SE537269E - Kompakt matningssystem och förfarande för matning av finfördelat cellulosahaltigt material - Google Patents

Abstract

Ett matningssystem för ett finfördelat cellulosahaltigt material, vilket innefattar: en flissilo med ett övre flisinlopp, en invändig kammare som är orienterad väsentligen vertikalt och en nedre utloppsport; minst ett lutinlopp till flissilon för insprutning av lut i flissilon, varvid flissilon håller tillräckligt med lut och flis inuti den invändiga kammaren för åstadkommande av ett hydrauliskt tryck på flisen vid den nedre utloppsporten; en/ett väsentligen horisontellt orienterad/-t flistransportör eller flisrör kopplad/-t till den nedre utloppsporten för mottagande av flisen och luten från silon under det hydrauliska trycket, varvid transportören eller röret innefattar lutinjektorer som sprutar in lut till flisen och transportören eller röret, och en högtrycksöverföringsanordning kopplad till ett utlopp hos transportören eller röret för mottagande av flisen och luten, varvid flisens och lutens hydrauliska tryck vid flissilons utlopp är tillräckligt för matning av flisen och luten till högtrycksöverföringsanordningen.

Description

KOMPAKT MATNINGSSYSTEM OCH FÖRFARANDE FÖR MATNING AV FINFÖRDELAT CELLULOSAHALTIGT MATERIAL RELATERAD ANSÖKAN Denna ansökan åberopar fördel av den amerikanska patentansökningen med serienummer 12/793965, som inlämnades den 4 juni 2010, och den amerikanska provisoriska patentansökningen med serienummer 61/186 123, som inlämnades den 11 juni 2009, vilka bådas innehåll införlivas genom hänvisning.

UPPFINNINGENS BAKGRUND Föreliggande uppfinning avser matningssystem för avlämnande av finfördelat cellulosahaltiga fibrösa material, såsom träflis, till ett kontinuerligt kokarbehandlingskärl och avser i synnerhet matning av dessa material till en högtrycksöverföringsanordning som omvandlar en slurry av materialet vid lågt tryck till en slurry av materialet vid högt tryck, vilken transporteras till kokarbehandlingskärlet.

Vid framställning av massa från finfördelat cellulosahaltigt fibröst material (som häri generiskt benämns som ”träflis” eller enbart ”flis”) i en kontinuerlig kokare behandlas träflisen för att avlägsna innesluten luft och för att impregnera flisen med koklut samtidigt som trycket och temperaturen hos materialet höjs till, till exempel, 150 grader Celsius (150 °C) och 10 bar över atmosfärstryck. Typiskt sett basas flisen för att driva ut luft och öka flisens temperatur, varpå den impregneras med uppvärmd koklut, trycksätts och transporteras som en slurry till kokaren.

En sedvanlig flismatarenhet inkluderar typiskt sett en flissilo, en lågtrycksmatare, ett basningskärl, ett vertikalt flisrör och en högtrycksmatare för att driva ut luft från, värma och trycksätta flisen. Exempel på sedvanliga högtrycksmataren heter visas i den amerikanska patentskriften 5968 314, som visar ett flismatningssystem för en kokare med en vertikal flissilo, ett horisontellt flisbasningskärl, ett vertikalt flisrör (som även benämns flisränna) samt en högtrycksmatare.

Flisen i flissilon är traditionellt relativt torr och uppslammas med lut nedströms om flissilon. Lut har emellertid tillsatts flissilon för att uppslamma flisen och underlätta transport av flisen från flissilon till basningskärlet och det vertikala flisröret. Ånga har också tillsatts flisen i flissilon eller i ett basningskärl. Flisen kan också basas i ett basningskärl nedströms om flissilon. Vid basningskärlets utlopp eller i flistransportören har lut tillsats flisen för att uppslamma flisen för att underlätta förflyttning av flisen.

Slurryn har förflyttats med mekaniska transportörer, t.ex. horisontella rör med skruvar och skruvmatare, till det vertikala flisröret. Skruvarna och skruvmatarna i de mekaniska transportörerna drivs av motorer som kräver energi. Dessa rörliga mekaniska komponenter, t.ex. skruvar och skruvmatare, är dyra vad beträffar anskaffningskostnader och driftskostnader. Det finns sedan länge ett behov av att minska anskaffningskostnader, underhållskostnader och energikostnader i flismatningssystem.

Det hydrauliska trycket hos slurryn i det vertikala flisröret hjälper till att mata flisen till högtrycksöverföringsanordningen. Då flisslurryn kommer in i det vertikala flisrörets övre del fyller slurryn röret och anbringar ett hydrauliskt tryck på flisen i rörets nedre del. Flisröret har en höjd som säkerställer att vikten hos flisslurryn som inryms i röret åstadkommer ett hydrauliskt tryck vid rörets nedre utloppsände som är tillräckligt för att mata flisen till högtrycksöverföringsanordningen, såsom en högtrycksmatare.

