SE0950193A1 - Förfarande och anordning för tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare för framställning av cellulosamassa - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 2 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 innervägg ned mot utloppet. Dessa lågtempererade stråk med relativt sett kallare tvätt- eller spädvätska kan ofta detekteras pä 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 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 på 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 på tvätt av defibrerad massa i botten på 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. Denna lösning avser tvätt av defibrerad massa, och avser icke förträngning av vätska runt mjukgjord flis. En nackdel här är silen och fördelningshuset är stationära och där den defibrerade massan måste passera genom en smal spalt däremellan. Silen blir då lätt pluggad av fibermaterial och tvätten tappar i effekt.

O902SE.d0c 10 15 20 25 30 3 En annan förträngningstvätt av defibrerad massa visas i US6272710 eller US6553593, där massan delas upp i tunna flöden genom ett rektangulärt hus under atmosfäriska förhållanden. Denna lösning lämpar sig inte för en förträngningstvätt av mjukgjord flis vid fullt kokartryck.

Svftet med uppfinninqen Det tryckfall som genereras över blåsventilen ger en defibreringseffekt på den kokta mjukgjorda flisen så att fibrerna i större grad frigörs 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 men ännu icke defibrerade 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 då man bara byter ut en massaledning mot en förträngningstvätt.

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 O902SE.d0c 10 15 20 25 30 4 spädfaktorn reducerats kraftigt och i vissa fall till och med utraderats.

Allmän beskrivninq av uppfinninqen Det uppfinningsenliga förfarande för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare för framställning av cellulosamassa. Mjukgjord flis matas iförfarandet 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.

Slutligen passerar den mjukgjorda flisen genom en bläsventil anordnad i utloppsledningen över vilken bläsventil ett tryckfall pä minst 0,5 bar och som mest 3-5 bar etableras. Det utmärkande för det uppfinningsenliga förfarandet är att den mjukgjorda flisen utsätts för en förträngningstvätt efter det att den passerat utloppsstudsen och vilken förträngningstvätt är etablerad i flödet av kokt mjukgjord flis genom utloppsledning innan den mjukgjorda flisen defibreras genom tryckfallet över bläsventilen.

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

För att minimera risken för igensättning av väggpartiet med silytor för avdrag av vätska är lämpligen förträngningstvätten i åtminstone en modul via tillsättning och avdrag i de motstående väggarna inrättad så att efter en förbestämd tid växlar denna förträngningstvätt förträngningsriktning, så att första väggpartier under en första tidsperiod tillsätter tvättvätska och under en efterföljande andra tidsperiod drar av vätska och omvänd funktionalitet i det andra väggpartiet.

Denna växling av förträngningsriktningen kan även ske pä ett äterkopplat sätt genom detektering av tryckfallet över massabädden.

O902SE.d0c 10 15 20 25 30 Anordning är avsedd för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare för framställning av cellulosamassa, där kokt mjukgjord flis matas ut från kokarens bottengavei efter att ha passerat ett sista siiparti i kokarens botten och därefter matats 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 utioppsiedning (12) innan den mjukgjorda fiisen passerar genom en blåsventil (4) anordnad i utloppsiedningen över vilken blåsventil ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras. I denna position innan blåsventilen är fiisen mjukgjord och håller i allt väsentligt ihop som ett mjukgjort fiberknippe. Den enda påtagliga mekaniska påverkan som den mjukgjorda flisen utsatts för är den från bottenskrapan.

Anordningen i denna position utmärkes av att den utgöres av en modul av utloppsiedningen innan blåsventilen är försedd med minst ett axiellt löpande första väggparti med dysor för tillsättning av tvättvätska och minst ett axiellt löpande andra väggparti med silytor för avdrag av förträngd kokvätska, där dessa väggpartier sitter på diametralt motsatta sidor av varandra i utloppsledningens insida.

