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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zellulose.
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Das Kochen von Sulfitzellulose erfolgt im allgemeinen entweder in der Art, dass man Dampf direkt in den Kocher einführt, u. zw. gewöhnlich durch Dampfrohre, die in den Boden des Kochers einmünden, oder auch derart, dass eine Kochflüssigkeit indirekt mittels Dampf, der durch Rohrschlangen in dem Kocher geführt wird, erhitzt wird.
Insbesondere beim direkten Kochen in stehenden Kochern ergeben sich beträchtliche Nachteile, die vor allem in einer ungleichmässigen Wärmeverteilung, ungenügender Laugenzirkulation im Kocher und in der Schwierigkeit bestehen, einen genügend hohen Gehalt an Schwefeldioxyd während des Kochens aufrechterhalten zu können. Bei dichter Packung des Rohmaterials im Kocher treten diese Nachteile besonders hervor. Bei den meisten bisher angewendeten Kochverfahren ist ferner der Verbrauch von Dampf und Chemikalien hoch und ausserdem die Ausbeute meist unbefriedigend und die Qualität der Masse ungleichmässig. Auch bereitet die Regelung des Kochvorgangs grosse Schwierigkeiten.
Beim Kochen von Sulfitzellulose ist es zur Vermeidung der erwähnten Nachteile von grosser Bedeutung, dass die Kochflüssigkeit besonders während der sogenannten Sättigungsperiode, wenn das Fasermaterial mit Kochflüssigkeit gesättigt wird, ehe der Zersetzungsprozess bei etwa 105 C beginnt, einen hohen Gehalt von freiem S02 hat. Während der Sättigungszeit ist es vorteilhaft, dass im Kocher ein hoher Druck vorhanden ist. Ausserdem ist es wichtig, dass die Zusammensetzung der Kochflüssigkeit überall im Kocher möglichst gleichmässig ist.
Um dies zu erreichen, wurde bei den meisten bekannten Verfahren eine Bewegung der Kochlauge im Innern des Kochers angestrebt, die entweder durch den natürlichen Kreislauf der Flüssigkeit infolge der örtlichen Erhitzung bei indirekter Beheizung oder durch das Einblasen von Dampf bei direkter Beheizung erfolgte.
Es ist auch vorgeschlagen worden, eine Bewegung der Flüssigkeit im Kocher durch äussere Fördereinrichtungen, insbesondere Pumpen, zu bewirken, doch erfolgt bei den meisten bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art keine energische Zirkulation im Innern des Kochers.
Gemäss der Erfindung wird nun im unteren Teil des Kochers eine lebhafte Zirkulation der Kochflüssigkeit durch äussere Förderorgane unterhalten und in diesen Kreislauf ein aufschliessendes Gas durch gesonderte Förderorgane eingeführt. Dadurch werden für die Praxis sehr bedeutsame Vorteile erzielt, besonders hinsichtlich der Ökonomie im Verbrauch an Wärme und Chemikalien, der besseren Qualität des Produktes und vor allem einer sehr guten Regulierfähigkeit.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird es auch möglich, einen hohen Gehalt von S02 im Kocher aufrechtzuerhalten und den Druck im Kocher schon vom Anfang des Kochens an hoch zu halten.
Ausserdem kann durch die Erfindung überall im Kocher eine gleichmässige Zusammensetzung und Temperatur der Kochflüssigkeit aufrechterhalten und eine hohe Anfangstemperatur für das Kochen angewendet werden.
Diese Vorteile treten in besonderem Masse bei den weiteren Ausbildungen der Erfindung in Erscheinung.
Das in den Kreislauf eingeführte Gas kann entweder einer äusseren Quelle oder dem oberen Teil des Kochers-wahlweise über einen Sammelbehälter-entnommen werden. Von besonderem Vorteil hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist es, das Gas beim Ankochen einer äusseren Quelle
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In der Zeichnung ist schematisch eine Anlage zur Herstellung von Zellulose durch Kochen mit
Sulfitsäure mit mehreren zu einem System verbundenen Kochern gezeigt, die in verschiedenen Kochstadien befindlich gedacht sind.
