SE506456C2 - Apparat och sätt för kontinuerlig framställning av pappersmassa varvid impregneringskärlet är anordnat i kokkärlet - Google Patents

Description

soeï45e 10 '15 20 25 30 35 material/vätska som är belägen intill toppen av kokaren.

Vätska som avskiljes ledes i riktning nedåt i en ledning som är fastsvetsad eller pà annat sätt fäst vid impregne- ringskärlet för att slutligen passera ut genom kärlets botten. På detta sätt möjliggöres väsentligen även den minimala mekaniska inverkan pà flisen, som uppnàs med apparaten och sättet enligt nämnda ansökning, fastän andra fördelar tillkommer.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning ástadkommes en apparat för kontinuerlig kokning av cellulosahaltigt fibermaterial för att framställa pappersmassa. Apparaten (a) Ett allmänt vertikalt anordnat impregneringskärl, som har en botten och en topp (b) Organ för matning av en vätskeuppslamning av cellulosahaltigt (C) Ett mekaniskt avskiljningsorgan som är anordnat vid toppen av omfattar följande element: i öppen kommunicering med koktrycket. fibermaterial till botten av impregneringskärlet. impregneringskärlet för avskiljning av cellulosahaltigt fibermaterial fràn vätska för att minska uppslamningens förhållande mellan vätska och material. (d) Ett allmänt vertikalt anordnat kokkärl, som har en topp och en botten och ett inlopp vid dess topp. (e) Toppen av impregne- ringskärlet, som är belägen intill toppen av kokkärlet, är allmänt koncentrisk med impregneringskärlet som är anordnat i kokkärlet. öppen mot kokkärlets tryck och anordnad i kokkärlet (f) En vätskereturledning som är intill impregneringskärlet för áterföring av vätska som avskiljes medelst organ (c) för att lämna kokkärlets botten. avdragning av vätska därur. (h) Massautmatningsorgan som är anordnade intill kokkärlets botten. (g) Avdragningssilorgan anordnade i kokkärlet för Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning åstad- kommes ett sätt att kontinuerligt koka finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial för framställning av pappersmassa. Sättet omfattar i huvudsak på varandra 10 15 20 25 30 506 456 följande och kontinuerliga steg enligt följande: (a) En vätskeuppslamning av finfördelat cellulosahaltigt fiber- material matas till botten av impregneringskärlet. (b) Materialet (med en temperatur av omkring 100-120°C) får strömma i riktning uppåt i impregneringskärlet från dess botten till dess topp, varvid impregneringskärlet är öppet vid toppen mot kokkärlets tryck. (c) En del av vätskan avskiljes ur uppslamningen vid toppen av impreg- (d) Materialet förflyttas från botten av impregneringskärlet till toppen av kokkärlet med ett* neringskärlet. minimum av mekanisk inverkan på materialet. (e) Vätska som avskilts i steg (c) avdrages ur kokkärlet genom att den ledes i riktning nedåt genom kokkärlet i öppen förbindelse med kokkärlets tryck och ut ur botten av kokkärlet. (f) Materialet (med en temperatur av omkring 160-170°C) kokas i kokkärlet under utnyttjande av kok- vätska. (g) Massa avdrages ur botten av kokkärlet.

Det är ett huvudändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en förbättrad kontinuerlig kokning av cellulo- sahaltigt fibermaterial. Detta och andra ändamål med uppfinningen framgår närmare av den detaljerade beskriv- ningen av uppfinningen och av efterföljande patentkrav.

Kort beskrivning av ritningarna Figur l är en schematisk vy av en utföringsform av en apparat enligt föreliggande uppfinning för kontinuerlig kokning av cellulosahaltigt fibermaterial.

Figur 2 är en schematisk tvärsnittsvy tagen vid botten av kärlet.

Figur 3 är en schematisk vy av en alternativ utförings- form av apparaten enligt uppfinningen. 506 456 10 15 20 25 30 Detaljerad beskrivningéav ritningarna De flesta av komponenterna hos den i figurerna 1-3 visade apparaten är konventionella i kontinuerliga koksystem. I figur l har exempelvis en flissilo 10, som företrädesvis uppvisar en luftsluss ll vid sin topp, anslutningar 12 för silobasning medelst blàsànga från blàstankar 25, 26 och leder till en flismätare 13 och làgtrycksmatare 14 till ett flisstup 15, som är anslutet till högtrycksmata- ren 16. Dessa komponenter är på olika sätt förbundna med en direktavtappningsventil 17, en nivàtank 18, en sand- separator 19 och olika andra rör och komponenter, såsom pumpar 20, 21, 22 och 23, och till ledningen 24, i vilken vitlut tillsättes. Andra konventionella komponenter innefattar blàstankarna 25 och 26; uppvärmningsapparaten 27 som förses med högtrycksànga; pumpen 27'; tillförsel- ledningen 28 för vitlut; värmeapparaten 29 för tvättning som tillföres högtrycksànga; en pump 30; samt en konti- nuerlig vertikal kokare 32.

