SE534400C2 - Förfarande och anordning för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande och anordning för förbättring av en tvätt efteravslutat kok i en kontinuerlig kokare (1) för framställning av cellulosamassa. Enligt uppfinningen utsätts den mjukgjorda flisen för en radiellt riktadförträngningstvätt efter det att den passerat den roterande bottenskrapan (36)och vilken förträngningstvätt är etablerad i flödet av kokt mjukgjord flis genomutloppsstudsen (10) innan den mjukgjorda flisen defibreras genom tryckfallet över bläsventilen som är anordnad efter kokaren. Figur (4) 0915_txt.doc

Description

15 20 25 30 534 400 2 Även i nya kokerier så designas dessa så att större delen av kokaren utnyttjas som kokzon, så att längre uppehållstid i koket erhålls vilket medger sänkning av koktemperaturen för etablering av den för delignifieringen nödvändiga H- faktorn. Längre uppehållstid och lägre koktemperatur är gynnsamt för massastyrka och utbyte, då cellulosan i mindre grad bryts ned, samt ger ett bättre kontrollerat kok.

Med större kokare med kapaciteter på över 4000 ton massa per dygn, så får dessa extremt stor diameter på över 12 meter i kokarbotten, vilket medför att det blir extremt svårt att etablera en god förträngning av den fria vätskan mellan den mjukgjorda flisen genom tillsättning och avdrag av tvätt- eller spädvätska via kokarväggen och centralrörs arrangemang.

Den konventionella tekniken att tillsätta tvätt- eller spädvätska via vertikala och horisontella dysor i väggen vid kokarens bottengavel medför ofta att det utbildas stråk eller en vätskefilm utmed kokarskalets innervågg ned mot utloppet. Dessa lågtempererade stråk med relativt sett kallare tvätt- eller spädvätska kan ofta detekteras på väggarna i överföringsledningarna till efterföljande lagringstorn eller tvättapparater, och i vissa fall hålls dessa kalla stråk intakta till inloppet på lagringstornet eller tvättapparaten.

I figur 1A visas en konventionell kokare av äldre typ där en motströms tvättzon W är etablerad i botten på kokaren upp till silen 9 för slutavdraget till återvinningen Rec. Här finns horisontella dysor NH i kokarens mantelyta samt vertikala dysor NV för tillsättning av späd- eller tvättvätska. Med en kokarcirkulation 11 så kan en radiell förträngning etableras som ger samma villkor över tvärsnittet. Ibland tillsättes även tvättvätska till denna cirkulation 11.

Efter det att massan lämnat kokaren sker en defibrering av den genom koket mjukgjorda flisen över blåsventilen 4. Genom denna defibrering så frilägges mer av lignin som låsts i de mjukgjorda flisbitarna, och en slutlig tvätt sker i en lämplig tvåttapparat, här visat som en tryckdiffusör 5.

Figur 1B visar i sak liknande system som i figur 1A, men där större delen av kokaren utnyttjas som kokzon och tvätten i kokarens botten reducerats påtagligt. Detta senare fall är ofta förekommande i överlastade kokare som byggts om till långt större produktionskapacitet än den ursprungligt avsedda.

Figur 1C visar ännu en variant av figur 1B, där man även tillsätter späd- och 10 15 20 25 30 534 400 3 tvättvätska via dysor NS på bottenskrapans armar. För att få en effektiv tvätt inom detta korta parti upp till silen 2 så krävs stora flöden av tvättvätska, vilket ger en mot flispelarrörelsen motriktad lyftkraft, vilket direkt motverkar syftet vid ökande produktion som kräver snabbare flispelarrörelse ned mot utloppet.

I figur 1D visas en känd tvätt i botten på kokaren där tvättvätska tillsättes via ett centralrör, anordnat direkt över bottenskrapan, och där förträngd kokvätska dras av från omgivande kokarvägg. Denna teknik motsvaras av exempelvis US3475271. En variant med flera förträngningssteg visas i US4213822. En nackdel här är att en stor del av kokarens bottenparti användes som kokartvätt.

I figur 1E visas en känd spädningsteknik i botten pà kokaren där spädvätska tillsättes kokarens botten, typiskt via dysor från en källa NH/Nv, och där massan avvattnas i en efterföljande avvattningsanordning 8 i utloppsledningen 12.

Denna teknik motsvaras av exempelvis SE204236. En nackdel här är spädningen ger en begränsad tvätt då det från avvattnaren erhållna filtratet återcirkuleras som spädvätska.

