Brevet FR2571757A1 — publié le 19860418

L'invention a pour objet un procédé pour le remplissage d'un digesteur à charges discontinues ainsi qu' un digesteur servant à la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention peut être utilisée dans un processus de cuisson discontinue de la pulpe. La cuisson discontinue de la pulpe est le mode le plus ancien utilisé pour le défibrage chimique des copeaux ou d'autres matière. Parmi les modes classiques de remplissage en copeaux d'un digesteur de pulpe à charges discontinues, le plus courant consiste à laisser les copeaux tomber-à travers le trou d'un couvercle de digesteur quand-celui-ci est vide jusqu'à ce qu'il soit rempli. Afin que plus de copeaux puissent être mis dans le digesteur, il est possible de se servir, par exemple, d'un moyen de tassage par la vapeur ou d'un moyen équivalent. Avec cette manière de faire, il est nécessaire de disposer de grands moyens de transport et de distribution des copeaux. En variante, il est possible d'utiliser des moyens de transfert pneumatiques.- Dans tous les cas, les digesteurs nécessitent des couvercles coûteux et, à la partie supérieure ou au sommet du digesteur, des structures porteuses et des planchers d'exploitation supportant l'équipement de distribution. En vue des conditions climatiques d'hiver, un batiment doit habituellement être construit pour contenir la partie supérieure du digesteur. Lorsqu'il est rempli en copeaux, on ajoute dans le digesteur de la liqueur de cuisson et on chauffe le contenu à la température de cuisson. Après l'opération de cuisson, on vide le digesteur à travers une vanne dite de soufflage située à sa partie inférieure. La puissance nécessaire à l'enlèvement de la pulpe est obtenue soit que la pulpe est retirée chaude et mise sous pression, ou le digesteur est mis sous pression, par exemple au moyen d'air comprimé ou de vapeur, avant le soufflage, soit que le con tenu du digesteur est pompé hors de ce dernier dans un réservoir de soufflage. -En liaison avec le pompage, il est possible de prévoir aussi une dilution additionnelle. Dans le document SE 64.488, il est suggéré un procédé pour remplir un digesteur à charges discontinues selon lequel un courant de liquide est introduit dans le digesteur et les copeaux sont combinés avec le liquide à l'intérieur de ce dernier. Le liquide est retiré du digesteur à travers des tamis pendant qu'il circule à l'intérieur de sorte que les copeaux sont fortement tassés dans le digesteur. Après cette opération de tassage, la liqueur de cuisson utilisée selon le procédé de cuisson est introduite dans le digesteur. Dans le document FI 21.905, il est suggéré un procédé selon lequel des copeaux et de la liqueur noire sont introduits dans le digesteur à travers son extrémité supérieure à l'aide d'un moyen de remplissage en copeaux et selon lequel la liqueur noire agit comme le moyen de pression. Les copeaux et la liqueur noire sont fournis en courants séparés à l'extrémité supérieure et sont mélangés pendant le tassement des copeaux. Avec ce procédé, des moyens importants, mécaniques ou pneumatiques, de transport et de distribution des copeaux sont nécessités pour le transfert des copeaux juqu'au plan supérieur de l'installation de cuisson et pour leur introduction dans le digesteur. Par exemple, on connaît par le document SE 137.753 un procédé continu de cuisson de la pulpe selon lequel la liqueur de cuisson est retirée pendant la cuisson à travers des tamis placés dans la partie supérieure du digesteur ; la matière à défibrer est combinée avec le courant sous pression du liquide retiré et le courant liquide est renvoyé dans le digesteur au sommet de celui-ci. Toutefois, les contraintes et les difficultés d'un procédé continu de cuisson sont, en principe, différentes dans une telle mesure que les dispositifs ou principes employés ne peuvent pas etre considérés comme applicables à la cuisson discontinue. tn dépit du fait que des procédés de cuisson de la pulpe on été développés dans les années récentes, en particulier en ce qui concerne la récupération de la chaleur, le mode de construction et la manière de remplir le digesteur lui-même sont restés presque inchangés. Le but de la présente invention est d'apporter un nouveau procédé de cuisson discontinue de la pulpe selon lequel le remplissage du digesteur a été agencé d'une manière plus simple que selon les procédés classiques. Conformément à l'invention, la matière à défibrer dans un procédé discontinu est mélangée avec un liquide en dehors du digesteur et le mélange obtenu de cette façon est introduit dans le digesteur en un courant unique. Le liquide du mélange est constitué en particulier par la liqueur qui est utilisée dans le premier stade de la cuisson. Le mélange composé de la matière à défibrer et du liquide est introduit à l'intérieur du digesteur de préférence