Utan tillräckligt hydrauliskt tryck kan det undertryck som åstadkommes av högtrycksmataren på den inkommande flisslurryn åstadkomma gasbubblor i den slurry som kommer in i mataren. När gas har inneslutits i slurryn blir slurryn delvis kompressibel och svårare att trycksätta. Gas i slurryn kan minska högtrycksmatarens effektivitet. Vid vissa omständigheter kan gas, orsakad av en avsaknad av hydrauliskt tryck, blockera flödet av flisslurry in i högtrycksmataren.

Vertikala flisrör har traditionellt åstadkommit det erforderliga hydrauliska trycket på flisslurryn. Ett vertikalt flisrör kan vara 15 fot till 30 fot (5 meter till 10 meter) högt. Flisrörets höjd ökar väsentligt flismatningssystemets totala höjd och kräver att flissilon är anordnad vid relativt hög höjd ovanför flisröret. De stödkonstruktioner som behövs för flissilon och andra högt belägna delar av flismatningssystemet kan vara omfattande. Flissilon kan exempelvis vara anordnad vid en höjd av 115 fot (35 meter). Det finns ett behov av att minska flismatningssystemets höjd för att minimera den konstruktion som behövs för systemet samt av att minska konstruktions- och underhållskostnader för flismatningssystem.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett flismatningssystem som fyller en nedre del av en flissilo med lut för att åstadkomma en flisslurry i silon har utvecklats. Slurryn i silon åstadkommer hydrauliskt tryck vid silons nedre utlopp. Det hydrauliska trycket är tillräckligt för matning av flisslurryn till en högtrycksöverföringsanordning. Fyllning av flissilon kan göra flisröret överflödigt.

En flisskruvtransportör eller ett horisontellt anordnat flisrör tar emot flisslurryn under det hydrauliska trycket från flissilon och matar flisslurryn till en högtrycksöverföringsanordning, såsom en högtryckspump eller högtrycksmatare (HPF, ”high pressure feeder”). Eftersom det hydrauliska trycket åstadkoms i flissilon, är ett flisrör överflödigt. Flissilon kan vara belägen vid en lägre höjd än vad som vore möjligt om ett flisrör var anordnat mellan silon och högtrycköverföringsanordningen.

Fyllning av flissilon med lut åstadkommer en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material i silon. Det hydrauliska tryck som härrör från luten i silon är tillräckligt för att åstadkomma det hydrauliska tryck som behövs för att mata en högtrycköverföringsanordning kopplad till en kontinuerlig kokare. I vissa fall kan det hydrauliska tryck som åstadkoms i flissilon eliminera behovet av mekaniska flistransportanordningar och därmed eliminera mekanisk påverkan på det finfördelade cellulosahaltiga materialet samt eliminera skador orsakade av mekanisk påverkan på flismaterialet. Undvikande av mekaniska flistransportörer kan minska kapital- och driftskostnader för flistransport samt förbättrade de fysiska massaegenskaperna, såsom bättre sprängstyrka, dragstyrka och rivstyrka.

Ett vertikalt flisrör behövs inte, eftersom den fyllda flissilon anbringar tillräckligt hydrauliskt tryck för matning av flisen till en högtrycksöverföringsanordning. Genom att avskaffa ett vertikalt flisrör kan flismatningsavlämningens höjd göras kortare än för konventionella flismatningssystem med vertikala flisrör. Ett kortare flismatningssystem erfordrar färre och mindre konstruktionsstöd, än vad som annars skulle vara nödvändigt för att höja upp flissilon till en hög höjd och för att stödja flisröret. Flismatningssystemet kan till exempel vara omkring 6 fot (20 meter) högt. Ett konventionellt flismatningssystem med ett horisontellt flisrör för ett lika stort kokarkärl kan däremot vara 115 fot (35 meter) högt.

Eliminering av flisröret genom fyllning av flissilon kan minska flismatningssystemets höjd med till exempel 20 fot (7 m) till 55 fot (17 m). Denna minskning av flismatningssystemets höjd åstadkommer väsentliga besparingar av konstruktions- och underhållskostnader genom minskning av mängden konstruktionsstål och andra material som behövs för att åstadkomma den i konventionella system höga placeringen av flissilon samt gör flissilon mer lättillgänglig genom sänkning av dess placering.

Flismatningssystemet med en fylld flissilo åstadkommer vidare en hög flisavlämningsskapacitet för matning med en relativt hög flisslurryströmningshastighet till högtrycksmataren eller annan transportanordning. Genom eliminering av flisröret elimineras restriktioner på flisens strömningshastighet genom flisröret. Flisslurryns strömningshastighet kan bestämmas av flissilons kapacitet, som typiskt sett är högre än strömningskapaciteten hos konventionella flisrör.