I US3807202 visas en variant pà tvätt av väldefibrerad massa i botten pà torn.

Här anordnas ett stationärt invändigt fördelningshus i utloppstudsen med en omgivande stationär sil. Tvättvätska tillsättes via det centrala fördelningshuset och förträngd vätska dras av via den omgivande silen. En nackdel här är silen och fördelningshuset är stationära och massan mäste passera genom en smal spalt därimellan. Silen blir då lätt pluggad av fibermaterial och tvätten tappar i effekt.

I vårt patent SE528571 (=WO2006101449) visas en annan lösning för att underlätta utmatnlngen från en impregneringskärl och vidare till en kokare.

Denna lösning innebär att man anordnar avdragssilari utloppsstudsen för att fä hjälp vid utmatningen, där silarna hjälper till att dra ned flisflödet ned i utloppstudsen. Denna lösning har visat sig fungera bra och ligger delvis till grund för aktuell uppfinning som tar denna lösning ett steg vidare och för en helt ny implementation i botten på kokaren för förbättrad förträngningstvätt. 10 15 20 25 30 534 400 Svftet med upnfinninqen Detta tryckfall som genereras över blåsventilen ger en defibreringseffekt på den kokta mjukgjorda flisen så att fibrerna i större grad frigöres och massan bättre kan tvättas i en efterföljande tvätt, företrädesvis en tryckdiffusör anordnad direkt efter kokaren.

I aktuell processposition innan blåsventilen vill man implementera en förträngningstvätt mellan de mjukgjorda flisbitarna så att den fria vätska mellan flisbitarna kan bytas ut från en fri vätska, typiskt förbrukad kokvätska/svartlut, med hög halt utlöst organiskt material, främst men inte uteslutande lignin, med renare vätska med lägre halt utlöst organiskt material.

Efter defibreringen i den utbytta renare vätskan så kan organiskt material som var bundet i den mjukgjorda flisen lättare gå i lösning och den totala tvätteffektiviteten från den efterföljande tvätten kan förbättras väsentligt.

Ett första syfte med uppfinningen är att erhålla en förbättrad förträngningstvätt av den kokta mjukgjorda flisen innan en defibrering av flisen över blåsventilen.

Ett andra syfte är att kunna installera denna förträngningstvätt i redan befintliga delar på kokeriets utrustning, så att inte fler apparater eller komponenter erfordras. Vid installation i nya kokerier kan förträngningstvätten erhållas till mycket låga tilläggskostnader.

Ett tredje syfte är att med en ombyggnation av befintlig utrustning kunna erbjuda en höjning av spädfaktorn i överlastade kokare, där man ökat produktionen över den ursprungliga design kapaciteten så pass mycket att spädfaktorn reducerats kraftigt och i vissa fall till och med utraderats.

Allmän fbeskrivninq av uppfinningen Det uppfinningsenliga förfarande för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare för framställning av cellulosamassa. Mjukgjord flis matas i förfarandet ut från kokarens bottengavel efter att ha passerat ett sista silparti i kokarens botten. Den mjukgjorda flisen matas ut under inverkan av en bottenskrapa anordnad i kokarens botten och via en till kokarens botten hinkformad utloppstuds till en till utloppstudsen ansluten utloppsledning. 10 15 20 25 30 534 400 5 Slutligen passerar den mjukgjorda flisen genom en blåsventil anordnad i utloppsledningen över vilken blåsventil ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras. Det utmärkande för det uppfinningsenliga förfarandet är att den mjukgjorda flisen utsätts för en radiellt riktad förträngningstvätt efter det att den passerat bottenskrapan och vilken förträngningstvätt är etablerad i flödet av kokt mjukgjord flis genom utloppsstudsen och företrädesvis även i flödet genom utloppsledningen innan den mjukgjorda flisen defibreras genom tryckfallet över blàsventilen.

Förträngningstvätten etableras företrädesvis mellan tvättdysor på bottenskrapans axel och silpartier i utloppstudsens väggar.

Förträngningstvätten kan företrädesvis även etableras mellan två motstàende väggar i utloppsledningen, där ena väggen har dysor för tillsättning av tvättvätska och den andra motsatta väggen har silytor för avdrag av vätska.

Förträngningstvätten i utloppsstudsen via tillsättningen av tvättvätska genom bottenskrapans axel och avdrag via silpartierna i utloppsstudsens väggar byter företrädesvis ut mellan 0,1 och 2 kbm vätska per ton massa (ADT, ”Air Dried Tonne").

