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Procédé pour la récupération de l'alcali lors de la production de la cellulose par désagrégation alcaline.
Lors de la fabrication de la cellulose par désagrégation alcaline, on procède le plus souvent de manière à obtenir la récupération de l'alcali par un lavage dans des appareils appelés diffuseurs. Ce procédé peut être appliqué lors de la fabrication de la cellulose au moyen des matières cellulosiques les plus diverses, telles que le bois de pin, de hêtre, de sapin, ou au moyen de plantes annuelles telles que les fanes de pommes de terre, des herbes ou de la paille. En pratique, le procédé de diffusion est cependant difficilement réalisable, surtout lors de la fabrication de cellulose à partir de plantes annuelles, comme la paille. Cela provient de ce que la paille entassée dans le diffuseur de grande hauteur, ne laisse pénétrer l'eau de lavage que peu à peu, l'eau ne,passant même pas en certains endroits.
Par conséquent, le lavage est très long et imparfait car, en certains endroits il se forme des nids. Lors du traitement de plantes annuelles, prises comme matière première pour la fabrication de la cellulose, la forte proportion de mauvaises herbes que l'on rencontre le plus souvent, est particulièrement gênante, car, lors du bouillissage, on obtient facilement une matière graisseuse que l'on a du mal à éliminer par lavage. Du fait que la paille se laisse si difficilement laver dans les diffuseurs de grande hauteur, on a utilisé des bâches de lavage dans la fabrication de la cellulose à base de paille. Ces bâches sont des cuves de faible hauteur, munies d'un fond tamisant, par lequel la lessive noire suinte, alors que l'eau de lavage est ajoutée par le haut.
Pour cette méthode de récupération de l'alcali, on ne peut pas travailler de façon continue; de plus, le matériel de lavage prend énormément de place. C'est pourquoi on est passé dans les derniers temps au procédé continu, dans lequel on utilise des filtres cellulaires à vide. Pour cela, la pratique a montré qu'il est nécessaire de travailler avec deux à trois filtres placés en série, si l'on désire récupérer l'alcali en une proportion économique. Ces filtres à vide sont le plus souvent des tambours tamiseurs, tournant dans une auge dans laquelle on introduit la matière à lessiver. L'auge est précédée d'une cuve d'agitation, dans laquelle la matière est amenée au' degré de dilution jugé nécessaire; cette matière arrive alors par débordement dans l'auge proprement dite.
Le tambour est subidi-
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visé en cellules séparées qui sont alternativement mises sous vide. Le filtre est aspergé par le dessus par le liquide de lavage, et le liquide de lavage ayant pénétré à l'intérieur du tambour tamiseur, est évacué par l'axe au filtre.
Dans ce qui suit, on trouvera, à titre d'exemple, la description du circuit de lavage pour une installation comportant trois filtres en série .
Dans ce cas, chacun des trois filtres cellulaires à vide utilisés est subdivisé en deux sections évacuant leur lessive séparément. On peut, en soi, aussi utiliser des filtres subdivisés en plus de deux sections. L'une des lessives est appelée lessive mère, l'autre lessive de lavage. La matière provenant du bouillissage est diluée au moyen de la lessive de lavage du filtre 1 à la consistance nécessaire et alimentée au filtre. La lessive mère obtenue dans le filtre l, est dirigée vers la régénération de la lessive, où l'on récupère l'alcali, par exemple par application du procédé connu de la combustion des constituants organiques. Le résidu de filtrage, ayant un degré de siccité déterminé, par exemple 18%, passe par des cylindres désintégrateurs et arrive dans la petite cuve d'agitation du filtre a.
L'enlèvement du gâteau des filtres à vide se fait à la manière connue, par exemple par des chaines ou par des cylindres de déchargement. La lessive mère du filtre 2 est amenée au filtre 1, où elle sert de lessive de lavage et où elle est répartie à l'aide d'ajutages sur le gâteau de cellulose du filtre. L'excès éventuel de lessive mère va également à la régénération. Legâteau obtenu au filtre 2 passe à nouveau entre des cylindres désintégrateurs et va dans la cuve d'agitation du filtre 3. La lessive mère de ce dernier constitue de nouveau la lessive de lavage du filtre 2. Le liquide de lavage du troisième filtre est de l'eau fraîche.
