DE1246384B - Verfahren zum Impraegnieren zellstoffhaltiger Rohstoffe mit Chemikalien - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

D21c

Deutsche KL: 55 b -1/01

1 246 384
D42771IV a/55b 21. Oktober 1963 3. August 1967 15. Februar 1968

Auslegetag:
Ausgabetag:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Bei der Herstellung von Zellstoff aus Holz oder anderen Zelluloserohstoffen im technischen Maßstab war es bisher üblich, den Rohstoff in Form von Spänen mit überschüssiger Aufschlußlauge zu behanddeln und die Lauge, die durch die Masse der Späne geleitet wird, als Wärmeaustauschermedium zu verwenden. Beispielsweise kann dem Aufschlußgefäß von unten Dampf zugeführt werden, so daß die erwärmte Lauge durch Konvektion umläuft und die Späne erwärmt. Bei einer anderen Arbeitsweise wird die Lauge mittels einer Pumpe durch einen außerhalb des Aufschlußgefäßes angeordneten Wärmeaustauscher und dann wieder in das Aufschlußgefäß zurückgeleitet.

Bei den üblichen Aufschlußmethoden werden Temperatur und Druck im Aufschlußgefäß zwecks Abführung der nichtkondensierbaren Gase verringert. Auch gegen Ende des Kochens wird der Druck kurze Zeit verringert. Der beim Abführen der nichtkondensierbaren Anteile und gegen Ende des Kochens ab- »o geblasene Dampf kann als heißes Kondenswasser wiedergewonnen werden.

Aus Versuchen im kleinen Maßstab ist es seit einiger Zeit bekannt, den Aufschluß durch Erhitzen in der Dampfphase durchzuführen. Bei dieser Verfahrensweise werden die Späne mit kochender Lauge von bestimmter Konzentration angesetzt. Wenn die Späne genug Lauge aufgesaugt haben, wird die überschüssige Lauge abgezogen. Die Konzentration der Lauge wird so eingestellt, daß eine entsprechende Chemikalienmenge von den Spänen festgehalten wird, die nach Ablassen der überschüssigen Lauge einen vollständigen Aufschluß ermöglicht. Der eigentliche Aufschluß erfolgt dann durch Erhitzen der imprägnierten Späne im Druckkessel, Abkühlen und Abtrennen des erhaltenen Faserbreis von der restlichen Lauge.

Versuche zum chemischen Aufschluß mit Hilfe des obigen Verfahrens im technischen Maßstab zeigten, daß es so gut wie unmöglich ist, einen angemessenen Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Volumen des Wassers in der Aufschlußlauge, zusammen mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Späne und dem Kondenswasser aus dem zugeführten Dampf, gewöhnlich größer ist als das Flüssigkeitsvolumen, das durch die Späne absorbiert werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nun das Problem des Wassergleichgewichtes lösen. Dabei kann die Aufschlußstufe mit den Stufen des Auswaschens und des Eindampfens der Lauge kombiniert werden, wodurch der Wirkungsgrad des Ver-Verfahren zum Imprägnieren zellstoffhaltiger Rohstoffe mit Chemikalien

Patentiert für:

Domtar Limited, Montreal, Quebec (Kanada)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dr. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 90, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

George Herbert Tomlinson, Ontario (Kanada)

Beanspruchte Priorität:

Kanada vom 20. Oktober 1962 (860 584)

fahrens insgesamt verbessert und ein kontinuierlicher Aufschluß mit Lauge von gleichbleibender Konzentration ermöglicht wird.

Das erfindungsgemäße kontinuierliche Verfahren zum Imprägnieren von zellstoffhaltigen Rohstoffen, wie Holzspänen oder. Holzschliff, mit einer vorbestimmten Menge an Chemikalien zwecks nachfolgendem Aufschluß der Rohstoffe durch Kochen im Kocher, wobei im Imprägniergefäß ein fortlaufend erneuertes Imprägnierbad von konstanter Temperatur aufrechterhalten wird, durch welches die Rohstoffe in kontinuierlichem Fluß hindurchgeführt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Konstanthaltung der Wassermenge und Konzentration im Imprägniergefäß kontinuierlich eine Menge Wasser verdampft, welche der Differenz zwischen der mit den feuchten Rohstoffen und der zugeführten Aufschlußlauge in das Gefäß eingeführten Wassermenge und der aus dem Gefäß mit den imprägnierten Rohstoffen, abgeführten Wassermenge entspricht, und den Dampf von dem Imprägnierbad und den Rohstoffen abtrennt.

