專(zhuān)利名稱(chēng)：用于浸漬木屑的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在制造化學(xué)紙漿期間，使用根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的方法、根據(jù)權(quán)利要求7的前序部分的系統(tǒng)以及根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分的收回濾篩部分進(jìn)行的木
屑浸潰。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，連續(xù)的蒸煮包括使用木屑倉(cāng)的預(yù)處理步驟，其中執(zhí)行由低壓蒸汽將木屑加熱到70-80°C的溫度的第一加熱(步驟)。在蒸汽容器中進(jìn)行的蒸汽處理跟隨在預(yù)處理之后，其中利用高壓蒸汽將木屑集中加熱到110-120°C。經(jīng)過(guò)完全汽蒸的木屑因此在被供給到蒸煮過(guò)程之前在木屑斜道中變成漿液。這一過(guò)程需要大量蒸汽以及許多昂貴的處理容器，這樣就增加了蒸煮系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度?，F(xiàn)在人們已認(rèn)為完全有必要進(jìn)行大規(guī)模蒸汽處理以及在若干處理容器中實(shí)施這種處理，以便能夠確保將與木屑結(jié)合的空氣和水排出，使得浸潰流體能夠完全透過(guò)木屑，并使得空氣不隨木屑被吸入蒸煮過(guò)程?，F(xiàn)已嘗試將木屑倉(cāng)與浸潰容器一體化，從而以此方式獲得簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。美卓制漿卡爾斯塔德公司(Metso Fiber Karlstad AB)的專(zhuān)利US 3，532，594示出了一種組合容器，其中在單個(gè)壓力容器中進(jìn)行蒸汽處理和形成漿液，該壓力容器保持在1-2個(gè)大氣壓的過(guò)壓。在早至20世紀(jì)70年代，該系統(tǒng)被用于瑞典的紙漿工廠。在此情況下，浸潰流體在加入黑液期間被再循環(huán)，其在由收回濾篩漿機(jī)(35)-泵(23)-換熱器(25)-出口/中心管(27)構(gòu)成的循環(huán)中保持在105°C的建議溫度。從閃蒸槽的黑液閃蒸出的蒸汽也與可選擇加入的新鮮蒸汽一起被加入附加的中心管。這種情況下的構(gòu)思是，所有水蒸氣將被蒸汽通過(guò)木屑的上級(jí)床(superior bed)排出，并且水蒸氣可通過(guò)出口 12收回(風(fēng)冷)。該系統(tǒng)需要大功率的換熱器25。一個(gè)嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)是，具有惡臭的不可冷凝的氣體(NCG)經(jīng)由入口 13泄出。該專(zhuān)利中還明確指出，在加入黑液期間能夠完全省略蒸汽的加入，僅借助加熱流對(duì)木屑進(jìn)行加強(qiáng)的間接加熱。為了能夠加熱冷木屑，這種加熱技術(shù)在進(jìn)行熱交換時(shí)需要非常大的再循環(huán)流和大的加熱功率，因此難以實(shí)施。專(zhuān)利US 5，635，025示出了木屑不經(jīng)過(guò)在先蒸汽處理就被供入到呈組合的木屑倉(cāng)形式的容器、浸潰容器和木屑斜道。由于在容器的下部簡(jiǎn)單地添加浸潰流體，因此在該位置通過(guò)從一 “蒸汽源”添加蒸汽，對(duì)處于液位之上的木屑進(jìn)行蒸汽處理。專(zhuān)利US 6，280，567示出另一個(gè)這樣的系統(tǒng)，其中木屑不經(jīng)過(guò)在先蒸汽處理而在大氣壓力(常壓)下被供入到浸潰容器，在此處通過(guò)加入保持在大約130-140°C的溫度的熱黑液而將木屑加熱。熱黑液只在液位之下經(jīng)由浸潰容器的壁上的管添加，僅從外部汽蒸容器中的漿液排放過(guò)量的液體。專(zhuān)利SE 523850示出一種替代性的系統(tǒng)，其中從溫度在125_140°C的蒸煮器直接獲得的熱加壓黑液被加入到蒸汽處理容器的上部，該位置在液位之上但在木屑料位之下，由此壓力已減輕的黑液釋放出大量用于對(duì)位于容器中建立的液位之上的木屑進(jìn)行蒸汽處理的蒸汽。在這種系統(tǒng)中，浸潰容器中所建立的溫度在140-160°C之間。在此情況下，過(guò)量流體(黑液)能夠從容器的下部被收回。因此，現(xiàn)有技術(shù)在大多數(shù)情況下使用蒸汽處理作為木屑加熱的重要部分，而使用的蒸汽或者由新鮮蒸汽構(gòu)成，或者由來(lái)自蒸煮步驟的黑液的壓力降低之后獲得的蒸汽構(gòu)成，后者含有大量的含硫NCG氣體。