<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Um holzige Materialien in Zellulose bzw. Papierzeug zu verwandeln, wird gegenwärtig in einer
Reihe aufeinanderfolgender Operationen in folgender Weise gearbeitet :
Das Rohmaterial wird durch Waschen oder Blasen von Staub und Fremdstoffen befreit und dann in einem Kochkessel der Einwirkung eines Alkalis oder einer alkalischen Lauge von geeigneter Stärke unter Druck, während einer gewissen je nach der Natur des Rohmaterials wechselnden Zeit unterworfen.
Das genügend gekochte Material wird aus dem Kessel auf ein Filter entleert, um von der Lauge getrennt zu werden und dann mehrmals gewaschen, worauf es in Zerkleinerungsapparaten bekannter Art gemahlen, mit beträchtlichen Mengen Wassers gespült und in Bleichbatterien gebleicht wird, um schliesslich nach neuerlichem Waschen auf einer Zeugpresse oder einer Papiermaschine in Blätterform gebracht zu werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun die Herstellung der Zellulose in ununterbrochenem Betrieb, d. h. den Ersatz der aufeinanderfolgenden intermittierenden Operationen durch eine in ihren verschiedenen
Arbeitsstufen ununterbrochen vor sich gehende Behandlung, sowie die Anordnung der für die Ermög- lichung einer solchen kontinuierlichen Behandlung geeigneten Einrichtungen, so dass sämtliche Zwischenarbeiten von der Einführung des Rohmaterials an bis zum Austritt des fertigen Papierzeugs entfallen.
Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass :
1. die an dem einen Ende der Einrichtung in diese eintretenden holzigen Materialien dort selbsttätig und ununterbrochen kreisen, um dabei die allmähligen Umwandlungen zu erleiden, die es ermöglichen, dass an der Austrittsstelle der Einrichtung Papierzeug erhalten wird.
Die zu verarbeitenden Materialien können auch in einzelnen getrennten Massenanteilen von bestimmte Volumen in einer Reihe von gewundenen Kanälen fortbewegt werden, in denen sie den verschiedenen Einwirkungen unterliegen, welche die Arbeitsstufen ihrer Umwandlung in Papierzeug darstellen. Diese Kanäle werden durch lotrechte parallele Rohre gebildet, welche untereinander derart in Verbindung stehen, dass die faserigen Materialmassen während ihrer Fortbewegung aufeinanderfolgende Wendungen erleiden, wodurch ihre Berührungen mit den gleichfalls in den Kanälen kreisende physikalischen oder chemischen Agenzien verbessert wird ;
2. anderseits ist der Kreis der während des Durchganges durch die Einrichtung stattfindenden Vorgänge in sich geschlossen, indem das ursprünglich zur Einwirkung gelangende Produkt nach seiner im Verlaufe des Arbeitsprozesses erfolgten chemischen Zersetzung, durch welche seine, die eigentliche Reaktion bewirkenden Bestandteile in Freiheit gesetzt werden, wieder gebildet wird, um dann neuerdings in ähnlicher Weise wie vorher zersetzt zu werden. Die Dauer des Durchganges der holzigen Materialien durch jeden Abteil der Einrichtung, entsprechend je einer Stufe des Umwandlungsprozesses, wird dadurch bestimmt, dass zwischen den aufeinanderfolgenden Abteilen regelbare Widerstände angeordnet werden, welche die Austritts-und Kreislaufgeschwindigkeit des behandelten Materials beeinflussen.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der zur Ausführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung.
Fig. 1 ist eine Ansicht derselben, Fig. 2 die Draufsicht, Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Kreislaufes der beim Verfahren sich abspielenden chemischen Vorgänge, Fig. 4 veranschaulicht eine
<Desc/Clms Page number 2>
abgeänderte Ausführungsform der den Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtung, Fig. 5 zeigt eine zur Gewinnung von bloss rohem Papierzeug für die Herstellung von Pappe oder Packpapier geeignete Anordnung, Fig. 6,7. 8 zeigen Einzelheiten.
Dem vorliegenden Verfahren gemäss wird das holzige Material wie gewöhnlich zerrissen, wobei jedoch die mit Knoten versehenen Pflanzenstengel usw. einer quetschenden Behandlung unterworfen werden, welche das Zerdrücken der Knoten bezweckt. Zu diesem Zweck werden sie auf ein wagrechtes Transporttuch 1 aufgelegt, welches sie einem oder mehreren Zylinderpaaren 2, 3 zuführt, zwischen welchen die Knoten zerdrückt werden. Alsdann gelangt das Material zum Zerhacker 4, welcher es in kleine Längen zerschneidet. Das derart zerrissene bzw. zerhackte Holzmaterial gelangt hierauf in den Rumpf 5, aus welchem es durch das Gebläse 9 zu einem Schläger 10 gefördert wird, um von dort in den Aufweichbottich 11 zu fallen, während der Staub durch den Luftstrom nach aussen gefördert wird.
