SE0801734A1

SE0801734A1 - Method and system for feeding cellulose chips to a high pressure system for continuous cooking

Info

Publication number: SE0801734A1
Application number: SE0801734-5A
Authority: SE
Inventors: Stromberg Bertil
Original assignee: Andritz Inc
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-12-17

Abstract

Förfarande för att mata cellulosahaltigt fibermaterial till ett behandlingskärl med högt tryck,omfattande: att trycksätta ett làgtrycksflöde av det fiberhaltiga materialet i en överförings-anordning; att mata ut ett högtrycksflöde av det fiberhaltiga materialet från överföringsan-ordningen till en högtrycksrörledning som fluidkommunicerar med behandlingskärlet; attextrahera lut från suspensionen av det fiberhaltiga materialet och lut i behandlingskärlet;att införa en första del av den extraherade luten till en högtrycksingång i överföringsan-ordningen; och att införa en andra del av den extraherade luten till det fiberhaltiga mate-rialets làgtrycksflöde uppströms från överföringsanordningen.A method for feeding cellulosic fibrous material to a high pressure treatment vessel, comprising: pressurizing a low pressure flow of the fibrous material in a transfer device; discharging a high pressure flow of the fibrous material from the transfer device to a high pressure conduit in fluid communication with the treatment vessel; extracting liquor from the suspension of the fibrous material and liquor in the treatment vessel; introducing a first portion of the extracted liquor to a high pressure inlet of the transfer device; and introducing a second portion of the extracted liquor to the low pressure flow of the fibrous material upstream of the transfer device.

Description

Förfarande och system för att mata cellulosaflis till ett högtryckssystem för konti-nuerlig kokning Uppfinningens bakgrund Denna uppfinning avser ett förfarande och ett system för att mata finfördelat cellulosahal-tigt fibermaterial ("flis”) till ett behandlingskärl, såsom en kontinuerlig kokare.Method and system for feeding cellulose chips to a high-pressure continuous cooking system Background of the invention This invention relates to a method and system for feeding finely divided cellulosic fibrous material ("chips") to a processing vessel, such as a continuous cooker.

Reaktionen mellan kokningskemikalier och finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial för attframställa en kemisk massa kräver temperaturer i området mellan 140 och 180 graderCelsius (°C). Eftersom de vattenhaltiga kemikalierna som används för behandling av ma-terialet kokar vid sådana temperaturer utförs kommersiell kemisk massakokning typiskt iett tryckfast kärl, t.ex. en kontinuerlig kokare, under ett tryck som är minst ca. 10 bar (un-gefär 150 psi). För att upprätthålla detta tryck, speciellt då man utför en kontinuerlig kok-process, höjer en högtrycksmatare (HPF, high pressure feeder) trycket hos flissuspensio-nen som kommer in i kärlet, t.ex. en kokare, till en trycknivà som ligger vid eller övertrycket i kärlet för att säkra att man inte mister trycket då materialet införs i tryckkärlet.The reaction between cooking chemicals and finely divided cellulosic fibrous material to produce a chemical pulp requires temperatures in the range of 140 to 180 degrees Celsius (°C). Because the aqueous chemicals used to treat the material boil at such temperatures, commercial chemical pulping is typically conducted in a pressure vessel, such as a continuous digester, under a pressure of at least about 10 bar (about 150 psi). To maintain this pressure, especially when conducting a continuous cooking process, a high pressure feeder (HPF) raises the pressure of the chip suspension entering the vessel, such as a digester, to a pressure level that is at or above the pressure in the vessel to ensure that no pressure is lost as the material is introduced into the pressure vessel.

Föreliggande uppfinning avser ett överföringssystem för att mata flis till en kontinuerlighögtryckskokare och/eller till andra högtryckssystem för flisbehandling. Högtryckssystemför flisbehandling omfattar typiskt en HPF, såsom visas i US-patentet 6,669,410. HPF-mataren tar emot en suspension av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial vid lågt tryck(”flissuspension”) och ger ut en flissuspension vid högt tryck. Högtryckssuspensionen ärlämplig för att införas i en kontinuerlig kokare, ett basningskärl för flis, och till andra flisbe-handlingssystem med högt tryck.The present invention relates to a transfer system for feeding chips to a continuous high-pressure digester and/or to other high-pressure chip processing systems. High-pressure chip processing systems typically include an HPF, as shown in U.S. Patent 6,669,410. The HPF feeder receives a suspension of finely divided cellulosic fibrous material at low pressure (“chip suspension”) and discharges a chip suspension at high pressure. The high-pressure suspension is suitable for introduction into a continuous digester, a chip basting vessel, and other high-pressure chip processing systems.

