Brevet FR2549110A1 — publié le 19850118

L'invention concerne un procédé et un appareil pour le prétraitement de matière lignocellulosique dans le lessivage continu de matières lignocellulosiques pour l'obtention de pâte cellulosique L'invention convient à l'application avec tous les procédés de lessivages Des exemples sont le procédé au sulfate, le procédé au sulfite et divers procédés semi-chimiques Le procédé peut aussi s'appliquer de façon appropriée à toutes sortes de matières lignocellulosiques, bien qu'il convienne particulièrement lorsque la matière à traiter est sous forme de copeaux de bois. Afin d'obtenir un bon produit final, c'est-à-dire une bonne pâte cellulosique, lorsqu'on lesssive de la matière lignocellulosique, il est nécessaire de bien étuver les copeaux avant d'y ajouter des agents chimiques de cuisson Dans le lessivage continu de copeaux de bois, la pratique normale est de faire passer les copeaux à travers un récipient d'étuvage dans lequel on introduit de la vapeur d'eau, celle-ci comprenant principalement de la vapeur de recyclage, c'est-à-dire de la vapeur qui a été produite à l'un ou l'autre stade du processus de fabrication de pâte et récupérée Cette vapeur est souvent corsée par de la vapeur fraÂche à basse pression, particulièrement pendant l'hiver. En hiver, quand les copeaux introduits dans le récipient d'étuvage sont souvent gelés, il est difficile d'obtenir une pénétration complète de la vapeur dans toutes les parties des copeaux L'étuvage peut aussi être sans succès à divers degrés pendant d'autres parties de l'année Cela peut aboutir à de sérieuses difficultés lorsqu'on lessive le 25 bois pour obtenir la pâte cellulosique Un étuvage incomplet des copeaux signifie qu'il y reste de l'air Il se peut que l'air reste en quantité telle que les copeaux flottent dans la lessive On a trouvé que la colonne de copeaux peut complètement cesser de se mouvoir vers le bas à travers le lessiveur continu. Ces dernières années, il est donc devenu de plus en plus usuel de préchauffer les copeaux, de manière à faciliter et à améliorer le processus d'étuvage Un procédé de préchauffage des copeaux consiste à les amener à un récipient cylindrique et à appliquer de la chaleur à la périphérie de celui-ci à l'aide d'un agent de chauffage, normalement de la va35 peur d'eau de l'une ou de l'autre sorte On a trouvé difficile de chauffer la totalité de l'écoulement de copeaux En particulier, les copeaux situés au centre du récipient ne sont pas toujours chauffés de façon satisfaisante Si l'on augmente le débit de vapeur afin de chauffer aussi, dans une mesure suffisante, les copeaux situés au centre du récipient, la vapeur 40 pénètre souvent à travers la colonne de copeaux Il se produit alors des inconvénients dans les appareils situés en amont du stade de préchauffage, par exemple les vis à copeaux ou les transporteurs à courroie Un autre inconvénient des procédes de préchauffage du genre décrit ci-dessus réside dans le fait que le condensat formé accompagne les copeaux et dilue la lessive En outre, de la térébenthine se trouve perdue avec ce condensat. On a trouvé que les procédés antérieurs de préchauffauge de matière lignocellulosique n'étaient pas satisfaisants, en ce sens qu'ils n'arrivent pas à prétraiter la matière lignocellulosique (copeaux) de façon telle que l'étuvage qui suit aboutisse à une matière qui soit exempte 10 d'air lorsqu'elle entre en contact avec la lessive. Les problèmes ci-dessus sont résolus grâce à l'invention qui a pour objet un procéde de prétraitement de matière lignocellulosique dans le lessivage continu de matières lignocellulosiques pour l'obtention de pâte cellulosique, dans lequel on met la matière en contact avec un agent de chauffage avant de l'étuver, procédé remarquable par le fait que l'on amène l'agent de chauffage à plusieurs occasions pendant l'avancement pratiquement horizontal de la matière lignocellulosique et que l'on distribue l'agent de chauffage de façon que la température de la matière s'élève dans le sens d'avancement, et que l'on sépare de la matière lignocel20 lulosique le liquide condensé. Un exemple d'un tel agent de chauffage est la vapeur d'eau, qui est pour l'instant préférée dans le contexte de la présente invention. Selon l'invention, on fait de préférence avancer la matière lignocellulosique le long d'au moins deux plans successifs et descendants. 