Ett väsentligen horisontellt flisrör kan dessutom förflytta flisen genom hydraulisk förflyttning av flisslurryn genom och ut ur röret. Hydrauliska krafter anbringas genom insprutning av lut eller ånga i röret. Dysor för lut eller ånga (eller båda) är anordnade utmed med rörets längd för insprutning av strålar av lut eller ånga vinklade i flisflödets riktning i röret. Vidare kan strålar av lut eller ånga vid flisrörets utlopp valfritt anbringas för att tvinga flisslurryn från röret och in i en ledning som matar högtrycksmataren.

Det horisontella flisröret kan vara anordnat utan rörliga komponenter såsom skruvar och skruvmatare. Genom minskning eller eliminering av behovet av en skruv eller skruvmatare har det horisontella flisröret färre mekaniskt rörliga komponenter jämfört med horisontella flisrör med roterande skruvar och skruvmatare.

Ett matningssystem för ett finfördelat cellulosahaltigt material visas och beskrivs, vilket innefattar: en flissilo som innefattar ett övre flisinlopp, en invändig fliskammare som är orienterad väsentligen vertikalt och en nedre utloppsport; minst ett lutinlopp till flissilon för att spruta in lut i fliskammaren, varvid flissilon håller tillräckligt med lut och flis inuti den invändiga kammaren för åstadkommande av ett hydrauliskt tryck på flisen vid den nedre utloppsporten; en/ett väsentligen horisontellt orienterad/orienterat flistransportör eller flisrörrör kopplad/kopplat till den nedre utloppsporten för mottagande av flisen och luten från silon under det hydrauliska trycket, varvid transportören eller röret innefattar lutinjektorer som sprutar in lut till flisen i transportören eller röret, och en högtrycksöverföringsanordning kopplad till ett utlopp hos transportören eller röret för mottagande av flisen och luten, varvid flisens och lutens hydrauliska tryck vid flissilons utlopp är tillräckligt för matning av flisen och luten till högtrycksöverföringsanordningen.

Ett förfarande för matning av cellulosahaltigt fibröst material till en högtrycksöverföringsanordning visas, vilket innefattar matning av det cellulosahaltiga fibrösa materialet till ett övre inlopp hos en flissilo; tillsättning av lut till flissilon för åtminstone delvis fyllning av flissilon med en slurry av luten och det fibrösa materialet; åstadkommande av ett hydrauliskt tryck i slurryn vid ett nedre utlopp hos flissilon beroende på luten i flissilon; utmatning av slurryn under det hydrauliska trycket till en väsentligen horisontell transportör eller ett väsentligen horisontellt rör; insprutning av lut i transportören eller röret för förflyttning av slurryn till ett utlopp hos transportören eller röret, och transport av slurryn under det hydrauliska trycket från transportörens eller rörets utlopp till ett inlopp hos högtrycksöverföringsanordningen.

Ett flisrör innefattande: ett väsentligen horisontellt rör med ett inlopp anordnat att fästas vid en utloppsöppning hos en flissilo och ett utlopp anordnat att vara i fluidkommunikation med en flismatare; en flisslurrypassage inuti röret, vilken sträcker sig från inloppet till utloppet; minst en fluidinsprutningsdysa som är fäst vid röret och anordnad att spruta in en fluid i flisröret, varvid fluidinsprutningsdysan är anordnad i vinkel för insprutning av fluiden mot en första ände av röret nära utloppet.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 är ett schematiskt diagram som visar en flissilo med en fylld nedre silodel och ett nedre utlopp, varvid silon är kopplad till en horisontell fylld dubbelskruvsmatare som matar ut flis direkt till en högtrycksöverföringsanordning.

Figur 2 är ett schematiskt diagram som visar en flissilo med en fylld nedre silodel och ett nedre utlopp, varvid silon är kopplad till en fylld horisontell flisrörmatare som matar ut flis direkt till en högtrycksöverföringsanordning.

Figur 3 är ett schematiskt diagram som visar en flissilo med en fylld nedre silodel och ett nedre utlopp, varvid silon är kopplad till en fylld horisontell flisrörmatare som matar ut flisen direkt till en högtrycksöverföringsanordning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Figur 1 visar ett flismatningssystem 10 med en flissilo 11 med en sluten övre del 12 med ett konventionellt övre flisinlopp 14. Flissilon 11 är ett vertikalt kärl med ett nedre utlopp 15. Flisinloppet 14 kan inkludera en matarskruv 16 och ett luftlås 18. Matarskruven tar emot flis via en ledning eller transportör från ett flisförråd 20. En ventilationsöppning 22 vid flissilons övre del 12 tillåter utströmning av ånga och andra material i gasform från flissilon till ett återvinningssystem 24 för ånga eller material i gasform.

Flissilon 11 kan inkludera en övre kammare 26 som har cirkulärt eller elliptiskt tvärsnitt och en diameter av exempelvis omkring 10 till 15 fot (3 till 5 meter). En flisnivåsensor 25, t.ex. en gammasensor, kan förekomma i den övre kammaren för övervakning av nivån och sålunda mängden flis i silon. Den övre kammarens höjd kan vara hälften till två tredjedelar av flissilons totala höjd.