Die für das Verdampfen des überschüssigen Wassers benötigte Wärme kann dadurch bereitgestellt werden, daß man gemäß einer besonderen Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Imprägniergefäß einen Teil der Aufschlußlauge entnimmt, diese auf eine Temperatur erwärmt, die über der dem Druck im Imprägniergefäß entspre-

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chenden Temperatur liegt, und die erwärmte Lauge dann dem Imprägniergefäß wieder zuführt. Dabei kann gegebenenfalls ein Teil des Wassers, das in der dem Imprägniergefäß entnommenen Lauge enthalten ist, verdampft und der so erhaltene Dampf abgeführt werden.

Ein wesentlicher Anteil der zum Imprägnieren, Kochen, Auswaschen und Verdampfen aufgewandten Wärme läßt sich demnach erfindungsgemäß in Form von Dampf zurückgewinnen und an anderer Stelle des Aufschlußverfahrens verwenden, was bei der Schichtarbeitsweise wegen der niedrigeren Temperatur von Dampf und Lauge nicht möglich ist. Darüber hinaus kann ein weiterer Teil der Wärme in Form von heißem Wasser wiedergewonnen werden, so daß das System mit einer besonders guten Wärmebilanz arbeitet.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines üblichen Verfahrens zur Gewinnung von Zellstoff aus Holzspänen, wobei die Imprägnierstufe erfindungsgemäß ausgestaltet ist;

F i g. 2 stellt eine Durchführungsform des erfindungsgemäßen Imprägnierverfahrens dar, bei der die Lauge außerhalb des Imprägniergefäßes unter Entspannung eingedampft wird.

Gemäß F i g. 1 werden die aus der Vorratshaltung 10 zugeführten Späne im Bedampfer 11 mit Dampf vorbehandelt und dann über ein Ventil 12 in einen Imprägnierbehälter 13 geleitet, der bereits zum Teil mit Lauge gefüllt ist. Im Behälter 13 werden die Späne unter Druck bei bestimmter Temperatur und Laugenkonzentration imprägniert. Die von der restlichen Lauge abgetrennten imprägnierten Späne werden dann über Ventil 14 in den Kocher 15 geleitet und darin mittels Dampfzufuhr über Leitung 16 erhitzt. Im Verlauf des Kochens beim Durchgang durch den Behälter 15 schrumpfen die Späne und scheiden Ablauge aus, die dem Kocher 15 über Leitung 32 entzogen wird.

Aus dem Kocher werden die Späne über Ventil 18 in den Diffusionswäscher 19 weitergeleitet, wo sie mittels der Förderschnecke 20 weiterbefördert werden, und die Späne in Gegenstrom mit Waschwasser, das aus einer weiteren Waschstufe, ζ. B. der Druckwaschanlage 21, stammt, ausgewaschen werden. Mit den Ablaugen aus dem Diffusionswäscher wird eine relativ große Wärmemenge abgeführt. Der Druckwäscher 21 stellt eine zweite Auswaschstufe des Waschsystems dar. Der aufgeschlossene und ausgewaschene Faserbrei von hoher Konsistenz wird über Leitung 22 abgeführt.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Imprägnierverfahrens enthalten die Späne bereits die gesamte für den Aufschluß erforderliche Chemikalienmenge in situ, wenn sie auf die Aufschlußtemperatür erhitzt werden. Die Aufschlußgeschwindigkeit hängt somit lediglich von der Reaktionsgeschwindigkeit ab, so daß die Kochzeit relativ kurz ist, während bei den bisher üblichen Verfahren ein beträchtlicher Anteil an Chemikalien noch nicht von den Spänen aufgenommen ist und daher die Aufschlußgeschwindigkeit durch Diffusion bestimmt wird. Durch die kurze Kochdauer werden unerwünschte Nebenreaktionen in der Lauge zurückgedrängt, wodurch, da auch keine zurückgeleiteten Schwarzlaugen vorhanden sind, die erforderliche Chemikalienmenge vermindert wird. Durch das niedrigere Mengenverhältnis der Lauge zum Holz hat auch die abgeführte Lauge eine wesentlich höhere Konzentration, so daß eine geringere Wassermenge verdampft werden muß.

