SE517674C2 - Förfarande för tvättvätsketillförsel till kokningsprocess för cellulosamassa - Google Patents

Description

v u o v o n u . Q - u n oo 517 674 2 då tvättvätskorna i dessa positioner har en temperatur nära eller över kokpunkten för tvättvätskan.

De kända systemen fungerar tillfredställande vid måttlig produktion och om inga störningar uppkommeri processen. Men om diffusören, som normalt har mycket god tvättverkningsgrad, skulle uppvisa pluggningstendenseri flödet av tvättvätskor, på grund av exempelvis olämligt handhavande, så påverkas kokaren direkt genom motsvarande bortfall i tvättvätska samt spädvätska till kokarens botten. Dels reduceras tvätteffekten kraftigt i kokarens botten, men en annan påtaglig effekt är att det kan bli svårt att nå erforderlig utspädd massakoncentration vid blåsningen av massa från kokaren, vilket omedelbart riskerar medföra pluggningari massaflödet från kokaren, samt att temperaturen i massan snabbt stiger till icke önskad nivå. För att åtgärda sådana pluggningar så kan det behövas att kokaren helt stängs av.

Qppfinningqels syfte och ändamål Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att undvika nackdelarna med känd teknik och möjliggöra en förbättrad körbarhet i kokningsprocessen i delsystemet kokare-diffusör, där man kan öka produktiviteten i en befintlig kokare (mer massa per dygn) mer än 100%. Genom en totalintegration av kokare och diffusör kan huvudsakliga avdraget från koket istället förläggas till diffusören, varför belastningen på kokarens avdragssilar kan reduceras, vilket möjliggör denna väsentliga uppgradering av kokarkapaciteten. Detta blir speciellt gynnsamt vid uppgradering av befintliga kokare. Genom att stora delar av avdraget från koket görs i tryckdiffusören så kan kokarens tryck och/eller lutnivå styra genom detta avdrag från diffusören.

Ett annat syfte är att göra processen mindre känslig för stömingar i tvättvätskeflödet genom diffusörerna, där kokarprocessen kan upprätthållas under optimala betingelser trots att momentana störningar i tvättvätskeflödet genom en diffusör uppkommer. Ännu ett syfte är att optimera förfarandet med tvättvätsketillförsel så att i varje punkt i tillförselsystemet så upprätthålles endast den trycknivån som O119SE2.d0c 20 30 51 7 6 7 4 3 erfordras, vilket gör att större delen av systemet kan läggas på en rimligt låg nivå som medger klenare rörledningar.

Ytterligare ett syfte är att erhålla ett försörjningssystem av tvättvätska till diffusör samt kokare vilket är självreglerande och i varje ögonblick kan garantera erforderligt flöde av tvättvätska till kokarens tvätt- och spädzon.

Utmatningen av massa från kokaren kan då garanteras vid rätt konsistens och temperatur vilket aktivt motverkar dels pluggningstendenseri massaflödet ut från kokaren dels eliminerar kvalitetssänkning på massan genom för hög blåstemperatur. Vid normal drift kommer huvuddelen av tvättvätskeflödet till kokarens botten att gå via diffusörerna genom denna självreglering. Men så fort som någon lokal blockering av tvättvätska skulle uppstå i en diffusör så erhålles en självreglering vilken kompenserar bortfallet av filtratflöde från diffusören av motsvarande flöde från diffusörens tvättvätsketank. Ännu ett syfte är att kunna ta bort alla buffert- eller mellanlagringstankar för diffusörfiltratet, vilket ger betydande reduktion av investeringskostnader.

Ritningsförteckning Figur 1, visar schematiskt ett uppfinningsenligt system med kokare samt två efterföljande diffusörer kopplade i parallell; Detaljerad Beskrivning av föredragna utföringsforrner l figur 1 visas ett uppflnningsenligt system för tillförsel av tvättvätska till en kontinuerlig kokare 1 för cellulosamassa samt efterföljande diffusörtvättanordning 2a,2b där tvättvätska 12a,12b för diffusörtvättanordningen hämtas från en förrådstank 4 och där tvättvätska 17 tilledes kokarens botten för erhållande av en utspädning och/eller förträngningstvätt i kokarens botten.

