SE502510C2

SE502510C2 - Svartlutsimpregnering i enkärlshydraulkokare

Info

Publication number: SE502510C2
Application number: SE9403978A
Authority: SE
Inventors: Johan Engstroem; Anders Bergqvist
Original assignee: Kvaerner Pulping Tech
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1995-11-06
Also published as: AU3943195A; WO1996015313A1; CA2202250C; FI972047A; EP0792394A1; SE9403978D0; ATE212084T1; JP3782824B2; CA2202250A1; DE69525064T2; FI115846B; PT792394E; DE69525064D1; JPH10509484A; US6063238A; SE9403978L; FI972047A0; EP0792394B1; ES2171562T3

Description

502 510 en hög haltuppbyggnad av bl a lättﬂyktiga svavel- och terpenföreningar i irnpregne- rings- och kokvätskan. Därutöver gäller att ett förfarande enligt Gessner ej ger en tillräckligt snabb uppvärmning av kokvätskan för att uppnå optimala processför- hållanden. Även i övrigt framgår att Gessners förfarande att kontinuerligt upp- slutriingskoka cellulosahaltigt material är i avsaknad av process-parametrar som är nöd- vändiga att erhålla optimala förhållanden, såsom exempelvis rätt vätske/ved-förhållande för att få önskad rörelse av ﬂispelaren i kokaren.

Lösning och Fördelar Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sätt att kon- tinuerligt uppslumingskoka fiberhaltigt cellulosamaterial vilket eliminerar ovan nämnda nackdelar, kännetecknat av att svartlut tillsätts, nämnda impregneiingszon i en mängd överstigande 40 %, företrädesvis 50 % och mer föredraget 60 % av totala vätske- mängden, att vätske/ved förhållandet i nämnda impregneringszon överstiger 3/ l, före- trädesvis 3,5/ 1, mer föredraget är lika med eller mer än 4/1 och att avdraget från den första silgördel som ﬁnns anordnad efter tillsättnings-positionen för nämnda svartlut i huvudsak, d v s övertigande 50 %, företrädesvis överstigande 70 % mer föredraget över- stigande 90 % ,bortföres från kokaren.

En ytterligare aspekt enligt uppfinningen är att efter nämnda första avdragssil finns an- ordnat åtminstone en kokcirkulation, varigenom erhålls en förutbestämd uppvärmning av den recirkulerade kokvätskan och företrädesvis också en förutbestämd tillsättning av vitlut, så att optimala förutsättningar för uppslutningskolcningen kan erhållas.

Ytterligare aspekt enligt uppfinningen är att tillse att avståndet mellan undre kanten av nänmda silgördel och övre kanten av nästkommande i ﬂismatningsriktningen silgördel ingående i en kokcirkulation understiger 5 meter, så att det är möjligt att snabbt åstad- komma optimala förhållanden för kolcningen. .502 'S10 Detalj beskrivning Uppﬁnningen kommer i följande att förklaras närmare med hänvisning till ritningen, som schematiskt visar ett föredraget ﬂödesschema för kontinuerlig uppslutningskokning av fiberinateiial i enlighet med föreliggande uppfinning.

Den i figuren visade anläggningen innefattar en ﬂissilo (A), ett horisontellt basningskärl (B) och en kokare (1). Det sönderdelade fibermaterialet, som företrädesvis utgöres av träﬂis, matas från ﬂissilon (A) på känt vis genom basningkärlet (B) till en högtiyckskik (C), med hjälp av vilken ﬂisen genom en ledning (2) matas upp till kokaitoppen (3) (se exempelvis SCB 468053). I toppen av kokaren (3) finns en sil anordnad för avskiljning av en viss del av vätskan med vilken ﬂisen transporteras upp till toppen. Deima vätska återförs och återcirkuleras via högtiyckskiken på känt vis.

