NO145592B

NO145592B - A sealing head.

Info

Publication number: NO145592B
Application number: NO783522A
Authority: NO
Inventors: Pekka Erik Laupiainen
Original assignee: Nokia Oy Ab
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1982-01-11
Also published as: FR2406874B3; SE428779B; GB2006351A; NO145592C; FR2406874A1; DK465678A; NO783522L; DE2845200A1; FI55591C; IT1106592B; FI55591B; DK143623C; JPS5499178A; DK143623B; SE7810877L; GB2006351B; IT7851568A0

Description

Apparat for kontinuerlig kokning av celluloseholdige materialer. Apparatus for continuous boiling of cellulose-containing materials.

Nærværende oppfinnelse vedrører et apparat for kontinuerlig kokning av celluloseholdige materialer slik som trespon. The present invention relates to an apparatus for continuous boiling of cellulose-containing materials such as wood shavings.

Apparatet kan anvendes for kokning av celluloseholdige materialer ifølge «Kraft»-prosessen, men det kan også anvendes ved kokning i henhold til sulfitt-prosessen. The device can be used for cooking cellulose-containing materials according to the "Kraft" process, but it can also be used for cooking according to the sulphite process.

Kommersielle fremgangsmåter for opp-slutning av celluloseholdige materialer har for det meste vært satsprosesser som be-høver lange kokeperioder, og opphold mens kokerne fylles og tømmes. Flere kommersielle kontinuerlige fremgangsmåter har i det siste blitt utviklet for å koke celluloseholdige materialer, men ikke desto mindre behøver disse fremgangsmåter fortsatt re-lativt lang koketid og har gjort små modi-fiseringer i de opprinnelige kokeprosesser. Commercial methods for digesting cellulose-containing materials have mostly been batch processes that require long boiling periods, and downtime while the boilers are filled and emptied. Several commercial continuous methods have recently been developed to cook cellulosic materials, but nevertheless these methods still require a relatively long cooking time and have made small modifications to the original cooking processes.

Ved kjent apparatur har man hatt van-skeligheter både ved tilføringen av fliser inn i kar som holdes ved trykk over atmo-sfæretrykk og ved å skille masse fra koke-luten etter oppslutningen. F.eks. har ved tilføring av flis til en avgasser eller til en koker blitt benyttet tilførselsanordninger som et pumpestempel eller en skruetype for å oppnå en ugjennomtrengelig propp av materialet for å hindre lekasje fra karet. Men fiberegenskapene kan bli alvorlig ska-det ved dannelsen av slik en plugg. Det er også kjent å benytte roterende eller stjer-neventiler som kombinerte tilførsels- og lukkeanordninger, men slike ventiler har de indre mangler at damp kan bli frigjort i de tomme lommene som snur tilbake til stillingen for fylling av flis, og at luft kan bli innført i kokeren sammen med flisen for å frembringe alvorlig erosjon eller korro-sjon som forårsaker høye vedlikeholdsom-kostninger og produksjonstap, mens anleg-gene utskiftes eller repareres. With known apparatus, there have been difficulties both when feeding tiles into vessels which are held at pressure above atmospheric pressure and when separating mass from the cooking liquor after digestion. E.g. when supplying chips to a degasser or to a boiler, supply devices such as a pump piston or a screw type have been used to achieve an impermeable plug of the material to prevent leakage from the vessel. But the fiber properties can be seriously damaged by the formation of such a plug. It is also known to use rotary or star valves as combined supply and closing devices, but such valves have the internal defects that steam can be released in the empty pockets which return to the position for filling chips, and that air can be introduced in the boiler together with the chip to produce severe erosion or corrosion causing high maintenance costs and loss of production while the plants are being replaced or repaired.

Vanskelighetene med å skille masse fra kokelut etter oppslutningen har ført til at det er blitt en vesentlig vanlig praksis å gjøre bruk av tilleggsapparatur slik som en blåsebeholder eller en separator av sprede-type for å skille massen og svartluten. The difficulties in separating pulp from caustic liquor after digestion have led to it becoming a fairly common practice to make use of additional equipment such as a blower container or a spreader-type separator to separate the pulp and black liquor.

