SE530999C2 - Förfarande för behandling av finfördelat fibermaterial vid kokning av pappersmassa - Google Patents

Description

20 25 30 53Ü 999 teknik användes för detta ändamål en s.k. High-Pressure Feeder. Denna matare är en för ändamålet konstruerad anordning innehållande en rotor försedd med fickor som tjänar som ett medel för överföring av en materialsuspension från ett lågt tryck till ett högt tryck och samtidigt fungerar som en ventil som förhindrar förlust av trycket. Denna komplicerade och dyra anordning har länge ansetts vara en nödvändig komponent för inmatning av suspensioner av finfördelat cellulosahaltigt material i trycksatta kärl, typiskt vid en förhöjd temperatur, speciellt i kontinuerliga kokare.

Ett system som ersätter High-Pressure Feeder -- som i över fyrtio år har ansetts vara nödvändig för kontinuerlig kokning -- förenklar i hög grad en massafabriks uppbyggnad.

Enligt en aspekt innefattar ett sådant system för framställning av kemisk massa av finfördelat cellulosahaltigt fiberrnaterial, såsom vedflis, följande komponenter: Ett basningskärl i vilket finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial basas för att avlägsna luft ur detta. Ett trycksatt vertikalt behandlingskärl med ett inlopp för en suspension av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial i dess övre del och ett utlopp i dess nedre del, och en tryckgenererande mataranordning för trycksättning av en suspension av material från basningskärlet och överföring av denna till behandlingskärlets inlopp, vilken tryckgenererande mataranordning består av en eller flera högtryckssuspensionspumpar belägna nedanför behandlingskärlets övre del.

De en eller flera pumparna innefattar företrädesvis en första och en andra högtryckssuspensionspump anordnade i serie som vardera har ett tryckvärde, ett inlopp och ett utlopp, varvid den första pumpens inlopp står i fimktionsmässig förbindelse med basningskärlet, den första pumpens utlopp står i funktionsmässig förbindelse med den andra pumpens inlopp och den andra pumpen har ett högre tryckvärde än den första pumpen. Suspensionspumparna kan utgöras av centrifugalpumpar av spiralskruvstyp, slampumpar av dubbelkolvstyp eller andra liknande konventionella pumpanordningar som är kapabla att trycksätta en suspension med en relativt hög halt av fast material (i ett eller flera steg) till ett tryck av minst ca 5 bar övertryck. Trycksättningen och transporten kan även åstadkommas medelst en eller flera strålpumpar som drivs genom tillförsel av en trycksatt fluid, tillförd t.ex. medelst en konventionell centrifugalpurnp. 10 l5 20 25 30 5313 999 En typisk måttenhet som anger den relativa mängden fast material i en suspension innehållande fast material och vätska är det s.k. vätske/fastämnesförhållandet. I denna ansökan avser detta förhållande förhållandet mellan mängden vätska och mängden massa eller vedmaterial som transporteras. Typiska konventionella vätskepumpar av centrifugaltyp är begränsade till pumpning av vätskor med en halt av fast material av högst 3 %. Denna halt av fast material motsvarar ett vätske/fastämnesförhållande av ca 33 %. I suspensionspumparna enligt ovan är vätske/fastämnesförhållandet hos suspensionen som pumpas typiskt 2- 10, företrädesvis 3 - 7 och allra helst 3 - 6. Suspensionspumpama transporterar suspensioner med en mycket högre halt av fast material än vad en konventionell pump kan hantera.

En vätskeåterföringsledning kan vara förenad med behandlingskärlets övre del, som innehåller vätska som avskilts ur suspensionen i övre ändan av behandlingskärlet (företrädesvis en kontinuerlig kökare). Återföringsledningen kan stå i funktionsmässig förbindelse med ett inlopp eller ett utlopp i en av suspensionspumparna antingen direkt eller indirekt.

Vätskeåterföringsledningen är företrädesvis ansluten till en tryckreduceringsanordning för reducering av vätskans tryck i återföringsledningen innan vätskan förs till suspensionspumpens inlopp eller utlopp. Tryckreduceringsanordningen kan vara av olika slag, såsom ett avspänningskärl och/eller en tryckregleringsventil i återföringsledningen eller annan konventionell konstruktion för reducering av trycket i en ledning utan att påverka vätskan ogynnsamt. När ett avspänningskärl används är förenat med inloppet i den första vätskeutloppet från avspänningskärlet suspensionspumpen och ångan som alstras i avspänningskärlet kan användas i basningskärlet.

Alternativt kan tryckreduceringen åstadkommas eller till och med undvikas genom att använda en strålpump (ejektor) som utnyttjar den trycksatta återföringsledningen som sin källa för trycksatt vätska. En strålpump kan användas i tillsammans med en eller flera av suspensionspumpama eller andra medel för att transportera suspension till kokaren. 10 20 25 30 530 995 Ett konventionellt flisschakt liksom även andra alternativa komponenter är företrädesvis anordnat mellan basningskärlet och den åtminstone ena suspensionspumpen, varvid basníngskärlet är beläget ovanför flisschaktet och flisschaktet ovanför den åtminstone ena suspensionspumpen, Den åtminstone ena suspensionspumpen är typiskt beläget på ett avstånd av minst 30 fot (ca 10 meter) nedanför kokarens övre ända och typiskt mer än ca 50 fot (ca 15 meter) nedanför.

Då högtrycksmataranordningen bortlämnas är det önskvärt att utnyttja andra anordningar för att bibehålla en av högtrycksmatarens funktioner, nämligen att förhindra funktionstillstånd skulle Högtrycksmataranordningen förhindrar nämligen typiskt tillbakaströmning av vätska från tryckavlastning ifall ett onormalt uppstå. kokaren till matarsystemet. Anordningen som förhindrar tryckavlastning är företrädesvis åtskild från den åtminstone ena suspensionspumpen, även om i vissa fall suspensionspumparnas inlopp eller utlopp kan vara konstruerade så att de förhindrar tryckavlastning. Anordningarna som förhindrar tryckavlastning kan innefatta en automatisk avskiljningsventil i suspensionsledningarna som leder suspension från pumpama till ända och återföringsledningen från behandlingskärlets övre behandlingskärlet, varvid ett konventionellt styrorgan är förenat med avskiljningsventilerna, som styr dem med hjälp av trycket som avkänns av en detektor ansluten till suspensionsledningen som matar suspension till behandlingskärlets övre ända. Anordningarna som förhindrar tryckavlastning kan även innefatta en backventil i suspensionsledningen och/eller andra ventiler, behållare, detektorer, regleranordningar eller liknande hydrauliska, mekaniska eller elektriska komponenter som är kapabla att förhindra tryckavlastning.

Systemet kan även innefatta anordningar för att öka vätskeflödet till den andra suspensionspumpens inlopp eller till någon annan pump eller mataranordning, såsom en vätskeledning innehållande vätska med ett lägre tryck än trycket i den andra suspensionspumpens inlopp, en ledning mellan vätskeledningen och inloppet och en vätskepump i ledningen. Vätskeledningen kan utgöras av återföringsledningen från behandlingskärlet och ledningen kan vara direkt förenad med återföringsledningen. 10 IS 20 25 30 ESC! 955 Vätskeåterföringsledningen kan vara förenad med ett avspänningskärl såsom ovan beskrivits och ledningen kan vara förenad med avspänningskärlets vätskeutlopp.

Ett förfarande för matning av vedflis till övre ändan av ett behandlíngskärl kan innefatta följande steg: (a) Vedflisen basas för att avlägsna lufi ur detta och uppvärma materialet. (b) Vedflisen suspenderas i en koklut för att åstadkomma en suspension av vätska och material. (c) Suspensionen trycksätts till ett tryck av minst 5 bar övertryck minst 30 fot nedanför vedflis behandlingskärlets övre ända, varvid trycksättningssteget huvudsakligen består i att behandlingskärlets övre ända och trycksatt överförs till suspensionen påverkas av en eller flera högtryckssuspensionspumpar. Och (d) vedflisen behandlas under utförandet av transportsteget (c) med polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat, ytaktiva medel, enzymer, chelaterande ämnen eller kombinationer av dessa.

