SE507242C2 - Sätt och anordning för högsulfiditetskokning av pappersmassa under användning av svartlutssulfonering av basad flis - Google Patents

Description

15- 20 25 30 35 507242 vitlut eller liknande tillsättes innan materialet i realiteten matas till de operativa delarna av en konti- nuerlig kokare för kemisk kokning av materialet vid högre sulfiditet än den för den tillsatta vitlutan.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett sätt att kontinuerligt koka finfördelat cellulosahaltigt fiber- material med ökad sulfiditet för framställning av pap- persmassa under utnyttjande av en kontinuerlig kokare.

Sättet omfattar stegen: (a) Basning av det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet. (b) Uppslamning av materialet med vätska. (c) Matning av vätskeuppslamningen av basat material till kokaren. (d) Genomförande av kraftmassakokning av materialet i kokaren som utnyttjar vitlut. (e) Avdragning av svartlut ur kokaren. (f) Återcirkulering av svartlut till det basade finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet i steg (b) för att tillhandahålla åtminstone en del av uppslamningsvätskan. (g) Ersättning av huvuddelen av svartluten i uppslam- ningen med vitlut eller liknande före steg (d), och (h) Samt över- föring av den avskilda svartluten för återvinning eller avskiljning av den ersatta svartluten. uttömning. Steg (f) utföres företrädesvis genom att leda svartluten till en första blåstank för att framställa ånga och koncentrerad svartlut, och steg (a) utföres delvis genom att utnyttja ångan från den första blåstan- ken.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning åstad- kommes en apparat för kontinuerlig kokning av cellulosa- haltigt fibermaterial för framställning av kemisk massa.

Apparaten omfattar: (a) Basningsorgan för basning av materialet. (b) Vätskeuppslamningsorgan för producering av en vätskeuppslamning innehållande det basade materia- let. lågtrycksinlopp, lágtrycksutlopp, högtrycksinlopp samt (c) En högtrycksdoseringsapparat, som har ett ett högtrycksutlopp. (d) En kontinuerlig kokare. 10 15 20 25 30 507242 (e) Avdragsorgan för avdragning av svartlut ur den kontinuerliga kokaren. (f) En första blåstank inne- hållande utlopp för ånga och koncentrerad lut. (g) Anslutningsorgan för sammankoppling av utloppet för den koncentrerade luten från den första blåstanken med uppslamningsorganen. (h) Organ för återvinning eller uttömning av svartlut. (i) Samt organ för att operativt sammankoppla lågtrycksutloppet hos högtrycksdoserings- apparaten med återvinnings- eller uttömningsorganen.

Placeringen av högtrycksdoseringsapparaten och avskilj- ningsanordningen för fast material/vätska beror på den särskilda kokare som utnyttjas. Kokare såsom de som visas i nämnda amerikanska patentansökning nr 07/200 204 av den 31 maj 1988 eller i den amerikanska patentansökningen nr 07/372 650 med titeln "Continuous Cooking with Reduced Cost, Horsepower, and Pulp Degradation", av den 28 juni 1989, eller konventionella kontinuerliga kokare kan utnyttjas. Uppslamningen av materialet kan äga rum i ett flisstup, som är anordnad nedströms om ett horisontellt basningskärl eller i ett vertikalt kärl som har förång- ning vid toppen och en vätskenivå däri.

Det är ett huvudändamål med föreliggande uppfinning att möjliggöra framställning av kemisk massa under utnyttjan- de av en kontinuerlig kokare med ökad kvalitet som en följd av ökad sulfiditet. Dessa och andra ändamål med uppfinningen kommer att framgå närmare av den detaljerade beskrivningen av uppfinningen och av efterföljande patentkrav.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 är en schematisk vy av en konventionell apparat för matning av en kontinuerlig kokare av en inte vanlig utformning, men med konventionell svartlutsåtervinning. 10 15 20 25 30 507242 Figur 2 är en schematisk vy liknande den enligt figur 1 och visar härutöver hanteringen av svartlut enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 är en schematisk vy som visar en konventionell kontinuerlig kokare i sitt grundutförande med matningsor- gan som är modifierade i förhållande till de enligt figur 2 och som visar hanteringen av svartlut enligt uppfin- ningen.

Detaljerad beskrivning av ritningarna De flesta av komponenterna av den i figurerna l-3 visade apparaten är konventionella i kontinuerliga kokarsystem.

Exempelvis har en flisficka 10 (företrädesvis av den vibrerande typen), som har en luftsluss ll vid sin topp, anslutningar 12 för basning under atmosfärtryck i flis- fickan medelst blàsànga frán blàstankarna 25, 26, varvid flisfickan leder till en flismätare 13 och làgtrycksdose- ringsanordning 14' och vidare till ett horisontellt làgtrycksbasningskärl l5'. Sedan strömmar materialet förbi en vibrerande materialavskiljningsanordning 14 in i ett flisstup 15, som är anslutet till högtrycksdoserings- anordningen 16, och uppslammas med vätska i stupet 15.