Modulen är i utloppsiedningen har lämpligen en längd på mellan 2-6 meter. Då fullt kokartryck är etablerat i massan i denna position så måste även modulen utformas som ett tryckkärl, varför modulen lämpligen utgöres av ett rörformat tryckkärl i vilket tryckkärl väggpartierna för tillsättning och avdrag av tvättvätska är anordnade som insatsplåtar.

För att få bättre förträngningstvätt genom tunna flöden av den mjukgjorda fiisen kan modulen av utloppsiedningen innan blåsventilen vara försedd även med minst ett axiellt löpande tredje väggparti med dysor för tillsättning av tvättvätska och minst ett axiellt löpande fjärde väggparti med silytor för avdrag av förträngd kokvätska, där dessa väggpartier sitter anordnade så att väggparti med dysor och ett väggparti med silytor sitter anordnade vända mot varandra i utloppsledningens insida. ökad förträngningstvätt enkelt installeras genom att anordna minst två moduler av Genom utformningen av anordningen som en modul kan O902SE.d0c 10 15 20 25 30 6 utloppsledningen i serie. Vid denna installation kan minst en modul av utloppsledningen vara anordnad i en horisontellt liggande del av utloppsledningen och minst en modul av utloppsledningen vara anordnad i en vertikalt liggande del av utloppsledningen .

Figurbeskrivning Figurerna 1a-e visar olika kända utformningar av tvättzoner i botten på en kontinuerlig kokare; Figur 2 visar en första utföringsform av uppfinningen; Figur 3 visar 3 olika utföringsformer av utloppsledningen enligt uppfinningen; Figur 4 visar hur ett antal moduler av utloppsledningen enligt uppfinningen kan sättas samman; samt Figur 5 visar mer detaljerat förträngningstvätten i en modul av utloppsledningen; samt Figur 6a-b, visar en detaljutformning av väggpartiet med sina dysor i en första utföringsform; samt Figur 6c-d, visar en detaljutformning av väggpartiet med sina dysor i en andra utföringsform; samt Detalierad beskrivning av uppfinningen I den följande detaljerade beskrivningen kommer begreppet dysor att användas och med detta avses både en eller flera individuella munstycken, eller fördelningsplätar med häl som tillsätter vätska.

I figur 2 visas en första utföringsform av uppfinningen, där en del visas i större format i figur 5. Anordningen sitter i utloppsledningen 12, ansluten till utloppstudsen 10 och före en bläsventil 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 bläsventil 4 anordnad i utloppsledningen.

Efter bläsventilen 4 matas den defibrerade massan till en tvättapparat, här O902SE.d0c 10 15 20 25 30 7 visad som en konventionell tryckdiffusör 5 där tvättvätska 6 leds in i massabädden utifrån och ett filtrat 7 dras av från tryckdiffusörens centrum. Över blåsventil etableras ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3-5 bar.

Utloppsledningen 12 är här utformad som en förträngningstvätt i en modul av utloppsledningen innan blåsventilen 4. I figuren visas ett axiellt löpande första väggparti 16a med dysor för tillsättning av tvättvätska Nm och minst ett axiellt löpande andra väggparti 16b med silytor för avdrag av förträngd kokvätska Fm, där dessa väggpartier sitter på diametralt motsatta sidor av varandra i utloppsledningens insida.

I figur 3a visas ett snitt av modulen där ett rörformat tryckkärl 18 omsluter hela anordningen, med ett axiellt löpande första väggparti 16a och ett axiellt löpande andra väggparti 16b med silytor. Tvättvätskan Nm tillföres en kammare CjN mellan tryckkärlet 18 och det första väggpartiet 16a. Förträngd kokvätska Fm, dras sedan av via det andra väggparti 16b med silytor till en kammare COUT- I figur 3a till 3c visas flödet av tvättvätska, förträngningsflödet samt filtratet med olika pilar WL, DW respektive F.