Nachdem der Kocher 1 mit Hackspänen oder anderm Rohmaterial und Kochflüssigkeit gefüllt worden ist, wird Dampf durch die Ventile 4 und 19 eingelassen, wobei das Ventil 16 geöffnet wird. Die
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Sieb 6 und die Rohrleitung 7 aus dem Kocher in den Injektor 5 gesaugt wird, wo sie vom Dampf erhitzt wird und durch das Sieb 8 in den Kocher hineingepresst wird. Gleichzeitig strömt Gas durch die Leitung 17 zum Injektor 18. Hiedurch wird einesteils eine Zirkulation der Flüssigkeit im Kocher etwa längs der
Bahnen 9 und 10, andernteils eine Gaszirkulation durch den Kocherinhalt erzielt.
Die Erhitzung des Inhaltes des Kochers hat einen Überdruck zur Folge, weshalb in kurzer Zeit das Ventil 11 geöffnet werden muss. Durch dieses Ventil und die Rohrleitung 12 steht der Kocher 1 mit einem oder beiden weiteren, in verschiedenen Stadien des Kochens befindlichen Kochern 2, 3 und dem
Behälter 14 in Verbindung.
Infolge des Überdruckes im Kocher 1 wird Kochflüssigkeit und Gas durch die Rohrleitung 12 in den unteren Teil des als Gasabscheider dienenden, Behälters 14 hineingepresst. Das im Behälter frei- gemachte Gas wird durch die Leitung 15, das Ventil 16, die Leitung 17 und den Injektor 18 zum Injektor 5 und weiter zum Kocher 1 zurückgeleitet. Der Injektor 18 arbeitet mit Hochdruckdampf, der durch das Ventil 19 eingeführt ist. Vom Gas des Behälters 14 wird gleichzeitig ein Teil in den oder die übrigen
Kocher, die sich im Kochzustand befinden, eingeleitet.
Die Notwendigkeit eines hohen Gehaltes von
Schwefeldioxyd und die Möglichkeit, einen solchen in der Kochflüssigkeit absorbiert zu halten, besteht hauptsächlich so lange, bis die Temperatur im Kocher so hoch gestiegen ist, dass ein Teil des Gases von dem oder den Kochern, die sich auf einer höheren Temperatur befinden, abgeleitet werden muss. Bei der erfindungsgemässen Apparatur erfolgt durch den Behälter 14 eine selbsttätige Übertragung von
Schwefeldioxyd in diejenigen Kocher, in denen die grösste Absorptionsfähigkeit vorhanden ist. Im
Behälter 14 kann auch eine Erhitzung des Inhaltes stattfinden, wenn das für zweckmässig gehalten wird.
Durch Einstellung der Ventile 4 und 19 kann das Kochen in der Weise geregelt werden, die für die Erzielung der gewünschten Zellulosequalität am zweckmässigsten ist. Das Ventil kann z. B. während des ganzen Kochens vollständig offen gehalten werden und Dampf kann durch das Ventil 4 in ent- sprechender Menge eingeführt werden, wenn eine schnellere Temperatursteigerung gewünscht wird.
Nur in dem Falle, dass im ganzen System ein Überdruck vorhanden ist, strömt Gas durch das
Sicherheitsventil13, das auf der Rohrleitung U angeordnet ist, in Säurezisternen, Säuretürmen oder andere Wiedergewinnungsapparate ab.
Der Kocher 1 kann nach Entnahme eines Teiles der Kochfliissigkeit durch Schliessen der Ventile 11 und 16 von den Leitungen 12 und 15 abgeschaltet werden, falls dies wünschenswert erscheint. Wird
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dann das Ventil 20 geöffnet. so setzt die Gaszirkulatioln vol dem oberen Teile des Kochers durch die Leitung 17 und die Injektoren 18 und 5 wieder ein. Wenn das Kochen beendet ist, werden die Ventile 4, 19, 11 und 46 geschlossen, wonach das Gasauslassventil 21 zum Ablassen von Dampf und Gas geöffnet
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abgeschlossen.