如此確保了蒸汽的較大的流動(dòng)，其與能量的消耗關(guān)聯(lián)，并要求能夠控制蒸汽處理系統(tǒng)。蒸汽處理還涉及大量惡臭氣體(即NCG氣體)的產(chǎn)生，該氣體具有在特定濃度下爆炸的較高風(fēng)險(xiǎn)。專(zhuān)利US 7381302 (或者US 7615134)示出一種配置，其嘗試避免過(guò)量的體積的蒸汽流經(jīng)木屑床。在此情況下，浸潰流體(BL1/BL2/BL3)以持續(xù)升高的溫度被添加在不同的位置處(P1，P2，P3)，在這些位置處，局部壓力可高于被添加的液體的沸點(diǎn)。所加入的黑液中的大部分揮發(fā)性混合物被結(jié)合到收回的浸潰流體(REC)。在專(zhuān)利SE 530725 (=US 2009139671)中，是對(duì)使用所示的熱黑液的常壓浸潰容器的進(jìn)一步改進(jìn)。這里放低了安裝在木屑料位之上的噴水管，以防止惡臭的NCG氣體漏出。通過(guò)連續(xù)的蒸煮器還公知的是，利用收回液體的再循環(huán)來(lái)沖洗收回濾篩部中的收回空間，并且在專(zhuān)利WO 2010/044732中示出了這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)為了防止收回的液體沉淀而添加組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)的問(wèn)題使用常壓浸潰容器，同時(shí)使用木屑的汽蒸效果的主要部分的熱堿性黑液，釋放木屑中的大量木酸性，其出人意料地變得明顯。在近期的木屑浸潰的測(cè)試中，從浸潰容器中的較早的濾篩部收回多達(dá)1.5m3的酸性液體，而不具有殘留堿或可忽略殘留堿。針對(duì)這種情況有許多可行的對(duì)應(yīng)方案，但其中的大部分方案會(huì)導(dǎo)致收回的廢浸潰液中的堿損失加大。與收回的廢浸潰液中的酸性關(guān)聯(lián)的問(wèn)題是，該液體可能形成堵塞濾篩部的停滯的木質(zhì)素(stagnant lignin)沉淀物。另一個(gè)問(wèn)題是，熱黑液的加入，即使其保持與完全蒸煮溫度相同的溫度并作為形成必要的液體-木材比的液體的主要部分來(lái)加入,也不能夠產(chǎn)生全部的用于汽蒸位于液位之上的體積的木屑所需的蒸汽。最常見(jiàn)的是加入制漿廠的蒸汽網(wǎng)的附加新鮮蒸汽，由于其不使用蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電的蒸汽，因此當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致能量損失且缺少利潤(rùn)。紙漿廠的經(jīng)營(yíng)者對(duì)于減少蒸煮紙漿所需的蒸汽消耗抱有極大的興趣。本發(fā)明的目的本發(fā)明的主要目的是獲得用于浸潰并加熱未經(jīng)蒸汽處理的木屑的改進(jìn)的方法和改進(jìn)的系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)減輕了木質(zhì)素的停滯體積(停滯量)沉淀在濾篩部的問(wèn)題，同時(shí)釋放較大量的用于木屑汽蒸的蒸汽體積。第二個(gè)目的是減少浸潰和蒸煮的蒸汽消耗，獲得更節(jié)能的過(guò)程，這是通過(guò)利用具有殘余熱值的廢液流來(lái)完成的(該殘余熱值通常不夠高)，以激勵(lì)對(duì)浸潰與蒸煮過(guò)程中的熱回收系統(tǒng)的投資。在一優(yōu)選實(shí)施例中，第三個(gè)目的是使用來(lái)自蒸煮器中仍具有殘余堿水平的廢液流，該廢液流可用來(lái)增大濾篩部的收回體積(withdrawal volume)中的PH值。增大PH值將因此阻礙形成木質(zhì)素沉淀，而這并不影響浸潰過(guò)程，因?yàn)閺U液流不接觸待浸潰的木屑。本發(fā)明的簡(jiǎn)要描述本發(fā)明的用于制造化學(xué)紙漿期間浸潰木屑的方法包括以下步驟:a)將木屑不經(jīng)過(guò)在先蒸汽處理而連續(xù)供給到浸潰容器的頂部，而經(jīng)浸潰的木屑從容器的底部供出，b)將處于高于熱浸潰流體的沸點(diǎn)的第一溫度的熱浸潰流體經(jīng)由一管加入到浸潰容器，該管的出口端位于建立在浸潰容器中的木屑料位之下，并與浸潰容器的壁相隔一定距離，優(yōu)選位于中央，使得蒸汽被釋放到木屑體積(chip volume)中,用以汽蒸木屑，c)加入的浸潰流體在浸潰容器中建立一液位，木屑料位處于該液位之上至少l_2m,優(yōu)選3_5m,并且浸潰容器的頂部的壓力基本在大氣壓力±0.5巴,優(yōu)選±0.2巴的水平，d)自容器的該液位的高度處，從位于安裝在浸潰容器的壁中的濾篩之后的收回體積進(jìn)行廢浸潰流體的收回，以進(jìn)行再利用，并且最后，將處于高于附加流體的沸點(diǎn)的第二溫度的附加流體(WL)加入到收回體積，并將蒸汽釋放到收回體積中，該蒸汽被導(dǎo)向木屑料位之下的木屑中，用以汽蒸木屑。