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Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Behandlung faserhaltige Stoffe bei der Erzeugung von Zellstoff oder Halbzellstoff
Es ist ein Verfahren für die Behandlung faserhaltige Stoffe bei der Erzeugung von Zellstoff oder
Halbzellstoff bekannt, bei welchem die faserhaltigen Stoffe mit Kochflüssigkeit durchtränkt und nach
Trennung von der umgebenden Kochflüssigkeit unter Zufuhr von Heizdampf in einem Kochraum unter Überdruck gekocht werden. Bei diesem bekannten Verfahren werden in einem kontinuierlichen Prozess die zu behandelnden faserhaltigen Stoffe, z. B. Holzschnitzel, in einen unter Überdruck stehenden Durchtränkungsraum geschleust, in welchem sie mit als Kochflüssigkeit dienender, heisser, aber eine Temperatur von 120 C nicht überschreitender Sulfitlauge durchtränkt werden.
Die so durchtränkten Stoffe werden darauf in diesem Raum von der umgebenden Kochflüssigkeit getrennt und in einen unter einem höheren Überdruck stehenden Kochraum geschleust, in welchem sie unter Zufuhr von Heizdampf bei einer Temperatur von 160 bis 205 C gekocht werden.
Bei einem diskontinuierlichen Prozess ist ferner auch die Massnahme bekannt geworden, die faserhaitigen Stoffe zwecks Austreibung der in ihnen enthaltenen Luft vor der Zugabe der Kochflüssigkeit einem Vakuum auszusetzen. Die faserhaltigen Stoffe werden hernach in der Flüssigkeit unter Überdruck gekocht.
Im weiteren ist die Massnahme bekannt, bei einzelnen Vorgängen in der Behandlung von faserhalti- gen Stoffen die KochflUssigkeit als Transportflüssigkeit zu verwenden. So wird bei einer bekannten Vor- richtung zum kontinuierlichen Aufschliessen von Faserstoffen von einer Pumpe ein Kreislauf von Kochflüssigkeit aufrechterhalten, welcher durch den unteren Teil des Kochers führt und dazu dient, das ausgetragene Kochgut zu verdünnen. Das Kochgut wird dabei durch die Flüssigkeit bis in eine Presse gefördert.
Bei andern bekannten Vorrichtungen dienen FlUssigkeitskreislaufe dazu, die Stoffe vom Einfülltrich- ter in die Schleusenvorrichtung zu bringen. Die Beschickung der Zelle oder der Zellen der Schleusenvorrichtung mit Faserstoff wird dabei mit Hilfe eines strömenden gasförmigen oder fliessenden Mediums durchgeführt, wobei dieses Medium, zumindest teilweise, während des Füllens die Zelle oder die Zellen durchfliesst und wieder heraustritt. Als Transportmedium für die Beschleunigung der Zellenfüllung kann bei diesem Verfahren Wasser, Dampf, Druckluft usw. verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Medium benutzt, welches sowieso zur Verwendung kommt, z. B. Lauge oder Säure bei der Beschickung eines Kochers mit Faserstoff.
Ein bekannter Vorschlag für ein Verfahren zum Entleeren von Zellstoffkochern geht ferner dahin, dass zum Nachfüllen und Ausspülen des Kochers Zellstoffablauge benutzt wird.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung faserhaltige Stoffe bei der Erzeugung von Zellstoff oder Halbzellstoff, bei welchem die faserhaltigen Stoffe unter Vakuum mit Kochflüssigkeit getränkt und nach Trennung von der umgebenden Kochflüssigkeit unter Zufuhr von Heizdampf in einem Kochraum unter Überdruck gekocht werden, und bei welchem ein Transport der Stoffe durch Umwälzung eines Überschusses von KochflUssigkeit als Transportflüssigkeit stattfindet.
Die Erfindung bezweckt, eine Verbesserung des Durchtränkungsvorganges unter gleichzeitiger Vereinfachung des ganzen Prozesses zu erhalten. Erfindungsgemäss werden hiebei nach Einbringen der Stoffe in den Vakuumraum die Transportflüssigkeit und die zu behandelnden Stoffe auf voneinander getrennten Wegen geführt und die Stoffe nach der Vakuumbehandlung der Transportflüssigkeit wieder gleichmässig beigemengt, und
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es wird ferner die Transportflüssigkeit vor dem Einbringen der Stoffe in den Kochraum wieder von diesen abgetrennt.
Gegenstand der Erfindung bildet ferner auch eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä- ssen Verfahrens. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung vereinfacht dargestellt, an Hand welchem auch das Verfahren beispielsweise erläutert wird.
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mit zwei nach oben weisenden Schenkeln 21 und 22, welche unten über eine Leitung 23 miteinander verbunden sind, ein Kochgefäss 3 und eine in die Verbindungsleitung 23 eingebaute Pumpe 4. Der Schenkel 21 des Durchtränkungsgefässes ist an seiner Oberseite über ein trichterförmig erweitertes Rohrstück 5 mit dem Vakuumbehälter 1 und der Schenkel 22 ist Über ein schräg absteigendes Rohr 6 mit dem oberen Ende des Kochgefässes 3 verbunden.
