本發(fā)明涉及在連續(xù)蒸煮器(digester)中蒸煮(digest)纖維素纖維材料以生產(chǎn)紙漿(pulp)的改進(jìn)方法。

背景技術(shù)：

通常通過在蒸煮液(cooking liquor)(或白液)中蒸煮木材料(例如碎屑)來生產(chǎn)纖維素質(zhì)纖維化學(xué)紙漿，所述蒸煮液包括將纖維從木質(zhì)素中釋放出來的化學(xué)物質(zhì)?，F(xiàn)今最常見的蒸煮工藝為克拉夫特(kraft)工藝(也稱為硫酸鹽蒸煮)，其中蒸煮液中的活性化學(xué)物質(zhì)為氫氧化鈉和硫化鈉。所述蒸煮在加壓容器中進(jìn)行，所述加壓容器通常被設(shè)計作為大型立式圓柱，稱作蒸煮器(digester)。在連續(xù)蒸煮工藝中，在連續(xù)的流(stream)中將木屑和蒸煮液供應(yīng)至蒸煮器的頂部同時從蒸煮器的底部將蒸煮過的紙漿吹出(blown out)。因此，在蒸煮器中碎屑/紙漿向下連續(xù)地運(yùn)動。通過引入較冷的清洗液體將蒸煮中斷，以至于紙漿被清洗。典型地，連續(xù)蒸煮與經(jīng)蒸煮的紙漿的逆流清洗在相同容器中相結(jié)合。在這樣的布置中，蒸煮容器的上部形成蒸煮區(qū)，其中紙漿和溶液(liquor)從頂部向下運(yùn)動。蒸煮容器的下部形成清洗區(qū)，其中紙漿進(jìn)一步向下運(yùn)動且用清洗液替代蒸煮液并因此向上運(yùn)動，逆流向上通過碎屑柱。通過在蒸煮區(qū)末端的篩網(wǎng)(screen)將殘留液(廢蒸煮液和清洗液)脫除并且在蒸發(fā)器工廠(evaporator plant)中進(jìn)一步處理。

涉及連續(xù)蒸煮工藝的一個挑戰(zhàn)是在提高生產(chǎn)容量(volume)的時候維持清洗效率。通常，當(dāng)生產(chǎn)率提高時，在所述蒸煮器中保持高的稀釋系數(shù)是困難的。EP1764441描述了紙漿的連續(xù)蒸煮工藝，據(jù)說該工藝提高在連續(xù)蒸煮器底部的清洗效率。為解決該問題，將一個額外的篩網(wǎng)區(qū)域置于最下方篩網(wǎng)區(qū)域之上并且圍繞蒸煮器的周長(circumference)在最下方的篩網(wǎng)區(qū)域的最上方部分和額外篩網(wǎng)區(qū)域的最下方部分之間散布用于清洗液體的多個加入位置。然而，在這樣的布置中，額外的清洗液體在兩個篩網(wǎng)區(qū)域之間沿外圍被添加至所述蒸煮器中，據(jù)此置換效率將會非常低。因此，通過該布置的清洗效率方面的效果將是非常有限的。

因此，仍然有需要提供一種方法和布置以在提高的生產(chǎn)率下增強(qiáng)連續(xù)蒸煮器的清洗容量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目標(biāo)因此是在提高生產(chǎn)容量時維持或提高連續(xù)紙漿蒸煮器中的清洗效率。

本發(fā)明公開在蒸煮器中連續(xù)蒸煮纖維素纖維材料的方法，所述蒸煮器具有頂部和底部。本發(fā)明的所述方法包括步驟如下：

-將包括纖維素質(zhì)的(cellulosic)纖維材料的漿料和蒸煮液供應(yīng)至蒸煮器的頂部，

-將第一清洗液供應(yīng)至蒸煮器的底部部分，其中第一清洗液逆流向上運(yùn)動通過蒸煮器的至少一部分，

-將紙漿從蒸煮器的底部移除，

-至少在第一篩網(wǎng)區(qū)域的高度將第二清洗液供應(yīng)至蒸煮器的中心(center)，

-在第二篩網(wǎng)區(qū)域的高度將第三清洗液供應(yīng)至蒸煮器的中心，和

-從第一篩網(wǎng)區(qū)域和第二篩網(wǎng)區(qū)域取出蒸煮液和清洗液，其中第一篩網(wǎng)區(qū)域置于蒸煮器的下部且其中第二篩網(wǎng)區(qū)域置于所述第一篩網(wǎng)區(qū)域的下方。