收回體積中的溫度高于沸點(diǎn)的附加流體因此將使用收回體積作為閃蒸槽，并通過(guò)附加流體的殘余熱值釋放蒸汽。然后該蒸汽將被用來(lái)汽蒸木屑，因此減少任何補(bǔ)充加入新鮮蒸汽的需求。溫度接近沸點(diǎn)的、壓力降低的附加流體則被引導(dǎo)至收回體積，如果相同的凈收回體積從木屑經(jīng)由濾篩被收回，則將增大其中的直立的(standing)液體體積的流速。在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施例中，供入到浸潰容器中的熱浸潰流體的量與每噸木材超過(guò)5噸的液位相關(guān)聯(lián)，并且浸潰流體的溫度介于區(qū)間115-150°C內(nèi)，使得在該液位建立的流體與木材混合物的溫度被建立在區(qū)間90-115°C內(nèi)，優(yōu)選在區(qū)間95-105°C內(nèi)，并且其中加入的浸潰流體的堿的水平超過(guò)15g/l。加入的熱浸潰流體的體積和溫度因此將產(chǎn)生汽蒸木屑所需的蒸汽的主要部分。然后殘余堿水平還要加入用于在總的蒸煮過(guò)程中消耗大部分堿的浸潰過(guò)程所必需的堿。具有15g/l的殘余堿水平的5噸液體將使每噸木材引入75kg的堿，這幾乎是通常牛皮紙蒸煮消耗的總堿量的一半，通常的牛皮紙蒸煮為每噸木材大約170-190kg堿的水平。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例，供入到浸潰容器的濾篩之后的收回體積中的附加流體的溫度超過(guò)收回體積中的附加流體的沸點(diǎn)至少5°C，并且供入到收回體積的附加流體的量導(dǎo)致釋放的蒸汽的量每小時(shí)超過(guò)至少5噸蒸汽，而加入的附加流體的堿的水平超過(guò)2g/L.
在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施例中，也可將附加新鮮蒸汽加入收回體積，增加加入的蒸汽量來(lái)汽蒸木屑。當(dāng)工廠處于較冷的氣候條件，接收在0°C以下的溫度的木屑，因此將需要更多蒸汽在這些極端條件下獲得完全的汽蒸效果時(shí)，有時(shí)需要這種方案。然而，在許多工廠中可避免加入這些新鮮蒸汽。在本發(fā)明方法的又一優(yōu)選實(shí)施例中，加入浸潰容器的浸潰流體可自隨后的連續(xù)蒸煮器從所述蒸煮器中的位于在完全蒸煮溫度下操作的蒸煮區(qū)的第一半部中的收回位置獲得。在本發(fā)明方法的又一優(yōu)選實(shí)施例中，加入收回體積的附加流體可自隨后的連續(xù)蒸煮器從位于蒸煮區(qū)之后的收回位置、并且優(yōu)選從蒸煮器底部的清洗循環(huán)中獲得。如果這些液體流中的溫度比全蒸煮溫度更低，通過(guò)使用來(lái)自蒸煮器的使用過(guò)的蒸煮液體，還可獲得額外的熱能的回收。本發(fā)明的用于在制造化學(xué)紙漿期間在一個(gè)單獨(dú)的浸潰容器中浸潰并汽蒸木屑的系統(tǒng)包括以下特征。所述浸潰容器的頂部具有木屑入口，而底部具有經(jīng)浸潰的木屑的出口。另外，所述浸潰容器具有經(jīng)由一管將處于高于熱浸潰流體的沸點(diǎn)的第一溫度的熱浸潰流體加入到浸潰容器的裝置，該管的出口端位于建立在浸潰容器中的木屑料位(CH_LEV)之下，并與浸潰容器的壁相隔一定距離。所述出口優(yōu)選位于中央，使得蒸汽釋放到木屑體積中用以汽蒸木屑。所述浸潰容器還具有通過(guò)將浸潰流體加入浸潰容器而建立液位的裝置，并且還具有將木屑料位建立在位于液位上至少l-2m，優(yōu)選3-5m的裝置。該浸潰容器還包括將浸潰容器的頂部的壓力建立在大體上處于大氣壓水平±0.5巴、優(yōu)選±0.2巴的裝置，所述浸潰容器具有處于該液位高度的收回濾篩部，該收回濾篩部包括位于安裝在蒸煮器的壁中的濾篩之后的收回體積，用以收回廢浸潰流體(REC)。根據(jù)該創(chuàng)造性的浸潰容器的設(shè)計(jì)，該收回體積位于該液位的高度處，使得收回體積的上部在該液位之上，而下部在該液位之下。一個(gè)收回管借助從該收回體積收回液體的裝置連接到該液位之下的所述收回體積。另外，至少一個(gè)供給管用于添加處于高于附加流體的沸點(diǎn)的第二溫度的該附加流體，所述供給管連接到該液位之上的收回體積。該收回體積被用作附加流體的閃蒸體積，用以將蒸汽釋放到收回體積中，該蒸汽從所述收回體積經(jīng)由蒸汽管道被導(dǎo)向該木屑料位之下的木屑中，用以汽蒸木屑。