de telle sorte que la partie principale de l'alimentation se fasse en dessous du niveau du liquide établi dans le digesteur. Un digesteur à marche dite discontinue et conforme à l'invention est un digesteur qui est pourvu d'une ouverture de remplissage à travers laquelle la matière à défibrer, mélangée à du liquide, est introduite à l'intérieur. L'ouverture est située en particulier en-dessous du niveau du liquide établi dans le digesteur, -et de manière la plus avantageuse, l'ouverture de remplissage et l'ouverture d'enlèvement de la pulpe digérée constituent une seule ouverture. Les copeaux et le liquide sont de préférence introduits dans le digesteur par son extrémité inférieure. Pendant le remplissage, les copeaux ont habituellement un poids inférieur à celui du liquide de sorte que lorsque le digesteur commence à se remplir les copeaux sont empaquetés comme une colonne d'abord à la partie supérieure du digesteur et de là, vers le bas, à mesure que plus de copeaux arrivent à l'intérieur. Quand les copeaux sont plus lourds que le liquide, le courant peut être contrôlé pour que les copeaux soient entraînés avec ce courant jusqu'à la partie supérieure du digesteur. Pendant le remplissage, l'évacuation de l'air à partir du sommet du digesteur est naturelle à mesure que le remplissage se fait à partir du fond.Dans certains procédés, le liquide utilisé pour le remplissage produit facilement de la mousse de sorte que le remplissage par le fond est une bonne manière d'éviter la formation de la mousse. La demande d'énergie pour le remplissage à partir du fond vers le bas est également inférieure à celle que nécessite le remplissage dans le sens opposé. Dans certains procédés spéciaux, comme par exemple dans la cuisson après hydrolyse, lorsque le liquide est constitué principalement par de l'eau, ou dans les cuissons dans lesquelles les copeaux sont plus lourds que le liquide, on peut aussi très bien utiliser le remplissage par le sommet. L'extrémité supérieure du digesteur est habituellement équipée aussi d'un tamis à travers lequel le liquide peut être évacué pendant le remplissage. L'extraction de la pulpe hors du digesteur est plus simple et plus sûre quand elle s'accomplit à travers le fond du digesteur comme cela se fait déjà à présent On donnera maintenant une description de plusieurs exemples de réalisation de l'invention ; on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre un digesteur utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, - la figure 2 montre une variante de détail du digesteur, - les figures 3 et 4 illustrent certaines procédés de cuis son avec lesquels l'invention peut être utilisée. A l'extrémité supérieure du corps 8 du digesteur représenté sur la figure 1, il existe un tamis 9 permettant l'enlèvement de tout liquide de remplissage excédentaire et son aspiration dans un circuit de circulation 10 pendant la cuisson. Le liquide de remplissage en excès est retiré de préférence à travers la même ouverture que celle du circuit de circulation pendant la cuisson. Les gaz sont éliminés à travers une ouverture 11 qui pourrait servir aussi pour 1J évacuation du liquide en excès. Le fond est équipé d'un coude de soufflage 12 auquel parvient le tube 13 d'alimentation en copeaux qui entre par la même ouverture 14. Le mélange de copeaux et de liquide peut aussi être introduit dans le digesteur par des raccords séparés, situés à des positions différentes de celles du conduit de vidange mais de préférence, toutefois, dans la partie inférieure du digesteur. Cependant, dans certains cas, il n'y a aucune raison pour laquelle on ne pourrait pas introduire la pulpe dans le digesteur à travers le même conduit. Au contraire, lorsque les copeaux ne sont pas introduits dans le digesteur en mélange avec le liquide ou quand le liquide est utilisé comme un moyen auxiliaire de tassage par mélange du liquide avec les copeaux tombant dans le fond du digesteur, il est nécessaire que l'ouverture de remplissage soit située à la partie supérieure du digesteur. Dans un tel cas, il est obligatoire qu'il existe une ouverture distincte pour l'évacuation de la pulpe par le fond du digesteur. Ainsi, dans un digesteur conforme à l'invention, nécessairement une seule ouverture 14 est obliga toire à travers laquelle les copeaux et la pulpe passent et, si nécessaire, tous les autres raccords peuvent être placés derrière la même plaque de tamisage ou derrière des plaques séparées de tamisage. En parlant des ouvertures et des conduits on veut signifier les ouvertures et les conduits du digesteur qui sont nécessités par le procédé. Les ouvertures obligatoires pour les travaux d'entretien et de réglage, comme les trous d'homme, ne sont pas considérées comme des conduits ou des ouvertures nécessitées par le procédé et, quand elles sont nécessaires, elles peuvent être placées aux endroits