Der Aufweichbottich besteht aus einem langen Bottich 11, mit halbzylinderförmigem Boden und einem Dampfmantel 12. Auf seiner ganzen Länge ist der Bottich von einer Welle durchsetzt, die eine Reihe schraubenförmig angeordneter Schläger trägt, so dass das Material mit der Natronlauge, welche zum Bottich durch die Zentrifugalpumpe 29 zugeführt wird, durcheinander geschleudert und zu dem Durchgangskanal13 gefördert wird.
Aus diesem letzteren fallen Lauge und Material auf eine ununterbrochen arbeitende Anpresseinrichtung, die aus zwei Schnecken 14, 15 mit entgegengesetzt gerichteten Schraubengängen besteht, welche sich in entgegengesetztem Sinne drehen und in einer perforierten Muffe Aufnahmefinden, damitdieausgepressteFlüssigkeitdurchdieLeitung S, abfliessen könne, während das entwässerte Material durch die Schnecken in die kegelförmige Kammer 16 gefördert wird, welche durch das federbelastete Klappenventil 16'nach aussen geschlossen ist, welch letzteres dem Durchgang des Materials einen bestimmten Widerstand entgegengesetzt. Durch den entgegengesetzt wirkenden Druck der Förderschnecken wird das Material allmählich in der konischen Kammer 16 zusammengepresst, öffnet schliesslich die Klappe 16'und fällt in den Kocher.
Das sich in der Kammer 16 bildende Agglomerat, dessen äussere Schicht. allmählich zu dem Kocher 17 gelangt, während von den Schnecken aus weitere Schichten an das Agglomerat angelagert werden, stellt einen dauernden Abschluss des Behälters 11 vom Kocher 17 her, selbst, wenn das Ventil 16'zeitweise geöffnet wird.
Der Kocher 17 besteht aus einem lotrechten Kessel von zylindrischem rechteckigen oder ovalem
Querschnitt, welcher durch einen Dampfmantel oder eine Schlange geheizt wird und eine genügende Höhe aufweist, damit das Material beim Durchgang von oben nach unten eine seine Aufschliessung sichernde hinreichende Kochung erfährt. Die in den Vorratsbehälter 19 durch eine Pumpe und den Hahn 20 geförderte alkalische Lauge fliesst zu dem Kocher durch die Leitung 18 und verteilt sich mittels einer Brause.
Der Behälter 19 wird mittels eines Dampfmantels und der Dampfleitung 21, 22 beheizt, während das Beheizen des Kochers durch die Leitung 28, 25 erfolgt. Das mit Lauge gesättigte gekochte Material fällt allmählich bis zur ununterbrochen arbeitenden Presse 32 hinab, welche aus zwei parallelen Schnecken 88, 34 von entgegengesetztem Gewindegang besteht, die sich in entgegengesetztem Sinne in einem perforierten Zylinder drehen, der den Abfluss der Lauge gestattet. Die Alkalilauge fliesst durch den Kocher 17 in ununterbrochenem Strome und ergiesst sich in gleicher Weise aus demselben, um den Hindurchtritt des in bezug auf die Kochlauge spezifisch-leichteren Materials durch den Kocher zu ermöglichen.
Der einmalige Durchgang genügt bei einer bestimmten Durchgangszeit, die von der Lieferungsmenge der Flüssigkeit und des Materials abhängt, um das in dem Aufweichebehälter bereits mit der rückständigen Lauge vorbehandelte Material vollständig aufzuschliessen.
Durch die Pressschrauben 33, 34 wird das aufgeschlossene Material in die Kammer 35 befördert, so dass beim weiteren Eintritt des Materials in den den Pressraum mit der Waschkolonne verbindenden, kegelförmigen Teil 36 die Lauge aus dem Material ausgepresst wird. Mit der Kammer 36 wirkt das federbelastete Ventil 37 zusammen, wobei das sich in der Kammer 36 bildende Agglomerat einen dauernden Abschluss des Kochers 17 gegen die auf ihn folgende Waschkolonne 38 bewirkt.
