SE518292C2 - Metod för matning av flis till en kokare - Google Patents

Description

20 25 30 LU UI 518 292 ¿ uppfinning åstadkommes en annan variation av den lösning, som man tagit i ovan nämnda US-patent 5476572, vilken även resulterar i ett mycket förenklat flismatningssystem för en kontinuerlig kokare och som även är användbar med diskontinuerliga kokare. Enligt föreliggande uppfinning är ett enda kärl anordnat, vilket har en topp och en botten och vilket utför funktionerna hos en konventionell kombination av flisficka, basningskärl och flisränna i ett enda kärl, vanligen mindre än den kombinerade storleken av de andra kärlen (t.ex. vanligen åtminstone 2096rnindre än de kombinerade storlekarna), vilket medför en märkbar minskning i kostnaden för att konstruera och driva ett flismatningssystem för en kontinuerlig kokare. Även om det enda kärlet enligt uppfinningen är större än motsvarande kända kärl är det pá grund av sin enkelhet lättare att konstruera, driva och underhålla.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning är en metod föreslagen för att hantera finfördelat cellulosahaltigt fibröst material, såsom vedflis, för att mata materialet till en kontinuerlig kokare eller batchkokare. Metoden innefattar stegen att: (a) innesluta finfördelat, förbestämd, cellulosahaltigt, fibröst material i en öppen volym; (b) i den förbestämda volymen upprätta en första nivå av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material och en andra nivå, under den första nivån, av kokvätska; (c) utsätta det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet mellan de första och andra nivåerna för ånga för att åstadkomma basning av det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet i den förbestämda volymen; (d) uppslamma det finfördelade, cellulosahaltiga fibrösa materialet med kokvätska under den andra nivån för att åstadkomma en slurry i den förbestämda volymen; samt (e) avlägsna slurryn från den förbestämda volymen, ytterligare trycksätta slurryn och mata den trycksatta slurryn till en kontinuerlig kokare eller en diskontinuerlig kokare. Enligt uppfinningen 10 15 20 25 30 518 292 3 bringas det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet att strömma genom ett övergångsområde som ger reducerad tvärsnittsarea till där slurryn avlägsnas från den förbestämda volymen i steg e), varvid tvärsnittsarean reduceras mer än 50%.

Företrädesvis utföres stegen (a)-(e) väsentligen kontinuerligt, varvid finfördelat cellulosahaltigt fibröst material väsentligen kontinuerligt införes i den förbestämda volymen från ovanför den första nivån, strömmar väsentligen kontinuerligt nedåt i den förbestämda volymen och avlägsnas väsentligen kontinuerligt från den förbestämda volymen under den andra nivån. Stegen (a)-(e) kan även utföras vid övertryck (t.ex. ungefär 0,1-4 bar). Slurryn från steget (e) kan matas direkt till toppen av en kokare eller genom ett impregneringskärl.

Ett lämpligt kokerisystem kan innefatta följande komponenter: en kontinuerlig kokare; en högtrycks- överföringsanordning för överföring av en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material under tryck till den kontinuerliga kokaren; ett väsentligen cylindriskt vertikalt orienterat kärl som har en topp och en botten; doseringsorgan för att mata finfördelat cellulosahaltigt fibröst material in i kärlet från dess topp; Organ för att upprätta en första nivå av fin- fördelat cellulosahaltigt material i kärlet; organ för att upprätta en andra vätskenivå i kärlet, vilken andra nivå är under den första nivån; organ för att tillföra ånga till en volym mellan toppen av kärlet och den andra nivån; samt organ för att dra av en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material i vätska från intill bottnen av kärlet och mata slurryn till högtrycks- överföringsanordningen. 10 15 20 25 30 35 518 292 Avdragsorganen kan innefatta en kombination av en doserande skruvmatare, eller vilken annan typ som helst av konventionell doserande transportör, och en lágtrycks- Pump, konventionell flisdoserare, Andritz Inc., Glens Falls, eller någon annan typ av konventionell doserings- även om doseringsorganen kan innefatta en såsom en sådan som säljs av New York, en skruvtransportör transportör.

Kärlet kan innefatta, mellan den andra nivån och bottnen av kärlet, en konfiguration av enkelkonvergenstyp som ger en reducerad tvärsnittsarea av mer än 50% jämfört med den andra nivåns tvärsnittsarea. En tryckisolerings- anordning är företrädesvis anordnad mellan doserings- organen och kärlet för att kontrollera kärlets tryck.

Kärlet kan drivas trycksatt eller trycklöst.