Flis från det övre flisinloppet 14 kommer in i och lägger sig i den övre kammaren 26. Flisen i den övre kammaren bildar en flispelare som förflyttar sig nedåt genom flissilon mot en nedre kammare 28 hos flissilon. En styranordning 38, t.ex. en dator, övervakar flisnivåsensorn 25 och kan anpassa flismatarskruven 16 för att hålla en önskad nivå av flis i silon.

Flisen i den övre kammaren 26 kan förbli relativt torr eller basas genom ångdysor 30 som är anordnade på den övre sektionens yttervägg. En ångkälla 32, t.ex. en källa till lågtrycksånga, tillhandahåller ånga till ångdysorna 30, vilka kan vara anordnade vid en eller flera höjder i flissilons övre kammare. Ångan tillhandahåller värmeenergi för värmning av flisen i den övre kammaren och för påbörjande av basning av flisen.

Flissilons nedre kammare 28 har vid en övre ände samma tvärsnitt som den övre kammarens 26 nedre ände. Flis flödar direkt från den övre kammaren till den nedre kammaren. Flissilons nedre kammare 28 är helt eller åtminstone delvis fylld med lut. En del av den övre kammaren 26 kan på liknande sätt vara fylld med lut. Lutinsprutningsdysor 32 är anordnade i flissilons nedre kammare vid, exempelvis, olika höjder på flissilons yttervägg. Vid varje höjd kan en uppsättning lutdysor 32 vara fördelade omkring omkretsen av ytterväggen hos flissilons nedre kammare. Det kan till exempel finnas två höjder med uppsättningar av lutdysor 32. Lutdysorna 32 kan vara orienterade i en vinkel av mellan 15 grader och 85 grader ned från horisontalplanet för insprutning av lut nedåt i flissilon. Den nedåtriktade insprutningen av lut hjälper till att förflytta flisen nedåt genom flissilons kamrar.

En källa 34 till lut, t.ex. vit-, grön- eller svartlut, är kopplad till var och en av lutdysorna 32 genom ledningar 35 och ventiler 36. Ventilerna kan justeras manuellt och därefter förbli i ett inställt läge för att reglera lutflödet till den dysa som är förbunden med respektive ventil. Ventilerna kan alternativt styras genom en datorstyrenhet 38 som justerar ventilerna för att uppnå en önskad höjning av fyllningen i flissilon. En eller flera sensorer 39, t.ex. flottörsensor, trycksensor eller optisk sensor, kan vara positionerad(e) i flissilons nedre och övre kammare för att övervaka lutnivån i silon.

Flissilons 11 nedre sektion 28 har en geometri, t.ex. en tvärsnittsgeometri, med en öppen övre del 40 med väsentligen cirkulärt tvärsnitt och ett öppet nedre utlopp 15 med väsentligen rektangulärt tvärsnitt. Den nedre sektionen 28 har motstående icke-vertikala gradvis avsmalnande plana sidoväggar 42. De plana sidoväggarna 42 bildar en vinkel som kan vara omkring 20 grader till 30 grader. Dessa vinklar kan bestämmas beroende av det särskilda material som hanteras i flissilon 11, såsom den särskilda sorts träflis som vanligtvis matas till silon. Den nedre kammaren 28 åstadkommer en mjuk geometrisk övergång mellan den cirkulära konfigurationen hos den övre kammaren 26 och det väsentligen rektangulära nedre utloppet 15.

Mellan de motstående plana sidoväggarna 42, finns motstående krökta sidoväggar 44 som är förbundna med de plana sidoväggarna. Var och en av de plana sidoväggarna 42 kan vara väsentligen triangulär i en planvy. Dessa plana sidoväggar kan vara anordnade vertikalt i en diamantform så som visas i figur 1.

Sidoväggarna 42, 44 hos den nedre sektionen kan vara sammansvetsade med varandra och med den övre sektionen för att åstadkomma en kontinuerlig fluidtät kammare 28 för flisen och luten i flissilon. Kammaren 28 är väsentligen tom för att främja likformig förflyttning av flisen och luten nedåt genom flissilon. Flissilons kammare 26, 28 och i synnerhet den nedre kammaren 28 är utformad(e) för främjande av likformig nedåtriktad förflyttning av flisen genom silon över hela silons tvärsnittsarea. Flissilos som främjar likformigt nedåtriktat flöde av flis visas i den amerikanska patentskriften 5 617 975 (se kol. 6, rad 65 till kol. 8, rad 52), som i sin helhet härmed införlivas genom hänvisning. Lut, flis och ånga läcker företrädesvis inte ut från flissilon, förutom genom det nedre flisslurryutloppet 15 och den övre ventilationsöppningen 22 för ånga och material i gasform.