Beim"Einfüllen"von Koehflüssigkeit vor dem Kochen wird eine geeignete Menge Sulfitsäure durch das Säureventil 23 eingeleitet. Darauf oder gleichzeitig damit wird die im Behälter 14 befindliche
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wird, falls gewünscht, eine grössere oder geringere Menge Koehflüssigkeit durch die Rohrleitung 27 und das Ventil 26 von einem oder mehreren in einem geeigneten Koehstadium befindlichen andern Kochern zugeführt.
Sollte während des Koehens bei irgendeiner Gelegenheit eine Verminderung des Flüssigkeits- volumens in dem Kocher gewünscht werden, so kann dies durch das Abschliessen der Dampfzuführung und durch Öffnen der Ventile 26 und 25'geschehen, wobei Koehfliissigkeit durch die Rohrleitung 24 in den Behälter 14 hinüberströmt.
Die Entnahmeeinrichtung für Flüssigkeit und Gas oben am Kocher kann mit einem Siphonrohr verbunden sein. Man kann auch mehrere Entnahmeeinrichtungen in verschiedenen Höhen des Kochers anordnen.
Im folgenden sei unter Bezugnahme auf Fin. 2 ein andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
1 bezeichnet einen Sulfitkocher, von dessen oberem Teil eine Rohrleitung. die mit den Ventilen 6.
7 und 8 versehen ist, zum Behälter 9 führt. Vom oberen Teile dieses Behälters führt eine Gasleitung 10, die mit den Ventilen 11 und 12 ausgestattet ist. zu einem Injektor 13, welcher mit einem Dampfzulauf-
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das Ventil 46 vorgesehen. Die Leitung 10 steht durch eine Nebenleitung-M, welche mit dem Ventil 48 verbunden ist, mit der Leitung 1'7 in Verbindung. Von der Leitung 47 führt eine Leitung 20, die mit dem Ventil 54 versehen ist. zu den Ventilen 24. 22 und 23, welche Gas und Dampf zu den Sieben 24, 25 und 26 innerhalb des Kochers leiten. Durch das Ventil 27 ist die Leitung 20 mit der Leitung 5 zwischen den Ventilen 6 und 7 verbunden. Die Leitung 17 ist an ein Sicherheitsventil 28 mit einer Auslassleitung 29 angeschlossen.
Das Auslassventil 30 schliesst einen Auslassstutzen am unteren Teile des Kochers ab. Ein anderer Stutzen ist an ein Sieb innerhalb des Kochers und an das Ventil 31 angeschlossen, welches mit dem unteren Teile des Behälters 9 durch die Leitung 3. 2 verbunden ist, die die Ventile 33, 34 und 35 aufweist. Der Behälter 9 steht mit dem Behälter 36 durch die Leitung 37 in Verbindung, welche mit den Ventilen 38 und 39 versehen ist. Im Behälter 9 liegt eine Rohrspirale 40 mit Zulaufleitung 41 und Auslassleitung 42. An die Leitung. 32 ist zwischen den Ventilen 34 und 35 eine Leitung 43 zum Behälter 44 angeschlossen. In diese Leitung, die mit den Ventilen 46 und 47 versehen ist, ist eine Pumpe 45 eingeschaltet.
Von der Leitung 17 führen Leitungen zum unteren Teile der Kocher 2,3 und 4. Diese Leitungen sind auch mit den oberen Teilen derselben Kocher verbunden. Von der Leitung 5 führt eine Leitung 48 zum oberen Teil der Kocher 2,3 und 4. Von der Leitung 32 zweigt zwischen den Ventilen 31 und 33 eine Leitung 49 ab, die mit dem unteren Teile der Kocher verbunden ist. Von der Leitung 43 zwischen der Pumpe 45 und dem Ventil 46 zweigt ebenfalls eine Leitung 50 ab, die an den unteren Teil der genannten Kocher angeschlossen ist. Diese Leitung kann durch das Ventil 54 abgeschlossen werden. An die Leitung 50 ist eine Leitung 52 angeschlossen, die mit einem Ventil 53 versehen ist.