Högtrycksmatare innehåller typiskt en inkapslad rotor som fungerar som medel för attöverföra en materialsuspension från ett lågt tryck till ett högt tryck, medan den även fun-gerar såsom en ventil för att förhindra tryckförlust. Rotorn har en kammare för att överförasuspension vid lågt tryck till en ström med högt tryck. En HPF har i allmänhet ett stationärthus med en lågtrycks ingångsport vid dess övre ände (positionen 12:00), en lågtrycks ut-gångsport vid dess nedre ände (positionen 6:00), en högtrycks ingångsport vid en förstasida (positionen 9:00) och en högtrycks utgångsport vid den motsatta sidan (positionen3:00). En rotor i matarhuset öppnar turvis paret av lågtrycks ingångs- och utgångsportar-na, och öppnar sedan paret av högtrycks ingångs- och utgàngsportarna. Lågtrycksportar-na är inte öppna medan högtrycksportarna är öppna och vice versa. Då lågtrycks ingångs-och utgångsportarna är öppna kommer en ny volym med flissuspension in i rotorkamma-ren och en del vätska förs ut genom utgången. Då rotorn öppnar högtrycksingången och - utgången kommer vätska vid högt tryck in och spolar flissuspensionen i rotorkammaren utgenom högtrycksutgången och in i en högtrycksrörledning.High pressure feeders typically contain a canned rotor that serves as a means for transferring a material suspension from a low pressure to a high pressure, while also acting as a valve to prevent pressure loss. The rotor has a chamber for transferring the suspension at low pressure to a high pressure stream. An HPF generally has a stationary housing with a low pressure inlet port at its upper end (12:00 position), a low pressure outlet port at its lower end (6:00 position), a high pressure inlet port at a first side (9:00 position), and a high pressure outlet port at the opposite side (3:00 position). A rotor in the feeder housing alternately opens the pair of low pressure inlet and outlet ports, and then opens the pair of high pressure inlet and outlet ports. The low pressure ports are not open while the high pressure ports are open, and vice versa. When the low pressure inlet and outlet ports are open, a new volume of chip suspension enters the rotor chamber and some liquid is discharged through the outlet. When the rotor opens the high pressure inlet and outlet, high pressure liquid enters and flushes the chip suspension in the rotor chamber out through the high pressure outlet and into a high pressure pipeline.

Den övre porten (12:00) i HPF-matarens matarhus är den ingångsport där en suspensionav flis och vätska förs in i mataren. Den övre porten har traditionellt varit ingången för flis-suspension vid lågt tryck. På grund av pumpmatningen som kännetecknar systemet LO-LEVELTM Feed System, marknadsfört av Andritz Inc. i Glens Falls, N.Y., kan emellertid dettrycksatta suspensionsflödet från suspensionspumpen föras till en sådan lågtrycksingång iHPF-mataren som befinner sig på ett ställe bestämt av installationen. Den pumpmatadesuspensionen kan föras till en port som fysiskt befinner sig överst, på någondera sidan,vid bottnen av HPF-mataren, eller även till en port som befinner sig i en lutande vinkel,d.v.s. med någon önskad riktningsvinkel.The top port (12:00) in the HPF feeder housing is the inlet port where a suspension of chips and liquid is introduced into the feeder. The top port has traditionally been the inlet for the chip suspension at low pressure. However, due to the pump feed that characterizes the LO-LEVELTM Feed System, marketed by Andritz Inc. of Glens Falls, N.Y., the pressurized suspension flow from the suspension pump can be directed to a low pressure inlet in the HPF feeder located at a location determined by the installation. The pump-fed suspension can be directed to a port that is physically located at the top, on either side, at the bottom of the HPF feeder, or even to a port that is at an inclined angle, i.e. at any desired angle of direction.

Då suspensionen med lågt tryck införs till HPF-matarens lågtrycksingång kommer en ellerflera av de genomgående fickorna i den roterande rotorn att ta emot suspensionen. HPF-matarens lågtrycksutgång befinner sig på den motsatta sidan från làgtrycksingången. Dåsuspensionen förs in i làgtrycksingången och den första änden till en av de genomgåendefickorna kommer suspensionen att strömma in i rotorfickan och mot en andra och motsattände av fickan, i detta fall mot den lägre änden av fickan, och mot lågtrycksutgàngen.HPF-matarens làgtrycks utgångsport är typiskt försedd med ett silelement , t.ex. med ettsilelement av typen med gjutna horisontella stänger (se t.ex. silelementet i US-patentet5,443,162). Detta silelement håller tillbaka suspensionens flis inom matarens rotor ochtillåter en del av suspensionens vätska att passera ut genom fickans andra ände och utgenom silen. Den utmatade vätskan från lägtrycksutgången har tidigare återförts till flis-suspensionens flöde i flismatarsystemet vid ett läge som ligger uppströms från HPF-mataren. En svårighet med silen för làgtrycksutgången är att en del flis passerar genomsilen. Dessa flis är då inte tillgängliga för vidare behandling i kokaren.When the low pressure suspension is introduced into the low pressure inlet of the HPF feeder, one or more of the through pockets in the rotating rotor will receive the suspension. The low pressure outlet of the HPF feeder is located on the opposite side from the low pressure inlet. When the suspension is introduced into the low pressure inlet and the first end of one of the through pockets, the suspension will flow into the rotor pocket and towards a second and opposite end of the pocket, in this case towards the lower end of the pocket, and towards the low pressure outlet. The low pressure outlet port of the HPF feeder is typically provided with a screen element, e.g. with a screen element of the type with cast horizontal bars (see e.g. the screen element of U.S. Patent 5,443,162). This screen element retains the chips of the suspension within the rotor of the feeder and allows a portion of the liquid of the suspension to pass out through the other end of the pocket and out through the screen. The discharged liquid from the low pressure outlet has previously been returned to the chip suspension flow in the chip feeder system at a location upstream of the HPF feeder. A difficulty with the low pressure outlet screen is that some chips pass through the screen. These chips are then not available for further processing in the digester.