Flissilon är delvis fylld med lut för åstadkommande av en slurry av flis och lut inuti flissilon. Slurryn åstadkommer ett förhöjt hydrauliskt tryck vid flissilons nedre utlopp 15. Det hydrauliska trycket är tillräckligt för att tvinga flisslurryn in i en högtrycksöverföringsanordning 46, t.ex. en eller flera pumpar eller en högtrycksmatare, utan bildande av gas vid anordningens 46 inlopp. Det hydrauliska tryck som behövs beror av vad som krävs av högtrycksöverföringsanordningen och komponenterna, t.ex. skruvtransportör i horisontellt flisrör 48, mellan siloutloppet 15 och högtrycksöverföringsanordningen 46. Det hydrauliska tryck som åstadkoms genom fyllning, eller åtminstone delvis fyllning, av flissilon gör ett konventionellt vertikalt flisrör till en onödig komponent vid högtrycksöverföringsanordningens 46 inlopp.

Nivån, t.ex. vätskenivån, för slurryn i flissilon kan ställas in så att det önskade hydrauliska trycket uppnås. Nivån för slurryn i flissilon kan exempelvis vara vid en höjd av 15 fot (3 meter), eller i ett intervall från 10 fot till 20 fot (3 meter till 7 meter) från flissilons nedre utlopp 15 till lutens övre ytnivå i flissilon.

Hastigheten för insprutning av lut i flissilon 11, hastigheten för flis som kommer in i silon och hastigheten med vilken flisslurryn matas ut från silon bestämmer lutnivån i flissilon. Lutnivån i flissilon bör generellt hållas vid en förutbestämd nivå. Lutnivåsensorer 39 kan känna av lutnivån i flissilon.

Baserat på signaler från dessa sensorer kan styranordningen 38 justera ventilerna 36 för reglering av lutflödet genom dysorna 32 och justera hastigheten för flis som kommer in i och som matas ut från flissilon för åstadkommande av en önskad lutnivå i flissilon.

Mängden eller hastigheten av lut som sprutas in i flissilon kan vara större än flisens kapacitet att absorbera lut under den tid som flisen är i silon. En mängd eller hastighet av lut kan vara tillräcklig för att generera fri vätska i flissilon. Den fria vätskan hjälper till att åstadkomma en slurry som främjar ett utmatningsflöde av flis från flissilon och förflyttar slurryn genom transportanordningen, såsom en transportör 48 eller ett flisrör 62, 82 (fig. 2 och 3), utan att en mekaniskt påverkande anordning behövs.

Lut 34 till flissilon kan extraheras från behandlingskärlet, såsom från en toppseparatoranordning. Den lutmängd som behövs för kokning eller annan behandling i behandlingskärlet är i allmänhet mindre än den lutmängd som är önskvärd för transport av luten som en slurry genom tranportören, flisröret, pumpar, högtrycksöverföringsanordningar och tillhörande ledningar (rör). Det överskott av lut som ej behövs för kokning eller behandling kan extraheras från slurryn när den kommer in i behandlingskärlet, såsom genom användning av en toppseparator. Överskottet av lut kan vara använd svartlut 34 för insprutning i flissilon och därmed åstadkommande av ett tillräckligt hydrauliskt tryck. Vitlut 34 kan dessutom sprutas in i flissilon.

Mängden vitlut som förs in i flissilon kan exempelvis utgöra tio (10) procent till femtio (50) procent av den totala mängden i massaframställningssystemet införd vitlut, vilket generellt sett innefattar flissilon, flismatningssystemet och behandlingskärlet(-en). Hela eller det mesta av den återstående mängden vitlut förs företrädesvis in i behandlingskärlet(-en). Den i flissilon och i behandlingskärlet införda vitluten används för att bearbeta, t.ex. koka, flisen i behandlingskärlet.

För flis från tung lövved kan mängden i flissilon införd vitlut utgöra mellan 10 och 25 procent av den totala mängden i massaframställningssystemet införd vitlut. För flis av barrved kan mängden i flissilon införd vitlut utgöra mellan 25 och 50 procent av den totala mängden i massaframställningssystemet införd vitlut.

Den till flissilon satta luten kan vara en initial fyllning av högkoncentrerad vitlut som dränker flisen i silon. I ett exempel är träflisen tung lövved som absorberar en lutmängd motsvarande 1,2 gånger vedens torrvikt. Lätt barrvedflis har en benägenhet att absorbera två gånger så mycket lut som vedens torrvikt. Den vid flissilons nedre del tillsatta mängden lut, t.ex. vitlut, kan utgöra åtminstone 0,2 till 1,0 gånger torrvikten av veden i flissilon. För en flissilo med flis av lätt barrved kan mängden till flissilon tillsatt vitlut utgöra åtminstone mellan 0,6 och 1,0 gånger torrvikten av flisen i silon.

Mängden lut i flissilon är likväl företrädesvis tillräcklig för åstadkommande av det hydrauliska tryck som behövs för matning av flisen in i en högtrycksmatare.

