NO870562L - PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES. - Google Patents
PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES.Info
- Publication number
- NO870562L NO870562L NO870562A NO870562A NO870562L NO 870562 L NO870562 L NO 870562L NO 870562 A NO870562 A NO 870562A NO 870562 A NO870562 A NO 870562A NO 870562 L NO870562 L NO 870562L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pressure
- dewatering
- mass
- bleaching
- fiber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 127
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 81
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 59
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 58
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 44
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 33
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 28
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical class O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 25
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 14
- 239000002761 deinking Substances 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 9
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 5
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 3
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 38
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 38
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 35
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 26
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- KIZFHUJKFSNWKO-UHFFFAOYSA-M calcium monohydroxide Chemical compound [Ca]O KIZFHUJKFSNWKO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling avProcess for continuous production of
cellulosemasse og/ eller delignifisering av returfibercellulose pulp and/or delignification of return fibre
Det tekniske områdeThe technical area
Den foreliggende oppfinnelse angår kontinuerlig fremstillingThe present invention relates to continuous production
av cellulosemasse ved hjelp av en kombinert kjemisk og mekanisk metode for oppslutning av plante- og trefibre til cellulosemasse som råstoff for papir, papp, fiberplater og andre fiberholdige produkter. Den foreliggende fremgangsmåte er også velegnet for deinking, delignifisering og eventuell bleking av returfiber. of cellulose pulp using a combined chemical and mechanical method for breaking down plant and wood fibers into cellulose pulp as a raw material for paper, cardboard, fiberboard and other fiber-containing products. The present method is also suitable for deinking, delignification and possible bleaching of return fibre.
Teknikkens standState of the art
Cellulosemasse har i årtier vært fremstilt ved den velkjente sulfittprosess eller den velkjente sulfatprosess. Begge prosesser fordrer idag meget store anlegg for å kunne gjennomføres økonomisk og det er meget kostbart å bygge nye cellulosefabrikker for fremstilling av cellulose ved sulfitt- eller sulfatpro- Cellulose pulp has for decades been produced by the well-known sulphite process or the well-known sulphate process. Both processes today require very large facilities in order to be carried out economically and it is very expensive to build new cellulose factories for the production of cellulose by sulphite or sulphate pro-
sessen. Ikke desto mindre er det i de senere år blitt bygget endel nye store cellulosefabrikker i den industrialiserte del av verden og som efter igangkjøringen har gitt store økonomiske tap. the session. Nevertheless, in recent years, a number of new large cellulose factories have been built in the industrialized part of the world and which, after commissioning, have caused large financial losses.
For tiden er enkelte lignende fabrikker under bygging i ut-Currently, some similar factories are under construction in
viklingsland, og det kan på forhånd med stor sannsynlighet sies at disse fabrikker vil påføre disse land store økonomiske tap og byrder i årene fremover. winding countries, and it can be said in advance with great probability that these factories will cause these countries great economic losses and burdens in the years to come.
Grunnen til dette er den kjensgjerning at dagens vanlige teknologi for kontinuerlig massefremstilling er blitt altfor kostbar i forhold til de priser som cellulosemarkedene har kunnet tilby i de siste tiår. Denne situasjon er nu særlig utilfredsstillende og uholdbar for utviklingsland som har behov for å bygge opp sin egen cellulose- og papirindustri. The reason for this is the fact that today's usual technology for continuous mass production has become far too expensive compared to the prices that the cellulose markets have been able to offer in recent decades. This situation is now particularly unsatisfactory and unsustainable for developing countries that need to build up their own cellulose and paper industries.
Hvis nye, kontinuerlige fabrikker for fremstilling av cellulose skal kunne gjøres lønnsomme, må det foretas en grundig revisjon og fornyelse av cellulosefremstillings-prosessen med sikte på å oppnå en vesentlig reduksjon av investerings- og kapitalomkostningene pr. årstonn produksjonskapasitet. Dagens teknologi for kontinuerlig massefremstilling bygger hovedsakelig på sulfatprosessen som i de senere år har vunnet stadig større utbredelse på bekostning av sulfittprosessen. Dette forhold skyldes at sulfatprosessen er anvendelig for de fleste aktuelle fiberråstoffer, i motsetning til for eksempel sulfittprosessen. Dessuten er for dagens sulfatprosess også et etablert If new, continuous factories for the production of cellulose are to be made profitable, a thorough revision and renewal of the cellulose production process must be carried out with the aim of achieving a significant reduction of the investment and capital costs per annual tonne production capacity. Today's technology for continuous pulp production is mainly based on the sulphate process, which in recent years has become increasingly widespread at the expense of the sulphite process. This situation is due to the fact that the sulphate process is applicable to most relevant fiber raw materials, in contrast to, for example, the sulphite process. In addition, the current sulphate process is also an established one
system for gjenvinning av kokekjemikalier og forbrenning av organiske forbindelser i den såkalte "svartlut" tilgjengelig. Sulfatprosessen har derfor i de senere år vært ansett som den mest miljøvennlige prosess for fremstilling av cellulose. system for the recovery of cooking chemicals and the combustion of organic compounds in the so-called "black liquor" available. The sulphate process has therefore in recent years been regarded as the most environmentally friendly process for the production of cellulose.
Imidlertid hefter det fortsatt flere alvorlige ulemper v.ed prosessen, og disse kan listes opp som følger: 1. Sulfatprosessen har utviklet seg til å bli altfor kapital- krevende og forutsetter ekstremt store produksjons-kapasiteter som følge av den såkalte "economy of scale". Slike store anlegg stiller tilsvarende store krav til transportkapasitet og infrastruktur, men allikevel har anlegg over 200 000-250000 årstonn i de senere år gitt store økonomiske tap og hatt utilstrekkelig lønnsomhet. 2. For sulfatprosessen anvendes svovelforbindelser, og dette gir luktplager og forurensning av luften. Dessuten brukes i forbindelse med blekingen som regel klorholdige forbindelser som gir giftige og skadelige utslipp til omgivelsene. 3. En sulfatfabrikk er et komplisert system som er sammensatt av et stort antall sterkt forskjellige prosess- og maskinelementer og er oppdelt i adskilte avdelinger for henholdsvis kokeri, sileri, vaskeri og blekeri, hver med adskilte varme-, vann-, kjemikalie- og avløpssystemer. However, there are still several serious disadvantages with the process, and these can be listed as follows: 1. The sulphate process has developed to be far too capital-intensive and requires extremely large production capacities as a result of the so-called "economy of scale" . Such large facilities make correspondingly large demands on transport capacity and infrastructure, but even so, facilities over 200,000-250,000 annual tonnes have in recent years produced large financial losses and had insufficient profitability. 2. For the sulphate process, sulfur compounds are used, and this causes unpleasant odors and pollution of the air. In addition, chlorine-containing compounds are usually used in connection with bleaching, which give off toxic and harmful emissions to the environment. 3. A sulphate factory is a complicated system which is composed of a large number of very different process and machine elements and is divided into separate departments for cooking, silage, laundry and bleaching respectively, each with separate heating, water, chemical and sewage systems .
Dagens sulfatfabrikk er vanligvis således kjennetegnet ved stående høye trykkokere hvor fibrene mates inn på toppen med høy, ikke pumpbar konsistens, for senere å passere vertikalt gjennom kokeren efter "fritt fall"-prinsippet , for derefter å bli for-tynnet til en pumpbar eller "blåsbar" konsistens i bunnen av kokeren. Today's sulphate factory is usually thus characterized by standing high pressure digesters where the fibers are fed in at the top with a high, non-pumpable consistency, to later pass vertically through the digester according to the "free fall" principle, to then be diluted to a pumpable or " blowable" consistency at the bottom of the cooker.
4. Sulfatprosessens behov for volum og grunnareal er store fordi prosessen forløper for- 4. The sulphate process's need for volume and ground area are large because the process proceeds
holdsvis langsomt. Dette skyldes at fibermassen underveis utsettes for forholdsvis liten bevegelse, og dette har igjen til følge at reaksjonene foregår langsommere enn hva tilfellet ville ha vært med mer bevegelse og turbulens ("vaskemaskineffekt"). respectively slowly. This is because the fiber mass is exposed to relatively little movement along the way, and this in turn has the consequence that the reactions take place more slowly than would have been the case with more movement and turbulence ("washing machine effect").
5. De temperaturer og trykk som anvendes under massekokingen, er vanligvis bestemt av det faste forhold mellom trykk og temperatur i mettet damp som tradisjonelt blir anvendt som varmekilde i kokeren. 6. Stående, høye diffusører som vanligvis er forbundet med kompliserte varmegjenvinningssystemer, anvendes for "blåsing" av massen efter kokingen. 7. Gjentatt fortynning og fortykking av massen i forbindelse med mange forskjellige massekonsistenser under prosessen, ved intern befordring, siling, vasking og bleking, ut-føres ved hjelp av tungt og komplisert utstyr som ofte er plassert i forskjellige etasjer i høye, tunge og kostbare fabrikkbygninger. 8. Store mengder vann og utløpskjemikalier må tas hånd om i store, plasskrevende og kostbare gjenvinnings- og/eller renseanlegg. 9. Massefabrikken omfatter et meget stort antall- forskjellige maskiner, operasjoner og funksjoner som alle representerer mulige feilkilder og som krever tilsvarende tilsyn, vedlikehold samt et rikholdig og-kostbart lager av mange reservedeler. 5. The temperatures and pressures used during pulp boiling are usually determined by the fixed ratio between pressure and temperature in saturated steam which is traditionally used as a heat source in the boiler. 6. Upright, tall diffusers, which are usually associated with complicated heat recovery systems, are used to "blow" the mass after cooking. 7. Repeated dilution and thickening of the pulp in connection with many different pulp consistencies during the process, by internal transport, screening, washing and bleaching, is carried out with the help of heavy and complicated equipment which is often placed on different floors in high, heavy and expensive factory buildings. 8. Large quantities of water and effluent chemicals must be dealt with in large, space-consuming and expensive recycling and/or purification plants. 9. The mass factory comprises a very large number of different machines, operations and functions, all of which represent possible sources of error and which require corresponding supervision, maintenance as well as a rich and expensive stock of many spare parts.
