaperna påverkas pà ett synnerligen fördelaktigt vis, att ett högre utbyte av fiberràvaran erhålles samt att reject-mängden minskar. Dessa fördelar framträder tydligast av de i figurerna 1 och 2 visade diagrammen som visar jämförande värden mellan massa (barrved) som kokats med konventionell, modifierad koktekník och massa som kokats enligt det upp- finningsmåssíga förfarandet, (i en liknande kokare, dvs med en medströms övre kokzon, en mellersta motströms kokzon och en nedersta motströms.tvättzon) varvid en konstant tempera- turnivà av ca +1S5°C hållits i hela kokaren.,'- Uppfinningen avser ett fördelaktigt apparatnrmâssigt arrange- mang för att åstadkomma en kokning enligt det nya sättet, framfårallt avseende kokare byggda enligt en äldre princip bestående i en övre medströms kokzon och en nedre motströms tvâttzon. Vissa praktiska problem följer nämligen som en konsekvens av en isotermisk kokprocess. Ett första sådant problem är svårigheten att effektivt komma upp i och hålla temperaturen i den nedre delen av kokaren, dvs den del som normalt utnyttjas för tvättning.

Nämnda problem löses genom att skapa en mer effektiv cirkula- tion och därmed temperaturfördelning i den nedre delen (high- heat respektive tvâttzonenâ hos kokaren. Det har härvid visat sig vara fördelaktigt att använda kokarsilsarrangemang be- stående av církulära silar främst s k manhálssilar, framför- allt i samband med ombyggnad av befintliga kokare. både av modifierad typ och av äldre typ till drift enligt det nya. förfarandet. 3.:) I figurblad 1 jämföras i tre diagram isotermisk kokning och s k modifierad konventionell kokning (MCC). I figurblad 2 visas lett diagram som beskriver delignifierings- grad och viskositet (viskositeten anses normalt ange massans hållfasthetsegenskaper), i figur 3 visas hur man på ett föredraget vis med hjälp av manhálssilar kan bygga om en befintlig kokare att drivas enligt det nya förfarandet.

Detaljerad Qeskrivning I den första figursidan visas tre stycken diagram som jämför olika resultat vid isotermisk kokning och konventionell modifierad kokning (MCC). Dessa överraskande positiva resultat visar enligt det övre diagrammet att man vid en given mängd satsad alkali erhåller väsentligt lägre kappatal med isotermisk kokning. Vidare visar det andra diagrammet att man erhåller påtagligt bättre hållfasthetsegenskaper vid kokning ner till samma kappatal. Därutöver visar det tredje diagrammet att man även vinner fördelen att spillmângden ved íspethaltenä minskar. Lägger man dessutom till att man totalt sett gör väsentliga energibesparingar vid konstanthållning av temperaturniván förstås att resultaten kan uppfattas som överraskande positiva. I figur 2 påvisas dessutom att man med hjälp av den uppfinningsmässiga metoden kommer ned i mycket låga kappatal vid bibehållen god hâllfasthet hos massan (viskositet kring ca 1000) efter oxygendelignifiering. Så- Vledes kan man vid användning av den uppfinningsmâssiga metoden i efterföljande bleksteg använda så kallade miljövän- liga blekkemikalier, såsom peroxid och ozon, utan att riskera för låg hàllfasthet för blekning upptill den ljushetsnivá och därmed också den renhetsnivà som marknaden kräver.

I figur 3 visas den nedre delen av en kokare 1, som skall symbolisera ett befintligt kokarskal till vilken anordnats ett nytt kokarsilsarrangemang 2 för att kunna höja tempera- turen i motströmszonen. Kokaren är av den typ som har en övre medströmsdel och en undre motströmsdel. I medströmszonen upprätthálles normalt i en sådan kokare full koktemperatur (dvs ca 162°C för lövved och ca 168°C för barrved) och i motströmsdelen, som i huvudsak år en tvâttzon, år tempera- turen ca 135°C i nivå med undre silen.

I fortsättningen kommer den motströmszon av kokaren som anordnas med ett ytterligare silarrangemang att refereras till som kokzon även om den enligt konventionell drift är att betraktas som en tvâttzon.

