SE528448C2

SE528448C2 - Förfarande för impregnering av flis i ett kontinuerligt kokerisystem

Info

Publication number: SE528448C2
Application number: SE0600309A
Authority: SE
Inventors: Vidar Snekkenes
Original assignee: Kvaerner Pulping Tech
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-11-14
Also published as: SE0600309L; US20070187052A1; BRPI0700247B1; EP1818445A3; EP1818445B1; EP1818445A2; US7547374B2; BRPI0700247A; JP2007224487A; JP4996937B2

Description

25 30 impregnering av flis i ett kontinuerligt kokerisystem. lcke basad flis matas till ett impregneringskärl i vilket en vätskenivå (LlQ_LEV) etableras under flisens högsta nivå (CH_LEV).

Genom tillsättning av impregneringsvätskor (BL1/BL2/BL3), i kokvätskor som haft full koktemperatur, med ökande temperaturer vid olika positioner (P1,P2,P3), samt etablering av en motströmszon (Z1) överst i impregneringskärlet, erhålles ett förbättrat impregneringsarrangemang för flisen.

Pà detta sätt kan basningsbehovet reduceras väsentligt samtidigt som mängden av avdrivna svaggaser minimeras. Större del av i veden lättflyktiga form av ämnen binds i avdragen impregneringsvätska (REC).

I US 5,679,217 visas ett impregneringsförfarande, där överföringsvätska dras av från toppseparatorn på kokaren. Dessutom dras svartlut av från kokaren via en avdragssil (8). Avdraget från toppseparatorn och svartluten blandas i en ledning (11) och skickas tillbaka till impregneringskärlet. En del av blandningen i ledning (11) leds till början av impregneringskärlet för att där fungera som impregneringsvätska. En annan del av blandningen i ledning (11) värms och leds sedan till botten av impregneringskärlet för att förvärma flisen, samt fungera som överföringsvätska. Syftet med detta impregneringsförfarande är att optimera vätske/ved-förhàllandet i kokprocessen. l SE 527 058 visas ett förfarande, där flisen efter impregnering i ett impregneringskärl matas tillsammans med cirkulationsvätska i en matarledning till en toppseparator på en efterföljande kokare. En del av cirkulationsvätskan dras av vid toppseparatorn och àterförs till impregneringskärlets botten via en returledning. Från kokaren dras svartlut av via en svartlutsledníng till impregneringskärlet. En värmeväxlare är anordnad mellan returledningen och svartlutsledningen. Värmeväxlaren medger värmeutbyte men ej vätskeutbyte mellan de bàda ledningarna. Efter passage har svartlutens temperatur sänkts, samtidigt som returledningens temperatur har höjts. Med uppfinningen erhålls en svartlutsimpregnering vid en lägre temperatur, samtidigt som flisen värms i botten av impregneringskärlet, vilket gör att behovet av värmning med ånga i toppen av kokaren reduceras väsentligt. 10 15 20 25 30 Kännetecknande för alla ovan visade tekniker pà impregnering är att impregneringsvätskorna som används till impregnering är direkt anpassade till att passa den speciella kokprocess som kokeriet kör, eftersom de impregneringsvätskor som används helt, eller delvis, utgörs av kokaravdrag från en efterföljande kokare.

Sﬂtet med uppfinningen Ett första syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för impregnering av flis i ett kontinuerligt kokerisystem, där impregneringsförfarandet enkelt kan passas in i olika koktekniker, som t.ex. LO- Solids, MCC och EMCC, där impregneringen kan köras oberoende av hur kokaren körs.

Ett andra syfte är att åstadkomma ett impregneringsförfarande, där impregneringsvätskan inte utgörs av en kokvätska som avdragits från en kokare, utan endast av impregneringskärlets egna cirkulationer, samt tillsats av vitlut.

Ett tredje syfte med uppfinningen är att erhålla en impregnering som lätt kan implementeras i olika kokprocesser, genom att utnyttja de vätskecirkulationer som redan finns i kokeriet.

Ett fjärde syfte år att inte använda svartlutsavdrag från kokaren som impregneringsvätska.

Ett femte syfte är att använda värmeenergin från svartlut som skall skickas till återvinning till att värma impregneringsvätskan.

Ovanstående syften uppnås med ett förfarande i enlighet med den kännetecknande delen i patentkrav t.