Der Kocher 1 wird, eventuell mit Hilfe einer Spänefüllvorrichtung irgendeiner bekannten Konstruktion mit Fasermaterial beschickt, wodurch eine dichte Packung des Fasermateriales erzielt werden kann. Hierauf oder auch teilweise gleichzeitig mit der Beschickung mit Fasermaterial wird Kochflüssigkeit durch die Rohrleitung 32 mit den Ventilen 31, 33, 34 und, ? 5vom Behälter 9 und durch die Rohrleitung 43 mit den Ventilen 46 und 47 mit Hilfe der Pumpe 45 vom Behälter 44 zugeführt. Ausserdem kann Kochflüssigkeit von irgendeinem der Kocher 2, 3 und 4 durch die Leitung 19 oder 50 eingeführt werden. Bei Beginn des Kochens werden die Ventile 6,27, 54, 21, 22 und 23 geöffnet, wodurch die Leitung 17 mit der Gaskammer des Kochers und mit den Sieben 24, 25 und 26 im unteren Teile des Kochers in Verbindung gesetzt wird.
Hiebei strömt infolge des höheren Druckes in der Leitung 17 eine Mischung von Dampf und Gas in den oberen und unteren Teil des Kochers ein. Die Kocher 2,3 und 4 befinden sich in verschiedenen Kochstadien und sind mit der Leitung 17 verbunden, in welche durch den Injektor 13 und das Ventil 16 unter Einwirkung von Dampf, der dem Injektor durch die Leitung 14 und des Ventil J5 zugeführt worden ist, Gas vom Behälter 9 eingepresst wird, das dem Injektor durch die Leitung 40 mit den Ventilen 11 und 12 zugeführt worden ist. Wenn der Inhalt des Kochers durch Einwirkung des zugeführten Dampfes einen gewissen Druck erreicht hat. wird das Ventil 27 geschlossen und das Ventil 7 geöffnet.
Sobald der Druck im oberen Teile des Kochers 1 höher ist als im unteren Teile des Behälters 9, strömt Gas vom Kocher durch die Leitung 5 zum Behälter. Die mit dem Gas überströmende Kochflüssigkeit wird mit dem Kondensat im Behälter 9 vom Dampf abgetrennt. Der Behälter 9 wirkt infolgedessen gleichzeitig als Separator und als Akkumulator sowohl für Kochflüssigkeit als auch für Dampf
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und SO, 7 Gas. Auch von den Kochern 2,3 und 4 strömt durch die Leitungen und 5 Gas zum Behälter 9, der schliesslich auch mit einer indirekten Erhitzungs-bzw. Abkühlungseinriehtung versehen ist, die verwendet wird, wenn man die vom Behälter strömende Gasmenge vermehren bzw. vermindern will.
Wenn ein Überdruck im System entsteht, strömt das überschüssige Gas durch das Sicherheitsventil 28 ab und wird durch die Leitung 29 Säurebehältern, z. B. dem Behälter 44, SäuretÜrmen oder andern Rückgewinnungsvorrichtungen zugeführt.
Wenn ein nennenswerter Unterdruck im System entsteht, wird Sagas vom Behälter 36 durch die Leitung 37 zugeführt. Das Ventil 38 oder das Ventil 39 kann als automatisch wirkendes Regelventil ausgebildet sein. Der Behälter 36 kann durch die Leitung 29 mit Sagas versehen werden. Auch kann Sagas von irgendeiner andern Quelle zugeführt werden. Wenn Gas dem Behälter 36 durch die Leitung 29 zugeführt werden soll, wird in die Leitung 29 oder die Leitung 37 zweckmässig eine Antriebsvorriehtung eingeschaltet.
Am Ende der Kochperiode werden die Ventile 6, 21, 22 und 23 geschlossen, der Gasauslass geschieht auf gewöhnliche Weise durch das Ventil 55 und die Rohrleitung 56 zu Säurebehältern,-türmen oder andern Rückgewinnungseinrichtungen. Wenn der Kocher entgast ist, erfolgt die Entleerung durch das Ventil 30.