När behandlingskärlet är beläget uppströms om en kontinuerlig eller satsvis kokare utförs steget (c) typiskt nedströms om behandlingskärlet. Det kan finnas ett ytterligare steg (e) före den kontinuerliga eller satsvisa kokaren och väsentligen omedelbart eñer stegen (a) och (b), där suspensionen tryeksätts minst 30 fot nedanför kokarens övre ända och den trycksatta vedflisen förs till kokarens övre ända, varvid trycksättningssteget består i att suspensionen påverkas av en eller flera högtryckssuspensionspumpar. Det kan även finnas ett steg där vätska som avlägsnats ur kokaren återförs till behandlingskärlet, och vätskan temperatur justeras medan vätskan återförs till behandlingskärlet. Steget där vätska avlägsnas ur behandlingskärlet utförs typiskt i övre ändan av behandlingskärlet.

Förfarandet kan även innefatta ett ytterligare steg där vätska återförs från ett ställe nedströms om behandlingskärlet till behandlíngskärlet, och vätskans temperatur justeras, och steget där vätskans temperatur justeras kan utföras genom att bringa vätskan att strömma genom en indirekt värmeväxlare. Förfarandet kan även innefatta ett ytterligare steg, där vätska som avskilts ur suspensionen i övre ändan av kokaren återförs till de en eller flera suspensionspumparna, suspensionen trycksätts för att föra den till kokaren, och temperaturen hos den avlägsnade vätskan justeras under återcirkulationen. 10 15 20 25 30 530 999 Ovannämnda förhållande inte endast minskar storleken av systemet för transport av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial och dess kostnader. Om det finfördelade cellulosahaltiga fibermaterialet behandlas under transporten, kan antalet och storleken av de egentliga behandlingskärlen minskas. Systemet kan t.ex. eliminera behovet av konventionella förbehandlings- eller impregneringskärl före kokaren. Systemet har även potential för förbättring av massafabrikens totala energiekonomi. Denna och andra aspekter framgår av den detaljerade beskrivningen och ritningarna nedan.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms ett förfarande för förbehandling av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial vid kokning av pappersmassa genom att använda åtminstone en första och en andra seriekopplad pump och åtminstone en första och en andra seriekopplad station, dvs behandlingskärl, med en avskiljare för fast material och vätska i vardera. Förfarandet innefattar följande steg: (a) En suspension av finfördelat cellulosahaltigt fiberrnaterial pumpas genom att använda de seriekopplade pumparna. (b) Vätska avskiljs och avlägsnas ur suspensionen vid var station för att väsentligen åtskilja lutcirkulationer och flöden och för att återcirkulera avlägsnad vätska från åtminstone en av stationerna till ett ställe uppströms om en av pumparna. (c) Kemikalier tillsätts i suspensionen uppströms om var pump, varvid kemikaliema utgörs av åtminstone någon kemikalie som valts ur en grupp väsentligen bestående av natriumhydroxid, natriumsulfat; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa; så att materialet förbehandlas medan det förs från var pump till var station. Och (d) vätska som avlägsnats från den andra stationen cirkuleras till ett ställe uppströms om den första pumpen.

Det kan finnas ett ytterligare steg där suspensionen avgasas vid åtminstone en av stationema. Det kan finnas en första, andra och tredje seriekopplad pump och station. Och det kan även finnas ytterligare steg där: (e) Vätska som avlägsnats från den tredje stationen cirkuleras till ett ställe uppströms om den andra pumpen. Det kan även finnas ett ytterligare steg där den avlägsnade vätskan under utförande av åtminstone ett av stegen (d) och (e) förs genom en värmeväxlare för att förändra dess temperatur med minst ca 5°C. 10 15 20 25 30 5313 993 Steget (c) kan utföras genom att tillsätta en annan kemikalie eller kombination av kemikalier uppströms om var pump så att en väsentligt annan behandling av materialet i suspensionen sker under transporten av suspensionen från var pump till dess tillhörande station. Steget (a) kan utföras för att trycksätta suspensionen till ett tryck av minst 5 bar.

Det kan även finnas ett ytterligare steg där vätska avlägsnas från åtminstone en av stationerna medelst en strålpump (ejektor) i stället för ett avspänningskärl och/eller en regleringsventil.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning åstadkoms ett förfarande för behandling av fmfördelat cellulosahaltigt fibermaterial innefattande följande steg: (a) En suspension av finfördelat cellulosahaltigt fiberinaterial pumpas genom att använda åtminstone en första, andra och tredje seriekopplad pump och resp tillhörande station, dvs behandlingskärl. (b) Vätska avskiljs ur suspensionen vid var station för att väsentligen åtskilja lutcirkulationer och flöden och för att återcirkulera avlägsnad vätska från åtminstone en av stationerna till ett ställe uppströms om en av pumpama. (c) Kemikalier tillsätts i suspensionen uppströms om åtminstone en av pumparna så att materialet förbehandlas medan det förs av denna pump till dess tillhörande station. (d) Vätska som avlägsnats från den tredje stationen cirkuleras till ett ställe uppströms om den andra pumpen. Och (e) vätska som avlägsnats från den andra stationen cirkuleras till ett ställe uppströms om den första pumpen, varvid den tredje stationen är en kokare. Stegen eller ytterligare steg kan utföras såsom ovan beskrivits.

Det huvudsakliga ändamålet med föreliggande uppfinningen år att åstadkomma enkel och effektiv behandling och matning av en suspension av cellulosamaterial till ett behandlingskärl och samtidigt uppnå förbättrad manövrerbarhet och lättare underhåll.

Detta och andra ändamål med uppfinningen framgår vid genomläsning av den detaljerade beskrivningen av uppfinningen och av de bifogade patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA FIG. l visar ett typiskt system enligt tidigare teknik för matning av en suspension av finfördelat cellulosahaltigt material till en kontinuerlig kokare; 10 15 20 25 30 5310 959 FIG. 2 visar ett annat tidigare känt system för matning av en suspension av finfördelat cellulosahaltigt material till en kontinuerlig kokare; FIG. 3 och 4 visar typiska utföringsforrner av ett system för matning av en suspension av finfördelat cellulosahaltigt material till en kontinuerlig kokare med utnyttjande av Pumpar; FIG. 5 visar en annan utföringsforni av ett system som utnyttjar pumpar; och FIG. 6 visar schematiskt ett Föredraget system som kan användas för att utföra förfarandet enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Även om systemen som visas och beskrivs i FIG. 1 - 3 är kontinuerliga kokarsystem, är det underförstått att de även kan användas för att mata en eller flera satskokare eller ett impregneringskärl som är anslutet till en kontinuerlig kokare. De kontinuerliga kokare som visas och som kan användas är företrädesvis kontinuerliga kokare av KAMYR®-typ och kan användas för kraft- (dvs. sulfat-) kokning, sulfitkokning, sodakokning eller motsvarande processer. Specifika kokningsförfaranden och -utrustning som kan utnyttjas inkluderar MCC®-, EMCC®- och Lo-Solids®-processerna och -kokama som saluförs av Andritz Inc. Styrke- och utbytesförbättrande medel såsom antrakinon, polysulfid eller deras motsvarigheter eller derivat kan användas i kokningsfcírfarandena.

FIG. 1 visar ett typiskt system 10 enligt äldre känd teknik för matning av en suspension av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial, Lex. barrvedsflis till en kontinuerlig kokares ll övre ända. Kokaren 11 innehåller typiskt en lutavdragssil 12 vid kokarens inlopp 13 för avdragning av överloppslut från suspensionen och återföring till matarsystemet 10.

Kokaren 11 innehåller även åtminstone en lutavdragssil 14 för avdragning av avlut under eller efter kokningsprocessen. Kokaren ll innehåller typiskt en eller flera ytterligare avdragssilar (inte visade) som kan vara anslutna till koklutscirkulation, såsom en MCC®-, 10 15 20 25 30 5GB 959 EMCC®-kokares kokcirkulation eller en Lo-Solids®-kokares cirkulation med en lutavdragsledning och en tillfórselledning för utspädningslut. Koklut. t.ex. kraftvitlut, svartlut eller grönlut kan tillsättas i dessa cirkulationer. Kokaren 11 innehåller även ett utlopp 15 för utrnatning av den kemiska massa som producerats som kan föras vidare till efterföljande behandling såsom tvättning och blekning.

I matarsystemet 10 enligt tidigare teknik som visas i FIG. 1 inmatas finfordelat cellulosahaltigt fibermaterial 20 i flisbingen 21. Materialet 20 består typiskt av barrveds- eller lövvedsflis, men ñnfórdelat cellulosahaltigt fibermaterial av annat slag, såsom sågspån, gräs, halm, bagass, kenaf eller jordbruksavfall av annat slag eller en kombination av dessa kan användas. Även om termen "flis" i den följande beskrivningen används för att hänvisa till det finfórdelade cellulosahaltiga fibermaterialet, är det underförstått att termen inte är begränsad till vedflis utan avser varje form av finfórdelat cellulosahaltigt material uppräknad ovan eller liknande.