L'application du schéma opératoire ainsi décrit a permis de réaliser, lors de la fabrication, à base de paille, d'une cellulose convenant' pour la production de la viscose, une récupération d'alcali de 80 à 85% rapportée à la quantité d'alcali introduite avec la matière. Dans ces conditions, la quantité d'eau nécessaire pour le lavage était de 8 m3 par tonne de cellulose.
La quantité d'alcali récupéré par l'application de ce mode opératoire est encore/insuffisante.
On a maintenant trouvé que l'on peut obtenir une récupération sensiblement plus économique de l'alcali, en plaçant des cuves de diffusion en amont d'un ou de plusieurs des filtres à vide. Ainsi, on placera par exemple une cuve de diffusion devant le troisième filtre. On peut alors notamment récupérer 92-94% de l'alcali. Dans ces conditions, la consommation d'eau de lavage est même plus réduite et ne s'élève qu'à 6 m3 par tonne de cellulose. A titre d'exemple, le processus de ce mode opératoire conforme à l'invention, s'établit comme suit
La matière venant du bouillissage arrive des récipients collecteurs, dans lesquels elle a été refoulée par les bouilleurs, dans la cuve d'agitation au filtre 1.
Dans cettecuve d'agitation la matière est amenée, à l'aide de la lessive de lavage du filtre 1, au degré de dilution, resp. à la densité voulue, assurant une bonne marcne au filtre, par exemple 1,5 - 2%. Sur le filtre 1 le gâteau de cellulose est lavé o. l'aide.d'ajutages par la lessive. de lavage au filtre 2. De ce fait on déplace la lessive adn@rant aux fibres. La lessive mère du filtre 1 passe à la régénération pour y être traitée. Elle a par exemple une densité de 9 - 12 Bé. La matière préalablement lessivée passe dans des cylindres désinté-
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grateurs placés en aval et va à la cuve d'agitation du filtre 2. L'extraction de la lessive au filtre 1 se poursuit jusqu'à obtenir un degré de siccité de par exemple 18 - 20%.
Une nouvelle dilution est opérée dans la cuve d'agitation.du filtre 2, la ratière étant amenée à la densité nécessaire de 1,5 à 2% au moyen de la lessive de lavage du filtre 2. La lessive pour le lavage du gâteau est constituée par la lessive mère du filtre 3. Le gâteau obtenu passe encore une fois dans des cylindres désitégrateurs et arrive maintenant dans la cuve de diffusion. Ici s'opère la dilution au degré nécessaire pour le filtre 3. Le diluant est la lessive de lavage du filtre 3.
Pendant le séjour de la cellulose dans la cuve de diffusion, se réalise une compensation de 'la teneur en alcali entre le liquide/diluant et l'alcali adhérant à la cellulose, principalement dans les espaces capillaires de la cellulose. Le temps de diffusion doit être fixé de manière appropriée ; il sera par exemple de 1/2- 3 heures. On peut cependant aussi choisir des temps de diffusion plus longs. Dans ce cas on utilisera avantageusement'deux ou trois cuve-s de diffusion. La cuve de diffusion est utilement munie d'un agitateur, ou bien on peut faire circuler la matière par pompage, ou bien la cuve peut être conçue sous forme de pile à moudre et être munie d'un systèmede circulation comportant une hélice.
Après la diffusion, la matière est utilement amenée à l'aide d'une pompe dans la cuve d'agitation du filtre 3 où l'on peut éventuellement encore ajouter de la lessive de lavage 3. La matière s'écoule ensuite par trop-plein de la cuve d'agitation placée en amont vers l'auge proprement dite du filtre. Sur le filtre 3, le lavage se fait par aspersion à l'eau fraîche du gâteau sur le tambour filtrant. La lessive mère obtenue est utilisée comme lessive de lavage pour le gâteau du filtre 2. La densité de matière peut être choisie la même pour les-trois filtres et valoir 1,5 - 2%.
Dans l'exemple exécution décrit, la cuve de diffusion est placée devant le dernier filtre à vide. Ce mode opératoire est souvent particulièrement avantageux en ce sens que ce sont précisément les dernières traces d'alcali qui se laissent difficilement enlever de manière économique par les filtres à vide et exigent une consommation d'eau relativement élevée.
On peut cependant aussi placer les cuves de diffusion devant le premier ou le second filtre à vide. Si l'on se sert de plus de trois filtres à vide, la cuve de diffusion peut être intercalée devant l'avant dernier filtre ou le suivant. De même il est possible de n'intercaler une cuve de diffusion que devant une partie ou devant l'un des filtres à vide.