Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13508
.pdf
Таким образом, жидкость полностью насыщена газом SO2. В случае перенасыщения остаток
неабсорбированной травы проходит в мелкодисперсном виде в жидкости, при этом последняя проходит через
охлаждающую спираль 108', соединенную с барабаном 107 и находящуюся в воде; в этой спирали происходит
дальнейшая абсорбция за счет дополнительного охлаждения. Полученный таким образом газообразный
раствор затем под действием силы тяжести поступает в стационарный биореактор или биореакторы 3,
находящиеся под полным давлением, но, в частности, для пропитки сырья в сепараторе 17. По этой причине
данная конструкция размещена на подходящей высоте.
Переливающаяся охлаждающая вода, нагретая в змеевике 50, подается по трубе 106 в верхнюю часть 43
наложенной части 4z i конечного варочного котла 4, где она разбавляет 75 пульпу перед достижением
водослива 46, не охлаждая ее, так что переваренную пульпу можно легко промыть и отбелить.
Если мякоть на выходе окажется недостаточно переваренной, водослив 46 80 поднимается, и вскоре
становится очевиден результат.
Отработанная жидкость, сильно насыщенная вымытыми отложениями и в любом случае сильно загустевшая
и дегазированная в результате внезапного сброса давления в верхнем ресивере, но все еще очень горячая,
после нейтрализации может быть немедленно и равномерно загустена в дальнейших испарителях без
добавления свежего пара и, таким образом, обработана известным способом получения различных полезных
побочных продуктов.
В этом непрерывном процессе большим преимуществом является то, что в процессе анаэробного
сбраживания все циркулирующие жидкости могут быть обогащены газами SO2, смешаны с ними или
заменены, например, свежим газом или любой специальной жидкостью.
Газы SO2 также могут подаваться непосредственно в один или несколько варочных котлов, предпочтительно
в неподвижный варочный котёл 3 через трубу 145 в нижнем изгибе 21, благодаря чему жидкость в
определённой степени регенерируется, и получается более белая, чистая и легче отбеливаемая целлюлоза.
Избыток газов сверх абсорбционной способности варочного котла не является вредным, поскольку эти газы
не будут потеряны, а будут служить цели тщательного пропаривания сырья в верхней части варочного котла и
могут быть в конечном итоге извлечены в виде газообразного раствора в охлаждающем сосуде 50 или
подобном устройстве. Избыток газа или газообразного раствора, в частности в последнем варочном котле
115, может только улучшить уже готовую целлюлозу (сравните различные процессы удаления извести путем
повторного варочного переваривания готовой целлюлозы газообразным раствором). 120 Как только все
принадлежности будут правильно отрегулированы, процесс варки, который начинается с предварительной
обработки древесины паром в верхней части топки, будет протекать постепенно и равномерно в непрерывном
режиме практически без присмотра, требуя лишь контроля.
Надзор осуществляется с помощью автоматических систем управления и сигнализации для подачи сырья и
жидкости, а также смотровых окон и задвижек для отбора проб пульпы, например, в ответвлениях 30 и на
выходе пульпы через водослив 46, а также в других подходящих местах. Помимо этого, каждый биореактор
может быть снабжен анализирующими, измерительными и контрольными приборами, а также обычными
устройствами для отбора проб жидкости из нижней и верхней частей цилиндра и смотровыми люками. Все
ответвления в изгибах также могут быть использованы в качестве люков после снятия колоколообразных
крышек и установленных сит под номерами 23, 28, 33, 38.
Хотя в такой системе, где нет резкого нагрева или охлаждения, ремонт внутренней облицовки не требуется
или практически не требуется, предусмотрена возможность опорожнения биореакторов с помощью задвижек
30 на нижних соединительных трубах.
На целлюлозно-сульфитных заводах варочные котлы должны быть облицованы таким образом, чтобы быть
кислотостойкими, и для этого наилучшим способом является использование плиток на кислотостойком
бетоне. Наложенные друг на друга части 1z и 4z биореакторов, а также отводы 21, 27, 33, 38, вставки 26, 37 и
корпуса сепараторов 24, 25, 31, 32, 41, 42, 47, 11, 15, 17, 18, а также сами биореакторы могут быть
облицованы свинцом, гомогенно свинцовым покрытием или эмалью. Однако предпочтительно, чтобы они
были изготовлены из специального металла или специальной стали, способной противостоять воздействию
жидкостей или кислот.
Для последующей обработки или улучшения свойств щелочных растворов менее подходят варочные котлы,
облицованные плиткой или свинцом, поскольку ни свинец, ни цемент не выдерживают воздействия более
сильных щелочных растворов. Поэтому предпочтительнее строить отдельные улучшающие варочные котлы,
для чего подходят роторные варочные котлы из железа или стали, которые зарекомендовали себя с лучшей
стороны в натриево-целлюлозной промышленности. Будет целесообразно изготавливать такие улучшающие
биореакторы из так называемой нержавеющей кислотостойкой стали или железа с заклепками из того же
материала, при этом клепка может производиться в холодном состоянии.