Kort beskrivning av uppfinningen Ovanstående syften erhàlls genom att inget svartlutsavdrag frän kokaren 10 15 20 25 30 f" f* :ma Båå ååh används som impregneringsvätska i impregneringskärlet. Istället används avdraget fràn en toppseparator som impregneringsvätska. Detta toppseparatoravdrag utgörs av den vätska som finns i matarledningen mellan utloppet av impregneringskärlet och toppseparatorn. Innan impregneringsvätskan (toppseparatoravdraget) leds till impregneringskärlet, värms vätskan upp genom passage av en värmeväxlare, där het svartlut medger ett värmeutbyte till impregneríngsvätskan. Den heta svartluten skickas därefter till återvinning, efter det att värmeinnehàllet i den heta svartluten använts för att värma vätskan i returledningen fràn toppseparatorn.

Genom att det endast är cirkulationer med impregneringskäriets egna vätskor, samt tillsats av vitlut, som används till impregneringen, gör att det är mycket enkelt att applicera impregneringsförfarandet i olika kokprocesser som t.ex. LO- Solids, MCC och EMCC.

Figurbeskrivning Figurt visar en första och en andra föredragen utföringsform i enlighet med uppfinningen.

Figur 2 visar en tredje alternativ utföringsform i enlighet med uppfinningen, där en del av avdraget från toppseparatorn leds till botten av impregneringskärlet.

Figur 3 visar en fjärde och en femte alternativ utföringsform i enlighet med uppfinningen, där kokerisystemet innefattar ett andra impregneringskärl.

Figur 4 visar en sjätte alternativ utföringsform i enlighet med uppfinningen, där kokerisystemet innefattar ett andra impregneringskärl.

Qgalierad beskrivning av uppfinninqen I den följande beskrivningen kommer begreppet överföringscirkulation att användas. Med överföringscirkulationen avses här den cirkulation av vätskor som innefattas l impregneringskärlet (101), matarledningen (103), toppseparatorn (105a/105b), första returledningen (106a/106b) och andra 10 15 20 25 30 returledningen (116).

Dessutom kommer begreppet ”icke impregnerad flis”, att tillämpas. Med det menas flis som icke basats eller impregnerats, så att impregneringsvätska har trängt in i fiberlumen. Däremot kan den ha sprejats med kemikalier, som ligger på flisytan. l figur 1 visas en första föredragen utföringsform av ett förfarande, i enlighet med uppfinningen, för impregnering av flis i ett kontinuerligt kokerisystem.

Kokerisystemet innefattar åtminstone ett impregneringskärl (101) till vilket icke impregnerad flis matas. l impregneringskärlet (101) förvärms flisen samt uppslammas i en impregneringsvätska under en uppehàllstid på minst 10 minuter i impregneringsvätskan. Trycket i impregneringskärlets topp är mellan atmosfärstryck och 0,5 bars övertryck. Impregneringstemperaturen i impregneringskärlet ligger i intervallet 100-140°C. Efter avslutat impregnering matas den impregnerade flisen ut ur impregneringskärlet genom ett utlopp anordnat i botten av impregneringskärlet.

Den impregnerade flisen från impregneringskärlet (101), matas därefter i en matarledning (103) till en toppseparator (105a) anordnad i toppen pà ett efterföljande kärl (102). 7-25 m3 vätska per ton ved, medföljer flisblandningen i matarledningen (103) upp till toppseparatorn (105a).

För att fà upp flisblandningen till toppseparatorn (105a/105b) måste flisblandningen i matarledningen (103) trycksättas med en tryckhöjande anordning (ej visad i figur). Denna anordning kan exempelvis bestå av en eller flera pumpar, högtryckskik (HT-kik) eller motsvarande. l kokarkärlet kokas flisen vid en förbestämd kokartemperatur, som ligger i intervallet 130-180°C, företrädesvis 140-160°C. Efter avslutat kok matas den kokade flisen (massan) ut ur kokaren via ett utlopp i kokarkärlets botten. 10 15 20 25 30 (Ã-I Ü.) Jä- __r-__ C-Û Fràn toppseparatorn (105a) dras en del av vätskan i matarledning (103) av, och leds till impregneringskärlet (101) i en första returlednlng (106a), för att i impregneringskärlet (101) verka som impregneringsvätska. 5-23 m3 vätska per ton ved, leds i första returledningen (106a) efter awattningen från toppseparatorn (105a). Mindre än 3,5 m3 vätska per ton ved medföljer flisen in i kokarkärlet efter det att flisblandningen har awattnats i toppseparatorn (1 O5a).