Dessa komponenter är pá olika sätt direkt anslutna till en avtappningsventil 17, en nivàtank 18 och en sandsepa- rator 19, samt olika andra rör och komponenter, såsom pumpar 20, 21, 22 och 23, och till ledningen 24, till vilken vitlut tillsättes. Avtappningsventilen 17 kommuni- cerar med stupet 15 via en ledning l7'. Andra konventio- nella komponenter innefattar blàstankar 25 och 26; en värmeapparat 27 som förses med högtrycksànga; en inlopps- ledning 28 för vitlut; en uppvärmningsapparat 29 för tvättvätska som förses med högtrycksànga; samt en pump 30. 10 15 20 25 30 35 507242 Den i figur 1 visade kontinuerliga kokaren 32 är inte en konventionell kokare, utan snarare är den en sådan som visas i nämnda amerikanska patentansökning nr 07/372,650.

Denna innefattar en ledning 34 för matning av material uppåt, vilken ledning leder till en seriekopplad avskilj- ningsanordning 36 för fast material/vätska belägen intill toppen av kokaren 32 och försedd med en inre skruv 37 och en ringformig sil 38. Skruven 37 drivs av en motor 39.

Flisen fortsätter att röra sig uppåt förbi skruven 37 in i toppen av kokaren 32, där den uppvärmes medelst hög- trycksånga och strömmar sedan i riktning nedåt på utsidan om ledningen 34. Den avskilda vätskan strömmar i led- ningen 41 inne i kokaren 32 men på utsidan av ledningen 34 för uppåtgående material, varefter vätskan strömmar i ledningen 42 för att slutligen återföras till högtrycks- pumpen 23 hos doseringsapparaten 16. Silar 44 intill toppen av kokaren 32 har en ledning 45 som sträcker sig därifrån till pumpen 46, en apparat 47 för högtrycksånga samt en returledning 48 för återföring av den separerade vätskan -- då vitlut en gång har tillsätts genom en ledning 49 -- till toppen av kokaren 32 för att bringas i kontakt med flisen omedelbart när de uttages ur ledningen 34. Den genom silarna 51 avdragna vätskan utgöres av svartlut, som ledes i en ledning 52 till blåstanken 25.

Vätska avdrages medelst silar 53 under användning av en pump 27' och återföres via en ledning 54 till en inre vertikal ledning 55, som har en öppning 56 intill silarna 53, genom vilka den återförda vätskan införes i flispela- ren tillsammans med vitlut, som tillföres vid ledningen 28. Bottensilar 58 samverkar med tvättvätskepumpen och uppvärmningsapparaten 29 och för in tvättvätska intill botten. Massan uttages slutligen via ett utlopp 61 vid botten av kokaren 32.

I figur 1 hanteras svartluten på ett konventionellt sätt.

Den koncentrerade luten i ledningen 68 från blåstanken 25 10 15» 20 25 30 507242 ledes till den andra blàstanken 26, medan ångan i led- ningen 64 ledes (genom ledningen 65 till förbindelserna 12) för att användas i flisfickan 10 och/eller till ledningen 66, som leder till lågtrycksbasningskärlet 15'.

Vid blåstanken 26 avskiljes ångan i ledningen 60, varvid den dubbelt koncentrerade luten i ledningen 70 ledes till förångare och slutligen för kemisk återvinning.

I figur 2 visas som exempel en apparat enligt uppfin- ningen. Vid utföringsformen enligt figur 2 anges kon- struktionsdelar som är jämförbara med de vid utförings- formen enligt figur l med samma hänvisningssiffror endast föregångna av "l". De element som är gemensamma kommer inte att ytterligare beskrivas närmare. I stället skall enbart skillnaden mellan systemet enligt figur 2 och det enligt figur 1 beskrivas närmare, nämligen apparaten för hantering av svartluten.

Vid konstruktionen enligt figur 2 ledes den koncentrerade svartluten från första blåstanken 125 i en ledning 75 till flisstupet 115, där den bildar åtminstone huvuddelen av den vätska som användes för uppslamning av flisen, som har basats. Svartluten hålles i intim kontakt med flisen under en betydande tidsperiod. Medan svartluten hålles i kontakt med flisen sulfonerar den delvis ligninet i flisen. Slutligen avskiljes svartluten och vitlut eller liknande tillsättes. Detta åstadkommes primärt i impreg- neringsröret 34 mellan högtrycksdoseringsapparaten 116 och avskiljningsanordningen 136 för fast material/vätska.

