SE523850E

SE523850E - Procedure for the pre-treatment of chips with base steam and impregnation liquid

Info

Publication number: SE523850E
Application number: SE9802879A
Authority: SE
Inventors: Christer Fahlgren
Original assignee: Metso Fiber Ab
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2009-06-02
Also published as: SE523850C2; SE9802879D0; SE9802879L

Description

TITEL: Förfarande vid förbehandling av flis med basningsånga och impregneringsvätska. TITLE: Procedure for pretreatment of chips with base steam and impregnating liquid.

TEKNISKT OMRÅDE: Föreliggande uppfinning avser ett förfarande vid förbehandling av sönderdelat cellulosahaltigt material, företrädesvis vedflis, innan massakokning. TECHNICAL FIELD: The present invention relates to a process for pretreating decomposed cellulosic material, preferably wood chips, before pulping.

Uppfinningen innefattar basnings- och impregneringsförfaranden och kan tillämpas vid framställning av massa som är avsedd för papperstillverkning eller för andra tillämpningar där cellulosafibrer utnyttjas. The invention includes basing and impregnating processes and can be applied in the production of pulp intended for papermaking or for other applications where cellulosic fibers are used.

TEKNISK BAKGRUND: Idag framställs kemisk cellulosamassa, avsedd för papperstillverkning eller för andra tillämpningar där cellulosafibrer används, huvudsakligen genom delignifie-ring av vedflis med hjälp av lämplig kokvätska i för än-damålet avsedda massakokare. TECHNICAL BACKGROUND: Today, chemical cellulose pulp, intended for papermaking or for other applications where cellulose fibers are used, is produced mainly by delignifying wood chips by means of suitable cooking liquid in purpose-built pulp cookers.

Råvaror vid massaframställningen är företrädesvis olika typer av barrved, exempelvis granved eller tallved, eller lövved såsom eukalyptus, björk eller asp. På senare tid har även alternativa fiberråvaror i någon mån kommit till användning vid massaframställning. Exempel på sådana råvaror är halm, rörflen och esparto. Raw materials in pulp production are preferably different types of softwood, for example spruce or pine, or hardwood such as eucalyptus, birch or aspen. In recent times, alternative fiber raw materials have also to some extent been used in pulp production. Examples of such raw materials are straw, reed and esparto.

Idag produceras den största delen av all pappersmassa med användning av kontinuerliga massakokare. Today, the largest part of all pulp is produced using continuous pulp cookers.

Det finns idag ett flertal olika typer av kommersiellt tillgängliga kontinuerliga massakokare, exempelvis hydrauliska kokare och ång-/vätskefaskokare. Today, there are several different types of commercially available continuous pulp boilers, for example hydraulic boilers and steam / liquid phase boilers.

Den enklaste typen av ång-/vätskefaskokare är av en-kärlstyp. Denna typ av kokare lämpar sig huvudsakligen för lätt-impregnerbara träslag såsom eukalyptus och annan lövvedsråvara. The simplest type of vapor / liquid phase boiler is of the single-vessel type. This type of boiler is mainly suitable for easily impregnated woods such as eucalyptus and other hardwood raw materials.

En vidareutveckling av denna typ av kokare är så kallade tvåkärls ång-/vätskefaskokare, vilka är försedda med ett separat förimpregneringskärl innan kokaren. I förimpregneringskärlet kan vedflisen mättas med önskad vätska innan den egentliga delignifieringen eller kokningen påbörjas. Tvåkärls ång-/vätskefaskokare är speciellt lämpliga för vedslag som är svåra att impregnera, exempelvis tallved. A further development of this type of boiler is so-called two-vessel steam / liquid phase boilers, which are provided with a separate pre-impregnation vessel before the boiler. In the pre-impregnation vessel, the wood chips can be saturated with the desired liquid before the actual delignification or boiling begins. Two-vessel steam / liquid phase boilers are especially suitable for wood chips that are difficult to impregnate, for example pine wood.

Sålunda finns det ett antal olika typer av kokaranordningar som kan användas för massakokning. Därvid kan ett antal olika kokvätskor användas för att delignifiera veden och frigöra cellulosafibrerna. Den aktiva beståndsdelen i en kokvätska ger ofta namn åt hela processen. Sålunda benämns en alkalisk kokningsprocess med svavelhaltig kokvätska sulfatprocess, medan en sur eller i vissa fall neutral kokningsprocess med svavelhaltig kokvätska benämns sulfitprocess. Bland andra kända massakokningsprocesser kan sodakokning och soda-antrakinonkokning nämnas. Thus, there are a number of different types of cooking devices that can be used for mass cooking. In this case, a number of different cooking liquids can be used to delignify the wood and release the cellulose fibers. The active ingredient in a cooking liquid often gives name to the whole process. Thus, an alkaline boiling process with sulfur-containing boiling liquid is called sulfate process, while an acidic or in some cases neutral boiling process with sulfur-containing boiling liquid is called sulfite process. Among other known pulp cooking processes, soda cooking and soda anthraquinone cooking can be mentioned.

Efter att den egentliga massakokningen eller uppslutningen har skett i en massakokare, kan de från veden frigjorda massafibrerna renas på olika sätt. Exempel på sådana ytterligare reningssteg är massatvättning, där kokvätska och utlösta vedsubstanser avlägsnas, samt silning, där föroreningar samt icke-defibrerat material såsom spetor och knutar avlägsnas. After the actual pulp cooking or digestion has taken place in a pulp boiler, the pulp fibers released from the wood can be purified in various ways. Examples of such additional purification steps are pulp washing, where boiling liquid and triggered wood substances are removed, and screening, where contaminants and non-defibrated material such as skewers and knots are removed.