Den i figuren visade föredragna utfóringsformen enligt uppﬁnningen visar på använd- ningen av en hydraulkokare, som till skillnad från ångvätskefaskokare alltså är hydrau- liskt fylld med vätska och därför använder en nedåt matande slcruv i toppsilen för utmatning av ﬂisen. F lisen rör sig sedan sakta nedåt med ﬂispelaren i ett vätske/ved- förhållande som är ca 2,0/ 1 till 4,5/1, företrädesvis mellan 3/1 och 4/1. Temperaturen i denna övre del (3) av kokaren är normalt ca 1l0° - 120°C, ibland dock upp mot 13500 Vätskan rör sig i denna övre del i medström i förhållande till ﬂispelaren. Efter en tid har ﬂisen rört sig med ﬂispelaren ned till en nivå vid vilken ett forsta centralrör (11) ut- mynnar (1 1A). Detta centralrör (1 1), är anslutet till en cirkiilationsslinga (8A), (7), (12), (11), som avdrager het svartlut från avdragssilpartiet (8A), (8B) och som till en del matas via ledningen (7) till en första ﬂashcyklon (18) och en andra del med hjälp av en pump (12) vidare till centralröret (1 1). Således tillföres het svartlut i medström. Svart- luten har en temperatur av ca l55° - l65° C och tillföres i en sådan mängd att 502 510 vätske/ved-förhållandet företrädesvis ökar med åtminstone V2 enhet, företrädesvis med 1 enhet och i vissa fall med så mycket som ll/z enheter. Enligt uppﬁnningens mest före- dragna form göres en tillräckligt stor tillsättning av het svartlut för att erhålla ett vätske/ved-förhållande på mellan 4/1 till 5/1. Vid 4/1 består vätskan av ca knappt en del vitlut, en del vedvätska och drygt två delar svartlut, enligt ett föredraget exempel.

Temperaturen som erhålles därvid i impregneringszonen blir ca 120° - l40° C. På visst avstånd från mynningen (1 1A) av nämnda centralrör (11), i strömningsriktriingen sett, firms en första avdragssil (14) anordnad. Silen (14) är i det föredragna fallet placerad tillräckligt långt från mynningen (1 1A) för att erhålla en uppehållstid åtminstone över- stigande 20 minuter för ﬂisen att förflytta sig från mynningsnivån (1 1A) till silens (14) övre kant. Detta innebär i praktiken att avståndet företrädesvis överstiger 4 meter, före- trädesvis överstiger 5 meter och mer föredraget överstiger 6 meter. Vid denna första sidgördel (14) avdrages (13) en sådan mängd impregneringslut att önskat vätske/ved förhållande efter vitlutstillsats erhålles. För att minimera helt uppbyggnader av utlöst material föres enligt det visade föredragna utförandet hela detta avdrag (13) bort till en andra ﬂashcyklon (20), från vilken luten (21) föres till återvinning. Avångan från andra flash (20) användes som är brukligt på armat ställe i systemet.

Efter att ha passerat den första silgördeln (14) fortsätter flispelaren ner och möter strax under denna första silgördel (14) en första kokcirkulation (15). En kokcirkulation (15) har som uppgift att öka temperaturen hos kokvätskan upp till lämplig koktemperatur, dvs företrädesvis överstigande 150° C, mer föredraget överstigande ca l55° C. I de flesta fall är det nödvändigtmed åtminstone två dylika kokcirkulationer (15), (16), för att med tillräckligt god fördelning uppnå önskad temperatur i ﬂispelaren. Den första kokcirkulationen (15) är placerad ganska nära, d v s strax under, närrmda första av- dragssilgördel (14). Avståndet mellan avdragssilens undre kant (14) och kokarsilens övre kant bör understiga 5 meter, mer föredraget 3 meter och ärmu mer föredraget 1,5 meter, för att tillräckligt snabbt kunna komma upp i önskad temperatur. 5 .S02 S10 Avdraget från kokarsilen (15) recirkuleras på känt vis genom att en pump (ISA) pumpar kokvätskan genom en värmeväxlare (l5B), där önskad uppvärmning erhålles och åter- introduceras i kokaren företrädesvis tillsammans med nysatsad vitlut med hjälp av ett centralrör vars mynning (l5C) mynnar ungefär i nivå med själva silgördeln (15). På motsvarande vis fungerar den andra kokcirkulationen (16), (16A), (16B), (16C) som fmns visad i ﬁguren. I det föredragna visade fallet har valet utfallit till användandet av två kokarsilar. Därefter har ﬂispelaren och dess omgivande vätska uppnått önskad kok- temperatur varvid den inträder i en kokzon (6) och fortsätter röra sig nedåt. Efter en längre sträcka motsvarande uppehåll på ca två timmar har ﬂisen rört sig ner i nivå med en andra uppsättning avdragssilar, som redan omnämnts ovan. Dessa avdragssilar mot- svarar den sorts avdragssil som normalt sett alltid finns anordnad på en kontinuerlig kokare. Större delen av detta avdrag föres således till första ﬂashcyklonen (18) och föres därefter vidare till återvinning. Under nivån för avdragssilarna (8A) och (8B) inträder ﬂispelaren i en kokzon med motström. Flisen möter därvid kokvätska som avdragits vid den nedre silen (17), uppvärmts i en nedre värmeväxlare (17B) och med hjälp av en pump (17A) återcirkulerats via ett centralrör vars mynning (17A) utmynnar i nivå med silen (17).

