Brevet FR2477192A1 — publié le 19810904

La présente invention se rapporte à un procédé relatif au traitement discontinu de matière fibreuse, dans lequel la matière fibreuse après un premier traitement est transférée par l'intermédiaire d'une vanne distributrice rotative à un autre traitement. Dans le traitement de matière fibreuse, on utilise de façon connue des vannes distributrices rotatives pour le transfert de la matière entre différents stades de traitement, de sorte que les differents liquides de traitement du procéda peuvent être maintenus séparés l'un de l'autre à un degré lez4. Le transfert entre les différents circuits de circulation dugiquide est effectué par la vanne distributrice rotative qui comprend un rotor comportant un ou plusieurs alvéoles, ce rotor étant amené à différentes positions dans lesquelles la communication est établie entre des conduites de circulation raccordées aux différentes cuves de traitement.Ainsi, il est connu, par exemple, dans le cas de la digestion d'une matière fibreuse et de son lavage subséquent, de transférer la matière fibreuse venant de plusieurs digesteurs à fonctionnement discontinu à un stade suivant de lavage à fonctionnement continu, par l'intermédiaire dune manne distributrice rotative. Dans la vanne distributrice rotative, le liquide de traitement, tel que la liqueur de digestion, est ainsi séparé de la matière fibreuse et renvoyé aux digesteurs ou extrait pour séparation des agents chimiques de digestion dans des stades séparés de traitement subséquent, La matière fibreuse dans la vanne distributrice rotative est envoyée à la cuve de lavage suivante, par l'intermédiaire d'une conduite de circulation séparée. L'objet de la présente invention est d1arnlio- rer ce procédé, afin d'utiliser continuellement la capacité calorifique contenue dans le liquide de traitement, par exemple la liqueur de digestion. Un autrHobjet est de rdduire la dilution dans le circuit de circulation du liquide de lavage et encore un autre objet est de réduire les pertes en matière seche et la charge en demande biologique d'oxygène (DBo). Cela est obtenu par le procédé suivant l'invention possédant les caractéristiques énoncées dans les revendications annexées. L'invention est décrite ci-après plus en détail, avec référence aux dessins annexés qui représentent des formes de réalisation constituées par différents équipements auxquels le procédé de l'invention est appliqué. La figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble d'une enceinte de igestion dans laquelle les cuves de digesteurs sont reliées aux stades ultérieurs de traitement par l'intermédiaire d'une vanne distributrice rotative, le schéma illustrant une installation pour faible charge. La figure 2 représentée une installation semblable à celle de la figure 1, mais modifiée pour forte charge. La figure 3 représente schématiquement une autre installation, avec un autre type de vanne distributrice rotative.Les figures 4a-4c représentent schématiquement la vanne distributrice rotative de l'installation de la figure 3, dans trois positions différentes. L'installation, représentée schématiquement sur la figure 1, comprend deux cuves de traitement, par exemple des digesteurs 10-12, reliées par une conduite 14 à une vanne distributrice rotativefde construction connue, par exemple du type décrit dans la demande de brevet suédois nO 7609782-3. Dans la forme de réalisation suivant la figure 1, la vanne distributrice rotative 16 comporte deux positions dans lesquelles un alvéole, prévu dans la vanne distributrice rotative, met en communication deux conduites raccordées en des points diamètralement opposés. Du c8té opposé à la conduite 14 est raccordée une conduite 18 qui relie la vanne distributrice rotative à un accumulateur 20.La matière fibreuse et la liqueur de traitement venant des digesteurs 10,12, qui sont introduites dans la vanne distributrice rotative 16 par la conduite 14, sont séparées l'une de l'autre dans ladite vanne qui est munie de moyens de tamisage appropriés, de sorte que liqueur de traitement, par la conduite 18, est envoyée dans l'accumulateur 20 tandis que la matière fibreuse reste dans l'alvéole de la vanne rotative.Une partie de la liqueur de traitement peut être recyclée vers les digesteurs par l'intermédiaire d'une pompe non repérée et d'une