I det fall att det rör sig om oblekt massa som skall användas i ett integrerat pappersbruk är massan, efter ovannämnda reningssteg, färdig för användning och kan pumpas vidare till en pappersmaskin. In the case of unbleached pulp to be used in an integrated paper mill, the pulp, after the above-mentioned purification steps, is ready for use and can be pumped on to a paper machine.

När det rör sig om ett massabruk för blekt avsalumassa, följer efter massakokning och reningssteg dessutom en blekningssekvens, en massaupptagningssekvens, en torknings-sekvens och vanligen även en balningssekvens. När det rör sig om flingtorkad massa bortfaller massaupptagnings-sekvensen. In the case of a pulp use for bleached market pulp, after pulping and purification steps, a bleaching sequence, a pulp uptake sequence, a drying sequence and usually also a baling sequence also follow. In the case of flake-dried pulp, the pulp uptake sequence is omitted.

Orsakerna till att massa bleks är dels att man vill avlägsna kvarvarande föroreningar, och dels för att erhålla en högre ljushet hos massan när så krävs. Blekningen utfördes tidigare i stor utsträckning med användning av klorgas och natriumhydroxid i olika sekvenser. Idag har dock, främst av miljöskäl, ett stort antal nya blekningsprocesser utvecklats, vari klorgas mer eller mindre har eliminerats, och blekkemikalier såsom klordioxid, väteperoxid och ozon har kommit till ökad användning. The reasons for pulp fading are partly that you want to remove residual contaminants, and partly to obtain a higher brightness of the pulp when required. The bleaching was previously performed extensively using chlorine gas and sodium hydroxide in various sequences. Today, however, mainly for environmental reasons, a large number of new bleaching processes have been developed, in which chlorine gas has been more or less eliminated, and bleaching chemicals such as chlorine dioxide, hydrogen peroxide and ozone have come into increased use.

Vid tillverkning av kemisk massa utgår massatillverknings-processen i allmänhet från massaved som först barkas och huggs till flis i därför avsedda anordningar, varefter flisen sållas för att avlägsna föroreningar och flis av avvikande storlek. In the manufacture of chemical pulp, the pulp production process generally starts from pulpwood which is first barked and chopped into chips in dedicated devices, after which the chips are screened to remove contaminants and chips of different sizes.

Flisen mellanlagras vanligen i en flisstack eller i ett annat liknande flislager, för att därefter transporteras till en flissilo, även benämnd flisficka eller flisbinge, ifrån vilken vedflisen doseras vidare in i processen. The chips are usually temporarily stored in a chip stack or in another similar chip store, to then be transported to a chip silo, also called a chip pocket or chip binge, from which the wood chips are dosed further into the process.

Efter flisfickan, eller i vissa fall även inuti flisfickan, behandlas vedflisen vanligen med syfte att avlägsna luft ur veden och förbereda den för impregnering i ett impregneringssteg. Detta sker genom så kallad basning, vilket innebär att vedflisen utsätts för het vattenånga. Vid basningen driver den heta ångan ut eventuell luft som är innesluten i veden, samtidigt som vedflisen uppvärms och mättas med fukt. Detta ger en viss uppmjukning av vedmaterialet och förbereder flisen för impregneringsfasen, vilken utförs i ett efterföljande processteg. After the chip pocket, or in some cases also inside the chip pocket, the wood chips are usually treated with the aim of removing air from the wood and preparing it for impregnation in an impregnation step. This is done through so-called basing, which means that the wood chips are exposed to hot water vapor. During basing, the hot steam expels any air that is trapped in the wood, at the same time as the wood chips are heated and saturated with moisture. This gives a certain softening of the wood material and prepares the chips for the impregnation phase, which is carried out in a subsequent process step.

Efter basningsteget leds i allmänhet vedflisen genom åtminstone en kik. En kik består vanligen av en cellhjulsmatare vilken möjliggör att vedflis slussas mellan kärl som står under olika tryck. Beroende på tryckskillnaden mellan de kärl som en kik förbinder, benämnes en sådan anordning antingen lågtryckskik eller högtryckskik. After the basing step, the wood chips are generally passed through at least one peek. A binocular usually consists of a cell wheel feeder which enables wood chips to pass between vessels under different pressures. Depending on the pressure difference between the vessels that a binocular connects, such a device is called either a low pressure bin or a high pressure bin.

En högtryckskik möjliggör att vedflisen kan slussas in till förimpregneringskärlet, vilket vanligen står under ett förhållandevis högt tryck. I förimpregneringskärlet impregneras vedflisen med en impregneringsvätska, vilken vanligen består av färsk och/eller återcirkulerad kokvätska och som i fallet av svavel-innehållande alkaliska kokvätskor benämns vitlut respektive svartlut. A high-pressure layer enables the wood chips to be channeled into the pre-impregnation vessel, which is usually under a relatively high pressure. In the pre-impregnation vessel, the wood chips are impregnated with an impregnation liquid, which usually consists of fresh and / or recirculated cooking liquid and which in the case of sulfur-containing alkaline cooking liquids is called white liquor and black liquor, respectively.