Eine am oberen Teil des Vakuumbehälters 1 angeschlossene Vakuumpumpe 7 dient zur Absaugung der Luft und zur Aufrechterhaltung eines Unterdruckes in diesem Behälter.
Das Durchtränkungsgefäss 2 enthält Kochflüssigkeit. Auf der Seite des Schenkels 21liegt der Flüssigkeitsspiegel an einer Stelle 8 im Vakuumbehälter 1 und im Schenkel 22 an einer Stelle 9. Der Flüssigkeitsspiegel 8 steht unter dem Vakuum des Behälters 1 und der Flüssigkeitsspiegel 9 unter dem im Kocher 3 herrschenden Aufschlussdruck. Die in der Leitung 23 eingebaute Pumpe 4, vorzugsweise eine Zentrifugalpumpe, fördert ständig Kochflüssigkeit aus dem Schenkel 21 in den Schenkel 22 des Durchtränkungsgefässes unter Überwindung des zwischen Kocher 3 und Vakuumbehälter 1 herrschenden Druckunterschiedes.
Ein Einführungsbehälter 10 ist in tieferer Lage als der Vakuumbehälter angeordnet. Er steht über eine mit einem Ventil 11 versehene Leitung 12 mit einem Kochflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter 13 in Verbindung. Das Ventil 11 wird so reguliert, dass der Einführungsbehälter stets bis zu einer bestimmten
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Stelle 14 und steht dort unter Atmosphärendruck.
Eine im wesentlichen vertikal angeordnete Leitung 15 taucht mit ihrem unteren Ende 16 in die im Einführungsbehälter 10 enthaltene Flüssigkeit und mündet mit ihrem oberen Ende 17 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 8 in den Vakuumbehälter 1. Durch die Vakuumwirkung wird Flüssigkeit vom Einführungbehälter 10 in den Vakuumbehälter 1 hochgesaugt. Das obere Ende 17 der Leitung 15 kann beispielsweise etwa 8 m über dem Flüssigkeitsspiegel 14 liegen. Das Vakuum im Behälter 1 entspricht dann dieser Flüssigkeitssäule zuzüglich des Druckverlustes der Strömung in der Leitung 15.
Das Vakuum wird durch die Pumpe 7 so geregelt, dass durch die Leitung 15 ständig eine der durch die Pumpe 4 vom Vakuumbehälter in den Schenkel 22 des Durchtränkungsgefässes geförderten Flüssigkeit entsprechende Menge nachgeliefert und so der Flüssigkeitsspiegel 8 ständig auf gleicher Höhe gehalten wird.
Eine Leitung 18 dient ferner zur Rückleitung von Kochflüssigkeit aus dem Schenkel 22 des Durchträn- kungsgefässes, um auch hier den Flüssigkeitsspiegel 9 auf konstanter Höhe zu halten. Die Leitung 18 ist mit dem einen Ende an einer Stelle 19 am Schenkel 22 angeschlossen und mündet mit ihrem andern Ende an einer Stelle 20 in den Einführungsbehälter 10. Ein Ventil 21 dient zur Regelung der Rückflussmenge.
Um den Druckunterschied, unter dem die Flüssigkeit in den Einführungsbehälter 10 zurückfliesst, nutzbringend zu verwerten, ist in der Rückflussleitung 18 eine Turbine 22 eingebaut, welche so einen Teil der Antriebsleitung für die Pumpe 4 liefert. Der restliche Teil wird von einem mit der Pumpe 4 gekuppelten Elektromotor 23 gedeckt.
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Überschuss von Kochflüssigkeitraum. die Leitung 18, den Einführungsbehälter 10 und die Leitung 15 führt.
Eine an einer Stelle 24 der Leitung 18 anschliessende weitere Leitung 25 mit eingebautem Ventil 26
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den Einführungsbehälter 10. in den Vorratsbehälter 13 abströmen zu lassen. Dann wird auch noch dieser letztgenannte Behälter in den Kreislauf einbezogen. Durch ein weiteres, in der Leitung 18 angeordnetes Ventil 27 kann dabei der Zufluss zur Turbine 22 abgesperrt werden. Eine weitere, eine im unteren Teil des Schenkels 22 des Durchtränkungsgefässes gelegene Stelle 28 mit der Leitung 18 verbindende, durch ein Ventil 29 abschliessbare Leitung 30 gestattet ferner, die zurückzuleitende Flüssigkeit statt der Stelle 19 dieser weiter unten gelegenen Stelle 28 zu entnehmen.
Die zu behandelnden faserhaltigen Stoffe, z. B. Holzschnitzel, werden in einen Einfülltrichter 31 eingeführt, welcher mit seinem unteren Ende in die im Einführungsbehälter 10 enthaltene Kochflüssigkeit
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