Flisen som förs in i HPF-kokarens rotorficka, inklusive de flis som silelementet håller till-baka, transporteras vidare genom rotorns rotation. Efter en typisk rotation av ett fjärdedelsvarv hos rotorn kommer den första änden av fickan som tidigare kommunicerade medlàgtrycksingången att kommunicera med HPF-matarens högtrycksutgång. Högtrycksut-gången kommunicerar typiskt via en eller flera rörledningar med ingången till kokaren, an-tingen en kontinuerlig kokare eller en satsvis kokare. Samtidigt kommer rotorns rotationäven att placera den andra änden i den genomgående fickan, som just kommunicerademed lågtrycksutgången, så att den kommunicerar med högtrycksingången. Högtrycksin-gången tar typiskt emot ett flöde av högtrycksvätska från en hydraulisk högtryckspump.Trycket hos denna vätska ligger typiskt i området ca. 5 - 15 bar, och är typiskt ca. 7 - 10 bar. Denna högtrycksvätska tränger undan suspensionen av flis och vätska ur dengenomgående fickan och ut genom högtrycksutgånen on slutligen till kokarens ingång.The chips fed into the HPF digester rotor pocket, including the chips retained by the screen element, are further transported by the rotation of the rotor. After a typical quarter-turn rotation of the rotor, the first end of the pocket that previously communicated with the low-pressure inlet will communicate with the high-pressure outlet of the HPF feeder. The high-pressure outlet typically communicates via one or more pipelines with the inlet of the digester, either a continuous digester or a batch digester. At the same time, the rotation of the rotor will also place the other end in the through pocket, which just communicated with the low-pressure outlet, so that it communicates with the high-pressure inlet. The high-pressure inlet typically receives a flow of high-pressure fluid from a high-pressure hydraulic pump. The pressure of this fluid is typically in the range of about 5 - 15 bar, and is typically about 7 - 10 bar. This high-pressure fluid displaces the suspension of chips and fluid from the through-pocket and out through the high-pressure outlet and finally to the digester inlet.

Då rotorn fortsätter att rotera kommer fickans andra ände, som tog emot högtrycksväts-kan, sedan att placeras så att den kommunicerar med lågtrycksingången och tar emot enannan sats av suspension från rörledningen som anslutits till lågtrycksingången. På sam-ma sätt kommer fickans första ände att rotera så att den kommunicerar med husetslågtrycksutgång, där silelementet finns. Den ovan beskrivna processen kommer sedan attupprepas så att under ett helt varv hos rotorn kommer varje genomgående ficka att taemot och mata ut två satser av flis och vätska. Rotorn innehåller typiskt åtminstone två,typiskt fyra genomgående fickor, så att rotorn upprepade gånger tar emot suspension frånlågtrycksingången och matar ut suspension genom högtrycksutgàngen. Änderna i dessafickor fungerar både såsom ingång för suspension och såsom utgång, beroende på ro-torns orientering.As the rotor continues to rotate, the other end of the pocket, which received the high-pressure fluid, will then be positioned to communicate with the low-pressure inlet and receive another batch of suspension from the pipeline connected to the low-pressure inlet. In the same way, the first end of the pocket will rotate to communicate with the low-pressure outlet of the housing, where the screen element is located. The above-described process will then be repeated so that during one complete revolution of the rotor, each through pocket will receive and discharge two batches of chips and liquid. The rotor typically contains at least two, typically four through pockets, so that the rotor repeatedly receives suspension from the low-pressure inlet and discharges suspension through the high-pressure outlet. The ends of these pockets function as both an inlet for suspension and an outlet, depending on the orientation of the rotor.

En svårighet har uppstått i och med att vissa HPF-matare fungerar med relativt höga ro-torhastigheter. Svårigheten ligger i att för stora mängder flis tenderar att samlas på silenoch gå genom den in till HPF-huset vid lågtrycksutgången (positionen 6:00). Flisen i rör-ledningen vid lågtrycksutgången går inte till flisbehandlingsprocessen och kan stocka sig ilutbehandlingsutrustningen som tar emot lågtrycksutgången från HPF-mataren.A difficulty has arisen with some HPF feeders operating at relatively high rotor speeds. The difficulty is that excessive amounts of chips tend to collect on the screen and pass through it into the HPF housing at the low pressure outlet (6:00 position). The chips in the pipeline at the low pressure outlet do not go to the chip treatment process and can clog in the treatment equipment that receives the low pressure outlet from the HPF feeder.

Uppfinningens sammandrag Här presenteras ett förfarande för att mata cellulosahaltigt fibermaterial till ett behand-lingskärl med högt tryck omfattande: att trycksätta ett lågtrycksflöde av det fiberhaltigamaterialet i en högtrycks överföringsanordning; att mata ut ett högtrycksflöde av det fiber-haltiga materialet från överföringsanordningen till en rörledning som fluidkommunicerarmed behandlingskärlet; att mata ut ett lågtrycksflöde av fluid och fiberhaltigt material frånöverföringsanordningen; att nedströms från överföringsanordningen trycksätta det utma-tade lågtrycksflödet; och att sammanföra det trycksatta làgtrycksutflödet med det utmata-de högtrycksflödet.Summary of the Invention A method for feeding cellulosic fibrous material to a high-pressure treatment vessel is presented here, comprising: pressurizing a low-pressure flow of the fibrous material in a high-pressure transfer device; discharging a high-pressure flow of the fibrous material from the transfer device to a conduit in fluid communication with the treatment vessel; discharging a low-pressure flow of fluid and fibrous material from the transfer device; pressurizing the discharged low-pressure flow downstream of the transfer device; and combining the pressurized low-pressure flow with the discharged high-pressure flow.

