Brevet FR2584433A1 — publié le 19870109

La présente invention concerne un procédé utilisé dans une installation de cuisson de cellulose, du type comprenant un lessiveur continu dans lequel on lessive une matière fibreuse, par exemple des copeaux de bois, de la sciure de bois ou analogue, en la faisant cuire avec une lessive de cuisson, à une pression supérieure à la pression atmosphérique et à une température accrue, après avoir fait passer une atmosphère de vapeur dans le haut du lessiveur, la matière fibreuse et la lessive de cuisson arrivant à ce lessiveur suivant un écoulement essentiellement continu, par une tuyauterie qui débouche dans le haut du lessiveur où la lessive de cuisson et la matière fibreuse sont séparées, la lessive de cuisson étant renvoyée, en circulation, vers l'appareillage précédent par une tuyauterie de retour, tandis que la matière fibreuse tombe jusqu'à un niveau qui est maintenu. La cuisson s'effectue dans le lessiveur auquel la matière fibreuse parvient après avoir tout d'àbord éventuellement traversé une cuve d'imprégnation dans laquelle cette matière fibreuse est, avant d'être introduite dans le lessiveur, imprégnée de lessive de cuisson à une température plus faible, mais à essentiellement la même pression, que dans ce lessiveur. Le but de l'invention consiste, dans une telle installation, de préférence de conception Kamyr, à obtenir un meilleur bilan thermique au cours du chauffage de la matière en fibres en tête du lessiveur. La caractéristique essentielle du procédé consiste en ce que le haut du lessiveur est relié à la cuve d'imprégnation ou, s'il n'existe pas une telle cuve, à l'appareil d'alimentation, par exemple ce que l'on appelle un distributeur à haute pression, au moyen d'une boucle de circulation dans laquelle est incluse une tuyauterie d'alimentation pour une suspension de matière en fibres dans une lessive de cuisson, laquelle tuyauterie débouche dans la tête de lessiveur d'une manière telle que la matière fibreuse et la lessive de cuisson sont séparées, ainsi qu'une tuyauterie de retour pour la lessive de cuisson séparée de la matière fibreuse. Dans la tête de lessiveur, la matière fibreuse est exposée à une atmosphère de vapeur destinée à la porter à approximativement la température nécessaire pour la cuisson. Un peu plus bas, dans le lessiveur, au cours du déplacement vers le bas de la matière fibreuse sous un niveau contrôlé de lessive de cuisson, cette matière fibreuse traverse une zone d'extraction de la lessive de cuisson où une partie de cette liqueur se trouve aspirée hors du lessiveur et envoyée dans un échangeur de chaleur en vue d'un réglage indirect de température à la température exacte désirée pour la cuisson, après quoi cette lessive de cuisson est renvoyée, en circulation, dans le lessiveur par une tuyauterie qui débouche un peu plus haut que l'endroit de ce lessiveur où a été extraite la lessive de cuisson.Etant donné que le chauffage de la matière fibreuse dans la tête de lessiveur s'effectue principalement au moyen d'une addition de vapeur sous pression élevée, il apparaît l'inconvénient que la lessive de cuisson située dans le lessiveur est diluée par du condensat, ce qui conduit, par la suite du procédé, à un besoin accru en énergie lorsque la lessive de cuisson doit être vaporisée, puis, plus tard, brûlée en vue de la récupération des produits chimiques. Par ailleurs, une quantité correspondante de condensat de vapeur neuve se trouve perdue, ce qui conduit à une charge accrue sur la préparation d'eau d'alimentation. C'est pourquoi l'invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en produisant de la vapeur à partir de la circulation de réglage de température mentionnée ci-dessus ou à partir d'une circulation plus petite spécialement conçue uniquement pour cette production de vapeur, cette vapeur étant utilisée pour le chauffage dans la tête du lessiveur. Au lieu de cela, 11 addition de vapeur neuve se fera au générateur de vapeur où l'on évacuera le condensat. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce qu'on extrait du lessiveur une partie de la lessive de cuisson, à destination d'un convertisseur en vapeur en vue de la production de vapeur d'une pression et d'une température convenant pour une addition à l'extrémité d'alimentation du lessiveur afin de porter la matière fibreuse Introduite à la température voulue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente un mode de réalisation particulier d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Cette figure représente la partie supérieure d'un lessiveur 10, un échangeur de chaleur 20 et un convertisseur en vapeur 30. La matière fibreuse arrive en suspension dans un liquide jusqu a la tête du lessiveur, comme indiqué par la flèche 14, en provenance de l'appareillage précédent qui peut être une cuve de pré-imprégnation