WO2015014451A1 - Anlage und verfahren zum verarbeiten von faserstoffen - Google Patents

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Clemens SEIDL
Christian RADHUBER
Reinhard Schlager
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Andritz Ag
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C7/00—Digesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining

Definitions

  • the invention relates to a system for processing
  • Refiner connected via a blow pipe with a dryer
  • the invention further relates to a method for
  • Raw material e.g. Wood chips
  • a pre-steam a cooker e.g. Wood chips
  • a refiner and a blower is fed to a dryer.
  • the invention is therefore based on the object to provide a system and a method in which the energy expenditure u.a. can be reduced for drying.
  • a device for the continuous discharge of steam is arranged in the blowpipe and that a discharge opening for steam from the device via a steam line to the pre-damper and / or the digester is connected.
  • Raw materials are introduced into the pre-damping and / or in the digester.
  • This device must be sealed against the environment. The discharge from the
  • this problem can be solved by the device being in open communication with the downstream one
  • Blowing line is standing. As in the establishment only part of the
  • the device has a pre-damper 1, the to
  • the throughput of pulp-steam mixture can be adjusted by means of a first blow valve 8 on the refiner 9. Before the dryer 7, a device 10 for Beieimen the pulp-steam mixture may be arranged in the blowpipe 6. Of the
  • Preheater 1, cooker 4 and refiner 9 can be over
  • Lines 11, 12, 13, 14 are supplied with live steam.
  • a device 15 for the continuous discharge of steam is arranged in the blowpipe, which is preferably a cyclone, which separates excess steam, which is not required for transport of the fibers, by centrifugal force from the pulp-steam mixture.
  • This excess steam is passed through a dip tube 16 of the cyclone 15 and further through a Steam line 17 discharged.
  • This steam line 17 is subsequently divided and the excess steam can now be supplied to the boiler 4 either via a first branch line 18 to the pre-dam 1 or a second branch line 19. Since the vapor pressure in the second branch line 19 will generally not be large enough, there is still a thermal one in it
  • the cyclone 15 is in open communication with the
  • a further blowing valve 21 is arranged in the blowing line 6 in the flow direction after the cyclone 15 and then a pressure measuring device 22, with which the pressure in the blowing line 6 is measured.
  • a pressure measuring device 22 with which the pressure in the blowing line 6 is measured.
  • Branch line 18 or a valve 24 in the second branch line 19 is opened. It is also possible in principle to open both valves 23, 24 simultaneously or partially in order to supply both the pre-damper 1 and the cooker 4 with excess steam. In principle, it would also be possible to connect the steam line 17 with a valve installed therein directly only to the pre-damper 1, wherein the withdrawn excess steam could then just be supplied exclusively to the pre-damper 1.
  • a fiber switch 25 is arranged in the blowpipe 6, with which the pulp-steam flow can be passed either to the dryer 7 or to a start-cyclone 26 until the system has reached a stable operating condition.
  • the blow valve 8 In normal operation, the blow valve 8 is fully open.
  • the pulp-steam mixture is passed through the cyclone 15 and the fiber switch 25 is set in the direction of the dryer 7.
  • the valves 23, 24 are either open or closed depending on the pressure in the blowpipe 6 measured by the pressure measuring device 22, whereby either the suction pipe of the thermal vapor compressor 20 is supplied with steam or the steam is conducted into the pre-steaming vessel 1.
  • the suction pipe of the thermal vapor compressor 20 When the separated vapor is passed via the line 19 into the suction pipe of the vapor compressor 20, this steam can be brought with live steam via a line 27 to the vapor pressure of the digester 4.
  • the steam supply for the cooker 4 is regulated by the pressure in the cooker. Should by the
  • Pre-steam tank 1 live steam via line 12 are added. If the amount of steam withdrawn through the cyclone 15 and supplied via the line 18 is not required in its entirety, it will automatically come to the deposition of the steam via the pre-damping tank 1.