Oppfinnelsens formålPurpose of the invention
Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte ved fremstilling av cellulosemasse og/eller de-lignif isering av returfiber med eventuell bleking, The invention aims to provide a method for the production of cellulose pulp and/or delignification of return fiber with possible bleaching,
inkludert eventuell deinking, idet frem-including any deinking, as the
gangsmåten ikke skal være beneftet med de meget store ulemper som er nevnt ovenfor i forbindelse med sulfatprosessen som representativ for den mest interessante og nærliggende teknikkens stand. Ved den foreliggende fremgangsmåte skal sammenlignet med dagens vanlige cellulosemassefremstillingsprosesser en sterk forenkling av prosessføringen og av prosessutstyret fås,hvilket reduserer behovet for kapital, plass, overvåkning og vedlikehold. Ved den foreliggende fremgangsmåte skal oppnås en utstrakt resirkulering og gjenbruk av kjemikalier og varmeenergi i kombinasjon med den såkalte "vaskemaskin"- the procedure should not be beset with the very large disadvantages mentioned above in connection with the sulphate process as representative of the most interesting and close state of the art. With the present method, compared to today's usual cellulose pulp production processes, a strong simplification of the process management and of the process equipment is to be obtained, which reduces the need for capital, space, monitoring and maintenance. With the present method, an extensive recycling and reuse of chemicals and heat energy is to be achieved in combination with the so-called "washing machine"-
effekt, hvorved prosessen forløper langt hurtigere fra råstoff til ferdig cellulosemasse enn de for tiden vanlig anvendte prosesser. Den utstrakte resirkulering og gjenbruk av kjemikalier og varmeenergi skal sikre optimal driftsøkonomi for den foreliggende fremgangsmåte, og dessuten redusere vannforbruket hvorved utslipp til vann eventuelt kan falle bort. Det tas ved oppfinnelsen sikte på at utstyret for fremgangsmåtens utførelse og selve fremgangsmåtetrinnene skal kunne oppdeles i moduler effect, whereby the process proceeds much faster from raw material to finished cellulose pulp than the currently commonly used processes. The extensive recycling and re-use of chemicals and heat energy will ensure optimal operating economics for the present method, and also reduce water consumption, whereby discharges to water may possibly be eliminated. The aim of the invention is that the equipment for carrying out the method and the method steps themselves should be able to be divided into modules
som med enkle interne modifikasjoner skal gi kombinasjons-muligheter for behandling av alle aktuelle fiberråstoffer. Videre tas det sikte på at slike moduler skal kunne monteres inn i rammer for standard transportcontainere, hvorved sikres enkel og billig montasje, transport, oppstarting og eventuelt flytting av anlegget fra sted til sted efter behov. which with simple internal modifications should provide combination possibilities for the treatment of all applicable fiber raw materials. Furthermore, the aim is that such modules should be able to be fitted into frames for standard transport containers, thereby ensuring simple and cheap assembly, transport, start-up and possibly moving the plant from place to place as required.
Oppsummering av oppfinnelsenSummary of the invention
Oppfinnelsen angår en kontinuerlig fremgangsmåte for oppslutning og eventuell bleking av plante- og trefibre The invention relates to a continuous method for digesting and possibly bleaching plant and wood fibres
og/eller for delignifisering og eventuelt deinking av returfiber under erholdelse av en masse som er egnet som råstoff for papir, papp, fiberplater og andre produkter som inneholder plante- og/eller trefibre, hvor det fiberholdige råmateriale innføres i en oppslutningssone og i denne oppsluttes i alkalisk oppslemning ved forhøyet temperatur og trykk under anvendelse av et alkalisk kokekjemikalium i kombinasjon med oxygen og eventuelt mindre mengder av andre tilleggstoffer, som for eksempel antrakinon, hvor kokekjemikaliene fjernes fra oppslutningsprosessen i form av en svartlut som går til deponering eller kjemikaliegjenvinning, og fremgangsmåten er særpreget ved at masseråstoffet i form av en pumpbar oppslemning under oppslutningen og den eventuelle bleking transporteres gjennom et lukket, sammenhengende og trykksatt rørsystem ved hjelp av massepumper som samtidig anvendes som blandeaggregat for oppslemningen og kjemikaliene, idet massen mens den transporteres gjennom rørsystemet utsettes for gjentatte avvanninger ved utpressing av væske og før hver avvanning, bortsett fra den siste avvanning,utspes med utpresset væske tilbakeført fra et ned- and/or for delignification and possibly deinking of return fiber while obtaining a pulp that is suitable as raw material for paper, cardboard, fiber boards and other products containing plant and/or wood fibers, where the fiber-containing raw material is introduced into a digestion zone and digested in this in alkaline slurry at elevated temperature and pressure using an alkaline cooking chemical in combination with oxygen and possibly smaller amounts of other additives, such as anthraquinone, where the cooking chemicals are removed from the digestion process in the form of a black liquor that goes to disposal or chemical recycling, and the method is characterized by the fact that the pulp raw material in the form of a pumpable slurry during digestion and eventual bleaching is transported through a closed, continuous and pressurized pipe system using pulp pumps which are also used as a mixing unit for the slurry and the chemicals, as the pulp is transported through the pipe system out tes for repeated dewatering by squeezing out liquid and before each dewatering, except for the last dewatering, is dewatered with squeezed liquid returned from a down-
strømsavvanningstrinn i prosessen og/eller fra et nedstrøms nnmno f ri nn r\ rr n ri Q +■ m a e; c? n m d T~| o rlctrt f ranennrforoc monn Om stream dewatering step in the process and/or from a downstream nnmno f ri nn r\ rr n ri Q +■ m a e; c? n m d T~| o rlctrt f ranennrforoc monn About
rørsystemet utsettes for trinnvis økende trykk i ett eller flere pumpetrinn og foran det siste avvanningstrinn utspes og eventuelt avkjøles med friskvann og/eller blekeavlut tilført under trykk og at massen efter den siste avvanning i oppslutningstrykksystemet vaskes og eventuelt blekes i en fortsettelse av trykksystemet eller i trykkløs tilstand efter kald- eller varmblåsing.. the pipe system is exposed to gradually increasing pressure in one or more pump stages and before the last dewatering stage it is drained and possibly cooled with fresh water and/or bleaching effluent supplied under pressure and that the mass after the last dewatering in the digester pressure system is washed and possibly bleached in a continuation of the pressure system or in depressurization condition after cold or hot blasting..
Kortfattet beskrivelse av tegningeneBrief description of the drawings
På tegningene er vist tre forskjellige skjemaer for en ut-førelsesform som et eksempel på den foreliggende fremgangsmåte. Nærmere bestemt er på The drawings show three different forms for an embodiment as an example of the present method. Specifically, is on
Fig. 1 et flytskjema for oppslutningsdelen av fremgangsmåten vist, med fire avvanningstrinn og med trinnvis oppbygning av trykket fra det første avvanningstrinn til det fjerde avvanningstrinn , Fig. 2 viser skjematisk den relative trykkøkning i henhold til flytskjemaet vist på Fig. 1, fra oppslutningsprosessens begynnelse til dehs avslutning fra venstre til høyre på Figuren,og Fig. 3 viser et Sankey-diagram for prosessen i henhold til flytskjemaet vist på Fig. 1, for de tilførte og resirkulerte mengder av væsker eller kjemikalieoppløsninger. Fig. 4-16 vil bli omtalt nedenfor i forbindelse med beskrivelsen av prosessen. Fig. 1 shows a flowchart for the digesting part of the process, with four dewatering stages and with a gradual build-up of the pressure from the first dewatering stage to the fourth dewatering stage, Fig. 2 schematically shows the relative pressure increase according to the flowchart shown in Fig. 1, from the beginning of the digestion process to its conclusion from left to right in the Figure, and Fig. 3 shows a Sankey diagram for the process according to the flow chart shown in Fig. 1, for the supplied and recycled amounts of liquids or chemical solutions. Fig. 4-16 will be discussed below in connection with the description of the process.
Detaljert beskrivelse av prosessen og tegningeneDetailed description of the process and the drawings
En utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte vil nuAn embodiment of the present method will now
bli nærmere beskrevet under, henvisning til tegningene.be described in more detail below, with reference to the drawings.