Das in F i g. 1 dargestellte Imprägniergefäß 15 ist gegen die Horizontale um 30 bis 60° geneigt und mit einer zentral gelagerten Mittelrippe ausgestattet, die den Behälter in zwei Zonen aufteilt. Die Späne werden, z. B. über Förderband, langsam durch das

to Imprägniergefäß 13 geführt und so mit Lauge getränkt.

Die Lauge wird aus dem Imprägniergefäß 13 über Leitung 25 einem Wärmeaustauscher 26 zugeführt, von dem aus sie über Leitung 29 in das Gefäß zurückläuft. Der Wärmeaustauscher wird mit Hochdruckdampf aus der Dampfleitung 27 erhitzt. Zur Aufrechterhaltung der Konzentration der umlaufenden Lauge wird über Leitung 28 Frischlauge zugeführt. Die vorgewärmte, durch die Frischlauge verstärkte Lauge tritt über 29 in den oberen Teil des Gefäßes 13 ein, worin ein Teil verdampft wird. Der so erzeugte Dampf wird unter vorbestimmtem Druck über 30 abgeleitet.

Die imprägnierten Späne werden über das Förderas band 24 bis an eine Stelle über dem Flüssigkeitsstand im Imprägniergefäß 13 transportiert und durch ein Drehventil 14 abgeleitet.

Im Imprägniergefäß 13 wird ein konstanter Laugenstand und ein vorher eingestellter Druck aufrechterhalten, was durch Temperaturkontrolle der umlaufenden Lauge geschieht. Sinkt der Flüssigkeitsstand im Gefäß 13 unter eine vorher bestimmte Höhe ab, dann wird wenig Heißdampf in den Wärmeaustauscher 26 eingeleitet, so daß die Temperatur der umgeleiteten Lauge absinkt. Hierdurch verdampft im Imprägniergefäß weniger Wasser aus der Lauge, und deren Niveau (L) im Gefäß 13 steigt an. Überschreitet der Spiegel der Lauge umgekehrt einen bestimmten Wert, dann wird dem Wärmeaustauscher 26 mehr Wärme zugeführt, wodurch die Temperatur der umgeleiteten Lauge ansteigt und im Gefäß 13 eine stärkere Verdampfung stattfindet, die eine Herabsetzung des Laugenspiegels L zur Folge hat.
Die Aufrechterhaltung der geeigneten Chemikalienkonzentration in der Imprägnierlauge kann von Hand oder gegebenenfalls automatisch durch Dosierung der über 28 nachzufüllenden Frischlauge erfolgen. Die Konzentration der während des nachfolgenden Kochens wirksam werdenden Bestandteile der

Lauge wird auf diese Weise konstant gehalten, so daß die den Imprägnierbehälter verlassenden Späne stets die für den nachfolgenden Aufschluß richtige Chemikalienmenge enthalten.

Die Geschwindigkeit, mit der die Späne das Imprägniergefäß durchlaufen, und die Imprägniertemperatur können ebenfalls variiert werden. Der Druck des über Leitung 30 abgeführten Betriebsdampfes entspricht dem Dmpfdruck über der Laugenfüllung im Imprägniergefäß.

In F i g. 2 ist ein etwas abweichendes Imprägniersystem dargestellt, bei dem die Entspannung der Lauge außerhalb des Imprägniergefäßes erfolgt. Wie aus der Figur hervorgeht, ist das Entspannungssystem an ein Imprägnier- und Aufschlußgefäß 100 mit Aufwärtsströmungen angeschlossen, wobei die Imprägnierung in der unteren Zone erfolgt.