  • the amount of vapor taken depends on the minimum amount of steam required for the further transport or further processing of the fibrous-steam mixture and, on the other hand, that clumping of the fibers in the cyclone 15 or thereafter beyond an admissible extent should be avoided, and can take place via the valves 23, 24 and the blowing valve 21 are set.
  • the amount of steam taken is preferably
  • the fibrous-steam mixture before the cyclone contains 28% by weight of steam and, after the cyclone, 14% by weight of steam.
  • the difference of 14% by weight of extracted steam can be supplied to the pre-steaming container 1 and / or the digester 4 as described.
  • blow valve 8 after the refiner 9 in part and the blow valve 21 is fully opened after the cyclone 15 and the fiber-optic 25 in the direction of start cyclone 26.
  • the fiber switch 25 is switched in the direction of dryer 7. Then, the blowing valve 21 is slowly closed after the cyclone 15 until the pressure in the cyclone 15 increases. Then the blow valve 8 is slowly opened completely after the refiner 9 and the opening of the blow valve 21 is readjusted. Finally, one of the two valves 23, 24 is opened slowly after the dip tube 16 and the control

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Abstract

Zur Rückgewinnung von Dampf beim Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4), einem Refiner (9) und durch eine Blasleitung (6) einem Trockner (7) zugeführt wird, wird dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner (9) und vor dem Trockner (7) kontinuierlich Dampf entnommen und der entnommene Dampf wird dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt.

Description

Anlage und Verfahren zum Verarbeiten von Faserstoffen
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verarbeiten von
Faserstoffen mit einem Vordämpfer, einem Kocher und einem
Refiner, der über eine Blasleitung mit einem Trockner verbunden
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum
Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes
Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfe einem Kocher, einem Refiner und durch eine Blasleitung einem Trockner zugeführt wird.
Zurzeit wird der Dampf, der gemeinsam mit den Fasern aus dem Refiner austritt, nicht rückgewonnen, sondern in den Trockner eingebracht. Dies stellt unter anderem einen erhöhten
Energieaufwand für die Trocknung dar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage und ein Verfahren zu schaffen, bei welchen der Energieaufwand u.a. für die Trocknung verringert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Anlage der eingangs
genannten Art dadurch, dass in der Blasleitung eine Einrichtung zum kontinuierlichen Austragen von Dampf angeordnet ist und dass eine Austragöffnung für Dampf aus der Einrichtung über eine Dampfleitung mit dem Vordämpfer und/oder dem Kocher verbunden ist .
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner und vor dem Trockner kontinuierlich Dampf entnommen wird und dass der entnommene Dampf dem Vordämpfer und/oder dem Kocher zugeführt wird. Durch den Einsatz einer Einrichtung, vorzugsweise eines Zyklons, zum kontinuierlichen Austragen von Dampf kann Überschussdampf abgetrennt werden, der nicht zum Transport der Faser benötigt wird und wiederverwendet werden kann. Dadurch wird der Trockner thermisch entlastet und so Energie eingespart. Weiters kann das zu einer Reduktion von Emissionen am Trockner führen. Der abgezogene Überschussdampf kann direkt zur Vorwärmung des
Rohmaterials in den Vordämpfbehälter und/oder auch in den Kocher eingebracht werden.