Efter impregneringen transporteras den impregnerade vedflisen vidare till en massakokare. After the impregnation, the impregnated wood chips are transported to a pulp boiler.

Under senare tid har processutvecklingen inom området för massatillverkning i allt högre grad inriktat sig på att minska energiförbrukning och processutsläpp. Naturligtvis har utvecklingen även syftat till att reducera produktions- och investeringskostnader samt till att förenkla tillverkning, drift och underhåll. In recent times, process development in the area of pulp production has increasingly focused on reducing energy consumption and process emissions. Of course, the development has also aimed to reduce production and investment costs as well as to simplify manufacturing, operation and maintenance.

Sålunda beskriver den internationella patentansökningen nr. PCT/US/95/15458 ett system och en metod för matning av flis, vilka uppges resultera i ett förenklat flismatningssystem för en kontinuerlig kokare som är användbart även för diskontinuerliga kokare. Thus, the international patent application no. PCT / US / 95/15458 a system and method for feeding chips, which are said to result in a simplified chip feeding system for a continuous boiler which is also useful for discontinuous boilers.

Systemet anges innefatta ett enda kärl med en topp och en botten, vilket påstås utföra motsvarande funktioner som en konventionell flisficka, ett konventionellt basningskärl och en konventionell flisränna, även benämnd flisstup. The system is stated to comprise a single vessel with a top and a bottom, which is said to perform corresponding functions as a conventional chip pocket, a conventional base vessel and a conventional chip chute, also called chip dip.

Det i PCT/US/95/15458 beskrivna systemet uppges ge en märkbar minskning av kostnaden för att konstruera och driva ett flismatningssystem för en kontinuerlig kokare. The system described in PCT / US / 95/15458 is said to provide a noticeable reduction in the cost of designing and operating a chip feeding system for a continuous boiler.

Vidare uppges, i PCT/US/95/15458, att det däri beskrivna systemet utnyttjar en process innefattande; att i ett första steg innesluta finfördelat cellulosahaltigt fibröst material i en förutbestämd, öppen volym; att därefter i nämnda volym upprätta en första nivå av fibröst material och en andra nivå, under den första nivån, av kokvätska; att utsätta det fibrösa materialet mellan den första och den andra nivån för ånga med syfte att åstadkomma basning av det fibrösa materialet; att uppslamma det fibrösa materialet med kokvätska under den andra nivån för att framställa ett slam; och att avlägsna slammet från nämnda volym, trycksätta slammet och mata det trycksatta slammet till en kontinuerlig kokare. It is further stated, in PCT / US / 95/15458, that the system described therein utilizes a process comprising; in a first step, enclosing finely divided cellulosic fibrous material in a predetermined, open volume; subsequently establishing in said volume a first level of fibrous material and a second level, below the first level, of cooking liquid; subjecting the fibrous material between the first and second levels to steam for the purpose of effecting basing of the fibrous material; slurrying the fibrous material with boiling liquid below the second level to produce a sludge; and removing the sludge from said volume, pressurizing the sludge and feeding the pressurized sludge to a continuous digester.

I PCT/US/95/15458 anges vidare att den för basning tillsatta ångan exempelvis kan härröra från vilken tillgänglig ångkälla som helst i fabriken, och exempelvis utgöras av färskånga. Dock anges att ånga som framställts av expanderad kokvätska kan innehålla icke önskvärda, totalt reducerade svavelgaser som måste uppsamlas och förstöras, och att färskånga därför är föredragen. Vidare anges att den för impregnering använda vätskan är kokvätska, exempelvis svartlut, vitlut, grönlut eller sulfitkokvätska. PCT / US / 95/15458 further states that the steam added for basing can, for example, originate from any available steam source in the factory, and for example consist of fresh steam. However, it is stated that steam produced from expanded cooking liquid may contain undesirable, totally reduced sulfur gases which must be collected and destroyed, and that fresh steam is therefore preferred. It is further stated that the liquid used for impregnation is boiling liquid, for example black liquor, white liquor, green liquor or sulphite cooking liquid.

I en annan patentskrift, PCT/FI91/00043, beskrivs processer för att framställa kraftmassa i vilka cellulosahaltigt material behandlas med vitlut eller färsklut för att lösa lignin. Processerna anges specifikt vara relaterade till förbehandling av det lignin-innehållande materialet före kokningssteget. Another patent specification, PCT / FI91 / 00043, describes processes for producing kraft pulp in which cellulosic material is treated with white liquor or fresh liquor to dissolve lignin. The processes are specifically stated to be related to the pretreatment of the lignin-containing material before the cooking step.

Syftena med vad som beskrivs i PCT/FI91/00043 uppges kunna uppnås med hjälp av en process för framställning av kraftmassa från lignin-innehållande cellulosahaltigt material. Därvid uppges processen i princip innefatta; att impregnera det cellulosahaltiga materialet med alkalisk kokavlut vid en temperatur mellan 20 och 100 °C, att uppvärma det impregnerade cellulosahaltiga materialet till en temperatur av mellan 120 och 180 °C, och att delignifiera det uppvärmda cellulosahaltiga materialet med färsk alkalisk koklut. The objects described in PCT / FI91 / 00043 are said to be achievable by means of a process for producing kraft pulp from lignin-containing cellulosic material. In doing so, the process is stated to in principle include; to impregnate the cellulosic material with alkaline boiling liquor at a temperature between 20 and 100 ° C, to heat the impregnated cellulosic material to a temperature of between 120 and 180 ° C, and to delignify the heated cellulosic material with fresh alkaline boiling liquor.

