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VerfahrenundVorrichtungzurErhitzungvonZellulosekochflüssigkeiten.
B2i indirekter Erhitzung von Kocht1üssigkeiten in der Zellulosefabrikation besteht die Neigung zur Bildung fester Ablagerungen (Krusten) an den Heizflächen. Derartige Ablagerungen verursachen naturgemäss bedeutende Schwierigkeiten, wie erschwerte Wärmeleitung. Driftstörungen usw. In manchen Fällen haben diese Schwierigkeiten dazu gefilhrt. dass eine indirekte Erhitzung der Flüssigkeiten nicht mehr durchgeführt werden konnte. Die genannten Schwierigkeiten treten besonders bei Erhitzung von Sulfitkochlauge nach dem indirekten Kreislaufkochverfahren auf.
Die hauptsächlich wirksame Ursache der genannten Ablagerungen an den Heizflächen wurde darin erkannt, dass die Flüssigkeit mit zu niedriger Geschwindigkeit an den Heizflächen vorbeigeführt wird. so dass längs der Heizflächen eine gewisse Uberhitzung der Kochflüssigkeit auftritt, welche die Bildung von Dampfblasen und das Kochen der Flüssigkeit herbeiführt.
Gemäss dieser Erkenntnis besteht das Verfahren nach der Erfindung darin. dass die in dünne Schichten geteilte Flüssigkeit an allen Stellen der Heizfläche mit einer Geschwindigkeit vorbeiströmt, die in keinem Augenblick kleiner ist als 1 m/sek. Bei Einhaltung dieser unteren Geschwindigkeitsgrenze wird die Flüssigkeit an keiner Stelle der Heizfläche so hohen Temperaturen ausgesetzt. dass der Kochpunkt unter Berücksichtigung des Druckes der Dampfphase erreicht wird. Im übrigen soll jedoch die Strömungsgeschwindigkeit den herrschenden Verhältnissen hinsichtlich der Temperatur des Erhitzungsmittels und der Zusammensetzung der Flüssigkeit angepasst werden.
Es werden somit durch die Erfindung örtliche Uberhitzungen der Flüssigkeit und die Bildung von Ablagerungen im Wesen verhindert. \ls Beispiel soll erwähnt werden, dass beim Kochen mit Sulfitlauge. die 1.3% CaO enthält. und bei einer Dampftemperatur von 185 C die Geschwindigkeit der Koeh- flüssigkeit im Verhältnis zu den Heizflächen etwa 2.5 m/sek. betragen soll. Wenn dagegen der CaO-Gehalt
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betragen.
Bei einer bekannten Vorrichtung hat man versucht, die Krustenbildung dadurch zu vermindern, dass man im Erhitzungsbehälter eine Anzahl von Rohren angeordnet hat, in welche Rohre von geringerem Durchmesser eingesetzt sind. Durch diese Innenrohre wird bei der bekannten Vorrichtung Dampf bis an die Böden der zuerst genannten Rohre ein-und durch den Zwischenraum zwischen den Rohren abgeleitet. während die zu erhitzende Flüssigkeit an den äusseren Wänden der äusseren Rohre in beinahe diagonaler Richtung vorbeiströmt. Hiedureh erhält aber die Flüssigkeit keine genügend grosse Geschwindigkeit. um Iberhitzung und Krustenbildung längs den gesamten Heizflächen zu vermeiden.
Die Krustenbildung wird daher beinahe ebenso gross wie in den gebräuchlichen Vorrichtungen. Man hat auch bei Vorrichtungen zum Verdampfen von Sulfitablauge versucht, mittels verdichteter, aus der Lauge selbst entwickelter Dämpfe die Lange durch Rohre zu pressen, wobei die Rohre von den verdichteten Dämpfen erhitzt werden. Dies stellt aber einen besonderen Fall dar. der mit dem allgemeinen Ver- dampfungs-oder Erhitzungsverfahren nach der Erfindung nichts zu tun hat.
Denn es werden bei diesem bekannten Verfahren verdichtete Dämpfe verwendet : ausserdem beträgt hiebei der Temperaturunterschied zwischen dem Erhitzungsdampf und der Lauge nur wenige Celsiusgrade, ungefähr 3 C, wobei keine Gefahr der ueberhitzung zu befürchten ist.
Im folgenden wird das Verfahren an Hand einer in der Zeichnung im Schnitt dargestellten beispielsweisen Ausführungsform der zur Durchführungs des Verfahrens geeigneten Vorrichtung beschrieben.
