DE1060240B - Verfahren zur Anwaermung von Sulfitkochsaeure waehrend des Fuellens eines Zellstoffkochers mit Saeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Anwärmung von Sulfitkochsäure während des Füllens eines Zellstoffkochers mit Säure Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anwärmung von Sulfitkochsäure während des Füllens eines Zellstoffkochers mit Säure durch einen Wärmeaustauscher mittels heißen Wassers, das eine Verbesserung der Wärmebilanz und somit auch der Wirtschaftlichkeit der Zellstoffherstellung zur Folge hat.
• Bekanntlich läßt beim Kochprozeß zwecks Herstellung von Zellstoff die Beanspruchung des Kochermaterials nur eine beschränkte Geschwindigkeit der Temperatursteigerung beim Ankochen zu. Ein wesentlicher Teil der gesamten Umtriebszeit eines Kochers liegt in der Ankochperiod.e. Gelingt es, diese zu verkürzen, so kann die Produktion je Kocher-Volumeinheit entsprechend gesteigert werden. Es ist also wichtig, den Kocher bereits mit vorgewärmter Kochsäure zu beschicken. Die Ausnutzung der Abwärme der aus Verbrennungsöfen oder anderen Vorrichtungen kommenden Abgasen, Dämpfen oder Laugen zur Erhitzung von Frischlauge ist bereits verschiedentlich bekanntgeworden.
• So wird beispielsweise nach der deutschen Patentschrift 365 572 Frischlauge unmittelbar vor dem Belangen des Kochers in einem geschlossenen Wärmeaustauscher unter Druck durch die Abwärme von Gasen oder Dämpfen aus Verbrennungsöfen erhitzt.
• Durch die österreichische Patentschrift 53 102 ist es ferner bekanntgeworden, Frischlauge mit heißem Wasser zu erhitzen, das seinerseits durch heiße Gase oder Dampfkondensate erhitzt wird.
• Da es beim Sulfit-Zellstoffprozeß nicht möglich ist, den erwünschten hohen Gehalt an gelöster schwefliger Säure (SO.,) in der Kochflüssigkeit beim Anwärmen ohne gleichzeitige Erhöhung des Druckes zu erhalten, hat man bereits gemäß den deutschen Patentschriften 404 504 und 633 714 die Kochsäure unter Druck zur Erwärmung durch einen Austauscher und dann ebenfalls unter Druck in den Kocher eingeführt, wobei im Falle der deutschen Patentschrift 633 714 die Lauge anschließend in üblicher Weise während der ei,gientlichen Kochung umgewälzt wird.
• Man ging bisher den Weg, getrennte Druckspeicher zur Herstellung und Aufbewahrung vorgewärmter Kochsäure aufzustellen. Die dafür benötigten Anlagen sind aber außerordentlich kostspielig, da es erforderlich ist, ein Druckgefäß für mehrere 100 cbm Kochflüssigkeit aufzustellen, das für mindestens 5 bis 6 Atm. druckfest und zugleich säurefest sein muß. Derartige Druckspeicher sollen vor allen Dingen den Wärmebedarf während des Ankochens ausgleichen und die Abwärme aus dem Kocher wiedergewinnen. Die vorliegende Erfindung ist diesen bekannten Verfahren gerade entgegengesetzt, denn sie stellt sich die Aufgabe, den sehr großen Wärmebedarf für die gesamte Kochflüssigkeit während der kurzen Belaugungszeit aufzubringen und auf das Hilfsmittel der vorherigen Speicherung von Kochflüssigkeit ganz zu verzichten.
• Erfindungsgemäß erfolgt die Anwärmung auf Ankochtemperatur innerhalb kürzester Zeit und unter so hohem Druck und mit so, großer Geschwindigkeit im Wärmeaustauscher, daß keine Zersetzung der Kochflüssigkeit und keine Verkrustung der Heizflächen eintritt. Während bei den bekannten Verfahren nur eine Erwärmung der Kochsäure stattfindet und die eigentliche Kochtemperatur erst nach dem gesamten Laugenumlauf erreicht wird, wird erfindungsgemäß die Kochflüssigkeit bereits bei der Belaugung des Zellstoffkochers auf eine Ankochtemperatur von etwa $0° C gebracht.