Uppfinningen möjliggör användande av ett upprätt kärl som har en topp och en botten och som ersätter en konventionell kombination av flisficka, basningskärl och flisränna i ett konventionellt system för att mata flis eller liknande finfördelat cellulosahaltigt fibröst material till en kontinuerlig kokare och företrädesvis har en storlek åtminstone 20% mindre än de kombinerade storlekarna av den konventionella flisfickan, basningskärlet och flisrännan och är företrädesvis åtminstone 50% mindre i storlek. Oavsett storlek är kärlet mindre komplicerat, vilket gör det enklare att konstruera, driva och underhålla. Kärlet innefattar: en första ledning för tillförsel av ånga till kärlet; en första automatiskt reglerad ventil i den första ledningen; en temperaturkontroll för avkänning av temperaturen i kärlet och reglering av den första ventilen åtminstone partiellt i beroende därav; en andra ledning för tillförsel av vätska till kärlet; en andra lO 15 20 25 30 35 518 292 b automatiskt reglerad ventil ansluten till den andra ledningen; en nivåkontroll för avkänning av nivån på vätskan i kärlet och reglering av den andra ventilen åtminstone partiellt i beroende därav; doseringsorgan för att mata finfördelat cellulosahaltigt fibröst material in i kärlet från dess topp; samt organ för att dra av en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material i vätska från intill bottnen av kärlet. Detaljerna i komponenterna som beskrivits ovan kan vara som tidigare angivits.

Uppfinningen gör det möjligt att förenkla flismatnings- systemet i en kontinuerlig kokare, som har en högtrycks- överföringsanordning, innefattande att avlägsna den konventionella flisfickan, basningskärlet och flisrännan från operativ förbindelse med högtrycksöverförings- anordningen; ersätta flisfickan, basningskärlet och flisrännan med ett enda vertikalt kärl med vilket är förbundet basningsorgan och flisuppslamningsorgan och som har ett utlopp från bottnen, vilket enda vertikala kärl företrädesvis har en volym åtminstone 20% mindre än de kombinerade volymerna av flisfickan, basningskärlet och flisrännan; samt ansluta utloppet från bottnen av det enda vertikala kärlet till högtrycks- överföringsanordningen.

Uppfinningen möjliggör även en flisbasnings- och matningsanordning för att mata basad flis till en diskontinuerlig kokare pà ett effektivt och förenklat sätt.

Det är ett huvudsyfte med uppfinningen att åstadkomma förenklad, mindre dyrbar och ändå effektiv matning av flis eller liknande finfördelat cellulosahaltigt fibröst material till en kontinuerlig kokare eller en batch- kokare. Detta och andra syften med uppfinningen kommer att klart framgå av en inspektion av den detaljerade 10 15 20 25 30 35 518 292 6 beskrivningen av uppfinningen och av de tillhörande patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 visar schematiskt en sidovy av ett exempel på en apparat för att praktisera exempel på metoder enligt föreliggande uppfinning.

Figur 2 visar schematiskt en vy som illustrerar matning av basad flis från anordningen i figur 1 till ett flertal batchkokare.

Detaljerad beskrivning av ritningarna I stället för den konventionella flisfickan, basnings- kärlet och flisrännan för matning av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material till en högtrycks- överföringsanordning (även kallad högtrycksmatare) och såsom beskrivs i delarna avseende känd teknik i det tidigare nämnda US-patentet 5476572 (vars innehåll härigenom inkorporeras genom referens därtill) åstadkommes enligt föreliggande uppfinning ett enda kärl 11 i ett förenklat matningssystem 10 (se figur 1). Kärlet ll är väsentligen vertikalt orienterat och har en topp och en botten och kan vara mindre än de kombinerade storlekarna av den konventionella flisrännan, basningskärlet och flisfickan, t.ex. ha en storlek som är àtminstone 20% mindre än de kombinerade storlekarna på företrädesvis även åtminstone lätt att dessa konventionella kärl, 50% mindre i storlek. I vart fall är det enkelt, konstruera, driva och underhålla.

Kärlet ll matas med vedflis eller liknande finfördelat cellulosahaltigt fibröst material med användning av ett doseringsorgan l2. Doseringsorganet 12 kan vara en konventionell flisdoserare, såsom en sådan som säljs av 10 15 20 25 30 35 518 292 7 Andritz Inc., Glens Falls, NY eller det kan vara vilken typ av transportör som helst som kan användas för att reglera strömmen av flis in i systemet, exempelvis en skruvtransportör.

Magasinet eller kärlet 11 kan innefatta konventionella anordningar för ventilation av gaser och reglera trycket och vakuum i kärlet. Exempelvis kan användas den tryck/vakuum-avlastningsventil som visas i det samtidiga US-patentet US 5547546 (ansökning nr 08/317,801, inlämnad 4 oktober, 1994), vars innehåll härigenom inkorporeras genom referens därtill.