Apparatet for kokning av celluloseholdige materialer ifølge oppfinnelsen omfatter en avgasser og en koker, og det sær-egne ved apparatet er at det omfatter en kombinasjon av følgende innretninger: innretninger for fremstilling av en suspensjon av kokevæske og celluloseholdig materiale, innretninger for å innføre nevnte suspensjon i nevnte avgasser og denne avgasser omfatter en separator som er anordnet vertikalt i denne, nevnte separator er utstyrt med et baseng i dens nedre del og utstyrt med en perforert indre vegg for å muliggjøre at væske kan føres bort eller tappes fra nevnte suspensjon og føres inn i nevnte baseng, innretninger for i rekke-følge å dampe og utlufte avgasseren for å avgasse nevnte materiale, en blandingstank utstyrt med innretninger for å innføre nevnte avgassede materiale i nevnte blandingstank, innretninger for å opprettholde en trykkbalanse mellom nevnte avgasser og navnte tank, innretninger for å innføre en ligninfjernende væske i nevnte tank så at det dannes en suspensjon av det avgassede materiale og væsken, en impregnator utstyrt med innretninger for å føre nevnte suspensjon av avgasset materiale og væske gjennom nevnte impregnator i hvilken materialet impregneres med væske, en koker for å fjerne lignin fra det impregnerte materiale i ikke-neddykket tilstand i en atmosfære av damp, og innretninger for å føre nevnte impregnerte materiale til nevnte koker. The apparatus for boiling cellulosic materials according to the invention comprises a degasser and a boiler, and the special feature of the apparatus is that it comprises a combination of the following devices: devices for producing a suspension of cooking liquid and cellulosic material, devices for introducing said suspension in said exhauster and this exhauster comprises a separator arranged vertically therein, said separator being provided with a basin in its lower part and provided with a perforated inner wall to enable liquid to be carried away or drained from said suspension and introduced into in said basin, devices for successively steaming and venting the degasser to degas said material, a mixing tank equipped with devices for introducing said degassed material into said mixing tank, devices for maintaining a pressure balance between said degasser and said tank, devices to introduce a lignin-removing liquid into said tank so that it forms e n suspension of the degassed material and liquid, an impregnator equipped with means for passing said suspension of degassed material and liquid through said impregnator in which the material is impregnated with liquid, a boiler for removing lignin from the impregnated material in a non-immersed state in an atmosphere of steam, and devices for conveying said impregnated material to said boiler.

Særlig hensiktsmessig omfatter nevnte koker en separator anordnet vertikalt i den og denne separator er utstyrt med et baseng i dens nedre del og utstyrt med en perforert indre vegg for å muliggjøre at væske kan føres bort fra nevnte suspensjon av det impregnerte materiale og væske og føres inn i nevnte baseng. Andre trekk ved oppfinnelsen vil klarere fremgå av den følgende beskrivelse sett i forbindelse med den medfølgende tegning som viser en skjematisk ordning av passende apparatur i henhold til oppfinnelsen. Particularly suitably, said boiler comprises a separator arranged vertically in it and this separator is equipped with a basin in its lower part and equipped with a perforated inner wall to enable liquid to be carried away from said suspension of the impregnated material and liquid and introduced into in said pool. Other features of the invention will appear more clearly from the following description seen in connection with the accompanying drawing which shows a schematic arrangement of suitable apparatus according to the invention.

Med mer spesiell henvisning til tegnin-gen består hovedkomponentene av den illustrative apparatur av en flistilføringstrakt 10, en flisvæske-blandebeholder 20 som mottar flis fra trakten 10, en avgasser 30 til hvilken en flis-væskesuspensjon dannet i beholderen 20 blir transportert, en flis-kokelut blandebeholder 40 som mottar avgasset flis fra avgasseren 30, en impregnator 50 og en koker 60 med en øvre opp-slutningssone 61 og en nedre utlutnings-sone 62 i hvilket oppsluttet materiale fra den øvre sone utsettes for motstrøms-vasking. With more particular reference to the drawing, the main components of the illustrative apparatus consist of a chip feed hopper 10, a chip liquid mixing container 20 which receives chips from the hopper 10, a degasser 30 to which a chip liquid suspension formed in the container 20 is transported, a chip boiling liquor mixing vessel 40 which receives degassed chips from the degasser 30, an impregnator 50 and a digester 60 with an upper leaching zone 61 and a lower leaching zone 62 in which digested material from the upper zone is subjected to countercurrent washing.

Under drift blir flis ført fra flistilfør-selstrakten 10 gjennom en stjerneventil 11 eller annen passende fremføringsanordning til et transportbånd 12 som fører flis til flis-væske blandebeholderen 20. During operation, chips are fed from the chip feed hopper 10 through a star valve 11 or other suitable conveying device to a conveyor belt 12 which carries chips to the chip-liquid mixing container 20.

