专利名称：带收敛部分的浸渍容器及在该容器中加热纤维素材料的方法
技术领域：
本发明涉及用于连续蒸煮(例如但是不限于硫酸盐法或烧 碱法煮解过程)纤维素材料(例如木屑和非木材料，包括一年生植物 和甘蔗渣等)来制备纸桨的浸渍容器。具体地说，本发明涉及热流体， 例如液体或蒸汽的添加，以给浸渍容器中的纤维素材料增加热量。
背景技术：
浸渍容器在纤维材料提供到例如蒸煮器之前预处理所述材 料。在浸渍容器中时，纤维素材料浸没在液体和/或蒸汽中来加热材 料。美国专利No.4， 746， 400中示出了一种适用于浸渍容器的传统 容器的示例，其所公开的容器具有底部刮板，在刮板下喷出热流体， 用于将纤维素材料从容器冲出。美国专利No. 5， 500， 083和5， 628， 873中也示出了适用于浸渍容器的传统的容器的示例，其公开的容器 的底部具有带侧部解压装置的一维和二维收敛部分，目前以
Diamondbacl^木屑箱的商标由美国纽约戈兰法尔斯的安德里兹有限 公司.销售。纤维素材料从浸渍容器流到通常在比浸渍容器高的温度下 运行的蒸煮器。纤维素材料在蒸煮器中加热。虽然在浸渍容器中发生 了一些纤维素材料的加热，但是浸渍容器中的材料通常在蒸煮器中加 执。提高浸渍容器中纤维素材料的温度可减小增加到蒸煮器 中的材料所需的热。如果热流体添加到浸渍容器的下游部分，则添加 的热流体可形成向上流经浸渍容器的热流体流。这样的热流体流可能 干扰向下流经容器的纤维素材料期望的均匀处理。因此，将热流体添 加到浸渍容器是不常用的。
发明内容
—种浸渍容器已经研发出来，该浸渍容器包括容器罐， 其带有用于接收纤维素材料的上部入口；下部排出端口，用于从所述 容器罐的排出部分排出纤维素材料；容器内的收敛部分，所述容器中 的纤维素材料流从其内流过；位于所述容器内壁与所述收敛部分之间
的一腔室，该腔室具有通向所述容器中的纤维素材料的下部开口和遮 挡住所述容器中的纤维素材料流的上部，还具有在所述容器上的输入 口，其通到所述腔室，并且可连接到添加给所述容器中的纤维素材料 的热流体的热流体源。所述收敛部分可在所述浸渍容器中仅沿一个方向收敛，并 且包括锥形壁，该锥形壁上部密封于所述容器的内壁，下部在比所述
内壁径向靠里的位置上。所述腔室位于所述容器内壁和所述收敛部分 的锥形壁之间。该腔室可以低于所述容器中的液面，并且设置在所述 容器沿高度三等分的中间部分上。所述热流体源在高于从所述容器排 出的纤维素材料的排放温度的温度下供给热流体，例如在至少120摄 氏度的温度下供给热流体。—种浸渍容器已经研发出来，该浸渍容器包括容器罐，
其带有用于接收纤维素材料的上部入口；下部排出端口，用于从所述 容器罐的排出部分排出纤维素材料；容器内的一维收敛部分，容器中 的纤维素材料流从其内流过；位于所述容器内壁与所述收敛部分之间 的腔室，该腔室具有通向所述容器中的所述纤维素材料的下部开口和 遮挡住所述容器中的纤维素材料流的上部，还具有在所述容器上的输 入口，其通向所述腔室，并且可连接到添加给所述容器中的纤维素材 料的热流体的热流体源，所述热流体在高于所述容器中纤维素材料平 均温度的温度下添加到所述腔室。—种在具有内部收敛部分的浸渍容器中加热纤维素材料的 方法已经研发出来，该方法包括将纤维素材料引入所述浸渍容器中 的上部入口；将加热了的液体添加到所述容器，使液面形成在容器上 部；当所述纤维素材料向下流经所述容器时，使用所述加热了的液体 加热所述纤维素材料；使在所述液面的容器中的纤维素材料从所述内 部收敛部分形成的漏斗中漏出；将热流体引入所述容器中的一腔室， 该腔室在所述收敛部分后面，所述热流体在高于所述加热了的液体温 度的温度下弓I入所述腔室；将所述热流体从所述腔室添加给所述内部
收敛部分下游的所述纤维素材料流；使用所述热流体加热所述内部收 敛部分下游的纤维素材料流，并从所述腔室和内部收敛部分下面的所 述容器下部中的排出端口排出所述纤维素材料。
图1是按照本发明的具有单向收敛部分的浸渍容器的一实施例 的示意性侧视图。
图2是按照本发明的具有单向收敛部分的浸渍容器的实施例的
图3是按照本发明的具有正交方向收敛部分的浸渍容器的一实 施例的示意性侧视图。
图4是按照本发明的具有正交方向收敛部分的浸渍容器的实施 例的俯视剖视图。