Das aus der kontinuierlich arbeitenden Presse austretende Material gelangt in die lotrechte oder geneigte Waschkolonne 38, welche zwei Schnecken mit perforierten Windungen von entgegengesetzten Gängen und mit entgegengesetzter Drehrichtung enthält, die zum Teil ineinander greifen und in einer Muffe eingeschlossen sind. Das aus dem Kocher 17 durch das Ventil 37 hindurchtretende Material wird durch die Schnecken von unten nach oben befördert, während in entgegengesetzter Richtung das durch die Leitungen 39 zugeführte Waschwasser durch das Material und die perforierten Windungen nach unten abfliesst und in die Leitungen 40 gelangt.
Das vollständig gewaschene Material entleert sich am oberen Ende der Waschsäule in einem Kanal 42 und gelangt zur konischen Kratztrommel43, von welcher es nach erfolgter mechanischer Aufschliessung und Zerteilung durch den Heber 44 hindurch in den Kanal 45 und zu den Schnecken 46 gelangt, welche es in den Zylinder 47 und die Presskammer 48 fördern. Hier wird der grösste Teil des Waschwassers aus dem Material ausgepresst, welches durch die Leitungen 50 und 51 nach der Hauptleitung abfliessen kann.
Das entwässerte Material gelangt aus der Kammer 48 in einen Kanal 49 und fällt durch diesen in die Bleichkolonne 52, welche wie die Waschkolonne, lotrecht oder geneigt verläuft und zwei Schnecken mit perforierten Windungen 53, 54 enthält, welche das Material nach aufwärts fördern, während ein
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
lösung sich klärt und dekantiert werden kann. Statt des Dekantierens kann man sich übrigens auch mit einer Filtration der Ablaugen nach deren Behandlung mit Chlor begnügen.
Bei Verwendung der Anordnung gemäss Fig. 4 wird das holzige Material wie gewöhnlich zerldeinert, wobei die mit Knoten versehenen Pflanzenteile, Stengel u. dgl. dem Walzen unterworfen werden, um die Knoten zu zerquetschen. Zu diesem Zweck wird das Material, nach dem Zerschneiden durch Hackmesser, mittels eines Gebläses in den Schläger J gefordert, in welchem der Staub entfernt wird und aus dem das Material auf eine Walzvorriehtung austritt, welche aus zwei parallelen wagerechten Walzen 85 besteht, die mechanisch betätigt werden und die Hohlstengel, Knoten usw. abplatten bzw. zerquetschen.
Die Walzen können direkt nach dem Hackmesser angeordnet sein, so d : J. ss dem Gebläse bereits gewalztes und
EMI4.1
Knoten herrührende kieselhaltige Staub entfernt wird.
Das Material fällt alsdann in einem ununterbrochen arbeitenden Einweichkanal 12, welcher aus einer Förderkette 87 oder Metallkabel und einer Reihe von Rohren zusammengesetzt ist, in welchem ein
EMI4.2
Förderpl. ttten oder auch durchlöcherte Scheiben 86 (Fig. 6). Diese IVette 87 ist mit Stäben 88 in gleichmässigen Abständen besetzt, welche in die Zahnlücken von entsprechenden Ketten ädern 89 eingreifen, so dtss durch Betätigung dieser Kettenräder mittels Vorgelege, Schnecken u. dgl. ein ununterbrochener Durchgang der Förderkette durch eine Reihe von Röhren, in welchen d : e EinweicMliissigkeit enthalten ist, bewirkt werden kann. Die Rohre können aus Blech, Gusseisen usw. bestehen und rechteckig, quadratisch oder rund ausgebildet sein.
Sie sind lotrecht und pu'allel zu eimnder angeordnet und an ihrem oberen sowie unteren Ende durch halbkreisförmig ausgehöhlte Verbindungsstücke miteinander verbunden, so dass in denselben die Drehung von Scheiben 86 um die Achse der Räder 89 ermöglicht ist. Die oberen und unteren Verbindungsstücke enthalten die Kettenräder 89, welche die Führung und Fortbewegung der Förderkette in sicherer Weise ermöglichen. Die Kettenräder sind bei 90 (Fig. 7) aufgeschnitten, um die
EMI4.3
nicht veranschaulichter) Entleerungshahn und ein Stutzen zur Einführung von Heizdampf vorgesehen. An dem oberen Teil ist ein Entlüfter und ein mit Gegengewicht versehener Spanner zum selbsttätigen Anspannen der etwa gelockerten Kette angeordnet.
Die Spanner bezwecken überdies, dass das Ganze im Fall des Zerreissens oder des Festklemmens der Förderkette geteilt und herausgezogen werden kann. Das erste und das letzte Rohr des Einweichkanals erstreckt sich etwas höher als die Zwisehenrohre, um einen
EMI4.4
stände und der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Materials zu sichern.