Über Leitung 25 a wird Lauge aus der Imprägnierzone abgeleitet, die anschließend durch einen Wärme-

austauscher 26 α fließt, wo sie mittels Frischdampf aus Leitung 27 a aufgeheizt wird. Über Leitung 28« werden dem System frische Chemikalien zugeführt. Die dem Wärmeaustauscher 26 a zuzuführende Wärmemenge wird in Übereinstimmung mit dem Laugenstand L¹ im Gefäß 100 auf die gleiche Weise kontrolliert, wie dies oben für den Wärmeaustauscher 26 beschrieben wurde.

Über 29 a wird die aufgeheizte und verstärkte Lauge in einen Entspannungsbehälter 13 α geleitet, der auf einem bestimmten Druck und einer Temperatur gehalten wird, bei der in dem Behälter 13 α durch Entspannung Wasser verdampft wird. Die verdampfte Wassermenge hängt von dem Temperaturunterschied zwischen der erhitzten verstärkten Lauge in Leitung

29 a und der Lauge im Entspannungsbehälter ab. Der im Behälter 13 α durch die Entspannung der Lauge erzeugte Dampf wird über die Leitung 30 b abgeleitet, die wie die Leitung 30 an das Verdampfungsgefäß 44 in F i g. 1 angeschlossen ist. Der Druck im Entspannungsgefäß 13 a wird über ein Druckregulierventil

30 c kontrolliert.

Nach dem Eindampfen in 13 α wird die Lauge über 29 b in die Imprägnierzone zurückgeleitet. Der Laugenstand L² in 13 α wird durch Kontrolle der Strömung durch die Leitung 29 b, z.B. mit Hilfe eines Ventils 29 c, konstant gehalten. Wird somit im Behälter 13 α mehr Flüssigkeit verdampft, dann wird mehr Dampf über die Leitung 30 b abgeleitet, und es bleibt in 13 a weniger Lauge zurück, d. h., der Flüssigkeitsstand L² sinkt ab. Hierdurch wird der Ablauf über Leitung 29 b vermindert, wodurch wiederum der Flüssigkeitsstand L¹ in der Imprägnierzone gesenkt wird.

Der aus dem Imprägniergefäß 13 über Leitung 30 abgeleitete Dampf kann innerhalb des Aufschlußsystems zu verschiedenen Zwecken benutzt werden. Insbesondere dient sein Wärmevorrat zum Konzentrieren der Ablaugen (Schwarzlaugen), und das heiße Kondenswasser kann noch zum Auswaschen des erhaltenen Zellstoffes benutzt werden.

Da im übrigen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Laugenmenge, bezogen auf die Menge an ^ufschlußgut, wesentlich geringer ist als bei den beiannten Verfahren, fallen die Ablaugen in entspre- :hend höherer Konzentration an, so daß auch an die- ;er Stelle des Gesamtverfahrens ein Teil der zum Sindampfen der Laugen nötigen Wärmemenge eingespart wird.

Die Beispiele erläutern die Erfindung näher, wobei ;ich die angeführten Bezugszeichen auf F i g. 1 beziehen.

Beispiel 1

Im Vorbedampfer 11 wurden Holzspäne unter /erwendung von rund 300 kg Dampf auf 3000 kg euchtes Holz mit einem Gehalt von etwa 1200 kg ^Teuchtigkeitswasser vorbehandelt, worauf sie zusamnen mit 1550 kg Wasser von 100° C in den Imprä- ;nierbehälter 13 weitergeleitet wurden. Im Imprä- ;nierbehälter 13 wurde durch Umleitung von Lauge, lie im Wärmeaustauscher 26 auf 154° C erhitzt worlen war, eine Temperatur von 138° C aufrechterhalen. Die Lauge wurde nach Zusatz von 1 Teil Frischauge auf 15 Teile umgeleitete Lauge in einer Konentration von 33,7 g Na₂O je Liter in den Imprä- ;nierbehälter 13 eingeleitet und in einer Konzentration von 30,5 g Na₂O je Liter daraus abgeleitet, wobei die Frischlauge eine Konzentration von 90 g Na₂O je Liter und eine Temperatur von 138° C aufwies.
Aus dem Imprägnierbehälter stand über Leitung 30 Betriebsdampf unter einem Druck von 2,45 atü in einer Menge von etwa 1090 kg/t Behälterinhalt als Ergebnis der Zuleitung von überhitzter Lauge zur Verfügung.