Улучшенные метантенки выгодно соединены с конечным метантенком 4, причем конструкция такова, что
первый улучшенный метантенк 130' соединен напрямую, как показано на чертеже, а затем остальные
улучшенные метантенки соединены посредством удлиненных ответвлений двойной поперечной трубы 125 в
обоих направлениях (на чертеже не показано).
На чертеже в качестве примера показано прямое соединение с конечным биореактором 4, которое может
быть выполнено в трех местах на конечном биореакторе с помощью задвижки 67, задвижки 68 и задвижки 126,
которая соединена трубой с задвижкой 30, расположенной ниже конечного биореактора 4. Все эти задвижки
ведут к поперечной перекладине 125, которая соединена через еще одну задвижку 127 с полым поршнем 129
перемешивающего варочного котла 130. За золотниковым клапаном 127 подсоединены паропровод 69 и
подающая труба 128 75 для жидкости или промывочной воды. Одна из сторон двойной поперечной
перекладины может быть снабжена небольшим золотниковым клапаном для отбора проб пульпы, а другие
две стороны закрыты глухими фланцами, что позволяет подключать дополнительные варочные котлы.
Однако, как показано на чертеже, двойная крестообразная труба 125 может быть соединена через задвижку
30 с нижней соединительной трубой 37 85, ведущей к биореактору 4, так что при необходимости можно будет
отводить менее переваренную целлюлозу.
Предпочтение отдается роторным перемешивающим варочным котлам 9g 130, поскольку в них можно
обеспечить наиболее тщательное перемешивание и наиболее быстрое удаление жидкости, промывочной
жидкости и сгущения не только через полый поршень 137, защищенный ситом 95, но и через сифонную трубу
134, выходящую из камеры, защищенной ситом 132, расположенной рядом с люком 183. При необходимости
эти процессы могут быть ускорены путем подачи газа или пара через трубы 100 69 или 128. Таким образом, в
этих роторных перемешивающих варочных котлах можно проводить не только все операции, но и сам процесс
варки и отбеливания.
Пульпу можно удалять из этих известных мешалок 1Q5, которые, собственно говоря, и так известны, вниз
через задвижку 131, поскольку этот люк не снабжен ситом. Подсоединив трубу к задвижке 131, когда она
повернута вниз, целлюлозу можно проталкивать вверх или на расстояние с помощью пара или подобного
устройства аналогично тому, как это делается на заводах по производству целлюлозы на основе натрия.
Запорный клапан 131 также служит для заполнения перемешивающего бродильного чана 115 130 сверху, а
после снятия крышки люка — для его заполнения сухими и твердыми материалами, например, сухой
целлюлозой и тому подобным.
Улучшенные биореакторы также могут использоваться отдельно для обработки образцов, для получения
коричневой целлюлозы с помощью натриевого или сульфатного процесса, или, например, для переработки
опилок, веток и подобных отходов, для выполнения специальных и небольших заказов и многих других целей.
Выходные трубы 93, 95 и 133 из улучшающего варочного котла могут быть соединены с трубами, по которым
отводится варочная жидкость, например, как в случае непрерывного варочного процесса (96). 130 Установка
улучшающего варочного котла не нарушит непрерывный процесс, поскольку отвод пульпы осуществляется
часто, лишь с короткими интервалами времени, и непрерывный процесс варки всегда будет протекать в
обычном режиме. Благодаря соответствующим приспособлениям и соединениям улучшающего варочного
котла с установкой варки целлюлозы, можно отводить часть не полностью переваренной целлюлозы для
специальных целей (например, через задвижку 30), в то время как остальная часть целлюлозы продолжает
непрерывно перерабатываться обычным способом.
Согласно изобретению, внутреннее давление в различных биореакторах создается не паром, а столбом
жидкости, благодаря чему достигается температура жидкости, соответствующая этому столбу жидкости.
Значения зависят не только от высоты, но и от плотности и различного сопротивления пульпы в варочных
котлах, причем эти факторы могут быть увеличены в зависимости от типа сырья и используемого процесса
варки.
Таким образом, например, для производства небольшого количества целлюлозы из желтой соломы с
использованием известкового молока достаточно одного высокого варочного котла, разделенного
перегородкой (предпочтительно двух меньших котлов, расположенных один над другим), с верхней частью,
удлиняющей горловину, и верхней частью для подачи целлюлозы и поддержания высоты столба жидкости,
при этом нижняя часть варочного котла напрямую соединена со второй верхней частью для повторного
варочного разложения и транспортировки целлюлозы из желтой соломы. Также подойдут и нижние
наложенные детали, поскольку требуется давление всего лишь приблизительно в 3 атмосферы. Однако
предпочтительнее подключить второй метантенк в качестве конечного метантенка, а для получения большого
количества продукции использовать еще два промежуточных метантенка, как показано на чертеже для
обычной установки.
Благодаря тому, что его часто передавали из одного биореактора в другой, а также благодаря тому, что...
Таким образом, благодаря различной обработке в разных варочных котлах, целлюлоза станет более
однородной.
