AT351929B - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von cellulose sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zellulose aus Holzhackschnitzeln nach dem Sulfitverfahren, wobei die Hackschnitzel mittels einer Fördervorrichtung durch eine Dämpfungszone und eine Aufschliessungszone gefördert werden, in der sie mit Kochsäure behandelt werden, worauf die löslich gemachten Bestandteile in einer Waschzone ausgewaschen werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Bekannte, kontinuierliche   Sulfitaufschlussverfahren   werden in ortsfesten, vertikal angeordneten Reaktoren durchgeführt, wobei die vorgedämpften Hackschnitzel in der Kochsäure suspendiert am oberen Ende des Reaktors zugeführt werden und durch Schwerkraft den Reaktor von oben nach unten durchwandern. Der Reaktor ist zur Gänze von der Suspension erfüllt. Im oberen Teil, der sogenannten Kochzone, werden die Hackschnitzel sulfoniert und aufgeschlossen. Die Kochsäure wird durch eine seitliche Leitung in der Reaktorwand abgezogen, und im unteren Teil des Reaktors werden die aufgeschlossenen Hackschnitzel ausgewaschen. Schliesslich wird am unteren Ende des Reaktors der Zellstoff ausgetragen.

   Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass der Durchgang des Aufschlussgutes infolge der Bildung von Gasblasen, deren Abzug nach oben behindert ist, ungleichmässig ist, was auch eine ungleichmässige Aufschlusswirkung zur Folge hat. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die Kochzone von der Waschzone nicht streng getrennt ist, wodurch Schwankungen des Ligningehaltes im fertigen Zellstoff auftreten. 



   Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein kontinuierliches, auf Sulfitbasis arbeitendes Verfahren zur Herstellung von Cellulose zu schaffen, bei welchem die einzelnen Zonen des Dämpfens, Imprägnierens, Aufschliessens und Waschens individuell und optimal regelbar sind ; bei dem der Aufschluss nicht in der Flüssigkeitszone, sondern in einer Dampfzone erfolgt, wodurch wesentlich bessere Aufschliessungsergebnisse und eine Cellulose von höherer Qualität und hellerer Farbe erhältlich ist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Hackschnitzel im Zwangsdurchlauf der Reihe nach durch mindestens eine Dämpfungszone, dann durch eine Imprägnierungszone, die flüssige Magnesiumbisulfitlösung enthält und auf einer Temperatur unter Aufschlusstemperatur gehalten wird, und sodann-davon getrennt-durch eine flüssigkeitsfreie Aufschliessungszone geführt werden. 



   Vorteilhaft werden die Hackschnitzel hintereinander durch zwei Dämpfungszonen geführt, wobei in der ersten Zone Sattdampf mit einer Temperatur zwischen 100 und   110 C   während einer Zeit von 8 bis 15 min und in der zweiten Zone Sattdampf mit einer Temperatur zwischen 120 und   130 C   während einer Zeit von 5 bis 10 min zur Einwirkung gebracht wird. 
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 deren Konzentration mindestens 8% S02 entspricht, wobei in der Imprägnierungszone eine Temperatur von 120 bis   80 C   fallend und sodann auf 1200C steigend während einer Zeit von 30 bis 60 min eingehalten wird ; die darauffolgende Aufschliessung erfolgt vorteilhaft nach Abtrennen der Magnesiumbisulfitlösung in der Aufschliessungszone mit Sattdampf von einer Temperatur zwischen 170 und   180 C   während 30 bis 60 min. 



   Anschliessend ist es vorteilhaft, die aufgeschlossenen Hackschnitzel unter Druck mit einer Waschflüssigkeit bei fallender Temperatur zwischen 180 und   900C   zwecks Herauslösen der löslich gemachten Bestandteile während einer Zeit von ein bis zwei Stunden zu behandeln. 



   Zweckmässig wird durch Einstellung des Flüssigkeitsniveaus im Waschbehälter der obere Raum zwecks Nachaufschliessung dampferfüllt, jedoch flüssigkeitsfrei gehalten. 



   Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese umfasst hintereinander angeordnete Behälter zum Dämpfen, Imprägnieren, Aufschliessen und Waschen des Behandlungsgutes (der Holzhackschnitzel). Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter zum Waschen des Behandlungsgutes als geschlossener, im oberen Teil einen Gasraum aufweisender, auf mindestens zwei Ebenen mit Zirkulationseinrichtungen für die Waschflüssigkeit ausgerüsteter Waschreaktor ausgebildet ist, welcher mit dem vorgeschalteten Aufschlussbehälter durch ein Rohr direkt verbunden ist. 



