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Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoff aus lignozellulosehaltigem
Material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Faserstoff aus ligno- zellulosehaltigem Material - insbesondere aus Holz, Gras, Stroh, Zuckerrohr-Abfällen u. dgl.-, mit einem Aufnahme-Behälter für das Gut, in welchen allenfalls auch Niederdruckdampf eingeführt werden kann, mit einem zweiten Behälter mit Einlass für Imprägnierflüssigkeit, mit einem beide Behälter un- ten verbindenden Kanal, in dem ein Schneckenförderer sowie ein mit diesem zusammenwirkendes Organ zum Zusammenpressen des Gutes unter sehr hohem Druck - von welchem es bei Einbringung in den zwei- ten Behälter unter der Flüssigkeitsoberfläche wieder entspannt wird-und schliesslich mit einem dritten Behälter,
der mit dem Imprägnier-Behälter verbunden ist und in welchem das imprägnierte Gut unter hohem Druck gekocht wird. Auf diese Weise hergestellter Faserstoff wird sowohl in der Papierindustrie als auch zur Erzeugung von Faserplatten, Bauelementen u. ähnl. Faserstoff enthaltenden Produkten verwendet.
Bei solchen Vorrichtungen-wie z. B. bei der aus der österr. Patentschrift Nr. 240 685 bekannten wird in dem zwischen den ersten beiden Behältern eingesetzten Schneckenförderer aus demvorbehandelnden Gut unter der Wirkung des Gegendruckorgans Luft und freies Wasser weitgehend ausgepresst ; beim Eintritt in den zweiten Behälter- dem sogenannten Imprägnier-Behälter-wird dann das Material von dem hohen mechanischen Druck entlastet und dehnt sich dabei unter der Flüssigkeitsoberfläche wieder zu seinem ursprünglichen Volumen aus, wobei es in seine Poren in reichlicher Menge Imprägnier-Flussigkeit einsaugt.
Im Aufnahme-Behälter erfolgt die Vorbehandlung des Gutes bei einer Temperatur zwischen 60 und 1000C oder auch mehr, das Material verlässt diesen ersten Behälter trotz seiner Erwärmung mit einer wesentlich niedrigeren Temperatur als der im Koch-Behälter herrschenden ; in diesem letzteren kann der Dampfdruck etwa 8 - 10 at betragen.
Nach der Erfindung werden nun derartige Vorrichtungen zur kontinuierlichen Herstellung von Faserstoff dadurch besonders einfach und vorteilhaft ausgestaltet, dass der Imprägnier-Behälter innerhalb des Koch-Behälters angeordnet ist und mit diesem an seinem Oberteil in Verbindung steht. DerImprägnier- Behälter liegt dabei zweckmässig mit seinem oberen Rande über dem durch einen Regler einstellbaren Niveau des Gutes im Koch-Behälter.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist der im Koch-Behälter eingesetzte Regler für den Stand des zu behandelnden Gutes auf ein unter dem Boden des Imprägnier-Behälters liegendes Niveau eingestellt, so dass dieser völlig von Dampf umgeben ist.
Schliesslich ist vorgesehen, dass der zwischen Aufnahme-Behälter und Imprägnier-Behälter angeordnete Schneckenförderer von einem Mantel umgeben ist, in welchem höchstens der gleiche Druck aufrechterhalten wird als im Aufnahme-Behälter.
Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung wird nun durch Anordnung des Imprägnier-Be-
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hälter-in welchem das Gut von unten nach oben aufsteigt-innerhalb des Koch-Behälters das sogenannte "Gesetz der kalten Wand", d. h. der Dampfkondensation. wirksam, bis das jeweils neu eingebrachte Rohmaterial auf die hohe Temperatur des Koch-Behälters erwärmt ist ; die Erwärmungszeit des Gutes wird dabei wesentlich verkürzt und eine Kondensation von Dampf in die Imprägnier-Flüssigkeit mit der dadurch bedingten Verdünnung der letzteren weitgehend verringert bzw. vermieden.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoff in Fig. 1 und 3 im vertikalen Mittelschnitt dargestellt ; weiters zeigt Fig. 2 einen Querschnitt durch den Koch-Behälter mit eingesetztem Imprägnier-Behälter an der Stelle II-II der Fig. 1.