Vidare påstås, i PCT/FI91/00043, att det är väsentligt att vedflisen förbehandlas med kokavlut, eller så kallad svartlut. Enligt vad som anges impregneras vedflisen med avlut i ett första steg, för att därefter reageras med avluten i ett andra steg. Furthermore, it is stated, in PCT / FI91 / 00043, that it is essential that the wood chips are pre-treated with boiling liquor, or so-called black liquor. According to what is stated, the wood chips are impregnated with liquor in a first step, and then reacted with the liquor in a second step.

Det uppges även att temperaturen i impregneringssteget måste vara lägre än 100 °C för att undvika att vedflisens ytpartier reagerar med avluten, och att uppvärmningssteget som följer efter impregneringssteget utförs vid en förhöjd temperatur av från omkring 120 till 180 °C. It is also stated that the temperature in the impregnation step must be lower than 100 ° C in order to avoid that the surface portions of the wood chips react with the spent liquor, and that the heating step following the impregnation step is performed at an elevated temperature of from about 120 to 180 ° C.

Något som kan upplevas som en nackdel med den tidigare kända tekniken i samband med förbehandling av vedflis innan massakokning, är att det tidigare i allmänhet har varit nödvändigt med en tillförsel av basningsånga utifrån, dvs. färskånga, för att kunna uppnå en fullgod basningseffekt. Something that can be experienced as a disadvantage with the previously known technique in connection with pre-treatment of wood chips before pulp cooking, is that in the past it has generally been necessary with a supply of basing steam from the outside, ie. fresh steam, in order to achieve a satisfactory basing effect.

Framställning av färskånga är energikrävande och ökar förbrukningen av färskvatten. Transporter av processånga ifrån exempelvis en ångkälla till en förbehandlingsprocess ger upphov till stora energiförluster. Production of fresh steam is energy-intensive and increases the consumption of fresh water. Transport of process steam from, for example, a steam source to a pre-treatment process gives rise to large energy losses.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Sålunda har föreliggande uppfinning som sitt första syfte att tillhandahålla ett förfarande, i samband med massaframställning ifrån sönderdelat cellulosahaltigt material gör det möjligt att eliminera behovet av färskånga för basning men ändå erhålla en fullgod basning, medan samtidigt åtgången av färsk kokvätska minskas och en lägre koktemperatur vid kokningen möjliggörs, samt i fallet av en kontinuerlig massakokare möjliggör att flissilo, lågtryckskik och basningskärl elimineras. DESCRIPTION OF THE INVENTION: Thus, the present invention has as its first object to provide a process, in connection with pulp production from decomposed cellulosic material, makes it possible to eliminate the need for fresh steam for basing but still obtain a satisfactory basing, while at the same time reducing the consumption of fresh cooking liquid and a lower boiling temperature at cooking is made possible, and in the case of a continuous pulp boiler makes it possible to eliminate chip silos, low-pressure layers and basing vessels.

Detta första syfte uppnås, i fallet av en satsvis massakokare, genom att införa en anordning enligt uppfinningen, i enlighet med patentkrav 1 i ett processystem enligt patentkrav 2, och utöva uppfinningen genom ett förfarande enligt patentkrav 5 eller, i fallet av en kontinuerlig massakokare, genom att utöva uppfinningen genom ett förfarande enligt patentkraven 1-7. This first object is achieved, in the case of a batch pulp boiler, by introducing a device according to the invention, according to claim 1 in a process system according to claim 2, and practicing the invention by a method according to claim 5 or, in the case of a continuous pulp boiler, by practicing the invention by a method according to claims 1-7.

Därvid elimineras behovet av färskånga för basning, eftersom basningsånga genereras från het, trycksatt behandlingsvätska inuti ett förbehandlingskärl hos anordningen enligt uppfinningen. En fullgod basning och förberedande impregnering tillhandahålls av anordningen enligt uppfinningen, samtidigt som energiförlusterna är små, vilket gör det möjligt att minska åtgången av kokvätska och att sänka koktemperaturen vid den efterföljande massakokningen. This eliminates the need for fresh steam for basing, since basing steam is generated from hot, pressurized treatment liquid inside a pre-treatment vessel of the device according to the invention. A satisfactory basing and preparatory impregnation is provided by the device according to the invention, at the same time as the energy losses are small, which makes it possible to reduce the consumption of cooking liquid and to lower the boiling temperature during the subsequent mass cooking.

Föreliggande uppfinning har som sitt andra syfte att tillhandahålla en anordning, ett processystem och ett förfarande vilka i samband med kontinuerlig massaframställning ifrån sönderdelat cellulosahaltigt material gör det möjligt att eliminera flissilo, lågtryckskik, basningskärl och förimpregneringskärl, och att samtidigt eliminera behovet av färskånga för basning men ändå erhålla en fullgod basning och förimpregnering, medan samtidigt åtgången av färsk kokvätska minskas och en lägre koktemperatur vid kokningen möjliggörs. The present invention has as its second object to provide an apparatus, a process system and a method which in connection with continuous pulp production from decomposed cellulosic material make it possible to eliminate chip silos, low pressure layers, basing vessels and pre-impregnation vessels, and at the same time eliminate the need for fresh steam for basing. still obtain a good basing and pre-impregnation, while at the same time the consumption of fresh cooking liquid is reduced and a lower boiling temperature during cooking is made possible.