通過(guò)這一創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，使得收回體積暴露于濾篩之后的直立的液體體積的增大的流速，而該收回體積也被用作將蒸汽釋放到位于液位之上的木屑體積的有效閃蒸槽。本發(fā)明的系統(tǒng)也可進(jìn)一步配備有用于供給新鮮蒸汽的至少一個(gè)附加供給管，該附加供給管經(jīng)由控制閥連接到液位之上的收回體積。通過(guò)這一補(bǔ)充設(shè)計(jì)，使附加的新鮮蒸汽可被加入到從附加流體釋放的蒸汽，此設(shè)計(jì)可在一些特定條件下使用，例如在冬季期間以及木屑的溫度非常低的情況。在該系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，整體管道可被構(gòu)建為曲徑通道，其第一豎直管道部的上端連接到第二豎直管道部，而第二豎直管道部的下端的出口向下引入到木屑體積中。這樣還將提供木屑不容易堵塞的、非限制性的蒸汽出口。在該系統(tǒng)的可替代的實(shí)施例中，蒸汽管道可被構(gòu)建為管路系統(tǒng)，其至少一個(gè)管的一端連接到收回體積的上部，而另一端連接到浸潰容器的壁。在該系統(tǒng)的又一優(yōu)選實(shí)施例中，用于加入附加流體的供給管沿水平面設(shè)置，并沿切線方向連接到收回體積，由此將附加流體以水平旋流噴射到收回體積。這樣將改善壓力降低的液體部分和閃蒸出的蒸汽與附加流體的分離。在該系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例中，加入的附加流體能夠自隨后的連續(xù)蒸煮器，從位于蒸煮區(qū)之后的收回位置，并且優(yōu)選從蒸煮器底部的清洗循環(huán)直接被導(dǎo)入管路，而無(wú)需通過(guò)任何冷卻器，由此利用從蒸煮器收回的清洗液的全部殘余熱值。該方法和系統(tǒng)使用具創(chuàng)造性的收回濾篩部以在液-汽相處理容器中來(lái)預(yù)處理木屑，該液-汽相處理容器在其頂部為汽相，而所述容器的底部為液相?，F(xiàn)有技術(shù)的收回濾篩包括:濾篩，安裝于處理容器的壁中并與處理容器內(nèi)的處理液中浸透的木屑接觸，收回體積，設(shè)置在濾篩的外部，收集經(jīng)由所述濾篩從處理容器收回的處理液，收回管，連接到收回體積，用以提取廢處理液。根據(jù)本發(fā)明的收回濾篩被改進(jìn)，使得其還包括:所述收回體積具有上部蒸汽體積(60a)和下部液體體積，以及附加液體管，連接在熱液體源與收回體積的上部之間，以將熱液體供給到所述收回體積中，以及蒸汽管道，連接在收回體積的上部與處理容器的汽相之間。大體上，收回體積作為閃蒸槽、并且蒸汽管道與閃蒸體積結(jié)合的設(shè)計(jì)迄今為止是新的設(shè)計(jì)。

收回濾篩部也可優(yōu)選設(shè)計(jì)成使得蒸汽管道構(gòu)建為迷宮式通道，第一豎直管道部的上端連接到第二豎直管道部，而第二豎直管道部的下端的出口向下引入到木屑體積中。另外，收回濾篩部也可優(yōu)選設(shè)計(jì)成使得液體管沿水平面設(shè)置，并沿切向連接到收回體積，因此使附加流體以水平旋流噴射到收回體積。


圖1示出具有第一常壓浸潰容器的現(xiàn)有技術(shù)的兩容器連續(xù)蒸煮系統(tǒng)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的常壓浸潰容器中的收回濾篩部；圖3示出使用本發(fā)明的收回濾篩部的兩容器連續(xù)蒸煮系統(tǒng)；圖4示出從上方觀看的收回濾篩部在圖2中的A-A截面；以及圖5示出圖2的替代性實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式定義在以下詳細(xì)描述中將使用概念“未處理的木屑”。“未處理的木屑”在此用來(lái)表示在將木屑供給到浸潰容器中進(jìn)行浸潰之前，未經(jīng)過(guò)任何形式的蒸汽處理或類(lèi)似處理的木屑。還將使用概念“液位/LIQ_”和“木屑料位/CHu/’。術(shù)語(yǔ)“液位/LIQm”在此用來(lái)表示已在浸潰容器3中建立的加入到該容器的浸潰流體的液位。術(shù)語(yǔ)“木屑料位/CHev”在此用來(lái)表示木屑的床(由木屑組成)位于液位LIQot之上的部分的高度?，F(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)，本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)圖1示出在制造化學(xué)紙漿期間用于木屑浸潰的本身公知的配置。