Den i kokaren upplösta cellulosamassan matas ut i flödet 20 och företrädesvis via ett Y-kopplingsarrangemenang, säkerställes att två delflöden 20a,20b etableras till två diffusörer, vilka således arbetar i parallell. Den mittre grenen i Y-kopplingen ger en altemativ reservmatningsväg till flödet 20a altemativt 20b. Efter diffusörerna så tas tvättad massa 21 a,21 b ut från respektive 0119SE2.doc 20 25 30 517 674 L: diffusör och sammanföres i flödet 22 för vidareledning till en lagringstank 3 för den kokade och tvättade massan.

Diffusören är en konventionell tryckdiffusör, vilken bibehåller trycket i massan under tvätten. Den kan antingen matas från botten eller toppen, och i figuren visas en toppmatad tryckdiffusör. Massan leds in i tryckdiffusörens topp varefter den passerar ner genom tryckdiffusören i ett tunt cirkelformat skikt, där tvättvätskan matas in från skiktets(gråmarkerat i figuren) utsida via ett flertal fördelningsmunstycken 14a,14b som är anordnade dels runt om hela tryckdiffusören(ej visat) dels över större delen av tryckdiffusörens höjd (som visas i figur). Tvättflltratet som erhålles efter det att tvättvätskan passerat genom fiberskiktet, dras av från tryckdiffusörens insida 15a,15b, där dessa filtratflöden indikerats med 13a,13b ifiguren.

Det utmärkande för uppfinningen är att tvättvätskan från förrådstanken 4 trycksättes till en första trycknivå via en första matarpump P1 och vidareledes till en huvudmatarledning 10. Från denna huvudmatarledning 10 dras vid en första uppströmsbelägen punkt 10a på huvudmatarledningen ett första delflöde 11 till en diffusörpumpanordning P2a/P2b vilken trycksätter tvättvätskan till en andra trycknivå och vidareledes 12a,12b på denna andra trycknivå till en diffusörstvätts tvättvätskeinlopp 14a,14b. Tvättfiltratet 13a,13b från tvättvätskeutlopp 15a,15b på diffusörtvätten återledes till huvudmatarledningen 10 vid en andra punkt 10b på huvudmatarledningen belägen nedströms om den första uppströmsbelägna punkten 10a på huvudmatarledningen. Ett kombinerat flöde av tvättvätska från förrådstanken 4 och tvättfiltrat 16 från diffusörtvättanordningen 2a,2b tilledes via huvudmatarledningen till en kokarpump P3 vilken trycksätter det kombinerade flödet till en tredje trycknivå och vidareledes 17 på denna tredje trycknivå till tvättvätskedysor 18 anordnade invid kokarens botten.

Trycknivåerna förhåller sig så att den första trycknivån är lägre än den andra trycknivån vilken andra trycknivå i sin tur är lägre än den tredje trycknivån, och där respektive trycknivå utgör en tryckhöjning om minst 50-125% relativt närmast lägre trycknivå. 01 I9SE2.d0c 20 25 30 o o » o o ø oo 517 674 6' l en föredragen applikation motsvarar detta att den första trycknivån etablerat med den första matarpumpen P1 ligger i intervallet 2-6 bar, företrädesvis 4 bar, att den andra trycknivån etablerat med diffusörpumpanordningen P2a,P2b liggeri intervallet 6-12 bar, dock minst 2 bar över den första trycknivån, samt att den tredje trycknivån etablerat med kokarpumpen P3 liggeri intervallet 15-25 bar. l en konventionell tryckdiffusör skall pumpen P2a leverera ett tryck som garanterar flöde genom diffusören. I diffusörkretsen uppkommer följande tryckfall; a) statisk höjd (höjdskillnad mellan pump och övre del diffusör, ca. 2,5 bar); b) tryckfall i ledningar & reglerventiler (FC etc, ca. 1 bar); c) diffusörens inloppsdysor (14a, ca. 2 bar); d)tryckfall genom massabädden (ca. 0,5 bar); e) aktuellt massatryck i toppen på diffusören (beroende av kokartryck, dess höjd+trycksättningsnivå, kan typiskt ligga på 6 bar).

Med en matarpump P1 som levererar 4 bar så erhålles garanterat flöde vid normal drift om P2a ger en tryckhöjning på drygt 8 bar, under antagandet att massatrycket i toppen på diffusören ligger på 6 bar. Det styrande villkoret är att trycket på flödet 16 vid normal drift minst ligger på matarpumpens tryck.