Vitlut tillsättes enligt uppfinningen vid åtminstone två positioner, dels tillsättes den i kokartoppen (3) dels tillsättes den i åtminstone en kokcirkulation. I samband med två kokcirlculationer kan den tillsättas den ena eller båda kokcirkulationenia. Det är natur- ligtvis även möjligt att tillsätta vitlut även i den nedre cirkulationen (17) så att alkali- koncentrationen ökas i motströmszonen, varvid lämpligen ungefär samma temperatur upprätthålles i samtliga kokzoner så att vår patentsökta metod ITCTM användes. lkokarens nedre ände (10) tillsättes tvättvätska ( 18) som alltså på konventionellt vis rör sig i motström och förtränger het lut ur ﬁbermaterialet, vilket möjliggör senare kall- blåsning. Mässan matas därefter ut genom en i sig känd matningsanordning och föres ut genom en ledning för vidare behandling (9). 502 510 Fackmannen inser att uppﬁriningen inte är begränsad av det ovan visade utan kan varieras inom ramarna av de efterföljande patentlcraven. Således är det exempelvis möj- ligt att utrusta en kokare enligt det ovan beskrivna förfarandet med en ytterligare cirkulation nere i botten, exempelvis en så kallad ITCm-cirkiilation, för att om så önskas kunna koka till ännu lägre kappatal, se vår egen patentansökan SE 9203462. Även ett MCC-utförande är naturligtvis tänkbart enligt fackmannen. Även i övrigt inser fackmarinen att ett flertal modifikationer kan göras inom ramen för uppfinningen såsom exempelvis utval av det exakta temperatur- och alkalikoncentrationer mm.

Vidare kan man istället för att pumpa het svartlut direkt från avdragssilen (S) till iinp- regneringszonen (5), pumpa den heta svartlut som uthämtas från första ﬂash (18) upp till impregrieringszonen (5). Temperaturen på svartluten blir därvid lägre men man vinner fördelen att svartluten innehåller mindre luft vilket kan vara en stor fördel i sarn- band med elirninering av skuirmingsproblem i kokaren. Dessutom är det möjligt att i vissa befintliga kokare utnyttja befintligt silarrangemang och bortföra enbart en del av avdraget från den övre silgördelri och i likhet med en konventionell kokarcirkulation återcirkulera resterande del och därvid lärnpligen också uppvärma och tillsätta vitlut. Även i samband med nybyggnation kan naturligtvis denna sistnämnda princip användas.

Vidare kan enkärls ångfaskokare användas.