Lågtrycksutloppet från högtrycksdoseringsapparaten 116, som är anslutet till pumpen 122, kommer att innehålla en stor mängd svartlut däri, eftersom högtrycksdoserings- apparaten 116 väsentligen ersätter det mesta av den uppslamningsvätska som införes i làgtrycksinloppet (flisstupet) därav med högtrycksvätskan i ledningen 142.

Från den seriekopplade avtappningsventilen 117 ledes 10 15 20 25 30 507242 svartluten i ledningen 77 till den andra blàstanken 126 och sedan till konventionell återvinning eller uttömning.

Om så önskas kan en förbiledning 78 anordnas för att medge att en del av den koncentrerade svartluten fràn den första blàstanken 125 kan ledas direkt till den andra blàstanken 126 eller för att tvinga hela mängden svartlut att ledas till tanken 126, när av någon anledning den ökade sulfoneringen enligt uppfinningen inte önskas. En motsvarande sidoledning 79 tar sedan hand om lágtrycks- strömmen till högtrycksdoseringsapparaten 116 (sido1ed- ningen 79 blir öppen då ledningen 78 stänges). Den största mängden av eventuell svartlut som blir kvar i ledningen 131 och i ledningen 134 med uppátgàende flöde avskiljes medelst avskiljningsanordningen 136 för fast material/vätska och ledes i returledningen 141 för avskild lut till högtrycksmatarledningen 142 och dess högtryckspump 123. Svartluten ersättes givetvis slutligen med vitlut eller liknande, innan flisen i realiteten underkastas kokning i kokaren 132.

Den massa som framställes under användning av systemet enligt figur 2 förväntas ha högre kvalitet, särskilt högre rivstyrka och bättre malningsegenskaper.

Vid utföringsformen enligt figur 3 anges konstruktions- delar som är jämförbara med de vid utföringsformen enligt figur l med samma hänvisningssiffror endast föregàngna av "2“ och de som är jämförbara med de tillfogade hänvis- ningssiffrorna vid utföringsformen enligt figur 2 anges med samma hänvisningssiffror endast föregàngna av "2".

Vid utföringsformen enligt figur 3 visas en kokare 232 av konventionell typ, och uppslamning och basning äger rum i ett vertikalt kärl 79 i stället för i làgtrycksbasnings- kärlet 115' och flisstupen 115 hos utföringsformen enligt figur 2. Lägtrycksànga införes i kärlet 79 vid dess topp, medan en nivå av uppslamningsvätska upprätthàlles däri, 10 15 20 25 30 507242 varvid vätskan tillföres åtminstone delvis som svartlut i en ledning 275 från en första blåstank 225. Uppslamningen ledes ut ur botten av kärlet 79 in i ledningen 80 till lågtrycksinloppet till högtrycksdoseringsapparaten 216.

Vid utföringsformen enligt figur 3 är en avskiljnings- anordning för fast material/vätska anordnad och den är endast anordnad som en konstruktion 81 utvändigt om kokaren 232. Flis med delvis sulfonerat lignin ledes i en ledning 231 till avskiljningsanordningen 81, varvid flisen i uppslamningen matas i riktning uppåt i ledningen 82 till toppen 83 av kokaren 232, medan den avskilda luten ledes bort genom en ledning 242. En del av luten i ledningen 242 matas till högtryckspumpen 223 hos hög- trycksdoseringsapparaten 216, medan resten av luten slutligen ledes till en ledning 277 för återvinning av svartlut efter att ha passerat den andra blàstanken 226.

Vitlut tillsättes vid ett antal ställen i systemet enligt figur 3. Den tillsättes inte i ledningen 224 utan i ledningen 85 för att matas in i toppen av kokaren 232 för att möta flisen så snart den införes. En pump 86 är ansluten till en uppvärmningsapparat 87, och den inför även vitlut i uppvärmningsapparaten 87 och för att ersätta den avdragna svartluten i avskiljningsanordningen 81. En pump 88 avdrager lut genom silarna 89 intill toppen av kärlet 232, vilken lut också ledes via en ledning 90 till uppvärmningsapparaten 87 och till av- skiljningsanordningen 81.

Vid utföringsformen enligt figur 3 ledes terpentin eller liknande flyktiga ämnen i ledningar 95 från flisfickan 210 och basnings-/uppslamningskärlet 79 till en lämplig återvinningsstation.