Det nya kokarsilsarrangemanget 2 består av ett antal s k manhâlssilar 2A för avdrag 3 av kokvâtska i kokarens nedre del och är anordnat strax ovanför nedre silarrangemanget 1B, företrädesvis max 1,5 meter ovanför och mer föredraget max 1 meter ovanför, mått från övre kant på nedre kokarsils- arrangemanget till undre kant på det nyordnade kokarsils- arrangemanget. Tvâttvâtska tillföras den nedre delen av kokaren genom en inflödesanordning 4 monterad i närheten av kokarens botten 1A och kokvâtska (alkalítillsats) genom centralrören SA, SB. Den kokade massan uthâmtas via en ledning 1E ifrån kokarens botten. A Det ena av dessa centralrör SA, som tillhör kokarens ur- sprungliga system, transporterar vâtska som avdragits från kokarens nedre silarrangemang“1B varefter vätskan efter uppvärmning via den första vârmevâxlaren 6A genom nämnda rör mynnar i nivå med sistnämnda kokarsilsarrangemang. Del av vätskan strömmar därefter motströms upp mot det nyanordnade kokarsilsarrangemanget 2. Avdraget från detta paket passerar genom nämnda ledningsarrangemang 3 och upphettas via en värmevâxlare GB till önskad temperatur innan det via ett andra, nyanordnat centralrör 58 mynnar strax ovanför det nyanordnade kokarsilsarrangemanget 2. ßel av den sålunda tillförda kokvätskan. som således har uppnått önskad temperatur, kemikaliestyrka och fördelning (spridning) över kokarens hela tvärsektion, strömmar vidare uppåt i kokaren.

I ett mellersta kokarsilsarrangemang 1D avdrages den förbrukade kokvätskan tillsammans med utlösta vedsubstanser för vidare behandling¿ Ytan på vardera silelement 2A göres relativt liten, före- trädesvis understigande 0,3 m2. En fördel med silelement med liten area är att man kan erhålla en effektiv backspolning vilket ofta är av stor vikt ifall cirkulationsflödet skall fungera effektivt. Bet nya silarrangemanget 2 âr företrädes- vis anordnat med ringrör 2C ifrån vilket en enskild ledning går till vart och ett av silelementen 2A. Med hjälp av en sådan konstruktion och ett därtill hörande ventilarrangemang kan man på ett effektivt sätt backspola ett begränsat antal (exempelvis 43 silenheter 2A i taget. Tack vare den relativt lilla totala silytan som då backspolas (exempelvis 1 m2) fås mycket effektiv backspolning som rensar silarna vilket gör att cirkulationen blir högeffektiv. _ Uppfinníngen år inte begränsad av det ovan visade utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkraven.

Således kan även en befintlig kokare av MCC-typ anordnas i enlighet med uppfinningen, varvid alltså kokaren har en övre medströmsdel, en mittre, i huvudsak, motströmsdel och en nedre motströmsdel varvid tillsättning av del av kokvâtskan sker i nämnda nedre motströmsdel. den s k Righ-Reat-zonen. Även en kokare av s k hydraul-typ, med lägre temperatur i den 'övre delen íimpregneringszonenl, kan med fördel anordnas med ett kokarsilsarrangemang enligt uppfinningen för att koka uppfinningsmässigt s k isotermiskt. Vidare kan metoden an- vändas i samband med all slags kokvâtska, även om metoden främst är ämnad för framställning av sulfatmassa. Därutöver Julin) år det uppenbart fiör fackmannen att uppfiinníngen inte är begränsad till de ovan angivna exemplífierande temperatur» _niváerna, därvid gäller dcck att den genemsníttlíga tempera- turniván i kokaren helst överstiger +1SQ°C men understiger +165°C, och företrädesvis år mellan 150-15S°C för lövved och mellan 160~165°C för barrved, och vidare att medeltempera- turen i kokzonen/zonerna företrädesvis år ca +1S1°C +-1°C, då veden är lövved, respektive att medeltemperaturen i kokaren är +159°C +~1°C, då veden är barrved. Därutöver förstås att även från rent cirkulär form avvikande sílar kan användas, exempelvis ovala, varvid minsta krökningsradie av konstruktionstekniska skål ej bör understiga 0,2 m. Slutligen påpekas att nya kokare naturlígvis också kan anordnas med silarrangemang och processmässiga åtgärder enligt upp- finningen.