Flisbingen 21 kan utgöras av en konventionell flisbinge med vibrationsutmatning eller ett DIAMONDBACKE-basningskärl som beskrivs i US-patentet 5,500.083 och salufórs av Andritz Inc., som inte har vibrationsutmatning utan ett utlopp som uppvisar endimensionell konvergens och sidosläppning. Bingen 21 innehåller en luftlåsanordning vid sitt inlopp och anordningar för övervakning och reglering av flisnivån i bingen och en pysventil med styrorgan for reglering av trycket i bingen. Färskånga eller ånga som alstrats genom indunstning av avlut (dvs. avspänningsånga) tillförs typiskt i bingen 21 via en eller flera ledningar 22.

Bingen 21 utmatar typiskt till en doserare 23, t.ex. en Chip Meter som salufdrs av Andritz Inc, men anordningar av annat slag, såsom en doserare av skruvtyp kan även användas.

Doseraren 23 utmatar till en tryckavskiljningsanordning 24, såsom en Low-Pressure Feeder som saluförs av Andritz Inc. Tryckavskiljnings-anordningen 24 avskiljer det trycksatta horisontella behandlingskärlet 25 från det väsentligen atmosfariska trycket som råder ovanför anordningen 24. 10 15 20 25 30 530 999 Kärlet 25 används för att behandla materialet med trycksatt ånga, t.ex. ånga med ett tryck av ca 0,7 - 1,4 bar (10 - 20 psig). Kärlet 25 kan, såsom Steaming Vessel som saluförs av Andritz Inc, innehålla en transportör av skruvtyp. Färsk- eller avspänningsånga tillförs kärlet 25 via en eller flera ledningar 28.

Efter behandling i kärlet 25 förs materialet till en högtrycksmatare 27, såsom en High- Pressure Feeder som saluförs av Andritz Inc. Det basade materialet överförs typiskt till mataren 27 medelst en ledning eller ett schakt 26, såsom ett Chip Chute som saluförs av Andritz Inc. Uppvärmd koklut, tex. en blandning av kraftavlut och vitlut tillförs typiskt i schaktet 26 via ledningen 29 så att en suspension av material och lut bildas i schaktet 26.

Om systemet enligt den kända tekniken enligt FIG.1 utnyttjar ett DIAMONDBACK®- basningskärl som beskrivs i US-patentet 5,000,083, vilket åstadkommer förbättrad atmosfariskt basning under tryck, kan tryckbehandlingskärlet 25 och tryckavskiljningsanordningen 24 bortlämnas.

Den konventionella High-Pressure Feeder 27 har ett lågtrycksinlopp anslutet till schaktet 26, ett lågtrycksutlopp anslutet till ledningen 30, ett högtrycksinlopp anslutet till ledningen 33, ett högtrycksutlopp anslutet till ledningen 34 och en rotor försedd med fickor, som drivs av en elmotor med varvtalsreglering och en växel (inte visad).

Lågtrycksinloppet leder den uppvärmda flissuspensionen från schaktet 26 in i en ficka i rotorn. En sil i matarens 27 utlopp 30 håller flisen kvar i rotorn, men medger att luten i suspensionen kan strömma genom rotorn för att avlägsnas via ledningen 30 och pumpen 31. Då rotorn roterar utsätts flisen som kvarhållits i rotom för högtryckslut från pumpen 32 via ledningen 33. Denna högtryckslut rycker med sig flisen från mataren och för den till övre ändan av kokaren ll via ledningen 34. När strömmen av flis och lut nått kokarens ll inlopp avlägsnas från suspensionen via silen 12 en del av den lut som har använts för att transportera flisen i ledningen 34. Den via silen 12 avdragna överloppsluten återförs till pumpens 32 inlopp via ledningen 35. Luten i ledningen 35, i vilken färsk koklut kan tillsättas, trycksätts i pumpen 32 och förs i ledningen 33 till mataren 27 för att spola ut flisen ur denna. F lisen som hålls kvar av silen 12 rör sig nedåt i kokaren 11 för fortsatt behandling. 10 15 20 25 30 530 999 ll Luten som avlägsnats från mataren 27 via ledningen 30 och pumpen 31 återcirkuleras till schaktet 26 ovanför mataren 27 genom ledningen 36, sandavskiljaren 37, ledningen 38, filtret 39 och ledningen 29. Sandavskiljaren 37 är en avskiljare av cyklontyp för borttagning av sand och andra partiklar från luten. Filtret 39 är en statisk silanordning som avlägsnar överloppslut från ledningen 38 och for det genom ledningen 39' till en nivåbehållare 40 for att lagras där. Lut som lagrats i behållaren 40 återfors till kokarens övre ända via ledningen 41, pumpen 42 (dvs. ersättningslutpumpen) och ledningen 43.

Färsk koklut kan även tillsättas i ledningarna 41 och 43.

FIG. 2 visar ett annat system 110 enligt tidigare teknik för matning av flis till en kokare.

Systemet använder processer och utrustning som beskrivs i US-patentet 5,476,572, 5,622,598 och 5,635. Denna utrustning och processerna som de utnyttjar saluförs kollektivt under varumärket Lo-Levelm av Andritz Inc. De komponenter i FIG. 2 som är identiska med de som visats i FIG. 1 har betecknats med samma hänvisningssiffror. De komponenter som är liknande eller utfor liknande funktioner som de som visats i FIG. l har betecknats med samma hänvisningssiffror som i FIG. l men försedda med preñxet H1".

Liksom i systemet enligt FIG. 1 inmatas flis 20 i basningskärlet 121 där den utsätts for ånga som inmatas via ledningen 22. Kärlet 121 utmatar till doseraren 123 och sedan till ledningen 126, som företrädesvis utgörs av en Chip Tube som salufors av Andritz Inc.

Koklut inmatas typiskt i röret 126 via ledningen 55, som liknar ledningen 29 i FIG. 1.

Emedan kärlet 121 företrädesvis utgörs av ett DlAMONDßACKüå-basningskärl enligt US-patentet 5,000,083, behövs ingen tryckavskiljningsanordning 24 eller trycksatt basningskärl 25 som i FIG. 1 i detta system enligt tidigare teknik. Såsom visats i US- patentet 5,476,572 används en högtryckssuspensionspump 51 som matas av ledningen S0 for att transportera flisen till mataren 27 via ledningen 52, i stället for att utmata suspensionen av flis och lut direkt till mataren 27. Pumpen 51 utgörs företrädesvis av en Hidrostal-pump från Wemco eller en liknande pump från Lawrence Company. Flisen fors via pumpen 51 till kokaren ll medelst mataren 27 på liknande sätt som beskrivits och visats i samband med FIG. 1. 10 20 25 30 530 999 12 Systemet enligt FIG. 2 behöver förutom pumpen 51 inte pumpen 31 i FIG. 1 för att föra suspensionen till mataren 27. Pumpen 51 ger den drivkraft som behövs för att föra luten genom mataren 27, ledningen 30, sandavskiljaren 37, filtret 39 och ledningen 129 till nivåbehållaren 53 för lut.

Nivåbehållarens 53 funktion beskrivs i US-patentet 5,622,598. Behållaren 53 säkerställer en tillräcklig tillförsel av lut till pumpens 51 inlopp, via ledningen 54. Behållaren kan även tillföra lut till röret 126 via ledningen 55. Lutbehållaren 53 gör det även möjligt för operatören att förändra lutnivån i matarsystemet så att lutnivån, om så önskas, kan höjas till doserarens 123 eller till och med till bingens 121 nivå. Denna möjlighet beskrivs även i US-patentet 5,635,025.

FIG. 3 visar en föredragen utföringsforrn av ett matarsystem 210 som ytterligare förenklar de i FIG. 1 och 2 visade matarsystemen enligt tidigare teknik. I den föredragna utföringsfonnen som visas i FIG. 3 har högtrycksmataren, komponenten 27 i FIG. 1 och 2, eliminerats. I stället för att mata flis till mataren 27 med hjälp av tyngdkraften i schaktet 26 i FIG. 1 eller via pumpen 52 i FIG. 2 används åtminstone en, företrädesvis två högtryckssuspensionspumpar 251, 251' för att transportera suspension till kokarens ll inlopp. De komponenter i FIG. 3 som är väsentligen identiska med de som visats i FIG. 1 och 2 har betecknats med samma hänvisningssiffror. De komponenter som är liknande eller utför liknande funktioner som de som visats i FIG. 1 och 2 har betecknats med samma hänvisningssiffror som i FIG. l och 2 men försedda med prefixet "2".