I blandebeholderen 20 blir flisen brakt i kontakt med væske som kommer inn gjennom tilsetningsvæske-ledningen 21 for å danne en flis-kokelut suspensjon. Inn-føringen av væske gjennom ledningen 21 blir regulert med passende gjennomstrøm-ningsregulerings-anordninger 22. Flis-væske suspensjonen i beholderen 20 blir transportert gjennom rørene 23 og 23' under innvirkning av pumpen 24 til avgasseren 30. In the mixing container 20, the chip is brought into contact with liquid entering through the additive liquid line 21 to form a chip-cooking liquor suspension. The introduction of liquid through the line 21 is regulated with suitable flow control devices 22. The chip-liquid suspension in the container 20 is transported through the pipes 23 and 23' under the influence of the pump 24 to the degasser 30.

I avgasseren 30 blir flis-væske suspensjonen ført ut fra røret 23' og inn i en flis-væske separator 31- Separatoren 31 vi-ses for illustrasjonsformål som et vesentlig sylindrisk dobbeltvegget kar med en lukket lavere del og en åpen øvre del. Separatoren 31 har en indrevegg 32 forsynt med perforerte deler for å gjøre det mulig for væske å renne av fra flisen gjennom veg-gen 32 og inn i et basseng 33 av den lukkede nedre del av separtoren 31. Fra bassenget 33 kan den gjenvundne væske bli tilbake-ført til flis-væske blandebeholderen 20 gjennom røret 34 som er forsynt med passende konvensjonelle kontrollanordninger 35 for å regulere væskenivået i bassenget 33. In the degasser 30, the chip-liquid suspension is led out from the pipe 23' and into a chip-liquid separator 31 - The separator 31 is shown for illustration purposes as a substantially cylindrical double-walled vessel with a closed lower part and an open upper part. The separator 31 has an inner wall 32 provided with perforated parts to enable liquid to drain from the tile through the wall 32 into a basin 33 of the closed lower part of the separator 31. From the basin 33 the recovered liquid can be returned to the chip-liquid mixing vessel 20 through the pipe 34 which is provided with suitable conventional control devices 35 to regulate the liquid level in the basin 33.

Flis kommer inn i separatoren 13 byg-get opp innen den sentrale forsenkning av-grenset av den perforerte indre vegg 32 og flyter over ut gjennom den åpne øvre del av separatoren 31 og faller på grunn av gravitasjonen mot bunnen av avgasseren 30. Mens flisen renner over ut av separatoren 31 blir den effektivt avgasset ved hjelp av damp fra et damprør 36 og en ventil 37 som blir vekselvis åpnet og lukket av passende reguleringsanordninger 38. Avgasset flis passerer fra avgasseren 30 inn i blandebeholderen 40 for avgasset flis og væske gjennom passende tilførselsanord-ninger 39. Tilførselsanordningen 39 er ikke en ventil i vanlig forstand siden den ikke er tenkt å være tetning mellom karene 30 og 40. Begge karene drives med samme trykk siden trykket i de to beholderne ut-jevnes av røret 47 som forbinder de to beholderne. Således vil tilførselsanordningen 39 ikke gi slike vedlikeholdsvanskeligheter som lett kan opptre med en ventil. Flis be-vegelsen i avgasseren 30 blir regulert for å skaffe tilstrekkelig oppholdstid der for å trygge en fullstendig avgassing. Chips enter the separator 13 built up within the central depression bounded by the perforated inner wall 32 and overflow out through the open upper part of the separator 31 and fall by gravity towards the bottom of the degasser 30. While the chips flow out of the separator 31, it is effectively degassed by means of steam from a steam pipe 36 and a valve 37 which is alternately opened and closed by suitable regulating devices 38. The degassed chips pass from the degasser 30 into the mixing container 40 for degassed chips and liquid through suitable supply devices -nings 39. The supply device 39 is not a valve in the usual sense since it is not intended to be a seal between the vessels 30 and 40. Both vessels are operated at the same pressure since the pressure in the two containers is equalized by the pipe 47 which connects the two containers . Thus, the supply device 39 will not cause such maintenance difficulties as can easily occur with a valve. The chip movement in the degasser 30 is regulated to provide sufficient residence time there to ensure complete degassing.