Förträngningstvätten i utloppsledningen via tillsättning och avdrag i de motstàende väggarna byter företrädesvis ut mellan 0,1 och 2 kbm vätska per ton massa (ADT) per 2 meter utloppsledning.

Uppfinningen avser även en anordning för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare för framställning av cellulosamassa, vilken är installerad i en position där kokt mjukgjord flis matas ut från kokarens bottengavel efter att ha passerat ett sista silparti i kokarens botten. Den mjukgjorda flisen matas ut under inverkan av en bottenskrapa anordnad i kokarens botten och därefter genom en till kokarens botten hinkformad utloppstuds och vidare till en till utloppstudsen ansluten utloppsledning innan den mjukgjorda flisen passerar genom en blåsventil anordnad i utloppsledningen över vilken blåsventil ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras. Anordningen utmärkes av att ett antal dysor för tillsättning av tvättvätska från en källa med tvättvätska är anordnade på bottenskrapans 10 15 20 25 30 534 400 6 axel i höjd med utloppstudsen, samt att utloppstudsens inre yta är försedd med silytor för avdrag av förträngd kokvätska. Dessa dysor sitter sålunda anordnade mitt emot silytorna för etablering av en radiellt riktad förträngning genom massaflödet som passerar genom utloppstudsen. l syfte att hålla rent avdragssilarna har anordning företrädesvis minst en väsentligen vertikalt anordnad skrapa är fast anordnad och medroterande pä bottenskrapans axel, vilken skrapa sveper över silytan på ett förbestämt avstånd.

Anordningen har företrädesvis även ett antal dysor för tillsättning av tvättvätska från en källa med tvättvätska är anordnade på bottenskrapans armar direkt ovanför utloppstudsens mynning.

Detalierad beskrivning av upgfinningen I den följande detaljerade beskrivningen kommer begreppet dysor att användas och med detta avses både en eller flera individuella munstycken, eller fördelnlngsplåtar med hål som tillsätter vätska.

I figur 2 visas en första utföringsform av uppfinningen, där en del visas i större format i figur 6. Anordningen sitter i botten på en kontinuerlig kokare 1, och under det sista silpartiet 2 i kokarens mantelvägg och före en blåsventil 4. Den kokta mjukgjorda flisen matas ut under inverkan av en bottenskrapa driven av en axel 3 anordnad i kokarens botten och därefter genom en till kokarens botten hinkformad utloppstuds 10 och vidare till en till utloppstudsen ansluten utloppsledning 12 innan den mjukgjorda flisen passerar genom en blåsventil 4 anordnad i utloppsledningen. Efter blåsventilen 4 matas den genom tryckfallet defibrerade massan till en tvättapparat, här visad som en konventionell tryckdiffusör 5 där tvättvätska 6 leds in i massabädden utifrân och ett filtrat 7 dras av från tryckdiffusörens centrum. Över blåsventil etableras ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3 bar.

Anordningen utmärkes av att ett antal dysor 31, se figur 4, för tillsättning av tvättvätska från en källa N01 med tvättvätska är anordnade på bottenskrapans 10 15 20 25 30 534 400 7 axel i höjd med utloppstudsen 10, samt att utloppstudsens inre yta är försedd med silytor 13 för avdrag av förträngd kokvätska F01 som leds bort. Filtratet Fm samlas i en filtratkammare mellan silytan 13 och utloppstudsens 10 yttre mantelyta.

Som visas i figur 3 har anordningen företrädesvis minst en väsentligen vertikalt anordnad skrapa 14, i figuren visas 4 skrapor, som är fast anordnad och medroterande på bottenskrapans axel 3, vilken skrapa sveper över silytan på ett förbestämt avstånd. Skrapan kan därigenom hålla avdragssilarna fria från igensättnlng.

Som visas mer i detalj i figur 4 finns lämpligen även ett antal dysor 32 anordnade på bottenskrapans armar 36 direkt ovanför utloppstudsens 10 mynning för tillsättning av tvättvätska från en källa med tvättvätska Nm.

För att få en effektiv förträngningstvätt genom massabådden mellan silytan 13 och bottenskrapans axel är dysorna 31 på axeln anordnade i höjdled mitt emot silytan 13 sett i horisontell led.