Ifølge Fig.l og 2 blir råstoff og friskvann tilført en oppløser og fra denne via en pumpe P-j og renseinnretning tilført til en pumpe P^hvori trykket på oppslemningen som har en konsistens av ca. 4%, økes til trykknivået p^. Fra pumpen P^skyves oppslemningen gjennom en avvanningsinnretning According to Fig.l and 2, raw material and fresh water are fed to a dissolver and from this via a pump P-j and purification device fed to a pump P^in which the pressure on the slurry which has a consistency of approx. 4%, is increased to the pressure level p^. From the pump P^, the slurry is pushed through a dewatering device
som vil bli nærmere beskrevet nedenfor, hvori oppslemningen avvannes til en konsistens på ca. 20%. Den avvannede masse blir i røret mellom avvanningsinnretningen og en pumpe<p>_ utspedd med oppslutningsvæske som er blitt tilbakeført fra which will be described in more detail below, in which the slurry is dewatered to a consistency of approx. 20%. The dewatered mass is in the pipe between the dewatering device and a pump<p>_ diluted with digestion liquid that has been returned from
senere trykkøkningstrinn og/eller trykkavvanningstrinn lenger nedstrøms i prosessen. Dessuten kan også ferske kjemi-kalieoppløsninger og/eller ytterligere varme tilsettes til oppslemningen i rørseksjonen mellom avvanningsinnretningen og pumpen P ^ . Den i avvanningsinnretningen utpressede væske føres i alt vesentlig til en varmeveksler hvori den utpressede væske (avlut eller avvann) føres i varmevekslingsforhoid til innført friskvann eller eventuelt avvann fra blekeri. Endel av luten som er blitt presset ut av avvanningsinnretningen , later pressure boosting step and/or pressure dewatering step further downstream in the process. In addition, fresh chemical-potassium solutions and/or additional heat can also be added to the slurry in the pipe section between the dewatering device and the pump P ^ . The liquid squeezed out in the dewatering device is essentially fed to a heat exchanger in which the squeezed liquid (sewage or waste water) is fed in heat exchange conditions to introduced fresh water or possibly waste water from a bleaching plant. Part of the lye that has been pressed out of the dewatering device,
kan også tilføres oppløseren for i oppløseren å danne råstoff-oppslemningen med en konsistens på ca. 4%. Før oppslemningen kommer inn i pumpen P^ og derfra inn i avvanningsinnretningen can also be added to the solvent to form the raw material slurry in the solvent with a consistency of approx. 4%. Before the slurry enters the pump P^ and from there into the dewatering device
blir den tilført brukt kokekjemikalieoppløsning tilbakeført fra oppslutningsrøret umiddelbart efter pumpen P ^ som står for det nærmest påfølgende trykkøkningstrinn. Fra pumpetrinnet p^føres så massen til et nytt pumpetrinn p^hvori trykket på oppslemningen økes ytterligere og idet resirkulerte kokekjemikalier tilbakeføres til oppslemningen mellom de to pumpetrinn p^og p^, idet den tilbakeførte brukte kokelut til rør-avsnittet mellom pumpetrinnet p^og pumpetrinnet p^tas fra oppslutningsrøret umiddelbart efter det neste påfølgende trykkøkende pumpetrinn p,.. Fra pumpenP^overføres så oppslemningen fremdeles med en massekonsistens på ca. 4% til det neste trykkøkende pumpetrinn p^, og fra dette pumpetrinn føres oppslemningen videre, igjen under tilførsel av resirkulert it is supplied with used cooking chemical solution returned from the digester pipe immediately after the pump P ^ which accounts for the next closest pressure increase step. From the pump stage p^, the mass is then fed to a new pump stage where the pressure on the slurry is further increased and as recycled cooking chemicals are returned to the slurry between the two pump stages p^and p^, with the returned used cooking liquor to the pipe section between the pump stage p^and the pump stage p^ is taken from the slurry pipe immediately after the next consecutive pressure-increasing pump stage p,.. From the pump P^, the slurry is then transferred with a mass consistency of approx. 4% to the next pressure-increasing pump stage p^, and from this pump stage the slurry is carried on, again under the supply of recycled
brukt kokelut, til trykkpumpenP^hvorfra oppslemningen føres gjennom den neste avvanningsinnretning hvori oppslemningen igjen avvannes til en massekonsistens av ca. 20%. Fra avvanningsinnretningen føres massen videre, igjen under utspedning for dannelse av masseoppslemning med en massekonsistens på ca. 4% med tilbakeført brukt kokelut, til en neste trykkøkningspumpe P^ og derfra inn i en neste avvanningsinnretning hvori oppslemningen igjen avvannes til en massekonsistens på ca. 20%. Fra avvanningsinnretningen føres oppslemningen videre til den siste viste trykkøkende pumpe Pg, igjen under utspedning av oppslemningen til en massekonsistens på ca. 4% ved tilførsel av væske som i dette tilfelle utgjøres av friskvann eller eventuelt avvann fra et blekeri hvortil used caustic soda, to the pressure pump P^from which the slurry is passed through the next dewatering device in which the slurry is again dewatered to a mass consistency of approx. 20%. From the dewatering device, the mass is conveyed further, again under dilution to form a mass slurry with a mass consistency of approx. 4% with returned spent cooking liquor, to a next pressure increase pump P^ and from there into a next dewatering device in which the slurry is again dewatered to a mass consistency of approx. 20%. From the dewatering device, the slurry is fed on to the last shown pressure-increasing pump Pg, again while diluting the slurry to a mass consistency of approx. 4% when supplying liquid, which in this case is fresh water or possibly waste water from a bleaching plant
massen kan overføres efter at den er blitt fjernet fra oppslut-ningsseksjonen vist på Fig.l. Denne væske som tilføres før den trykkøkende pumpe Pg, er fortrinnsvis forholdsvis kjølig for å kunne avkjøle massen til en slik lav temperatur at når den endelig forlater the mass can be transferred after it has been removed from the digestion section shown in Fig.l. This liquid, which is supplied before the pressure-increasing pump Pg, is preferably relatively cool in order to be able to cool the mass to such a low temperature that when it finally leaves
det trykksatte rørsystem, vil den ved atmosfæretrykk ha en temperatur under 100°C, dvs. at den ikke vil ekspandere, eller nærmere bestemt at den vil bli "kaldblåst" når den forlater det trykksatte rørsystem. Fra den trykkøkende pumpe P g kommer oppslemningen inn i den siste viste avvanningsinnretning hvori den igjen avvannes til en massekonsistens på ca. 20%. the pressurized pipe system, at atmospheric pressure it will have a temperature below 100°C, i.e. that it will not expand, or more precisely that it will be "cold blown" when it leaves the pressurized pipe system. From the pressure-increasing pump P g, the slurry enters the last shown dewatering device, in which it is again dewatered to a mass consistency of approx. 20%.
Den avvannede oppslemning med massekonsistens på ca. 20% tas så ut av systemet via stengekjeglen ved enden av røret, idet denne stengekjegle er av kjent konstruksjon og gir et mot-trykk som styres av en luftfylt belg hvis regulerbare trykk utøves mot den kjegleformige stengeanordninqs grunnflate. Flytskjemaet ifølge Fig. 1 viser oppgradering av retur fiber eller fremstilling av ubleket cellulose av ett-årsvekster. Hovedkonsistensen under transporten gjennom rør-systemet er som nevnt ca. 4% og konsistensen efter avvanning ca. 20%. På flytskjemaet er vist 3 reaksjonsmoduler (Mn,1^ og M.J for delignifisering og 2 trinn for vasking (ved The dewatered slurry with a pulp consistency of approx. 20% is then taken out of the system via the shut-off cone at the end of the pipe, as this shut-off cone is of known construction and provides a counter-pressure which is controlled by an air-filled bellows whose adjustable pressure is exerted against the cone-shaped rod device's base surface. The flowchart according to Fig. 1 shows the upgrading of return fiber or the production of unbleached cellulose from one-year crops. As mentioned, the main consistency during transport through the pipe system is approx. 4% and the consistency after dewatering approx. 20%. The flowchart shows 3 reaction modules (Mn,1^ and M.J for delignification and 2 steps for washing (at
P_ og P0). En blekeseksjon kanP_ and P0). A bleaching section can
tilkobles til systemet vist på Fig. 1, og for blekingen kan is connected to the system shown in Fig. 1, and for the bleaching can
samme fremgangsmåte benyttes som beskrevet ovenfor i forbindelse med oppgraderingen eller oppslutningen, men selvfølgelig ved anvendelse av kjemikalier av en art og i en tilstrekkelig mengde til å oppnå den ønskede bleking. the same procedure is used as described above in connection with the upgrading or digestion, but of course with the use of chemicals of a type and in a sufficient quantity to achieve the desired bleaching.
Den foreliggende fremgangsmåte er anvendelig for alle slags vegetabilske fibre, f.eks. bagasse, kenaaf , ris-halm, gummitrær, avfall fra palmeoljeproduksjon, bambus og for hårdved (løvtrær) og bløtved (nåletrær). Likeledes er fremgangsmåten velegnet for delignifisering og eventuell bleking av returfiber. Ved anvendelse av trykte returpapir-kvaliteter bevirker systemets utformning dessuten en deinking (avsverting) av råstoffet uten anvendelse av ekstra mekanisk tilleggsutstyr. Den foreliggende fremgangsmåte byr på et stort spektrum av reaksjonsmuligheter, som dekker produksjon av masse med en kvalitet som varierer i området fra mekanisk masse (MP) via termo-mekanisk masse (TMP) og kjemisk-termomekanisk masse (C-TMP) til rene kjemiske masser (CP). The present method is applicable to all kinds of vegetable fibres, e.g. bagasse, kenaaf, rice straw, rubber trees, waste from palm oil production, bamboo and for hardwoods (hardwoods) and softwoods (conifers). Likewise, the method is suitable for delignification and possible bleaching of return fibre. When using printed recycled paper qualities, the system's design also results in deinking (de-inking) of the raw material without the use of additional mechanical equipment. The present process offers a wide spectrum of reaction possibilities, covering the production of pulp with a quality that varies in the range from mechanical pulp (MP) via thermo-mechanical pulp (TMP) and chemical-thermo-mechanical pulp (C-TMP) to pure chemical masses (CP).
Som nevnt gjelder det viste flytskjema ifølge Fig. 1 for oppslutning eller koking av ett-årsvekster, som halm, bagasse eller kenaaf .. For oppslutning eller koking av sagflis, løvved eller nåleved må prosessen suppleres med mekanisk bearbeiding i iraffinører. Efter raffinørene kan an As mentioned, the shown flowchart according to Fig. 1 applies to digesting or cooking annual crops, such as straw, bagasse or kenaaf.. For digesting or cooking sawdust, hardwood or softwood, the process must be supplemented with mechanical processing in irafiners. After the refiners can an
yendes trykksiler som skiller grov-yendes pressure sieves that separate coarse
flisen fra akseptet og returnerer den utsorterte grovflis-the chip from the acceptance and returns the sorted coarse chip
fraksjon til fornyet kjemisk og mekanisk oppslutning. Dette gir mulig-heter for en rekke alternative opplegg som kan tilpasses alle aktuelle fibersorter. fraction to renewed chemical and mechanical support. This provides opportunities for a number of alternative arrangements that can be adapted to all relevant fiber types.
Som nevnt under oppfinnelsers formål tas det ved oppfinnelsen også sikte på at utstyret for fremgangsmåtens ut-førelse og selve fremgangsmåtetrinnene skal kunne oppdeles i moduler. På den vedlagte Fig. 4 er vist hovedprinsippene for As mentioned under the purpose of the invention, the invention also aims to ensure that the equipment for carrying out the method and the method steps themselves can be divided into modules. The attached Fig. 4 shows the main principles for
et eksempel påan example of
den foreliggende fremgangsmåte, og på den/edlagte Fig. 5the present method, and on the attached Fig. 5
er vist hvorledes flytskjemaet for ett-årsvekster kanis shown how the flow chart for one-year increments can
ut idet dette er bygget orp i tre moduler som hver omfatter en massepumpe og rørsystem, mens Fig. 6 viser et eksempel på flytskjemaet for fremstilling av cellulose fra sagflis, løvved eller nåleved. I forhold til flytskjemaet vist på Fig. 5 er flytskjemaet vist på Fig. 6 supplert med raffinører for mekanisk bearbeiding, og efter . raffinørene er trykksiler anordnet som skiller grovflisen fra out as this is built orp in three modules, each of which includes a pulp pump and pipe system, while Fig. 6 shows an example of the flow chart for the production of cellulose from sawdust, hardwood or softwood. In relation to the flow chart shown in Fig. 5, the flow chart shown in Fig. 6 is supplemented with refiners for mechanical processing, and after . the refiners are equipped with pressure screens that separate the coarse chips from
akseptet og returnerer den utsorterte grovflisfraksjon til fornyet kjemisk og mekanisk oppslutning. accepted and returns the sorted coarse chip fraction to renewed chemical and mechanical digestion.
Det er naturlig å anvende de tre moduler på Fig. 5It is natural to use the three modules in Fig. 5
.og 6 for henholdsvis impregnering, delignifisering og.and 6 for respectively impregnation, delignification and
defibrering som utgjør den samlede oppslutning.defibration which constitutes the total support.
Efter denne impregnering, delignifisering og defibrering følger vasking ifølge Fig. 4, fremdeles i det lukkede, trykksatte system. Denne "Kokeri"-del avsluttes med trykksatt avvanning fortrinnsvis utført i en trykk-pluggavvanningsinnretning som vist på Fig. 1. Trykk-pluggavvannings- After this impregnation, delignification and defibration, washing according to Fig. 4 follows, still in the closed, pressurized system. This "Kokery" part ends with pressurized dewatering, preferably carried out in a pressure-plug dewatering device as shown in Fig. 1. Pressure-plug dewatering
innretningen vil bli nærmere beskrevet.the device will be described in more detail.