Claims

7 - Sila 510' Patentkrav

1.Sätt att kontinuerligt koka sulfatmassa i ett enkärls system (1), företrädesvis en enkärls hydraulkokare, varvid flis (2) inmatas i en första ände (3) av kokaren (1), vitlut (4) satsas vid åtminstone en position i eller i närheten av nämnda första ände (3), ﬂisen impregneras i en medströms impregneringszon (5) ﬂisen kokas i en impregneringszonen efterföljande kokzon (6), het svartlut (7) avdrages från åtminstone ett avdragssilparti (8) och kokt massa utmatas (9) i kokarens andra ände, kännetecknat av att svartlut (7) tillsätts (1 1), (12) nämnda impregneringszon (5) i en mängd överstigande 40 %, företrädesvis 50 % och mer föredraget 60 % av totala vätskemängden, att vätske/ved förhållandet i närrmda impregneringszon överstiger 3/ 1, företrädesvis 3,5/ 1, mer föredraget är lika med eller mer än 4/ l och att avdraget (13) från den första silgördel (14) som fmns anordnad efter tillsättnings-positionen (1 la) för nämnda svartlut (7) i huvudsak, d.v.s övertigande 50 %, företrädesvis överstigande 70 % mer föredraget överstigande 90 % ,bortföres från kokaren.

2. Sätt enligt patentkrav 1 kärmetecknat av att nämnda avdrag (7) från nämnda avdragssil (8), åtminstone till en del, föres till en första ﬂashcyklon (18), och att nämnda avdrag (13) från nämnda första silgördel (14), åtminstone i huvudsak, föres till en andra (20) eller tredje ﬂashcyklon.

3. Sätt enligt patentkrav 1 kärmetecknat av att het svartlut tillsättes genom att en del av närrmda avdrag (7) recirkuleras till kokarens impregneringszon (5) medelst ett centralrör (11).

4. Sätt enligt patentkrav 3 kärmetecknat av att nämnda avdrag återcirkuleras medelst en pump (12) som pumpar het svartlut direkt (utan flashning) från avdragssilen (8) till 502 510 s impregneringszonen, varvid temperaturen på nämnda heta svartlut överstiger 140°C, företrädesvis överstiger 150°C och mer föredraget överstiger l55°C.

5. Sätt enligt patentkrav 3 kärmetecknat av att nämnda avdrag återcirkuleras medelst en pump som pumpar het svartlut från första ﬂash (18), dvs efter ﬂashning, till impregne- ringszonen, varvid temperaturen på nämnda heta svartlut överstiger 135°C, företrädesvis överstiger 145°C och mer föredraget överstiger 150°C.

6. Sätt enligt patentkrav 1 kärmetecknat av att efter nämnda första avdragssil finns an- ordnat åtminstone en kokcirkulation (15), (16), varigenom erhålls en förutbestämd upp- värmning av den recirkulerade kokvätskan och företrädesvis en förutbestämd tillsättning av vitlut.

7. Sätt enligt patentkrav 1 kännetecknar av att närrmda silgördel ingår i en kok- cirkulation, varigenom erhålls en förutbestämd uppvärmning av den recirkulerade delen vätska och företrädesvis en förutbestämd tillsättning av vitlut

8. Sätt enligt patentkrav 6 kärmetecknat av att det finns anordnat åtminstone två efter- följande kokcirkulationer (15), (16), varvid uppvärmningsbehovet fördelas, företrädes- vis järrmt, så att åtminstone en höjning av temperaturen med l0°C åstadkommes i varje cirkulation.

9. Sätt enligt något föregående patentkrav kännetecknar av att nämnda förutbestämda uppvärmning uppgår till åtminstone 150°C, företrädesvis åtminstone l55°C och mer föredraget åtminstone 160°C.

10. Sätt enligt patentkrav l kärmetecknat av att mängden restalkali i avdraget (13) från första silen (14) överstiger 2 g/l, företrädesvis 4 g/l. so2's1o'

11. Sätt enligt patentkrav I kännetecknat av att nämnda kokare är anpassad för ITCTM- køknmg.

12. Sätt enligt patentkrav 1 kännetecknat av att nämnda kokare är anpassad till modi- fierad kontinuerlig kokning.

13. Sätt enligt patentkrav 10, kännetecknat av att mängden restalkali i nämnda första avdrag (13) och andra avdraget (7) mäts och att satsningen av alkali till kokaren görs beroende av dessa mätvärden.