Для производства сульфитной древесной целлюлозы с большим количеством всевозможных комбинаций
целесообразно использовать как минимум четыре варочных котла. В особых случаях, особенно для
достижения очень высокой производительности, количество метантенков можно увеличить за счет двух
дополнительных промежуточных метантенков, например, за счет дополнительного метантенка и второго
уравнительного метантенка (в качестве второго метантенка в режиме ожидания). Такая схема работает
особенно хорошо, обеспечивая получение гораздо большего количества исключительно однородной,
красивой и плотной целлюлозы.
Для производства целлюлозы из соломы, полученной из натрия и сульфата, достаточно стандартного
оборудования, показанного на чертеже, даже при очень больших объемах производства. С этой целью
биореакторы не имеют футеровки и даже не нуждаются в сварке, поскольку процесс разложения в них
осуществляется под таким же высоким давлением, как, например, при переработке целлюлозы из древесины.
Вместо сосудов 48, 49 можно напрямую подключить средства для выпаривания жидкости, что является
большим преимуществом, поскольку при равномерном притоке горячей конечной жидкости ее дальнейшая
обработка может происходить стабильно и без добавления свежего пара, что является известным иным
способом. Однако, поскольку при производстве целлюлозы из соломы злаковых, кукурузы, риса, эспарто,
бамбука, тростника и подобного сырья, содержащего большое количество салициловой кислоты, извлечение
соды из 85 растворов становится затруднительным и неэкономичным из-за накопления салициловой кислоты,
в новом процессе предпочтительнее предварительно обрабатывать сульфитным раствором и только в конце
повторно обрабатывать натриевым раствором. В этом случае потребуется лишь небольшое количество
щелочей, конечный раствор которых с большим успехом можно добавлять к сульфитному раствору для
предварительной обработки в сульфитных установках, где он еще может хорошо работать, а после полного
расходования его можно использовать вместе с отходами сульфитной обработки для получения различных
побочных продуктов.
Благодаря этому комбинированному и недорогому процессу вместо коричневой целлюлозы получают
беловатую целлюлозу 100, которую легко полностью отбелить, она гораздо плотнее и обладает многими
более ценными свойствами, чем коричневая целлюлоза, получаемая до сих пор дорогостоящим натриевым
или сульфатным методом. Для производства древесной целлюлозы натриевым и сульфатным методом, для
которого подходят смолистая сосна, красный бук и подобные виды древесины, можно использовать
установку, показанную на чертеже, для чисто щелочного процесса, но без внутренней облицовки,
рассчитанной на большее давление. В данном случае, при использовании нового непрерывного процесса
анаэробного сбраживания, проще, рациональнее и предпочтительнее работать по более дешевому
сульфитному процессу, описанному для соломенной целлюлозы, и лишь в конце повторно проводить
анаэробное сбраживание с использованием дорогостоящего щелочного раствора. Однако и при этом методе
работы необходимо сохранять циркуляционный принцип, чтобы потери тепла, жидкости и пульпы были
минимальными.
При таком методе работы также не потребуется выполнять существенной дополнительной работы. Щелочной
конечный раствор при этом способе также может быть смешан с сульфитным раствором для
предварительного разложения сульфитов, где он все еще будет находиться под воздействием пара, или
путем увеличения количества разливочных емкостей, или путем их размещения одна над другой или рядом
друг с другом, будь то для создания давления и температуры, возврата сырья и раствора, отвода конечного
раствора и тому подобного, что невозможно ни в одном из известных до сих пор процессов.
Ниже кратко перечислен ряд преимуществ, которые могут быть реализованы с помощью нового процесса
согласно изобретению. Вся установка и ее функционирование компактны и требуют настолько мало места,
что необходимо лишь небольшое количество зданий, а именно: простое здание биогазовой камеры без
зданий для сырья и транспортировки пульпы, небольшая котельная без аккумуляторов или увлажнителей
пара, простое здание цеха розлива без установки регенерации и без многочисленных больших емкостей, а
также сложная установка для нагрева раствора.
Многочисленные тяжелые бункеры для хранения древесины, из-за которых здание варочного котла должно
быть изготовлено из особо прочной конструкции, были упразднены, как и дорогостоящие дренажные ящики
для целлюлозы со сложными системами транспортировки целлюлозы, которые требуют значительного
пространства и внимания, только загрязняют целлюлозу и являются причиной больших потерь целлюлозы.
Это позволяет снизить первоначальные капитальные затраты, амортизацию, расходы на ремонт и
техническое обслуживание, затраты на персонал и, следовательно, заработную плату.
Поскольку время, затрачиваемое на заполнение, нагрев, опорожнение и т. д., полностью исключается,
производительность установки становится несравненно выше и дополнительно увеличивается за счет того,
что отпадает необходимость в частом ремонте метантенков, но, в частности, за счет того, что пустоты,
образующиеся при уплотнении материала, автоматически заполняются, так что в целом при том же
содержимом метантенка и том же типе материала производительность составляет 505/ и даже более чем
500/0, что выше, чем при использовании известных процессов. Это также оказывает особенно благоприятное
воздействие на процентные платежи, амортизацию и затраты на техническое обслуживание электростанции.