該配置包括豎向設(shè)置的大體呈圓柱形的浸潰容器3，未汽蒸的木屑通過(guò)供給機(jī)構(gòu)連續(xù)供給到該浸潰容器的頂部，該供給機(jī)構(gòu)采用傳送帶I和流槽供給/木屑供給2的形式。當(dāng)以“冷頂部”模式操作浸潰容器時(shí)，容器3頂部的溫度將大體對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度，15-25°C。如果環(huán)境溫度下降到正常環(huán)境溫度之下，則可加入附加新鮮蒸汽ST，并且其加入的量使木屑溫度建立在這個(gè)區(qū)間內(nèi)。供給到浸潰容器的木屑通常保持為與環(huán)境空氣溫度±5°C的相同溫度。供入的木屑在浸潰容器的上部建立木屑料位α^Εν。帶有熱浸潰流體BL的供給管線41連接到浸潰容器，以便建立液位LIQ_，該液位由所述浸潰流體構(gòu)成并由液位傳感器20和供給管線41中的關(guān)聯(lián)的閥控制。浸潰流體與液位LIQm (± Im)關(guān)聯(lián)地被直接供給。在距浸潰容器3的壁一定距離處，優(yōu)選在浸潰容器的中心加入浸潰流體BL。浸潰流體BL以這樣的量和這樣的溫度被供給到浸潰容器中:使得液位CH_處的溫度建立在區(qū)間90-115°C中，優(yōu)選在區(qū)間95-105°C中，由此流體的蒸發(fā)發(fā)生在位于液位之上的木屑床中，而同時(shí)如果在冷頂部模式下操作，則蒸汽不會(huì)被驅(qū)使經(jīng)過(guò)該木屑床。向上進(jìn)入木屑床中的蒸發(fā)在一定距離上發(fā)生，該距離優(yōu)選不超過(guò)木屑料位CHm的高度的一半。加入的浸潰流體BL中，超過(guò)50%是由在隨后的蒸煮器6中的蒸煮區(qū)使用之后從濾篩SC3收回的熱蒸煮液所構(gòu)成，該浸潰流體BL的堿水平為至少15g/l。加入到容器3的浸潰流體BL的量在5-10m3/ADT之間，優(yōu)選在7_9m3/ADT之間，其中“ADT”是紙漿的“風(fēng)干噸”
的簡(jiǎn)寫(xiě)。供給管線41中的浸潰流體BL的溫度保持在115_150°C的溫度，木屑料位O^ev至少在液位LIQm之上l_2m，優(yōu)選在液位LIQm之上3_5m，以便于木屑向下浸濕在浸潰流體中，在該流體中木屑被徹底浸潰。即使木屑中可能帶有一些殘余空氣，液位之上的木屑體積的重量仍有助于浸濕木屑?？紤]到保持為25°C的未經(jīng)蒸汽處理的木屑，其本身存在著濕度水平，需要保持為139°C的5噸流體以便在液位處的木屑混合物中建立大約115°C的溫度。如果在 木屑混合物中要建立的溫度為100°C，在給定相同的基本條件下，則需要5噸保持在120°C的浸潰流體。通過(guò)與液位CHev關(guān)聯(lián)地添加熱浸潰流體，木屑中存在的大部分(如果不是全部)空氣將被閃蒸出，木屑將沉入到浸潰流體中。管線42在液位LIQm的高度處從浸潰容器3中的收回濾篩SCl收回廢浸潰流體和蒸汽冷凝物(即rec2)。容器中的壓力能夠通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)按需要進(jìn)行調(diào)整，該調(diào)節(jié)閥設(shè)置在浸潰容器的頂部通風(fēng)管線(圖未示)中。通風(fēng)管線可直接通向大氣中，以便建立大氣壓力。優(yōu)選的是建立處于大氣壓力水平的壓力，或者下降-0.2巴(_20kPa)的小負(fù)壓，或者多達(dá)0.2巴(20kPa)的小過(guò)壓。如需要的話(huà)，可在頂部增加附加的通風(fēng)流(掃風(fēng))，該通風(fēng)流確保去除任何氣體。然而，在已建立的操作期間這通常不是必需的。浸潰木屑通過(guò)輸出裝置被連續(xù)地供給，這里輸出裝置采用具有兩個(gè)泵12a、12b的輸出口的形式，這兩個(gè)泵在浸潰容器101的底部與底部刮板4相關(guān)地被組合在此處。浸潰后的木屑此后被供給到設(shè)置在連續(xù)蒸煮容器6的頂部的頂部分離器51。頂部分離器51在這里被示出為顛倒的頂部分離器，其包括用于供給經(jīng)過(guò)頂部分離器濾篩SC2的木屑漿的向上進(jìn)給螺釘52，收回過(guò)多的浸潰液。排水后的木屑此后下落到蒸煮容器6中，并且添加新的新鮮蒸煮液WL。蒸煮器中通過(guò)添加蒸汽或使用加熱循環(huán)(圖未示)來(lái)建立完全蒸煮溫度。根據(jù)所建立的實(shí)際情況，大部分新鮮蒸煮液WL，即50%或更多，被加入蒸煮器，在本示例中被示出為充入到蒸煮器的頂部。由于在蒸煮區(qū)建立充分蒸煮溫度，堿消耗在第一脫除木質(zhì)素階段相當(dāng)大，但在膨脹和殘余脫除木質(zhì)素階段則減緩。如在之前的部分所指出的，具有可觀的殘余堿水平的熱蒸煮液經(jīng)由濾篩SC3被收回，并用作浸潰容器中的熱浸潰液。