NO158765B - Analog, bipolar passiv multiplikator. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til kontinuerlig cellulosekokning i motstrøm samt dertil innrettet koker.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte til cellulosekokning,

hvor treflis eller annet findelt celluloseholdig fibermateriale mates kontinuerlig fra den ene ende til den annen av en langstrakt koker under oppslutningskokning i en kokesone ved hjelp av kokevæske, f. eks. sulfatlut, som kontinuerlig tilføres kokeren og drives i motstrøm til fibermaterialet under dettes passasje gjennom kokesonen, og hvor forbrukt kokevæske fjernes ved avsiling fra fibermaterialet, samt hvor kokevæsken for størstedelen vaskes bort fra fibermaterialet før dette mates ut av kokeren, ved hjelp av en vaskevæske som drives i motstrøm til fibermaterialet.

Sammenlignet med medstrøms-kok-ning, hvor kokevæsken drives gjennom kokeren i samme retning som fibermaterialet og forbrukt forlater kokeren sammen med det ferdigkokte fibermateriale, har den ovennevnte motstrøms-kokning fordelen av på en gunstig måte å kunne kombineres med en første bortvaskning av forbrukt kokevæske og oppløselige reaksjonsproduk-ter. MotstrjSmskokningen har imidlertid vist seg å medføre den ulempe at der i betydelig større grad enn ved medstrøms-kokning blir utløst pentosan. Ved et for-søk i fabrikkmålestokk har man således hos masse kokt efter motstrømsmetoden, målt et pentosaninnhold på 4 — 5 pst., mens masse som er kokt efter medstrøms-metoden, har hatt et pentosaninnhold på 8 — 9 pst. ved samme alkaliforbruk og like-artede betingelser forøvrig. Den økede ut-løsning medfører en reduksjon av masseut-byttet og dermed en forholdsvis dårligere økonomi for motstrømsmetoden.

Grunnen til den økede pentosanut-løsning ligger efter all sansynlighet i den høye alkalikonsentrasjon som ved mot-strømskokning hersker i kokningens slutt-fase. Noe tilsvarende forekommer ikke ved medstrømskokning, for ved denne blir ca. 65 — 75 pst. av de aktive kjemikalier forbrukt allerede før full koketemperatur er nådd, nemlig før utløsning av de lettopp-løselige hemi-celluloser, mens bare en mindre andel, ca. 25 pst., av den satsede mengde av kjemikalier medgår til ligninfjernelsen,

som skjer ved den fulle koketemperatur.

Ved en normal medstrømskokning hvor hvitlut og tre hele tiden følges ad, er således konsentrasjonen av aktivt alkali allerede ved begynnelsen av kokesonen sunket til omtrent 25 pst. av utgangsverdien og synker derpå ytterligere, så alkaliet hoved-sakelig er helt forbrukt ved slutten av kokesonen.

Ved motstrømskokning har man hittil satset all kokeluten ved slutten av kokesonen, hvor de utløsbare hemi-celluloser allerede er utløst og treet befridd for lignin. Ved kokelutens passasje i motstrøm til treet skjer derfor til å begynne med ikke noe nevneverdig forbruk av aktivt alkali. Over en stor del av kokesonen blir konsentrasjonen følgelig bibeholdt på en høy verdi. Ved begynnelsen av kokesonen, hvor kokeluten først møter treet, inneholder dette som regel stadig størsteparten av hemi-cellulosene, og der skjer en rask reaksjon mellom kokeluten og treet så lutens alkalikonsentrasjon blir kraftig senket.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnås en forbedring av den ovennevnte fremgangsmåte til motstrømskoking ved at kokevæskens konsentrasjon senkes ved slutten av kokesonen og den ovennevnte tendens til skadelig pentosanutløsning mot-virkes.

Oppfinnelsen går også ut på en cellulosekoker som egner seg til utførelsen av denne fremgangsmåte. Denne koker er av den art som består av en langstrakt, hensiktsmessig sylindrisk trykkbeholder som ved sin ene ende har anordninger til kontinuerlig innmatning av findelt celluloseholdig fibermateriale, f. eks. treflis, og ved sin annen ende har anordninger til utmatning av det oppsluttede materiale, og som videre har innløp for kokevæske og vaskevann samt et silbelte til avsiling av forbrukt kokevæske fra fibermaterialet, og hvor innløpene for kokevæske og vaskevann ligger efter silbeltet, regnet i fibermaterialets gjennomstrømningsretning. Kokeren er ifølge oppfinnelsen i første rekke karakterisert ved at to eller flere innløp for kokevæske, anordnet mellom silbeltet og innløpet for vaskevæske, er anbragt i innbyrdes forskjellige avstander fra kokerens utmatningsende for fibermaterialet.