В новом процессе полностью исключаются любые потери материала, например, при прерывистой работе
биореакторов, такие как удаление газа и жидкости, а также опорожнение, удаление воды и дальнейшая
транспортировка материала. Что это означает с точки зрения выхода целлюлозы, уточнять не нужно, но
производительность завода увеличивается.
Дальнейшее увеличение производительности, и в частности, способности оказывать качественные услуги,
после полного отработания может быть переработано с сульфитным конечным раствором для получения
различных побочных продуктов, как уже упоминалось в связи с соломенной целлюлозой. Это позволит
избежать утомительной и дорогостоящей процедуры извлечения газировки, поскольку полный и
рациональный способ ее повторного использования является наилучшим способом.
С помощью комбинированного сульфитно-натриевого процесса и подобных комбинаций можно получить,
например, белую плотную целлюлозу (крафтцеллюлозу), а также мягкую, похожую на вату, сульфатную
целлюлозу и все промежуточные виды целлюлозы.
Во всех подобных комбинациях испарительное устройство для конечного продукта может быть подключено
напрямую, поскольку этот конечный продукт поступает в очень горячем состоянии и очень равномерно, с
небольшим давлением, так что для обработки не требуются переливные емкости и прямой пар.
Обработка и сортировка целлюлозы могут с успехом проводиться над улучшающим варочным котлом, так что
при необходимости отсортированную целлюлозу можно также вводить непосредственно либо для ее
улучшения, либо для отбеливания. Это означает значительную экономию на переливных емкостях,
трубопроводах, насосах, электроэнергии и заработной плате, а также в зданиях. Уже по одной этой причине
установка улучшенных биореакторов крайне целесообразна, поскольку они заменяют или дополняют другие
системы.
При использовании нескольких варочных котлов для непрерывного процесса анаэробного сбраживания они
могут быть расположены по кругу, квадрату или иным образом. В последних упомянутых случаях
предварительный и заключительный метантенки с их расширениями Iz, 4z будут объединены в единую
структуру, что во многих случаях обеспечит значительные преимущества.
В части 14 расширения метантенка Iz, благодаря образованию сжатой пробки из материала, предотвращается
попадание воздуха в газоотводящую трубу 15-90 и, следовательно, образование опасного SO из SO, а
также обеспечивается особенно выгодный нагрев и пропаривание свежего сырья за счет расширения 16
между сепараторами 15 и 17, посредством паров и газов, поднимающихся из предварительного метантенка,
или через жидкости, подаваемые в сепаратор 17 по трубам 87 или 88, а также газопаровой смеси из
приемника 49.
В соответствии с настоящим изобретением, благодаря процессу и устройству, возможны многие другие
комбинации, как в отношении направления потока жидкости, так и в отношении качества, обусловленного тем,
что исходная жидкость может быть предварительно зафиксирована в той же части предварительного
разложения, где отверстия материала открыты для растворимых компонентов жидкости, вводимых в эту
часть, в то время как внешние части, которые в противном случае подвергаются разрушению из-за
циркулирующей жидкости, защищены инструкциями, содержащимися в используемой циркулирующей
жидкости, и все это подвергается очень медленному разложению. Таким образом, не будет чрезмерного
переваривания или разрушения волокон, поскольку весь процесс переваривания происходит очень медленно,
и в случае каждой частицы материала – как бы изнутри наружу. Конечный продукт не сможет испортиться при
низкой температуре, преобладающей в предварительном переваривателе, что позволит избежать любых
проблем.
Получается однородная пульпа, хорошие свойства которой еще больше улучшаются в стационарном
варочном аппарате (3).
Позднее добавление свежих растворов, например, газового или специального, к почти готовому пальпу не
окажет вредного воздействия, поскольку свежие растворы не содержат вредных кислот и не могут
испортиться в чистом материале при транспортировке на такое короткое расстояние, хотя бы потому, что
давление и температура быстро снижаются. Благодаря этому достигается чистота и свежесть жидкости,
высокая белизна, отбеливающая способность и чистота целлюлозы.
Для получения так называемой W-целлюлозы затраты на ее производство будут приблизительно равны
затратам на производство коричневой древесной целлюлозы механической обработки. Однако эти товары
сильно отличаются друг от друга по качеству и цене.
Потребление пара ниже благодаря отсутствию утечек газа или его отводу, отсутствию пустот, свободных от
пульпы, отсутствию частого охлаждения при опорожнении и промывке, отсутствию внезапных чрезмерных
потребностей в котельной за счет нагрева периодически работающих биореакторов и, наконец, благодаря
более высокому выходу из древесины и тому подобного, так что котельная может быть уменьшена в
размерах, и будет использоваться меньше угля, что окажет дополнительное благоприятное воздействие на
капитальные и эксплуатационные расходы.
Пар при любом давлении может использоваться, поскольку метантенки не имеют механической герметизации;
однако при такой регулярной работе подача пара может точно регулироваться, поскольку пар подается
слабыми струями, которые быстро охлаждаются в метантенках питательными растворами в самих
метантенках, так что предотвращается образование очень опасных и широко известных паровых каналов.