conduite 22n Dans la deuxième position de la vanne distributrice rotative 16, la matière fibreuse contenue dans l'alvéole de la vanne rotative est envoyée par l'intermédiaire d'une conduite 24 dans un ballon de purge ou de détente 26, ladite matière étant déplacée hors de 1' alvéole au moyen d'un liquide qui est recyclé au moyen de conduites 30, 28 comme liquide extrait d'un poste de lavage 32 équipé de filtre et situé à l'arrière du ballon de détente. Le ballon de détente 26 et le poste de lavage 32 sont reliés à une conduite 34 qui envoie la matière fibreuse au poste de lavage. Une partie du liquide d'échappement recyclé peut être envoyée dans le ballon de détente 26.La matière fibreuse ou pulpe est évacuée du poste de lavage 32 vers des stades ultérieurs de traitement ou vers l'utilisation, par l'intermédiaire d'une conduite 36. Un cyclone 40 pour l'élimination des ga des digesteurs 10-12 est relié au sommet des digesteurs 10, 12, par une conduite 38. La phase liquide venant du cyclone 40 est dirigée par une conduite 42 vers la partie supérieure du ballon de détente, tandis que la phase gazeuse est envoyée à un condenseur 44 d'où part une conduite 46 aboutissant à une cuve de décantation 48. Les gaz dégagés dans cette cuve de décantation sont conduits vers une combustion par exemple, par une conduite 50, tandis que la térébenthine récupérée est extraite par une conduite 52 et que la phase liquide résiduelle est envoyée par l'intermédiaire d'une conduite 54 à une séparation subséquente par élimination, comme décrit plus loin en détail.La partie supérieure du ballon de détente 26peut être raccordée par une conduite 56 à la conduite d'évacuation 50 pour les gaz qui doivent être éliminés de l'installation. A partir de l'accumulateur sous pression 20 disposé suivant l'invention, le liquide de traitement, par exemple la liqueur de digestion obtenue dans le premier traitement discontinu, est envoyé par une conduite 58 à un ballon de vaporisation 60. Les phases séparées dans le ballon ou réceptacle 60 sont envoyées à un poste d'évaporation 62 par des conduites 64, 66 et le concentrat obtenu dans le poste d'évaporation 62 est envoyé à un dispositif d'évacuation 64 auquel est également reliée la conduite 54 venant de la cuve de décantation pour le transfert du liquide obtenu dans cette dernière cuve. Les gaz dégages dans le dispositif d'évacuation 64 sont dirigés par une conduite 66 vers la conduite d'évacuation de gaz 50, tandis que la phase liquide est recyclée par une conduite 68 vers le poste de lavage 32. Dans le procédé représenté sur la figure 1 et décrit avec référence à cette dernière, on obtient après le traitement discontinu dans les cuves 10, 12 un traitement continu à la fois de la matière fibreuse et du liquide de traitement extrait, dans la suite de l'installation au-delà de la vanne distributrice rotative 16. L' accumulateur sous pression 20 sert ici de stockage pour le liquide de traitement extrait, la plus grande partie de la capacité calorifique de ce liquide pouvant être utilisée par exemple par dégagement de vapeur libre par détente, tandis qu'en même temps un traitement subséquent avec vaporisation instantanée, évaporation et séparation permet la récupération effective des composants chimiques dans le liquide de traitement. L'installation représentée schématiquement sur ltigure 2, sur laquelle les mêmes repères sont utilisés pour les éléments existants sur la figure 1, diffère de l'installation de la figure 1 en ce que la matière fibreuse venant de la vanne distributrice rotative 16 est envoyée par la conduite 24 à un bac de lavage et de détente combiné 70, d'où la matière fibreuse est dirigée par l'intermédiaire d'une conduite 72 vers un poste 74 de lavage final. En outre, la conduite de sortie 18 de la vanne distributrice rotative 16 n'est pas raccordée directement à l'accumulateur 20 mais à la conduite de retour 22 pour la liqueur de digestion, une conduite 18a partant de ladite conduite vers l'accumulateur 20.Une dérivation 28a de la conduite 28 est également reliée à la conduite 18a, la conduite 28 étant celle qui envoie le liquide de lavage à la vanne distributrice rotative pour déplacer la matière fibreuse de cette er- nière. L'équipement représenté à la partie supérieure de la figure 1, pour séparer l'une de l'autre les phases