Enligt föreliggande uppfinning har den i figur 1 visade utföringsformen ett allmänt vertikalt anordnat impregne- ringskärl 34 med en botten och en topp i öppen förbin- delse med kokarens tryck. Organ är anordnade som inklu- derar ledningen 31, som är förbunden med högtrycksdose- ringsapparaten 16, samt alla andra konventionella appara- ter som visas för matning av en vätskeuppslamning av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial (träflis) till botten av kärlet 34.

Kärlet 34 är icke trycksatt. Det hålls pà plats genom att det svetsats fast vid insidan av kokarens 32 botten och är inriktat med hjälp av vinkelförstyvningar och/eller rör (ej visade) vid toppen. Kokarens 32 botten är före- trädesvis allmänt halvsfärisk. Detta minskar nödvändig pláttjocklek och mindre deformering äger också rum. Den är även i huvudsak fri från packningar i jämförelse med 10 '15 20 25 30 506 456 tidigare teknik. Endast korta längdpackningar användes och de är företrädesvis av han/hon-typ snarare än pack- ningsringar.

Vid toppen av röret 34, som är beläget inne i kokaren 32 och i huvudsak koncentrisk med denna, är en konventionell avskiljningsanordning 36 för fast material/vätska anord- nad. Avskiljningsanordningen 36 är av samma typ som normalt anordnas vid toppen av en kokare, fastän dess exakta placering och omgivande komponenter är något annorlunda. Avskiljningsanordningen 36 omfattar företrä- desvis en inre spiralformig skruv 37, som omges av en siloylinder 38 och roteras av en motor 39. En avskrap- ningsanordning 40 roterar också tillsammans med skruven 39 för att utmata uppslammad flis, som strömmar ut ur toppen av röret 34, till den omgivande ringformiga inre delen (inlopp) av kokaren 32. Högtrycksànga kan till- sättas vid toppen av kokaren 32.

Den vätska som avskiljes av avskiljningsanordningen 36 avdrages från kokaren 32 genom den icke trycksatta ledningen 41. Ledningen 41 är svetsad eller på annat sätt fäst vid röret 34 och för med sig den avskilda vätskan genom hela höjdutsträckningen av kokaren 32 för att utmatas via botten 35 och ledas i ledningen 42 till högtryckspumpen 23, som är förbunden med högtrycksdose- ringsapparaten 16. Ledningen 42 kan vara ansluten till en stationär sil (ej visad) vid botten av röret 34 för* förextrahering för att underlätta eventuella små juste- ringar som är önskvärda.

Kokaren 32 innehåller konventionella silar 44 intill sin topp, varvid en avdragsledning 42 leder till en pump 46 och en indirekt värmeapparat 47. Den cirkulerade vätska som avdrages genom silarna 44 passerar genom ledningen 48 och kommer omedelbart i kontakt med flisen, då denna utmatas vid toppen av röret 34 och fördelas av den 506 456 10 15 20 25 30 roterande avskraparen 40. Färsk vitlut tillsättes genom ledningen 49.

Längre ned i kokaren 32 är avdragssilar 51 anordnade, vilka samverkar med en ledning 52, som leder till en blàstank 25 och på typiskt sätt även till en blástank 26.

Alternativt kan den avlägsnade svartluten utnyttjas för högsulfiditetskokning.

Ytterligare längre ned i kokaren 32 finns ringformiga avdragssilar 53, som samverkar med den tidigare beskrivna pumpen 27'. Den uppvärmda avdragna luten àterföres via en ledning 54 till den inre ledningen 55. I stället för att "hänga" i kokaren, såsom är konventionellt i kontinuer- liga kokare, är ledningen 55 svetsad eller pá annat sätt fäst vid utsidan av röret 34 och vätska utmatas därur tillbaka till fliskolonnen vid 56 som företrädesvis har minst ett halvringformigt samlingsrör. Ett flertal sådana inre ledningar 55 kan anordnas för áterföring av cirkule- rad vätska.

Intill botten av kokaren 32 finns tvättavdragssilar, som samverkar med värmeapparaten 29 och pumpen 30 vilka beskrivits tidigare. För att underlätta utmatningen av pappersmassan från botten av kokkärlet 32 anordnas företrädesvis smà roterande avskrapare 59, som hjälper till att pressa massan in i utloppet 61, som medelst en gaffelförgrening är anslutet till ett munstycke 62 (se figur 2) pà vardera sidan om röret 34. Den i figur 3 visade utföringsformen liknar den enligt figur 1 och liknande komponenter visas med samma hänvisningssiffror men föregàngna av en siffra "l". Endast de komponenter som är signifikant avvikande kommer att beskrivas med avseende pà utföringsformen enligt figur 3.