Такие паровые каналы образуются в метантенках с прерывистой работой, особенно там, где используются
большие количества перегретого пара, или в метантенках с низкими объемами, в которых путь пара через
материал слишком короткий для подачи больших объемов пара.
Кроме того, в новом процессе все 5 химических веществ используются в полном объеме и экономичным
способом.
Даже самые громоздкие сырьевые материалы могут быть обработаны с выгодой, поскольку в процессе варки
они уплотняются и непрерывно прессуются материалом, который затем непрерывно подается, так что
образование свободных от пульпы пространств в жидкой и газовой фазах становится невозможным. Только
таким образом становится возможным перерабатывать многочисленные ценные сырьевые материалы.
Благодаря этому процессу и подключению улучшающего варочного котла становится возможным
перерабатывать красный бук с сульфитным раствором для получения высококачественной целлюлозы, что
ранее было невозможно, хотя красный бук можно получить в огромных количествах, и до сих пор он
использовался в основном только в качестве дров. Аналогичным образом, кукуруза, солома и тростник,
которые также имеются в больших количествах, могут быть переработаны с большим преимуществом. Также
из сосны и пихты можно получить высококачественную целлюлозу, свободную от канифоли и извести,
обладающую другими полезными свойствами, благодаря чему она пригодна для производства сигаретной
бумаги, пергаментной соломенной массы, тонкой и очень тонкой бумаги, хлопка для бинтов, бездымного
пороха, целлулоида, пленок и лучшего искусственного шелка.
Благодаря однородности процесса можно получать ценные побочные продукты, такие как смоляное масло и
тому подобное, а из горячего конечного раствора, поступающего под небольшим давлением, сильно
насыщенного отложениями и легко загустевающего, можно получать лигнинсодержащую целлюлозу, клей,
дубильные вещества, спирт и другие побочные продукты.
Полученную жидкость можно подвергнуть обработке в предварительных бродильных чанах на последней
стадии перегретым паром без увеличения расхода пара.
Испортить заряд практически невозможно, поскольку во всех подходящих точках могут быть предусмотрены
автоматические аналитические, измерительные и контрольные приборы, смотровые окна, задвижки для
отбора проб пульпы, а также обычные устройства для отбора проб.
В новой установке непрерывного действия для анаэробного сбраживания невозможно удержание
окружающего воздуха, поскольку все газы остаются внутри установки и в конечном итоге фильтруются через
свежее сырье, где они становятся абсолютно безвредными.
В цехе метантенков не требуются фильтрующие коробки для пульпы, и, следовательно, отсутствуют вредные
сточные воды. Оставшийся после розлива алкоголь не должен попадать в канализацию, поскольку он
слишком ценен. Все несчастные случаи при заполнении, штамповке или опорожнении метантенков
исключены, поскольку сырье подается непрерывно! в регулируемых количествах, и выпаренная пульпа даже
из самого объемного материала непрерывно проталкивается и подается внутрь.
Все устройства для розлива, транспортировки и сигнализации сырья и жидкости, которые было невозможно
использовать при периодическом режиме работы варочного котла, а также другие средства контроля, анализа
и измерения могут быть удобно размещены и будут надежно работать благодаря высокой регулярности
процесса, что окажет реальную помощь контролирующему персоналу.
Переход от одного материала к другому во время работы установки возможен без особых трудностей, если в
момент перехода подача пара снижается до такой степени, что прекращается кипение пульпы, и,
следовательно, перемещение материала будет равномерным.
Для организации непрерывного процесса в соответствии с изобретением можно с хорошими результатами
использовать небольшие или иным образом непрактичные метантенки, даже сильно изношенные и
рассчитанные на слишком низкое давление, или устаревшие метантенки, давление в которых уже было
снижено, в частности, в качестве верхнего сосуда, поскольку в любом случае в них будет только низкое
давление, и они не будут подвергаться никаким ударам. Слишком маленькие биореакторы с успехом можно
использовать группами, располагая их один над другим в качестве верхних предварительных биореакторов,
которые также могут состоять из двух или более биореакторов.
Непрерывно работающая установка по переработке отходов абсолютно защищена от взрывов, поскольку ни
один реактор не закрыт механически, и в реакторах отсутствует давление пара. Давление, необходимое для
процесса разложения, обеспечивается жидкостной колонной, которую можно регулировать таким образом, что
даже самое незначительное давление, например, создаваемое газами, приведет к более быстрому переливу
пульпы. Однако, поскольку целлюлоза уже охлаждена сверху, это не представляет никакой опасности.
Вместо отдельных биореакторов могут использоваться группы биореакторов, состоящие из двух или более
расположенных друг над другом и соединенных между собой биореакторов, таким образом, что они заменяют
уже упомянутые отдельные биореакторы. Варочные котлы 2, 3, 4 и так далее могут быть расположены на
разной высоте, что позволяет получать различное давление и температуру, различную продолжительность их
действия и тому подобное. Когда несколько метантенков размещаются один над другим, верхние метантенки
могут также с успехом использоваться в качестве стационарных метантенков, то есть метантенков без
независимого парового нагрева. На рис. 2 0 над предварительным метантенком расположен верхний меньший
метантенк lb, имеющий укороченную наложенную часть.