這個(gè)位置通常在蒸煮區(qū)的第一半部或者在該部分的端部。這里，在堿消耗大的第一蒸煮階段之后，脫除木質(zhì)素過(guò)程減緩。因此，為了隨后的脫除木質(zhì)素階段，對(duì)殘余堿的需求基本上比第一蒸煮階段的低。按傳統(tǒng)方式，蒸煮區(qū)6中的蒸煮在清洗區(qū)結(jié)束，該清洗區(qū)包括用于添加清洗液(通常為棕色清洗濾液)的稀釋噴嘴DL以及收回濾篩SC4，其中加入的清洗液將取代流體REC1中的熱廢蒸煮液。由于使用較冷的清洗液(通常棕色清洗濾液保持70_100°C的溫度)，收回的熱廢蒸煮液REC1保持的溫度比全蒸煮溫度稍低，但仍具有殘余熱含量。如圖1中所示，使用該殘余熱含量來(lái)加熱換熱器中的新鮮蒸煮液WL，但在通過(guò)換熱器之后，其溫度可能仍在100°C以上。本發(fā)明圖2示出在圖1所示的系統(tǒng)中實(shí)施的收回濾篩SCl的發(fā)明設(shè)計(jì)。因此，如果已經(jīng)結(jié)合圖1進(jìn)行了描述，則不再描述其他共同特征。這里示出浸潰容器3的豎向剖視圖，建立的液位為L(zhǎng)IGU，形成具有該液位上的高度HO的木屑體積的木屑料位為α^Εν。用于保持這些設(shè)定的液/料位的控制裝置使用分別從液位傳感器Α、Β接收傳感器輸入值的傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)(DCS)及溫度測(cè)量桿TP，用以控制木屑、蒸汽和加入的液體的流入、流出。如在此所示，熱浸潰液經(jīng)由中心管41c加入，并且當(dāng)其離開(kāi)中心管的出口時(shí)，熱液體閃蒸出蒸汽。

根據(jù)本發(fā)明，收回體積50位于液位LIQot的高度處，使得收回體積的上部50a位于液位之上，而下部50b位于液位之下。借助此處示出為泵的裝置將至少一個(gè)收回管42連接到液位之下的所述收回體積，用以從該收回體積收回液體。而且，至少一個(gè)供給管51用于加入附加流體REC1 (該附加流體的溫度處于其沸點(diǎn)之上的第二溫度)。所述供給管51連接到液位之上的收回體積，由此收回體積50的上部50a被用作附加流體REC1的閃蒸體積，用以將蒸汽釋放到該收回體積，該蒸汽被導(dǎo)向木屑料位之下的木屑，以經(jīng)由所述收回體積60的蒸汽管道52對(duì)木屑進(jìn)行汽蒸。而且，至少一個(gè)另外的新鮮蒸汽的供給管70優(yōu)選經(jīng)由控制閥被連接到該液位之上的收回體積60的上部60a。在圖2中所示的實(shí)施例中，蒸汽管道62被構(gòu)建為迷宮式通道，第一豎直管道部62a的上端連接到第二豎直管道部62b，而第二豎直管道部62b的下端向下引入到木屑體積中。如圖5所示，蒸汽管道可被設(shè)計(jì)成使用至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)蒸汽管60c連接到收回體積60的上部60a。蒸汽管60c的一端因此連接到收回體積的上部60a，而另一端連接到浸潰容器的壁，優(yōu)選經(jīng)由一些濾篩擴(kuò)散器(圖未示)連接到浸潰容器的壁，以防止木屑堵塞管的出口。圖3中示出從上方觀看的圖2的X-X截面。如此處所示，用于添加附加流體REC1的至少四個(gè)供給管61設(shè)置在一水平面并沿切向與收回體積的上部60a連接，由此使附加流體以水平旋流噴射到收回體積中。如圖所示，蒸汽FF從剩余液體流LF閃蒸出。與之相同的設(shè)計(jì)也可應(yīng)用于新鮮蒸汽ST的管，其優(yōu)選連接到相鄰的管61之間的中間位置處的壁，但位于如圖2所示的更高位置。圖4中示出了蒸煮器系統(tǒng)中的液體被用作加入到收回體積60的附加流體。這里，附加流體REC1自隨后的連續(xù)蒸煮器、從位于蒸煮區(qū)后的收回位置(濾篩SC4)并且優(yōu)選從蒸煮器底部的清洗循環(huán)直接被導(dǎo)入管路，而無(wú)需通過(guò)任何冷卻器，由此利用了從蒸煮器收回的清洗液的總殘余熱值。甚至在白液經(jīng)過(guò)換熱器之后，仍會(huì)留下可利用的殘余熱值，并且已經(jīng)過(guò)換熱器的液體還可被用于在收回體積60中閃蒸的附加流體的總體積的至少一部分。本發(fā)明不限于所示出的實(shí)施例。在權(quán)利要求書(shū)的框架內(nèi)可以有若干種變型。示范件實(shí)施例在與圖1類(lèi)似且產(chǎn)量為每天約2000噸紙漿的蒸煮器系統(tǒng)中，從浸潰容器中的上收回部(類(lèi)似于圖1的SCl)獲得191噸/小時(shí)的收回流。從清洗循環(huán)獲得類(lèi)似于REC1的熱加壓附加流，并將其以570噸/小時(shí)的體積(流速)加入到收回體積中而使得加入的流體中閃蒸出蒸汽，并且加入的流體中的溫度下降9°C。這導(dǎo)致加入9噸/小時(shí)的附加的蒸汽體積(I噸/小時(shí)能夠使木屑的溫度升高約25°C)，以及在收回體積中加入561噸/h的液體體積。Q加入的加壓熱液體=Q蒸汽+Q液體這樣還導(dǎo)致濾篩后面的流速?gòu)?91噸/小時(shí)增大到742噸/小時(shí)(191+561 )，這使得流速提高大約4倍。在獲得的這些積極效果的同時(shí)，僅造成了用于排出來(lái)自收回體積的液體的泵的功耗增大的額外成本。