Liksom i processen enligt FIG. l och 2 inmatas flisen 20 i basningskärlet 221. Flisen inmatas företrädesvis medelst en tätad horisontell transportör såsom visas i US-patentet 5,766,418. Basningskärlet 221 är företrädesvis ett DIAMONDBACKQl-basningskärl enligt US-patentet 5,000,083, som tillförs ånga via en eller flera ledningar 22.

Basningskärlet 221 är typiskt försett med konventionella övervaknings- och regleringsanordningar samt en tryckavlastningsventil (visas inte). Kärlet 221 utmatar basad flis till doseraren 223 som såsom ovan beskrivits kan utgöras av anordning av rotortyp med fickor, såsom en Chip Meter, eller en anordning av skruvtyp. 10 15 20 25 30 5312! 999 l en utföringsforrn utmatar doseraren 223 direkt till ledningen eller schaktet 226. l en alternativ utföringsform kan en tryckavskiljningsanordning, såsom en avskiljningsanordning av rotortyp med fickor, som visas med prickade linjer vid 224, t.ex. en konventionell Low-Pressure Feeder, vara anordnad mellan doseraren 223 och schaktet 226. Även om trycket i schaktet 226 även utan tryckavskiljningsanordningen 224 är väsentligen atmosfäriskt, kan trycket i schaktet 226 med en tryckavskiljningsanordning 224 ligga mellan 0,007 - 3,5 bar (1 och 50 psig), men är företrädesvis 0,3 - 1,7 bar (5 - 25 psig) och helst 0,7 - 1,4 bar (10 - 20 psig). Koklut tillsätts såsom ovan beskrivits i schaktet 226 (se ledningen 226' i FIG. 3) så att en suspension av flis och lut bildas i schaktet 226 med en detekterbar nivå (inte visad). Suspensionen i schaktet 226 utmatas via ett krökt utlopp 250 till pumpens 251 inlopp. Inmatningen av suspension i pumpens 251 inlopp utökas typiskt genom ett lutflöde från behållaren 253 via ledningen 254 såsom beskrivits i US-patentet 5,622,598.

Pumpen 251 utgörs företrädesvis av en högtryckssuspensionspump av centrifugaltyp med spiralskruv, såsom en "Hidrostal"-pump från Wemco, Salt Lake City, Utah. Pumpen kan alternativt utgöras av en suspensionspump från Lawrence Company, Lawrence, Massachusetts. Trycket vid pumpens 251 inlopp kan variera från atmosfariskt tryck till 50 psig beroende på om en tryckavskiljningsanordning 224 används eller inte. l den föredragna utíöringsforrnen som visas i FIG. 3 utmatar pumpen 251 till pumpens 251' inlopp. Pumpen 251' är företrädesvis av samma typ som pumpen 251 med samma eller ett högre tryckvärde. Om två pumpar används är trycket som alstras i pumpens 251' utlopp typiskt 150 - 400 psig (dvs. 345 - 920 fot vattenpelare) men företrädesvis ca 200 - 300 psig (460 - 690 fot). Om det är nödvändigt kan lutmängden i suspensionen utökas med lut från behållaren 253 via ledningen 56 och vätskepumpen 57. Även om utföringsforrnen som visas i FIG. 3 innehåller två pumpar, kan alternativt en enda eller tre eller flera pumpar i serie eller parallellt användas. I så fall är utloppstrycket från denna ena pump eller från den sista pumpen företrädesvis detsamma som utloppstrycket från pumpen 251' ovan. 10 15 20 25 30 530 999 Den trycksatta, typiskt uppvärmda, suspensionen utmatas från pumpen 251' till ledningen 234. Ledningen 234 för suspensionen till den kontinuerliga kokarens 11 inlopp. Överloppslut i suspensionen avdras via silen 12 på konventionellt sätt. Överloppsvätskan återförs till matarsystemet 210 via ledningen 235, företrädesvis till lutbehållaren 253 för att användas för suspendering i ledningen 250 via ledningen 254. Luten i ledningen 235 kan föras genom en sandavskiljare 237 om så önskas. Denna sandavskiljare kan vara konstruerad för trycksatt eller trycklös drift beroende på det önskade drifissättet.

Till skillnad från systemen enligt den äldre tekniken som utnyttjar en High-Pressure Feeder (27 i FIG. 1 och 2) som använder trycket hos luten som återförs via ledningen 35 som en väsentlig del av metoden att föra flisen från High-Pressure Feeder till kokaren ll vätskeburen, är det inte väsentligt för utförandet med pumpar att den trycksatta âtercirkulationsvätskan 235 återförs till pumpamas 251, 251' inlopp. Tryckenergin i flödet i ledningen 235 kan användas var som helst i fabriken där den behövs. I en föredragen uttöringsform utnyttjar man emellertid trycket i ledningen 235 för att minimera pumpamas 251 och 251' energibehov så långt det är möjligt.

Hur trycket i återföringsledningen 235, typiskt ca 150 - 400 psig, utnyttjas beror på hur matarsystemet 210 fungerar. Om kärlet 226 arbetar trycklöst - vid väsentligen atmosfariskt tryck - måste den trycksatta luten som återförs i ledningen 235 återföras till ett väsentligen atmosfäriskt tryck innan den inmatas i ledningen 250. Ett sätt att göra detta är att använda en tryckregleringsventil 58 och en tryckmätare 59 i ledningen 235. Öppningen i ventilen 58 regleras så att ett förutbestämt tryck råder i ledningen 235 nedströms om ventilen 58. Lutbehållaren 253 måste dessutom vara konstruerad så att det fungerar som ett avspänningskärl så att den varma trycksatta luten i ledningen 235 snabbt törångas för att bilda en ångkälla i kärlet 253. Ångan kan bl.a. användas i kärlet 221 via ledningen 60. I en föredragen utföringsform används den trycksatta luten i ledningen 235 emellertid för att utöka flödet från pumpen 251', t.ex. via ledningen 61 och pumpen 62.

Trycket i ledningen 235 kan även användas för att utöka flödet mellan pumparna 251 och 251' i ledningen 252 via ledningen 63, med eller utan pumpen 64 (en backventil kan i 10 15 20 25 30 53Ü 999 15 vissa fall användas i stället för pumparna 62, 64 eller dessutom). Genom att återanvända en del trycket i ledningen 235 kan pumparnas 251 och 251' energibehov minskas.

Värmet hos luten i ledningen 235 kan även bringas i värmeväxlingskontakt med en eller flera andra vätskor i massafabriken som behöver uppvärrnas.

Pumpamas 251 och 251' tryckgenererings- och transportfunktion kan i stället åstadkommas med hjälp av en konventionell strålpump, t.ex. en strålpump från Fox Valve Development Corporation. Alternativt kan pumparna 251, 251' användas tillsammans med en strålpump för att öka trycket i pumparnas inlopp eller utlopp. En strålpump kan även användas som ett medel för inmatning av vätska i flisen. En strålpump kan t.ex. vara anordnad i utloppet av eller under kärlet 226 och vätska först inmatas i flisen medelst denna strålpump. Strålpumpen kan innefatta en öppning av venturityp i en eller flera av ledningarna 250, 252 och 234 i vilken en trycksatt vätskeström inmatas. Den trycksatta vätskan kan erhållas från vilken som helst disponibel källa, men tas företrädesvis från ledningen 235 uppströms om ventilen 58. En som exempel anförd strålpump visas schematiskt vid 70 i FIG. 3.

Pumparna 251 och 251' behöver inte vara centrifugalpumpar utan kan bestå av vilken som helst annan typ av suspensionsmatningsamordning som kan åstadkomma direkt trycksättning och överföring av en suspension av flis och lut från kärlets 226 utlopp till kokarens ll inlopp. En slampump som typiskt används i gruvindustrin kan t.ex. användas, exempelvis en slampump av dubbelkolvstyp såsom KOS-pumpen som saluförs av Putzmeister eller någon liknande konventionell pumpningsanordning.