Beim Antrieb der Kettenräder 89 und der Kette 87 mittels der Stäbe 88 werden die Scheiben 86 das auftreffende Material durch die Reihe der Kanäle mitnehmen, so dass das Material von dem ersten Rohr bis zum letzten gefördert wird, u. zw. im Gegenstrom zu der Einweichflüssigkeit, welche beispielsweise an dem unteren Teil des letzten Rohres eingeführt werden kann. Nachdem das Material bis zum Scheitel
EMI4.5
ist verbunden mit dem ununterbrochenen Auslaugekanal 17.
Die von dem Material mitgenommene Ein- weichflüssigkeit sickert in ein Muffenrohr 99 an dem oberen Teil des letzten senkrechten Rohres, aus welchem sie zu dem Scheitel des vorhergehenden Rohres zurückfliesst. Die nicht mitgeführte Einweich- üüssigkeit, welche durch den Druckim Gegenstrom kreist, wird schliesslich durch den Stutzen 98 abgeführt und zu den Wiedergewinnungsbehältern geleitet.
EMI4.6
weiehkanal, ist jedoch entsprechend der Beschaffenheit des Materials derart ausgebildet, dass er unter Überdruck oder beim Atmosphärendruck arbeiten kann. In dem ersteren Falle sind selbstverständlich die Teile entsprechend dem erforderlichen Druck ausgebildet.
Die Wirkungsweise des Auslaugers ist die folgende :
Das aus dem Einweichkanal 12 kommende Material wird von den Scheiben 86 einer in dem Auslauger kreisenden endlosen Förderkette aufgenommen und durch die zylindrischen Rohre ohne Unterbrechung bis zum Ausgang gefördert, wobei das Material auf seinem ganzen Durchgang in Berührung mit der Kochlauge steht, welche durch eine Pumpe oder durch ihr Eigengewicht und den Audaugekanal eingeleitet wird, je nachdem dieser unter Überdruck arbeitet oder nicht. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 erhält der Auslauger 17 eine Natronlösung bei Atmosphärendruck und wird durch den Behälter 19 mittels der Leitung 18 gespeist.
Das aus dem Auslauger 17 kommende Material fällt in d'e kontinuierlich arbeitende Schneckenpresse 33-34 und wird aus d : eser durch die DrosselklÅappe 37 entleert. Die mitgenommene Flüssigkeit sickert in das Mulfenrohr 100 ab'und wird mittels einer Pumpe oder einer andern Einrichtung bei 100' in den unteren Teil des letzten Rohres des Einweichkanals eingeführt.
Das erhaltene Material oder Zeug muss nunmehr gewaschen werden, um dann in gebleichtes Zeug
EMI4.7
<Desc/Clms Page number 5>
durchlöcherten Scheiben und Stäben enthält, die in einer Reihe von lotrechten Rohren kreist. Während das Material von unten nach oben gefördert wird, fliesst ein Wasserstrom zu dem oberen Teil des Rohres oder der Säule, um eine Gegenströmung des Waschwassers zu bewirken und dadurch ein systematisches und ökonomisches Auswaschen zu erzielen. Nachdem die Waschflüssigkeit die ganze Höhe der Säule durchströmt hat, ist sie mit Lauge gesättigt und kann nach der Entleerung mit den Ablaugen des Einweiehkanals vermischt werden.
Das ausgewaschene Material gelangt zur endlosen Schneckenpresse 46, die einen Teil der mitgeführten Waschflüssigkeit entfernt und dann das Material- durch die Drosselklappe 48 in den Bleichkanal 52 entleert. Dieser letztere ist dem Einweichkanal ähnlich und enthält die Förderkette, welche das Material entgegen der Strömung der Bleichflüssigkeit, z. B. Chlorkalk oder Hypochlorit fördert.
Das Material fällt von da in die kontinuierlich arbeitende Presse 58 ; welche den grössten Teil der im Material verbliebenen Bleichflüssigkeit auspresst, die wiedergewonnen werden kann, wenn Hypochlorit verwendet wurde. Nach dem Auspressen wird das Material zum ununterbrochenen zweiten Wäscher 62 gefördert, welcher dem ersten Wäscher ähnlich ist. In diesem wird das Material entgegen der Wasserströmung durch die Förderkette gefördert und fällt dann in ein lotrechtes Rohr, an dessen Unterende ein konischer Raffineur 67 angeordnet ist, welcher das endgültige Zerfasern der Zellulose bewirkt, die in das Aastrittsrohr 68 hndurchgeht. Von hier gelangt das Material zu den üblichen Vorbereitungvorrichtungen und schliesslich zur Zeugpresse oder auf die Papiermaschine.