權(quán)利要求
1.一種用于在制造化學(xué)紙漿期間浸潰木屑的方法，包括以下步驟: e)將木屑不經(jīng)過(guò)在先蒸汽處理而連續(xù)供給到浸潰容器(3)的頂部，其中經(jīng)浸潰的木屑從所述容器的底部供出， f)將處于高于熱浸潰流體(BL)的沸點(diǎn)的第一溫度的所述熱浸潰流體經(jīng)由一管加入到所述浸潰容器(3 )，所述管的出口端位于在所述浸潰容器中建立的木屑料位(CHlev )之下，并與所述浸潰容器的壁相隔一定距離，優(yōu)選位于中央，使得蒸汽被釋放到木屑體積中用以汽蒸所述木屑， g)加入的所述浸潰流體(BL)在所述浸潰容器(3)中建立液位(LIQ_)，其中所述木屑料位(CHev)位于所述液位之上至少1-2米，優(yōu)選3-5米，并且其中所述浸潰容器的頂部的壓力大體上處于大氣壓力±0.5巴、優(yōu)選±0.2巴的水平， h)自所述容器在所述液位(LIQot)的高度處，從位于安裝在所述浸潰容器的壁中的濾篩之后的收回體積進(jìn)行廢浸潰流體(REC)的收回，以進(jìn)行再利用， 其特征在于，將處于高于附加流體(REC1)的沸點(diǎn)的第二溫度的附加流體加入到所述收回體積，并將蒸汽釋放到所述收回體積中，所述蒸汽被導(dǎo)向所述木屑料位之下的木屑中，用以汽蒸木屑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，與所述液位相關(guān)聯(lián)的供入到所述浸潰容器(3)的熱浸潰流體(BL)的量為每噸木材超過(guò)5噸，并且所述浸潰流體的溫度介于區(qū)間115-150°C內(nèi)，使得在液位(LIQm)形成的流體-木材混合物的溫度被設(shè)定在區(qū)間90-115°C內(nèi)，優(yōu)選在區(qū)間95-105°C內(nèi)，并且其 中加入的浸潰流體的堿的水平超過(guò)15g/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，供入到所述浸潰容器(3)中的濾篩之后的收回體積中的所述附加流體(REC1)的溫度超過(guò)所述收回體積中的附加流體的沸點(diǎn)至少5°C，并且供入到所述收回體積的附加流體的量導(dǎo)致釋放的蒸汽的量每小時(shí)超過(guò)至少5噸，并且其中加入的附加流體(REC1)的堿的水平超過(guò)2g/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將附加的新鮮蒸汽(ST)加入到所述收回體積，以增加用以汽蒸木屑的蒸汽的加入量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，加入到所述浸潰容器的浸潰流體(BL)是自隨后的連續(xù)蒸煮器、從所述蒸煮器中的位于在完全蒸煮溫度下運(yùn)行的蒸煮區(qū)的第一半部中的收回位置獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，加入的所述附加流體(REC1)是自隨后的連續(xù)蒸煮器(6)從位于所述蒸煮區(qū)之后的收回位置(SC4)、并且優(yōu)選從所述蒸煮器底部的清洗循環(huán)中獲得。
7.一種在制造化學(xué)紙漿期間用于在一個(gè)單獨(dú)的浸潰容器中浸潰并汽蒸木屑的系統(tǒng)，所述浸潰容器的頂部具有用于木屑的入口，而底部具有用于經(jīng)浸潰的木屑的出口，所述浸潰容器具有經(jīng)由一管將處于高于熱浸潰流體(BL)的沸點(diǎn)的第一溫度的所述熱浸潰流體加入到所述浸潰容器(3)的裝置，所述管的出口端位于在所述浸潰容器中建立的木屑料位(CHlev)之下，并與所述浸潰容器的壁相隔一定距離，所述出口優(yōu)選位于中央，使得蒸汽被釋放到木屑體積中用以汽蒸木屑，所述浸潰容器還具有通過(guò)在所述浸潰容器(3)中加入的浸潰流體(BL)建立液位(LIQot)的裝置，并且還具有將木屑料位(CHm)建立為位于所述液位之上至少l_2m、優(yōu)選3-5m的裝置，而且所述浸潰容器還包括將所述浸潰容器的頂部的壓力建立在大體上處于大氣壓力±0.5巴、優(yōu)選±0.2巴的水平的裝置，所述浸潰容器具有處于所述液位(LIQm)高度的收回濾篩部，該收回濾篩部包括位于安裝在所述蒸煮器的壁中的濾篩之后的收回體積，用以收回廢浸潰流體(REC2)， 