I en andra utföringsform presenteras ett förfarande för att mata cellulosahaltigt fibermate-rial till ett behandlingskärl med högt tryck omfattande: att trycksätta ett lågtrycksflöde avdet fiberhaltiga materialet i en överföringsanordning med högt tryck; att mata ut etthögtrycksflöde av det fiberhaltiga materialet från överföringsanordningen till en rörledningsom fluidkommunicerar med behandlingskärlet; att extrahera lut från suspensionen av detfiberhaltiga materialet i behandlingskärlet; att införa en del av den extraherade luten till enhögtrycksingång i högtrycksöverföringsanordningen; och att införa en andra del av den extraherade Iuten till fibermaterialets lågtrycksflöde uppströms från överföringsanordning-en.In a second embodiment, a method is presented for feeding cellulosic fibrous material to a high-pressure treatment vessel comprising: pressurizing a low-pressure flow of the fibrous material in a high-pressure transfer device; discharging a high-pressure flow of the fibrous material from the transfer device to a conduit in fluid communication with the treatment vessel; extracting liquor from the suspension of the fibrous material in the treatment vessel; introducing a portion of the extracted liquor to a high-pressure inlet of the high-pressure transfer device; and introducing a second portion of the extracted liquor to the low-pressure flow of the fibrous material upstream of the transfer device.

Här presenteras även en anordning för att mata ett cellulosahaltigt fibermaterial till ett be-handlingskärl med högt tryck, varvid nämnda anordning omfattar: en högtrycks överfö-ringsanordning som tar emot ett lågtrycksflöde av det fiberhaltiga materialet; en förstahögtrycksrörledning ansluten till överföringsanordningens högtrycksutgàng för att ta emotett högtrycksflöde av det fiberhaltiga materialet; en lågtrycks utgångsrörledning anslutentill en lågtrycksutgàng i överföringsanordningen; åtminstone en pump för att trycksätta ettflöde i lågtrycks utgångsrörledningen och föra det trycksatta flödet in i en andra högtrycks-rörledning; en tredje högtrycksrörledning som tar emot högtrycksflödet från den förstahögtrycksrörledningen och det trycksatta flödet från den andra högtrycksrörledningen,varvid nämnda tredje högtrycksrörledning överför högtrycksflödet till behandlingskärlet.Also presented herein is an apparatus for feeding a cellulosic fibrous material to a high-pressure treatment vessel, said apparatus comprising: a high-pressure transfer device receiving a low-pressure flow of the fibrous material; a first high-pressure pipeline connected to the high-pressure outlet of the transfer device for receiving a high-pressure flow of the fibrous material; a low-pressure outlet pipeline connected to a low-pressure outlet of the transfer device; at least one pump for pressurizing a flow in the low-pressure outlet pipeline and conveying the pressurized flow into a second high-pressure pipeline; a third high-pressure pipeline receiving the high-pressure flow from the first high-pressure pipeline and the pressurized flow from the second high-pressure pipeline, said third high-pressure pipeline transferring the high-pressure flow to the treatment vessel.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 är ett schematiskt diagram av ett system för att mata finfördelat cellulosahaltigtfibermaterial till en kontinuerlig kokare eller annat högtryckskärl.Brief Description of the Drawings Figure 1 is a schematic diagram of a system for feeding finely divided cellulosic fibrous material to a continuous digester or other high pressure vessel.

Figur 2 är ett schematiskt diagram av ett system för att mata finfördelat cellulosahaltigtfibermaterial till en kontinuerlig kokare eller annat högtryckskärl med en andra utförings-form av ett flismatningssystem.Figure 2 is a schematic diagram of a system for feeding finely divided cellulosic fibrous material to a continuous digester or other high pressure vessel with a second embodiment of a chip feeding system.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Trots att systemen som visas och beskrivs i figurerna 1 och 2 är kontinuerliga kokarsy-stem är det underförstått att förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning ävenkan användas för att mata en eller flera satsvisa kokare, ett impregneringkärl som kopp-lats till kontinuerlig kokare, eller andra högtrycks behandlingssystem. Kontinuerliga kokarekan användas för framställing av kraftmassa, sulfitmassa, sodamassa eller i motsvarandeprocesser.Detailed Description of the Invention Although the systems shown and described in Figures 1 and 2 are continuous digester systems, it is understood that the method and system of the present invention can also be used to feed one or more batch digesters, an impregnation vessel connected to a continuous digester, or other high-pressure processing systems. Continuous digesters can be used for the production of kraft pulp, sulfite pulp, soda pulp, or in similar processes.

Figur 1 illustrerar ett exempel av ett flismatarsystem 10 för att mata en suspension av fin-fördelat cellulosahaltigt fibermaterial, t.ex. barrflis, till den översta delen av en kontinuerligkokare 11. Kokaren 11 innehåller typiskt en toppseparator med en lutavlägsningssil 12 föratt nära kokarens 13 ingång avlägsna överlopps lut ur suspensionen och för att återföraden till matarsystemet 10. Kokaren 11 kan även innehålla åtminstone en lutavlägsningssil14 för att avlägsna använd koklut under eller efter massakokningsprocessen.Figure 1 illustrates an example of a chip feeder system 10 for feeding a suspension of finely divided cellulosic fibrous material, e.g. softwood chips, to the top of a continuous digester 11. The digester 11 typically includes a top separator with a liquor removal screen 12 for removing overflow liquor from the suspension near the inlet of the digester 13 and for returning it to the feed system 10. The digester 11 may also include at least one liquor removal screen 14 for removing spent cooking liquor during or after the pulp cooking process.