Расположение нескольких варочных котлов 80 один над другим может быть также таким, что продолжение
горловины варочного котла 1z на первом варочном котле 1 может быть полностью исключено. Главное
преимущество этого заключается в том, что везде, где происходит частое или значительное удаление не
полностью переваренной пульпы перед водосливом 46 в конце конечного варочного котла 4, либо с целью
заполнения так называемого улучшающего варочного котла, либо для других целей, поскольку такой верхний
варочный котёл имеет больший диаметр, столб жидкости не может опуститься настолько низко, чтобы это,
изменяя давление, оказало пагубное воздействие на процесс переваривания, как это могло бы произойти
из-за неправильного обращения с простыми трубчатыми удлинителями 1z с их относительно небольшим
диаметром.
Еще одним преимуществом таких верхних варочных котлов является то, что благодаря своей большой
вместимости они более эффективно используются в качестве пропиточных варочных котлов, в которых
пульпа дольше остается активной и, следовательно, подвергается более длительной пропитке. 105 Главная
задача таких верхних варочных котлов состоит в том, что благодаря своей большой вместимости они
предотвращают преждевременное смешивание сырого и слабо пропитанного материала с частично
переваренной массой, которое могло бы произойти из-за ошибок в работе парового входа, в результате чего
пульпа вместо нагрева и бесшумной подачи перемешивается. Таким образом, произойдет неравномерное
разложение материала, которое при последующем разложении придется исправлять по мере возможности за
счет уменьшения количества и качества. Следовательно, чем больше перепускных отверстий, то есть чем
больше метантенков расположено над предварительным метантенком, тем выше положение самого верхнего
метантенка.
Размеры варочных котлов могут постепенно уменьшаться кверху, если размер самого верхнего котла
соответствует его назначению, то есть если колебания уровня жидкости при преждевременном удалении
пульпы остаются минимальными. В любом случае, подобный подход не должен осуществляться в ущерб
простоте.
На рисунке 3 схематически изображена конструкция согласно изобретению с двумя предварительными
метантенками, расположенными один над другим, и двумя заключительными метантенками. Рисунок 4
представляет собой модификацию этой схемы с тремя предварительными биореакторами, а рисунок 5
схематически иллюстрирует другую конструкцию с большим количеством биореакторов, расположенных
последовательно и один над другим.
При необходимости, над предварительным реактором l устанавливается биореактор lb, lb, lo (рисунки 3–5) на
подходящей высоте таким образом, чтобы самый верхний биореактор lb или l достигал регулирующего
устройства 120–123, которое служит для поддержания высоты столба жидкости в биореакторах. Объем
жидкости до переваривания (рисунки 4–5) меньше, чем объем жидкости в нижнем слое переваривания 1, а
объем жидкости до переваривания также меньше, чем объем жидкости до переваривания. Сепаратор 18
соединен непосредственно с самым верхним предварительным биореактором (lb или lo). Это наиболее
подходит для строительных конструкций, прочность которых не должна превышать требуемую для ряда
больших емкостей для хранения, расположенных над отдельными биореакторами.
Если имеется большой старый предварительный биореактор 1 (рис. 3), и нет места для двух верхних
биореакторов lb, lo (рис. 4), или если старая конструкция не позволяет разместить такую нагрузку, нижний
большой биореактор может быть разделен на два биореактора 1 и 1a, что может быть осуществлено,
например, с помощью сульфитных биореакторов, облицованных бетоном с помощью бетонной
промежуточной крышки 148. В середине этой промежуточной крышки находится большой проход, к которому
сверху и снизу примыкают стенки, соединяющие ее со стенкой биореактора таким образом, чтобы они не
препятствовали прохождению сырья сверху или газов и паров снизу. В варочных котлах, не облицованных
бетоном, например, для щелочного процесса, такая промежуточная крышка может быть выполнена из
листового металла, при этом в промежуточной крышке имеется кольцевое пространство. Предпочтительно,
промежуточная крышка 148 сконструирована таким образом, что нижняя часть 1 биореактора остается
больше верхней части 1a.
Все эти приспособления имеют дополнительное преимущество: в исключительных случаях, особенно когда
необходимо принудительное производство в ущерб качеству, в нижнем варочном котле или в нижней части 1
варочного котла материал может быть предварительно переварен при температуре выше точки кипения, а не
просто нагрет без нагрева.
с учетом перемешивания или взбалтывания материала, которое становится тем менее опасным, чем больше
подобных проходов 148, или чем больше бродильных чанов расположено один над другим и чем выше
расположен самый верхний предварительный бродильный чан 70. В этом случае невнимательность к работе
паропровода также не может иметь негативных последствий. Разделение большого предварительного
биореактора 1 также особенно рекомендуется в тех случаях, когда используется только один
предварительный биореактор с большим удлинением горловины биореактора (рис. 1).