Die Zirkulation kann auch derart erfolgen, dass die Lauge das fibröse Material von oben nach unten und das Gas und der Dampf von unten nach oben passieren. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Fasermaterial nicht ganz von Kochflüssigkeit gedeckt ist. Besonders bei hohen Arbeitsdrücken kann man durch Anwendung der Erfindung mit Vorteil mit einer geringen Menge Kochflüssigkeit in dem Kocher arbeiten, wobei also das Fasermaterial nur mit Kochflüssigkeit getränkt ist und Kochflüssigkeit stets von oben über das Fasermaterial gespült wird, weil Gas von unten nach oben strömt.
Hiebei kann Dampf entweder separat oder mit dem Gas zusammen, mit der Flüssigkeit zusammen oder auf einige oder alle diese Arten gleichzeitig zugeführt werden. Für diese Art des Kochens ist es zweckmässig, die Kocher mit grosser Höhe und verhältnismässig kleinem Durchmesser zylindrisch oder ein wenig konisch mit nach unten sich erweiterndem Umfang auszubilden. Um die Entleerung zu erleichtern, kann es hiebei vorteilhaft sein, den ganzen Boden des Kochers mit einem lösbaren Deckel zu versehen.
In solchen Fällen, d. h. wenn das Kochen wenigstens zum Teil mit einer verhältnismässig geringen Menge Kochflüssigkeit erfolgt, wird es sich empfehlen, wenigstens im Anfang des Kochens eine grössere Menge Kochflüssigkeit im Kocher vorhanden sein zu lassen.
Die spezielle Ausbildung der Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, kann mit Vorteil bei Kochverfahren verwendet werden, bei welchen das Fasermaterial in verschiedenen Stadien einer Behandlung mit verschiedenen Chemikalien unterworfen wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei im folgenden ein Beispiel der Verwendung der Erfindung für die Herstellung von Sulfitzellulose beschrieben, bei dem die Kochflüssigkeit das Fasermaterial von oben nach unten passiert, Gas und Dampf in der entgegengesetzten Richtung, und wobei das Fasermaterial nicht ganz von der Kochflüssigkeit gedeckt ist.
1 ist ein Sulfitkocher, der als Turm ausgebildet ist. Nachdem der Kocher mit Hackspänen oder anderm Rohmaterial beschickt und dieses gegebenenfalls mit Dampf behandelt worden ist, wird Kochflüssigkeit durch die Leitung 2 und die Ventile 3 und 4 eingeführt. Nachdem die Kochflüssigkeit in das Fasermaterial eingedrungen ist, wird wieder der Hauptteil der Kochflüssigkeit durch die Ventile 4 und 3 und die Leitung 2 abgelassen. Hierauf beginnt das Kochen, wobei das Ventil 3 geschlossen und die Ventile 6,
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herunterrieselt, geht durch das Ventil 4, die Leitung 5 mit dem Ventil 6 zur Pumpe 7 ab.
Von der Pumpe wird die Flüssigkeit durch die Leitung 8, die mit den Ventilen 9 und 10 versehen ist, in den oberen Teil des Kochers hineingepresst, wo sie durch die Siebfläche 11, auf zweckmässige Weise verteilt, über das Fasermaterial fliesst. Durch die Dampfleitung 12, das Ventil 13, den Injektor 14, das Ventil 15 und die Siebfläche 16 wird dem Kocher Dampf zugeführt. Nebst Dampf folgt SO, 7Gas, das dem Injektor 14 durch die mit Ventilen 18, 19 und 20 versehene Rohrleitung 17 zugeströmt ist, vom Behälter 21 mit, welcher einen kombinierten Separator und Akkumulator darstellt, der mit irgendeiner Gasquelle durch die Leitung 22 verbunden ist, die mit den Ventilen 23 und 24 versehen ist.