Kokaren 11 innehåller även typiskt en eller flera ytterligare lutavlägsningssilar (visas ej)vilka kan höra till koklutens kretslopp, kokarens kokningskretslopp, eller kokarens krets-lopp med en rörledning för avlägsning av lut och en rörledning för tillsättning av utspäd-ningslut. Koklut, såsom t.ex. kraftlut, vitlut, svartlut eller grönlut, kan tillsättas till dessakretslopp. Kokaren 11 innehåller även en utgång 15 för utmatning av kemisk massa somtillverkats och som kan ledas till ytterligare behandling, såsom tvättning eller blekning.The digester 11 also typically contains one or more additional liquor removal screens (not shown) which may be part of the cooking liquor circuit, the digester cooking circuit, or the digester circuit with a liquor removal line and a dilution liquor addition line. Cooking liquor, such as, for example, kraft liquor, white liquor, black liquor or green liquor, may be added to these circuits. The digester 11 also contains an outlet 15 for discharging chemical pulp that has been produced and which may be directed to further processing, such as washing or bleaching.

Flismatningssystemet 10 tar emot finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial 20 som tillförsen flisbinge 21. Materialet 20 är typiskt flis av barrved eller lövved, men man kan användanågon annan form av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial, såsom sågspån, gräs, halm,bagasse, kenafhampa, eller andra former av jordbruksavfall, eller deras kombinationer.Trots att man i den följande diskussionen använder termen ”flis” för att avse det finförde-lade fiberhaltiga cellulosamaterialet, är det underförstått att denna term inte begränsas tillträflis, utan att den avser vilken form som helst av finfördelat fiberhaltigt cellulosamaterialsom uppräknats ovan, eller motsvarande.The chip feeding system 10 receives finely divided cellulosic fibrous material 20 as input to the chip bin 21. The material 20 is typically softwood or hardwood chips, but any other form of finely divided cellulosic fibrous material may be used, such as sawdust, grass, straw, bagasse, kenaf, or other forms of agricultural waste, or combinations thereof. Although the following discussion uses the term "chips" to refer to the finely divided cellulosic fibrous material, it is understood that this term is not limited to wood chips, but refers to any form of finely divided cellulosic fibrous material listed above, or equivalent.

Flisbingen 21 kan vara en konventionell binge med vibrerande utmatning eller ett bas-ningskärl av typen DIAMONDBACKTM, som beskrivs i US-patentet 5,500,083 och somsäljs av Andritz Inc. Bingen 21 kan innehålla en anordning med luftlås vid dess ingångsamt organ för att övervaka och kontrollera flisnivån i bingen, samt en ventilanordningmed lämplig mekanism för att reglera trycket i bingen. Typiskt för man till bingen 21 via eneller flera rörledningar 22 ånga, antingen färsk ånga eller ånga som framställts vid in-dunstning av avloppslut (t.ex. ånga från expansionskärl).The chip bin 21 may be a conventional bin with a vibrating discharge or a DIAMONDBACK™ type of basting vessel, as described in U.S. Patent 5,500,083 and sold by Andritz Inc. The bin 21 may include an airlock device at its inlet and means for monitoring and controlling the chip level in the bin, and a valve device with a suitable mechanism for regulating the pressure in the bin. Typically, steam, either fresh steam or steam produced by evaporation of waste water (e.g., steam from an expansion vessel), is supplied to the bin 21 via one or more pipelines 22.

Bingen 21 mynnar typiskt ut i en doseringsapparat 23, såsom en doseringsapparat avskruvtyp. Doseringsapparaten 23 mynnar ut i en tryckisoleringsanordning 24, såsom enlågtrycksmatare. Tryckisoleringsanordningen 24 isolerar ett trycksatt horisontellt behand-lingskärl 25 från det väsentligen atmosfäriska trycket som råder i flisens inmatningssystemuppströms från isoleringsanordningen 24.The bin 21 typically discharges into a dosing apparatus 23, such as a screw-type dosing apparatus. The dosing apparatus 23 discharges into a pressure isolation device 24, such as a low-pressure feeder. The pressure isolation device 24 isolates a pressurized horizontal processing vessel 25 from the substantially atmospheric pressure prevailing in the chip feed system upstream of the isolation device 24.

Behandlingskärlet 25 används för att behandla flismaterialet med trycksatt ånga, t.ex. medånga vid ett tryck av ca. 0,69 - 1,38 bar. Kärlet 25 kan innehålla en transportör av skruv-typ. Ren ånga eller ånga från expansionskärl kan tillsättas till kärlet 25 via en eller flerarörledningar 28.The treatment vessel 25 is used to treat the chip material with pressurized steam, e.g. with steam at a pressure of about 0.69 - 1.38 bar. The vessel 25 may contain a screw-type conveyor. Clean steam or steam from an expansion vessel may be added to the vessel 25 via one or more pipelines 28.

Efter behandlingen i kärlet 25 förs flissuspensionen till en högtrycks överföringsanordning27, såsom en High-Pressure Feeder (HPF) som säljs av Andritz Inc., Glens Falls, NewYork. Det basade materialet förs typiskt till mataren m.h.a. en rörledning eller ränna 26,såsom en flisränna. Uppvärmd koklut, t.ex. en kombination av använd kraft-svartlut och vitlut, tillsätts typiskt till rännan 26 via en rörledning 29, så att det i rännan 26 bildas ensuspension av material och lut. Det trycksatta behandlingskärlet 25 och tryckisoleringsan-ordningen 24 kan ersättas av ett basningkärl, såsom det som visas i US-patentet5,500,083 och säljs av Andritz såsom DIAMONDBACKTM-basningskärl.After treatment in vessel 25, the chip suspension is passed to a high-pressure transfer device 27, such as a High-Pressure Feeder (HPF) sold by Andritz Inc., Glens Falls, New York. The basted material is typically passed to the feeder via a pipeline or chute 26, such as a chip chute. Heated cooking liquor, e.g. a combination of spent kraft black liquor and white liquor, is typically added to chute 26 via a pipeline 29, so that a suspension of material and liquor is formed in chute 26. The pressurized treatment vessel 25 and pressure isolation device 24 may be replaced by a basting vessel, such as that shown in U.S. Patent 5,500,083 and sold by Andritz as the DIAMONDBACK™ basting vessel.