Vitluten kan tillsättas vid en temperatur som är lägre än temperaturen hos flisen i flissilon. Vitlutens lägre temperatur minskar risken för förtida kokning av träflisen innan flisen finns i behandlingskärlet. Flisen i flissilon kan värmas till 100 grader Celsius genom tillsättning av ånga 22 till flissilon. Vitluten kan tillsättas vid temperaturer som är lägre än 90 grader Celsius, såsom vid omgivningens temperatur.

Flisslurryn matas under hydrauliskt tryck ut från flissilons nedre utlopp 15. Det nedre utloppet är kopplat till en väsentligen horisontell dubbelskruvstransportör 48, vilken inkluderar en spiralformig skruv i ett cylindriskt hölje. Transportören 48 kan vara väsentligen horisontell, såsom anordnad i en lutning av inte mer än tio grader.

Flisslurryn kommer in i skruvtransportören 48 och förflyttas medelst spiralformiga skruvar till transportörens utloppsände 50. Utloppsänden har ett nedre lutinlopp 52 som sprutar in lut då flisslurryn matas ut genom det övre utloppet 50 från skruvtransportören till en ledning 54. Insprutning av lut till skruvtransportörens utloppsände 50 främjar utmatning av flis till ledningen 54 och hjälper till att undvika att flis sätter igen och blockerar skruvtransportörens utlopp 50. Insprutningen av lut kan också användas för att justera förhållandet mellan lut och flis i slurryn till ett förhållande som är lämpligt för högtrycksöverföringsanordningen.

Dysor 56 kan spruta in ånga eller lut (eller båda) vid ett nedre inlopp 52 för att främja förflyttning av flis ut ur transportören. Dysorna 56 kan vara orienterade för anbringande av strålar av lut eller ånga i en delvis uppåtgående riktning mot flisen för att hjälpa till att förflytta flisen ut ur skruvtransportören. Den vertikala dysan 56 kan installeras genom modifiering av ett konventionellt horisontellt flisrör som har ett övre flisutlopp 78.

Flisslurryn strömmar genom ledningen 54 till högtrycksöverföringsanordningen(-arna) 46, såsom en seriell eller parallell uppsättning av en eller flera pumpar eller en högtrycksmatare. Flögtrycksöverföringsanordningen kan vara anordnad vid en höjd som är väsentligen densamma som, t.ex. vara anordnad inom 15 till 25 vertikala fot (5 till 8 meter) från, höjden vid flissilons nedre utloppsport 15. Flisslurryn trycksätts i högtrycksöverföringsanordningen till en trycknivå som är lämplig för ett behandlingskärl 58, såsom ett kontinuerligt kokarkärl med ett toppseparatorinlopp för mottagande av flisslurry från ledningen 54.

Figur 2 visar ett flismatningssystem 60 med en fylld flissilo 11 (så som visas i figur 1 och 2) och ett horisontellt flisrör 62 vid silons nedre utlopp 15. Flisröret 62 ersätter skruvtransportören 48 som visas i figur 1. Flissilon 11 i matningssystemet 60 fungerar på samma sätt och har samma komponenter och geometri som flissilon 10 som beskrivs i samband med figur 1. Dessutom kan en roterande skrapa vara eller inte vara anordnad i flissilons nedre del för att hjälpa till att mata ut flisslurryn till flisröret. Den roterande skrapan är en komponent hos flissilon och inte hos flisröret.

Flisröret 62 är beroende av hydraulisk verkan för förflyttning av flisslurryn genom röret från flissilon och till högtrycksöverföringsanordningen 46. Den hydrauliska verkan inkluderar insprutning av lut 34 eller ånga genom dysor 70 som är anordnade utmed flisrörets hölje. Genom hydraulisk förflyttning av flisslurryn från silon till högtrycksmataren undviks sådana mekaniska skruv- och skruvmataranordningar i flisröret som finns i konventionella flistransportörer (såsom de som visas i figur 1). Kostnadseffektivitet, t.ex. anskaffningskostnader, energikostnader och underhållskostnader, kan uppnås genom eliminering av de rörliga skruv- och skruvmatarkomponenterna hos en konventionell flistransportör.

Flisen matas ut från silon till det övre inloppet 64 hos det horisontella flisröret 62. Kopplingen 66 mellan flissilons nedre utlopp 15 och det övre inloppet 64 är utformat för främjande av ett mjukt och likformigt flöde av flis in i flisröret. Kopplingen 66 kan ha en geometrisk tvärsnittsform, såsom en cirkulär form, en elliptisk form, en form som en kapplöpningsbana eller en form som siffran åtta.

En eller flera lutinjektorer 68 vid flisrörets axiella ände sprutar in lut 34 eller ånga i flisröret 62 för åstadkommande av ett flöde genom röret, vilket drar flis från silon och in i röret. Flera lut- eller ånginjektorer 68 anordnade vid den axiella änden och närliggande kopplingen 66 till flisröret kan användas för insprutning av lut eller ånga i flisröret för förflyttning av flisen från silon och in i flisröret.