Die imprägnierten Späne werden über Ventil 14 in

ίο den Kochbehälter 15 weiterbefördert, der unter Verwendung von 510 kg Hochdruckdampf auf 185° C gehalten wird. Über Leitung 32 werden aus dem Behälter 15 2230 kg Ablauge von 185° C abgeleitet. Die Diffusionswaschanlage 19 durchlaufen im Gegenstrom mit dem Waschwasser 830 kg Faserbrei und 2230 kg Lauge, die aus der Diffusionswaschanlage in den Druckwaschbehälter 21 geleitet werden. Der Faserbrei wird dann über Leitung 22 in einer Menge von 832 kg abgeleitet; er enthält ungefähr 32 kg Ablaugenfeststoffe und 800 kg Wasser, und seine Temperatur beträgt 93° C. Die den Waschbehälter 19 über Leitung 41 verlassende Ablauge weist eine Temperatur von 148° C auf.

Der Betriebsdampf (544 kg) in der Leitung 30 stand in diesem Beispiel unter einem Druck von 2,45 atü; über Leitung 30a wurde so viel Frischdampf zugeführt, daß insgesamt 1630 kg Dampf für den ersten Verdampfer 44 verfügbar waren.

Aus dem Verdampfer 44 wurden 1505 kg Dampf von 121°C aus der Ablauge und 1630 kg flüssiges Kondensat abgeleitet. Der Dampf wurde in den Verdampfer 45 weitergeleitet, während das Kondensat aus dem Verdampfer 44 im Behälter 48 entspannt wurde, wobei 49,9 kg Dampf von 121° C und 1580 kg Kondensat gebildet wurden. Der Dampf aus dem Entspannungsbehälter 48 wurde ebenfalls dem Verdampfer 45 zugeführt.

Im Verdampfer 45 wurden durch Verdampfen von Ablauge 1135 kg Betriebsdampf von 108° C und 1550 kg Kondensat gebildet. Dieses Kondensat wurde demjenigen aus dem Entspannungsbehälter 48 zugefügt, wodurch insgesamt 3140 kg Kondensat von 121° C erhalten wurden, welches in den von kaltem Wasser durchströmten Wärmeaustauscher geleitet wurde; aus diesem wurden 2645 kg Kondensat mit 93° C über Leitung 38 in den Waschbehälter 21 geleitet, aus welchem 4050 kg Lauge bei 147° C in die Leitung 41 abgeleitet wurden. Die aus den aufgeschlossenen Spänen abgeleiteten 2230 kg Ablauge von 185° C wurden über Leitung 32 mit der Lauge in Leitung 41 vereinigt, womit insgesamt 6280 kg Ablauge von 161° C erhalten wurden, welche über Leitung 33 in den Wärmeaustauscher 42 eingeleitet wurden. Dort wurde die Temperatur der Ablauge auf 141° C herabgesetzt und die Ablauge dann im Behälter 43 unter Bildung von 390 kg Dampf entspannt, wovon ein Teil in den Vorverdampfer geleitet wurde. 5890 kg Ablauge aus dem Entspannungsbehälter 43 wurden durch einen Oxydationsturm 54 geleitet, aus welchem 5310 kg Lauge von 73° C in die hintereinandergeschalteten Verdampfer 45 und 44 und schließlich in den Entspannungsbehälter 58 eingeleitet wurden. Im Entspannungsbehälter 58 wurde Dampf in einer Menge von 100 kg gebildet, welcher mit dem Betriebsdampf aus dem zweiten Verdampfer 44 vereinigt wurde, so daß insgesamt 1240 kg Betriebsdampf mit einem Druck von 0,35 atü erhalten wurden. Aus dem Entspannungsbehälter 58 wurden über

Leitung 60 2600 kg Ablauge abgeleitet, die auf übliche Weise aufgearbeitet wurde.

Der Betriebsdampf, der im Wärmeaustauscher 26 zum Aufheizen der wieder in den Imprägnierbehälter 13 einzuleitenden Lauge verwendet wurde, ergab 1180 kg Kondensat.