Högtrycksmataren (HPF) 27 innehåller ett rotorhus bestående av en lågtrycksingång (vidpositionen 12:00) ansluten till flisrännan 26, och en lågtrycksutgàng (på den motsatta si-dan från lågtrycksingången och vid positionen 6:00) ansluten till en rörledning 30. HPF-huset innehåller även en högtrycksingång (vid positionen 9:00) ansluten till rörledningen33, och en högtrycksutgång (på den motsatta sidan från högtrycksingången och vid posi-tionen 3:00) ansluten till rörledningen 34.The high pressure feeder (HPF) 27 contains a rotor housing consisting of a low pressure inlet (at the 12:00 position) connected to the chip chute 26, and a low pressure outlet (on the opposite side from the low pressure inlet and at the 6:00 position) connected to a conduit 30. The HPF housing also contains a high pressure inlet (at the 9:00 position) connected to the conduit 33, and a high pressure outlet (on the opposite side from the high pressure inlet and at the 3:00 position) connected to the conduit 34.

HPF-mataren, och i synnerhet dess inkapslade rotor 35, kan drivas av en elmotor medvariabel hastighet och med en anordning för att reducera hastigheten (ej visad).Lågtrycksingången tar emot den uppvärmda flissuspensionen från rännan 26 till en ficka irotorn 35. En sil 36 vid HPF-husets lågtrycksutgàng håller tillbaka flisen i rotorfickan mentillåter luten att passera genom rotorn för att avlägsnas via rörledningen 30.The HPF feeder, and in particular its encapsulated rotor 35, may be driven by a variable speed electric motor and a speed reduction device (not shown). The low pressure inlet receives the heated chip suspension from the chute 26 into a pocket in the rotor 35. A screen 36 at the low pressure outlet of the HPF housing retains the chips in the rotor pocket but allows the liquor to pass through the rotor for removal via the conduit 30.

Då rotorn 35 roterar kommer flisen som hålls inom rotorfickan att utsättas för högtrycks-vätska som kommer in genom högtrycksingången vid 9:00 från förledningen 33.Högtrycksluten som strömmar in i rotorfickan spolar flisen ut från mataren genomhögtrycksutgången vid 3:00 och sedan in i rörledningen 34. Flissuspensionen med högttryck strömmar genom rörledningen 34 och till toppen av kokaren 11.As the rotor 35 rotates, the chips held within the rotor pocket are exposed to high-pressure fluid entering through the high-pressure inlet at 9:00 from the conduit 33. The high-pressure fluid flowing into the rotor pocket flushes the chips out of the feeder through the high-pressure outlet at 3:00 and then into the conduit 34. The high-pressure chip suspension flows through the conduit 34 and to the top of the digester 11.

Då den når kokarens 11 ingång avlägsnas via silen 12 en del av den överflödiga luten frånsuspensionen, som använts för att suspendera flisen i rörledningen 34. Den överflödigaluten som avlägsnats via silen 12 återförs till pumpens 32 ingång via rörledningen 33. Lu-ten i rörledningen 33, vari man kan ha tillsatt färsk koklut, trycksätts av pumpen 32 ochleds i rörledningen 33 för att användas som högtrycksvätska för att spola flisen genommataren 27.When it reaches the inlet of the digester 11, a portion of the excess liquor from the suspension, which has been used to suspend the chips in the pipeline 34, is removed via the strainer 12. The excess liquor removed via the strainer 12 is returned to the inlet of the pump 32 via the pipeline 33. The liquor in the pipeline 33, to which fresh liquor may have been added, is pressurized by the pump 32 and is conducted in the pipeline 33 to be used as high-pressure fluid to flush the chips through the feeder 27.

Lågtryckslut (och flis som gått genom silen 36) som körts ut från mataren 27 vialågtrycksutgången (vid positionen 6:00) strömmar in i rörledningen 30. Flödet av suspen-sionen med lut och flis i rörledningen 30 trycksätts av pumpen (pumparna) 37, som är åt-minstone en pump och fördelaktigt i ett seriearrangemang av en till fyra centrifugalpumparav skruvtyp. Denna pump (pumpar) 37 höjer trycket hos suspensionen av lut och flis i rör-ledningen 30 så att suspensionen i rörledningen 31 ligger vid samma höga tryck som flis-suspensionen i rörledningen 34.Low pressure liquor (and chips passed through screen 36) discharged from feeder 27 via low pressure outlet (at 6:00 position) flows into conduit 30. The flow of liquor and chip suspension in conduit 30 is pressurized by pump(s) 37, which is at least one pump and advantageously in a series arrangement of one to four centrifugal screw type pumps. This pump(s) 37 raises the pressure of the liquor and chip suspension in conduit 30 so that the suspension in conduit 31 is at the same high pressure as the chip suspension in conduit 34.

