DE1007610B - Verfahren zur Ausfuehrung chemischer Reaktionen zwischen einer fluessigen Suspension kurzfaseriger Materialien fuer die Papierindustrie, wie Zellstoffbrei und Chemikalien - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist in der Zellstoffindustrie bekannt, das Kochen und Waschen des Zellstoffes in einem einzigen Kocher nacheinander durchzuführen. Ebenso ist es bekannt, den Zellstoff absatzweise mit einem einzigen Chemikal zu behandeln. In neuester Zeit ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem das zellulosehaltige Material zuerst im Gleichstrom aufgeschlossen und dann im Gegenstrom einem Waschprozeß unterworfen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung chemischer Reaktionen zwischen einer fiüssigen Suspension kurzfaseriger Materialien für die Papierindustrie, wie Zellstoffbrei, und Chemikalien in kontinuierlicher Gegenstrombehandlung, und zwar unabhängig davon, ob das Verfahren eine Stufe oder mehrere Stufen umfaßt.

Die Erfindung hat ein Verfahren zum Zweck, nach welchem man mit einer einzigen kontinuierlich nach dem Gegenstromprinzip durchgeführten Behandlung unter Anwendung eines chemischen Stoffes oder Lösungsmittels eine Wirkung hervorruft, welche unter Anwendung der gewöhnlich angewendeten Verfahren erst nach mehreren aufeinanderfolgenden Behandlungen erzielt wird.

Durch das Gegenstromprinzip wird bezweckt, daß sich der faserige Stoff der Suspension in entgegengesetzter Richtung zu der umgebenden Flüssigkeit bewegt, welche chemische Stoffe enthalten oder Lösungsmittel oder Waschflüssigkeit sein kann.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in der Anwendung zur Behandlung von Suspensionen faseriger Materialien näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch die Achse der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzten Vorrichtung.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Reaktionsverlaufes.

Diese Erfindung kann mit Vorteil überall dort angewendet werden, wo es sich darum handelt, eine aus feinverteilten faserigen Stoffen bestehende Masse der Einwirkung einer Lösung von Stoffen oder von Lösungsmitteln auszusetzen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Bleichen und Waschen von Zellstoff und anderen kurzfaserigen Stoffen oder auf andere chemische Behandlungen.

Die wesentliche Maßnahme während der Bleichung des Zellstoffs besteht in der Behandlung einer wäßrigen Faserstoff-Suspension mit einem Bleichmittel, worauf die Fasern durch Auswaschen von den chemischen Reaktionsprodukten befreit werden.

Das Bleichen des Zellstoffes wird kontinuierlich oder periodisch durchgeführt und umfaßt verschiedenartige aufeinanderfolgende chemische Behandlungen, wobei auf jede solche Behandlung gewöhnlich eine Waschung angeschlossen wird. Um die Wirkung eines gegebenen chemischen Stoffes möglichst wirksam zu gestalten, findet die Verfahren zur Ausführung chemischer Reaktionen zwischen einer flüssigen

Suspension kurzfaseriger Materialien

für die Papierindustrie, wie Zellstoffbrei

und Chemikalien

Anmelder:
Rauma-Repola Oy, Rauma (Finnland)

Vertreter: M. M. Wirth, Dr. W. Schalk,

Dipl.-Ing. P. Wirth, Dipl.-Ing. G. Dannenberg

und Dr. V. Schnüed-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Finnland vom 25. Februar 1953

Dipl.-Ing. Matti Johannes Jalkanen, Rauma (Finnland), ist als Erfinder genannt worden

Behandlung mit dem betreffenden Stoff oft mehrmals, gewöhnlich zweimal statt. Da jedesmal eine Waschung angeschlossen wird, folgt, daß eine zweifache Behandlung mit einem chemischen Stoff insgesamt 4 Stufen umfaßt.