I beholderen 40 blir avgasset flis blan-det med kokevæske fra røret 64 som fører fra kokeren 60, som siden vil bli mer de-taljert beskrevet, og fra røret 41 som gre-ner av fra tilsetningsvæskerøret 21. Strøm-men av tilsetnings væske gjennom røret 41 kan reguleres av en regulator 42 svarende til væskenivået i beholderen 40. Den avgassede flis blir suspendert med væske i beholderen 40. Den resulterende suspensjon forlater beholderen 40 gjennom røret 43 som har passende tilbakeslagsventilanord-ning 44 som normalt er åpen, men som vil lukkes i tilfelle av pumpefeil for å hindre en kraftig tilbakeslagsbølge fra kokeren m.m., og blir pumpet til impregneringsan-ordningen 50 av pumpen 45. In the container 40, the degassed chips are mixed with cooking liquid from the pipe 64 leading from the boiler 60, which will be described in more detail later, and from the pipe 41 that branches off from the additive liquid pipe 21. The flow of additive liquid through the pipe 41 can be regulated by a regulator 42 corresponding to the liquid level in the container 40. The degassed chip is suspended with liquid in the container 40. The resulting suspension leaves the container 40 through the pipe 43 which has suitable non-return valve device 44 which is normally open, but which will is closed in the event of a pump failure to prevent a strong blowback wave from the boiler etc., and is pumped to the impregnation device 50 by the pump 45.

Impregnatoren 50 er dannet av rør som kan være ordnet i trinn som danner en spiralbane eller i hvilket som helst annet arrangement for å skaffe den nødvendige oppholdstid for å impregnere flisen med kokevæske. The impregnator 50 is formed of tubes which can be arranged in steps forming a spiral path or in any other arrangement to provide the necessary residence time to impregnate the tile with cooking liquid.

Fra impregnatoren 50 blir den impregnerte flis ført til en flis-væske separator 63 i oppslutningssektoren 61 i kokeren 60. Separatoren 63 svarer vesentlig til separatoren 31 i avgasseren 30. Væske blir skilt fra flisene ved å fjernes gjennom perforerte deler av de indre vegger i separatoren 63- Denne væske samles opp i den lukkede ende av separatoren 63 og blir tilbake-ført til den avgassede flis-væske blandebeholder 40 gjennom røret 64. Egnede reguleringsanordninger for væskenivået 64' re-gulerer tilbakeføringsstrømmen fra bunnen av separatoren 63 slik at væskenivået der holdes over nivået til røret 64 slik at væsken virker som et lukkemedium. Høytrykks-damp blir innført i oppslutningsdelen 61 gjennom røret 65 og en trykkmottagelig re-guleringsanordning 65'. Flis innført i separatoren 63 strømmer over dens åpne øvre ende og faller mot bunnen av oppslutningssonen 61 for å bli liggende på en masse av flis i bevegelse nedover som strekker seg fra et nivå tilstøtende bunnen av oppslutningssonen 61 og ned i utslut-ningssonen 62. Damp som slippes inn gjennom røret 65 hever raskt temperaturen for flisen til koketemperatur mens flisen beveger seg oppover og ut av separatoren 63 og nedover og ut av oppslutningssonen 61 og inn i utlutningssonen 62. Flisen blir hur-tig kokt under en slik bevegelse i en atmosfære av mettet damp. Hastigheten som flisen beveger seg med gjennom oppslutningssonen 61 blir regulert slik at opp-holdstiden der er tilstrekkelig til å fullstendig oppslutte flisen uten å utsette flisen for en uønsket overdreven behandling ved koketemperaturen hvilket ville ødeleg-ge cellulosefibrene. From the impregnator 50, the impregnated chip is led to a chip-liquid separator 63 in the digestion sector 61 in the digester 60. The separator 63 essentially corresponds to the separator 31 in the degasser 30. Liquid is separated from the chips by being removed through perforated parts of the inner walls of the separator 63- This liquid is collected in the closed end of the separator 63 and is returned to the degassed sawdust-liquid mixing container 40 through the pipe 64. Suitable regulating devices for the liquid level 64' regulate the return flow from the bottom of the separator 63 so that the liquid level there is maintained above the level of the pipe 64 so that the liquid acts as a sealing medium. High-pressure steam is introduced into the digestion part 61 through the pipe 65 and a pressure-sensitive regulating device 65'. Chips introduced into the separator 63 flow over its open upper end and fall towards the bottom of the digester zone 61 to be deposited on a downwardly moving mass of chips which extends from a level adjacent the bottom of the digester zone 61 down into the exclusion zone 62. Steam which is admitted through the pipe 65 quickly raises the temperature of the chip to boiling temperature while the chip moves up and out of the separator 63 and down and out of the digestion zone 61 and into the leaching zone 62. The chip is rapidly boiled during such movement in an atmosphere of saturated steam. The speed with which the chip moves through the absorption zone 61 is regulated so that the residence time there is sufficient to completely absorb the chip without subjecting the chip to an unwanted excessive treatment at the cooking temperature which would destroy the cellulose fibres.