Den trycksatta flissuspensionens flöde i rörledningen 31 kombineras med det trycksattaflödet i rörledningen 34 vid rörledningens förgreningspunkt 38. Suspensionsflödena medhögt tryck i röriedningarna 31 och 34 går samman i rörledningen 39 mellan förgreningen38 och kokarkärlets 11 toppseparator 12. Flissuspensionens flöde i rörledningen 31 kanha ett väsentligen större förhållande mellan lut och flis än förhållandet mellan lut och flis irörledningen 34. Därmed kan tillsättning av flödet med hög luthalt från rörledningen 31öka förhållandet mellan lut och flis i rörledningen 39.The flow of the pressurized chip suspension in the pipeline 31 is combined with the pressurized flow in the pipeline 34 at the pipeline branch point 38. The high pressure suspension flows in the pipelines 31 and 34 merge in the pipeline 39 between the branch 38 and the top separator 12 of the digester 11. The flow of the chip suspension in the pipeline 31 may have a substantially greater ratio of liquor to chips than the ratio of liquor to chips in the pipeline 34. Thus, addition of the high liquor flow from the pipeline 31 may increase the ratio of liquor to chips in the pipeline 39.

Flödesvolymen genom röriedningarna 30, 31 kan vara relativt liten i förhållande till voly-men i rörledningen 34. Genom att sammanföra flissuspensionen från lågtrycksutgången(röriedningarna 30, 31) med flissuspensionen från högtrycksutgången (rörledningen 34)leds flisen i rörledningen 30 till kokaren. Flisen iflödet från lågtrycksutgången (rörledning-en 30), som annars skulle täppa till konventionella lutbehandlingssystem, förs nu till koka-ren.The flow volume through the pipe lines 30, 31 may be relatively small in relation to the volume in the pipeline 34. By combining the chip suspension from the low pressure outlet (pipe lines 30, 31) with the chip suspension from the high pressure outlet (pipe line 34), the chips in the pipeline 30 are directed to the digester. The chips in the flow from the low pressure outlet (pipe line 30), which would otherwise clog conventional liquor treatment systems, are now directed to the digester.

Varje pump (pumparna) 37 kan vara en centrifugalpump för suspension, eller någon an-nan anordning för trycksättning och transport, såsom en pump av kolvtyp för fasta materi-al, eller en högtrycksejektor. Fördelaktigt används ett flertal pumpar 37 för trycksättningoch suspensionering, t.ex. upp till fyra sådana för att överföra suspensionen genom rör-ledningarna 30, 31 och trycksätta flödet från lågtrycksutgången. Pumparna kan vara cent-rifugalpumpar, såsom sådana som säljs av Hidrostal Ltd, Newbury, England, och/ellerWemco®-pumpar som levereras av Weir Specialty pumps, Salt Lake City, Utah.Each pump(s) 37 may be a centrifugal suspension pump, or some other pressurization and conveying device, such as a piston-type solids pump, or a high-pressure ejector. Advantageously, a plurality of pressurization and suspension pumps 37, e.g. up to four, are used to transfer the suspension through the conduits 30, 31 and pressurize the flow from the low-pressure outlet. The pumps may be centrifugal pumps, such as those sold by Hidrostal Ltd, Newbury, England, and/or Wemco® pumps supplied by Weir Specialty pumps, Salt Lake City, Utah.

En valfri rörledning 40 leder en del av luten från rörledningen 33 (som har lut från koka-rens toppseparator) till flismatningssystemet, såsom till flisrännan 26, flisbingen 21 eller tillbehandlingskärlet 25. En ventil (visas ej) kan användas för att reglera den del av flödet irörledningen 33 som leds till rörledningen 40. Ventilen som reglerar flödet i rörledningen40 ligger fördelaktigt i rörledningen 29, men kan finnas var som helst i slingan som bildasav röriedningarna 33, 40, 45 och 29. En sandseparator 42 och en dränagelåda 43 i rör-ledningen kan tilläggas och placeras mellan rörledningen 40 och rörledningen 29. Sand-separatorn 42 kan vara en separator av cyklontyp för att avlägsna sand och skräp ur lu-ten. Dränagelådan 43 i rörledningen kan vara en statisk silanordning som avlägsnar över-lopps lut från rörledningen 45 och leder den till rörledningen 46, vilken i sin tur kan leda tillen nivåtank (figur 2). Luten som inte avlågsnats av dränagelådan passerar genom rörled-ningen 29 och återförs till flismatningssystemet.An optional conduit 40 conducts a portion of the liquor from conduit 33 (which carries liquor from the digester top separator) to the chip feed system, such as to chip chute 26, chip bin 21, or treatment vessel 25. A valve (not shown) may be used to control the portion of the flow in conduit 33 directed to conduit 40. The valve controlling the flow in conduit 40 is advantageously located in conduit 29, but may be located anywhere in the loop formed by conduits 33, 40, 45, and 29. A sand separator 42 and a drain box 43 in the conduit may be added and positioned between conduit 40 and conduit 29. Sand separator 42 may be a cyclone type separator to remove sand and debris from the liquor. The drain box 43 in the pipeline may be a static screening device which removes overflow liquor from the pipeline 45 and directs it to the pipeline 46, which in turn may lead to a level tank (Figure 2). The liquor not removed by the drain box passes through the pipeline 29 and is returned to the chip feeding system.