具体实施例方式图1是用于预处理这里称为木屑的纤维素材料的浸渍容器 IO的示意图。该容器可以是高度为100英尺(30米)或更高、直径 为70英寸(2米)或更大并且每天可处理700公吨(700mtpd)纸浆 的金属圆桶。木屑可连续地同时流入、流经和流出浸渍容器。流出浸 渍容器10的预处理的木屑可流到连续蒸煮器46的上部入口 。木屑可以从一木屑源12提供到浸渍容器10，该木屑源可 以是一木屑箱或一预蒸容器，或仅为一用于木屑的贮藏位置(例如如 果没有使用木屑箱)。浸渍容器具有接收木屑的上部木屑入口 14，其 可以根据选择接收包括液体的桨状木屑。在浸渍容器中形成木屑料面 16和液体液面18，其中木屑料面可以在液体液面上方。容器中的液
面18可通过添加来自加热了的液体和/或蒸汽源19的闪蒸溶液(例 如白或黑液)和/或蒸汽形成，以达到加热木屑的目的。在液面18上 方的容器的气体容积20优选保持在约IOO摄氏度(。C)和大气压下。 加热了的液体和/或蒸汽可直接流入浸渍容器10的气体容积20。一维收敛部分22，其位于容器的低于液面18 的液体部分24中。优选的是，收敛部分22在容器下半部分中，并且 在底部旋转刮板25或用于将木屑移动到底部排出口 27的其他装置上 方。例如，收敛部分22可以位于容器沿其高度三等分的中间部分中， 优选位于容器在高度方向上的正中之下，而在容器沿其高度三等分的 的下部之上。—维收敛部分22可以实施为一中空过渡部分26，其具有 基本上圆形横截面的敞开顶部28和基本上矩形横截面的敞开底部 30。收敛部分22包括过渡部分26，其具有一些相对的侧壁29，这些 侧壁不是竖直的，并且渐呈锥形，它们相对于竖直方向所呈的角度通 常为约20到35度，优选为25到30度。侧壁29可笔直延伸横跨所 述容器。所述壁可以设置成当沿垂直于容器10轴线的一方向看去时 是笔直的，而在平行于轴线的方向上并沿过渡部分26看去呈锥形(连 续或分段)。侧壁29的相对的侧边可连接于容器内壁32。过渡部分26 的敞开的顶部28可以带有弯曲来与容器壁32保持一致，并且焊接到
容器壁以在容器和收敛部分22之间提供连续的不透水密封。美国专
利5， 500， 083和5， 628， 873中公开了木屑容器的一维收敛部分的 结构。支架或筋板31可从容器壁32延伸，并且延伸到过渡部分的锥 形壁54，以在容器中支撑收敛部分。图2是浸渍容器10的俯视剖视图，用以显示收敛部分22。 收敛部分的几个相对的侧壁29为锥形，并且可包括上部锥形侧壁部 分50、直的竖直侧壁部分52和下部锥形侧壁部分54。图2显示出收 敛部分的一维特性在于过渡部分的底部比顶部28沿一个方向窄，而 沿另一个垂直的方向与顶部28 —样宽。过渡部分的一维收敛部分22促使木屑向下流经容器并且 流过过渡部分26。该收敛部分可提供容器中的木屑流速调节，并且 使木屑在容器10中有足够的保持时间。而且， 一维收敛部分22比二 维收敛的圆锥形收敛部分使木屑更不易阻塞或形成桥接。腔室34形成在内部容器壁32和过渡部分26的侧壁29之 间。腔室34为容器中过渡部分26侧壁29后面的遮挡区。侧壁遮挡 住容器中向下流动的木屑，使其不能进入腔室34。由于腔室34在锥 形过渡侧壁29下面，因此所述壁防止热流从腔室向上流动并且在过 渡部分26上方流动。在容器的两相对侧可具有两个容器中的腔室34， 其中一个腔室在收敛部分22的两个侧壁29的每一个的后面。腔室34提供了附加热流体添加其中而又不造成液体在容 器10上部区域中溅散的区域。所添加的热流体例如为黑液或白液， 其进入腔室34中，并且与从下面的过渡部分的出口 30向上流到腔室
中的液体和木屑混合。由热流体形成的热流不能向上流过容器，因为 腔室由过渡部分的锥形侧壁29罩住。热流体源42 (图1)带有将热流体传送到腔室34的管道 40。流体源42可以是来自蒸煮器46的过热流体，具体地说是从蒸煮 器46下部提取的热洗涤流体。如果不能获得足够的过量黑液，则低 压蒸汽48可用于加热通过管道40泵送到腔室34的流体42。此外还 可以将其他具有足够热量的流体可引入腔室34中。提供到腔室34中的流体温度可保持在例如120摄氏度，该 温度可高于容器蒸汽区20中的温度。如果允许流入蒸汽区20，则该 加热了的液体和/或蒸汽可能闪蒸。在腔室中引入热流体就能用侧壁 29阻挡该流体的任何向上流动。将来自流体源42的热流体，优选为黑或白液，引入腔室 34，引入处优选在过渡部分26的出口 30的上方。将流体引入腔室不 会干扰木屑向下流过容器，因为木屑经收敛部分22构成的漏斗漏出， 并且与腔室34隔开。腔室34使流体42能够以相对静止的，例如停 滞的腔室流进入容器。热流体从所述腔室扩散到从过渡部分经出口 30排出的木屑流中。添加到腔室34中的流体42的温度优选高于容器10中木屑 的平均温度和经过排出口 38的木屑的温度。添加的流体42加热浸渍 容器10中的木屑。待传送到蒸煮器46的木屑需要加热，因为蒸煮器 通常在高于浸渍容器的温度下运行。在腔室34中引入热流体42不会影响传统的排放装置25