Flisens strömningshastighet från flissilon till flisröret 62 kan styras av mängden lut eller ånga som sprutas in genom injektorn(-erna) 68. Lut eller ånga kan på liknande sätt sprutas in längs med flisrörets längd från dysor 70 som är anordnade i flisrörets sidovägg. Dessa dysor 70 kan vara orienterade för vinkling av flödet av insprutad lut i väsentligen samma riktning som det önskade flödet av flis genom flisröret. Dessa dysor 70 förflyttar flisen genom flisröret och hjälper till att styra flisens strömningshastighet genom flisröret.

Den från dysorna 70 tillsatta luten kan också användas för spädning av flisen i slurryn till ett förhållande mellan flis och slurry vilket är lämpligt för högtrycksöverföringsanordningen 46 nedströms om flisröret.

En vid flisrörets utloppsände vertikalt orienterad dysa 72 sprutar in lut eller ånga för att driva flisen vertikalt uppåt från flisröret och in i ledningen 54.

Var och en av injektorerna 68 och dysorna 70, 72 (vilka kan vara av strukturellt samma dysmodell) kan ha en motsvarande ventil 74 för styrning av flödet av lut eller ånga till injektorn eller dysan. Dessa ventiler 74 kan ställas in manuellt eller kan styras genom styranordningen 38 baserat på signaler från flödessensorn 76 i ledningen 54 eller vid högtrycksöverföringsanordningen 46.

Flisröret 62 kan vara ett väsentligen cylindriskt rör med en axel och en mittenpassage för flisslurry som är väsentligen fri från hinder. På flisrörets hölje är dysorna 70, 72 monterade, vilka är positionerade och vinklade för förflyttning av flisslurryn genom mittenpassagen från flisinloppet till flisutloppet. Dysorna kan vara monterade i en sned vinkel, t.ex. 10 grader till 45 grader, på rörets hölje. Dysans vinkel riktar fluidströmmen från dysorna in i mittenpassagen i en flisflödesriktning genom passagen. Dysorna sprutar in fluid längs en axel hos röret och in i en andra ände av röret i närheten av inloppet. Dysorna kan innefatta en axiellt monterad dysa i närheten av en inloppsände hos röret, en uppsättning dysor vid ett flertal dysinfästningar anordnade utmed flisrörets hölje mellan inloppet och utloppet samt dysor närliggande flisrörets utlopp.

Figur 3 visar ett annat flismatningssystem 80 med en fylld flissilo 11 (så som visas i figur 1 och 2) och ett horisontellt flisrör 82 vid silons nedre utlopp 15. Flisröret 82 är likt flisröret 62 som visas i figur 2, bortsett från att flisröret 82 har en axiell (antingen i planet eller ut ur planet) flisslurryutloppsport 84. Flisslurryn matas ut från flisröret till ledningen 54 i väsentligen samma riktning som riktningen hos flisslurryflödet genom flisröret. Eftersom flisslurryflödet inte viker av när det lämnar flisröret. behövs ingen vertikalt orienterad lutdysa (se fig. 2 vid 72) vid utloppet hos flisröret 84.

Ledningen 54 transporterar flisslurryn till högtrycksöverföringsanordningen 46. Ventilerna 86 i ledningen kan styra flödet och trycket hos flisslurryn i ledningen. Dessutom kan dysorna 88 med tillhörande ventiler 74 spruta in lut eller ånga för att hjälpa till att förflytta slurryn genom ledningen 54 och för att späda slurryn. Dysans(-ornas) 88 ventil 86 och ventil 74 kan ställas in manuellt eller kan styras av styrenheten 38 för åstadkommande av ett önskat flisslurryflöde eller tryck i ledningen 54. Vidare kan ledningen 54 uteslutas och högtrycksöverföringsanordningen, t.ex. en pump, kan vara direkt kopplad till utloppet 84 hos flisröret 82. Även om uppfinningen har beskrivits i samband med vad som för närvarande är att betrakta som den mest praktiska och föredragna utföringsformen, skall det inses att uppfinningen inte är begränsad till denna beskrivna utföringsform, utan tvärtom avses omfatta olika modifieringar och ekvivalenta anordningar som inkluderas inom de bifogade patentkravens anda och omfång.