Расположение нескольких варочных котлов один над другим также позволяет варьировать обработку
последнего варочного раствора, который полностью пропитан отложениями и, следовательно, слишком густ
для пропитки, и этот раствор добавляется только к сырью, которое уже полностью пропитано в верхнем
варочном котле. Он отбирается сепараторами 24, 25 из прохода между метантенками 3, 4 (рисунки 3-5) и по
трубопроводу 91, инжектору 57 и трубопроводу 97 подается в сепаратор 19 между предварительными
метантенками lb и la. (Рисунки 2–3) или 1 и фунт (Рисунки 4–5). Для пропитки сырья, подаваемого из
накопительного контейнера 110 с помощью вентиляторов 111 через подающее устройство, например, 112,
113, и предварительно обрабатываемого паром в парогенераторе 16, целесообразно использовать 100
жидкий газообразный раствор или однокомпонентный газообразный раствор, получаемый из остаточных газов
в рекуперативном аппарате 50 и подаваемый через трубопровод 87.
Эта жидкая концентрированная газовая жидкость 105 проникает в поры волокон, которые были раскрыты в
результате пропаривания и набухания, и между волокнами сырья, где она соединяется с газами, которые уже
проникли внутрь и которые поднялись из нижнего предварительного реактора или подаются в сепаратор 17 из
главного реактора 2 через трубопровод 88, и из верхнего приемника 49 через трубопровод 86 и т. д., и тем
самым обеспечивает, что при последующем разложении материала разложение начинается внутри и
происходит изнутри наружу, так что благодаря введению густой последней циркуляционной жидкости,
содержащей большое количество отложений, предотвращается преждевременное разложение внешних
слоев волокон, поскольку эти внешние слои волокон остаются защищенными от преждевременного
разложения и воздействия окружающих их отложений.
Для того чтобы избежать попадания конечной жидкости, полностью использованной в большом
предварительном реакторе 1, в главный реактор 2, и предотвратить ненужное разбавление лучшей жидкости,
подаваемой туда, между предварительным реактором 1 и главным реактором 2 устанавливается
промывочная машина для пульпы, которая заключается в том, что в сепараторах 24 и 25, расположенных в
нижнем соединительном трубопроводе между реакторами 1 и 2, отработанная конечная жидкость удаляется
до тех пор, пока не будет полностью использована, при необходимости, до полного загустения материала.
Отработанная конечная жидкость может, например, при выходе из предварительного отстойника 1,
дополнительно обрабатываться в коленном патрубке 21 перегретым паром, который подается через
ответвление 77 трубопровода 69, 71 ниже ситовой пластины 22. На этом этапе перегретый пар не причиняет
вреда, но разлагает конечный раствор до такой степени, что вытесняет газ SO0 и уносит его обратно в
предварительный биореактор 1, в то время как отработанный раствор, таким образом очищенный от газа и
использованный, отделенный в сепараторах 24, 25, отводится по трубопроводам 81, 82 в нижний контейнер
48. Последний полностью заполнен отработанной жидкостью, и в нем оседают густые вещества, так
называемый мазут, которые затем сливаются по сливной трубе 84 в емкости или цистерны, где на химическом
заводе или в соответствующем цехе перерабатываются до нужного размера, получают специальную смолу
или другие побочные продукты. При необходимости эту густую отработанную жидкость, например нафту,
целесообразно сжигать в распыленном состоянии в паровых котлах, поскольку 1 тонна густой жидкости может
произвести 1 тонну пара.
Основная, более жидкая, часть отработанного раствора поднимается по трубке 83 в поднятый сосуд 49, поток
которого можно регулировать путем открытия и закрытия элементов 831, расположенных выше или ниже.
Поднятый сосуд (верхний приемник) 49 заполнен не полностью, поэтому в результате резкого сброса
давления в нем не только высвобождаются последние газы, но и происходит обильное испарение и
концентрирование горячей отработанной жидкости. Разделенная таким образом газопаровая смесь отводится
сверху через прикрепленную трубку 86 в сепаратор 17, где она способствует пропитке и пропариванию, а
следовательно, и набуханию сырья. Отработанная жидкость, очищенная от газа, из верхнего приемника 49
отводится, как указано ранее, через комбинированную переливную и отводную трубу 85 (см. подробнее
рисунок 5) для дальнейшей обработки с целью получения побочных продуктов.
Пульпа, которая должна перейти из варочного котла 1 в варочный котёл 2, концентрируется, то есть в
значительной степени освобождается от сопутствующих ей отработанных жидкостей, но газообразное
вещество, проникающее в поры, и плотно прилегающие отложения уносятся вместе с ней. Таким образом,
пульпа достигает нижней части соединения во входном патрубке 27 под основным варочным котлом 2, где она
разбавляется и перемешивается смесью пара и жидкости, которая поступает через инжектор 52 и
ответвление 78 под ситовую пластину 29. Используемая здесь жидкость, обладающая лучшими свойствами
для усвоения питательных веществ, поступает по трубопроводу 92 в инжектор 52. Отработанная жидкость,
все еще прилипшая к внешней поверхности пульпы, смывается, в то время как пропитывающая жидкость,
которая была нагнетана в сырье, и прочно прилипшие отложения практически не теряются, поскольку
операция протекает быстро, и в следующем сепараторе 31, незадолго до поступления в основной варочный
аппарат 2, полученная промывочная жидкость снова отводится и подается в инжектор 57 85 по трубке 91,
который подает ее вместе с циркуляционной жидкостью, подаваемой по трубопроводу 91 из варочного
аппарата 3 через напорный трубопровод 97 в сепаратор 19 или через перфорированную распределительную
трубку (рис. 1) или аналогичное устройство, непосредственно в предварительный варочный аппарат 1.