En av High-Pressure Feederns 27 uppgifter i FIG. 1 och 2 är att fungera som en avstängningsventil för att förhindra att trycket försvinner i utrustningen och FIG. l, matarkomponenterna skulle krångla eller strejka. I matarsystemet med pumpar finns det transportledningarna, t.ex. ledningarna 34 och 35 i om någon av alternativa medel för att förhindra förlust av trycket på grund av uppstådda fel eller funktionsbrister. FIG. 3 visar t.ex. en envägs- (back-) ventil 65 i ledningen 234 för att förhindra att ett trycksatt flöde strömmar tillbaka till pumpen 251 eller 25l'. 10 20 25 30 530 599 16 Konventionella automatiska (tex. solenoidstyrda) avskiljningsventiler 66 och 67 är dessutom anordnade i respektive ledningar 234 och 235 för att avskilja de trycksatta ledningarna 234, 235 från resten av matarsystemet 210. I ett föredraget funktionsalternativ är en konventionell tryckströmställare 68 anordnad nedströms om pumpen 251' i ledningen 234. Strömställarens 68 uppgift är att övervaka trycket i ledningen 234 så att det konventionella styrorganet 69 automatiskt isolerar kokaren 11 från matarsystemet 210 genom att stänga ventilerna 66 och 67 om trycket avviker från ett förutbestämt värde. Ventilema kan även vara anordnade att automatiskt stänga då en flödesriktningsdetektor avkänner en omkastning av flödesriktningen i ledningen 234. Även om de ovan beskrivna anordningarna 65 - 69 för förhindrande av tryckavlastning föredras, kan andra arrangemang av ventiler, detektorer, indikatorer, alarm eller liknande användas ifall de kan tillräckligt förhindra väsentlig sänkning av trycket i kokaren 1 1. Även om systemet 210 företrädesvis används tillsammans med en kontinuerlig kokare 11 kan det även användas tillsammans med andra vertikala behandlingskärl med ett högre än atmosfäriskt tryck (typiskt ett tryck av minst ca 10 bar övertryck) med ett övre inlopp, såsom ett impregneringskärl eller en satskokare.

FIG. 4 visar en ytterligare utföringsform där flistransportskonceptet med pumpar har utvidgats från matningssystemet för en kokare till matning från en massafabriks vedgård.

FIG. 4 visar ett system 510 för matning av finfördelat cellulosahaltigt material till en massatillverkningsprocess. Systemet består av ett delsystem 410 för inmatning av flis från vedgården i systemet 510 och ett delsystem 310 för behandling och matning av flis till kokaren ll. Delsystemet 310 är väsentligen identiskt med systemet 210 som visats i FIG. 3.

De komponenter i FIG. 4 som är väsentligen identiska med de som visats i FIG. 1 - 3 har betecknats med samma hänvisningssiffror. De komponenter som är liknande eller utför liknande funktioner som de som visats i FIG. I - 3 har betecknats med samma hänvisningssiffror som i FIG. 1 men försedda med prefixet "3". 10 15 20 25 30 530 999 17 Vedgården i konventionella massafabriker kan tillföras ved av olika form såsom ovan beskrivits. Veden eller annat cellulosahaltigt ñberrnaterial omvandlas typiskt till flis och lagras i öppna flishögar eller flislagringssilon. I FIG. 4 visas ett flislörråd bestående av en flishög 80. 1 en föredragen utföringsforrn transporteras flisen från högen 80 eller något annat förråd med konventionella medel, t.ex. en transportör eller en frontlastare (inte visad) och inmatas 20 i kärlet 81. Detta kärl kan utgöras av ett DIAMONDBACK®-kärl eller ett konventionellt lagringskärl. Kärlet 81 kan arbeta vid ett högre än atmosfariskt tryck, t.ex. 0,1 - 5 bar. Om kärlet arbetar vid ett högre än atrnosfiriskt tryck kan en tryckavskiljningsanordning (inte visad) av något slag vara anordnad vid kärlets inlopp för att förhindra avlastning av trycket. Anordningen kan utgöras av en avskíljningsanordning av stjärntyp, såsom en Low-Pressure Feeder eller Air-Lock Feeder som saluförs av Andritz Inc eller en matare av skruvtyp med tätningsförmåga såsom beskrivits i US- patentet 5,766,418.

Vätska, t.ex. farskvatten, ånga, vätska innehållande kokkemikalier inmatas i kärlet 81 via en eller flera ledningar 82 för att bilda en suspension av vätska och flis och åstadkomma en detekterbar vätskenivå i kärlet 81. Anordningar för övervakning och reglering av vätskenivån och flisnivån i kärlet 81 kan vara anordnade. Vätskan kan utgöras av en uppvärmd vätska, t.ex. varmvatten eller ånga med en temperatur av 50 - l0O°C. Om kärlet 81 är ett trycksatt kärl kan vätsketemperaturer av över l00°C användas. Vätskan innehåller företrädesvis men inte nödvändigtvis åtminstone någon aktiv kokkemikalie, t.ex. natriumhydroxid (NaOH), natriumsulñd (NazS), polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat eller ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa.

Från kärlet 81 utströmmar suspensionen till suspensionspumpens 85 inlopp via ledningen 84. Utströmningen från kärlet 81 kan effektiveras med hjälp av en utmatningsanordning ss (iisnnadligen icke nödvändigt om en oiAMoNoßAciå-unopp används).

Suspensionsflödet i ledningen 84 kan även effektiveras genom tillförsel av vätska via ledningen 82'. Ledningen 82' kan vara den enda medlet för tillförsel av vätska så att en vätskenivå finns i ledningen 84 och inte i kärlet 81. Pumpen 85 kan utgöras av en suspensionspump av ovan beskrivet slag. t.ex. en Wemco- eller Lawrence-pump eller 10 15 20 25 30 5301 999 liknande eller en suspensionstransportanordning av annat slag. Trots att endast en enda pump 85 visas, kan flera än en pump eller liknande anordning användas för att transportera suspensionen via ledningen 86 till kärlet 321. Suspensionstransporten via ledningen 86 kan innehålla ett eller flera lagrings- eller utjämningsbehållare (inte visade).

De en eller flera pumparna 85 innehåller åtminstone en anordning med avgasningsfunktion så att icke önskvärd luft eller gas kan avlägsnas från suspensionen.

Suspensionen som utmatas från pumpen 85 förs via ledningen 86 till delsystemet 810.

Delsystemet 810 kan vara beläget invid delsystemet 710, t.ex. på ett avstånd av ca 10 meter (ca 30 fot) från delsystemet 710, eller på betydande avstånd från delsystemet 710, t.ex. ca 800 m (en halv mile) eller mera, beroende på massafabrikens layout. Ledningen 86 är därför ritad delvis med streckacle linjer för att antyda ett icke närmare bestämt avstånd mellan delsystemen 710 och 810.

Trycket i ledningen 86 är beroende av antalet ptunpar och andra transportanordningar som används och hur högt och hur långt suspensionen skall transporteras. Trycket i ledningen 86 kan variera från ca 5 psig till över 500 psig.

Under transporten kan flisen även utsättas för en behandling av något slag, tex. avluftning eller impregnering med en väska, företrädesvis en vätska innehållande kemikalier såsom de som ovan beskrivits. Suspensionen kan även utsättas för åtminstone en tryckvariation under transporten, såsom att trycket förändras från ett första tryck till ett andra, högre tryck och sedan till ett tredje tryck som är lägre än det andra trycket. Såsom beskrivits i US-patenten 4,057,46l och 4,743,338 förbättrar tryckvariationen i en suspension av flis och lut impregneringen av flisen med denna lut. Tryckpulsationerna kan åstadkommas genom att variera utloppstryeket i en serie av transportanordningar eller genom reglerad tryckavlastning i suspensionen mellan pumpningarna.

Suspensionen i ledningen 86 inmatas i kärlets 321 inlopp. Även om kärlet som visats är ett behandlingskärl, dvs. ett basningskärl, kan det även vara ett lagringskärl, ett impregneringskärl eller till och med en kokare. Emedan transporten i ledningen 86 typiskt kräver överloppsvätska åtminstone i någon mån, som inte behövs under behandlingen 10 20 25 30 5311) 599 eller lagringen, kan en urvattningsanordning av något slag vara anordnad mellan transportanordningen och behandlingskärlet. En föredragen urvattningsanordning utgörs av en Top Separator som saluförs av Andritz Inc. Denna Top Separator kan vara av standardtyp eller en "omvänd" Top Separator. Anordningen kan vara en yttre separat enhet eller en som är monterad direkt på behandlingskärlet såsom visats. Vätskan som avlägsnas från suspensionen medelst urvattningsanordningen 87 âtertörs till kärlet 81 eller till pumpens eller pumparnas 85 inlopp via ledningen 88 för att tjäna som suspensionsvätska för flisen. Vätskan som avlägsnas via anordningen 87 kan även användas någon annanstans där den behövs i massafabriken. Vätskan i ledningen 88 kan uppvärmas eller avkylas enligt önskan i en värmeväxlare 90 och kan trycksättas genom att använda en eller flera konventionella vätskepumpar av centrifugaltyp 89. Vätskan i ledningen 88 kan inmatas i kärlet 81 via ledningen 82 och i ledningen 84 via ledningen 82'.