Massen fra oppslutningen kan overføres til vasking iThe mass from the digestion can be transferred to washing in
en modul, og overføringen av massen til en vaskemodul IVa module, and the transfer of the mass to a washing module IV
er vist på Fig. 7. Iis shown in Fig. 7. I
denne modul inngår 3 trykksatte avvanningspresser koblet i serie, men disse 3 trykksatte avvanningspresser kunne like gjerne være erstattet av 3 trykk-pluggavvanningsinnretninger med foranstilt trykkpumpe. Det fremgår av Fig. 7 at ferskvann eller avvann fra blekeri innføres før inngangen i den siste av de seriekoblede trykksatte avvanningspresser og at væsken som er blitt presset ut i denne, tilbakeføres til før inngangen i den annen trykksatte avvanningspresse. Dette gjøres for efter trykksatt avvanning å utspe oppslemningen til en massekonsistens som er egnet for den videre transport av massen, for eksempel ca. 4%. this module includes 3 pressurized dewatering presses connected in series, but these 3 pressurized dewatering presses could just as easily be replaced by 3 pressure-plug dewatering devices with a front pressure pump. It appears from Fig. 7 that fresh water or wastewater from the bleaching plant is introduced before entering the last of the series-connected pressurized dewatering presses and that the liquid that has been pressed out in this is returned to before entering the second pressurized dewatering press. This is done in order, after pressurized dewatering, to thin the slurry to a mass consistency that is suitable for the further transport of the mass, for example approx. 4%.
Ifølge Fig. 4 overføres den vaskede masse, fremdelesAccording to Fig. 4, the washed pulp is still transferred
i et trykksatt system, til et blekeri, og på Fig. 8 er det vist hvordan denne overføring kan skje og hvorledes blekeriet i henhold til den viste utførelsesform også er bygget opp av tremoduler som hver innbefatter et rørsystem med trykkpumpe . Fra den siste blekerimodul VII in a pressurized system, to a bleaching plant, and on Fig. 8 it is shown how this transfer can take place and how, according to the embodiment shown, the bleaching plant is also built up of wooden modules, each of which includes a pipe system with a pressure pump. From the last bleaching module VII
overføres den blekade masse, som vist på Fig. 4, til vasking, likeledes med 3 trykksatte avvanningspresser eller med 3 trykk-pluggavvanningsinnretninger (modulVIII) . Foran hver trykkvanning utspes masseoppslemningen med væske, idet friskvann eventuelt fra scrubber eller varmeveksler tilføres før den siste trykk-avvanningsinnretning, mens væske utpresset i den siste trykk-avvanningsinnretning tilbakeføres til trykkrørsystemet foran innløpet til den annen trykkavvanningsinnretning. Den i denne utpressede væske kan eventuelt tilbakeføres til trykkrør-systemet og innføres i den blekede masse før innløpet til den første trykkavvanningsinnretning. the bleached mass is transferred, as shown in Fig. 4, to washing, likewise with 3 pressurized dewatering presses or with 3 pressure-plug dewatering devices (module VIII). Before each pressure dewatering, the pulp slurry is fed with liquid, fresh water possibly from a scrubber or heat exchanger being supplied before the last pressure dewatering device, while liquid squeezed out in the last pressure dewatering device is returned to the pressure pipe system in front of the inlet to the second pressure dewatering device. The liquid squeezed out in this can optionally be returned to the pressure pipe system and introduced into the bleached mass before the inlet to the first pressure dewatering device.
Fra den siste trykkavvanningsinnretning overføres massen til lagring eller papirfabrikasjon. From the last pressure dewatering device, the pulp is transferred to storage or paper manufacturing.
Massen kan efter impregnering, delignifisering og defibrering også vaskes og After impregnation, delignification and defibration, the pulp can also be washed
eventuelt blekes i et etterfølgende ikke trykksatt system. Slik possibly bleached in a subsequent non-pressurized system. Such
trykkløs vasking er vist skjematisk på Fig. 9. Massen fra kokeriet blir da først "blåst" før den kommer inn i en modul IV som er en vaskerimodul og hvori på samme måte som for den trykksatte vasking tre avvanningspresser er benyttet, men disse er selvfølgelig ikke trykksatt. Efter denne trykk-løse vasking kan massen forsåvidt overføres til bleking på vanlig måte, dvs. ikke trykksatt bleking, eller den kan over-føres for lagring eller papirfabrikasjon. pressureless washing is shown schematically in Fig. 9. The mass from the cooker is then first "blown" before it enters a module IV which is a laundry module and in which, in the same way as for the pressurized washing, three dewatering presses are used, but these are of course not pressurized. After this pressureless washing, the pulp can of course be transferred to bleaching in the usual way, i.e. not pressurized bleaching, or it can be transferred for storage or paper manufacture.
For en fabrikk for fremstilling av ubleket eller bleket cellulose med en kapasitet på ca. 30 000 årstonn, dvs. 100 døgntonn eller 4 tonn pr. time, som kan bygges opp av det her beskrevne system og gi lønnsom drift fordi investerings-omkostningene i anleggsplass og apparatur er forholdsvis beskjedne, er tall og dimensjoner som refererer seg til denne produksjonskapasitet, blitt angitt nedenfor. En fabrikk med denne produksjonskapasitet har en gunstig størrelse for nye fabrikker i utviklingsland. For a factory for the production of unbleached or bleached cellulose with a capacity of approx. 30,000 annual tonnes, i.e. 100 daily tonnes or 4 tonnes per hour, which can be built up by the system described here and provide profitable operation because the investment costs in plant space and equipment are relatively modest, numbers and dimensions that refer to this production capacity have been indicated below. A factory with this production capacity has a favorable size for new factories in developing countries.
Som tidligere nevnt er det i forbindelse med kokeridelen som vist på Fig. 5 og Fig. 6 naturlig å anvende modul I som impregneringsdel og modulene II og III for delignifisering og defibrering, med eller uten bruk av mekanisk defibrering i tillegg utført "in-line" med trykksatte raffinører. Som eksempler på arbeidsparametre for en slik fabrikk kan de følgende angis: As previously mentioned, in connection with the cooking part as shown in Fig. 5 and Fig. 6, it is natural to use module I as impregnation part and modules II and III for delignification and defibration, with or without the use of mechanical defibration additionally carried out "in-line " with pressurized refiners. As examples of working parameters for such a factory, the following can be stated:
Det fremgår av tabellens nedre del at bruken av raf-finører og trykksiler er anvengig av det råstoff som skal bearbeides. Modulene er imidlertid bygget efter en standard-form som har avsatt plass for alternative maskinanvendelser. It appears from the lower part of the table that the use of refiners and pressure sieves depends on the raw material to be processed. However, the modules are built according to a standard form that has allocated space for alternative machine applications.
Avslutningen av oppslutningsdelen kan utføres på to forskjellige måter, dvs. a) med tradisjonell blåsetank, The termination of the digestion part can be carried out in two different ways, i.e. a) with a traditional blowing tank,
gjerne i kombinasjon med et skrubberanlegg for gjenvinning av varme fra frigjort damp, efterfulgt av en trykkløs avvanningsinnretning med tilbakeføring av utpresset kokevæske til gjenvinning og oppløser. preferably in combination with a scrubber system for the recovery of heat from released steam, followed by a pressureless dewatering device with the return of squeezed cooking liquid for recovery and solvent.
b) Med en trykksatt avvanningsinnretning kan opplegget forenkles vesentlig, hvilket også gir et mer sluttet system og b) With a pressurized dewatering device, the system can be significantly simplified, which also results in a more closed system and
optimalisert varmeøkonomi.optimized heat economy.
Vasking av massen er gjerne ønskelig som en del av cellulosefremstillingen, efter den første delignifisering og defibrering av råstoffet, og efter blekingen. Ved den foreliggende fremgangsmåte kan vaskingen utføres i en spesiell vaskemodul som er bygget opp av 1, 2 eller 3 vasketrinn efter første avvanning, se modul IV på Fig. 7 eller 9. Washing the pulp is often desirable as part of cellulose production, after the first delignification and defibration of the raw material, and after bleaching. In the present method, the washing can be carried out in a special washing module which is made up of 1, 2 or 3 washing stages after the first dewatering, see module IV in Fig. 7 or 9.
Hva gjelder bleking av massen, kan såvel blekerietAs for bleaching the pulp, the bleacher can do it as well
som det tilhørende vaskeri arbeide trykkløst hvis temperaturen i massestrengen ikke overstiger 100°C. I så fall kan den foreliggende fremgangsmåte efter vaskeriet i cellulosefabrikken (dvs. efter modul IV) utføres ved anvendelse av trykkløse avvanningspresser i blekeriets vaskedel. Dette forhold gjelder også hvis modul IV er trykksatt idet det her vil finne sted en "kaldblåsing" ut av den trykksatte modul på grunn av nedkjølingen som følge av tilsetning av injisert, kaldere vaskevann i form av friskvann eller som like the associated laundry, work without pressure if the temperature in the pulp string does not exceed 100°C. In that case, the present method can be carried out after the laundry in the cellulose factory (ie after module IV) by using pressureless dewatering presses in the washing part of the bleaching plant. This condition also applies if module IV is pressurized, as here a "cold blow" will take place out of the pressurized module due to the cooling resulting from the addition of injected, colder washing water in the form of fresh water or as
avvann fra blekeriet.wastewater from the bleaching plant.
Imidlertid muliggjør den foreliggende fremgangsmåteHowever, the present method enables
en maksimal varmegjenvinning og -økonomisering ved en betydelig reduksjon av det samlede vannforbruk. Derved blir også utslippsforholdene tilsvarende forbedret. Optimal varmegjenvinning oppnås hvis kaldblåsingen av massen ut av trykksystemet flytfes til slutten av blekeriets vaskedel. Dette forutsetter imidlertid at trykksatt utstyr også kommer til anvendelse i blekeriet og det tilhørende vaskeri. Det foreligger derfor 2 trykkalternativer. maximum heat recovery and economization through a significant reduction in total water consumption. Thereby, the emission conditions are also correspondingly improved. Optimum heat recovery is achieved if the cold blowing of the mass out of the pressure system is moved to the end of the washing part of the bleaching plant. However, this assumes that pressurized equipment is also used in the bleaching plant and the associated laundry. There are therefore 2 print options.