Av all vätska som tillsätts impregneringskärlet, utgörs mer än 75 % av vätskeavdraget i första returledningen (106a).

Fràn en avdragssil (104) pà kokaren (102), görs ett avdrag av het svartlut till en svartlutsledning (108). Svartluten som dras av till svartlutsledning (108), häller väsentligen koktemperatur, samt väsentligen fullt kokartryck, och har en alkalihalt under 10 g/l. Svartluten i svartlutsledning (108) leds därefter till återvinning (REC).

Mellan första returledningen (106a) och svartlutsledningen (108), är en första värmeväxlare (107) anordnad. Första värmeväxlaren (107) medger ett värmeutbyte mellan de båda ledningarna, så att vätskan i första returledningen (106a) värms upp, l första värmeväxlaren (107), sker inget vätskeutbyte mellan vätskorna i de båda ledningarna.

Av den vitlut som tillsätts kokeriprocessen, tillsättes mer än 50 % av den totala vitlutstillsatsen till överföringscirkulationen. Mängden vitlut som tillsättes i överföringscirkulationen uppgår till minst 1 m3 per ton ved. Företrädesvis tillsätts denna vitlutstillsats i första returledningen (106a/106b) eller åtminstone 30 % av den totala vitlutstillsatsen tillsätts i första returledningen.

Förutom vitlutstillsats tillsättas till överföringscirkulationen. Dessa kan vara t.ex. svartlut eller tvättlut, är kan även andra vätskor begränsade i sin omfattning, och fungerar endast som tilläggsvätskor för att etablera, ett tillräckligt högt v/v-förhàllande i överföringscirkulationen. Dessa så kallade ”make up vätskor” eller tilläggsvätskor, är inte avsedda att fungera som impregneringsvätskor. Mindre än 0,5 m3 vätska per ton ved som tillsätts i 10 15 20 25 30 (fl PJ Ci) _35. -É'ï'* C11* överföringscirkulationen utgörs av andra vätskor än vitlutstillsats.

Huvuddelen av vätskeinnehållet i impregneringskärlet (101) utgörs av llisfuki, ångkondensat, vitlutstillsats, toppseparatoravdraget från första returledningen (106a), varvid impregneringsvätskan i impregneringskärlet inte innehåller några substantiella mängder svartlut från kokaren och sålunda etableras ett hydrauliskt separat impregneringskärl vars vätskecirkulation samt Samt alkalihalt sker utan inverkan från kokprocessens vätskecirkulation.

Eventuellt kan en delmängd vätska dras av från impregneringskärlet (101), via en sil (114), och skickas till återvinning (REC), via en àtervinningsledning (115). l figur 1 visas dessutom en andra föredragen utföringsform, som är ett tillägg till den första utföringsformen. Efter passage av första värmeväxlaren (107), leds en delmängd av vätskan, i första returledningen (106) till en andra returledning (116), i vilken vätskan leds till botten av impregneringskärlet (101), för att där förvärma och späda ned flisen, innan den matas ut ur impregneringskärlet. l övrigt är denna andra uttöringsform identisk med den första föredragna utföringsformen.

I figur 2 visas en tredje föredragen utföringsform, där en andra värmeväxlare (117) ingàr för att värma upp vätskorna som dras av från toppseparatorn (105a) och leds till impregneringskärlet (101).

Här leds den avdragna svartluten i svartlutsledning (108) först till en andra värmeväxlare (117) och därefter till den första värmeväxlaren (107), innan svartluten skickas till återvinning (REC).

På motsvarande sätt som i föregående visade utföringsformer, leds den avdragna vätskan i första returledningen (106a), till impregneringskärlets övre parti, efter att ha passerat den första värmeväxlaren (107a), där vätskan värmts upp efter värmeutbyte med svartluten i svartlutsledning (108). 10 15 20 25 30 (_51 AJ CÉÜ Jia. sits f. 3 Efter passage av första värmeväxlaren (107), leds en delmängd av cirkulationsvätskan, i första returledningen (106) till i en andra returledning (116), där den passerar den andra värmeväxlaren (117) och värms genom värmeutbyte med svartluten i svartlutsledning (108). Efter uppvärmning i andra värmeväxlaren (117) leds delmängden cirkulationsvätska i andra returledningen (116) vidare till botten av impregneringskärlet (101), för att där förvärma flisen, innan flisen matas ut till matarledningen (103). l övrigt är den tredje visade utföringsformen identisk med första visade utföringsformen l figur 3 visas en fjärde och en femte föredragen utföringsform, där utföringsformerna i figur 1 inkludera ett andra impregneringskärl (201). l den fjärde utföringsformen matas den impregnerade anpassats till att flisen ut frán impregneringskärlet (101), i en matarledning (103) till en (105b), anordnad i trycksatt andra (201), där ytterligare. Andra impregneringskärlets trycksättning är pä minst 5 bars övertryck i toppen av toppseparator toppen på ett impregneringskärl flisen impregneras kärlet (201). Efter avslutat impregnering i impregneringskärlet matas flisen i en flisledning (203) till en toppseparator (202), anordnad i toppen pà efterföljande kokarkärl (102).