• Die Erfindung bietet den Vorteil, daß auf der Druckseite der Kochsäure nicht große, teure Gefäße benötigt werden, sondern nur einfache Rohrleitungen. Die Säure wird lediglich während des Durchlaufes kurzzeitig unter Druck gebracht und entspannt sich im nächsten Augenblick bereits im Kocher.
• Um in jedem Falle dieerforderlichen hohen Wärmespitzen zu erreichen, kann in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens außer der Anwärmung mit heißem Wasser noch zusätzlich eineAnwärmung mittels Dampf in einem oder mehreren auf der Druckseite der Säurepumpe angeordneten Wärmeaustauschern erfolgen. Um den notwendigen hohen Wärmebedarf in der verhältnismäßig kurzen Beläugungszeit zu decken, können drei Wege beschritten werden: 1. Die Belaugungszeit wird verlängert, jedoch nur so viel, daß der zeitliche Gewinn auf Grund der möglichen kürzeren Ankochperiode noch immer erheblich bleibt; 2. ein Wärmespeicher in Form eines Heißwasserbottichs wird aufgestellt, -der unter Normaldruck steht und aus dem durch Umwälzen über einen Wärmeaustauscher bei hoher Umwälzgeschwindigkeit große Wärmemengen in der kurzen Belaugungszeit abgegeben werden können. Hierbei erfolgt die Wiederaufladung des Wärmespeichers in den Pausen zwischen zwei Belaugungen. Gleichzeitig ist es hierdurch möglich, die Dampfabgabe des Kesselhauses gleichmäßiger bzw. in einem erwünschten Rhythmus zu gestalten; 3. um die Aufwärmung der Kochsäure bei erträglichem Aufwand an Wärmeaüstauschfläche möglichst hoch zu treiben, wird nicht die gesamte benötigte Wärmemenge auf dem unter 2 beschriebenen Wege beigestellt, sondern es wird zusätzlich ein Dampfvorwärmer nachgeschaltet. Der Dampfvorwärmer wird so ausgelegt, daß er während der Belaugungszeit die zuvor unter 2 erwähnte gleichmäßige oder rhythmisch zuströmende Dampfmenge aufnehmen kann, die dann anstatt in den Heißwasserbottich in den Dampfvorwärmer fließt. Der Dampfvorwärmer hat dabei gleichzeitig den Vorteil, den Kocherrhythmus wunschgemäß zu beschleunigen oder zu verzögern. Um letzteren Zweck eventuell noch besser erreichen zu können, kann zusätzlich auch eine in ihrer Fördermenge regelbare Belaugungspumpe verwendet werden.
• Mit dem nach den erfindungsgemäßen Vorschlägen 2 oder 3 geschaffenen Wärmespeicher sind noch folgende weitere Vorteile verbunden: a) Der -Wärmespeicher kann Abfallwärme des gesamten sonstigen Betriebes aufnehmen; b) der Wärmespeicher kann als Heißwasserspeicher oder auch als Kondensatspeicher dienen und nach Wunsch heißes Wasser an das Kesselhaus oder für sonstige Betriebszwecke, z. B. für die Bereitung von warmem Waschwasser, abgeben; c) der Heizdampf für den Heißwasserspeicher braucht nur wenig über Atmosphärendruck zu liegen. Da zur Heizung jedoch üblicherweise höher gespannter Dampf, beispielsweise 3 ata, verwendet wird, ist es möglich, sonst nicht verwertbaren Abfalldampf geringen Druckes (Brüden, Leckdampf, Wrasen) mit Injektor anzusaugen und seine Kondensationswärme auszunutzen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Anwärmung von Sulfitkochsäure während des Füllens eines Zellstoffkochers mit Säure durch einen Wärmeaustauscher mittels heißen Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwärmung auf Ankochtemperatur innerhalb kürzester Zeit und unter so hohem Druck und mit so großer Geschwindigkeit im Wärmeaustauscher erfolgt, daß keine Zersetzung der Kochflüssigkeit und keine Verkrustung der Heizflächen eintritt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Anwärmung mit heißem Wasser noch zusätzlich eine Anwärmung mittels Dampf in einem oder mehreren auf der Druckseite der Säurepumpe angeordneten Wärmeaustauschern erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 365 572, 404 504, 407 278, 633 714; österreichische Patentschrift Nr. 53 102.