Es gibt verschiedene Bestrebungen, den Dampf aus dem Faser- Dampf-Gemisch abzutrennen. Dies kann mit Faserzentrifugen,
Zyklonen oder anderen auf Zentrifugalkraft beruhenden
Separatoren bewerkstelligt werden. Dabei muss diese Einrichtung gegen die Umgebung abgedichtet werden. Der Austrag aus der
Einrichtung erfolgt daher z.B. über Zellradschleusen. Dies hat zur Folge, dass Fasern teilweise verdichtet werden und z.B. die für MDF-Produktion notwendige, klassische Blasleitungsbeleimung nicht oder schlechter funktioniert. Bei einer Trockenbeleimung wiederum führt die Verklumpung der Fasern zu Schwierigkeiten in der weiteren Verarbeitung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dieses Problem dadurch gelöst werden, dass die Einrichtung in offener Verbindung mit der in Strömungsrichtung weiterführenden
Blasleitung steht. Da in der Einrichtung nur ein Teil des
Dampfes entnommen wird, braucht die Einrichtung abströmseitig zur Blasleitung hin nicht abgedichtet werden und das Faserstoff- Dampf-Gemisch kann mit einer ausreichenden Menge an Dampf in der Blasleitung problemlos weiter gefördert werden, ohne dass es zu einem Verklumpen der Fasern kommt. Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Durchführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung, in der schematisch eine Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen gezeigt ist.
Die Vorrichtung weist einen Vordämpfer 1 auf, dem zu
verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, über eine
Leitung 2 zugeführt wird. Nach dem Vordämpfer 1 wird das
vorgedämpfte Rohmaterial über eine StopfSchnecke 3, einen Kocher 4 und einen Kocheraustrag 5 anschließend einem Refiner 9
zugeführt. Nach dem Refiner 9 wird das so aufbereitete
Faserstoff-Dampf-Gemisch durch eine Blasleitung 6 einem Trockner 7 zugeführt.
Der Durchsatz an Faserstoff-Dampf-Gemisch kann mittels eines ersten Blasventils 8 am Refiner 9 eingestellt werden. Vor dem Trockner 7 kann eine Einrichtung 10 zum Beieimen des Faserstoff- Dampf-Gemischs in der Blasleitung 6 angeordnet sein. Der
Vordämpfer 1, der Kocher 4 und der Refiner 9 können über
Leitungen 11, 12, 13, 14 mit Frischdampf versorgt werden.
Dieser Aufbau ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt.
Erfindungsgemäß ist in der Blasleitung eine Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Austragen von Dampf angeordnet, die bevorzugt ein Zyklon ist, welcher überschüssigen Dampf, der nicht zum Transport der Fasern benötigt wird, durch Fliehkraft aus dem Faserstoff-Dampf-Gemisch abtrennt. Dieser überschüssige Dampf wird durch ein Tauchrohr 16 des Zyklons 15 und weiter durch eine Dampfleitung 17 abgeführt. Diese Dampfleitung 17 teilt sich in weiterer Folge und der überschüssige Dampf kann nun entweder über eine erste Zweigleitung 18 dem Vordämpfer 1 oder eine zweite Zweigleitung 19 dem Kocher 4 zugeführt werden. Da der Dampfdruck in der zweiten Zweigleitung 19 in der Regel nicht groß genug sein wird, ist in dieser noch ein thermischer
Dampfkompressor 20 angeordnet.
Der Zyklon 15 steht in offener Verbindung mit der
weiterführenden Blasleitung 6, sodass es am Ausgang des Zyklons 15 in die Blasleitung 6 nicht zu einem Verdichten oder
Verklumpen der Fasern kommt. Dies ist möglich, da durch den Zyklon nur ein Teil des Dampfes entnommen und der verbleibende Anteil des Dampfes zum Weiterfördern der Fasern verwendet wird, sodass der Zyklon nicht vollständig gegen die anschließende Leitung 6 abgedichtet werden muss.