Anslutningspunkterna 10a samt 10 b skall lämpligen vara så placerade på huvudmatarledningen att punkten 10b ligger på ett avstånd från kokarpumpen P3 inom 10% av hela matarledningens 10 längd, och där punkten 10a ligger på ett avstånd från matarpumpens P1 utlopp inom 10% av hela matarledningens 10 längd. Tryckfallet i matarledningen 10 mellan punktema 10a samt 10b skall lämpligen överstiga eller motsvara det ökade trycket i tvättvätskefiltratet 13a,13b vid normal störningsfri drift i systemet.

I den visade utföringsforrnen utgöres diffusörtvättanordningen av två diffusörer kopplade i parallell med avseende på mottagande och behandling av kokad massa erhàllen från kokaren. Med denna konfiguration erhålles ökad tillgänglighet i systemet, där massaflödet delvis kan styras om mellan diffusöreri beroende på eventuella momentana störningari systemet.

Ol l9-SE2floc 20 25 30 51 76 6,4 a: ::.:.:I= Diffusörpump-anordningen utgöres av två parallellkopplade diffusörpumpar P2a samt P2b vilka på inloppssidan är anslutna till samma försörjningsflöde 11 taget från huvudmatarledningen 10, och där respektive utlopp från vardera diffusörpumpen förser endast en diffusör med respektive tvättvätskeflöde 12a,12b. P2a samt P2b kan givetvis ersättas med en enda pump, men två separata ger ökad tillgänglighet. Tvättfiltratet 13a,13b som erhålles från respektive diffusör sammanföres först till ett gemensamt flöde 16 i en Y- koppling, varefter detta sammanförda tvättfiltrat flödet 16 återföres till huvudmatarledning vid en punkt 10b på huvudmatarledningen närmare kokarpumpens P3 inlopp.

Hela systemet blir självjusterande med avseende på eventuella flödesvariationer i massaflöde och/eller tvättvätskeflöden, och några buffert- eller mellanlagringstankar erfordras ej. Med avpassade pumpar så utbildas det huvudsakliga flödet av tvättvätskefiltrat i kretsen 4-P1-11-P2a/P2b-2a/2b- 16-P3-1, men så fort som momentana flödesbegränsningar på grund av för stora tryckfall i diffusören uppkommeri kretsen, så kompenseras flödesbortfallet av flöde i kretsen P1-10a-10-10b-P3. l en tillämpning där man ökat kapaciteten i en befintlig kokare från 1.500 AdT/dygn till drygt dubbla kapaciteten, 3.200 Adt/dygn, så medför detta att flödeshastigheten på flisen i kokaren mer än fördubblats, vilket är en dramatisk höjning av produktionskapaciteten. Vid sådana flödeshastigheteri systemet ställs höga krav på bibehållen hög försörjning av tvätt- och spädvätska till kokarens botten, vilket garanterar korrekt utspädning och tvätt inför blàsningen från kokaren. Uppfinningen medger dramatiska höjningar av befintlig produktionskapacitet, samtidigt som bibehållen hög körbarhet och tillgänglighet upprätthålles.

Uppfinningen kan varieras på ett flertal sätt inom ramen för bifogade patentkrav.

Exempelvis så kan de parallella diffusörerna ersättas av en enda diffusör, alternativt kompletteras med en tredje parallellkopplad diffusör.

I den visade utföringsformen i figur 1 visas flödesreglerande ventiler FC vilka sitter verkande på flöden 12a,12b men även på flödet 17. Flödet 17 delas 0119SE2.doc 20 co ouo 517; 674 normalt upp i flera delflöden vilka tillsättes vid olika höjder vid kokarens botten.

Diffusören/diffusörerna 2a,2b kan även ha en eller flera diffusörer kopplade i serie., exempelvis så att massflödet antingen passerar 2a1-2a2-2a3 alternativt 2b1-2b2-2b3, där indexet 1/2/3 anger ordning i massaflödets riktning.

En första gemensam matarpump kan då förse alla dlffuörer i åtminstone en huvudmatarledning med trycksatt tvättvätska från diffusörtank, vilken gren står i öppen kommunikation med tvätt/spädmunstycken i kokarens botten, samt där tvättfiltratet från respektive diffusör återledes till huvudmatarledningen.

Pumpen P23 som förser den sista diffusören, dlmensioneras/väljs så att tryckökningen relativt huvudmatarldeningens tryck överstiger diffusörens tryckfall och rådande massatryck i positionen. Vid identiska diffusörer så skall normalt en successiv tryckning P23 :>P22 :P21 i nivå med 2 bar implementeras. En ett typfall där första matarpumpen ger 4bar, så kan trycknivåema P23/P22 /P21 ligga på nivåerna 3/5/7 bar, om rådande ' massatryck i respektive diffusör (givet av föregående kokartryck) ligger på nivåerna 4/6/8 bar.