(例如刮板或其他可能包括泄水系统的机械装置)对木屑经过容器的 排出口38的运动的辅助作用。腔室34使流体42能够流入容器10中而不造成沟流区或热 流形成并且穿过容器中的木屑上升。向腔室34添加热流体42的另一 个优点是有效使用制浆设备中可获得的过热液体，所述过热液体可包 括处于高于100摄氏度下的液体。如果过热液体添加到浸渍容器10中而不使用具有侧壁的 收敛部分22，则可能出现沟流区(木屑均匀性和一致性中断的区域) 或热流。从容器入口将热液体直接添加到穿过浸渍容器的木屑流可能 在木屑流中引起热流，这会造成木屑柱体内的热量升高，结果导致木 屑加热效率很低。将流体添加到腔室34中使热流体可以与腔室中的其他流 体混合，并且在很大的区域扩散到流出过渡部分出口 30的木屑。而 穿过容器侧壁直接进入容器中木屑流的热流体的蒸汽则可能干扰流 过浸渍容器的木屑的均匀移动和处理。在腔室34中引入热流体避免 在木屑流中形成热流体蒸汽，并且使对流过容器的木屑的均匀移动和 处理的干扰的危险最小化。图3是具有正交方向收敛部分52的一部分浸渍容器50的 示意性侧视图。图4是该具有正交方向收敛部分52的浸渍容器50的 俯视剖视图。正交方向收敛部分具有在两个正交方向减小穿过容器的 流动路径的过渡部分54。流动路径从在过渡部分54的顶部处的整个 容器横截面面积减小到收敛部分出口 56处较小的圆形横截面面积。
优选的是，过渡部分54包括由弯曲侧板60结合起来的钻石状侧板
58。允许热流体，例如热液体和/或蒸汽64进入的热流体入口 62设 置在容器50的内侧壁68与收敛部分52的侧板58、 60的外表面之间 的环形腔室66中。该腔室提供在向下流经容器的木屑和流体的直接 流动路径外的浸渍区域。当其从收敛部分52的出口 54流出(优选呈 圆形横截面流出)时，木屑和流体与从腔室向下流动的热流体混合。 热流体加热进一步在容器50中向下流动到例如刮板的排出装置70并 且流动到容器出口72的木屑。虽然前面已经结合目前认为是最实用且优选的实施例对本 发明进行了描述，但是应该可以理解，本发明不限于所公开的实施例， 而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求精神和范围内的各种改进和 等同布置。
权利要求
1.一种浸渍容器，包括容器罐，具有用于接收纤维素材料的上部入口；下部排出端口，用于从所述容器罐的排出部分排出纤维素材料；其特征在于还包括容器内的收敛部分，容器中的纤维素材料流从该收敛部分内经过；位于容器内壁与所述收敛部分之间的一腔室，该腔室具有通向所述容器中的纤维素材料的下部开口和遮挡住容器中的纤维素材料流的上部，容器上的输入口，其通向所述腔室，该输入口可连接到添加给所述容器中的纤维素材料的热流体的热流体源。
2. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述收敛部分在所 述容器中沿单向收敛。
3. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述收敛部分在所 述容器中沿两相互正交的方向收敛。
4. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述收敛部分包括 锥形壁，其上部密封于所述容器的内壁，而下部位于从所述内壁径向 向里处，所述腔室位于所述容器的内壁与所述收敛部分的所述锥形壁 之间。
5. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述收敛部分和腔 室位于所述容器中的液面之下。
6. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述热流体源在高 于从所述容器排出的纤维素材料的排放温度的温度下供给热流体。
7. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中，所述热流体源在至少120摄氏度的温度下供给热流体。