Den doserade flisströmmen in i kärlet 11 upprättar en flisnivà 13 vilken konventionellt avkännes genom ett gammastrålsystem innefattande gammastrálkällor 14 och en stràldetektor 15, utgörande organ för att fastställa den första flisnivàn 13 i kärlet 11. Ånge fràn en àngkälle 16 tillsättes kärlet 11 vie en ledning 17 och en àngfördelare 18. En typisk ångtillsättningspunkt visas i figur 1, men ånga kan tillsättas vid andra punkter eller vid olika punkter om så är nödvändigt eller önskvärt. Normalt tillsättes ångan under nivån 13 och där flisen är öppen (dvs ej täckt av vätska).

Strömmen av ånga regleras genom en reglerventil 19, vilken i sin tur regleras automatiskt genom en konventionell temperatur-indikator-regulator 20.

Regulatorn 20 mottager en flistemperatursignal från en temperatursond 21 och reglerar åtminstone delvis den automatiska ventilen 19 i beroende därav.

Temperaturregleringen kan vara såsom beskrivs i nämnda US-patent 5547546. 10 15 20 25 30 35 518 292 8 Efter basning dränks flisen och impregneras i kokvätska, exempelvis kraftsvartlut, vitlut, grönlut eller sulfitkokvätska vid vätskenivån 22. Denna andra vätskenivå 22 regleras av en konventionell nivå- indikator-regulator 23 som reglerar (åtminstone delvis) en andra reglerventil 24, medan vätskenivån avkännes via en nivåindikator 25, varvid ventilen 24 är förbunden med en i-linje-dränerare 39. En annan ventil 44 som leder från dräneraren 39 tillbaka till kärlet ll regleras av ett konventionellt flödesreglersystem 45.

Då den basade och impregnerade flisen fortsätter nedåt möter en övergång 26 som reducerar kärlets 11 tvärsnittsarea med mer än 50%, så att lågtryckspumpen 28 kan matas vid kärlets ll botten. Denna övergång 26 kan vara av enkel-konvergenstyp, som säljs under varumärket Diamondback Hopper av J.R. Johanson, San Luis Obispo, CA, och såsom visas i US 4,958,74l. Två eller flera av dessa typer av "tratt" kan användas. Denna övergång 26 kan även såsom en sådan som visas det (ansökning nr O8/189,546, vara en "chisel-type" tratt, samtidiga US-patentet 5500083 inlämnad den l februari 1994).

En skruv 52 driven av en elektrisk motor 51 överför en doserad ström av slurry till pumpens 28 inlopp. Motorn 51 är företrädesvis en motor med varierbart varvtal. Skruven 52 kan vara ersatt av vilken lämplig doseringsanordning som helst som skiljer pumpen 28 från kärlet ll så att vikten av flismassan på pumpinloppet ej hindrar dess drift. Med andra ord kan vilken lämplig flisström- roterande begränsare som helst, såsom en transportör, bord eller liknande, användas som doserings- anordning istället för skruven 52.

Pumpen 28 överför den basade och impregnerade slurryn av flis och vätska från trattens botten till en konventionell högtrycksöverföringsanordning 30 via 10 15 20 25 30 35 518 292 9 ledningen 29. Pumpen 28 är vanligen en konventionell slurrypump. Högtrycksöverföringsanordningen 30 är vanligen en konventionell högtrycksmatare som levereras av Andritz Inc. och sådan som visas generellt i US 4,372,7ll.

Den visade högtrycksmataren 30 har vanligen ett lågtrycksinlopp 31 och ett làgtrycksutlopp 32, ett högtrycksinlopp 33 och ett högtrycksutlopp 34. Flisen och vätskan som leds till mataren 33 via en ledning 31 separeras väsentligen i mataren. Väsentligen all flis transporteras ut fràn högtrycksutloppet 34 medelst en högtryckspump 35 och passerar under tryck till en kontinuerlig kokare eller ett impregneringskärl 41 via en ledning 36. Vàtskan som ej leds via ledningen 36 lämnar mataren 30 genom làgtrycksutloppet 32. Denna vätska återförs till kärlet 11 genom en ledning 37, en sandseparator 38, dräneraren 39, reglerventilen 44 och en fördelare 40.