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Fig. 1 und 2 ist der Aufnahme-Behälter mitgeführt ; dieser Zellenförderer kann z. B. der in der österr. Patentschrift Nr. 227 605 beschriebenen Bau- art entsprechen. Die Höhe, bis zu welcher der Aufnahme-Behälter mit Hackstückchen gefüllt wird, ist von einem Niveauregler 18 an sich bekannter Bauart bestimmt. Niederdruckdampf wird in den Aufnahme-
Behälter 10 durch eine Leitung 20, in der ein Ventil 22 vorgesehen ist, eingeleitet.
In dem Auf- nahme-Behälter 10 erhält das Material eine Vorwärmung und gleichzeitig wird ein Teil der zwischen den Hackstückchen bzw. in deren Poren befindlichen Luft ausgetrieben. Der Zellenförderer 16 sorgt da- für, dass die so ausgetriebene Luft aus dem Aufnahme-Behälter oder Schacht 10 in die umgebende Atmosphäre hinausgeschleust wird. Im Aufnahme-Behälter 10 kann atmosphärischer oder höherer Druck herrschen.
AmUnterteil des Aufnahme-Behälters 10 ist ein sich kegelig verjüngendes Rohr 24 angebracht, das über ein zylindrisches Rohr 26 mit dem Imprägnier-Behälter 12 an dessen Unterteil in Verbindung steht. Ein von einem Motor 30 angetriebener Schneckenförderer 23 erstreckt sich in den Rohrteil 24 hinein und ist dessen Verjüngung angepasst. Am entgegengesetzten Ende des Rohres 26 ist ein Ven- tilkörper 32 angebracht und mittels einer Kolbenstange 34 und eines hydraulischen Servomotors
36 im Verhältnis zur Mündung des Rohres einstellbar.
Mit Hilfe des Schneckenförderers 28 und des Ventilkörpers 32 kommt eine mechanische Zusammenpressung der Hackstückchenmasse unter hohem Druck, der bis zu 20-50 kg/cm2 und mehr betragen kann, zustande und bewirkt, dass durch die Zusammenpressung der Hackstückchen in deren Poren befindliche Luft sowie. frejes Wasser Í11 wesentlichem Ausmass entfernt werden. Die Luft und das Wasser entweichen durch die perforierte Wand 38 des Rohrteiles 28 in einen zweckmässig geschlossenen Raum 40, der über eine Leitung 42, einen Druckregler 44 und einen Auslass 45 mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht.
Der Imprägnier-Behälter 12 ist oben offen und enthält zweckmässig zwei zueinander parallele Schrauben 46 und 48, an die sich die Wand des Imprägnier-Behälters zweckmässigerweise in Form einer Acht anschliesst-wie aus Fig. 2 ersichtlich. Der Ventilkörper 32 und die Kolbenstange 34 befinden sich mitten zwischen den Schrauben, die zu diesem Zweck entsprechend dem Durchmesser des Ventilkörpers mit einer Aussparung versehen sind. Die Schrauben sitzen auf Wellen 50 bzw. 52 und werden von einem nicht dargestellten Motor in Umdrehung versetzt.
Eine Chemikalienlösung an sich bekannter Art wird dem Imprägnier-Behälter 12 durch eine Leitung 54 zugeführt, in der ein Ventil 56 vorgesehen ist. Diese Chemikalienlösung oder Imprägnierflüssigkeit, die-wie oben bereits angedeutet-zweckmässig eine Temperatur unter 1000C hat und gegebenenfalls sogar auf etwa Zimmertemperatur gehalten sein kann, wird bis zu einem Spiegel eingefüllt, der von einem Pegelregler 58 geregelt wird und der sich in einem Abstand oberhalb der Mündung des Rohres 26 im Imprägnier-Behälter 12 befindet.
Wenn somit die stark zusammengedrückte Hack- stückchenmasse in den Imprägnier-Behälter 12 gelangt und dort von dem mechanischen Druck entlastet wird, dehnt sie sich schwammähnlich aus und saugt dabei Chemikalienlösung in die Poren der Hackstückchen auf, während diese gleichzeitig von den Schrauben 46 und 48 aufwärts geführt werden.
Der Imprägnier-Behälter 12 ist im oberen Teil des Koch-Behälters 14 angeordnet und hat im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 eine erheblich geringere vertikale Erstreckung als letzterer.