25 De préférence, on amène seulement l'agent de chauffage au premier plan horizontal dans le sens d'avancement de la matière. L'amenee de vapeur d'eau cause une condensation et on sépare ce condensat de la matière lignocellulosique avant de l'amener au stade de traitement suivant On laisse le condensat s'écouler de la matière li30 gnocellulosique et on le recueille, de préférence à l'extrémité du premier plan horizontal et/ou au début du deuxième plan horizontal Afin d'aider le condensat à s'écouler de la matière, on peut faire passer la matière à travers une ou plusieurs zones dans lesquelles règnent des dépressions. L'invention a aussi pour objet un appareil pour le pré35 chauffage de matière lignocellulosique dans le lessivage continu de matières lignocellulosiques pour l'obtention de pâte cellulosique, cet appareil comprenant un récipient présentant une extrémité de sortie de matière lignocellulosique qui est reliée, indirectement ou directement, à un récipient d'étuvage, appareil remarquable par le fait que le récipient est 40 pourvu, au moins à son extrémité d'entrée de matières lignocellulosiques 3 25 49110 et principalement à son fond pratiquement horizontal, de plusieurs tuyaux d'amenée d'agent de chauffage, et que ce récipient comporte au moins un moyen permettant de séparer le condensat de la matière lignocellulosique. Le récipient se termine par un conduit vertical qui rejoint un conduit horizontal situé en dessous De même, ce récipient peut comprendre d'autres étages comprenant un conduit vertical et un conduit horizontal situé dans un plan inférieur. En outre, ce récipient peut avoir n'importe quelle forme de section, bien qu'une section rectangulaire soit préférable. L'appareil selon l'invention peut être relié et/ou combiné à un récipient de stockage de copeaux, dit "silo à copeaux", à l'extrémité d'entrée de l'appareil L'extrémité de sortie de l'appareil est avantageusement reliée à un système d'entrée classique pour l'amenée de copeaux à un lessiveur continu. Les moyens de séparation du condensat et de la matière lignocellulosique peuvent avantageusement comprendre un caisson aspirant avec tuyaux associés. L'invention permet d'effectuer l'étuvage de la façon voulue, c'est-à-dire de façon telle que les copeaux soient complètement exempts 20 d'air lorsqu'on les imprègne de lessive Cela évite que les copeaux ne risquent de flotter dans la lessive en provoquant des difficultés dans le fonctionnement du lessiveur continu Par suite, il devient possible de fabriquer une pâte ayant une teneur en lignine assez uniforme et une forte concentration. L'invention permet aussi d'utiliser le condensat séparé contenant de la térébenthine. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description suivante faite en relation avec le dessin ci-joint, dans lequel la figure unique représente schématiquement un appareil selon l'in30 vention et illustre aussi un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Du bois, sous forme de copeaux, est amené à un silo à copeaux 1 Le silo peut avoir n'importe quelle forme de section désirée, bien qu'il soit de préférence à section rectangulaire, similaire à celle 35 qui est représentée Les copeaux tombent dans le silo 1 et y forment une colonne de copeaux (dont le sommet est indiqué par des pointillés) Les copeaux avancent le long d'un conduit horizontal 3 vers un conduit vertical 4, sous l'action d'un transporteur 2 De la vapeur d'eau est amenée en bas du silo 1 et du conduit 3, de manière à pénétrer et à chauffer les co40 peaux de bois qui s'y trouvent La vapeur est amenée par un tuyau 5 duquel 4 2549110 partent des tuyaux de branchement 6,7 et 8 La vapeur est introduite latéralement dans le bas du silo 1 et du conduit 3, en plusieurs endroits (non indiqués sur le dessin) En étalant ainsi l'amenée de vapeur, on élève la température des copeaux dans le sens o ils avancent Les copeaux tombent 5 à travers le conduit 4 dans un deuxième conduit horizontal rectangulaire 9 Ce conduit