non représentée ou un distributeur sous pression élevée permettant l'amenée de matière. Il est prévu dans la tête du lessiveur un dispositif séparateur Il où la matière fibreuse se trouve séparée du liquide et tombe dans le lessiveur jusqu'à un niveau 18. Le liquide retourne à l'appareillage précédent, comme indiqué par la flèche 15. Il est maintenu dans le lessiveur un niveau de liquide 13 au-dessus duquel la matière fibreuse qui tombe à partir du dispositif séparateur ll se trouve exposée à une atmosphère de vapeur.Cette vapeur fait l'objet d'une addition au niveau de la tête de lessiveur, comme indiqué par la flèche 16. A une faible distance au-dessous du niveau de liquide 13, il est prévu dans la paroi du lessiveur un épurateur 12 où du liquide peut être extrait de ce lessiveur par une tuyauterie 17. Ce liquide extrait est divisé, dans des proportions convenables, partiellement à destination de l'échangeur de chaleur 20 comme indiqué par la flèche 21, et partiellement à destination du convertisseur en vapeur 30 comme indiqué par la flèche 22. De la vapeur haute pression fait l'objet d'une addition sur l'échangeur de chaleur 20 et sur le convertisseur en vapeur 30, comme indiqué par la flèche 31, et elle est divisée par les tuyauteries 32 et 33 à destination de ces dispositifs comme indiqué par les flèches 34 et 35. Le condensat provenant de ces dispositifs 20 et 30 est recueilli comme indiqué par les flèches 36 et 37 sous forme d'une quantité évacuée commune 38. La vapeur produite dans le convertisseur en vapeur 30 le quitte par la tuyauterie 39 et fait l'objet d'une addition en tête du lessiveur comme indiqué par la flèche 16. La partie du liquide 22 qui n'est pas convertie en vapeur dans le convertisseur en vapeur 30 quitte celui-ci par la tuyauterie 40 et est combinée avec le liquide chauffé de l'échangeur de chaleur 20, qui se trouve dans la tuyauterie 23, à destination de la tuyauterie 41 qui se dirige vers le lessiveur et débouche, comme indiqué par la flèche 42, au centre de ce lessiveur légèrement au-dessus de l'épurateur 12 où le liquide a au départ été aspiré hors de ce lessiveur. En variante, l'excès de liquide se trouvant dans la tuyauterie 40 peut faire l'objet d'un échange de chaleur le portant à la température convenable en vue de son introduction dans le lessiveur par la tuyau terie 41, au lieu de prélever une partie 21 du liquide extrait par la tuyauterie 17 pour le diriger sur l'échangeur de chaleur 20. Comme seconde variante qui peut dans certains cas présenter un avantage, on peut amener la liqueur se trouvant dans la tuyauterie 41, en totalité ou partiellement, jusqu'à la tuyauterie de circulation d'alimentation de tête 15, auquel cas il est possible de régler la température de la suspension qui est chargée en tête du lessiveur par la tuyauterie 14. Avec un système conforme à la première variante ci-dessus, on peut renvoyer, en totalité ou partiellement, à la tuyauterie 15 un mélange de la liqueur se trouvant dans la tuyauterie 21 et la tuyauterie 40. Comme troisième variante, on peut renvoyer, en totalité ou partiellement, à la ligne 15 un mélange de la liqueur se trouvant dans cette tuyauterie 21 et cette tuyauterie 40 sans qu'elle soit chauffée. La mise en oeuvre de l'invention se fait de la manière suivante : d'une manière classique, dans les lessiveurs où on souhaite réajuster la température au moyen d'une extraction de liquide par la section d'épurateur 12, seul est en service l'échangeur de chaleur 20 dans lequel une quantité convenable de lessive de cuisson se trouve chauffée et renvoyée, en circulation, vers le centre du lessiveur, au niveau de la flèche 42, où elle est répartie vers l'extérieur en direction de la périphérie de ce lessiveur, tandis que simultanément, le contenu total du lessiveur en matière fibreuse se déplace de manière continue vers le bas et suivant un mouvement lent, en direction du bas du lessiveur où il est évacué. Le chauffage de la matière fibreuse parvenant dans le lessiveur au niveau de la flèche 14 s'effectue alors par addition de vapeur haute pression au niveau de la flèche 16.De ce fait, la lessive de cuisson se trouvera diluée par le condensat, comme cela zra démontré ci-dessous à l'aide d'un exemple. Conformément à l'invention, une partie de la lessive de cuisson qui quitte le lessiveur par la tuyauterie 17 se trouve prélevée à destination du convertisseur en vapeur 30 où elle produit suffisamment de vapeur par la tuyauterie 39 et à destination de la flèche 16 pour réaliser le chauffage nécessaire de la matière fibreuse arrivante, au lieu d'utiliser à cet endroit, comme cidessus, de la matière neuve provenant de la tuyauterie de vapeur de l'usine. De la sorte, on disposera du condensat 37 de la manière la plus judicieuse pour la production d'eau d'alimentation, au lieu, comme dans les systèmes classiques, de