Als Drossel für die Druckregelung ist in Strömungsrichtung nach dem Zyklon 15 ein weiteres Blasventil 21 in der Blasleitung 6 angeordnet und danach eine Druckmesseinrichtung 22, mit welcher der Druck in der Blasleitung 6 gemessen wird. In Abhängigkeit vom kontinuierlich gemessenen Druck wird über die Steuerung der Anlage bei Bedarf entweder ein Ventil 23 in der ersten
Zweigleitung 18 oder ein Ventil 24 in der zweiten Zweigleitung 19 geöffnet. Es ist grundsätzlich auch möglich, beide Ventile 23, 24 gleichzeitig bzw. teilweise zu öffnen, um sowohl dem Vordämpfer 1 als auch dem Kocher 4 Überschussdampf zuzuführen. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Dampfleitung 17 mit einem darin eingebauten Ventil direkt nur mit dem Vordämpfer 1 zu verbinden, wobei der entnommene Überschussdampf dann eben ausschließlich dem Vordämpfer 1 zugeführt werden könnte. Vor dem Trockner 7 ist eine Faserweiche 25 in der Blasleitung 6 angeordnet, mit welcher der Faserstoff-Dampf-Strom entweder zum Trockner 7 oder zu einem Start-Zyklon 26 geleitet werden kann, bis die Anlage einen stabilen Betriebszustand erreicht hat.
Im Normalbetrieb ist das Blasventil 8 vollständig offen. Das Faserstoff-Dampf-Gemisch wird durch den Zyklon 15 geleitet und die Faserweiche 25 ist auf Richtung Trockner 7 gestellt. Die Ventile 23, 24 sind abhängig vom Druck in der Blasleitung 6, der mit der Druckmesseinrichtung 22 gemessen wird, entweder geöffnet oder geschlossen, wodurch entweder das Saugrohr des thermischen Dampfkompressors 20 mit Dampf versorgt oder der Dampf in den Vordämpfbehälter 1 geleitet wird. Wenn der abgeschiedene Dampf über die Leitung 19 in das Saugrohr des Dampfkompressors 20 geleitet wird, kann dieser Dampf mit Frischdampf über eine Leitung 27 auf den Dampfdruck des Kochers 4 gebracht werden. Die DampfVersorgung für den Kocher 4 wird über den Druck im Kocher geregelt. Sollte der durch den
thermischen Dampfkompressor 20 zugeführte Dampf nicht
ausreichen, wird Frischdampf über die Leitung 13 direkt
zugeführt .
Wenn der abgeschiedene Dampf direkt in den Vordämpfbehälter 1 geleitet wird und die zurückgewonnene Dampfmenge nicht zum
Einstellen der Temperatur ausreicht, kann in den
Vordämpfbehälter 1 Frischdampf über die Leitung 12 zugegeben werden. Sollte die durch den Zyklon 15 entnommene und über die Leitung 18 zugeführte Dampfmenge nicht zur Gänze benötigt werden, wird es automatisch zum Abscheiden des Dampfes über den Vordämpfbehälter 1 kommen.
Die dem Faserstoff-Dampf-Gemisch durch den Zyklon 15 zu entnehmende Dampfmenge richtet sich einerseits nach der für den Weitertransport bzw. die Weiterverarbeitung des Faserstoff- Dampf-Gemischs erforderlichen Mindestdampfmenge und andererseits danach, dass ein Verklumpen der Fasern im Zyklon 15 oder danach über ein zulässiges Ausmaß hinaus vermieden werden soll, und kann über die Ventile 23, 24 und das Blasventil 21 eingestellt werden. Die entnommene Dampfmenge beträgt vorzugsweise
wenigstens 2 Gew.%, besonders bevorzugt wenigstens 10 Gew.% Dampf und vorzugsweise höchstens 70 Gew.%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.%. Bei diesen Anteilen von entnommenem und in die Anlage zurückgeführtem Dampf ist auf der einen Seite eine merkliche Energieersparnis gegeben, auf der anderen Seite ist gewährleistet, dass die Weiterförderung der Fasern nach dem Zyklon 15 noch zuverlässig funktioniert. Beispielsweise enthält das Faserstoff-Dampf-Gemisch vor dem Zyklon 28 Gew.% Dampf und nach dem Zyklon 14 Gew.% Dampf. Die Differenz von 14 Gew.% entnommenem Dampf kann wie beschrieben dem Vordämpfbehälter 1 und/oder dem Kocher 4 zugeführt werden. Zum Starten der Anlage wird zunächst das Blasventil 8
geschlossen und das System auf Betriebstemperatur aufgeheizt. Anschließend wird das Blasventil 8 nach dem Refiner 9 zum Teil und das Blasventil 21 nach dem Zyklon 15 ganz geöffnet und die Faserweiche 25 in Richtung Startzyklon 26 gestellt. Nach