Från toppseparatorn på kokaren (202) dras vätska av, och leds till botten av andra impregneringskärlet (201) för att där underlätta utmatningen av flis till flisledning (203).

Från toppseparatorn (105b) dras en del av vätskan i matarledning (103) av, och leds till impregneringskärlet (101) i en första returledning (106b), för att i impregneringskärlet (101) verka som impregneringsvätska.

Mellan första returledningen (106b) och svartlutsledningen (108), är första värmeväxlaren (107) anordnad. Första värmeväxlaren (107) medger ett värmeutbyte mellan de båda ledningarna, så att vätskan i första returledningen (106b) värms upp, l första värmeväxlaren (107), sker inget vätskeutbyte mellan 10 15 20 25 30 vätskorna i de båda ledningarna.

I övrigt överensstämmer den fjärde beskrivna utföringsformen i figur 3. med den tidigare beskrivna första utföringsformen i figur 1.

I figur 3 visas även en femte föredragen utföringsform, som är ett tillägg till den fjärde utföringsformen. Efter passage av första värmeväxiaren (107), leds en delmängd av vätskan, i första returledningen (106) tili en andra returledning (116), i vilken vätskan leds till botten av impregneringskärlet (101), för att där förvärma och späda ned flisen, innan den matas ut ur impregneringskärlet.

I figur 4 visas en sjätte föredragen utföringsform av uppfinningen, där den tredje föredragna utföringsformen i figur 2 har anpassats till att inkludera ett andra ímpregneringskärl (201). Här matas den impregnerade flisen ut från impregneringskärlet (101), i en matarledning (103) till en toppseparator (105b), anordnad i toppen pä ett trycksatt andra impregneringskärl (201), där flisen impregneras ytterligare. Andra impregneringskärlets trycksättning är på minst 5 bars övertryck i toppen av kärlet (201). Efter avslutad Impregnering i impregneringskärlet matas flisen i en flisledning (203) till en toppseparator (202), anordnad i toppen pà efterföljande kokarkärl (102).

Mellan första returledningen (106b) och svartlutsledningen (108), är första värmeväxiaren (107) anordnad. Första värmeväxiaren (107) medger ett värmeutbyte mellan de bäda ledningarna, sä att vätskan i första returledningen (106b) värms upp, I första värmeväxiaren (107), sker inget vätskeutbyte mellan vätskorna i de bäda ledningarna. 10 15 20 01 .så CC;- m. :s fö- 10 I övrigt överensstämmer den sjätte beskrivna utföringsformen i figur 4, med den tidigare beskrivna tredje utföringsformen i figur 2.

Med impregneringsförfarandet i enlighet med uppfinningen uppnås bl.a. följande fördelar gentemot känd teknik: + lmpregneringsförfarandet kan enkelt passas in i olika koktekniker, som t.ex.

LO-Solids, MCC och EMCC, eftersom impregneringen kan köras oberoende av hur kokaren körs.

+ Huvuddelen av vätskeinnehàllet i impregneringskärlet (101) utgörs av flisfukt, ångkondensat, vitlutstillsats, från returledningen (106a/106b), varvid impregneringsvätskan i impregneringskärlet inte innehåller några substantiella mängder svartlut frän kokaren och sålunda samt toppseparatoravdraget första etableras ett hydrauliskt separat impregneringskärl vars vätskecirkulation samt alkalihalt sker utan inverkan från kokprocessens vätskecirkulation.

Uppfinningen begränsas inte till det som beskrivits ovan, utan flera varianter är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven. Till exempel, sà kan fler än en värmeväxlare vara anordnad i returledningen (106a/106b) mellan toppseparatorn (1 O5a/1 O5b) och impregneringskärlet (101).

Claims

1. 0 15 20 25 30 11 PATENTKRAV 1.