diluer la lessive de cuisson dans le lessiveur lui-même. Exemple 1 Afin d'obtenir une températue normale d'approximativement 1650C dans la tête de lessiveur, on doit, dans des cas courants et en fonction du type de système, ajouter sous forme de vapeur directe, 0,2 à 0,45 tonne de vapeur par tonne de pâte à papier produite à l'air sec (TPAS), ce qui signifie que, pour une installation de taille normale de 800 tonnes par 24 heures, la consommation de vapeur atteindra jusqu'à 350 tonnes par 24 heures. La pression dans la tête de lessiveur peut alors êter de 600 à 800 kPa. En vue de régler la température à une température normale de cuisson d'approximativement 1670C, qui est légèrement inférieure dans la tête de lessiveur au-dessous du niveau de liquide, on extrait dans certains cas une quantité de liquide d'approximativement 4800 1/mon qui est chauffée dans un échangeur indirect de chaleur et est renvoyée au lessiveur légèrement au-dessus du niveau de l'extraction, de sorte que la température est réglée vers le haut approximativement aux 1670C voulus. Exemple 2 Dans un cas correspondant à l'exemple 1, on produit de la vapeur conformément à l'invention dans un générateur de vapeur, à partir d'une partie de la quantité extraite de liquide d'approximativement 48001/mon, cette partie étant suffisante pour accroître la température du liquide arrivant d'approximativement 1470C à une valeur primitive d'à peu près 1650C. Avec une consommation de vapeur, telle que mentionnée dans l'exemple 1, de 0,2 à 0,45 tonne/TPAS, la récupération de condensat se trouvera accrue jusqu'à 350 tonnes par 24 heures. Ainsi, cette quantité considérable de condensat qui ne pénètre pas dans le lessiveur, se trouvera disponible d'une manière judicieuse pour l'usine considérée, ce qui signifie un gain économique considérable pour le département récupération et pour la production d'eau d'alimentation. REVENDICATIONS 1. Procédé utilisé dans une installation de lessivage de cellulose, du type comprenant un lessiveur continu (10) dans lequel on lessive une matière fibreuse, par exemple des copeaux de bois, de la sciure de bois ou analogue en la faisant cuire avec une lessive de cuisson, à une pression supérieure à la pression atmosphérique et une température accrue, après avoir fait passer une atmosphère de vapeur dans le haut du lessiveur, la matière fibreuse et la lessive de cuisson arrivant à ce lessiveur suivant un écoulement essentiellement continu, par une tuyauterie (14) qui débouche dans le haut du lessiveur où la lessive de cuisson et la matière fibreuse sont séparées, la lessive de cuisson étant renvoyée, en circulation, vers l'appareillage précédent par une tuyauterie de retour (15), tandis que la matière fibreuse tombe jusqu'à un niveau qui est maintenu, caractérisé en ce qu'on extrait du lessiveur (10) une partie de la lessive de cuisson (22), à destination d'un convertisseur en vapeur (30) en vue de la production de vapeur (16) d'une pression et une température convenant pour une addition à l'extrémité d'alimentation du lessiveur afin de porter la matière fibreuse introduite à la température voulue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie (21) de la lessive de cuisson extraite du lessiveur est envoyée à un échangeur indirect de chaleur distinct (20) en vue d'être portée à une température convenable pour que, en commun avec le surplus de lessive de cuisson (40) provenant du convertisseur en vapeur (30), elle soit renvoyée (42) au lessiveur en vue d'un réajustement plus faible de la température du contenu du lessiveur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un mélange du surplus de lessive de cuisson (40) et la liqueur chauffée (23) éventuellement un mélange de surplus de lessive de cuisson (40) et de la liqueur (23) avant qu'elle ne soit chauffée (par exemple liqueur 21), est envoyé, en totalité ou partiellement, à la tuyauterie de circulation d'alimentation de tête (15). 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la production de vapeur et de chauffage a lieu à l'aide d'un chauffage indirect de la lessive de cuisson extraite du lessiveur, grâce à de la vapeur disponible (35) à pression et température élevées provenant d'une autre source. 5. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le surplus de lessive de cuisson (40) provenant du convertisseur en vapeur (30) se trouve, avant qu'il ne soit renvoyé au lessiveur, chauffé au moyen d'un échange indirect de chaleur, jusqu'à une température convenant pour le réajustement de la température du contenu du lessiveur. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le condensat (36, 37) produit au cours de la production de vapeur et au cours de l'échange de chaleur n'est pas mélangé à la lessive de cuisson, mais est évacué dans un système séparé à destination de la production d'eau d'alimentation.