Die Bleichtürme und deren Ausrüstung, die im Anschluß an diese tätigen Waschtürme sowie die zugehörigen Anlagen zum Transport von Rohstoffen bilden bisher eine außerordentlich kostspielige Anlage.

Die Erfindung bezweckt daher, ein Verfahren zu schaffen, bei dem z. B. die zwei einer einfachen Behandlung entsprechenden Verfahrensstufen oder z. B. die vier Stufen einer zweifachen Behandlung in einem einzigen Reaktions-Waschturm ausgeführt werden können, und zwar in Form aufeinanderfolgender, gleichzeitiger und kontinuierlicher Stufen. Da sich die Chemikalien im Gegenstrom bewegen, ist die Wirkung einer derart ausgeführten Arbeitsweise derjenigen von unzähligen, nacheinander und in einer Richtung ausgeführten Maßnahmen gleichwertig.

Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, beispielsweise zum Behandeln von Zellstoff, die in fabrikmäßiger Produktion mit Erfolg erprobt worden ist, und schematisch die hierfür benutzte Vorrichtung.

In Fig. 1 ist 1 ein Behandlungsturm, der durch einen Falschboden 2 in eine Hauptkammer M und eine Saugkammer 3 unterteilt wird. Im Behandlungsturm ist eine

709 507/265

3 4

lotrechte Achse 5 angeordnet, die in üblicher Weise in Zellstoffes und ebenso in Richtung B' auf Grund der Umdrehung versetzt werden kann und an der radial über- zwischen Chemikalien und Zellstoff stattfindenden Reeinander eine Anzahl Rührflügel 7 befestigt sind, die bis aktion, wie es die Linie f der Fig. 2 zeigt (so daß sie an an die Innenwand der Hauptkammer reichen und deren der Eintrittsstelle A des Zellstoffes am niedrigsten ist). Aufgabe darin besteht, die in den Turm eingeführten 5 Weiter geht aus der Fig, 2 hervor, daß die chemische Chemikalien und die Suspension der Fasern miteinander Reaktionsfähigkeit des Zellstoffes an der Eintrittsstelle A zu mischen. Die Zufuhr der zu behandelnden Suspension des Zellstoffes am größten ist und, wie es die Linie e darerfolgt durch das Rohr 8, während der behandelte Zellstoff stellt, in der Richtung nach B' fällt, da hier die Bleichung durch das Rohr 11 abgezogen wird. Der Falschboden 2 als beendet angesehen werden kann, während die oben ist so eingerichtet, daß die Zellstoffasern durch die Löcher io von D zuströmende Waschflüssigkeit denjenigen Chemidesselben nicht in die Saugkammer 3 gelangen können, kalienanteil mitnimmt, der von dem gegen die Abzugssondern nur überschüssige Flüssigkeit, die durch den stutzen C sich bewegenden Zellstoff mitgenommen wird. Rohrstutzen 4 aus der Saugkammer 3 abgezogen wird. In Durch das oben beschriebene Verfahren werden die

der Hauptkammer M ist in der Nähe des Falschbodens folgenden Vorteile erzielt:

ein Schaber 6 angeordnet, der die Auf gäbe hat, den Falsch- 15 1. Die hohe Konzentration der Chemikalien beim Einboden von anhaftenden Fasern zu befreien und die aus tritt wirkt hauptsächlich auf den schon vorbehandelten dem Rhor 8 einströmende Masse über die ganze Oberfläche Stoff, wodurch die Reaktion soweit wie möglich fortdes Falschbodens gleichmäßig auszubreiten. In einem ent- schreitet.

sprechenden Abstand vom Falschboden 2 befindet sich 2. Die in der Nähe der Siebvorrichtung 2 schon verein Zuführungsrohr 9 für die Chemikalien, z. B. die Bleich- 20 dünnte Chemikalienlösung fließt durch eine Schicht von lösung. Am oberen Teil des Turmes, und zwar oberhalb noch unbehandeltem Stoff, wodurch die Chemikalien des Zuführungsrohres 9 für die Chemikalien, ist ein Zu- besser ausgenutzt werden.