Vid utföringsformen enligt figur 3 är en nedre flisficka 70 anordnad under flisfickan 110 och vibreringsan- 10 '15 20 25 30 506 456 ordningar 71, 72 är monterade vid flisfickorna 110 respektive 70. Fickan 72 är ansluten till ett vertikalt kärl 74, som innehåller ånga vid sin topp, varvid en vätskenivå 75 upprätthålles i kärlet 74. Det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet (exempelvis träflis) uppslammas i kärlet 74. Det utmatas ur kärlet 74 under utnyttjande av den roterande bottenskrapanordningen 76 in i ledningen 77 som är fäst vid högtrycksdoseringsappara- ten 116.

Ledningarna 80, 81, 82 och 83 sörjer för tillförsel av ånga och/eller svartlut till kärlet 74. Ånga från blås- tanken 125 föres genom en ledning 82 till flisfickan 110 och avskild svartlut matas i en ledning 83 till kärlet 74 för att utgöra en del av uppslamningsvätskan. Uppslam- ningsvätskan avdrages i stor utsträckning vid högtrycks- doseringsapparaten 116 och passerar genom en sandav- skiljare 119 till en ledning 80, som återför svartluten till en förångare och/eller återvinningsanläggning. En del av svartluten kan avledas ur ledningen 80 via en ledning 81 till kärlet 74 för att ge ytterligare uppslam- ningsvätska där så är nödvändigt. Ledningen 84 kan vara anordnad för att föra svartlut, som avskiljes vid blås- tanken 125, direkt till ledningen 85, som leder till platsen för förångarna/återvinningsanläggningen, istället för att använda svartluten som uppslamningsvätska.

Kokaren 32, 132 kan antingen vara en hydraulkokare eller en ångfaskokare. En ångfaskokare 32 visas i figur l och en hydraulkokare 132 i figur 3.

Under användning av antingen apparaten enligt figur 1 eller den enligt figur 3 genomföras en metod för konti- nuerlig kokning av finfördelat cellulosahaltigt fiber- material för framställning av pappersmassa, vilken metod kommer att beskrivas med avseende på figur 1. En vätska- uppslamning från flisstupet 15 av finfördelat cellulosa- 506 456 10 15 20 25 30 haltigt fibermaterial matas via ledningen 31 i högtrycks- doseringsapparaten 16 till botten av impregneringskärlet 34. Materialet bringas att strömma i riktning uppåt i kärlet 34 frán botten till toppen av kärlet. En del av vätskan avskiljes ur uppslamningen vid toppen av röret 34 medelst avskiljningsanordningen 36. Materialet rör sig från botten av kärlet 34 till toppen av kokaren 32 med ett minimum av mekanisk inverkan pà materialet, varvid kärlet 34 är öppet vid toppen i förbindelse med kokkärlets 32 tryck. Vätska som avskiljes medelst av- skiljningsanordningen 36 avlägsnas ur kokkärlet 32 genom att leda den i riktning nedåt genom kärlet 32 i ledningen 41, som är i öppen förbindelse med kokarens tryck vid toppen av ledningen 41, och ut genom botten av kokaren 32 till returledningen 42 till pumpen 23 hos högtrycksdose- ringsapparaten. Flisen kokas i kokaren 32 under utnytt- jande av kokvätska (vitlut) och den framställda massan uttages genom ledningen 61 vid botten av kärlet 32.

Kokluten tillföres åtminstone delvis genom ledningen 55, som är fäst vid röret 34, och kommer in i fliskolonnen vid punkt 56.

Under impregneringen i kärlet 34 hálles materialets temperatur mellan omkring 100-l20°C. Under kokningen i kärlet 32 hàlles temperaturen mellan omkring 160-l70°C.

Den framställda massan har mindre nedbrytningsgrad än konventionellt och framställes till mindre kostnad och mindre kraftförbrukning.