Detta andra syfte med föreliggande uppfinning uppnås genom att utöva uppfinningen genom ett förfarande enligt något av patentkraven 1-7. This second object of the present invention is achieved by practicing the invention by a method according to any one of claims 1-7.

Därvid elimineras behovet av färskånga för basning, eftersom basningsånga genereras från het, trycksatt behandlingsvätska inuti ett förbehandlingskärl hos anordningen enligt uppfinningen. En fullgod basning och impregnering tillhandahålls av anordningen enligt uppfinningen, samtidigt som energiförlusterna är små, vilket gör det möjligt att minska åtgången av kokvätska och att sänka koktemperaturen vid den efterföljande massakokningen. This eliminates the need for fresh steam for basing, since basing steam is generated from hot, pressurized treatment liquid inside a pre-treatment vessel of the device according to the invention. A satisfactory basing and impregnation is provided by the device according to the invention, at the same time as the energy losses are small, which makes it possible to reduce the consumption of cooking liquid and to lower the boiling temperature during the subsequent mass cooking.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till de bifogade figurerna, där fig. 1 schematiskt visar ett förbehandlingssystem för vedflis samt en kontinuerlig massakokare, bägge enligt känd teknik, fig. 2 schematiskt visar en första föredragen utföringsform av ett processystem enligt uppfinningen med en kontinuerlig massakokare, fig. 3 schematiskt visar en andra föredragen utföringsform av ett processystem enligt uppfinningen med en kontinuerlig massakokare. DESCRIPTION OF FIGURES: The invention will be described in the following with reference to the accompanying figures, where Fig. 1 schematically shows a pre-treatment system for wood chips and a continuous pulp boiler, both according to prior art, Fig. 2 schematically shows a first preferred embodiment of a process system according to the invention with a continuous pulp boiler, Fig. 3 schematically shows a second preferred embodiment of a process system according to the invention with a continuous pulp boiler.

I de bilagda figurerna har, såsom är uppenbart för fackmannen, endast medtagits de processkomponenter och flöden som är väsentliga för att kunna förstå föreliggande uppfinning. In the accompanying figures, as will be apparent to those skilled in the art, only those process components and flows that are essential to understanding the present invention have been included.

I kompletta system av de typer som skildras i figurerna tillkommer, förutom ett antal ytterligare processflöden, rörledningar, ventiler, processtyrningsutrustning och andra för fackmannen välkända processkomponenter. In complete systems of the types depicted in the figures, in addition to a number of additional process flows, pipelines, valves, process control equipment and other process components well known to those skilled in the art are added.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER: Med hänvisning till den bilagda figur 1 (Känd Teknik) följer nu, med syftet att ge en bakgrund till föreliggande uppfinning, en beskrivning av ett konventionellt förbehandlingssystem för vedflis vid kontinuerlig massakokning. PREFERRED EMBODIMENTS: Referring now to the accompanying Figure 1 (Prior Art), for the purpose of providing a background to the present invention, there follows a description of a conventional wood chip pretreatment system for continuous pulp cooking.

I förbehandlingssystemet enligt känd teknik ingår ett antal huvudkomponenter innefattande; flissilo (flisbinge) 1, lågtryckskik 2, basningskärl 3, högtryckskik 4 och förimpregneringskärl 5. Efter förbehandlingssystemet följer en kontinuerlig massakokare 6, av för fackmannen välkänd typ. The prior art pre-treatment system includes a number of main components including; chip silo (flisbinge) 1, low-pressure layer 2, basing vessel 3, high-pressure layer 4 and pre-impregnation vessel 5. The pre-treatment system is followed by a continuous pulp boiler 6, of a type well known to those skilled in the art.

Till flissilon 1 tillförs vedflis 7 med hjälp av en konventionell flistransportör (ej visad). Från flissilon 1 förs vedflisen via lågtryckskiken 2 till basningskärlet 3, i vilket vedflisen utsätts för basning med hjälp av färskånga 8. Färskångan 8 tillhandahålls ifrån en konventionell ångpanna (ej visad) eller liknande. Ifrån basningskärlet 3 förs den basade vedflisen 9, 9' via högtryckskiken 4 vidare till förimpregneringskärlet 5. I förimpregneringskärlet 5 impregneras vedflisen med en blandning 10 av vitlut 11, från ett kemikalieåtervinnings-system (ej visat) enligt känd teknik, och avdragen svartlut 12 från den kontinuerliga massakokaren 6. Ifrån förimpregneringskärlet 5 förs den impregnerade vedflisen 13 in i massakokarens 6 överdel. Efter att vedflisen 13 passerat igenom massakokaren och däri uppslutits, och förträngningstvättats med hjälp av tvättlut 14 på konventionellt sätt, förs den färdigkokta massan 15 vidare till efterföljande processteg, vilka ej kommer att beskrivas närmare häri. Wood chips 7 are supplied to chip silo 1 by means of a conventional chip conveyor (not shown). From the chip silo 1, the wood chips are conveyed via the low-pressure layer 2 to the basing vessel 3, in which the wood chips are subjected to basing by means of fresh steam 8. The fresh steam 8 is provided from a conventional steam boiler (not shown) or the like. From the basing vessel 3, the base wood chips 9, 9 'are passed via the high-pressure layer 4 to the pre-impregnation vessel 5. In the pre-impregnation vessel 5, the wood chips are impregnated with a mixture 10 of white liquor 11, from a chemical recovery system (not shown) according to the prior art. the continuous pulp boiler 6. From the pre-impregnation vessel 5, the impregnated wood chips 13 are introduced into the upper part of the pulp boiler 6. After the wood chips 13 have passed through the pulp boiler and been digested therein, and been pre-washed by means of washing liquor 14 in a conventional manner, the ready-cooked pulp 15 is passed on to subsequent process steps, which will not be described in more detail herein.