2. Förfarande för impregnering av flis i ett kontinuerligt kokerisystem, där kokerisystemet åtminstone innefattar: - åtminstone ett impregneringskärl (101) till vilket icke impregnerad flis matas, där flisen förvärmes samt uppslammas i en impregneringsvätska under en uppehållstid pà minst 10 minuteri impregneringsvätskan, och där trycket i impregneringskärlets topp är mellan atmosfärstryck och 0,5 bars övertryck; - ett kokarkärl (102), till impregneringskärlet (101 ); - en matarledning (103), i vilken den impregnerade flisen matas fràn impregneringskärlet (101) till en toppseparator (105a/105b) anordnad i toppen pà efterföljande kärl; - en svartlutsledning (108), i vilken het svartlut avdrages från kokaren (102) via en avdragssil (104) och därefter skickas till återvinning (FtEC); vilken matas flis som impregnerats i - en första returledning (106a/106b), i vilken avdragen vätska fràn _ toppseparatorn (105a/105b) leds till impregneringskärlet (101); - en värmeväxlare (107) anordnad mellan första returledningen (106a/106b) och svartlutsledningen (108), där värmeväxlaren (107) medger ett värmeutbyte mellan de båda ledningarna, så att vätskan i första returledningen (106a/106b) värms upp, - en överföringscirkulatíon, som innefattas av impregneringskärlet (101), (103), toppseparatorn (1 O5a/1 05b) returledningen (106a/106b), kännetecknat av att - mindre än 3,5 m3 vätska per ton ved medföljer flisen in i kokaren efter det att flisblandningen har awattnats i toppseparatorn (105a/105b); - 7-25 m3 vätska per ton ved, medföljer flisblandningen i matarledningen (103) upp till toppseparatorn (105a/105b); - 5-23 m3 vätska per ton ved, leds i första returledningen (106a/106b) efter awattningen från toppseparatorn (1 O5a/105b); - mer än 75% av all vätska som tillsätts impregneringskärlet utgörs av vätskeavdraget i första returledningen (106a/106b), - mindre än 0,5 m3 vätska per ton ved som tillsätts i överföringscirkulationen utgörs av andra vätskor än vitlutstillsats; matarledningen och första 10 15 20 25 30 12 - huvuddelen av vätskeinnehàllet i impregneringskärlet (101) utgörs av flisfukt, ångkondensat, vitlutstillsats, samt toppseparatoravdraget från första (1 06a/1 06b), varvid impregneringskärlet inte innehåller några substantiella mängder svartlut från kokaren och sålunda etableras ett hydrauliskt separat impregneringskärl vars vätskecirkulation samt alkalihalt sker utan inverkan från kokprocessens returledningen impregneringsvätskan i vätskecirkulation. .

3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att en delmängd vätska dras av från impregneringskärlet (101), via en sil (114), och skickas till återvinning (FtEC). .

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1-2, kännetecknat av att en delmängd av vätskan i första returledningen (106a/106b), efter passage av värmeväxlaren (107) skickas till botten av impregneringskärlet (101), i en andra returledning (116). .

5. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att en delmängden vätska i andra returledningen (116), värms ytterligare genom att passera en andra värmeväxlare (117), innan cirkulationsvätskan skickas till botten av impregneringskärlet (101). .

6. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att till andra värmeväxlaren (117), leds svartlut via svartlutsledning (108), och där vårmeväxlaren medger ett värmeutbyte från svartluten i svartlutsledningen (108), till vätskan i andra returledningen (116) _ Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat av att toppseparatorn (105a) är anordnad i toppen pà kokarkärlet (102) 10 15 (fl NJ* f* ""~ ﬁ/Vul .ha a _,... f *N k; u! 13/ .

7. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat av att toppseparatorn (105b) är anordnad i toppen på ett andra impregneringskärl (201), där flisen impregneras ytterligare, och att den impregnerade flisen därefter matas i en flisledning (203) till en toppseparator (202), anordnad i toppen pà efterföljande kokarkärl (102). .

8. Förfarande enligt patentkrav 7 kännetecknat av att vätskeavdrag görs från toppseparatorn (105a) på kokaren (102), och att detta avdrag leds i en vätskeledning (205), till botten av andra impregneringskärlet (201). .

9. Förfarande enligt patentkrav 7-8 kännetecknat av att andra impregneringskârlet är trycksatt med minst 5 bars övertiyck.

10. Förfarande enligt något av patentkraven 1-8, kännetecknat av att mer än 30 °/> av den totala vitlutstillsatsen görs till första returledningen.