Erreichen der gewünschten Faserqualität wird die Faserweiche 25 in Richtung Trockner 7 umgeschaltet. Dann wird das Blasventil 21 nach dem Zyklon 15 langsam geschlossen, bis der Druck im Zyklon 15 steigt. Daraufhin wird das Blasventil 8 nach dem Refiner 9 langsam vollständig geöffnet und die Öffnung des Blasventils 21 nachgeregelt. Schließlich wird eines der beide Ventile 23, 24 nach dem Tauchrohr 16 langsam geöffnet und die Regelung
aktiviert . Zum Stoppen der Anlage wird der Durchsatz reduziert und das/die offene (n) Ventil (e) 23, 24 geschlossen. Das Blasventil 8 hinter dem Refiner 9 wird dann gedrosselt und die Faserweiche 25 auf Richtung Start-Zyklon 26 gestellt. Die Anlage kann dann ganz herunter gefahren werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen mit einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4) und einem Refiner (9), der über eine Blasleitung (6) mit einem Trockner (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) eine Einrichtung (15) zum kontinuierlichen Austragen eines Teils des Dampfes angeordnet ist und dass eine Austragöffnung (16) für Dampf aus der Einrichtung (15) über eine Dampfleitung (17, 18, 19) mit dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einrichtung (15) ein Zyklon ist und die Austragöffnung (16) von einem Tauchrohr gebildet wird.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) in Strömungsrichtung nach der
Einrichtung (15) eine Druckmesseinrichtung (22) angeordnet ist .
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dampfleitung (17) wenigstens ein Ventil (23,24) angeordnet ist, das steuerungstechnisch mit der Druckmesseinrichtung (22) verbunden ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dampfleitung (17) in eine erste Zweigleitung (18) und eine zweite Zweigleitung (19) teilt, dass die erste Zweigleitung (18) mit dem Vordämpfer (1) und die zweite Zweigleitung (19) mit dem Kocher (4) verbunden ist und dass in jeder Zweigleitung (18, 19) ein Ventil (23, 24)
angeordnet ist, das steuerungstechnisch mit der Druckmesseinrichtung (22) verbunden ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Zweigleitung (19) ein thermischer Dampfkompressor (20) angeordnet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) nach der
Einrichtung (15) und vor der Druckmesseinrichtung (22) ein Drosselventil (21) angeordnet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) in offener
Verbindung mit der in Strömungsrichtung weiterführenden Blasleitung (6) steht.
9. Verfahren zum Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu
verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4), einem Refiner (9) und durch eine Blasleitung (6) einem Trockner (7) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf- Gemisch nach dem Refiner (9) und vor dem Trockner (7) kontinuierlich ein Teil des Dampfes entnommen wird und dass der entnommene Dampf dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch durch Fliehkraft, z.B. in einem Zyklon, kontinuierlich Dampf entnommen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Blasleitung (6) gemessen wird, nachdem Dampf entnommen wurde und dass entnommener Dampf abhängig vom gemessenen Druck dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Dampfdruck des entnommenen Dampfes erhöht wird, bevor er dem Kocher (4) zugeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch wenigstens 2 Gew.%, vorzugsweise wenigstens 10 Gew. % Dampf entnommen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch höchstens 70 Gew.%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.% Dampf entnommen wird .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass das Faserstoff-Dampf-Gemisch aus der Einrichtung durch eine offene Verbindung zur Blasleitung (6) kontinuierlich weiter gefördert wird.
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