Den ovanstående beskrivningen beskriver ett matnings- system i vilket matarmagasinet 11 drivs under väsentligen atmosfärtryck. Om så önskas kan kärlet ll även arbeta under övertryck. I detta fall kan en ytterligare tryckisoleringsanordning 42, såsom en sàdan som visas i ovan nämnda US-patent 5500083, vara belägen mellan flisdoseraren 12 och magasinet 11. En typisk anordning som skulle kunna användas som anordningen 42 är en làgtrycksmatare som säljs av Andritz Inc., även om vilken tillgänglig tryckisoleringsanordning som helst kan användas. Om ett trycksatt kärl ll användes kan en ytterligare pump 43 krävas för att återföra vätska från högtrycksöverföringsanordningen 30 till det trycksatta kärlet 11. Övertrycket som upprätthålles i kärlet ll är vanligen ungefär 0,1-4 bar, t.ex. 2-4 bar. lO 15 20 25 30 518 292 Ångkällan 16 kan vara vilken tillgänglig àngkälla som helst i fabriken. Exempelvis kan ångan vara färskànga i ledningen 50. Eftersom ånga som framställes av expanderad kokvätska kan innehàlla icke önskvärda totalt reducerade svavelgaser (TRS), som måste uppsamlas och förstöras om de införes i magasinet, föredrages färskànga.

Figur 2 visar användning av pumpen 28 från fig. 1 för att mata en eller flera diskontinuerliga kokare eller batchkokare 54. Dà ett flertal kokare 54 matas är företrädesvis en fördelningsventil 55 anordnad för att kontrollera flödet fràn pumpen 28 (vilken vanligen är väsentligen kontinuerlig) till kokaren 54. Ett förvaringskärl kan även vara anordnat, speciellt om endast en enda kokare används, eller också kan driften av pumpen 28 och kärlet ll vara diskontinuerlig.

Det framgår sålunda att enligt uppfinningen har àstadkommits fördelaktiga metoder vilka starkt förenklar matningen av flis till en kontinuerlig kokare. Även om uppfinningen här har visats och beskrivits i vad som för närvarande anses vara den mest praktiska och föredragna utföringsformen är det klart för fackmannen att många modifikationer kan göras inom ramen för uppfinningen, vilken ram skall ges den bredaste tolkningen av de tillhörande patentkraven så att alla ekvivalenta strukturer och processer omfattas.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 518 292 ll PATENTKRAV

1. l. Metod att hantera finfördelat cellulosahaltigt fibröst material för att mata materialet till en kontinuerlig eller diskontinuerlig kokare innefattande stegen att: (a) innesluta finfödelat cellulosahaltigt fibröst material i en förbestämd, öppen volym; (b) i den förbestämda volymen upprätta en första nivå av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material och en andra nivå av kokvätska under den första nivån; (c) utsätta det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet mellan den första och andra nivån för ånga för att åstadkomma basning av det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet i den förbestämda volymen; (d) uppslamma det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet med kokvätska under den andra nivån för att framställa en slurry i den förbestämda volymen; och (e) avlägsna slurryn från den förbestämda volymen samt vidare trycksätta slurryn och mata den trycksatta slurryn till en kontinuerlig eller diskontinuerlig kokare, k ä n n e t e c k n a d av att det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet bringas att strömma genom ett övergångsområde som ger reducerad tvärsnittsarea till där slurryn avlägsnas från den förbestämda volymen i steget (e), varvid tvärsnittsarean reduceras mer än 50%.

2. Metod enligt patentkravet l, varvid det finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet bringas att strömma genom ett övergångsområde av enkelkonvergenstyp.

3. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, varvid det 10 15 20 25 30 518 292 12 finfördelade cellulosahaltiga fibrösa materialet bringas att strömma in i övergångsområdet under den andra nivån.

4. Metod enligt något av föregående patentkrav, i vilken stegen (a) - (e) utföres väsentligen kontinuerligt, varvid finfördelat cellulosahaltigt fibröst material väsentligen kontinuerligt införes i den förbestämda volymen ovanför den första nivån, strömmar väsentligen kontinuerligt nedåt i den förbestämda volymen och väsentligen kontinuerligt avlägsnas från den förbestämda volymen under den andra nivån.

5. Metod enligt något av föregående patentkrav, i (a) - vilken stegen (d) utföres vid övertryck.

6. Metod enligt något av patentkraven l-4, i vilken kokaren är en kontinuerlig eller diskontinuerlig kokare och i vilken steget (e) utföres genom att mata den trycksatta slurryn direkt till toppen av en kontinuerlig kokare med användning av en doseringsanordning, en pump och en högtrycksöverföringsanordning.

7. Metod enligt något av patentkraven 1-4, i vilken steget (e) utföres genom att mata slurryn till en doseringsanordning och därefter via en slurrypump till kokaren.