Behandlingskärlet 321 som visats är ett basningskärl liknande kärlet 221 som visats i FIG. 3, t.ex. ett DIAMONDBACK®-basningskärl. Matarsystemet 310 är för övrigt likadant som systemet 210 i FIG. 3. Flismatningssystemet 410 matar t.ex. matarsystemet 310 som matar kokaren ll. Observera att delsystemet 310 i FIG. 4 är ett delsystem i totalsystemet som matar flis från flishögen 80 till kokaren 11. Systemet kan innehålla ett eller flera delsystem 310 för matning till kokaren 11.

FIG. 5 visar ett system 610, som är en utvidgning av systemet 510 visat i FIG. 4.

Systemet 610 är en kombination av tre delsystem 710, 810 och 910. Delsystemet 710 är likadant som systemet 410 i FIG. 4. Komponenter som är väsentligen likadana som de som finns i FIG. 1 - 4 har betecknats med samma hänvisningssiffror.

Vedflis 20 eller annat finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial från flishögen 80 imnatas med eller utan tryckavskiljning i kärlet 81. Flisen i kärlet 81 kan behandlas med en gas, såsom ånga eller svavelväte eller en vätska, såsom vatten eller en vätska innehållande kokkemikalier, som inmatas via en eller flera ledningar 82. Kärlet 81 kan vara av valbar typ, men är företrädesvis en DIAMONDBACK®-binge som ovan beskrivits. Den behandlade flisen utmatas från kärlet 81 till ledningen 82. Även om en 10 15 20 25 30 5313 999 20 utmatningsanordning av valbar typ kan användas, sker utmatningen av flis från kärlet 81 företrädesvis utan hjälp av mekanisk omröring eller vibration såsom är karakteristiskt för DlAMONDßACKdg-flisbingar. Ledningen 84 kan vara ett rör eller schakt av valbar typ, men är företrädesvis en krökt Chip Tube enligt beskrivningen ovan.

Ledningen 84 inmatar flisen i suspensionspumpens 85 inlopp, som kan vara av den typ som levereras av Wemco eller Lawrence som beskrivits ovan. Suspenderingsvätska inmatas typiskt först i flisen i ledningen 84, t.ex. genom att använda ledningen 82', för att bilda en vätskenivå i kärlet 81 eller ledningen 84. Vätskan som inmatas via ledningen 82' kan bestå av vatten eller vätska innehållande behandlingskemikalier såsom kraftlut med eller utan styrke- eller utbytesförbättrande tillsatsmedel. Ersättningslut, t.ex. lut innehållande dessa kemikalier tillsätts typiskt via ledningen 782.

Suspensionen i ledningen 86 inmatas i delsystemet 810 via lutavskiljningsanorclningen 887, som till sin funktion är likadan som anordningen 87 visad i FIG. 4. Vätskan som avskiljs i avskiljaren 887 kan återföras till delsystemet 710 via ledningen 88 eller föras bort via ledningen 888 för att användas någon annanstans i massafabriken. Om den återförs till delsystemet 710 via ledningen 88 kan luten utökas med tillsatsvätska eller - kemikalie via ledningen 788, uppvärmas medelst den indirekta värmeväxlaren 90 via ledningen 790 och trycksättas medelst pumpen 89 innan den återinmatas i kärlet 8l via ledningen 84 eller i ledningen 84 via ledningen 822 Delsystemet 710 kan även innehålla en lutlagringsbehållare liknade den i FIG. 4 visade behållaren 353. Genom att använda värmeväxlaren 90 och kemikalietillförseln 782 eller 788 kan materialsuspensionen som överförs från delsystemet 710 till delsystemet 810 via ledningen 86 uppvärmas till en önskad temperatur medan det behandlas med kemikalier. Om suspensionen i ledningen 86 t.ex. uppvärms till ca 90°C eller över i närvaro av alkali eller sulfid sker en förbehandling av denna medan den uppehåller sig i ledningen 86 innan suspensionen inmatas i delsystemet 810. Lägre temperaturer och andra kemikalier kan självfallet även användas i ledningen 86.

Flisen som hålls kvar av avskiljaren 887 förs till kärlet 821. Kärlet 821 kan vara likadant som kärlet 81, men är íöreträdesvis ett högt cylindriskt kärl, t.ex. 10 - 50 fot högt, i vilket 10 15 20 25 5301 999 21 en vätskenivå 823 upprätthålls. Ett gasutrymme 824 kan upprätthållas ovanför vätskenivån 823. Kärlet 821 kan hållas vid ett atmosfåriskt tryck eller ett högre än atmosfariskt tryck, t.ex. 0,2 - 10 bar övertryck (t.ex. ca 5 bar) beroende på behandlingen som utförs i kärlet 821. Temperaturen i kärlet 821 kan variera från 50°C till 300°C, men är typiskt ca 50 - l50°C. Vätska kan inmatas i kärlet 821 via en eller flera ledningar 822 eller 860. Vätskan kan innehålla kokkemikalier eller tillsatsmedel såsom ovan beskrivits.

Dessa kokkemikalier eller tillsatsmedel kan vara desamma som de som inrnatats i delsystemet 710 eller kan vara olika. Kraftkoklut med en hög sulñdjonhalt eller sulfiditet kan t.ex. inmatas i delsystemet 710 och en kraftkokkemikalie med en lägre sulñdjonhalt eller sulfiditet kan inmatas i flisen i delsystemet 810. l ett annat exempel kan ett tillsatsmedel av polysulfidtyp inmatas i flisen i delsystemet 710 och ett tillsatsmedel av antrakinontyp inmatas i delsystemet 810.

Trycket i kärlet 821 kan övervakas och regleras via tryckmätaren och -regulatorn 825. Ett för högt tryck kan avlastas via ledningen 826, t.ex. till ett konventionellt behandlingssystem för icke-kondenserbara gaser eller till kärlet 81 för förbehandling.

Tryckregulatorn 825 kan dessutom användas för att reglera trycket i kärlet 821 för variering av trycket för att åstadkomma tryckpulseringsimpregnering såsom beskrivs i US-patenten 4,057,461 och 4,743,338.

Suspensionen utmatas från kärlet 821 till ledningen 850. Denna utmatning kan åstadkommas utan omröring eller vibration i en DlAMONDBACK®-tlisbinge eller på konventionellt sätt med omröring eller vibration. Ledningen 850 inmatar suspensionen i pumpens 851 inlopp, som kan vara likadan som pumpen 85, men typiskt har ett högre tryckvärde. Tillsatsvätska kan inmatas i ledningen 850 via ledningen 854 för att främja matningen av suspension till pumpen 851. Suspensionen som utströmmar från pumpen 851 förs till delsystemet 910 via ledningen 886.

Suspensionen i ledningen 886 inmatas i delsystemet 910 genom att använda lutavskiljningsanordningen 987. Avskiljare 987 är likadan som anordningama 887 och 87 (i FIG. 4). Vätskan som avlägsnas från avskiljaren 987 kan återföras till delsystemet 810 via ledningen 911 eller föras bort via ledningen 988 för att användas någon annanstans i 10 15 20 25 30 530 999 22 massafabriken. Om den återförs till delsystemet 810 via ledningen 911 kan luten utökas med tillsatsvätska eller -kemikalie via ledningen 912, uppvärmas medelst den indirekta vänneväxlaren 890 via ledningen 891 och trycksättas medelst pumpen 889 innan den återinmatas i kärlet 821 via ledningen 822 eller 860 eller i ledningen 850 via ledningen 854. Luten i ledningen 911 kan även inmatas i delsystemet 710, t.ex. via en gemensam förbindelse med ledningen 88 eller 82. Delsystemet 810 kan även innehålla en lutlagringsbehållare liknande den i FIG. 4 visade behållaren 353. Genom att använda värrneväxlaren 890 och kemikalietillfclrseln 912 kan materialsuspensionen som överförs från delsystemet 810 till delsystemet 910 via ledningen 886 uppvärmas till en önskad temperatur medan den behandlas med kemikalier. Om suspensionen i ledningen 886 t.ex. uppvärms till ca 90°C eller över i närvaro av alkali eller sulfid, sker en förbehandling av denna medan den uppehåller sig i ledningen 886 innan suspensionen inmatas i delsystemet 910. Lägre temperaturer och andra kemikalier kan självfallet även användas i ledningen 886.