Det er imidlertid flere grunner til at trykksatt utstyr også bør anvendes for blekeriet og dets vaskeri. Dermed kan nemlig blekeriet med dets vaskeri bygges opp av de samme, identiske moduler som anvendes for cellulosefremstillingen og dens tilhørende vaskeri. However, there are several reasons why pressurized equipment should also be used for the bleacher and its laundry. In this way, the bleaching plant with its laundry can be built up from the same, identical modules that are used for cellulose production and its associated laundry.
De maskinelle merkostnader for et trykksatt system er relativt beskjedne sammenlignet med anleggsprisen for et trykkløst system. Dette forhold må også ses på bakgrunn av det faktum at kapitalbehovet for et samlet trykksatt sytem for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte er beskjedent sammenlignet med kapitalbehovet for konvensjonelle cellulose-prosesser. The additional mechanical costs for a pressurized system are relatively modest compared to the installation price for an unpressurized system. This situation must also be seen against the background of the fact that the capital requirement for an overall pressurized system for carrying out the present method is modest compared to the capital requirement for conventional cellulose processes.
Anvendelse av trykksatte elementer gjennom hele det foreliggende system innebærer følgelig at en maksimal standardisering av de maskinelementer som må anvendes, kan gjennomføres. Denne standardisering innebærer på sin side betydelige fordeler og innsparinger hva angår driftstilsyn, vedlikehold og reservedeler. The use of pressurized elements throughout the present system consequently means that a maximum standardization of the machine elements that must be used can be carried out. This standardization in turn entails significant advantages and savings in terms of operational supervision, maintenance and spare parts.
På bakgrunn av det ovenstående vil derfor et trykksatt blekeri med tilhørende vaskeri se ut som vist på Fig. 8. Det skal imidlertid bemerkes at trykkpluggavvannere er å foretrekke. Based on the above, a pressurized bleaching plant with associated laundry will therefore look as shown in Fig. 8. However, it should be noted that pressure plug dewaterers are preferable.
Nedenfor er i tabell II endel arbeidsparametre for drift av et slikt blekeri som vist på Fig. 8 gjengitt. Below, in Table II, some working parameters for the operation of such a bleaching plant as shown in Fig. 8 are reproduced.
Hvis blekingen utføres uten klor, dvs. bare med NaOH eller NH^OH, 0^og/eller"0^, vil avvannet fra blekeriet kunne brukes som vaskevann i cellulosefabrikkens vaskeri, og fra vaskeriet tilbakeføres avvannet til celluloseprosessens begynnelse . If the bleaching is carried out without chlorine, i.e. only with NaOH or NH^OH, 0^ and/or "0^, the wastewater from the bleaching plant can be used as wash water in the cellulose factory's laundry, and from the laundry the wastewater is returned to the beginning of the cellulose process.
Den foreliggende fremgangsmåte kan utføres med enThe present method can be carried out with a
høy grad av selvregulering. Et kokeri og blekeri som arbeider i trykktrinn fremskaffet av massepumper koblet i serie, vil selv regulere trykkforskjellen gjennom resirkulering av kjemikaliene i motstrøm til fibermassens bevegelse gjennom anlegget. high degree of self-regulation. A coking plant and bleaching plant that works in pressure stages provided by pulp pumps connected in series will itself regulate the pressure difference through recycling of the chemicals in countercurrent to the movement of the fiber mass through the plant.
En slik sammenkobling av kokeri og blekeri gir ogsåSuch a connection of the cookery and the bleaching plant also provides
bare ett sted for utslipp av anvendte kjemikalier fra anlegget. Dette utslipp vil kunne plasseres lengst fremme, nesten ved prosessens begynnelse, og denne "svartlut" som tas ut kan som nevnt føres i varmevekslingsforhold til friskvann og/eller avvann fra blekeriet, som vist på Flg. 1, 2 og 3. only one place for discharge of used chemicals from the plant. This discharge can be placed furthest forward, almost at the beginning of the process, and this "black liquor" which is taken out can, as mentioned, be fed in heat exchange conditions with fresh water and/or waste water from the bleaching plant, as shown on Flg. 1, 2 and 3.
I henhold til Sankey-diagrammet vist på Fig. 3 vilAccording to the Sankey diagram shown in Fig. 3 will
den anvendte kokevæskemengde som slippes ut av systemet,the amount of cooking liquid used that is discharged from the system,
være tilnærmet lik den (frisk-)vannmengde som tilsettes ved anleggets ende som vaskevann for massen efter blekingen. be approximately equal to the amount of (fresh) water that is added at the end of the plant as washing water for the pulp after bleaching.
Dersom betydelige mengder klor anvendes i blekeriet,If significant amounts of chlorine are used in the bleaching plant,
vil returstrømmen avwill return flow off
avvann og kjemikalier fra blekeriet og dets vaskeri måtte brytes før cellulosefabrikken og ledes ut av systemet. wastewater and chemicals from the bleaching plant and its laundry had to be broken before the pulp mill and led out of the system.
Denne oppdeling forutsetter nytt vannforbruk i cellulosefabrikkens vaskeri. Dermed vil en slik oppdeling på grunn av kloranvendelse i blekeriet nødvendigvis måtte føre til øket vannforbruk. Allikevel vil den foreliggende fremgangs måte kunne utføres med et vesentlig lavere vannforbruk enn hva tilfellet er i vanlige cellulosefabrikker. This division requires new water consumption in the cellulose factory's laundry. Thus, such a division due to the use of chlorine in the bleaching plant will necessarily lead to increased water consumption. Even so, the present method will be able to be carried out with a significantly lower water consumption than is the case in ordinary cellulose factories.
Ved moderate tilsetninger av klor i blekeriet vil kjemikalie-væsken likevel kunne returneres videre til kokeridelen og brukes som endel av oppslutningsvæsken. In case of moderate additions of chlorine in the bleaching plant, the chemical liquid can still be returned to the boiler section and used as part of the digestion liquid.
Det fremgår forøvrig av Fig. 1 at kjemikalietilsetningen og/eller varmetilsetningen foretas umiddelbart foran massepumpene, hvorved oppnås flere fordeler, som følger: a) Prosesstrykket økes for å kunne anvende prosesstempera-turer over 100°C. b) Trykkøkningen skjer trinnvis over massepumpene som er anordnet i serie, med økning til neste trykktrinn for hver It also appears from Fig. 1 that the addition of chemicals and/or the addition of heat is carried out immediately before the mass pumps, whereby several advantages are achieved, as follows: a) The process pressure is increased in order to be able to use process temperatures above 100°C. b) The pressure increase takes place step by step over the mass pumps which are arranged in series, with an increase to the next pressure step for each
gjennomgang av ny massepumpe.review of new mass pump.
c) Øket trykk på hvert trinn muliggjør også resirkulering og anvendelse av motstrømsprinsippet mellom fiberstrøm og c) Increased pressure at each stage also enables recirculation and application of the counter-flow principle between fiber flow and
kjemiekaliepumping gjennom hele anlegget.chemical potash pumping throughout the plant.
d) Råstoff og kjemikalier får en intens blanding som stadig gjentas. På grunn av den oppnådde omrøring og d) Raw materials and chemicals get an intense mixture that is constantly repeated. Due to the achieved agitation and
resirkulasjon av fibrene blir disse "vasket" mer eller mindre rene for lignin ved kjemikaliepåvirkning og agitasjon. recirculation of the fibres, these are "washed" more or less clean of lignin by chemical action and agitation.
Modulene som er vist på Fig. 5, 6, 7, 8 og 9, er vist med reaksjonsrør anordnet efter hverandre. For hver modul er som eksempelvist 4 reaksjonsrørdeler som sammen utgjør en "pakke". The modules shown in Fig. 5, 6, 7, 8 and 9 are shown with reaction tubes arranged one behind the other. For each module there are, for example, 4 reaction pipe parts which together make up a "package".
Denne rørpakke sammen med en massepumpe, eventuelt også med This pipe package together with a mass pump, possibly also with
raffinører. og sil, kan bygges inn innen rammen av en standard transportcontainer, og dette på samme måte for alle moduler som følger efter hverandre. En slik innbygging i en standard transportcontainer er perspektivisk antydet på^ig. 10. refiners. and strainer, can be built into the frame of a standard transport container, and this in the same way for all modules that follow one another. Such an installation in a standard transport container is perspectively indicated in Fig. 10.
Det fremgår også av de ovenstående tabeller at oppholds-tiden i hver reaksjonsrørpakke i hver modul er ca. 10 minutter. En egnet dimensjonering for disse reaksjonsrør er som følger: It also appears from the above tables that the residence time in each reaction tube package in each module is approx. 10 minutes. A suitable dimensioning for these reaction tubes is as follows:
En egnet rørkvalitet er ST23-33 med rørtykkelse 13 mm i rustfritt stål. En slik rørkvalitet vil tåle et arbeidstrykk på 20 bar og en arbeidstemperatur på 175°C. Eventuelt kan rør av kvalitet ST23-43 med godstykkelse 12 mm i syrefast stål anvendes. A suitable pipe quality is ST23-33 with a pipe thickness of 13 mm in stainless steel. Such a pipe quality will withstand a working pressure of 20 bar and a working temperature of 175°C. Optionally, pipes of quality ST23-43 with a material thickness of 12 mm in acid-proof steel can be used.
De på Fig. 1, 2 og 3 viste ventiler er trykkstyrte automatventiler som åpner seg ved et forhåndsinnstilt trykk. På grunn av at trykkøkningen ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte finner sted i trinn, vil disse ventiler automatisk regulere tilbakestrømningen i prosessen og dermed motstrømmen mellom fiberflyt og prosesskjemikalier, mengdemessig bestemt av den mengde væske (vann) som trykkes inn i siste trinn i prosessen, se Fig. 5, 6, 7 8 og9. Prinsippet for den selvregulerte trykkfordelingen ved ut-førelsen av den foreliggende fremgangsmåte fremgår tydelig av Fig. 1 og 2. The valves shown in Fig. 1, 2 and 3 are pressure-controlled automatic valves that open at a pre-set pressure. Due to the fact that the pressure increase during the execution of the present method takes place in steps, these valves will automatically regulate the backflow in the process and thus the counterflow between fiber flow and process chemicals, quantitatively determined by the amount of liquid (water) that is pressed into the last step of the process, see Fig. 5, 6, 7 8 and 9. The principle of the self-regulated pressure distribution in the implementation of the present method can be seen clearly from Fig. 1 and 2.
Den tilsatte friskvannsmengde vil også ved dette opplegg bestemme mengden av utsluppet svartlut fra systemet og dermed også konsentrasjonen av faststoff i svartluten. The amount of fresh water added will also determine the amount of black liquor discharged from the system and thus also the concentration of solids in the black liquor.