   Bei einer solchen Vorrichtung können zwei längsgestreckte Reaktionsbehälter übereinander in geneigter Stellung gegenüber der Horizontalen angeordnet sein, deren Ein- und Austragsvorrichtungen jeweils an ihrem oberen Teil angeordnet sind, wobei der Innenraum der Reaktionsbehälter in einen oberen 

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 und unteren Reaktionsraum geteilt ist, und wobei innerhalb der Reaktionsbehälter eine endlose Fördervorrichtung,   z. B.   eine Förderkette, mit Umkehrstellen am oberen und unteren Ende vorgesehen ist. 



   Hiebei kann der obere Reaktionsbehälter in seinem oberen Drittel eine Abzugseinrichtung für die Imprägnierungsflüssigkeit aufweisen, so dass der Raum oberhalb der Abzugseinrichtung flüssigkeitsfrei ist. 



   Der untere Reaktionsbehälter kann an seinem unteren Ende eine Abzugseinrichtung für Flüssigkeit aufweisen, so dass der Innenraum des Behälters stets flüssigkeitsfrei bleibt. 



   Der Waschreaktor ist in seinem unteren Teil mit einer Zuleitung, in seinem oberen Teil mit einer Ableitung für die Waschflüssigkeit verbunden und weist zweckmässig ein Rührwerk auf. Nach der Wäsche in dem auf mindestens zwei Ebenen mit Zirkulationseinrichtungen für die Waschflüssigkeit ausgerüsteten Waschreaktor ist keine weitere mechanische Behandlung des erfindungsgemäss erkochten Vollzellstoffes mehr erforderlich. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung sind in der Zeichnung erläutert, die ein Anlagenschema zeigt. 
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 vorgesehen. Die Hackschnitzel erfahren im rechten Teil des   Rohres --4-- eine   Vordämpfung mit Sattdampf bei einer Temperatur von 110  während 10 min. 



   Am unteren Teil des   Rohres --4-- ist   ein   Auslass --6-- vorgesehen,   der in einen Zuteilapparat --7-mündet, welcher ein Gehäuse und einen darin beweglichen Rotor mit Fördertaschen umfasst. Die Hackschnitzel werden mittels des Rotors in das   Rohr --8-- gefördert,   welches in einen längsgestreckten   Reaktor --9-- mündet. Dieser Reaktor --9-- ist   in einem Winkel von etwa 450 gegenüber der Horizontalen angeordnet. Er enthält eine längs verlaufende   Trennwand --10--,   wodurch ein oberer Reaktionsraum --11-- und ein unterer Reaktionsraum --12-- gebildet wird.

   Eine endlose   Förderkette --13, 14-- mit   schaufelartigen   Mitnehmern --15-- fördert   die Hackschnitzel vom   Einlass --8-- zunächst   nach unten und nach Umlenkung durch den unteren Reaktionsraum --12-- wieder nach oben, wo ein   Auslass --16-- zur   Weiterförderung der Hackschnitzel vorgesehen ist. Der   Behälter --9-- ist   mit   Zu- und Ableitungen --17,   18,   19-- für   die Kochsäure versehen, wobei durch wahlweise Schaltung dieser Leitungen der Oberteil des 
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 erfolgt eine zweite Dämpfung der Hackschnitzel bei einer Temperatur von etwa 125 C während 10 min.

   Im unteren flüssigkeitserfüllten Teil des   Behälters --9-- werden   die Hackschnitzel mit der Kochsäure, die eine Konzentration von 9% S02 bei einem PH-Wert von 4 besitzt, imprägniert,   u. zw.   bei erst fallender und dann steigender Temperatur, indem die Hackschnitzel mit einer Temperatur von   120 C   in die flüssigkeitserfüllte Imprägnierungszone eintreten, dort mit kalter Kochsäure in Berührung kommen und bei ihrer weiteren Wanderung an das untere Ende des Behälters auf etwa   800C   abgekühlt werden ; bei der Rückführung steigt ihre Temperatur wieder bis   120 C   an.

   Die imprägnierten, von überschüssiger Flüssigkeit im wesentlichen freien Hackschnitzel fallen durch das Rohr --16-- und die Zuteileinrichtung 
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 -20--,Förderkette ausgebildet ist wie der   Behälter --9--.   Am   Behälter --22-- sind Einlässe --23, 24-- zur   Zuund Ableitung von Dampf vorgesehen, wobei eine Temperatur von   175 C   während 50 min eingehalten wird. Während des Durchganges durch diesen Behälter erfolgt der Aufschluss der imprägnierten Hackschnitzel in der Dampfphase.