F lisen som hålls kvar av avskiljaren 987 förs till kärlet 921, som kan vara likadant som kärlet 81 eller ett högt kärl liknande kärlet 821 eller ett kärl liknande kärlet 321 i FIG. 4.

Kärlet 921 kan hållas vid ett atmostäriskt tryck eller ett högre än atmosfariskt tryck (t.ex. 0,2 - 10 bar övertryck, företrädesvis 0,5 - 5 bar övertryck) beroende på behandlingen som utförs i kärlet 921. Temperaturen i kärlet 921 kan variera från 50°C till 300°C, men är typiskt ca 50 - 150°C, företrädesvis ca 80 - 120°C. Vätska kan inmatas i kärlet 921 via en eller flera ledningar 922 eller 960. Den inmatade vätskan kan innehålla kokkemikalier eller tillsatsmedel såsom ovan beskrivits. Dessa kokkemikalier eller tillsatsmedel kan vara desamma som de som inmatats i delsystemen 710 eller 810 eller kan vara olika.

Kraftkoklut med en hög sulfidjonhalt eller sulfiditet kan t.ex. inmatas i delsystemet 810 och en kraftkokkemikalie med en lägre sulfidjonhalt eller sulfiditet kan inmatas i flisen i delsystemet 910. 1 ett annat exempel kan ett tillsatsmedel av polysulfidtyp inmatas i flisen i delsystemet 710 och ett tillsatsmedel av antrakinontyp inmatas i delsystemet 810 och kraftvitlut kan inmatas i flisen i delsystemet 910. Envar av dessa lutar kan avskiljas från varandra med hjälp av lutavskiljare 887 och 987. 10 20 25 30 5301 999 23 Suspensionen utmatas från kärlet 921 till ledningen 950. Denna utmatning kan åstadkommas utan omröring eller vibration genom att använda en utmatning som i en DlAMONDßACKlæ-flisbinge eller med omröring eller vibration såsom är konventionellt.

Ledningen 950 imnatar suspensionen i pumpens 951 inlopp, som kan vara likadan som pumparna 85 och 851, men typiskt har ett högre tryckvärde. Tillsatsvätska kan inmatas i ledningen 950 via ledningen 960 för att främja matningen av suspension till pumpen 951.

Suspensionen som utströmmar från pumpen 951 törs till vidare behandling via ledningen 886, t.ex. till en kokare (dvs. en kontinuerlig eller satsvis kokare) eller till vidare behandling i ett delsystem liknande delsystemen 810 eller 910 eller delsystemet 310 i FIG. 4. Behandlingen som utförs i delsystemen 710, 810 och 910 kan emellertid vara tillräcklig för att åstadkomma en väsentligen fullständigt kokad massasuspension i ledningen 950 så att ingen ytterligare kokning behöver utföras. Mässan i ledningen 950 kan föras direkt till tvättning och/eller blekning.

Såsom i delsystemen 310, 810 och 910 kan överloppslut återföras till delsystemet 910 via ledningen 913. Luten kan utökas med tillsatsvätska eller -kemikalie via ledningen 914, uppvärmas medelst den indirekta värmeväxlaren 990 via ledningen 991 och trycksättas medelst pumpen 989 innan den återinmatas i kärlet 921 via ledningen 922 eller i ledningen 950 via ledningen 960. Luten i ledningen 913 kan även inmatas i delsystemen 710 eller 810, t.ex. via en gemensam förbindelse med ledningen 88 eller 82 (inte visad) eller en gemensam förbindelse med ledningarna 911 eller 822 eller liknande ledningar.

Delsystemet 910 kan även innehålla en lutlagringsbehållare liknande den i FIG. 4 visade behållaren 353.

Genom att och kemikalietillförseln 914 kan använda vänneväxlaren 990 materialsuspensionen som överförs från delsystemet 910 till efterföljande delsystem eller kokaren via ledningen 986 uppvärmas till en önskad temperatur medan det behandlas med kemikalier. Om suspensionen i ledningen 986 t.ex. uppvärrns till ca 90°C eller över i närvaro av alkali eller sulfid, sker en förbehandling av denna medan den uppehåller sig i ledningen 986 innan suspensionen inmatas i den efterföljande behandlingsanordningen, t.ex. kokaren 11 i FIG. 1 och 2. Lägre temperaturer och andra kemikalier kan självfallet även användas i ledningen 986. 10 15 20 25 30 5310 999 24 Även om de indirekta vänneväxlarna 90, 890 och 990 kan matas från var sin värmekälla, t.ex. separata ång- eller varrnvattenkällor eller ett varmt utsläpp som normalt skulle ledas bort som avloppsvätska, kan värmeväxlarna 90, 890 och 990 även matas från en gemensam värmekälla 915. Värmekällan 915 kan t.ex. bestå av ett varmt utsläpp eller ånga (låg-, mellan- eller högtrycksånga) som kan inmatas i vänneväxlaren 990 och restvärmet kan föras till vänneväxlaren 890 via ledningen 992. Restvärmet från värmeväxlaren 890 kan föras till värmeväxlaren 90 via ledningen 892. Eventuellt återstående restvänne i ledningen 92 kan användas där det behövs i systemen 710, 810 eller 910 eller annanstans i fabriken eller ledas bort. Vätskan i ledningen 92 och det eventuella restvännet i denna kan inmatas i kärlen 81 eller 821 via ledningarna 82 eller 822 för att återvinna och återanvända så mycket som möjligt av den tillgängliga energin.

Genom att använda ett system 610 som visas i FIG. 5 kan ett motströmsflöde av behandlingsvätskor bildas mellan vart delsystem. Vätskan från en uppströmsbehandling kan t.ex. återföras till delsystemet 910 via ledningen 913; vätskan från delsystemet 910 kan återföras till delsystemet 810 via ledningen 911; och vätskan från delsysternet 810 kan återföras till delsystemet 710 via ledningen 88. En del av dessa vätskor eller alla kan dessutom avlägsnas via ledningama 888 och 988 och användas armanstans.

Kemikalietillsatsema vid 788, 912 och 914 består företrädesvis av natriumhydroxid, natriumsulfid; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa. Olika behandlingskemikalier kan tillsåttas vid 788, 912 och 914 så att olika behandlingar forsiggår i delarna 710, 810 och 910. Polysulfid kan tex. tillsättas vid 788, antrakinon vid 912 och chelaterande ämnen och enzymer vid 914. Ledningarna 788, 912 och 914 behöver inte vara anordnade på de ställen som visas i FIG. 5, utan kan vara anordnade på något annat lämpligt ställe som underlättar impregnering eller annan fórbehandling samtidigt med transporten. Ledningarna 788, 912 och 914 kan t.ex. vara förenade med ledningarna 790, 891 och 991 framför respektive värmeväxlare 90, 890 och 990. 10 20 25 30 530 599 25 FIG. 6 visar schematiskt en anordning för utförande av ett förfarande enligt uppfinningen.

Vid utnyttjande av systemet enligt FIG. 6 transporteras en suspension av finfördelat cellulösahaltigt fibermaterial (typiskt vid en konsistens av ca 5 - 20 %) i en massafabrik på något ställe av en fiberlinje, såsom från vedgården till en kokare med mellanliggande hjälppumpar anordnade i serie. Var pump är ansluten till en station (behandlingskärl) och en avskiljare för fast material och vätska är ansluten till var station (typiskt en konventionell avskiljare anordnad i övre ändan av stationen) för avskiljning av lutströmmar eller -cirkulationer. Impregnering eller annan förbehandling utförs samtidigt med transporten av materialet i cirkulationsledningama (dvs. från en pump till dess tillhörande station) och ledningama kan vara mycket långa (t.ex. mer än 90 m eller 100 yard, upp till ca 800 m eller en halv mile) för att underlätta förbehandling och impregnering. Värmeväxlare utnyttjas företrädesvis i återföringsledningarna och avgasning kan vara anordnad vid en, flera än en eller alla matarstationer. En strålpump (ejektor) kan användas i stället för ett avspänningskärl och/eller reglerventiler genom vilka luten avlägsnas och i vilka trycket reduceras. Trycksatt pulsering kan ske i systemet av pumpar och stationer, varvid pumparna trycksätter suspensionen till ett tryck av minst 5 bar (typiskt minst ca 10 bar). Flera olika behandlingskemikalier kan användas som företrädesvis tillsätts uppströms om pumparna, bl.a. natriumhydroxid, natriumsulfid; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa.