Figur 2 illustrerar ett annat flismatningssystem 110 för att mata flis till en kokare. Detta sy-stem 110 använder processer och utrustning som beskrivs i US-patenten 5,476,572;5,622,598 och 5,635,025. Dessa utrustningar, och de processer de används för att åstad- komma, marknadsförs kollektivt under varumärket Lo-LevelTM av Andritz Inc. De kompo-nenter i figur 2 som är identiska med de i figur 1 har försetts med samma referensnum-mer. De komponenter som är liknande eller som utför liknande funktioner som de vilkavisades i figur har referensnummer som framgår ur figur 1, men med prefixet På samma sätt som i flismatningssystemet 110 i figur 1 förs flisen 20 in till basningskärlet121, där den utsätts för ånga, som leds in via rörledningen 22. Kärlet 121 mynnar ut i endoseringsapparat 123, och i en rörledning 126 som fördelaktigt är en Chip Tube, som säljsav Andritz Inc. Koklut matas typiskt in i röret 126 via rörledningen 55, på samma sätt som irörledningen 29 i figur 1. Eftersom kärlet 121 fördelaktigt är ett DIAMONDBACKTM-basningskärl, som beskrivs i US-patentet 5,000,083, kan man eventuellt undvara tryck-sättninganordningen 24 i figur 1 och det trycksatta basningskärlet 25 i figur 1. Såsom vi-sas i US-patentet 5,476,572 använder man, i stället för att mata ut suspensionen av flisoch lut direkt till HPF-mataren 27, en högtrycks suspensionspump 51 matad av rörled-ningen 50 för att transportera flisen 51 till HPF-mataren 27 via rörledningen 52.Figure 2 illustrates another chip feeding system 110 for feeding chips to a digester. This system 110 uses processes and equipment described in U.S. Patents 5,476,572; 5,622,598 and 5,635,025. These equipments, and the processes they are used to accomplish, are collectively marketed under the trademark Lo-LevelTM by Andritz Inc. The components in Figure 2 that are identical to those in Figure 1 have been provided with the same reference numerals. The components that are similar or that perform similar functions to those shown in the figure have reference numbers that appear from figure 1, but with the prefix In the same way as in the chip feeding system 110 in figure 1, the chips 20 are introduced into the basting vessel 121, where they are exposed to steam, which is introduced via the pipeline 22. The vessel 121 opens into a single-dosing apparatus 123, and into a pipeline 126 which is advantageously a Chip Tube, as sold by Andritz Inc. Cooking liquor is typically fed into the tube 126 via the conduit 55, in the same manner as in the conduit 29 of Figure 1. Since the vessel 121 is advantageously a DIAMONDBACK™ basting vessel, as described in U.S. Patent 5,000,083, the pressurization device 24 of Figure 1 and the pressurized basting vessel 25 of Figure 1 may be omitted. As shown in U.S. Patent 5,476,572, instead of feeding the suspension of chips and liquor directly to the HPF feeder 27, a high pressure suspension pump 51 fed by the conduit 50 is used to transport the chips 51 to the HPF feeder 27 via the conduit 52.

Pumpen 51 är fördelaktigt en centrifugalpump, eller någon annan pump av samma typsom pumparna 37. Flisen som passerar via pumpen 51 transporteras till kokaren 11 avmataren 27 på samma sätt som visades och beskrevs med avseende på figur 1.The pump 51 is advantageously a centrifugal pump, or some other pump of the same type as the pumps 37. The chips passing through the pump 51 are transported to the digester 11 and the feeder 27 in the same manner as was shown and described with respect to Figure 1.

Såsom i utförandeformen som visades i figur 1 kan en del av luten som tagits ur kokaren11, och som strömmar in i rörledningen 33, valfritt ledas om till rörledningen 40. Luten irörledningen 40 passerar genom en sandseparator 42, rörledningen 45, en dränagelåda43 i rörledningen, och genom rörledningen 144 till lutnivåtanken 53.As in the embodiment shown in Figure 1, a portion of the liquor withdrawn from the digester 11, and flowing into the conduit 33, may optionally be diverted to the conduit 40. The liquor in the conduit 40 passes through a sand separator 42, the conduit 45, a drain box 43 in the conduit, and through the conduit 144 to the liquor level tank 53.

Nivåtanken 53 säkerställer ett tillräckligt flöde av lut via rörledningen 54 till pumpens 51ingång. Denna tank 53 kan även mata lut till flisröret 126 via rörledningen 55. Denna nivå-tank 53 ger även operatorn en möjlighet att variera lutnivån i flismatningssystemet, så attman, om så önskas, kan höja lutnivån till doseringsapparaten 123 eller även till bingen121. Överflödig lut, som av dränagelådan 43 i rörledningen avlägsnats, kan valfritt strömma in ien andra nivåtank 60 via rörledningen 61, som anslutits till dränagelådan. Lut från tanken60 kan strömma till kokaren 11 via rörledningen 62, pumpen 63 och rörledningen 64.The level tank 53 ensures a sufficient flow of liquor via the pipeline 54 to the pump 51 inlet. This tank 53 can also feed liquor to the chip pipe 126 via the pipeline 55. This level tank 53 also gives the operator the possibility of varying the liquor level in the chip feeding system, so that, if desired, the liquor level can be raised to the dosing device 123 or even to the bin 121. Excess liquor, which has been removed by the drain box 43 in the pipeline, can optionally flow into a second level tank 60 via the pipeline 61, which is connected to the drain box. Liquor from the tank 60 can flow to the digester 11 via the pipeline 62, the pump 63 and the pipeline 64.

Fastän uppfinningen har beskrivits med avseende på det som för närvarande anses varaden mest praktiska och fördelaktiga utföringsformen, är det underförstått att uppfinningeninte bör begränsas till den visade utföringsformen, utan att den däremot skall täcka olikamodifikationer och ekvivalenta arrangemang som ingår i de bifogade patentkravens andaoch skyddsomfång.Although the invention has been described with respect to what is presently considered to be the most practical and advantageous embodiment, it is to be understood that the invention should not be limited to the embodiment shown, but rather should cover various modifications and equivalent arrangements that fall within the spirit and scope of the appended claims.