Bottenskrapans armar sveper över hela kokarbotten, men dysorna 32 är anordnade i sin tur direkt ovanför utloppetsstudsens mynning, och på en radiell position pà bottenskrapans armar 36 som sveper över denna mynning.

Dysorna 31,32 sitter sålunda anordnade på den roterande bottenskrapan inom ett område från utloppstudsens bottenvägg 10b och till den delen av bottenskrapans arm som Iiggeri ett vertikaltplan innehållande silytan 13.

Implementering l en kontinuerlig kokare med en kapacitet på över 4000 ton (ADT) massa dygn har man en kokarbotten med 12,5 meters diameter. Utloppstudsen till denna storleksordning av kokare har typiskt en diameter på 2,1 meter och en höjd på 1,1 meter.

Med en typisk sillast, d.v.s avdragskapacitet på silytan, på 5-10 kbm /timme/ m2 , så kan man i denna storleksordning på kokare etablera en avdragsvolym pà 36-72 kbm /tim från utloppstudsen. Genom tillsåttning av en motsvarande 10 534 400 8 mängd tvättvätska i dysorna 31, samt 32, så kan man etablera en radiellt etablerad förträngningstvätt igenom den mjukgjorda flisen som inte negativt påverkar flispelargången i kokaren. Tvätt vätskan som tillsättes genom vertikala eller horisontella dysor, typ NV samt NH, har en tendens att istället bilda en vätskefilm utmed kokarens bottenvägg och ger inte samma förträngningseffekt.

Den andra kända lösningen med att tillsätta tvätt- eller spädvätska genom bottenskrapan, typ som dysorna NS, har även de tendensen att istället bilda stråk av tvättvätska i massan under bottenskrapan.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30

1. 534 400 9 PATENTKRAV Förfarande för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare (1) för framställning av cellulosamassa, där kokt mjukgjord flis matas ut från kokarens bottengavel efter att ha passerat ett sista silparti (2) i kokarens botten och därefter matats ut under inverkan av en roterande bottenskrapa (3) anordnad i kokarens botten och därefter genom en till kokarens botten hinkformad utloppstuds (10) och vidare tili en till utloppstudsen ansluten utloppsiedning (12) innan den mjukgjorda flisen passerar genom en blàsventil (4) anordnad i utloppsledningen över vilken blàsventil ett tryckfall pà minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras kännetecknat av att den mjukgjorda flisen utsätts för en radiellt riktad förträngningstvätt efter det att den passerat den roterande bottenskrapan och vilken förträngningstvätt är etablerad i flödet av kokt mjukgjord flis genom utloppsstudsen (10) innan den mjukgjorda flisen defibreras genom tryckfallet över biåsventilen. . Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat av att förträngningstvätten etableras mellan tvättdysor på den roterande bottenskrapans axel och silpartier i utloppstudsens väggar. Förfarande enligt patentkrav 2 kännetecknat av att förträngningstvätten via tillsättningen av tvättvätska genom bottenskrapans axel och avdrag via silpartierna i utloppsstudsens väggar byter ut mellan 0,1 och 2 kbm vätska perton massa (ADT). Anordning för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare (1) för framställning av cellulosamassa, där kokt mjukgjord flis matas ut fràn kokarens bottengavel efter att ha passerat ett sista silparti (2) i kokarens botten och därefter matats ut under inverkan av en bottenskrapa (3) anordnad i kokarens botten och därefter genom en till kokarens botten hinkformad utloppstuds (10) och vidare till en till utloppstudsen ansluten utloppsiedning (12) innan den mjukgjorda flisen passerar genom en blàsventil (4) anordnad i utloppsledningen över vilken blàsventil ett tryckfall 10 15 534 400 10 pà minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras kännetecknad av att ett antal dysor (31) för tillsättning av tvättvätska från en källa (ND1) med tvättvätska är anordnade på bottenskrapans axel (3) i höjd med utloppstudsen (10), samt att utloppstudsens inre yta är försedd med silytor (13) för avdrag av förträngd kokvätska. . Anordning enligt krav 6 kännetecknad av att minst en väsentligen vertikalt anordnad skrapa (14) är fast anordnad och medroterande pà bottenskrapans axel (3), vilken skrapa sveper över silytan (13) på ett förbestämt avstånd. . Anordning enligt krav 7 kännetecknad av att ett antal dysor (32) för tillsättning av tvättvätska från en källa med tvättvätska är anordnade pà bottenskrapans armar (36) direkt ovanför utloppstudsens (10) mynning .