Sålunda har nu en förbehandlingsprocess enligt känd teknik beskrivits. I fortsättningen kommer föredragna utföringsformer av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till figurerna 2 och 3. Thus, a prior art pre-treatment process has now been described. In the following, preferred embodiments of the invention will be described with reference to Figures 2 and 3.

Figur 2 visar enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen ett processystem vid förbehandling av vedflis i samband med kontinuerlig massakokning, samt en konventionell kontinuerlig massakokare. Därvid innefattar processystemet en anordning enligt uppfinningen i form av ett förbehandlingskärl 20 med ett inlopp 21 och ett utlopp 22 för vedflis. Figure 2 shows according to a first preferred embodiment of the invention a process system for pretreatment of wood chips in connection with continuous pulp cooking, and a conventional continuous pulp boiler. In this case, the process system comprises a device according to the invention in the form of a pre-treatment vessel 20 with an inlet 21 and an outlet 22 for wood chips.

Vidare innefattar förbehandlingskärlet 20 ett tillflöde 23, ett utflöde 24 och ett bräddavlopp 25 för förbehandlingsvätska. Dessutom är förbehandlingskärlet 20 försett med en kemikalietillförselpunkt 26 där eventuella tillsatskemikalier 33 kan tillföras till förbehandlingskärlet 20, företrädesvis via tillflödet 23 för förbehandlingsvätska. Inuti förbehandlingskärlet 20 mynnar tillflödet 23 för förbehandlingsvätska ut i ett insprutningsorgan 27, vilket även fungerar som ett ångavspänningsorgan. Vidare innefattar förbehandlingssystemet en högtryckskik 28 och ett förimpregneringskärl 29. Furthermore, the pretreatment vessel 20 comprises an inlet 23, an outflow 24 and an overflow drain 25 for pretreatment liquid. In addition, the pretreatment vessel 20 is provided with a chemical supply point 26 where any additive chemicals 33 may be supplied to the pretreatment vessel 20, preferably via the pretreatment liquid supply 23. Inside the pre-treatment vessel 20 mouths the supply 23 for pretreatment liquid into an injection means 27, which also functions as a vapor release means. Furthermore, the pre-treatment system comprises a high-pressure layer 28 and a pre-impregnation vessel 29.

Enligt en första föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen förs vedflis 31 med hjälp av en konventionell flistransportör (ej visad) in i förbehandlingskärlet 20. Het och trycksatt förbehandlingsvätska 32 förs via tillflödet 23 genom insprutningsorganet 27 in i förbehandlingskärlet 20. Insprutningsorganet 27 fungerar därvid även som ett ångavspänningsorgan med hjälp av vilket förbehandlingsvätskan 32 utsätts för ett tryckfall som leder till åtminstone partiell förångning av förbehandlingsvätskan, så kallad flashning. According to a first preferred embodiment of the method according to the invention, wood chips 31 are introduced into the pretreatment vessel 20 by means of a conventional chipper conveyor (not shown). a vapor release means by means of which the pretreatment liquid 32 is subjected to a pressure drop which leads to at least partial evaporation of the pretreatment liquid, so-called flashing.

Förbehandlingsvätskan 32 är i den första utföringsformen avdragen svartlut från en kontinuerlig massakokare 30. Temperaturen hos svartluten 32 ligger mellan 70 och 90 °C, företrädesvis mellan 75 och 85 °C. Innehållet av effektivt alkali hos svartluten ligger mellan 6 och 10 g EA/1, företrädesvis mellan 7 och 9 g EA/1. In the first embodiment, the pretreatment liquid 32 is withdrawn black liquor from a continuous pulp boiler 30. The temperature of the black liquor 32 is between 70 and 90 ° C, preferably between 75 and 85 ° C. The content of effective alkali in the black liquor is between 6 and 10 g EA / 1, preferably between 7 and 9 g EA / 1.

Inuti förbehandlingskärlet 20 upprätthålls en vedflisnivå som är högre än den nivå där insprutningsorganet 27 är placerat, och en nivå av förbehandlingsvätska som är lägre än den nivå där insprutningsorganet 27 är placerat. Därvid hålls vedflisnivån tillräckligt högt ovanför insprutningsorganet 27 för att genomslag av den via insprutningsorganet 27 avspända ångan skall kunna undvikas. Inside the pretreatment vessel 20, a wood chip level is maintained which is higher than the level where the injector 27 is located, and a level of pretreatment liquid which is lower than the level where the injector 27 is located. In this case, the wood chip level is kept sufficiently high above the injector 27 so that penetration of the steam relaxed via the injector 27 can be avoided.

Genom utflödet 24 avdrages förbrukad förbehandlingsvätska 34 och leds till ett konventionellt kemikalieåtervinnings-system (ej visat). Through the effluent 24, spent pretreatment liquid 34 is withdrawn and led to a conventional chemical recovery system (not shown).