De trykkstyrte automatventiler mellom de forskjellige trykkøkningstrinn vist på Fig. 2 vil foruten å sørge for automatisk regulering av tilbakestrømningen i prosessen og dermed motstrømmen mellom fiberflyt og prosesskjemikalier, også regulere mottrykket og derved trykkfallet over de trykksatte avvanningsinnretninger, dvs. at de vil sørge for en styring av avvanningsgraden eller den fra masseoppslemningen utpressede væskemengde. The pressure-controlled automatic valves between the different pressure increase stages shown in Fig. 2 will, in addition to ensuring automatic regulation of the backflow in the process and thus the counterflow between fiber flow and process chemicals, also regulate the back pressure and thereby the pressure drop across the pressurized dewatering devices, i.e. they will ensure a control of the degree of dewatering or the amount of liquid squeezed out of the pulp slurry.
Noen eksempler på kjemiske prosessbetingelser for den foreliggende fremgangsmåte når denne omfatter koking (eventuelt deinking), vasking, bleking og vasking, er angitt i den nedenstående Tabell III. Some examples of chemical process conditions for the present method when this includes boiling (possibly deinking), washing, bleaching and washing are given in Table III below.
Det fremgår av tabellen at ved koking anvendes en temperatur varierende fra 90 til 150°C avhengig av det påmatede fibermateriale, og som kokekjemikalium anvendes natriumhydroxyd eller ammoniakk, oxygen og eventuelle kokehjelpe-tilsetningsmidler, som anthrakinon (AQ). Den samlede koke-tid varierer fra 8 til 60 minutter avhengig av det påmatede fibermateriale, men en tilfredsstillende delignifisering It appears from the table that during cooking a temperature varying from 90 to 150°C is used depending on the fiber material fed, and as cooking chemicals sodium hydroxide or ammonia, oxygen and any cooking aid additives, such as anthraquinone (AQ), are used. The total cooking time varies from 8 to 60 minutes depending on the fiber material fed, but a satisfactory delignification
med eventuell deinking av returfiber vil finne sted i løpet av 2-40 minutter. with possible deinking of return fiber will take place within 2-40 minutes.
Blekingen foretas i alkalisk miljø med klor eller peroxyd (oxygenbleking), og temperaturen ved blekingen holdes mellom 70 og 120°C. Vaskingen mellom kokingen og blekingen kan foretas ved en temperatur av 70-140°C, og vasketiden kan variere fra 0,5 til 15 minutter. Efter blekingen foretas The bleaching is carried out in an alkaline environment with chlorine or peroxide (oxygen bleaching), and the temperature during the bleaching is kept between 70 and 120°C. The washing between boiling and bleaching can be done at a temperature of 70-140°C, and the washing time can vary from 0.5 to 15 minutes. After the bleaching is done
så en avsluttende vasking. Det fremgår av tabellen at hele tiden føres fiberstrøm og væskestrøm i motsatte retninger i forhold til hverandre, og da hele prosessen foregår i et trykksatt lukket system, vil også ammoniakk være velegnet som kokekjemikalium. then a final wash. It appears from the table that fiber flow and liquid flow are constantly carried in opposite directions in relation to each other, and as the entire process takes place in a pressurized closed system, ammonia will also be suitable as a cooking chemical.
For det trykksatte system som den foreliggende fremgangsmåte utføres i, er det blitt angitt at avvanningen foretas som en trykkavvanning. Det er videre blitt angitt at denne avvanning kan foretas i en såkalt "trykk-pluggavvanner" eller i en trykksatt skruepresse. For the pressurized system in which the present method is carried out, it has been stated that the dewatering is carried out as a pressure dewatering. It has further been stated that this dewatering can be carried out in a so-called "pressure plug dewaterer" or in a pressurized screw press.
På Fig. 11 er prinsippet for en slik trykk-pluggavvanningsinnretning med foranstilt trykkpumpe vist. I henhold til Fig. 11 er trykket p (minus friksjonsmotstanden mellom glidende masseplugg og rørvegg) større enn trykketPjjj-Derved vil massepluggen som befinner seg inne i det sentrale perforerte rør trykkes ut av systemet forbi den til høyre på tegningen anordnede kjegleformige utmatningsregulerings-innretning mens utpresset væske med trykket p vil bli til-bakeført til ett eller flere steder oppstrøms i prosessen som angitt ved pilretningen ved inngangen til det viste sirkulasjonsrør. Fig. 11 shows the principle of such a pressure-plug dewatering device with a front-mounted pressure pump. According to Fig. 11, the pressure p (minus the frictional resistance between the sliding mass plug and the pipe wall) is greater than the pressure Pjjj-Thus, the mass plug located inside the central perforated pipe will be pushed out of the system past the cone-shaped discharge control device arranged on the right of the drawing while extruded liquid with the pressure p will be fed back to one or more places upstream in the process as indicated by the direction of the arrow at the entrance to the circulation pipe shown.
Som den første og senere intermitterende avvannings-anordning innen systemet kan den anordning anvendes som er vist på Fig. 12. Denne tilsvarer avvanningsinnretningen som er vist på Fig. 11, men det er på Fig. 12 vist at for den videre transport av massen efter avvanningen i trykk-plugg-avvanningsinnretningen, blir massen utspedd med prosessvæske som tilbakeføres til trykkrørsystemet via de to viste rørben, for igjen å utspe massen som nu har et trykk på p til en lav massekonsistens, f.eks. ca. 4%. As the first and later intermittent dewatering device within the system, the device shown in Fig. 12 can be used. This corresponds to the dewatering device shown in Fig. 11, but it is shown in Fig. 12 that for the further transport of the mass after the dewatering in the pressure-plug dewatering device, the mass is diluted with process fluid which is returned to the pressure pipe system via the two pipe legs shown, to again dilute the mass, which now has a pressure of p, to a low mass consistency, e.g. about. 4%.
Disse "trykk-pluggavvannere" er uten bevegelige deler og er dimensjonert for driftstrykk opp til ca. 16 bar, på samme måte som pumpene som kan være standard sentrifugal-pumper for masse og konstruert for lavkonsistens eller mellom-konsistensmassesuspensjon,dvs. i området 3-15%. Pumpene skal være sertifisert for trykk opp til 15-16 bar for å tåle det trykk som oppstår når flere pumper kobles i serie innen systemet. Trykkhøyden for én pumpe bør være i området 10-20 m eller mer. Videre vil pumpehjulenes turtall og diameter med fordel være slik dimensjonert at periferi-hastigheten ikke vil underskride 25-30 m/sekund for å oppnå These "pressure-plug dewaterers" have no moving parts and are designed for operating pressures up to approx. 16 bar, in the same way as the pumps which can be standard centrifugal pulp pumps and designed for low-consistency or medium-consistency pulp suspensions, i.e. in the range 3-15%. The pumps must be certified for pressures up to 15-16 bar in order to withstand the pressure that occurs when several pumps are connected in series within the system. The pressure head for one pump should be in the range of 10-20 m or more. Furthermore, the speed and diameter of the impellers will advantageously be dimensioned in such a way that the peripheral speed will not fall below 25-30 m/second to achieve
den ønskede blande- og dispergeringseffekt mellom fibermateriale, prosessvæske og de anvendte kjemikalier og gasser som tilsettes til trykkrørsystemet flere steder underveis. the desired mixing and dispersing effect between fiber material, process fluid and the chemicals and gases used which are added to the pressure pipe system in several places along the way.
Styrkekravene til det indre, perforerte rør i trykk-pluggavvannerne er imidlertid ikke så store som til det ytre omgivende rør som er formet som et skall rundt det perforerte rør og som dermed også funksjonerer som beskyttelse rundt dette. Det ytre rør må derfor imøtekomme alle sikkerhets-forskrifter som gjelder for de anvendte arbeidstrykk. Det indre rør kan for eksempel bestå av syrefast materiale med en veggtykkelse av 1-2 mm. Perforeringen kan med fordel gis en spesiell utformning for å unngå en gjentetting av hullene, og hullene kan åpne seg ca. 60° i væskestrømmens bevegelsesretning, se Fig. 13. However, the strength requirements for the inner, perforated tube in the pressure plug dewaterers are not as great as for the outer surrounding tube which is shaped like a shell around the perforated tube and which thus also functions as protection around it. The outer pipe must therefore comply with all safety regulations that apply to the working pressures used. The inner tube can, for example, consist of acid-resistant material with a wall thickness of 1-2 mm. The perforation can advantageously be given a special design to avoid a resealing of the holes, and the holes can open approx. 60° in the direction of movement of the liquid flow, see Fig. 13.
For den siste avvanning som foretas ved utførelsen avFor the last dewatering that is carried out during the execution of
den foreliggende fremgangsmåte, kan også en trykksatt skruepresse anvendes. Prinsippet for en slik skruepresse er vist på Fig. 14. Massesuspensjonen kommer inn via den foranstilte pumpe, med et trykk p^, og den utpressede væske tilbakeføres til prosessen med et trykk p2som er lavere enn trykket p^. the present method, a pressurized screw press can also be used. The principle of such a screw press is shown in Fig. 14. The mass suspension enters via the preset pump, with a pressure p^, and the extruded liquid is returned to the process with a pressure p2 which is lower than the pressure p^.
Til høyre på Figuren er atmosfæretrykket angitt ved p^.To the right of the Figure, the atmospheric pressure is denoted by p^.
Videre skal det bemerkes at for den første avvanningFurthermore, it should be noted that for the first dewatering
som foretas ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, kan en ikke trykksatt presse anvendes som i prinsippet er anordnet som vist på Fig. 14, men med en enklere mekanisk utførelse idet p2vil være tilnærmet det ytre atmosfæretrykk Pr which is carried out during the execution of the present method, a non-pressurized press can be used which is in principle arranged as shown in Fig. 14, but with a simpler mechanical design as p2 will be approximately the external atmospheric pressure Pr
Oppløsningen av den fortykkede masse skjer hele tidenThe dissolution of the thickened mass takes place all the time
med returnert væske, motstrøms til fiberflyten, slik dette fremgår av Sankey-diagrammet vist på Fig. 3. with returned liquid, countercurrent to the fiber flow, as can be seen from the Sankey diagram shown in Fig. 3.