est aussi pourvu d'un transporteur, désigné par 10, qui fait avancer les copeaux le long du conduit jusqu'à un couloir descendant 16. Ce couloir est relié à un système classique d'entrée de copeaux 11 comprenant, par exemple, une trémie à copeaux et une roue à copeaux reliées au 10 récipient d'étuvage (et non représentées). A l'extrémité inférieure du conduit 3, les copeaux sont amenés à passer sur un caisson aspirant 12 qui recueille le condensat s'écoulant des copeaux et le fait passer par un tuyau 13 Un autre caisson aspirant 14 est disposé au début de la partie inférieure du conduit 9 La 15 majeure partie du condensat restant dans le courant de copeaux s'écoule vers le bas et dans le caisson 14 et est évacuée par le tuyau 15, relié au tuyau 13. La vapeur amenée par le tuyau 5 peut être de la vapeur retirée d'un stade quelconque du processus de fabrication de pâte, ou de la 20 vapeur fraîche Les emplacements o la vapeur est amenée aux copeaux sont distribués le long du fond du silo 1 et du conduit 3, de manière à assurer que les copeaux qui avancent soient chauffés très uniformément Bien que, dans le mode de mise en oeuvre représenté, de la vapeur soit seulement amenée par le bas du silo 1 et du conduit 3, on comprendra que de la va25 peur peut aussi être amenée par les côtés du silo et du conduit De la vapeur peut aussi être amenée à l'extrémité d'entrée du conduit 9 Cependant, il faut que l'amenée de vapeur soit terminée avant que l'écoulement de copeaux ne passe sur le dernier caisson aspirant. Les transporteurs 2 et 10 représentés dans le dessin peu30 vent être remplacés par d'autres appareils d'amenée de copeaux, par exemple plusieurs vis parallèles On comprendra aussi que les dispositifs d'écoulement de condensat, tels que les caissons aspirants indiqués à titre d'exemple sur le dessin, peuvent être en nombre supérieur à deux. 2549110 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de prétraitement de matière lignocellulosique dans le lessivage continu de matières lignocellulosiques pour l'obtention de pâte cellulosique, dans lequel on met la matière en contact avec un agent de chauffage avant de l'étuver, procédé caractérisé par le fait que l'on amène l'agent de chauffage à plusieurs occasions pendant l'avancement pratiquement horizontal de la matière lignocellulosique et que l'on distribue l'agent de chauffage de façon que la température de la matière s'élève dans le sens d'avancement, et que l'on sépare de la matière lignocellulosique le liquide condensé. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fait avancer la matière le long d'au moins deux plans successifs et descendants. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que, de la matière lignocellulosique, on sépare le 15 liquide condensé, par gravité et facultativement au moyen d'une aspiration. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que l'on amène l'agent de chauffage seulement au premier plan horizontal dans le sens d'avancement de la matière lignocellulosique. 5 Appareil pour le prétraitement de matière lignocellulosique dans le lessivage continu de matières lignocellulosiques pour l'obtention de pâte cellulosique, comprenant un récipient ( 1,3,9) conçu, à son extrémité de sortie de matière lignocellulosique ( 16), pour être relié directement ou indirectement à un récipient d'étuvage, appareil caractérisé par 25 le fait que le récipient ( 1,3,9) est pourvu, au moins à son extrémité d'entrée de matière lignocellulosique ( 1,3) et principalement à son fond pratiquement horizontal, de plusieurs tuyaux d'amenée d'agent de chauffage ( 5,6,7,8) et qu'il présente au moins un moyen ( 12) permettant de séparer le liquide condensé de la matière lignocellulosique. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le récipient ( 1,3) se termine par un conduit vertical ( 4) qui rejoint un autre conduit, pratiquement horizontal ( 9), situé à un plus bas niveau que l'extrémité d'entrée. 7. Appareil selon l'une ou l'autre des revendications 5 ou 6, 35 caractérisé par le fait que les moyens permettant de séparer le liquide condensé de la matière lignocellulosique comprennent un caisson aspirant ( 12,14) avec tuyaux associés ( 13,15).