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der Wärmewirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Aufschlußsystems mit einem Schichtsystem. Für diesen Vergleich wurden ungebleichte Fichtenholzspäne verwendet.

	Konti nuierlicher erfindungs	Her kömmlicher Schicht
	gemäßer Aufschluß	aufschluß
1. Gesamtausbeute, % ..	45,0	45,0
2. Siebausbeute, %	44,0	44,0
3. Wirksame Alkalimenge
für den Aufschluß, %>	12,0	16,0
4. Mengenverhältnis der
Aufschlußlauge zum
Holz	1,9:1	4,5:1
5. Feststoffkonzentration
in der Ablauge zur
Erhöhung der Ver
dampferwirkung	24,6	16,0
6. Zahl der gewöhnlichen
Verdampferleistungs
graden	2	5
7. Aus der Lauge erzeug
ter Dampf (abzüglich
der wieder in den Ofen
geleiteten Menge) ....	6600	6575
8. Dampfzufuhr in das
Aufschlußgefäß	1696	2310
9. Dampfzufuhr in den
Verdampfer	544	1450
10. Für das Kochen und
Verdampfen erforder
liche Dampfgesamt
menge ..	2240	3760
11. Nach dem Kochen und
und Verdampfen aus
dem Ofen wieder
gewonnene Hoch
druckdampfmenge ...	4490	2800
12. Aus dem Verdampfer
sekundär abgeleitete
Niederdruckdampf
menge .. ....	1240
13. Aus dem System aus
tretende Gesamtmenge	5730	2800

Beispiel 2

Fichtenspäne mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 40,5% wurden mit einer Geschwindigkeit von rund 1 kg trockenes Holz je Minute in den Vorbedampfungsbehälter einer kontinuierlichen Aufschlußversuchsanlage gemäß F i g. 1 eingeleitet. In dem Behälter wurde zur Aufrechterhaltung eines Druckes von 0,7 atü Dampf eingeleitet. Das gebildete Kondensat wurde am unteren Ende des Behälters abgelassen.

ίο Die Fördergeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß die Verweildauer der Späne in dem Vorbedampfungsbehälter 5 Minuten betrug.

Die vorbedampften Späne wurden mit einer Verweildauer von 30 Minuten durch den Imprägnier-

behälter 13 geleitet, in welchem der Flüssigkeitsstand bis zu der Höhe der Eintrittsöffnung der Späne aufrechterhalten wurde. Die Alkalikonzentration in der eingeleiteten Lauge wurde unter Zusatz von Frischlauge auf 32,6 g Na₂O je Liter gehalten. Die Frisch-

ao lauge wurde auf einen Sulfidgehalt von 30% eingestellt, während die Lauge im Imprägnierbehälter ein Gleichgewicht bei einem Sulfidgehalt von 45% erreichte. Die Temperatur im Behälter betrug 136° C, der Druck 2,1 atü.

Die Lauge wurde bei der Umleitung im Wärmeaustauscher auf 145° C überhitzt und erreichte beim Entspannen 136° C, so daß in dem Imprägnierbehälter der Wasserhaushalt aufrechterhalten werden konnte.

Nach der Imprägnierung wurden die Späne in den Kochbehälter 15 eingeleitet, der durch Zufuhr von Dampf auf einem Druck von 10,5 atü gehalten wurde. Die Verweildauer der Späne in der Kochzone betrug 30 Minuten. Das Kochen erfolgte hauptsächlich in der Dampfphase, und das im Verlauf des Aufschlusses von den Spänen abgelassene Kondensat und die Flüssigkeit wurden am unteren Ende des Aufschlußbehälters abgeleitet. Nach beendetem Kochen wurden die Späne über ein Drehventil aus dem Kocher abgeführt und auf Atmosphärendruck entspannt.

Eine Probe des erhaltenen Faserbreies besaß die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Chlorzahl -4,5

Viskosität —15,6

Glanz —29,7

Siebrückstände in % der Pulpe .... 1,76

Der Faserbrei wurde in der Valley-Schlagmühle gemahlen und besaß die folgenden Festigkeitseigenschaften:

Aus der Tabelle geht hervor, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren der Dampfbedarf gegenüber dem bekannten System wesentlich herabgesetzt ist. Diese Verminderung des Dampfbedarfs ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß von den Spänen eine geringere Chemikalienmenge aufgenommen wurde. Für die Verdampfung ist weniger Wärme erforderlich, weil das erfindungsgemäße System mit nur zwei Verdampfungsstufen arbeitet und weil aus dem Verdampfungssystem Wärme zurückgewonnen werden kann.