I figur 3b visas ett snitt på en alternativ andra utföringsform av modulen där ett rörformat tryckkärl 18 omsluter hela anordningen, med ett axiellt löpande första väggparti 16a, ett axiellt löpande andra väggparti 16b med silytor, ett axiellt löpande tredje väggparti 16c, ett axiellt löpande fjärde väggparti 16d med silytor. Tvättvätskan Nm tillföres i denna utföringsform till två kammare CIN mellan tryckkärlet 18 och det första väggpartiet 16a respektive mellan tryckkärlet 18 och det tredje väggpartiet 16a. Förträngd kokvätska Fm, dras sedan av via det andra väggparti 16b med silytor respektive via det fjärde väggparti 16d med silytor till två skilda utloppskammare COUT. Här utbildas istället ett första förträngningsflöde DW som går från ett läge vid en position klockan 3 till en position klockan 6, samt ett andra förträngningsflöde DW som går från ett läge vid en position klockan 12 till en position klockan 9.

I figur 3c visas ett snitt på en alternativ tredje utföringsform av modulen där ett O902SE.d0c 10 15 20 25 30 8 rörformat tryckkärl 18 omsluter hela anordningen, med ett axiellt löpande första väggparti 16a, ett axiellt löpande andra väggparti 16b med silytor, ett axiellt löpande tredje väggparti 16c samt ett axiellt löpande fjärde väggparti 16d med silytor, och där alla väggpartier är parallella och mellan sig bildar två kanaler för den mjukgjorda flisen. Tvättvätskan Nm tillföres i denna utföringsform till en första kammare CjN mellan tryckkärlet 18 och det första väggpartiet 16a respektive tillföres en andra kammare CW mellan en snedställd avskiljningsvägg och det tredje väggpartiet 16a. Förträngd kokvätska Fm, dras sedan av via det andra väggparti 16b med silytor respektive via det fjärde väggparti 16d med silytor till tvä skilda utloppskammare COUT. Här utbildas istället ett första och andra förträngningsflöde DW genom tvä separerade flöden av den mjukgjorda flisen.

Modulen i utloppsledningen har lämpligen en längd pä mellan 2-6 meter. Dä fullt kokartryck är etablerat i massan i denna position sä mäste modulen utformas som ett tryckkärl, varför modulen lämpligen utgöres av ett rörformat tryckkärl i vilket tryckkärl väggpartierna för tillsättning och avdrag av tvättvätska är anordnade som insatsplätar. ökad förträngningstvätt enkelt installeras genom att anordna minst tvä moduler av Genom utformningen av anordningen som en modul kan utloppsledningen i serie vilket visas i figur 4. Vid denna installation kan minst en modul 12a av utloppsledningen vara anordnad i en horisontellt liggande del av utloppsledningen och minst en modul 12b/12c av utloppsledningen vara anordnad i en vertikalt liggande del av utloppsledningen.

I figur 5 visas en mer detaljerad modul som motsvarar utföringsformen visad i figur 3c. Modulen är ett rörformat tryckkärl 18 med flänsar 17 som omsluter hela anordningen. Det axiellt löpande första väggparti 16a har här utvändigt om sig tvä parallella inloppskammare 45a/45a' för att få en bättre fördelning av tvättvätska över modulens längd. Fler inloppskammare kan givetvis implementeras.

Pä ett avstånd mindre än halva modulens diameter är ett axiellt löpande andra väggparti 16b med silytor anordnat. Förträngd kokvätska Fm, dras sedan av via O902SE.d0c 10 15 20 25 30 9 det andra väggparti 16b med silytor till en utloppskammare 45b/COUT och från denna kammare dras den förträngda kokvätskan av från utloppskammaren via utloppet 42b. Utloppskammares 45b/COUT botten utgörs av en snedställd avskiljningsvägg 44. Mellan det första och andra väggpartiet utbildas ett första delflöde av mjukgjord flis PF.

Mellan den snedställda avskiljningsväggen 44 och ett axiellt löpande tredje väggparti 16c bildas en andra inloppskammare 46a för fördelning av tvättvätska över modulens längd, vilken tvättvätska inmatas via inloppet 41b.