8. 根据权利要求1所述的浸渍容器，其中所述收敛部分为一维 收敛部分，所述热流体在高于容器中的纤维素材料的平均温度的温度 下加入所述腔室。
9. 根据权利要求8所述的浸渍容器，其中，所述一维收敛部分 包括锥形壁，其上部密封于所述容器的内壁，而下部位于从所述内壁 径向向里处，所述腔室位于所述容器的内壁与所述收敛部分的所述锥 形壁之间。
10. 根据权利要求8所述的浸渍容器，其中，所述收敛部分和腔 室位于所述容器中的液面之下。
11. 根据权利要求8所述的浸渍容器，其中，所述热流体源在高 于从所述容器排出的纤维素材料的排出温度的温度下供给热流体。
12. 根据权利要求8所述的浸渍容器，其中，所述热流体源在至 少120摄氏度的温度下供给热流体。
13. —种在具有内部收敛部分的浸渍容器中加热纤维素材料的方 法，所述方法包括将纤维素材料引入所述浸渍容器中的上部入口 ； 将加热了的液体添加到所述容器，液面形成在所述容器的上部； 当所述纤维素材料向下流经所述容器时，使用所述加热了的流体加热所述纤维素材料；其特征在于该方法还包括检测流过容器中所述液面下的所述内部收敛部分的纤维素材料 的流量；将热流体引入所述容器中的一位于所述收敛部分后面的腔室，该热流体在高于所述加热了的液体温度的温度下引入所述腔室；将所述热流体从所述腔室添加到所述内部收敛部分下游的所述纤维素材料流；使用所述热流体加热所述内部收敛部分下游的纤维素材料流； 从位于所述腔室和内部收敛部分下面的容器下部排出口排出所 述纤维素材料。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述纤维素材料连续 地引入容器并且从容器排出。
15. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述收敛部分在所述 容器中沿单方向收敛。
16. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述收敛部分具有锥 形壁，其上部密封于所述容器的内壁，而下部位于比所述内壁径向靠 里处，所述腔室位于所述容器内壁与所述收敛部分的锥形壁之间，添 加到该腔室的所述热流体由所述锥形壁遮档。
17. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述收敛部分沿两相 互正交的方向收敛，所述纤维素材料流从所述收敛部分排出时被漏斗 作用成圆形横截面排出。
18. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述热流体在高于从 所述容器排出的所述纤维素材料的排出温度的温度下添加到所述腔室。
19. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述热流体在至少120 摄氏度下添加到所述腔室。
20. 根据权利要求13所述的方法，还包括将排出的纤维素材料 传送到蒸煮器。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中，所述热流体包括从所 述蒸煮器提取的热黑液。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中，所述热流体包括从所 述蒸煮器下部提取的热黑液。
23. 根据权利要求13所述的方法，还包括从一木屑箱提供引入 的纤维素材料。
全文摘要
一种带有收敛部分的浸渍容器和对该容器内的纤维素材料加热的方法，所述容器包括容器罐，其具有用于接收纤维素材料的上部入口；下部排出端口，用于从所述容器罐的排出部分排出所述纤维素材料；所述容器内的收敛部分，在所述容器中的所述纤维素材料从该收敛部分内流过；位于容器的内壁与所述收敛部分之间的一腔室，该腔室具有通向所述容器中的所述纤维素材料的开口和遮挡住所述容器中的所述纤维素材料流的上部，还具有在所述容器中并且通到所述腔室的输入口，该输入口能够连接到添加给所述容器中的所述纤维素材料的热流体的热流体源。
文档编号D21C7/00GK101349025SQ20081013304
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月8日 优先权日2007年7月16日
发明者博逖尔·斯特罗姆博格 申请人:安德里兹有限公司