Ibland användes även två eller fler parallella pumpar vilka ersätter pumpen P3, där de respektive pumparna försörjer ett eget delflöde till kokarens botten. lY-kopplingen som reglerar massaflödet till de parallella diffusörema, anordnas även flödesreglerande ventiler FC. l utloppen anordnas även tryckreglerande utloppsventiler PC. 0119SE2.d0C

Claims (1)

10 20 25 30 517 674 8' PATE NTKRAV

1. Förfarande för tillförsel av tvättvätska till en kokare (1) för cellulosamassa samt efterföljande diffusörtvättanordning (2a,2b) där tvättvätska för diffusörtvätten hämtas från en förrädstank (4) och där tvättvätska tilledes kokarens botten för erhållande av en utspädning och/eller förträngningstvätt i kokarens botten k ä n n e t e c k n a t av -att tvättvätskan från förrädstanken (4) trycksättes till en första trycknivå via en första matarpump (P1) och vidareledes till en huvudmatarledning ( 10). -att från huvudmatarledningen (10) vid en första uppströmsbelägen punkt (10a) på huvudmatarledningen dras ett första delflöde (11)til| en diffusörpumpanordning (P2a,P2b) vilken trycksätter tvättvätskan till en andra trycknivå och vidareledes (12a,12b) på denna andra trycknivå till en diffusörtvätts tvättvätskeinlopp (14a,14b), - att tvättfiltrat från tvättvätskeutlopp (15a,15b) på diffusörtvätten (2a,2b) återledes till huvudmatarledningen (1 O) vid en andra punkt (10b) på huvudmatarledningen belägen nedströms om den första uppströmsbelägna punkten (10a) på huvudmatarledningen, -att ett kombinerat flöde av tvättvätska från förrädstanken (4) och tvättfiltrat (16) från diffusörtvättanordningen (2a,2b) tilledes via huvudmatar- ledningen (10) till en kokarpump (P3) vilken trycksätter det kombinerade flödet till en tredje trycknivå och vidareleder detta flöde (17) på denna tredje trycknivå till tvättvätskedysor (18) anordnade invid kokarens botten. . F örfarande enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att den första trycknivån är lägre än den andra trycknivån vilken andra trycknivå i sin tur är lägre än den tredje trycknivån. . Förfarande enligt krav 2 k ä n n et e c k n a d av att respektive trycknivå utgör en tryckhöjning om minst 50-125% relativt närmast lägre trycknivå. . Förfarande enligt krav 3 k ä n n et e c k n a d av att den första trycknivån etablerat med den första matarpumpen (P1) ligger i intervallet 2-6 bar, 0119SE2.doc 20 25 30 5116 m ~ företrädesvis 4 bar, att den andra trycknivån etablerat med diffusörpumpanordningen (P2a,P2b) liggeri intervallet 6-12 bar, dock minst 2 bar över den första trycknivån, samt att den tredje trycknivån etablerat med kokarpumpen (P3) liggeri intervallet 12-25 bar. . Förfarande något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d av att diffusörstvättanordningen (2a,2b) utgöres av åtminstone en tryckdiffusör, vilken bibehåller ett övertryck i massan under tvätten. . Förfarande något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d av att diffusörtvättanordningen utgöres av två diffusörer (2a,2b) kopplade i parallell med avseende på mottagande och behandling av kokad massa (20) erhållen från kokaren. . Förfarande enligt krav 6 k ä n n e t e c k n a d av att diffusörpump- anordningen utgöres av två parallellkopplade diffusörpumpar (P2a,P2b) vilka på inloppssidan är anslutna till samma försörjningsflöde (11) taget från huvudmatarledningen (10), och där respektive utlopp från vardera diffusörpumpen förser endast en diffusör. . Förfarande enligt krav 7 k ä n n e t e c k n a t av att tvättfiltratet (13a,1-3b) som erhålles från respektive diffusör först sammanföres till ett gemensamt flöde (16) i en Y-koppling, varefter detta sammanförda tvättfiltratsflöde återföres till huvudmatarledningen (10) vid en punkt (10b) på huvudmatarledningen närmare kokarpumpens (P3) inlopp. . Förfarande enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att försörjningssystemet för tvättvätska till kokare och diffusör saknar buffert- eller mellanlagringstankar efter den första matarpumpens (P1) trycksättning av tvättvätskan. 0119SE2.doc