Claims (8)

PAATENTXRAV

1. “ Förfarande vid kontinuerlig kokning under förhöjt tryck och temperatur av fíbermaterial i en vertikal kokare (1), varvid ínmatning av fibermaterial och kokvåtska sker i toppen av kokaren, avdrag av begagnad koklut göres från åtminstone ett silarrangemang (ID) mellan toppen och bottnen av kokaren, och fibermaterial utmatas nedtill (1C) från kokaren. tvättvâtska (4) tillsättes vid bottnen (IA) av kokaren, vätska avdrages från ett lägsta kokarsilsarrangemang (lB) vilken vätska efter uppvärmning via en första värme- vâxlare (6A) mynnar i nivå med nämnda lägsta kokarsils- arrangemang (IB), och varvid kokaren (1) anordnats med ett övre kokarsilsarrangemang (2) mellan kokarens lägsta kokarsilsarrangemang (18) och nämnda silarrangemang (1D) för 'avlut, vilket övre kokarsilsarrangemang (2) avdrager vätska som via en andra vârmeväxlare (GB), och ett andra centralrör (SB) mynnar företrädesvis strax ovanför nämnda övre kokar- silsarrangemang (2), samt att kokaren uppvisar åtminstone ett ledningsarrangemang (lF eller 1G), för tillsâttning av kok- vätska i samband med någon av nämnda kokarsilsarrangemang, (2, 113) k å n n e t e c k n a d a v att kokningen sker isoterm- iskt. varvid nämnda övre kokarsilsarrangemang (2) är an- ordnat på så vis att dess understa kant befinner sig på ett avstånd understigande S meter från nämnda lägsta kokar- silsarrangemangs (IB) övre kant, varvid skapas en effektiv cirkulation och temperaturfördelning i den nedre delen av kokaren och varvid nämnda ur centralrören (SA,5B) mynnande vätskor upphettats till en sådan temperatur att temperaturen i kokzonen omedelbart ovanför nämnda översta silarrangemang (2) hàlles vid väsentligen samma temperaturnivá som kokarens övriga kokzon resp. kokzoner. Förfarande enligt patentkrav 1, a v att nämnda övre kokarsils-

2. k ä n n e t e c kvn a d arrangemang (2) utgöres av ett flertal silar (2A) med cirku- lär eller oval form ämnade att avdraga förträngd vätska för tillförsel till ett centralrör (SB).

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att avståndet mellan lägsta kokarsilsarrangemangets (1B) övre kant och det översta kokar- silsarrangemangets (2) undre kant understiger 2 m och före- trädesvis understiger 1 m.

4. Förfarande enligt patentkrav 1, _ k ä n n e t e clk n a d a v att temperaturen hos fibermate- rialet och uppátströmmande vätska som befinner sig vid resp ovanför den övre kanten av det översta kokarsilsarrangemanget '(2A) maximalt avviker fràn temperaturen i övriga kokzon resp. kokzoner med 4°C företrädesvis 2°C mest föredraget IOC.

5. Förfarande enligt patentkrav 1, k äin n e t e c k n a d a v att kokaren anordnats med åtminstone ett ledningsarrangemang (iF resp 1G), företrädes- vis tvá (lF,lG), för tillsättning av kokvätska i samband med någon av nämnda silarrangemang (1B resp.2). Förfarande enligt patentkrav 1, a v att nämnda översta kokarsils-

6. k ä n n e t e c k n a d arrangemang (2) monteras i efterhand på en befintlig kokare.

7. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda centralrör (SB) mynnar strax ovanför nämnda övre kokarsilsarrangemang (2).

8. Förfarande enligt patentkraü 2 eller 7, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda centralrör (SB) monteras i efterhand vid en befintlig kckare (1).