Flissuspensionen 1000 bildas på konventionellt sätt (vilket bl.a. inkluderar suspendering i het ånga) och en första, andra och tredje hjälppump 1001, 1002 och 1003 är kopplade i serie. Pumpama 1001 - 1003 är anslutna till respektive stationer (kärl) 1004, 1005 och 1006. En avskiljare för vätska och fast material är företrädesvis ansluten till var station 1004 - 1006. I utföringsformen som visas i FIG. 6 är avskiljarna anordnade i övre ändan av var station (behandlingskärl) 1004 - 1006, men avskiljarna kan vara belägna på något annat ställe t.ex. i nedre ändan.

Kemikalier tillsätts i suspensionen på flera olika ställen i systemet, såsom uppströms om var pump 1001 - 1003. Detta visas schematiskt som kemikalietillförsel vid 1010, 1011 och 1012 i FIG. 6. Samma eller andra kemikalier kan tillsättas vid 1010 - 1012. 10 20 25 30 536 995 26 Åtminstone en del av kemikalierna utgörs företrädesvis av natriumhydroxid, natriumsulfid; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa. I utföringsformen som visas i FIG. 6 innehåller kemikalietillsatsen 1012 vitlut med AQ (kärlet 1006 är t.ex. en kontinuerlig kokare).

I stället för att bilda cirkulationsledningar såsom visas i FIG. 5 åstadkoms cirkulation i den uppfinningsenliga utföringsfonnen enligt FIG. 6 så att den förorsakar ett pseudomotströmsflöde av det finfördelade cellulosahaltiga fibennaterialet och vätskan. Även om FIG. 6 visar tre stationer, är antalet stationer fritt valbart. I utföringsformen enligt FIG. 6 används vätskan som avlägsnas från avskiljaren 1007 i ledningen 1013 annanstans i fabriken eller behandlas för att återanvändas. Vätskan som avlägsnas från avskiljaren 1008 törs i ledningen 1014 till ett ställe uppströms om pumpen 1001 (den avleds t.ex. medelst ventilen 1015 till suspenderingsstationen 1000 eller till pumpens 1001 inlopp) medan vätskan som avskiljs av den tredje avskiljaren 1009 cirkuleras i ledningen 1016 till ett ställe uppströms om pumpen 1002, t.ex. avledd medelst ventilen 1017 till den första stationen 1004 och/eller till ett ställe strax uppströms om pumpen 1002. Färsklut från källan 1012 tillsätts i nedre ändan av kärlet 1005 eller i pumpens 1003 inlopp. anordnade i Konventionella indirekta 1018, 1019 kan vara återföringsledningama 1014, 1016 för att förändra vätskans temperatur i dessa med minst värmeväxlare 5°C. I utföringsformen som visas uppvärms luten, men i vissa fall kan vätskan kylas i stället för att värmas. En indirekt värmeväxlare 1020 kan även vara ansluten till kernikalietillförseln 1012.

Lut kan föras från den tredje stationen 1006 (som kan utgöras av en kokare -- t.ex. svartlut) genom en konventionell strålpump (ej ektor) 1022 i stället för ett avspänningskärl och/eller en reglerventil. Var pump 1001 - 1003 trycksätter företrädesvis suspensionen till ett tryck av minst 5 bar (typiskt minst ca 10 bar). 10 5313 599 27 Avgasning kan även vara anordnad att ske i en, i flera än en eller i alla stationerna 1004.

Detta visas schematiskt genom gasavlägsningsledningarna 1023 - 1025 i FIG. 6.

Avgasningen åstadkoms genom att använda konventionell avgasningsutrustning ansluten till avskiljaren 1007 - 1009, inloppsledningen eller liknande.

Uppfinningen avser i sin vidaste omfattning forfarande for transport och behandling i flera steg av finfórdelat cellulosahaltigt fibermaterial med ekonomisk återvinning och återanvändning av energi, bl.a. värrneenergi.

Claims (11)

10 15 20 25 30 530 999 28 PATENTKRAV

1. ~ 1._ Förfarande för behandling av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial vid kokning av pappersmassa genom att använda âtrniristone en första och en andra seriekoppladpump och åtminstone ett tillhörande första respektive andra seriekopplat behandlingskärl, varvid kärlen vart och ett är försett med en avskiljare av fast material och vätska, innefattande följ ande steg: (a) en suspension av fmfördelat cellulosahaltigt fibermaterial pumpas genom att använda de seriekopplade pumparna; (b) vätska avskiljs och avlägsnas suspensionen vid varje kärl för att väsentligen åtskilja lutcirkulationer och flöden och för att återcirkulera avlägsnad vätska från åtminstone ett av kärlen till ett ställe uppströms om en av pumparna; (c) behandlingskemikalier tillsätts i suspensionen uppströms om åtminstone en av pumparna så att materialet törbehandlas medan det förs från denna pump till dess tillhörande kärl; och (d) vätska som avlägsnats från den andra kärlet cirkuleras till ett ställe uppströms om den första pumpen.

2. Förfarande enligt patentkravet l, innefattande att man använder åtminstone en första, andra och tredje pump och kärl, och innefattande ett ytterligare steg (e) där vätska som avlägsnats från den tredje kärlet cirkuleras till ett ställe uppströms om den andra pumpen, varvid det tredje kärlet är en kokare.

3. Förfarande enligt patentkravet 2, innefattande ett ytterligare steg där den avlägsnade vätskan under utförande av åtminstone ett av stegen (d) och (e) törs genom en värmeväxlare för att förändra dess temperatur med minst ca 5°C.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3, innefattande av att steget (c) utförs genom ~ att tillsätta en annan kemikalie eller kombination av kemikalier uppströms om var pump så att en väsentligt annan behandling av materialet i suspensionen sker under transporten av suspensionen från var pump till dess tillhörande kärl; och att steget (a) utförs för att trycksätta suspensionen till ett tryck av minst 5 bar. 10 15 20 25 30 EQÜ 995 29

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid behandlingskemikaliema utgörs av åtininstone någon kemikalie som valts ur en grupp väsentligen bestående av natriumhydroxid, natriumsulfid; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa.

6. Förfarande för behandling av finfördelat cellulosahaltigt fibennaterial vid framställning av pappersmassa genom att använda åtminstone en första, andra och tredje seriekopplad pump och åtminstone ett tillhörande första, andra och respektive tredje seriekopplat behandlingskärl, varvid kärlen vart och ett är försett med en avskiljare av fast material och vätska, innefattande följande steg: (a) en suspension av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial pumpas genom att använda de seriekopplade pumparna; (b) vätska avskiljs och avlägsnas ur suspensionen vid varje kärl för att väsentligen åtskilja lutcirkulationer och flöden och för att återcirkulera avlägsnad vätska från åtminstone ett av kärlen till ett ställe uppströms om en av pumparna; (c) kemikalier tillsätts i suspensionen uppströms om varje pump, varvid kemikalierna utgörs av åtminstone någon kemikalie som valts ur en grupp väsentligen bestående av natriurnhydroxid, natriurnsulfid; polysulfid, antrakinon eller deras motsvarigheter eller derivat; ytaktiva medel, enzymer eller chelaterande ämnen; eller kombinationer av dessa; så att materialet förbehandlas medan det förs från respektive pump till tillhörande kärl; (d) vätska som avlägsnats från det tredje kärlet cirkuleras till ett ställe uppströms om den andra pumpen; och (e) vätska som avlägsnats från det andra kärlet cirkuleras till ett ställe uppströms om den första pumpen, varvid det tredje behandlingskärlet är en kokare.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, innefattande det ytterligare steget att suspensionen avgasas vid åtminstone ett av kärlen.

8. Förfarande enligt något av patentkraven 6 - 7, innefattande ett ytterligare steg där den avlägsnade vätskan under utförande av åtminstone ett av stegen (d) och (e) förs genom en värmeväxlare för att förändra dess temperatur med minst ca 5°C. 10 530 999 30

9. Förfarande enligt något av patentkraven 6-8, innefattande att steget (c) utförs genom att tillsätta en annan kemikalie eller kombination av kemikalier uppströms om var pump så att en väsentligt annan behandling av materialet i suspensionen sker under transporten av suspensionen från respektive pump till dess tillhörande kärl.

10. F örfarande enligt något av patentkraven 6-9, innefattande att steget (a) utförs för att trycksätta suspensionen till ett tryck av minst 5 bar.

11. ll. Förfarande enligt något av patentkraven 6-10, innefattande ett ytterligare steg där vätska törs från åtminstone ett av kärlen medelst en ejektor i stället för ett avspänningskärl eller en regleringsventil.