Für die Herstellung von bloss Papp-oder Packpapierzeug entfallen die Einrichtungen zum Bleichen 52 und zum Nachwaschen 62. Es ist in diesem Falle auch möglich, durch entsprechende Verlängerung der Berührungsdauer des holzigen Materials und der zur Einwirkung gelangenden Agenzien bloss Wasser von entsprechender Temperatur zum Einweichen sowie zum Auslaugen des Materials zu verwenden. Die für diesen Fall zu verwendende Einrichtung ist in Fig. 5 dargestellt und bietet folgende Merkmale : Beim Austritt aus dem Einweichkanal12, welcher in ähnlicher Weise, wie in Fig. 4 eingerichtet
EMI5.1
Kammer 92 in Verbindung steht, zu welcher die am Ende des Kreislaufes ausgepressten Flüssigkeiten zugeleitet werden.
Diese Kammer, welche die Speiserinne 91 und den Auslauger mit Flüssigkeit beschickt, bildet einen hydraulischen Verschluss oberhalb der Materialsäule, welche in den Auslauger unter Druck eintreten soll. Um den Durchgang des Materials aus der Rinne 91, welche mit der Aussenluft in Verbindung steht, zum Innern des unter Druck stehenden Auslaugers- ? y zu ermöglichen, wird ein drehbarer Verteiler verwendet (Fig. 8), welcher gleichzeitig ein Abschlussorgan bildet. Dieser Verteiler besteht aus einer Anzahl (z.
B. sechs) radialer Flügel 93, welche an einer auf der Antriebswelle 94 sitzenden Nabe angeordnet sind und an ihren Ränderngleitende Schienen 95 aufweisen, die unter der Wirkung der Federn 96 stehen, welche die genannten Schienen an die zylindrische Innenwandung des Gehäuses 97 anpressen. Die zwischen je zwei benachbarten Flügeln 93 gebildeten becherförmigen Räume kommen nacheinander vor das untere Ende der Rinne 91, erhalten hier eine Ladung des Materials und nehmen dasselbe mit, bis es in den Auslaugen 17 entleert wird, ohne dass plötzliche Unterbrechungen des Druckes eintreten können.
Die Verluste werden von der Materialsäule aufgenommen, welche in der Speiserinne 91 enthalten ist.
Es können auf dem Gehäuse 97 des drehbaren Verteilers Stutzen vorgesehen sein, um den aus den erwähnten becherförmigen Räumen austretenden Dampf zum Erwärmen des Einweichkanals zu benutzen.
Es ist ersichtlich, dass man jede andere Speiseeinrichtung anstatt der beschriebenen benutzen könnte.
Beispielsweise könnte man eine Pumpe verwenden, welche das gewichte Material ansaugt und in den Auslauger 17 drückt.
Der Auslaugkanal 17 besitzt ein Sicherheitsventil 98. Der in der Zeichnung nicht dargestellte Zufuhrstutzen für den Dampf befindet sich im unteren Teile eines jeden Rohres, wobei die Dampf Zuführung tangential zum Bodenteil der halbkreisförmigen Verbindungsstücke erfolgt. Auf diese Weise bewirken die schräg eintretenden Dampfstrahlen, dass das Material, welches sich an dem untersten Teile des Verbindungstückes ansammelt, vorgetrieben wird. Das Material wird beim Austritt aus dem Auslaugekanal17 durch ähnliche Organe entleert, wie diejenigen, welche das Eintreten desselben in diesen Kanal bewirkt haben.
Zu diesem Zweck kann also gleichfalls ein drehbarer Verteiler 99 benutzt werden, welcher über der Entleerrinne 100 angeordnet ist, deren oberer Teil von einem Kühler 101 umgeben ist. Das heraustretende Material wird zur kontinuierlich arbeitenden Presse 102 geführt, deren Boden durchlöchert ist, um die ausgepresste Lauge sammeln zu können und durch die Pumpe 103 zu der Eintrittsstelle des Auslaugen- kanals 17 oder auch in den Enweichkanal 12 zu pressen. Das Material gelangt aus der Presse durch die Drosselklappe ! M, welche den Austritt der Presse 102 abschliesst und gleichzeitig ein Zusammenpressen des Materials und eine Vorzerkleinerung bewirkt, zu dem ununterbrochen arbeitenden Zerfaserer 105.
Das Zerfasern wird durch einen Durchgang durch einen kegelförmigen Raffineur vervollständigt, welcher ein Zeug liefert, das unmittelbar zu einer Presse oder Papier-bzw. Pappmaschine gefördert worden kann.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.