Dem Koch-Behälter 14 wird Hochdruckdampf unter einem Druck von z. B. 8 bis 10 kg/cm2 zugeführt, u. zw. durch eine Leitung 59 mit Ventil 60, das im Unterteil des Behälters angeordnet ist. DieHöhe der Hackstückchenmasse in ihm wird von einem Regler 62 bestimmt, der die Drehzahl von. zwei waagrechten Schneckenförderern am Unterteil des Behälters beeinflusst. Dieser Regler befindet sich bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ein Stück unterhalb des inneren Imprägnier-Behälters 12.
Wenn die imprägnierten Hackstückchen den oberen Rand des Imprägnier-Behälters 12 erreicht ha-
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ben, werden sie von einem Verteilerglied 66 ausgetragen und fallen in den Koch-Behälter 14 hinab. Im Imprägnier-Behälter 12 herrscht derselbe hohe Dampfdruck wie im Koch-Behälter 14, was auf die Wirksamkeit der Imprägnierung vorteilhaft einwirkt.
Da der Imprägnier-Behälter 12 von einer Dampfatmosphäre umgeben ist, wird die aus dem Kanal 24 und 26 eintretende Hackstückchenmasse schnell bis auf die Temperatur des Hochdruckdampfes erwärmt, so dass der Dampf nur in geringerem Ausmass direkt in die im Imprägnier-Behälter 12 vorhandene Imprägnierflüssigkeit kondensiert und dieselbe entsprechend wenig verdünnt ; diese Verdünnung kann dadurch noch weiter herabgesetzt werden, dass die vorgewärmte Imprägnierflüssigkeit in den Oberteil des Imprägnier-Behälters 12 eingeleitet wird, so dass die Oberflächenschicht der Flüssigkeit, die mit der Dampfatmosphäre im Koch-Behälter 14 in unmittelbarer Berührung steht, eine Temperatur hat, bei der eine Kondensation von Dampf überhaupt nicht oder nur in sehr geringem Grad eintreten kann.
Gemäss der Erfindung erhält die Vorrichtung ausserdem eine verhältnismässig gedrungeneAusführung und esbraucht der Imprägnier-Behälter 12 nicht mit dichtenden Endverschlüssen versehen sein, die verhältnismässig kostspielig sein würden, weil sie so ausgeführt sein müssten, dass sie den hohen inneren Druck aushalten.
Der Druckregler 44 ist dazu bestimmt, das Innere des Mantels 40 auf einen Druck einzustellen, der ebenso hoch oder etwas niedriger ist als der im Aufnahme-Behälter 10 herrschende, wenn dieser über dem atmosphärischen Druck liegt ; dadurch kann aus dem Aufnahme-Behälter 10 kein Dampf herauslecken, insbesondere auch dann nicht, bevor vom Schneckenförderer 28 ein Hackstückchen- Pfropfen gebildet ist.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sichvondererstbeschriebenenausführungsform lediglich dadurch, dass der innere Imprägnier-Behälter 68 derart verlängert ist, dass er im wesentlichen die ganze Länge des Koch-Behälters 14 einnimmt. Die Leitung 26, durch welche dieHackstück- chen von dem Aufnahme-Behälter 10 in den Imprägnier-Behälter 68 geführt werden, ist demgemäss an den Unterteil des Koch-Behälters 14 verlegt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 kann die Erwärmungszeit für die imprägnierten Hackstückchen verlängert werden. Ferner erhält man eine grössere Möglichkeit, die Dauer der Erwärmungszeit durch Änderung der Drehzahl der Förderschrauben zu variieren.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern im Rahmen des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens im weitesten Sinne abwandelbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Faserstoff aus lignozellulosehaltigem Material - insbesondere aus Holz, Gras, Stroh, Zuckerrohr-Abfällen u. dgl. -, mit einem Aufnahme-Behälter für das Gut, in welchen allenfalls auch Niederdruckdampf eingeführt werden kann, mit einem zweiten Behälter mit Ein-
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derer sowie ein mit diesem zusammenwirkendes Organ zum Zusammenpressen des Gutes unter sehr hohem Druck - von welchem es bei Einbringung in den zweiten Behälter unter der Flüssigkeitsoberfläche wieder entspannt wird-und schliesslich mit einem dritten Behälter, der mit dem Imprägnier-Behälter verbunden ist und
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seinem Oberteil in Verbindung steht.