其特征在于，所述收回體積位于所述液位(LIQot)的高度處，使得所述收回體積的上部(60a)在所述液位之上，而下部(60b)在所述液位之下，至少一個(gè)收回管(42)借助用于從所述收回體積收回液體的裝置連接到所述液位之下的所述收回體積，至少一個(gè)供給管用于添加處于高于附加流體(REC1)的沸點(diǎn)的第二溫度的所述附加流體，所述供給管連接到所述液位之上的收回體積，由此所述收回體積被用作所述附加流體的閃蒸體積，用以將蒸汽釋放到所述收回體積中，所述蒸汽從所述收回體積經(jīng)由蒸汽管道(62)被導(dǎo)向所述木屑料位之下的木屑中，用以汽蒸木屑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)用于新鮮蒸汽的附加供給管(70)經(jīng)由控制閥連接到所述液位之上的收回體積。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽管道(62)被構(gòu)建為迷宮式通道，其第一豎直管道部(62a)的上端連接到第二豎直管道部(62b)，所述第二豎直管道部的下端的出口向下引入到所述木屑體積中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽管道被構(gòu)建為管路系統(tǒng)，其中的至少一個(gè)管(60c)的一端連接到所述收回體積的上部，而另一端連接到所述浸潰容器的壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于加入附加流體(REC1)的所述供給管沿水平面設(shè)置，并沿切向連接到所述收回體積，由此將所述附加流體以水平旋流噴射到所述收回體積中。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述附加流體(REC1)自隨后的連續(xù)蒸煮器(6)從位于蒸煮區(qū)之后的收回位置(SC4)、以及優(yōu)選從蒸煮器底部的清洗循環(huán)被直接導(dǎo)入管路，而無(wú)需通過(guò)任何冷卻器，以利用從所述蒸煮器收回的清洗液的殘余熱值。
13.一種用于在液-汽相處理容器(3)中預(yù)處理木屑的收回濾篩部，所述容器的頂部中為汽相，所述容器的底部中為液相，所述收回濾篩包括:濾篩(SC1)，安裝于所述處理容器的壁中并與所述處理容器內(nèi)的處理液中浸透的木屑接觸；收回體積(60b)，設(shè)置在所述濾篩的外部，收集經(jīng)由所述濾篩從所述處理容器收回的處理液；收回管(42)，連接到所述收回體積，用以提取廢處理液，其特征在于，所述收回體積具有:上部蒸汽體積(60a)和下部液體體積(60b);以及附加液體管(61)，連接在熱液體源(SC4)與所述收回體積的上部(60a)之間，以將熱液體供給到所述收回體積中；蒸汽管道(62)，連接在所述收回體積的上部與所述處理容器的汽相之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的收回濾篩，其特征在于，所述蒸汽管道被構(gòu)建為迷宮式通道，其第一豎直管道部(62a)的上端連接到第二豎直管道部(62b)，所述第二豎直管道部的下端的出口向下引入到所述木屑體積。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的收回濾篩，其特征在于，所述液體管(61)沿水平面設(shè)置，并沿切向連接到所述收回體積，由此將所述附加流體以水平旋流噴射到所述收回體積中。
全文摘要
本發(fā)明涉及在制造化學(xué)紙漿期間浸漬木屑的方法、系統(tǒng)及收回濾篩部。使用加壓的熱廢蒸煮液(BL)作為浸漬液的主要部分，使木屑在低壓浸漬容器(3)中既被汽蒸又被浸漬，熱廢蒸煮液產(chǎn)生汽蒸木屑所必需的大部分蒸汽(BLST)。為了減少為木屑汽蒸添加新鮮蒸汽的需要，浸漬容器(3)中的第一收回部被改造成用作熱加壓洗滌濾液的閃蒸槽和位于收回部中的濾篩之后的用于廢浸漬液的改進(jìn)的沖洗特征。為此目的，收回容積(60)設(shè)有位于浸漬容器的液位(LIQLEV)上方的上部(60a)，將另外的加壓熱清洗液(REC1)加入到收回體積，而閃蒸出的蒸汽在蒸汽管道(62)中被引導(dǎo)至液位之上的木屑體積。
文檔編號(hào)D21C1/02GK103097606SQ201080069049
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者喬納斯·賽特艾森, 肯-奧洛夫·卡爾松 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械(瑞典)公司