Det framgår således att enligt föreliggande uppfinning har ett sätt och en apparat åstadkommits för att -- på 10 507242 ett enkelt sätt -- öka kvaliteten pà kemisk massa som framställes i en kontinuerlig kokare. Även om uppfin- ningen har visats och beskrivits häri med utgångspunkt från vad som för närvarande anses vara den mest praktiska och föredragna utföringsformen, kommer det att bli uppenbart för fackmannen inom omradet att många modifie- ringar kan göras därav inom uppfinningens omfattning, som skall ges den vidaste tolkningen genom de efterföljande patentkraven för att innefatta alla ekvivalenta sätt och apparater.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 507242 10 P A T E N T K R A V

1. Sätt att kontinuerligt koka finfördelat cellulosa- haltigt fibermaterial med ökad sulfiditet för att fram- ställa pappersmassa under användning av en kontinuerlig kokare (32), vilket sätt omfattar stegen: (a) basning av det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet; (b) uppslamning av materialet med vätska; (c) matning av vätskeuppslamningen av basat material till kokaren; (d) genomförande av kraftmassakokning av materialet i kokaren under användning av vitlut; (e) avdragning av svartlut ur kokaren; (f) återcirkulering av svartluten till det basade finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet i steg (b) för att tillhandahålla åtminstone en huvuddel av uppslamningsvätskan; (g) ersättning av huvuddelen av svartluten i uppslamningen med vitlut eller liknande före steg (d) efter avskiljning av svartlut; och (h) över- föring av den avskilda svartluten för återvinning eller uttömning, kännetecknat av att nämnda steg (g) utföres genom att leda uppslamningen till ett lågtrycks- inlopp till en högtrycksdoseringsapparat (16) och sedan till en avskiljningsanordning (36) för fast material/vätska.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att steg (f) utföres genom att leda svartluten till en första blåstank (25) för att framställa ånga och mer koncentre- rad svartlut.

3. Sätt enligt krav 2, kännetecknat av att steg (a) utföres åtminstone delvis under utnyttjande av ånga från den första blåstanken (25).

4. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att steg (g) även utföres genom att leda uppslamningen till en avskiljningsanordning (36) för fast material/vätska. 10 15 20 25 30 35 507242 ll

5. Apparat för kontinuerlig kokning av cellulosahaltigt fibermaterial för framställning av pappersmassa, omfat- tande: (a) basningsorgan (110, ll5') för basning av mate- rialet; (b) vätskeuppslamningsorgan (115) för framställ- ning av en vätskeuppslamning innehållande det basade materialet; (c) en högtrycksdoseringsapparat (46) som har ett làgtrycksinlopp, lågtrycksutlopp, högtrycksinlopp och ett högtrycksutlopp; (d) en kontinuerlig kokare (132); (e) svartlutsavdragningsorgan (151, 152) för avdragning av svartlut från nämnda kontinuerliga kokare; (f) en första blåstank (125) innehållande utlopp (64, 168) för ånga och koncentrerad lut; samt (g) organ (170) för åter- vinning eller uttömning av svartlut, k ä n n e t e c k n a d av (h) anslutningsorgan (75) för sammankoppling av nämnda utlopp för koncentrerad lut från nämnda blåstank med nämnda uppslamningsorgan; samt (i) organ (122) för anslutning av nämnda làgtrycks- utlopp hos nämnda högtrycksdoseringsapparat till nämnda återvinnings- eller uttömningsorgan.

6. Apparat enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda basningsorgan och uppslamningsorgan omfattar ett vertikalt anordnat kärl (215) som har en vätskenivà däri och organ för införing av ànga ovanför nämnda vätskenivà, samt ett uppslamningsutlopp (180) från kärlets botten som är anslutet till nämnda högtrycksdoseringsapparats låg- trycksinlopp.

7. Apparat enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda uppslamningsorgan omfattar ett vertikalt anordnat stup (115), och nämnda basningsorgan omfattar ett allmänt horisontellt basningskärl (ll5').

8. Apparat enligt krav 5, kännetecknad av en avskiljningsanordning (36, 136) för fast material/vätska som är verksamt sammankopplad mellan nämnda högtrycks- 10 15 20 25 30 35 507242 ~ 12 doseringsapparat och nämnda kontinuerliga kokare, varvid en ledning (42, 142) sammanbinder nämnda högtrycksutlopp fràn nämnda högtrycksdoseringsapparat med nämnda avskilj- ningsanordning.

9. Apparat enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda kontinuerliga kokare omfattar ett uppslamnings- inlopp (31) vid dess botten till en central ledning (34) med uppàtgàende flöde, varvid nämnda ledning med uppåt- gàende flöde har en avskiljningsanordning för fast material/vätska belägen intill toppen av nämnda kokare (36) och en ledning (42) för avskild vätska som sträcker sig i riktning nedåt inne i nämnda kokare utvändigt om ledningen med uppàtgàende flöde till botten av nämnda kokare för avlägsnande av avskild vätska ur nämnda kokare och matning av denna vätska till nämnda högtrycksinlopp till nämnda högtrycksdoseringsapparat.