Et eksempel på sulfatkokning av kraft-masse i henhold til oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under hen-visning til den skjematiske tegning.

På tegningen betegner 11 en stående sylindrisk trykkbeholder med stort sett konstant tverrsnittsareal og med en lengde av størrelsesordenen 10 ganger diameteren. Ved sin øvre ende er beholderen forsynt med innmatningsanordninger 13, som ikke vil bli beskrevet nærmere da de er kjent fra oppfinnerens eldre patenter, og hvormed et findelt celluloseholdig fibermateriale, f. eks. treflis, innsluses kontinuerlig eller i små, tett på hverandre følgende satser. Materialet beveger seg som en sammenholdt søyle vertikalt nedover gjennem beholderen og mates ut ved dennes nedre ende i en ledning 15 ved hjelp av likeledes kjente ut-matningsanordninger 17, omfattende f.eks. en roterende skraper. Bevegelsesretningen for materialet er antydet ved dobbelte piler 19. Under passasjen gjennom beholderen utsettes fibermaterialet for forskjellige be-handlinger som er konsentrert til hver sin sone a, b og c.

I den relativt korte første sone a skjer der en forberedende oppvarmning av fibermaterialet og av den væske som mates inn sammen med det, og som kan utgjøres av vann eller utspedd svartlut. Denne væske beveger seg nedover omtrent med samme hastighet som fibermaterialet, som antydet ved enkle piler 21.

I den følgende sone b, kokesonen, skjer oppslutningskokning av fibermaterialet ved hjelp av sulfatlut som drives i motstrøm til fibermaterialet som antydet ved de enkle piler 23. Den mengde hvitlut som ialt be-høves for kokningen, tilføres gjennom en ledning 25 og blir ved hjelp av regulerings-venner 27, 29 fordelt på ledningene 31 og 33. Ledningen 31 er tilsluttet og mater lut inn i et sir kulas jonskretsløp som omfatter et silbelte 35 innsatt i beholderens vegg, en pumpe 37, en oppvarmningsanordning 39 og et innløpsrør 41 som er anbragt sentralt i beholderen og munner ut omtrent i høyde med silbeltet eller litt ovenfor dette. I dette sirkulasjonskretsløp bringes den lut som er tilført gjennom ledningen 31, til å sirkulere, hvorunder den fra innløpet 41 blir spredt radialt til alle kanter og derved grundig fordelt over hele tverrsnittet av den del av flissøylen som ligger rett ut for silbeltet 35. Luten, som i anordningen 39 er varmet opp til en temperatur av ca. 175° C med damp tilført gjennom en ledning 43, beveger seg under utløsningen av ligninet i trematerialet oppover gjennom flissøylen til et silbelte 45, som er innsatt i beholderens vegg temmelig nær dens øvre ende, og hvorfra svartlut går bort gjennom en ledning 47 til et anlegg for gjenvinning av alkali-innholdet. Temperaturen ved silbeltet kan gå opp i ca. 150° C.

Hvitlutledningen 33 er tilsluttet og mater lut inn i et annet sirkulasjonskrets-løp, som omfatter et silbelte 49 innsatt i beholderens vegg, en pumpe 51, en oppvarmningsanordning 53 og et innløpsrør 55 som er anbragt sentralt i beholderen og

munner ut omtrent i høyde med silbeltet

49 eller litt ovenfor dette. Silbeltet 49 ligger mellom silbeltene 45 og 35 fortrinsvis betydelig nærmere det førstnevnte. Den lutandel som kommer inn gjennom ledningen 33, blir spredt radialt utover fra

munningen av innløpsrøret 55 og fordelt

jevnt over tverrsnittet av flissøylen, så

styrken av den lut som vandrer opp gjennom flissøylen og mot silbeltet 45, blir øket ved passasjen forbi silbeltet 49. En ytterligere tilsetning av lut, omtrent i høyde med avløpssilen 45, kan skje gjennom et sen-

tralt innløpsrør 57 tilsluttet utgangssiden av oppvarmningsanordningen 53. Ved hjelp av ventiler 59, 61 kan man regulere meng-den av lut til innløpene 55 og 57 eller eventuelt stenge ett av dem. Ifølge en modifikasjon kan sirkulasjonskretsløpet 49, 51, 53, 55 sløyfes og innløpet 57 isteden til-sluttes oppvarmningsanordningen 39 via en reguleringsventil.