Efter att ha passerat ned genom förbehandlingskärlet 20 förs den basade vedflisen ut genom utloppet 22 till en högtryckskik 28, ifrån vilken vedflisen 35 transporteras till impregneringskärlet 29 i vilket vedflisen impregneras med konventionell vitlut 36'. Det är lämpligt att använda vitlut 36, 36' i detta steg, eftersom vedflisen redan i förbehandlingskärlet 20 har utsatts för en svartlut 32 med hög sulfiditet. Temperaturen i impregneringskärlet 29 ligger fördelaktigt mellan 140 och 160 °C, företrädesvis mellan 145 och 155 °C. Uppehållstiden är mellan 50 och 70 minuter, företrädesvis mellan 55 och 65 minuter. After passing down through the pretreatment vessel 20, the base wood chips are discharged through the outlet 22 to a high pressure layer 28, from which the wood chips 35 are transported to the impregnation vessel 29 in which the wood chips are impregnated with conventional white liquor 36 '. It is convenient to use white liquor 36, 36 'in this step, since the wood chips have already been exposed in the pretreatment vessel 20 to a black liquor 32 with high sulfidity. The temperature in the impregnation vessel 29 is advantageously between 140 and 160 ° C, preferably between 145 and 155 ° C. The residence time is between 50 and 70 minutes, preferably between 55 and 65 minutes.

Från impregneringskärlet 29 förs den förbehandlade vedflisen 37 vidare till en kontinuerlig massakokare 30 i vilken uppslutning och förträngningstvätt sker på konventionellt sätt. From the impregnation vessel 29, the pretreated wood chips 37 are passed on to a continuous pulp boiler 30 in which digestion and displacement washing take place in a conventional manner.

Figur 3 visar enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen ett processystem vid förbehandling av vedflis i samband med kontinuerlig massakokning med en konventionell, kontinuerlig massakokare. Figure 3 shows according to a second preferred embodiment of the invention a process system for pretreating wood chips in connection with continuous pulp cooking with a conventional, continuous pulp boiler.

Förbehandlingssystemet (processystemet) innefattar därvid en anordning enligt uppfinningen i form av ett förbehandlingskärl 40 med ett insprutningsorgan 41 och de övriga delar som redan beskrivits i samband med den första utföringsformen av uppfinningen. Vidare innefattar systemet en högtryckskik 42 med förbindelse till en konventionell kontinuerlig massakokare 43. The pretreatment system (process system) then comprises a device according to the invention in the form of a pretreatment vessel 40 with an injection means 41 and the other parts already described in connection with the first embodiment of the invention. Furthermore, the system comprises a high-pressure layer 42 connected to a conventional continuous pulp boiler 43.

I denna andra utföringsform av uppfinningen transporteras vedflis 44 in i förbehandlingskärlet 40 för att däri, på samma sätt som i den första utf öringsformen, utsättas för basning med hjälp av avspänningsånga som producerats av insprutningsorganet 41 av het, trycksatt förbehandlingsvätska 45 med eventuell kemikalietillsats 46'. Därvid utgörs förbehandlingsvätskan 45 företrädesvis av avdragen svartlut från en kontinuerlig massakokare 43. In this second embodiment of the invention, wood chips 44 are transported into the pretreatment vessel 40 to be subjected therein, in the same manner as in the first embodiment, to basing by means of a relaxation steam produced by the injection means 41 of hot, pressurized pretreatment liquid 45 with any chemical additive 46 ' . In this case, the pretreatment liquid 45 preferably consists of stripped black liquor from a continuous pulp boiler 43.

I den andra utföringsformen tillsätts dessutom företrädesvis vitlut 46' för att erhålla erforderlig jonstyrka, beroende på typen av vedråvara. Temperaturen hos förbehandlingsvätskan 45, d.v.s. avdragsluten, ligger fördelaktigt mellan 125 och 160 °C, företrädesvis mellan 130 och 155 °C. Kemikaliesatsning och andra förhållanden i förbehandlingskärlet 40 justeras på ett sådant sätt att, förutom basning, även en tillräcklig impregnering av vedflisen erhålls. Därvid ligger förhållandet ved:vätska i förbehandlingskärlet 40 mellan 1:3 och 1:6, företrädesvis mellan 1:4 och 1:5. Genomloppstiden ligger fördelaktigt mellan 50 och 70 minuter och är företrädesvis 55 - 65 minuter. In the second embodiment, in addition, white liquor 46 'is preferably added to obtain the required ionic strength, depending on the type of wood raw material. The temperature of the pretreatment liquid 45, i.e. deductible, is advantageously between 125 and 160 ° C, preferably between 130 and 155 ° C. Chemical loading and other conditions in the pretreatment vessel 40 are adjusted in such a way that, in addition to basing, a sufficient impregnation of the wood chips is also obtained. In this case, the ratio of wood: liquid in the pretreatment vessel 40 is between 1: 3 and 1: 6, preferably between 1: 4 and 1: 5. The throughput time is advantageously between 50 and 70 minutes and is preferably 55-65 minutes.

Ett ungefärligt normalvärde för alkaliförbrukningen i förbehandlingskärlet 40 kan anges till omkring 50 kg/BDMT ved om den tillförda avdragslutens 45 effektiva alkali ligger i storleksordningen 8,0 g EA/1. I det fall att förbättrad cirkulation inne i förbehandlingskärlet 40 är önskvärd kan en interncirkulation enligt känd teknik anordnas.An approximate normal value for the alkali consumption in the pretreatment vessel 40 can be stated to be about 50 kg / BDMT wood if the effective alkali of the supplied deduction 45 is in the order of 8.0 g EA / 1. In the event that improved circulation within the pretreatment vessel 40 is desired, an internal circulation according to the prior art can arranged.