Während Kochflüssigkeit kontinuierlich durch die Fasermasse herunterströmt, wird also beständig ein Strom von Dampf und Gas in entgegengesetzter Richtung durch die Masse geführt. Wenn der Kocherinhalt durch die Wärmezufuhr den gewünschten Druck erreicht hat, wird das Ventil 29 geöffnet, wobei Flüssigkeit vom Behälter 21 durch das Ventil 25, die Leitung 26, die Pumpe 27, die Leitung 28, das Ventil 29, die Leitung 30, das Ventil 10 und die Siebfläche 11 in den oberen Teil des Kochers eingeführt wird. Die Ventile 6 und 9 werden geschlossen, und das Ventil 31 wird geöffnet. Die Kochflüssigkeit strömt also durch das Ventil 4, die Leitung 5 und das Ventil 31 vom unteren Teile des Kochers zum Behälter 21. Durch das Ventil 32 und die Leitung 33 kann Flüssigkeit zu ändern Kochern geführt werden.
Die Ventile 35 und 37 werden auch geöffnet. Das überschüssige Gas nebst mitfolgendem Dampf strömt dann vom oberen Teile des Kochers durch die Siebfläehe 34, das Ventil 35, die Leitung 36 und die Ventile 37 und 23 zum Behälter 21.
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39 ist ein automatisch wirkendes Regelventil, durch welches Gas abgeleitet wird, wenn der Druck im Behälter einen bestimmten Höchstwert überschreitet.
40 ist ein Regelventil, durch das von irgendeiner Gasquelle Gas zugeführt wird, wenn der Druck im Behälter 21 kleiner ist als ein vorgeschriebener Mindestwert.
Durch das Ventil 41 und die Leitung 42 kann andern Kochern Gas zugeführt werden.
Der Behälter 21 ist zweckmässig auch mit automatischer Zufuhr bzw. Ablass von Flüssigkeit versehen, die in Tätigekeit treten, wenn der Flüssigkeitsstand im Behälter gewisse festgestellte Grenzen nach oben oder unten überschreitet.
Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind nur als Beispiele gedacht. Es können wesentliche Abänderungen stattfinden, ohne den Rahmen der Erfindung und den Schutzumfang zu verlassen.
Die Erfindung kann nicht nur bei der Herstellung von Zellulose nach dem Sulfitprozess angewendet werden, sondern ebensogut bei allen andern Arten von Zellulosekochprozessen. auch bei alkalischen, bei denen die Kochflfissigkeit leichtflüchtige Bestandteile enthält.
Erfindungsgemäss wird die Einleitung des Gases und Dampfes vom Injektor in die Kochflüssigkeit derart angeordnet, dass die Koebflüssigkeit dabei mitgenommen und in den Kreislauf im Kocher gebracht wird. Dieser Kreislauf wird dadurch erleichtert, dass die Kochflüssigkeit durch ein oder mehrere Siebe von dem zu kochenden Material getrennt wird und nachher zu derjenigen Einrichtung, eventuell einem oder mehreren Injektoren, geführt wird, wo Gas und Dampf auf sie einwirken können.
Die Erfindung kann auch auf Kocher angewendet werden, die mit Einrichtung für indirekte Erhitzung der Kochflüssigkeit versehen sind.
Falls für mehrere Kocher ein oder mehrere gemeinsame Gasinjektoren verwendet werden, können diese derart angeordnet sein, dass das Gas in den oder die vorhandenen Gasinjektoren eingepresst wird.
Der ganze dem Kocher zugeführte Dampf kann den oder die vorhandenen Gasinjektoren passieren.
Das Gas oder die Gasmischung, die in den Kocher eingeführt werden soll, kann vor der Einführung in die Zirkulationsorgane noch besonders verdichtet werden. Auch kann die Zirkulationsvorrichtung für das Gas aus einem Kompressor bestehen.
Es kann zweckmässig sein, Dampf mit einem Druck, der den Kocherdruek nur verhältnismässig wenig übersteigt, für den Laugenzirkulator zu verwenden, während Dampf von einem wesentlich höheren Druck dem Injektor für Dampf und Gas zugeführt wird.
Man kann auch innerhalb des Rahmens der Erfindung mehrere Injektoren für Gas oder Gasmischung oder für Kochflüssigkeit für einen und denselben Kocher verwenden.