   Abtropfende Flüssigkeit und Kondensat werden durch die Abzugseinrichtung --25-- am unteren Ende des   Behälters --22-- abgezogen.   Die durch den oberen und unteren Reaktionsraum des   Behälters --22-- geförderten,   an dessen oberem Ende ankommenden Hackschnitzel werden durch das Rohr --26-- in den Waschreaktor --27-- geförder; dieser besitzt am unteren Ende eine Zuführungseinrichtung -   für Waschflüssigkeit.   



   Die Waschflüssigkeit kann verbrauchte Kochsäure oder Wasser sein. In der Seitenwand des Waschreaktors sind Leitungen vorgesehen : Durch die   Leitung --29-- kann   die Waschflüssigkeit aus dem Reaktor herausgeleitet und durch die Leitung --30-- wieder eingeleitet werden, wodurch eine Zirkulationsebene im unteren Teil des Reaktors gebildet wird. In gleicher Weise kann am oberen Teil des Behälters durch die herausführende Leitung --31-- und die wieder zurückführende Leitung --32-- eine zweite 

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 Zirkulationsebene gebildet werden. Durch die Leitung --33-- wird die Waschflüssigkeit abgezogen, so dass der Raum des Reaktors über der   Leitung --33-- flüssigkeitsfrei   bleibt. In dieser Dampfphase erfolgt ein Nachaufschluss der Hackschnitzel. 



   Der ausgewaschene Zellstoff wird am unteren   Auslass --35-- des   Behälters ausgefördert. Er ist von heller Farbe. 



     PATENTANSPRÜCHE   : 
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zellulose aus Holzhackschnitzeln nach dem Sulfitverfahren, wobei die Hackschnitzel mittels einer Fördervorrichtung durch eine Dämpfungszone und eine Aufschliessungszone gefördert werden, in der sie mit Kochsäure behandelt werden, worauf die löslich gemachten Bestandteile in einer Waschzone ausgewaschen werden,   d a d u r c h g e k e n n -     zeichnet,   dass die Hackschnitzel im Zwangsdurchlauf der Reihe nach durch mindestens eine Dämpfungszone, dann durch eine Imprägnierungszone, die flüssige Magnesiumbisulfitlösung enthält und auf einer Temperatur unter Aufschlusstemperatur gehalten wird, und sodann-davon getrennt-durch eine flüssigkeitsfreie Aufschliessungszone geführt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hackschnitzel hintereinander durch zwei Dämpfungszonen geführt werden, wobei in der ersten Zone Sattdampf EMI3.1 Einwirkung gebracht wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Imprägnierungszone die Hackschnitzel mit einer Magnesiumbisulfitlösung bei einem PH-Wert von 3, 5 bis 4, 5, vorteilhaft von 3, 8 bis 4, behandelt werden, deren Konzentration mindestens 8% SO, entspricht, wobei in der Imprägnierungszone eine Temperatur von 120 bis 80 C fallend und sodann auf 1200C steigend während einer Zeit von 30 bis 60 min eingehalten wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hackschnitzel nach Abtrennen der Magnesiumbisulfitlösung in der Aufschliessungszone mit Sattdampf von einer Temperatur zwischen 170 und 180 C während 30 bis 60 min behandelt und aufgeschlossen werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die aufgeschlossenen Hackschnitzel unter Druck mit einer Waschflüssigkeit bei fallender Temperatur zwischen 180 und 900C zwecks Herauslösen der löslich gemachten Bestandteile während einer Zeit von ein bis zwei Stunden behandelt werden. EMI3.2 Einstellung des Flüssigkeitsniveaus im Waschbehälter der obere Raum zwecks Nachaufschliessung dampferfüllt, jedoch flüssigkeitsfrei gehalten wird.

   7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 mit hintereinander angeordneten Behältern zum Dämpfen, Imprägnieren, Aufschliessen und Waschen des Behandlungsgutes, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Behälter zum Waschen des Behandlungsgutes als geschlossener, im oberen Teil einen Gasraum aufweisender, auf mindestens zwei Ebenen mit Zirkulationseinrichtungen (29,30, 31,32) für die Waschflüssigkeit ausgerüsteter Waschreaktor (27) ausgebildet ist, welcher mit dem vorgeschalteten Aufschlussbehälter (22) durch ein Rohr (26) direkt verbunden ist.