Med de ovenfor beskrevne luttilførsels-ledninger og reguleringsventiler er det mulig i overensstemmelse med oppfinnelsen å tilføre luten på forskjellige nivåer i kokesonen og å få en ønsket hensiktsmessig konsentrasjonsfordeling over dens aksiale utstrekning. Man tilfører således vanligvis en mindre del av den totale lutmengde gjennom innløpet 41, og konsentrasjonen ved slutten av kokesonen holdes derfor relativt lav. Størstedelen av den totale lutmengde tilføres gjennom innløpet 55 og/ eller 57 ved begynnelsen av kokesonen, hvor behovet er størst på grunn av det store forbruk av alkali for utløsning av hemi-cellulosene. Ved fordelingen av luten bør man imidlertid påse at der opprettholdes en viss minimumskonsentrasjon over hele kokesonen, da man ellers ikke oppnår den ønskede hastighet av ligninfjernelsen.

I den nederste sone c skjer vasking av det ferdigkokte fibermateriale med vaskevæske som tilføres gjennom spredermunn-stykker 63 fordelt rundt beholderens ut-løpsende, og som vanligvis består av vann eller av filtrat som kommer fra en etter-følgende filtervaskeanordning og inneholder lutrester. En viss del av denne væske, som også øver en kjølende funksjon, følger massen ut av beholderen, og en annen del presses opp gjennom massesøylen som antydet ved pilene 65, og fortrenger kokeluten oppover. Vaskevæsken varmes opp ved hjelp av et sirkulasjonskretsløp som omfatter silbeltet 67, pumpen 69, dampoppvarm-ningsanordningen 71 og det sentrale inn-løpsrør 73.

Ved at der ifølge oppfinnelsen bare blir tilsatt en del av den lut som er nødvendig for kokningen, ved den nedre del av kokesonen b, vil også vaskingen i kokeren bli mer effektiv. Den høykonsentrerte lut i kokesonens øvre del fortrenges av den svakere lut som tilsettes lengre nede, og den gjenværende lutmengde som må fortrenges av vaskevannet i vaskesonen c, blir altså mindre.

Det er selvsagt mulig å modifisere den ovenfor beskrevne utførelse i forskjellige henseender uten å overskride oppfin-nelsens ramme, som er angitt i påstandene. Fordelingen av den i kokesonen tilsatte lut på langs av kokeren kan således skje ved hjelp av en flerhet av innløpsåpninger anordnet i ett og samme i kokeren innførte luttilførselsrør.

De forskjellige lutandeler kan opp-varmes til ønskede temperaturer på samme eller forskjellig måte, f. eks. med varme-veksler eller ved innsprøytning av damp i lutledningene eller direkte i kokeren. For-ut for motstrømskokningen i henhold til det ovenstående kan der i samme be-holder utføres en eller annen kjemisk be-handling, f. eks. et forbedrende koketrinn med behandlingsvæske i mot- eller med-strøm.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til cellulosekokning, hvor treflis eller annet findelt celluloseholdig fibermateriale mates kontinuerlig fra den ene til den annen ende av en langstrakt koker under oppslutning ved hjelp av kokevæske, f. eks. sulfatlut, som kontinuerlig tilføres kokeren og drives i motstrøm til fibermaterialet under dettes passasje gjennom kokesonen og fjernes fra kokeren ved avsiling fra fibermaterialet, og hvor kokevæsken for størstedelen vaskes bort fra fibermaterialet før dette mates ut av kokeren, ved hjelp av en vaskevæske som drives i motstrøm til fibermaterialet, karakterisert ved at kokevæsken tilføres fordelt i kokerens lengderetning over kokesonen slik at dens konsentrasjon ved slutten av denne blir holdt relativt lav.

2. Cellulosekoker bestemt til utførelse av fremgangsmåten i henhold til påstand 1 og bestående av en langstrakt, hensiktsmessig sylindrisk trykkbeholder som ved sin ene ende har anordninger til kontinuerlig innmatning av findelt celluloseholdig fibermateriale, f. eks. treflis, og ved sin annen ende har anordninger til utmatning av det oppsluttede materiale, og som videre har innløp for kokevæske og vaskevann samt et silbelte for avsiling av forbrukt kokevæske fra fibermaterialet, og hvor innløp-ene for kokevæske og vaskevann ligger efter silbeltet, regnet i fibermaterialets gjennom-strømningsretning, karakterisert v e d at to eller flere innløp for kokevæske, anordnet mellom silbeltet (45) og innløpet for vaskevann (67), er anbragt i innbyrdes forskjellige avstander fra kokerens utmatningsende for fibermaterialet.

3. Koker som angitt i påstand 2, karakterisert ved at en tilførsels-ledning for kokevæske via regulerbare ventiler til fordeling av den ialt tilførte kokevæskemengde er tilsluttet to sirku-lasjonskretsløp for kokevæske, hvert omfattende et silbelte til avsiling av væske fra fibermaterialet i kokeren, en sirkulasjons-pumpe, en oppvarmningsanordning og et innløp som munner ut sentralt innenfor silbeltet og omtrent ligger i høyde med dette.