因此，根據(jù)本發(fā)明，在置于蒸煮器下部額外的、第二提取篩網(wǎng)區(qū)域的高度將第三清洗液添加至蒸煮器的中心。本發(fā)明的方法確保脫木素反應(yīng)以盡可能大的容量在所述蒸煮器中發(fā)生。該方法不僅進(jìn)一步使得提高蒸煮器中的生產(chǎn)率成為可能，而且仍然維持或甚至提高清洗效率。清洗液向蒸煮器中心添加所述第三，清洗液確保高的置換效率，其進(jìn)一步增強(qiáng)清洗效率。

在本申請的文中，表述：將清洗液供應(yīng)“至”蒸煮器的“中心”的是指從位于蒸煮器中的一點(diǎn)或若干個點(diǎn)將所述清洗液供應(yīng)至紙漿/溶液的流。因此，不在分布于圍繞蒸煮器的周長的位置添加清洗液。優(yōu)選地，在紙漿/溶液的豎直的流的中間或基本上在中間的位置供應(yīng)或加入清洗液。

表述“提取篩網(wǎng)區(qū)域的高度”是指由提取篩網(wǎng)區(qū)域和所述篩網(wǎng)區(qū)域的上邊緣上方1米所限定的范圍內(nèi)的高度。

術(shù)語“篩網(wǎng)區(qū)域”包括在蒸煮器中在纖維素纖維材料漿料的主要的流量(main flow)方向上的一個篩網(wǎng)排或彼此之間順序地布置的若干篩網(wǎng)排。

術(shù)語“蒸煮器的頂部”是指包括蒸煮器的頂部部分且“蒸煮器的底部”是指包括蒸煮器的底部部分。

術(shù)語“蒸煮器的下部”是指蒸煮器進(jìn)行紙漿清洗的部分。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于在蒸煮液中通過蒸煮木屑生產(chǎn)化學(xué)紙漿的具有頂部和底部的連續(xù)蒸煮器，其中蒸煮器包括：

-用于將木屑和蒸煮液供應(yīng)至蒸煮器的置于蒸煮器的頂部的入口，

-用于移除所述紙漿的置于蒸煮器的底部出口，

-至少第一和第二篩網(wǎng)區(qū)域，其中第一篩網(wǎng)區(qū)域置于蒸煮器的下部且所述第二篩網(wǎng)區(qū)域置于第一篩網(wǎng)區(qū)域之下，