Det framgår således att enligt föreliggande uppfinning àstadkommes ett sätt och en apparat för effektiv kon- tinuerlig kokning av cellulosahaltigt fibermaterial. Även om uppfinningen har visats och beskrivits häri med utgångspunkt fràn vad som för närvarande anses vara den mest praktiska och föredragna utföringsformen därav, kommer det att vara uppenbart för fackmannen inom området 506 456 att många modifieringar kan göras av denna utföringsform inom uppfinningens omfattning som skall ges den vidaste tolkningen genom de efterföljande patentkraven för att innefatta alla ekvivalenta sätt och anordningar. i

Claims (10)

506 456 10 15 20 25 30 10 P A T E N T K R A V

1. l. Apparat för kontinuerlig kokning av cellulosa- haltigt fibermaterial för framställning av pappersmassa, omfattande: (a) ett allmänt vertikalt anordnat impregne- ringskärl (34) som har en topp och en botten; (b) organ (16, 31) för matning av en vätskeuppslamning av cellulo- sahaltigt fibermaterial till botten av impregnerings- kärlet; (c) ett allmänt vertikalt anordnat kokkärl (32), som har en topp och en botten och ett inlopp vid sin topp; (d) avdragssilorgan (51, 53) anordnade i kokkärlet för avdragning av vätska därur; samt (e) massautmatnings- organ (59, 61) anordnade intill botten av kokkärlet, kännetecknad av: (f) ett mekaniskt avskiljningsorgan (36), som är anordnat vid toppen av impregneringskärlet för avskilj- ning av cellulosahaltigt fibermaterial ur vätskan för att minska förhållandet mellan vätska och material i uppslam- ningen; (g) varvid toppen av impregneringskärlet är belägen intill toppen av kokkärlet och toppen av impreg- neringskärlet i öppen förbindelse med kokkärlets tryck samt impregneringskärlet anordnat i kokkärlet allmänt koncentriskt med detta: samt (h) en vätskereturledning (41) som står i öppen förbindelse med kokkärlets tryck och anordnad i kokkärlet intill nämnda impregneringskärl för àterföring av vätska som avskiljes av organ (f) för att lämna botten av nämnda kokkärl.

2. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av lednings- organ (55) anordnade pá utsidan av impregneringskärlet för fördelning av behandlingsvätska in till material- kolonnen i kokkärlet vid minst en nivå (56) inne i kokkärlet.

3. Apparat enligt krav 2, kännetecknad av att impreg- neringskärlet har i huvudsak cirkulärt tvärsnitt, och nämnda ledningsorgan omfattar ett flertal distinkta 10 15 20 25 30 sosd4se 11 ledningar pá utsidan av impregneringskärlet, varvid varje ledning sträcker sig frán i närheten av toppen av impreg- neringskärlet till en annan höjd längs impregnerings-_ kärlets längdutsträckning.

4. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda kärl (a) är fastsvetsat med sin botten till insidan av kärlet (c).

5. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av att botten av kär-let (c) är allmänt nalvsfarisk och i nuvudak får: ' fràn packningar.

6. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda organ (f) omfattar en roterande matarskruv (37) anordnad i en perforerad rörformig avskiljande mantel (38), som har perforeringar, som är tillräckligt stora för att medge vätska att strömma därigenom men tillräckligt små för att förhindra det mesta av materialet att strömma därigenom. Å

7. Sätt att kontinuerligt koka finfördelat cellulosa- haltigt fibermaterial för framställning av pappersmassa under användning av ett allmänt vertikalt impregnerings- kärl (34), som har en topp och en botten, och ett allmänt vertikalt kokkärl (32), som har en topp och en botten, varvid impregneringskärlet är anordnat i och allmänt koncentriskt med kokkärlet, för framställning av en massa av hög kvalitet, vilket sätt omfattar de i huvudsak på varandra följande och kontinuerliga stegen: (a) matning av en vätskeuppslamning av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till botten av impregneringskärlet; (b) kokning av materialet i kokkärlet under användning av kokvätska; (c) uttagning av massa ur botten (35) av l kokkärlet, kännetecknat av att: (d) materialet bringas att strömma i riktning uppåt i impregneringskärlet från botten till toppen därav, 506 456 10 15 20 12 vilket impregneringskärl vid toppen står i öppen förbin- delse med kokkärlets tryck; att (e) en del av vätskan avskiljes ur uppslamningen vid toppen av impregnerings- kärlet; att (f) materialet bringas att röra sig från botten av impregneringskärlet till toppen av kokkärlet med ett minimum av mekanisk inverkan pà materialet; samt att (g) vätska, som avskiljes i steg (c), avlägsnas ur kokkärlet genom att vätskan ledes i riktning nedàt genom kokkärlet under det att den står i öppen förbindelse med kokkärlets tryck och ut genom botten av kokkärlet.

8. Sätt enligt krav 7, kännetecknat av att steg (h) utföres genom att tillföra kokvätska frán utsidan av impregneringskärlet så att kokvätskan rör sig likformigt i riktning utåt runt den yttre periferin av impregne- ringskärlet in i materialströmmen i kokkärlet.

9. Sätt enligt krav 7, kännetecknat av det ytterligare steget att vid genomförandet av steg (d) hàlles tempera- turen på materialet mellan omkring 100-120°C.

10. Sätt enligt krav 9, kännetecknat av att vid genom- förandet av steg (b) hàlles temperaturen mellan omkring 160-170°C.