Statt Injektoren können auch andere Zirkulationsorgane verwendet werden.
Die Zirkulation kann auch so stattfinden, dass die Lauge dem oberen Teile des Kochers entnommen wird, wobei im ganzn Kocher eine gleichmässige Strömung nach oben erfolgt. Auch kann, falls das zweckmässig erscheint, die Zirkulation der Koehflüssigkeit im Kocher abwechselnd nach oben und nach unten erfolgen.
Die Kochflüssigkeit, die in kreisende Bewegung versetzt wird, kann auch durch ein oder mehrere Siebe in den Kocher hineingeführt, die so angeordnet sind, dass eine wirksame Zirkulation erhalten wird.
Als wesentlicher Vorteil des neuen Kochsystems ist die Möglichkeit zu betrachten, in der Kochflüssigkeit in allen Teilen des Kochers und während des ganzen Kochprozesses selbsttätig den höchstmöglichen Gehalt der Kochflüssigkeit an leichtflüchtigen Bestandteilen aufrecht zu halten. Dies wird dadurch erzielt, dass man es bei dem oben beschriebenen Zirkulationsverfahren so einrichtet, dass die leichtflüchtigen Bestandteile der Kochflüssigkeit in einem oder mehreren Behältern, die mit dem Kocher kommunizieren, aufgespeichert werden können. Die Vorteile des Systems treten in noch höherem Grade hervor, wenn mehrere Kocher mit demselben Behälter in Verbindung stehen.
Hiebei erfolgt eine stetige Übertragung und ein Ausgleich zwischen denVerhältnissen in den verschiedenen Kochern, und es bestehen die günstigsten Regelungsmögliehkeiten.
Infolge der Tatsache, dass die dem Kocher angeschlossene Gasleitung wenigstens teilweise eine Mischung von Gas und Dampf enthält, die frei von Kochflüssigkeit und Zellulose ist, können ein oder mehrere Sicherheitsventile auf demselben vorgesehen werden, während bis jetzt wirksame Sicherheitventile an Sulfitzellulosekochern überhaupt nicht verwendet werden konnten. Hiedurch kann eine automatische Regelung des Maximaldrucks aller Kocher erzielt werden, was einen bedeutenden Fortschritt gegenüber allen bisher bekannten Sulfitkochsystemen bedeutet.
Falls Gasauslassventile, die als Sicherheitsventile ausgebildet sind, auf einem oder mehreren Kochern vorgesehen sind, verbindet man zweckmässig die Ableitung eines oder mehrerer dieser Ventile mit einem oder mehreren Behältern, welche Koehflüssigkeit enthalten und unter einem Druck stehen, der nicht geringer ist als ein gewisser Minimaldruck, welcher Behälter auch durch eine Rohrleitung, die eventuell mit einer automatisch wirkenden Ventilvorrichtung versehen ist, mit dem als Separator dienenden Behälter verbunden sind. Man kann auf diese Weise Gas unter Druck aufbewahren, um dieses nötigenfalls beim Auftreten eines Unterdruckes dem System zuführen zu können.
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In einer Anlage, die mehrere Kocher umfasst, die miteinander kombiniert sind und in der ein oder nehrere Kocher zur Anwendung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, kann irgendeiner der Kocher von dem System abgeschaltet werden, wenn es gewünscht wird, und mit einem höheren oder dedrigeren Druck als dem in den übrigen Kochern herrschenden betrieben werden. Hiebei kann die Laugen-und Gaszirkulation fortgesetzt und Lauge abgezogen oder zugeführt werden.
Es erwies sich als zweckmässig, falls eine besondere Kupplung der Kocher erfolgen soll, diese mit Gasauslassventilen zu versehen, die als Sicherheitsventile ausgebildet und eventuell auf einem Separator ingeordnet sind, in welchem Flüssigkeit und Masse voneinander getrennt werden.