-用于將第一清洗液供應(yīng)至蒸煮器的底部的裝置，其中第一清洗液逆流向上運(yùn)動通過蒸煮器的至少一部分，

-用于至少在第一篩網(wǎng)區(qū)域的高度將第二清洗液供應(yīng)至蒸煮器的中心的裝置，和

-用于在第二篩網(wǎng)區(qū)域的高度將第三清洗液供應(yīng)至蒸煮器的中心的裝置，

-用于將蒸煮液和清洗液從至少第一篩網(wǎng)區(qū)域和第二篩網(wǎng)區(qū)域取出的裝置。

所述用于供應(yīng)所述第一、第二和第三清洗液的“裝置”可為例如入口管或類似裝置。

實(shí)施例

通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的蒸煮器的示意圖。

圖1中所示的連續(xù)蒸煮器為加壓的、基本上圓柱形的、包括頂部和底部的容器(1)的形式。通過入口(2)將纖維素纖維材料(例如木屑)和蒸煮液連續(xù)地供應(yīng)至蒸煮器。在該容器中，碎屑在蒸煮器中形成向下下降的多孔的碎屑柱。蒸煮液可以是例如包括氫氧化鈉和硫化鈉的kraft蒸煮液。通過出口(3)將經(jīng)蒸煮的紙漿連續(xù)地從所述蒸煮器的底部移除或吹出。沿著容器(1)的豎直中心線布置中心管(5a，5c)，單獨(dú)的(分開的，separate)溶液輸入流(entry flow)可通過所述管被傳送至容器的不同高度。如圖1中所示，所述中心管(5)可包括上部管(5a)和下部管(5c)。然而，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到這些管可以若干不同模式布置，例如，在第一高度上具有出口的第一管可同心地布置于第二管中，所述第二管具有在所述第一高度之上的第二高度的出口。

一種或多種提取篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)(4)可置于容器的上部或中間部分的容器壁上，從這些篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)蒸煮液可從蒸煮器被移除(4a)以在其他地方再加工。

根據(jù)本發(fā)明，將第一和第二提取篩網(wǎng)區(qū)域(6和7)置于蒸煮器的下部中，其中第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)置于蒸煮器的下部且所述第二篩網(wǎng)區(qū)域(7)置于第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)之下但離第一提取篩網(wǎng)區(qū)域相對小的距離處。第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)的最低部分和第二提取篩網(wǎng)區(qū)域(7)的最高部分之間的豎直距離可以是例如0.1-15m、優(yōu)選0.5-5m。第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)可置于所述第二篩網(wǎng)區(qū)域之上對應(yīng)0-30分鐘、優(yōu)選0.1-20分鐘和甚至更優(yōu)選5-15分鐘的保留時間(retention time)的距離處。

將第一清洗液(8a，8b)泵入容器(1)的底部部分。可通過單一入口或通過置于容器的底部部分的若干入口加入所述第一清洗液。向上流動的清洗液體置換朝著(toward)提取篩網(wǎng)(6和7)的蒸煮液。通過在第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)的高度具有出口(5b)的上部管(5a)將第二清洗液(9)供應(yīng)至蒸煮器的中心，和下行的碎屑柱的中間。通過在第二提取篩網(wǎng)區(qū)域(7)的高度具有出口(5d)的下部中心管(5c)將第三清洗液(10)供應(yīng)至蒸煮器的中心，和下行的碎屑柱的中間。第一、第二和第三清洗液可源自從較早的清洗階段(13)供應(yīng)的一個、單一、溶液。

從所述第一提取篩網(wǎng)去(6)和所述第二提取篩網(wǎng)區(qū)域(7)取出蒸煮液和清洗液(11，12)并且在閃蒸(flash)和蒸發(fā)廠(evaporation plant)(未示出)中進(jìn)一步處理?？蓪⒉糠秩芤?12a)循環(huán)返回至蒸煮器以增強(qiáng)蒸煮器中的分布和混合。

優(yōu)選地，對于每噸生產(chǎn)出來的紙漿，在各提取篩網(wǎng)區(qū)域高度加入的清洗液的流量(m3/ADT)、或體積等于或小于從所述提取篩網(wǎng)區(qū)域取出的溶液流量。以這樣的方式，實(shí)現(xiàn)有效的置換并且在提取篩網(wǎng)區(qū)域維持穩(wěn)定的碎屑柱的運(yùn)動是可能的。更進(jìn)一步的，在蒸煮器中間部分的溶液的同向(cocurrent)流量得到了維持。因此，所加入的第二清洗液(9)的流量等于或小于從第一提取篩網(wǎng)區(qū)域(6)取出的溶液(11)的流量。所加入的第三清洗液(10)的流量等于或小于從第二提取篩網(wǎng)區(qū)域(7)取出的溶液(12)的流量。

應(yīng)理解本發(fā)明不限于本文中所描述的特定工藝步驟和布置。另外的提取篩網(wǎng)和清洗液添加點(diǎn)可例如在彼此之上依次順序地布置。本發(fā)明的所述方法例如可包括在第三和/或第四提取篩網(wǎng)區(qū)域脫除蒸煮液和在所述第三和/或第四提取篩網(wǎng)區(qū)域的高度加入清洗液。