På ett avstånd är ett axiellt löpande fjärde väggparti 16d med silytor anordnat.

Förträngd kokvätska Fm, dras sedan av via det fjärde väggpartiet 16d med silytor till två utloppskammare 46b/46b'(COUT) och frän denna kammare dras den förträngda kokvätskan av från utloppskammaren via utloppen 42a/42a'.

Utloppskammarens 46b/46b'(COUT) botten utgörs av tryckkärlets 12 insida.

Mellan det tredje och fjärde väggpartiet utbildas ett andra delflöde av mjukgjord flis PF.

I figur 6a visas en lämplig första utföringsform, sedd uppifrån i figur 6b, av de dysor som utformas i de olika väggpartierna 16a-16d. Väggen eller silytan 16 är här utformad med en intryckning med en form motsvarande eggen på ett rivjärn. Här visas det utbildade flödet av mjukgjord flis med pilen PF, och det sveper först över den raka utstansningskanten 51 och passerar över inbuktningen 50 innan flödet når inbuktningens avrundade nedströmsbelägna kant 52. Då flödet utgörs av mjukgjord flis som har en kvarvarande benägenhet att hålla ihop så kan lämpligen inbuktningen ges en form där kanten 51 inte är mycket längre, helst kortare, än flisens lillaxel som normalt går tvärs fiberriktningen. (flisen huggs normalt med en viss tjocklek och med en lillaxel som löper tvärs fiberriktningen och en storaxel som löper parallellt med fiberriktningen).

I figur 6c visas en lämplig andra utföringsform, sedd uppifrån i figur 6d, av de dysor som utformas i de olika väggpartierna 16a-16d. Väggen eller silytan 16 är här utformad med en rund intryckning med en form motsvarande intryckningar, ”dimples”, på en golfboll. Här visas det utbildade flödet av O902SE.d0c 10 15 20 25 30 10 mjukgjord flis med pilen PF. Här finns hål 55 i en eller flera rader vid den uppströmsbelägna halvan av denna intryckning. Då flödet utgörs av mjukgjord flis som har en kvarvarande benägenhet att hålla ihop så kan lämpligen den runda intryckningen ha en diameter som inte är mycket längre, helst kortare, än flisens lillaxel som normalt går tvärs fiberriktningen. (flisen huggs normalt med en viss tjocklek och med en lillaxel som löper tvärs fiberriktningen och en storaxel som löper parallellt med fiberriktningen).

Det uppfinningsenliga förfarandet och anordningen kan modifieras på ett flertal sätt inom ramen för patentkraven. I de fall som flera moduler sätts i serie så kan en likartad förträngningseffekt etableras i alla moduler, dvs. att förträngningsriktningen är densamma i alla massaflöden, och när man vill växla förträngningsriktning för renspolning av väggparti med avdragsfunktion så kan man stegvis synkronisera växlingen i modulerna med massaflödets strömningshastighet.

Med flera moduler så kan även tvättvätskan ledas i serie genom dessa moduler. I utföringsformen visad i figur 4 så kan därvidlag filtratet F03 från sista modulen 12c ledas in som tvättvätska N02 i andra modulen, och slutligen kan filtratet F02 från andra modulen 12b ledas in som tvättvätska Nm i första modulen. En sådan seriell motströmstvätt kan även ske i flera steg i en enskild modul liknande den som visas i figur 5, med flera kammare 45a, 45a', 46b, 46b' och motsvarande kammarindelning i 45b samt 46a. lmplementerinqsexempel I 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. Utloppsledningen har typiskt en diameter på 0,5 meter.

Den invändiga utan på utloppsledningen blir då för varje 2 meter cirka 3,14 m2.

Med en typisk sillast, dvs. avdragskapacitet på silytan, på 5-10 kbm/timme/m2, så kan man i denna storleksordning på kokare etablera en avdragsvolym på 36-72 kbm/tim från utloppstudsen och 15-31 kbm/tim från en längdmodul på 2 meter av utloppsledningen.