gazeuse et liquide, et l'équipement de concentration par évaporation et expulsion sont identiques dans le cas de la figure 2, et ils ont donc été omis sur cette dernière figure, comme indiqué par les pointillés représentés sur les figures 1 et 2. Dans l'installation représentée sur la figure 3, il existe seulement un digesteur 100 qui est relié par une conduite 102 à une vanne distributrice rotative 104. Une conduite 106 peut venir par exemplid'autres digesteurs à fonctionnement discontinu existant dans le système. Une conduite 168 peut partir du sommet du diges teuríet aboutir à un dispositif de décantation du type représenté en 40 et repères suivants sur la figure 1. La vanne distributrice rotative 104 repré sentée est du type dans lequel l'alvéole de la vanne prend trois positions. Dans la position représentée en trait plein, la conduite 102 communique avec une conduite de sortie 110 pour la liqueur de digestion. Dans la position suivante de la vanne distributrice 104 tournant dans le sens des aiguilles dtune montre,une conduite 112, qui distribue le liquide de lavage venant d'un poste de lavage subséquent décrit plus loin, est reliée à une conduite 114 qui est raccordée à un accumulateur sous pression 116 ainsi que la conduite 110.Le liquide de lavage fourni par la conduite 112 expulse la liqueur de digestion résiduelle de l'alvéole de la vanne distributrice rotative et lave en mdme temps la matière fibreuse dans l'alvéole à contre-courantde la direction dans laquelle le liquide de digestion a été extrait. Comme indiqué schématiquement sur la figure, les extractions de liquide de la vanne distributrice rotative 104 sont effectuées au moyen de tamis appropriés, disposés aux sorties de liquide. Dans la troisième position de l'alvéole de la vanne distributrice, une conduite 118, qui recycle le liquide venant de l'accumulateur sous pression 116, est reliée à une conduite 120 pour le transfert de la matière fibreuse à un bac de détente 122.Du bac de détente 122, les gaz sont évacués par une conduite 124 vers une combustion par exemple, tandis que la matière fibreuse est envoyée par une conduite 126 à un poste de lavage final 128. Du poste de lavage final, la pulpe est évacuée par une conduite 130, l'eau de lavage étant amenée au poste de lavage 128 par une conduite 132. De l'accumulateur sous pression 116, la liqueur est introduite dans un ballon de vaporisation 134 par l'intermédiaire d'une conduite 136 et les gaz dégagés dans le ballon de vaporisation sont envoyés par une conduite 138 à un poste d'évaporation préliminaire 140, auquel la purge du fond du ballon de vaporisation 134 est également envoyée par une conduite 142. De la vapeur est amenée par une conduite 144 au poste d'évaporation préliminaire 140. Du poste d'évaporation préliminaire 140, la liqueur est évacuée par une conduite 146 vers un réservoir de liqueur 148 dans lequel on effectue la séparation, par exemple de savon qui est éliminé par une conduite 150, le repère 152 désignant l'évacuation de liqueur finale.L'équipement d'évaporation préliminaire 140 est relié à un dispositif d'expulsion 154 d'où part une conduite 156 pour les gaz non condensables qui sont dirigés vers la combustion par exemple, une conduite 158 étant prévue pour la vidange du condensat purifié qui peut être utilisé comme eau de lavage par l'intermédial- re de la conduite 158 reliée à la conduite 132. Dans l'installation représentée sur la figure 3, premièrement la chaleur des digesteurs est ainsi ré cupérée par la liqueur de digestion envoyée à l'accumulateur sous pression, de la vapeur étant libérée continuellement par détente, cette vapeur de détente pouvant être utilisée par exemple pour la concentration préliminaire par évaporation de la même liqueur de digestion. La vapeur venant du dernier stade de la concentration préliminaire par évaporation peut être utilisée pour expulsion du condensat secondaire produit par l'évapora- tion et pour chasser les gaz de la lessive-mère de térébenthine formée. L'expulsion du condensat peut être effectuée sous pression atmosphérique,par exemple, et le condensat expulsé peut, comme indiqué plus haut, être utilisé dans le poste de lavage comme eau de lavage. Les gaz qui sont libérés lors de l'expulsion et les gaz non condensables provenant du dégazage du digesteur et du bac de