Claims (15)

PATENTKRAV

1. Matningssystem (10, 60, 80) för ett finfördelat cellulosahaltigt material, vilket innefattar: en flissilo (11) som innefattar ett övre flisinlopp (14), en invändig kammare som är orienterad väsentligen vertikalt och en nedre utloppsport (15); minst ett lutinlopp till flissilon vilket är anordnat att spruta in lut i flissilon, varvid flissilon håller tillräckligt med lut och flis inuti den invändiga kammaren för åstadkommande av ett hydrauliskt tryck på flisen vid den nedre utloppsporten; en väsentligen horisontellt orienterad flistransportanordning (48, 62, 82) kopplad till den nedre utloppsporten för mottagande av flisen och luten från silon under det hydrauliska trycket, och en högtrycksöverföringsanordning (46) kopplad till ett utlopp hos flistransportanordningen för mottagande av flisen och luten, kännetecknat av att det av flisen och luten i silon åstadkomna hydrauliska trycket vid flissilons utlopp är tillräckligt för matning av flisen och luten till högtrycksöverföringsanordningen, varvid flistransportanordningen är ett flisrör (62, 82) med lutdysor (68, 70, 72, 88) anordnade för ledning av lut in i flisröret för hydraulisk förflyttning av flisen genom flisröret till flistransportanordningens utlopp.

2. Matningssystem enligt patentkrav 1, varvid lutnivån i flissilon (11) är minst 15 fot ovanför flissilons nedre utloppsport (15) och flissilon är fylld med lut och flis mellan lutnivån och den nedre utloppsporten.

3. Matningssystem enligt patentkrav 1 eller 2, varvid flistransportanordningen (48, 62, 82) innefattar lutinjektorer (68, 70, 72, 88) vilka sprutar in lut till flisen och luten i flistransportanordningen.

4. Matningssystem enligt något av patentkraven 1 till 3, varvid flistransportanordningen (48) innefattar en mekanisk skruvtransportör eller skruvmatartransportör.

5. Matningssystem enligt något av patentkraven 1 till 4, varvid nämnda minst ett lutinlopp till flissilon (11) är en uppsättning lutdysor (32) som är anordnade omkring en omkrets hos flissilon vid ett flertal höjder på flissilon.

6. Matningssystem enligt något av patentkraven 1 till 5, varvid nämnda minst ett lutinlopp till flissilon (11) inkluderar en lutdysa (32) som är orienterad i en vinkel av mellan 15 grader och 85 grader ned från horisontalplanet för insprutning av lut nedåt i flissilon.

7. Matningssystem enligt något av patentkraven 1 till 6, varvid en övre del (26) av flissilon (11) har ett cirkulärt eller elliptiskt tvärsnitt och en nedre del (28) av flissilon innefattar plana avsmalnande motstående sidoväggar.

8. Matningssystem enligt något av patentkraven 1 till 7, varvid den nedre utloppsporten (15) är belägen vid en höjd inom 15 fot från en höjd för högtrycksöverföringsanordningen (46).

9. Förfarande för matning av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material till en högtrycksöverföringsanordning (46), vilket innefattar: matning av det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet till ett övre inlopp (14) hos en flissilo (11); tillsättning av lut till flissilon för åtminstone delvis fyllning av flissilon med en slurry av luten och det fibrösa materialet; åstadkommande av ett hydrauliskt tryck i slurryn vid ett nedre utlopp (15) hos flissilon beroende på luten i flissilon; utmatning av slurryn under det hydrauliska trycket till en väsentligen horisontell transportör (48) eller ett väsentligen horisontellt rör (62, 82) och transport av slurryn under det hydrauliska trycket från transportörens eller rörets utlopp till ett inlopp hos högtrycksöverföringsanordningen, kännetecknat av att det av luten i silon åstadkomna hydrauliska trycket vid flissilons utlopp är tillräckligt för matning av flisen och luten till högtrycksöverföringsanordn ingen, vilket förfarande vidare innefattar insprutning av lut i transportören (48) eller röret (62, 82) förförflyttning av slurryn till ett utlopp hos transportören eller röret.

10. Förfarande enligt patentkrav 9, vilket vidare innefattar upprätthållande av en lutnivå i flissilon (11) minst 15 fot ovanför en nedre utloppsport (15) hos flissilon.

11. Förfarande enligt patentkrav 10, vilket inkluderar fyllning med lut och fl is mellan lutnivån och den nedre utloppsporten (15).

12. Förfarande enligt något av patentkrav 9 till 11, varvid luten sprutas in i flissilon (11) genom en uppsättning lutdysor (32) som är anordnade omkring en omkrets hos flissilon och vid ett flertal upphöjningar på flissilon.

13. Förfarande enligt patentkrav 12, varvid nämnda minst ett lutinlopp till flissilon inkluderar en lutdysa (32) som är orienterad i en vinkel av mellan 15 grader och 85 grader ned från horisontalplanet för insprutning av lut nedåt i flissilon.

14. Förfarande enligt något av patentkrav 9 till 13, varvid en övre del (26) av flissilon (11) har ett cirkulärt eller elliptiskt tvärsnitt och en nedre del (28) av flissilon innefattar plana avsmalnande motstående sidoväggar och varvid flissilons nedre del främjar nedåtriktad förflyttning av slurryn.

15. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid en nedre utloppsport (15) hos flissilon är belägen vid en höjd inom 15 fot från en höjd för högtrycksöverföringsanordningen (46).