Nachdem der Kocher mit Hackspänen oder irgendeinem andern Rohmaterial beschickt worden ist
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; emässen Verfahren kann hiebei auch Flüssigkeit aus dem erwähnten Behälter oder aus einem mit diesem n Verbindung stehenden ändern Behälter hineingeführt werden. In manchen Fällen hat es sich als zweckmässig erwiesen, auch eine erhebliche Menge Koehflüssigkeit von einem andern Kocher, der sich n einem geeigneten Koehstadium, z. B. bei einer Temperatur von 110-120'"C, befindet, zuzuführen.
Beim Einfüllen kann es zweckmässig sein, wenigstens einen Teil der Kochflüssigkeit dem oberen Feil des Kochers zuzuführen.
Auch erwies es sieh in gewissen Fällen als zweckmässig, in den erwähnten Behälter oder in einen nit diesem in Verbindung stehenden ändern Behälter, eventuell durch ein automatisch wirkendes Regelventil, Gas oder Flüssigkeit einzuführen, die man während des laufenden Kochens oder beim Füllen 1en Kochern zuführen will.
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@üssigkeit an leichtflüchtigen Bestandteilen kann während der verschiedenen Perioden des Kochens mfrechterhalten werden. Starke Variationen in der Zusammensetzung der Koehflüssigkeit während des Kochens können vermieden werden. Das Kochen verläuft ohne Störungen und kann einfach und zuver- ässig geregelt werden.
Ein Ausgleich der Variationen in der Zusammensetzung der Kochflüssigkeit bei verschiedenem Kochen kann leicht erzielt werden und kann selbsttätig geschehen. Das Kochen kann mne Nachteile schneller erfolgen als bisher. Es wird ein erhöhter Massenertrag von gleichmässiger und hoher Qualität sowie eine bedeutende Ersparnis an Dampf und Chemikalien erzielt, auch lässt sich ohne schwierigkeit ein höherer Füllungsgrad mit den damit verbundenen Vorteilen erreichen. Die Entleerung der Kocher wird erleichtert. Bei Anwendung des Systems auf solche Fälle, in denen regelmässige heftige Schwankungen des Kochdruckes wünschenswert sind, können diese leicht erreicht werden. Die Gefahr eines Überdruckes in den Kochern fällt dadurch weg, dass ein Sicherheitsventil verwendet werden kann.
Die Gefahr einer Inkrustation ist minimal. Luft kann sehr leicht und wirksam aus den Kochern ent- fernt werden.
Nebst Druckregelung mittels der genannten Sicherheitsventile kann z. B. für den Fall, dass der lanze Dampf durch einen Gasinjektor eingeführt wird oder dass die ganze verwendete Mischung von Dampf und Gas durch einen Injektor für Kochflüssigkeit eingeführt wird, das Anlassventil des Injektors von einem Temperaturmessapparat für den Kocherinhalt aus geregelt werden. Auch kann z. B. wenn ein Gasinjektor mehreren Kochern gemeinsam ist, der Dampfeinlass zu diesem Injektor derart geregelt werden, dass in der Austrittsleitung des Injektors stets ein gewisser bestimmter Druck vorhanden ist.
Ein Maximum von freiem sagas in der Kochflüssigkeit kann automatisch dadurch aufrechterhalten werden, dass eine geeignete Gasquelle durch eine mit einem geeigneten Regelventil versehene Rohrleitung an die einzelnen Kocher oder an den den Kochern gemeinsamen Sammelbehälter angeschlossen ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren, bzw. die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, durch geeignete Kombination mehrerer Regelungen die seit langem angestrebte Automatisierung der Regelung des Kochens zu erzielen. Dadurch ist der ganze Kochprozess in viel sicherer Weise beherrschbar als bisher.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zellulose durch Kochen von Fasergut mittels direkter oder indirekter Erhitzung in stehenden Kochern unter Anwendung aufschliessender Mittel, dadurch gelenn- zeichnet, dass im unteren Teil des Kochers ein Kreislauf der Kochflüssigkeit durch äussere Förderorgane erhalten wird und in diesem Kreislauf ein aufschliessendes Gas eingeführt wird, wobei der Kreislauf bzw. die Einführung dieses Gases durch gesonderte Förderorgane bewirkt wird.