convenables. La figure 2 montre un second mode de disposition des moyens de filtration 15 destiné à permettre de retirer le liquide en excès. Le mélange 16 des copeaux et du liquide est introduit à l'intérieur du digesteur à travers le fond de la partie inférieure en tronc de cône 17 et le liquide en excès 18 est recyclé pour servir à entrainer de nouveaux copeaux. Les copeaux sont poussés à l'intérieur du digesteur en court-circuitant les moyens de filtration. Selon le procédé illustré par la figure 3, la liqueur noire chaude 5 est mélangée avec les copeaux 6 dans un réservoir distinct 3 et pompée à travers l'extrémité inférieure du digesteur 1. Pendant que le pompage se poursuit, le digesteur se remplit d'un mélange de copeaux et de liqueur et toute liqueur en excès commence à circuler et sort à travers les moyens de filtration 2, à la partie supérieure, et elle est renvoyée dans le réservoir 4 de stockage de la liqueur chaude. Le pompage est poursuivi jusqu'à ce que le digesteur soit rempli de copeaux et jusqu'à ce qu'on atteigne un degré convenable de tassage de ces derniers.Ensuite la liqueur noire est déplacée à travers les moyens de filtration, au sommet, au moyen d'un mélange de liqueur noire bouillante et de liqueur blanche et le procédé de cuisson est poursuivi de la manière désirée (voir, par exemple, la demande de brevet suédois publiée N" 82-013.343) Selon le procédé illustré par la figure 4, l'eau de préhydrolyse à laquelle des produits chimiques ont été ajoutés et les copeaux 6 sont mélangés dans un mélangeur 3 en dehors du digesteur 1 et le mélange est pompé à l'intérieur de ce dernier à travers son fond.Toute eau en excès pendant le remplissage du digesteur est renvoyée à travers les moyens de filtration 2 afin de servir à entrainer de nouveaux copeaux. Apres le remplissage, la cuisson de préhydrolyse est exécutée, l'hydrolysat est retiré et le procédé de cuisson est poursuivi conformément à la séquence désirée. Le procédé de l'invention convient aussi excellemment aux procédés de cuisson comprenant, en premier stade, un traitement d'absorption ou de chauffage des copeaux à la pression atmosphérique normale. Conformément à la présente invention, ce traitement peut être exécuté dans un réservoir ordinaire à l'extérieur du digesteur afin que seule la cuisson proprement dite à haute température et sous pression élevée reste exécutée dans le digesteur. De cette façon, on peut réduire la durée totale du cycle de cuisson dans le digesteur de prix élevé. Bien que le procédé de l'invention convienne parfaitement à ces procédés, du genre illustré par les figures 3 et 4, selon lesquels la première opération de cuisson consiste en un traitement avec une solution, dont le dosage quantitatif par charge de cuisson n'est pas nécessairement très précis, l'invention n'est nullement limitée à ces exemples ni aux procédés similaires à ceux de ces exemples. La configuration précise du digesteur1 les dimensions, la qualité ou l'emplacement des moyens de filtration ou de tamisage ainsi que le sens du remplissage ne sont nullement restreints par l'invention. REVENDICATIONS Procédé pour le remplissage d'un digesteur de pulpe à marche discontinue, selon lequel la matière à défibrer et du liquide sont introduits à l'intérieur de ce digesteur, caractérisé en ce que la matière à défibrer et ie liquide sont mélangés à l'extérieur du digesteur et introduits en mélange dans ce dernier. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide utilisé est le liquide par lequel le contenu du digesteur est traité dans un premier stade du procédé de cuisson. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 caractérisé en ce que la plus grande partie de la quantité de matière à défibrer et de liquide est introduite en-dessous du niveau de liquide établi dans le digesteur. 4. Digesteur de pulpe à charges discontinues, pourvu d'une ouverture pour l'introduction de la matière à défibrer à l'intérieur, d'une ouverture pour l'introduction de liquide à-l'intérieur, et, dans le fond de ce digesteur, d'une ouverture pour l'extraction de la pulpe, caractérisé en ce que 11 ouverture pour le remplissage en matière à défibrer et l'ouverture pour le remplissage en liquide constituent une unique ouverture de remplissage (14) à laquelle aboutit une conduite (13) d'introduction dans le digesteur d'un mélange de matière à défibrer et du liquide. 5. Digesteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'ouverture de remplissage (14) est située en-dessous du sommet du digesteur. 6. Digesteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'ouverture de remplissage (14) est située en-dessous du niveau du liquide établi dans le digesteur. 7. Digesteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'ouverture de remplissage et l'ouverture de l'extraction de la pulpe constituent une unique ouverture (14).