1 bezeichnet einen Behälter mit Böden 2 und J. Auf der einen Seite dieses Behälters befindet sich ein Deckel 4. wobei zwischen demselben und der Wand. 1 eine mit einem Auslassstutzen 26 versehene
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angebracht, so dass zwischen den Böden 2 und 6 eine Kammer 7 entsteht, die mit einem Einlassstutzen 7S versehen ist. In weiterem Abstand von dem Boden 6 nach aussen hin befindet sich ein Boden 8. Die Böden 8 und 6 bilden gleichzeitig die Wände einer Kammer 9. Im Abstand vom Boden 8. weiter nach aussen hin, ist ein Boden 10 angebracht, so dass die beiden Böden 8 und 10 die Begrenzung einer Kammer 1I bilden. Die Kammer 11 ist mit einem Dampfeinlassstutzen 12 und die Kammer 9 mit einem Auslass- stutzen 13 versehen.
Den Behälter 1 durchsetzen eine Anzahl von Rohren 14, die sich zwischen den Böden 2 und 3 erstrecken und somit die Kammern 7 und 5 miteinander verbinden. In die Rohre 14 sind Rohre 15 geringeren Durchmessers eingesetzt, die am oberen Ende geschlossen sind und sich vom Boden 6 nach aufwärts erstrecken. Am oberen Ende sitzen die Rohre 15 in Löchern einer in der Kammer J vor- gesehenen Stützplatte. und werden hiedureh mit Bezug auf die Rohre 14 zentriert. Durch die Rohre 1. ;
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ausgehen und sieh bis zu dem geschlossenen Ende der Rohre 15 erstrecken. Die Rohre 16 stehen mit der Kammer 11, die Rohre 15 mit der Kammer 9 und die Rohre 14 mit den Kammern 5 und ì in Ver- bindung.
Wird nun bei der indirekten Erhitzung nach dem Kreislaufverfahren Sulfitlauge von dem Kocher mit Hilfe einer Pumpe od. dgl. durch die Leitung 18 in die Kammer 7 gedruckt, so strömt dieselbe mit grosser Geschwindigkeit durch den Zwischenraum zwischen den als Leitflächen dienenden Rohren 14 und den Rohren 15 in die Kammer 5 und tritt schliesslich durch den Auslass 26 wieder zum Kocher aus.
Der Erhitzungsdampf wird durch den Einlassstutzen 12 in die Kammer 11 eingeleitet und strömt dann von derselben durch die Rohre 16 gegen die Böden der Rohre 15 und dann durch diese zur Kammer. 9. aus welcher Dampf und Kondensat durch den Auslassstutzen 13 abgeleitet werden. Die Rohre 15 bilden
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Krustenbildungen an den Heizflächen beinahe vollständig vermieden.
Der in die Kammer 11 eingeführte Dampf hat im allgemeinen eine Temperatur von über 1] o. r.
Es ist im allgemeinen vorteilhaft, dass die Flüssigkeit unter einem den Druck im Kocher übersteigenden Druck steht, wenn sie durch die Rohre 14 hindurchströmt.
Die beschriebene Vorrichtung kann verschiedene Abänderungen erfahren. Man kann z. B. in
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keit gezwungen wird, sich nach einer spiralförmigen Bahn durch diese Zwischenräume zu bewegen. Es ist auch nicht erforderlich, die Rohre 14 und 7a senkrecht anzuordnen. Sie können vielmehr jede beliebige, also auch eine waagrechte Lage einnehmen. Desgleichen können die Kammern 11, 9 und 7 tuber- halb des Bodens angeordnet sein, oder mit andern Worten, die dargestellte Vorrichtung kann auch in umgekehrter Stellung verwendet werden. Es ist auch offenbar, dass die als Steuerorgane dienenden Rohre 14 besonders erhitzt werden können.
PATENT-AXSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verhinderung der Krustenbildung an den Heizflächen bei indirekter Erhitzung von sauren oder alkalischen Zellulosekoehtlüssigkeiten, nach welchem die Flüssigkeit mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit durch eine mit einer Anzahl Erhitzungskörper versehene Eill1'ichtung getrieben und durch zweckmässige, längs den Heizkörpern sieh erstreckende Steuerungsorgane in eine Anzahl verhältnismässig dünner Schichten unterstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zellulosekleis- laufkoehverfahren die dünnen Flüssigkeitsschichten an allen Stellen der Heizflächen mit einer Geschwin- digkeit vorbeiströmen, die in keinem Augenblick kleiner ist als Im/sek.,
wobei die Geschwindigkeit im übrigen den herrschenden Verhältnissen hinsichtlich der Temperatur des Erhitzungsmittels und der Zusammensetzung der Flüssigkeit angepasst wird, damit praktisch kein Überhitzen und Knochen mit dadurch verursachter Krustenbildung an den Heizflächen auftritt.