Et flytskjema som er et mer detaljert flytskjema, menA flowchart that is a more detailed flowchart, but
som ellers svarer til flytskjemaet vist på Fig. 1, er vist på Fig. 15. Spesielt er de tre reaks jonsmoduler, M^, M.^°9M3vist mer detaljert på Fig. 15, og det fremgår av denne at foran hver pumpe er en rørblander for blanding av kjemikalie-væske og masseoppslemning og efter hver pumpe en innretning av samme utførelse anordnet, men innretningen virker da som kjemikaliefordeler. Det er igjen vist hvorledes den utpressede væske fra den første avvanningsinnretning til venstre på Fig. 15 tilbakeføres for varmeveksling med innkommende friskvann eller eventuelt avvann fra blekeri. Det friskvann eller eventuelt avvann fra blekeri som er blitt ført i varmevekslingsforhold til svartluten utpresset i den første avvanningsinnretning til venstre på Fig. 15, blir via ventilen R ? innført under trykk i rørblanderen foran pumpen Pg (for vasketrinn 2), og væske som er blitt utpresset i den siste avvanningsinnretning efter pumpen PQo, tilbakeføres blant annet til rørblandeinn-retningen (vasketrinn 1) som er anordnet foran pumpen V^. which otherwise corresponds to the flow diagram shown in Fig. 1, is shown in Fig. 15. In particular, the three reaction modules, M^, M.^°9M3, are shown in more detail in Fig. 15, and it appears from this that in front of each pump is a pipe mixer for mixing chemical-liquid and mass slurry and after each pump a device of the same design arranged, but the device then acts as a chemical distributor. It is again shown how the extruded liquid from the first dewatering device on the left in Fig. 15 is returned for heat exchange with incoming fresh water or possibly wastewater from a bleaching plant. The fresh water or possibly waste water from bleaching which has been led in heat exchange conditions to the black liquor squeezed out in the first dewatering device on the left in Fig. 15, is via the valve R ? introduced under pressure into the pipe mixer in front of the pump Pg (for washing stage 2), and liquid that has been squeezed out in the last dewatering device after the pump PQo is returned, among other things, to the pipe mixing device (washing stage 1) which is arranged in front of the pump V^.
For ytterligere å illustrere den foreliggende fremgangs-måtes kombinasjon av motstrømsprinsipp og kjemikalietilsetning er på Fig. 16 en prinsipptegning over prosessføringen vist. Igjen er prinsipptegningen basert på hovedtrinnene delignifisering (og eventuelt deinking), vasking, bleking og vasking, og antall sirkulasjons- og retursløyfer (som er avhengig av antall pumper og avvannere som benyttes) samt antall tilset-ningssteder for kjemikalier vil være forskjellige for de for skjellige råstoffer og avhengig av de fibermasser som skal produseres. Det fremgår av prinsipptegningen vist på Fig. 16 at på grunn av motstrømsprinsippet som anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte som kan gis betegnelsen "The Tube Pulping System" eller forkortet TPS-prosessen, kan fremstillingen av cellulose integreres innen systemet slik at det vaskevann som injiseres i systemet ved prosessens avslutning, på sin vandring mot prosessens begynnelse først omdannes til blekevæske og senere til kokevæske ved tilsetning av varme og kjemikalier underveis. Den samme væske vil underveis også ta med seg oppløst substans fra råstoffet og bringer dette ut av systemet når kokevæsken forlater systemet ved prosessens begynnelse, slik det fremgår av Sankey-diagrammet vist på Fig. 3. To further illustrate the present method's combination of counterflow principle and chemical addition, Fig. 16 shows a schematic diagram of the process. Again, the principle drawing is based on the main steps of delignification (and possibly deinking), washing, bleaching and washing, and the number of circulation and return loops (which depends on the number of pumps and dewaterers used) as well as the number of addition points for chemicals will be different for those for different raw materials and depending on the fiber masses to be produced. It is clear from the principle drawing shown in Fig. 16 that due to the counter-flow principle used in the execution of the present method which can be given the name "The Tube Pulping System" or abbreviated the TPS process, the production of cellulose can be integrated within the system so that the washing water which is injected into the system at the end of the process, on its journey towards the beginning of the process it is first converted into bleaching liquid and later into cooking liquid by the addition of heat and chemicals along the way. Along the way, the same liquid will also take with it dissolved substance from the raw material and bring this out of the system when the cooking liquid leaves the system at the beginning of the process, as can be seen from the Sankey diagram shown in Fig. 3.
Underveis bevirker pumpene resirkulering og gjenbrukAlong the way, the pumps effect recycling and reuse
av kokevæske og kjemikalier og dessuten blanding og disper-gering av de tilsatte friske mengder av kjemikalier og gass i kokevæsken, omrøring og dermed "vaskemaskineffekt" innen systemet og dessuten intern varmegjenvinning. of cooking liquid and chemicals and also mixing and dispersing the added fresh amounts of chemicals and gas in the cooking liquid, stirring and thus "washing machine effect" within the system and also internal heat recovery.
Det er tidligere blitt nevnt at ved den foreliggende fremgangsmåte vil vannforbruket bli sterkt redusert i forhold til det vannforbruk som finner sted ved vanlige cellulose-kokeprosesser. Dette er gjort mulig ved at den samme massekonsentrasjon brukes gjennom hele prosessen, og på grunn av at prosessen (TPS-prosessen) utføres i et sammenhengende, It has previously been mentioned that with the present method the water consumption will be greatly reduced in relation to the water consumption that takes place in normal cellulose boiling processes. This is made possible by the fact that the same mass concentration is used throughout the process, and because the process (TPS process) is carried out in a continuous,
lukket og trykksatt rørsystem hvori både impregnering, koking og eventuelt bleking av massen utføres, at trykksatte avvannings-' innretninger brukes "in-line" for avvanning av massen og closed and pressurized pipe system in which both impregnation, boiling and possibly bleaching of the pulp is carried out, that pressurized dewatering devices are used "in-line" for dewatering the pulp and
resirkulering og gjenbruk av kjemikalier og varme og at samme konsentrasjon brukes gjennom hele prosessen, hvorved maskinelt utstyr forenkles tilsvarende, kan en cellulosefremstilling uten utslipp til vann muliggjøres. recycling and reuse of chemicals and heat and that the same concentration is used throughout the process, whereby mechanical equipment is simplified accordingly, a cellulose production without discharge to water can be made possible.
Nedenfor er vist et regneeksempel på vannforbruket ved fremstilling av masse ved TPS-prosessen med en utbytteprosent på rundt 50. Below is a calculated example of the water consumption when producing pulp in the TPS process with a yield percentage of around 50.
Det forutsettes at det til TPS-prosessen innføres rå-It is assumed that for the TPS process raw
stoff med et tørrstoffinnhold av 33% og at råstoffmengden er 2 kg tørrtenkt. Ved begynnelsen av TPS-prosessen utpresses svartlut i den første trykk-avvanningsinnretning, og svartluten vil inneholde ca. 1 kg oppløst fast substans. Ved slutten av TPS-prosessen, dvs. umiddelbart foran den siste trykksatte avvanningsinnretning, injiseres vann (vaskevann), og vannmengden settes foreløpig til X liter pr. kg produsert cellulose. Cellulosen som tas ut antas å ha samme tørrstoffinnhold som råstoffet, nemlig 33%, og fra de 2 kg råstoff som opprinnelig ble innført, vil 1 kg fiber og 1 kg oppløst fast substans være tilbake. Den faste substans vil bli oppløst i den injiserte væske, og efter den siste trykkavvanningsinnretning vil 1 kg fiber fjernes fra systemet, mens den injiserte væske med den i denne oppløste fast substans vil bli presset ut i den siste trykk-avvanningsinnretning og ført motstrøms mot fiberflyten mot begynnelsen av prosessen. Den teoretisk minste vannmengde som må anvendes for å få de nevnte forhold for den produserte cellulose, den tilbakeførte væske og den uttatte svartlut, kan forenklet utregnes som følger: Hvis svartluten antas å inneholde 15% oppløst faststoff og dermed er ferdig for inndampning, vil den minste teoretiske material with a dry matter content of 33% and that the amount of raw material is 2 kg dry. At the beginning of the TPS process, black liquor is squeezed out in the first pressure dewatering device, and the black liquor will contain approx. 1 kg of dissolved solids. At the end of the TPS process, i.e. immediately before the last pressurized dewatering device, water (washing water) is injected, and the amount of water is provisionally set to X liters per kg of cellulose produced. The cellulose that is taken out is assumed to have the same dry matter content as the raw material, namely 33%, and from the 2 kg of raw material that was originally introduced, 1 kg of fiber and 1 kg of dissolved solids will remain. The solid substance will be dissolved in the injected liquid, and after the last pressure dewatering device, 1 kg of fiber will be removed from the system, while the injected liquid with the solid substance dissolved in it will be pushed out in the last pressure dewatering device and carried countercurrently to the fiber flow towards the beginning of the process. The theoretical minimum amount of water that must be used to obtain the aforementioned conditions for the produced cellulose, the returned liquid and the extracted black liquor can be calculated simply as follows: If the black liquor is assumed to contain 15% dissolved solids and is thus ready for evaporation, it will least theoretical
være:be:
X , 15 v _ 100 , _ , X , 15 v _ 100 , _ ,
"lOO-" * 15 = ' vann/kg fiber"lOO-" * 15 = ' water/kg fiber
produsert, eller 6,7 tonn vann/tonn cellulose produsert.produced, or 6.7 tonnes of water/tonne of cellulose produced.
Denne meget lave tilførte væskeverdi pr. tonnThis very low added liquid value per ton
produsert cellulose er betydelig lavere ennproduced cellulose is significantly lower than
det vanlige vannforbruk ved fremstilling av cellulose ved de vanlige cellulosefremstillingsprosesser. the usual water consumption in the production of cellulose in the usual cellulose production processes.
Det forhold at den foreliggende TPS-prosess utføresThe fact that the present TPS process is carried out
i et sammenhengende og lukket trykksystem gjør den velegnet for anvendelse av kokevæsker, f.eks. NH^OH, som lett avgir flyktige gasser. I og med at avluten også forlater prosessen bare på ett sted, kan avgassingen av væsken skje regulert og samtidig kombineres med kjemikalie- og varmegjenvinning. in a continuous and closed pressure system makes it suitable for the use of cooking liquids, e.g. NH^OH, which readily gives off volatile gases. As the effluent also leaves the process in only one place, the degassing of the liquid can take place in a controlled manner and at the same time be combined with chemical and heat recovery.
Kjemikaliegjenvinningen av væske som lett avgir gasser, for eksempel NH^OH, kan utføres ved at avluten før den forlater trykksystemet, tilsettes et basiskavdrivningsmiddel. The chemical recovery of liquid which easily emits gases, for example NH^OH, can be carried out by adding a base stripping agent to the effluent before it leaves the pressure system.
Ved bruk av NH^OH som kokevæske kan CaO eller CaOH, i pulver-form eller som oppslemning, anvendes. Når avluten derefter forlater trykksystemet, frigjøres NH3~gass som ledes bort fra den øvrige prosess for derefter å bli absorbert i friskvann i et vaskeanlegg, hvorved dannes nytt kokekjemikalium, dvs. NH^OH, samtidig som NH3-gassens varme gjenvinnes. When using NH^OH as the cooking liquid, CaO or CaOH, in powder form or as a slurry, can be used. When the effluent then leaves the pressure system, NH3~ gas is released, which is led away from the rest of the process to then be absorbed in fresh water in a washing plant, whereby new cooking chemicals, i.e. NH^OH, are formed, while the heat of the NH3 gas is recovered.