Mahldauer in Minuten

Mahlungsgrad

Volumen

Reißlänge

Falzfestigkeit

Zerreißfestigkeit

Zerreißbruch

Falzfestigkeit

0	46
642	450
1,59	1,34
8,5	12,5
60	88
157	108
139	142
900	1970

67
300

1,27 13,0
81
102
132
2540

In einem auf sonst übliche Weise durchgeführten Kochversuch, bei dem jedoch eine Lauge mit einem Sulfidgehalt von 100% verwendet wurde, wurden Breiproben entnommen, die aus dem Kocher, einmal durch Blasen in üblicher Weise, dann durch Abkühlen der aufgeschlossenen Späne auf 100° C gewonnen

worden waren. Der folgenden Aufstellung ist ein Vergleich der Kaltentleerung mit dem heißen Blasen zu entnehmen.

	Heißes Blasen	Kaltent leerung
Temperatur der aufgeschlossenen Späne bei ihrer Entleerung aus dem Aufschlußbehälter, 0C Chlorzahl	185 11,3 44,6 15,0 68 450 1,34 14,1 103 103 155 1600	100 10,5 52,2 16,2 66 450 1,38 13,5 111 113 168 1650
Viskosität . . .
Glanz
Festigkeitseigenschaften: Mahldauer in Minuten Mahlungsgrad Volumen . .
Zug-Bruchlänge Falzfestigkeit Zerreißfestigkeit Zerreißbruch Falzfestigkeit

IO

»5

Aus einem Vergleich dieser Werte geht hervor, daß die Eigenschaften des kalt entnommenen Faserbreies besser sind als diejenigen des heißgeblasenen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen kalten Ableitungssystems läßt sich somit eine Schädigung der Fasern und eine Festigkeitsbeeinträchtigung weitgehend vermeiden.

Beim erfindungsgemäßen Arbeiten fällt eine größere Wärmemenge in Form von Hochdruckdampf an als beim Arbeiten nach dem üblichen Schichtsystem. Für den Aufschluß und die Verdampfung ist insgesamt eine geringere Wärmeaustauscherfläche erforderlich als bei der üblichen Schichtarbeitsweise, und ein großer Teil der Sekundärwärme kann erfindungsgemäß wiedergewonnen werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontinuierliches Verfahren zum Imprägnieren von zellstoffhaltigen Rohstoffen, wie Holzspänen oder Holzschliff, mit einer vorbestimmten Menge an Chemikalien zwecks nachfolgendem Aufschluß der Rohstoffe durch Kochen im Kocher, wobei im Imprägniergefäß ein fortlaufend erneuertes Imprägnierbad von konstanter Temperatur aufrechterhalten wird, durch welches die Rohstoffe in kontinuierlichem Fluß hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Konstanthaltung der Wassermenge und Konzentration im Imprägniergefäß kontinuierlich eine Menge Wasser verdampft, welche der Differenz zwischen der mit den feuchten Rohstoffen und der zugeführten Aufschlußlauge in das Gefäß eingeführten Wassermenge und der aus dem Gefäß mit den imprägnierten Rohstoffen abgeführten Wassermenge entspricht und den Dampf von dem Imprägnierbad und den Rohstoffen abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wassermenge im Imprägniergefäß dadurch konstant hält, daß man das Abdampfen des überflüssigen Wassers mit Hilfe von Aufschlußlauge bewirkt, die man aus dem Imprägniergefäß entnimmt, auf eine Temperatur erwärmt, die über der dem Druck im Imprägniergefäß entsprechenden Temperatur liegt, und im erwärmten Zustand dem Imprägniergefäß wieder zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Erwärmen der dem Imprägniergefäß entnommenen Lauge einen Teil des darin enthaltenen Wassers verdampft und den Dampf abführt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 858 211.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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