flußrohr 10 für das Waschwasser vorgesehen, das prak- 3. Das Fortschreiten der Reaktion kann leicht durch

tisch in der gleichen Höhe wie das Entleerungsrohr 11 für Verändern der Menge des Waschwassers und der Tempeden behandelten Zellstoff angeordnet ist. Von den ge- 25 ratur beeinflußt werden.

nannten Rührflügeln 7 der Achse 5 befindet sich auch einer 4. Im gleichen Behälter geht gleichzeitig eine kontinu-

in der Höhe des Entleerungsstutzens 11, der dazu dient, ierliche chemische Reaktion und ein vollständiges Ausdie behandelte Zellstoffmasse durch diesen Stutzen auszu- waschen im Gegenstrom vor sich, wodurch die nicht umstoßen, gesetzten Chemikalien sowie die löslichen Reaktions-In Fig. 2 entspricht A dem Falschboden 2 des Behänd- 30 produkte durch die Waschflüssigkeit vom schon chemisch lungsturmes 1, d. h. der Stelle des Turmes, von welcher behandelten festen Stoff getrennt werden, der Zellstoff in die Kammer M des Behandlungsturmes Da die Menge der zum Auswaschen des Zellstoffes und gelangt. B entspricht der Eintrittsstelle 9 für die Chemi- zum Transportieren der Chemikalien benötigten Waschkauen, C entspricht der Abzugsstelle 11 des behandelten flüssigkeit verhältnismäßig klein ist, wird die beim Wasch-Zellstoff es und D der Eintrittsstelle 10 des Waschwassers. 35 wasseraustritt anfallende Ablauge in verhältnismäßig kon-Die strichpunktierte Linie e stellt die im chemischen Auf- zentrierter Form erhalten. Da auch die Menge dieser Abnahmevermögen des Zellstoffes vor sich gehenden Ver- lauge im Vergleich zu nach üblichen Waschverfahren eränderungen dar. Die Bewegungsrichtung der Chemikalien haltenen Mengen klein ist, so ist die Lagerung und die ist durch die Pfeile 12 und die des Zellstoffes durch die Regeneration dieser Ablauge leichter zu verwirklichen als Pfeile 13 angegeben. Die gestrichelte Linie f veranschau- 4° bisher.

licht die Veränderungen in der Konzentration der Bleich- Das vorliegende Verfahren kann auch zur Behandlung

lösung. Die Strömungsrichtung der Waschflüssigkeit ist von alkalischen Zellulosefasern verwendet werden. Zu durch die Pfeile 14 bezeichnet. diesem Zweck wird in die Hauptkammer M eine Auf-

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet ein gleich- schlämmung von alkalischen Zellulosefasern in der oben mäßiges kombiniertes Bleichen und Waschen des Zeil- 45 beschriebenen Weise eingeführt und eine verdünnte Säurestoffes in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsvorgang, lösung, vorzugsweise eine wäßrige Lösung von Schwefel- und zwar auf folgende Weise: dioxyd oder verdünnte Salzsäure, durch das Zuführungs-

Die Zellstoffsuspension wird unter Druck durch ein rohr 9 und Waschwasser durch das Rohr 10 zugeleitet. Rohr und den Rohrstutzen 8 mit Hilfe des Schabers 6 in Die verdünnte Säurelösung vermindert den p_H-Wert der die Hauptkammer M des Reaktionsturmes eingeführt. 50 alkalischen Zellulosefasern, wodurch das bei derartigen Hierbei wird ein Teil der Flüssigkeit durch den Falsch- Fasern auftretende Aufquellen beseitigt oder mindestens boden 2 in die Saugkammer 3 gesaugt und durch den vermindert und dadurch die weitere Verarbeitung der Rohrstutzen 4 abgezogen. Hierdurch wird die Suspension Zellulosefasern erleichtert wird. Unter alkalischen Zelluin der Nähe des Falschbodens verdickt und gleichzeitig losefasern sind durch alkalischen Aufschluß gewonnene in die Richtung der Abzugsstelle 11 gedrängt, wobei diese 55 oder mit Alkalien behandelte Zellulosefasern zu verstehen. Bewegung durch den Druck der nachströmenden frischen Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des vorliegenden