détente sont dirigés vers une combustion commune. Le condensat venant du condenseur de l'appareil d'expul sion peut également être concentré dans une colonne de concentration séparée pour la récupération de sous-produits, et dans ce cas la térébenthine peut être décantée également à partir du condensat en tête de ladite-colonne de concentration afin de produire du méthanol en phase liquide. Le méthanol liquide obtenu dans la colonne de concentration peut également être brûlé en même temps que les gaz non condensables qui sont produits dans différentes parties du système. Un moyen différent ou complémentaire d'utilisation de l'énergie thermique consiste à employer la liqueur de digestion, venant de l'accumulateur sous pression, dans un autre digesteur pour son remplissage en liquide. La vanne distributrice rotative 104 schématisée sur la figure 3 est représentée de façon plus détaillée sur les figures 4a-4c. Sur la figure 4a, le corps de la vanne 104 est représenté en position de remplissage de l'alvéole 160 de la vanne, la matière arrivant par la conduite 10Q et restant dans l'alvéole 160 tandis que la liqueur de digestion s'échappe, à travers le tamis 162, dans la conduite 110. L'alvéole 160 est muni d'une plaque intérieure de tamisage 164, disposée à une certaine distance des parois de l'alvéole 160 de façon à former entre la plaque 164 et la paroi de l'alvéole 160 des canaux 166 pour un drainage plus rapide du liquide de la matière fibreuse dans l'alvéole 160. Dans la position suivante qui est représentée sur la figure 4b, le liquide de lavage est amené par la conduite 112 et ce liquide déplace la liqueur de digestion résiduelle dans l'alvéole 160, à travers un tamis 168 et dans la conduite 114. Dans la position suivante qui est représentée sur la figure 4c, la conduite 118 est reliée à la conduite 120, de sorte que la matière fibreuse et le liquide de lavage contenus dans la vanne 160 sont déplacés au moyen de liqueur provenant de l'accumulateur sous pression 116 et amenée par la conduite 118. Il est entendu que les formes de réalisation représentées et décrites sont seulement des exemples de mise en oeuvre de l'invention et que des modifications de détail peuvent y être apportées dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le traitement discontinu de matière fibreuse dans lequel la matière fibreuse après un premier traitement est transférée à un traitement subséquent, caractérisé en ce qu'une partie substantielle du constituant liquide de la matière venant du premier stade de traitement, dans un ou plusieurs stades intermédiaires précédant le traitement subséquent, est séparée et envoyée à un accumulateur sous pression d'où l'énergie calorifique contenue dans le constituant liquide est récupérée. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé er/ce que le constituant liquide est envoyé au stade intermédiaire à partir d'une pluralité de traitement discontinus. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le constituant liquide est séparé de la matière fibreuse dans une Tanne distributrice rotative, à travers une surface de tamisage, et dirigé vers l'accumulateur sous pression dans une position de la vanne distributrice rotative, et en ce que la matière fibreuse dans une autre position de la vanne distributrice rotative est envoyée au traitement subséquent, au moyen par exemple du liquide extrait recyclé à partir de l'accumulateur sous pression. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un liquide est utilisé pour déplacer la matière fibreuse de la vanne distributrice rotative, ce liquide refroidissant la matière fibreuse située dans la vanne et par sa présence au moment de la vidange empêchant l'expansion dans le traitement subséquent, par exemple pendant l'admission au bac de détente dans une phase de lavage subséquente. 5. Procédé suivant la revendication 1 Ou 2, caracté risd en ce que le liquide de traitement prélevé sur 1' accumulateur sous pression libère continuelùnent de la vapeur du fait de la détente. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la vapeur de détente libérée du liquide de trai- tement est utilisée pour l'évaporation préliminaire, de préférence du mdme liquide. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la vapeur venant du dernier stade de l'évapo- ration préliminaire est utilisée pour l'expulsion du condensat secondaire formé pendant l'évaporation et de la lessive mère de térébenthine formée pendant la chasse des gaz. 8. Procédé suivant la revendication-7, caractérisé en ce que l'expulsion du condensat est effectuée sous pression atmosphérique. 9. Procédé suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le condensat expulsé est utilisé comme liquide de lavage dans un stade de lavage subséquent. 10. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une partie du liquide de traitement épais et chaud (liquide à haute teneur en matière sèche) venant de l'accumulateur sous pression est utilisée pour le remplissage des cuves de traitement en liquide. 11. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'une partie du liquide de dilution venant du poste de lavage est utilisée comme liquide de déplacement et en ce que la partie restante est dirigée vers l'accumulateur sous pression. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le liquide de traitement venant de l'accumulateur sous pression est évaporé seulement à la concentration qui est nécessaire pour effectuer l'électro-dialyse ou la pyrolyse du liquide considéré 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le liquide alcalin obtenu à l'électrodialyse est utilisé pour neutraliser le condensat qui est formé dans l'évaporation du liquide de traitement et en ce que le constituant d'acétate neutralisé est récupéré par hyperfiltration pour un traitement ultérieur. 14. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le traitement comprend la digestion de la matière fibreuse et en ce que les traitements subséquents comprennent le lavage de la même matière. 15. Procédé suivant la revendication 1, pour la récupération continue de la chaleur secondaire, provenant de la digestion discontinue de matière fibreuse et pour la réduction de la dilution dans un stadede lavage subséquent et la réduction des pertes en substance sèche et de la charge en DBO, par évacuation de la liqueur de digestion au stade final de la digestion au moyen d'une vanne distributrice rotative, insérée dans un conduit de purge, caractérisé en ce que le constituant de liqueur de digestion est~prélevé à travers une plaque de tamisage disposée dans la vanne distributrice rotative et est envoyé dans l'accumulateur sous pression, le restant de la liqueur de digestion étant prélevé dans une autre position de la vanne distributrice rotative, à l'aide d'aux tre liquide prélevé introduit à l'extrémité opposée de la vanne distributrice rotative, à travers une plaque de tamisage disposée dans la dite vanne, et étant dirigé vers l'accumulateur sous pression, dans une troisième position de la vanne distributrice rotative la matière fibreuse contenue dans la vanne et le constituant liquide étant déplacés dans un bac de détente dans le poste de lavage à l'aide de liquide venant par exemple d'un stade de traitement subséquent (après le poste de lavage), tandis quten même temps une partie du liquide de sortie du lavage est recyclée au digesteur afin de diluer la matière fibreuse et d'assurer la vidange du digesteur. 16. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 15, dans lequel la matière fibreuse et le liquide sont transférés entre différents stades de traitement par l'intermédiaire d'un appareil de déplacement inséré dans les circuits de circulation de liquide, ledit appareil comportant un équipement de tamis travaillant en deux ou plusieurs stades et dans les diverses positions établissant la communication avec les circuits de circulation de liquide, caractérisé en ce que l'appareil de déplacement (160) comporte des surfaces intérieures de tamisage (164) qui sont définies par des canaux longitudinaux de liquide (166) permettant au liquide d'être extrait, sensiblement sur toute la longueur du tamis, de la matière fibreuse présente. 17. Dispositif suivant la revendication 16, caractérisé en ce que 1' appareil de déplacement comporte une ou plusieurs plaques de tamisage cylindriques (t164) qui sont constituées par une plaque de tamis cylindrique à trous ou à fentes disposées sur toute la longueur de l'ap- pare il de déplacement et à une certaine distance de la paroi de l'appareil de déplacement (160), de manière à former des canaux pour le liquide entre la plaque de tamisage (164) et ladite paroi.