Oppsluttet flis eller masse fra oppslutningssonen 61 passerer nedover inn i utlutningssonen 62 hvor massen utsettes for motstrømsvasking med vaskevann som kommer inn i utlutningssonen 62 nær bunnen av denne gjennom røret 66. Hastigheten med innføringen av vaskevannet blir regulert med en konvensjonell regulerings-anordning 66'. En vesentlig prosentdel av de oppløselige oppslutningsproduktene i massen blir utvasket av vaskevannet og blir fjernet som svartlut gjennom røret 67 og strømningskontrollanordningen 67'. På grunn av svartlutens høye konsentrasjon er den egnet for påfølgende brenning som et brennstoff med minimalt mellomar-beide. I den illustrative utførelse er det væskenivået i kokeren 60, som først og fremst blir regulert av stillingen til røret 67 og hastigheten som svartluten fjernes med derigjennom, som vesentlig avgjør de-markasjonslinjen mellom den øvre oppslut-ningssone 61 og den nedre utlutnings-sone 62. Entrained chips or pulp from the leaching zone 61 pass downwards into the leaching zone 62 where the mass is subjected to countercurrent washing with washing water that enters the leaching zone 62 near the bottom of it through the pipe 66. The speed with which the washing water is introduced is regulated with a conventional regulating device 66'. A substantial percentage of the soluble digestion products in the pulp are washed out by the wash water and are removed as black liquor through the pipe 67 and the flow control device 67'. Because of the black liquor's high concentration, it is suitable for subsequent burning as a fuel with minimal intermediate work. In the illustrative embodiment, it is the liquid level in the digester 60, which is primarily regulated by the position of the pipe 67 and the rate at which the black liquor is removed therethrough, which essentially determines the line of demarcation between the upper leaching zone 61 and the lower leaching zone 62 .

Massen blir fjernet fra bunnen av utlutningssonen 62 gjennom et ventilrør 68 eller hvilken som helst annen tømmean-ordning slik som en skruepresse. Massen kan bli behandlet videre i en Jordan-mølle og ved videre vasking, utsortering, og på-følgende bearbeidning av konvensjonell art. The pulp is removed from the bottom of the leaching zone 62 through a valve tube 68 or any other discharge device such as a screw press. The pulp can be processed further in a Jordan mill and by further washing, sorting and subsequent conventional processing.

Reguleringsanordningene vist i den illustrative utførelse, slik som ventiler, nivå-kontrollanordninger, cykliske utjuftings-anordninger m.m., kan være av hvilken som helst vel kjent konvensjonell kon-struksjon, og kan bli supplert av ytterligere konvensj onelle reguleringsanordninger uten å avvike fra ånden i nærværende oppfinnelse. The control devices shown in the illustrative embodiment, such as valves, level control devices, cyclic discharge devices, etc., may be of any well-known conventional design, and may be supplemented by additional conventional control devices without departing from the spirit herein invention.

Betegnelsen flis som anvendes i beskrivelse og påstander er brukt i almen be-tydning for å angi vedflis eller andre celu-loseholdige materialer. The term wood chips used in the description and claims is used in a general sense to indicate wood chips or other cellulose-containing materials.

Claims

1. Apparatus for continuous cooking of cellulose-containing material comprising a degasser and a boiler, characterized in that the device comprises the combination of the following devices for producing a suspension of cooking liquid and cellulose-containing material, devices for introducing said suspension into said degasser (30) and this exhauster comprises a separator (31) which is arranged vertically therein, said separator is provided with a basin (33) in its lower part and provided with a perforated inner wall (32) to enable liquid to be carried away or drained from said suspension and is fed into said pool, devices for sequentially steaming and venting the material in the degasser, a mixing tank (40) equipped with devices for introducing said degassing material into said mixing tank, devices for maintaining a pressure balance between said degassing and said tank, devices for introducing a lignin-infusing liquid into said tank (40) so that a suspension of the degassed material and the liquid, an impregnation container (50) equipped with devices for passing said suspension of degassed material and liquid through said impregnation container in which the material is impregnated with liquid, a boiler (60) for removing lignin from the impregnated material in non- submerged state in an atmosphere of steam, and devices for conveying said impregnated material to said boiler

2. Apparatus as set forth in claim ^characterized in that said boiler comprises a separator arranged vertically therein and this separator is provided with a basin in its lower part and provided with a perforated inner wall to enable liquid to be carried away from said suspension of the impregnated material and liquid and is introduced into said pool.

3. Apparatus as stated in claim 2, characterized in that devices are arranged to recycle liquid net or drained from the shavings in the boiler separator to said mixing tank.

4. Apparatus as stated in claim 1, 2 or 3, characterized in that said impregnator (50) is tubular.