Zellstoffsuspension und die Tätigkeit des Schabers 6 ver- Verfahrens besteht in der Reinigung von Fasern, z. B. in ursacht und unterstützt wird. Der auf diese Weise ver- der Entfernung von Harz. In diesem Fall wird die Bleichdickten Zellstoffmasse wird nun an geeigneten Stellen lösung durch eine Lösung, die ein Netzmittel und ein durch das Rohr 9 Bleichlösung zugeführt, während durch ⁶° Dispergiermittel, z. B. Natriumhexametaphosphat, entdas Rohr 10 Waschwasser eintritt. Die Rührflügel 7 des hält, ersetzt. Bei der Verwendung von 3 bis 8 kg Natrium-Rührers bewirken dabei eine gleichmäßige Verteilung der hexametaphosphat je t Faserbrei kann durch das vorChemikalien und des Wassers im Zellstoff. Das durch die liegende Verfahren ein Stoff mit erheblich geringerem verdickte Zellstoffmasse nach der Saugkammer 3 strö- Harzgehalt gewonnen werden. ,

mende Waschwasser bewirkt im oberen Teil der Haupt- 65 Ebenso kann eine alkalische Behandlung des Stoffes, kammer ein Auswaschen der Zellstoffaser und nimmt die bei der etwa 5 bis 30 kg Natriumhydroxyd pro t Zellstoffdurch das Rohr 9 eingeführten und vom Zellstoff mitge- brei verwendet werden und anschließend gewaschen wird, ^ nommenen Chemikalien auf. Die Konzentration der gleichzeitig und kontinuierlich gemäß vorliegendem Chemikalien ist an der Eintrittsstelle B am höchsten, und Verfahren in ein und demselben Turm durchgeführt sie fällt gleichmäßig in Richtung der Eintrittsstelle .4 des 7° werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann selbstverständlich auch für weitere Behandlungs- und Reinigungsverfahren von Zellstoffbreien verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ausführung chemischer Reaktionen zwischen einer flüssigen Suspension kurzfaseriger Materialien für die Papierindustrie, wie Zellstoffbrei und Chemikalien, in einem einzigen Reaktionsgefäß, in welchem die etwa in Höhe des Bodens in das Reaktionsgefäß kontinuierlich eingeführte Suspension des faserigen Materials im gleichen Reaktionsgefäß verdickt, die verdickte Suspension in Richtung der Abzugsöffnung des Reaktionsgefäßes bewegt und diese Be- wegung der verdickten Suspension durch frische, am Einlaß des Reaktionsgefäßes eintretende und am selben Einlaß kontinuierlich verdickte Suspension des

faserigen Materials verursacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß von entsprechender Höhe (9) des Reaktionsgefäßes (1) aus Chemikalien und oberhalb der Chemikalienzufuhr Waschflüssigkeit kontinuierlich im Gegenstrom durch die Suspension des faserigen Materials geführt werden und ein Teil der Waschflüssigkeit zusammen mit von dieser mitgenommenen Chemikalien in der Nähe des Eintritts der Suspension des faserigen Materials kontinuierlich abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als faseriges Material Zellstoffbrei und als Chemikalien die üblicherweise zum Bleichen und Waschen von Zellstoff verwendeten Materialien verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 498 559, 745 292;
Deutsche Patentanmeldung P 88 IV b / 55 b.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

. TW 507/263 4.57