O902SE.d0c 11 Med 4 stycken Iängdmoduler av utloppsledningen anordnade i serie innan bläsventilen, så skulle man kunna öka spädfaktorn med upp till 0,3 (dvs. 0,3 kbm per ADT massa) vid en produktion av 4000 ton massa per dygn.

O902SE.d0c

Claims (1)

10 15 20 25 30 1 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 bottenskrapa (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 bläsventil (4) anordnad i utloppsledningen över vilken bläsventil ett tryckfall på minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras kännetecknat av att den mjukgjorda flisen utsätts för en förträngningstvätt efter det att den passerat utloppsstudsen (10) och vilken förträngningstvätt är etablerad i flödet av kokt mjukgjord flis genom utloppsledning (12) innan den mjukgjorda flisen defibreras genom tryckfallet över bläsventilen. _ Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat av att förträngningstvätten etableras mellan två motstäende väggar i utloppsledningen, där första väggen har dysor för tillsättning av tvättvätska och den andra motsatta väggen har silytor för avdrag av vätska. _ Förfarande enligt patentkrav 2 kännetecknat av att förträngningstvätten via tillsättning och avdrag i de motstäende väggarna byter ut mellan 0,1 och 2 kbm vätska per ton massa (ADT) per 2 meter utloppsledning. _ Förfarande enligt patentkrav 3 kännetecknat av att förträngningstvätten i en modul via tillsättning och avdrag i de motstäende väggarna efter en förbestämd tid växlar förträngningsriktning, så att första väggpartier under en första tidsperiod tillsätter tvättvätska och under en efterföljande andra tidsperiod drar av vätska och omvänd funktionalitet i det andra väggpartiet _ _ Anordning för förbättring av en tvätt efter avslutat kok i en kontinuerlig kokare (1) för framställning av cellulosamassa, där kokt mjukgjord flis matas O902SE-Claims_doc 10 15 20 25 30 2 ut från 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 utloppsledning (12) innan den mjukgjorda flisen passerar genom en bläsventil (4) anordnad i utloppsledningen över vilken bläsventil ett tryckfall pä minst 0,5 bar och som mest 3 bar etableras kännetecknad av att en modul av utloppsledningen innan bläsventilen är försedd med minst ett axiellt löpande första väggparti (16a) med dysor för tillsättning av tvättvätska och minst ett axiellt löpande andra väggparti (16b) med silytor för avdrag av förträngd kokvätska, där dessa väggpartier sitter pä diametralt motsatta sidor av varandra i utloppsledningens insida. _ Anordning enligt krav 4 kännetecknad av att modulen av utloppsledningen har en längd pä mellan 2-6 meter. _ Anordning enligt krav 5 kännetecknad av att modulen utgöres av en rörformat tryckkärl (12) i vilket tryckkärl väggpartierna (16a-16d) för tillsättning och avdrag av tvättvätska är anordnade _ . Anordning enligt krav 6 kännetecknad av att modulen av utloppsledningen innan bläsventilen är försedd även med minst ett axiellt löpande tredje väggparti (16c) med dysor för tillsättning av tvättvätska och minst ett axiellt löpande fjärde väggparti (16d) med silytor för avdrag av förträngd kokvätska, där dessa väggpartier sitter anordnade sä att väggparti med dysor och ett väggparti med silytor sitter anordnade vända mot varandra i utloppsledningens insida. _ Anordning enligt något av kraven 4-7 kännetecknad av att minst tvä moduler (12a/12b/12c) av utloppsledningen är anordnade i serie. 10.Anordning enligt krav 8 kännetecknad av att minst en modul (12a) av O902SE-Claims.doc 3 utloppsledningen är anordnad i en horisontellt liggande del av utloppsledningen och minst en modul (12b/12c) av utloppsledningen är anordnad i en vertikalt liggande del av utloppsledningen . O902SE-C|aims.doc