Мякоть, которая была дополнительно концентрирована путем удаления раствора в сепараторе 31 и
полностью очищена от отработанного раствора, то есть тщательно промыта, одновременно разбавляется в
варочном котле 2 вышеупомянутым раствором с улучшенной циркуляцией через перфорированную
распределительную трубу 100 62. Жидкость для варочного котла берется из последнего варочного котла 4, в
котором поступающая свежая жидкость лишь незначительно отводится; в верхних сепараторах 41, 42 этого
варочного котла 4 жидкость отделяется от переработанной целлюлозы и по трубе 96 подается в инжектор 52,
где при необходимости нагревается паром, перегретым, который в основном поглощается жидкостью, так что
в основной варочный котёл 2 подается только избыток пара, оставшийся после достаточного охлаждения или
увлажнения, вместе с нагретой жидкостью.
Аналогичная промывка может происходить во время процесса анаэробного сбраживания с небольшими
отклонениями под биореактором 4 (рисунки 1 и 2) или под биореакторами 4 и 6 (рисунок 5). Более подробное
описание не требуется, поскольку процесс будет достаточно понятен из чертежей и приведенного выше
описания. Для промывки целлюлозы перед поступлением в последний собственно варочный котёл в качестве
промывочного раствора всегда используется чистый свежий раствор. Полученная после промывки жидкость
(смешанная жидкость) всегда возвращается на одну ступень назад, то есть в предыдущий варочный котёл,
так что жидкость полностью расходуется.
При втором или последующем удалении i30 372,425 раствора для разложения, его разложение не
осуществляется путем прямой подачи перегретого пара, поскольку на этом этапе перегретый пар подается
напрямую! п; повредит пульпу. Более того, циркулирующая жидкость после переваривания по-прежнему
имеет важное значение там, где ее можно с пользой использовать, и поэтому ее не следует подвергать
отдельному перевариванию таким образом, чтобы она теряла содержание SO2.
В ходе основного процесса переваривания в реакторе 2 также происходит переваривание газообразной
жидкости, пропитывающей внутреннюю поверхность, в результате чего часть ее внешней корки
высвобождается и переходит в перевариваемую жидкость. Эта варочная жидкость (циркуляционная жидкость)
в основном отводится из пульпы обратно в сепараторе 32 после выхода из варочного котла 2 и подается по
трубке в инжектор 58 (или 59), в котором она смешивается с концентрированной варочной жидкостью,
поступающей из концентрирующего аппарата 100 через трубопровод 98, и, кроме того, обогащается газом из
варочного котла 2 (при необходимости также 4:
собран в наложенной части 35, 36 и в горячем состоянии пропускается через напорный трубопровод 88 (или
89) в сепаратор 17 перед поступлением в предварительный сепаратор.
30- дигестор lc или 1b или наложенная часть 1z (рисунок I). Там жидкость смешивается с концентрированным
газом, поступающим по трубопроводу 108, и отводится для пропитки сырья, в то время как небольшое
количество инкрустации, переносимой с ней, начинает прилипать к внешним слоям, чему способствует
диффузия. В случае наличия промежуточного диффузионного реактора lb (рисунки 4 и 5) обогащенная
жидкость с небольшим количеством отложений также может быть введена в материал до того, как сырье
достигнет реактора lb (рисунок 5). Кроме того, основной биореактор 2 и обогащающий биореактор (биореактор
в состоянии покоя) 3 могут состоять из двух или более биореакторов 2 и 2b или 3 и 3b (рис. 5), расположенных
один над другим.
Из главного варочного котла 2 или 2b пульпа проходит через верхнюю соединительную трубу 32-38 в
соседний варочный котёл 3 или в его верхнюю часть 3b. В этом неподвижном биореакторе пропиточная
жидкость, которая была переработана в биореакторе 2 и частично удалена, заменяется концентрированным
жидкостным газом, жидкостью, предназначенной для дальнейшей пропитки или обогащенной; дальнейший
процесс пропитки осуществляется путем диффузии в неподвижном состоянии. Сильный газообразный
раствор подается из восстановительного устройства 50 через трубопровод 1DS в ситовую камеру 40 и через
ее ситовую пластину 39 в верхнюю часть 38 биореактора 3 (или 3b и 5 на рисунке 5) под действием силы
тяжести. Смешанная жидкость в реакторе 3 (или также в реакторе 5, согласно рисунку 5) может также
концентрироваться отходящими газами реактора или сжатым газом SO2, подаваемым в противоположном
направлении через перфорированную распределительную трубу 63 и проходящим через трубопровод 145.
Соседние файлы в папке патенты