Ved den foreliggende fremgangsmåte er motstrømsprinsippet anvendt optimalt mellom kjemikaliestrøm og fiberflyt. Det ferskvann som ved prosessens avslutning tilsettes som vaskevann, beveger seg fremover mot massens bevegelsesretning og til-føres varme og kjemikalier underveis. Væskemengden utfører dermed underveis vasking, eventuelt bleking og ny vasking, derefter oppslutning, delignifisering, eventuelt deinking, In the present method, the counterflow principle is used optimally between chemical flow and fiber flow. The fresh water that is added as washing water at the end of the process moves forward in the direction of movement of the mass and adds heat and chemicals along the way. The amount of liquid thus carries out washing, possibly bleaching and new washing, then digestion, delignification, possibly deinking,
og impregnering av råstoffet, før den forlater trykksystemet and impregnation of the raw material, before it leaves the pressure system
ved prosessens begynnelse. Væsken har nu karakter av "svartlut" og går derefter til utslipp eller gjenvinning, fortrinnsvis efter varmeveksling mot tilført frisk at the beginning of the process. The liquid now has the character of "black liquor" and then goes to discharge or recycling, preferably after heat exchange with added fresh
væske for prosessen.fluid for the process.
Denne utførelsesform for impregnering, eventuelt deinking, delignifisering, bleking og vasking er gjort mulig på grunn av TPS-prosessens mekaniske oppbygning samt det forhold at det for prosessen anvendes de samme basiskjemikalier og den samme massekonsistens for alle trinn gjennom hele prosessen (bortsett fra de intermitterende og kortvarige for-tykninger og tilhørende fortynninger av massen). This embodiment of impregnation, possibly deinking, delignification, bleaching and washing is made possible due to the mechanical structure of the TPS process as well as the fact that the process uses the same basic chemicals and the same mass consistency for all steps throughout the process (except for the intermittent and short-term thickenings and associated dilutions of the mass).
Det anvendte motstrømsprinsipp muliggjør en deinking eller avsverting av returfiber fra forskjellige trykkpapir-kvaliteter innen TPS-systemet uten innsettelse av ekstra mekanisk tilleggsutstyr. Deinkingen som understøttes av tilsatte spesielle kjemikalier på dette trinn i prosessen, finner sted i massen før denne kommer til delignifisering og eventuell bleking. Et egnet kjemikalium for å befordre deinkingen er et ikke-ionisk overflateaktivt nonylfenol-alkylenoxydaddukt. The used counter-flow principle enables a deinking or de-inking of return fiber from different printing paper qualities within the TPS system without the insertion of additional mechanical equipment. The deinking, which is supported by added special chemicals at this stage of the process, takes place in the pulp before it reaches delignification and possible bleaching. A suitable chemical to promote the deinking is a nonionic surfactant nonylphenol alkylene oxide adduct.
Ved den foreliggende fremgangsmåte kan også såkalte "eksplosjonsmasser" fremstilles ved at massen bringes til å forlate trykksystemet uten forutgående kjøling av væske-fiberblandingen til under 100°C før den kommer ut i atmosfæretrykk. Særegenheten ved den foreliggende fremgangsmåte er i denne sammenheng at den også muliggjør "eksplosjoner" av masser fra for eksempel forholdsvis høye trykk av 15-20 bar (alt efter antall trykkpumper i systemet) med relativt lave temperaturer i trykksystemet, dvs. 110-150°C, fordi trykk og temperaturer innen det her anvendte TPS-system kan velges uavhengige av hverandre, dvs. i motsetning til hva forholdet er ved konvensjonell cellulosefremstilling hvor trykk og temperatur retter seg efter den konvensjonelt anvendte mettede damp. Fordelene ved lave temperaturer under prosessen er at cellulosen dermed ikke så lett vil bli forringet og skadet ved den forutgående kjemikaliebehandling, i motsetning til hva tilfellet er ved ekstremt høye temperaturer svarende til temperaturer for mettet damp ved så høye trykk som 15-20 bar. With the present method, so-called "explosive masses" can also be produced by causing the mass to leave the pressure system without prior cooling of the liquid-fibre mixture to below 100°C before it comes out at atmospheric pressure. The peculiarity of the present method in this context is that it also enables "explosions" of masses from, for example, relatively high pressures of 15-20 bar (depending on the number of pressure pumps in the system) with relatively low temperatures in the pressure system, i.e. 110-150° C, because pressure and temperature within the TPS system used here can be chosen independently of each other, i.e. in contrast to what the relationship is in conventional cellulose production where pressure and temperature follow the conventionally used saturated steam. The advantages of low temperatures during the process are that the cellulose will not be so easily degraded and damaged by the previous chemical treatment, in contrast to what is the case at extremely high temperatures corresponding to temperatures for saturated steam at pressures as high as 15-20 bar.
På Fig. 1, 2 og 3 er den første trykkøkningsinnretningIn Fig. 1, 2 and 3 is the first pressure increasing device
i TPS-systemet pumpen P2-Denne kan imidlertid suppleres med ekstra trykkpumper koblet i serie hvis den ønskede temperatur i systemet skulle gjøre en tilsvarende trykkøkning nødvendig for å hindre damputvikling innen systemet. in the TPS system, pump P2-This can, however, be supplemented with additional pressure pumps connected in series if the desired temperature in the system should make a corresponding increase in pressure necessary to prevent vapor development within the system.
Det er forøvrig et generelt kjennetegn ved den foreliggende TPS-prosess og apparatsystemet som anvendes for utførelsen av denne at de meget fleksibelt kan tilpasses til de forskjellige råstoffer som skal behandles og til de fibermasser som skal produseres. It is also a general characteristic of the present TPS process and the apparatus system used for its execution that they can be very flexibly adapted to the different raw materials to be processed and to the fiber masses to be produced.
Når bleking med 02er angitt, skal dette selvfølgelig også dekke bleking med tilsetning av kjemikalier som vil avgi O^ t f.eks. peroxyder. When bleaching with 02 is indicated, this should of course also cover bleaching with the addition of chemicals that will emit O2, e.g. peroxides.
Claims (10)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO870562A NO870562L (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES. |
| NO872836A NO872836L (en) | 1987-02-12 | 1987-07-07 | PRESSURE DEVICING PRESSURE FOR FIBER SUSPENSIONS. |
| GB8802413A GB2200928B (en) | 1987-02-12 | 1988-02-03 | Process for digesting plant and wood fibers with delignification thereof , or for delignification of secondary fibers from chemical or mechan ical pulps |
| PCT/NO1988/000011 WO1988006201A1 (en) | 1987-02-12 | 1988-02-11 | Process for production of cellulose pulp and/or delignification of secondary fibers |
| EP88907543A EP0302110A1 (en) | 1987-02-12 | 1988-02-11 | Process for production of cellulose pulp and/or delignification of secondary fibers |
| JP63501682A JPH01502206A (en) | 1987-02-12 | 1988-02-11 | Method for producing cellulose pulp and/or delignification method for recycled fibers |
| AU12912/88A AU1291288A (en) | 1987-02-12 | 1988-02-11 | Process for production of cellulose pulp and/or delignification of secondary fibers |
| CN88100825A CN88100825A (en) | 1987-02-12 | 1988-02-12 | Process for continuous production of cellulose pulp and/or process for delignification of secondary fibers and process for classifying fibers |
| NO884546A NO884546L (en) | 1987-02-12 | 1988-10-12 | PROCEDURE FOR CELLULOUS MASS PREPARATION AND / OR DELIGNIFICATION OF RETURN FIBERS. |
| FI884696A FI884696A0 (en) | 1987-02-12 | 1988-10-12 | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN CELLULOSAMASSA OCH / ELLER FOER AVLAEGSNING AV LIGNIN FRAON SEKUNDAERFIBRER. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO870562A NO870562L (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO870562D0 NO870562D0 (en) | 1987-02-12 |
| NO870562L true NO870562L (en) | 1988-08-15 |
Family
ID=19889661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO870562A NO870562L (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO870562L (en) |
-
1987
- 1987-02-12 NO NO870562A patent/NO870562L/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO870562D0 (en) | 1987-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4248662A (en) | Oxygen pulping with recycled liquor | |
| US5415734A (en) | Process for bleaching pulp without using chlorine containing chemicals | |
| US4155806A (en) | Method for continuous alkaline delignification of lignocellulose material in two or more steps, the final of which with oxygen | |
| RU2126470C1 (en) | Method for continuous digestion of fibrous material | |
| CA1043515A (en) | Method for controlling batch alkaline pulp digestion in combination with continuous alkaline oxygen delignification | |
| US7867363B2 (en) | Continuous digester system | |
| US6719878B1 (en) | Method for avoiding mechanical damage of pulp | |
| NO300928B1 (en) | Cellulose pulp based on recycled corrugated cardboard, bleached pulp, pulp production and installation | |
| Leponiemi | Non-wood pulping possibilities-a challenge for the chemical pulping industry | |
| EP0056263B1 (en) | A method for improving the washing of cellulose pulps produced from lignocellulosic material | |
| CN100402745C (en) | Prepared bleach chemical pulp using grass kind plant as raw material and preparation method thereof | |
| JP7292296B2 (en) | Dissolving pulp manufacturing method | |
| JPH07505926A (en) | Fine pulp and white paper products | |
| WO1995009945A1 (en) | Method of treating chemical paper pulp without using chlorine-containing chemicals | |
| GB2200928A (en) | Pulp manufacture | |
| US5277760A (en) | Process for the manufacture of pulp for paper, and fiberboard products using alkaline cooking chemical and oxygen in a closed, continuous and pressurized tube system | |
| US6280567B1 (en) | System and method for treatment of cellulose-containing material prior to pulp digestion | |
| JP3217065B2 (en) | Continuous cooking of pulp | |
| CN100402743C (en) | Method for extruding black liquor from high-hardness plasm obtained by boiling grass plant raw material | |
| NO870562L (en) | PROCEDURE FOR PREPARING PLANTS OF PLANT AND / OR FIBER AND SUITABLE AS MATERIAL FOR OTHER PAPER, PAPER OR FIBER PLATES. | |
| WO1995032331A1 (en) | Sulphidic impregnation of chips for alkaline pulping | |
| CN101451312B (en) | Method for preparing bleached chemical pulp by using grass type plants as raw materials | |
| US2977274A (en) | Digestion of pulp | |
| US6113742A (en) | Digester having screening arrangement for isothermal cooking of fibrous material | |
| RU2793493C2 (en) | Method for manufacturing soluble wood fibre pulp |