Via högtryckskiken 42 transporteras den förbehandlade, både basade och impregnerade, vedflisen 47 till en konventionell kontinuerlig massakokare 43, för att kokas och förträngningstvättas enligt känd teknik och därefter som färdigkokt massa 48 föras till efterföljande processteg. Via the high-pressure layer 42, the pretreated, both based and impregnated, wood chips 47 are transported to a conventional continuous pulp boiler 43, to be boiled and pre-washed according to the prior art and then as pre-cooked pulp 48 is taken to subsequent process steps.

Uppfinningen har i det föregående beskrivits bland annat genom ett antal föredragna utföringsformer. Uppfinningen är dock på intet sätt begränsad till vad som beskrivs i nämnda utföringsformer, eller till vad som visas i de bilagda figurerna, utan kan naturligtvis varieras inom ramen för de bilagda patentkraven. The invention has been described above, inter alia, by a number of preferred embodiments. However, the invention is in no way limited to what is described in said embodiments, or to what is shown in the appended figures, but can of course be varied within the scope of the appended claims.

Sålunda kan exempelvis det i förbehandlingskärlet utmynnande insprutningsorganet 27, 41 utformas på flera olika vis. Frånsett det stavformiga, hålgjorda utförande som visas på de bilagda figurerna 2 och 3, är även runtomgående ringrör med ett flertal inloppsöppningar i förbehandlingskärlet ett tänkbart alternativ. Thus, for example, the injection means 27, 41 opening into the pre-treatment vessel can be designed in several different ways. Apart from the rod-shaped, hollow design shown in Figures 2 and 3 attached, circumferential annular tubes with a plurality of inlet openings in the pretreatment vessel are also a possible alternative.

Vidare är det även tänkbart att utöva uppfinningen i samband med satsvis massakokning, så kallad batchkokning. I sådana fall kombineras fördelaktigt en anordning enligt uppfinningen med flera satsvisa kokare, varvid förbehandlat cellulosahaltigt material turvis förs ifrån anordningen enligt uppfinningen till respektive batchkokare, medan förbrukad koklut ifrån de satsvisa kokarna återförs till anordningen enligt uppfinningen via en svartlutstank eller liknande för att i anordningen enligt uppfinningen användas som förbehandlingsvätska. Furthermore, it is also conceivable to practice the invention in connection with batch mass cooking, so-called batch cooking. In such cases, a device according to the invention is advantageously combined with several batch boilers, whereby pretreated cellulosic material is in turn transferred from the device according to the invention to the respective batch boiler, while spent cooking liquor from the batch boilers is returned to the device according to the invention via a black liquor tank or similar. the invention is used as a pretreatment liquid.

Claims

A method of pretreating decomposed cellulosic material before boiling in a continuous digester, said cellulosic material being passed to a pretreatment vessel for basing therein in a first phase with a basing vapor and in a second phase being impregnated with an impregnation liquid in which treatment vessel is established a higher level of wood chips and a lower level of pretreatment liquid, characterized in that a hot pressurized discharge end (32/45) with a temperature between 125 ° C-160 ° C is drawn from the digester, and that the pretreatment vessel (20, 40) is below a first pressure, and that a supply of pretreatment liquid, in the form of the hot pressurized flue from the continuous boiler under a second pressure higher than said first pressure, is supplied to the pretreatment vessel via an injection means (27, 41) where the wood chip level is higher than the level where the injection means is located, and a level of pretreatment fluid which is lower than the level where the injection means is placed, which supply of hot pressurized deduction end (32/45) thereby generates said basing vapor and said impregnation liquid.

A method according to claim 1. characterized in that the pretreatment liquid (32) is stripped of black liquor with an effective alkali content between 6 and 10 g EA / I ,.

A method according to any one of claims 1 to 2, wherein a further impregnation with a second impregnation liquid (36 ') takes place in an impregnation vessel (29) after the pretreatment vessel (20), characterized in that the second impregnation liquid (36') has a lower sulphidity. than the pretreatment liquid (32) supplied to the pretreatment vessel (20).

A method according to claim 3, characterized in that said second impregnating liquid (36 ') is white liquor.

Process according to Claim 3 or 4, characterized in that the temperature in the impregnation vessel (29) is between 140 and 160 ° C, preferably between 145 and 155 ° C, and that the residence time in the impregnation vessel (29) is between 50 and 70 minutes, preferably between 55 and 65 minutes.

Method according to Claim 1, characterized in that the pretreatment liquid (45) is a stripping solution, preferably black liquor, from a continuous pulp boiler (43), and that fresh liquor (46 '), preferably white liquor, is also supplied to the pretreatment vessel (40) to increase ionic strength. .

Method according to claim 6, characterized in that the pretreatment liquid (45) has a temperature between 125 and 160 ° C, preferably between 130 and 155 ° C, that the ratio of wood liquid in the pretreatment vessel (40) is between 1: 3 and 1: 6, preferably between 1: 4 to 1: 5, and that the throughput time in the pretreatment vessel (40) is between 50 and 70 minutes, preferably between 55 and 65 minutes.