DE1255472B - Einrichtung zur Behandlung faserhaltiger Stoffe aus lignozellulosehaltigem Material - Google Patents

Description

DEUTSCHES JMWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 55 b-2/10

Nummer: 1255 472

Aktenzeichen: A 44862IV a/55 b

1 255472 Anmeldetag: 20. Dezember 1963

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Behandlung faserhaltiger Stoffe aus lignozellulosehaltigem Material.

Bei der Herstellung von Papierprodukten aus Holzspänen wird das Holz zuerst zu Spänen oder Schnitzeln zerkleinert, um die bindenden Substanzen, wie Lignin, Pektin und Harz, daraus entfernen zu können, damit die Holzfasern im wesentlichen zu reinem Zellstoff werden.

Ein gewöhnliches Mittel zur Entfernung der bindenden Substanzen besteht darin, die Holzspäne in einen senkrechten Digestor oder Kocher zu bringen und eine geeignete bekannte chemische Lösung anzuwenden. Dabei sind mehrere Stunden zur Aufschließung erforderlich, bevor die ganze Masse in einen anderen Bottich gebracht werden kann, um die gelösten bindenden Basen als auch die chemische Lösung fortzuspülen. Nach der Spülung kann der rohe Brei dann in zu trocknende »Pappen« geformt werden oder, falls er zur Papierherstellung ao dient, wird er durch Schlagvorrichtungen hindurchgeführt, welche die Fasern mischen und irgendwelche darin verbliebene Klumpen entfernen.

Die chemischen Prozesse, die benutzt werden, um das lignozellulosehaltige Material aufzuschließen, sind Sulfit-, Soda-, Sulfat- und halbchemische Prozesse. Die gegenwärtigen Kochverfahren dieser Prozesse erfordern lange Aufweichperioden, um die Holzspäne genügend mit den vorerwähnten Aufschließungsflüssigkeiten zu imprägnieren, damit ein hochwertiger Brei erzeugt wird.

Es ist bereits eine Einrichtung zur Behandlung faserhaltiger Stoffe, um das lignozellulosehaltige Material aufzuschließen, bekannt, die mit einem Untersatz versehen ist, einem auf diesem Untersatz aufmontierten zylindrischen Rohr, das mit einem Einlaß zur Aufnahme des Fasergutes versehen ist und durch das mehrere Kolben, die auf einem endlosen Gurt oder Riemen aufmontiert sind, hindurchgehen, wodurch sie mit dem zylindrischen Rohr mehrere Material führende Kammern bilden, so daß das Rohr in mehrere gesonderte, gegeneinander abgedichtete Behandlungsstationen eingeteilt wird, und einer Antriebsvorrichtung, die den Gurt oder Riemen und die Kolben kontinuierlich auf einer in sich geschlossenen Bahn durch das zylindrische Rohr hindurchschickt.

Bei dieser bekannten Einrichtung soll ein progressives Explosions-Aufschlußverfahren mit stufenweise reaktionssteigernden und reaktionsmindernden Druck- und Temperaturbedingungen erfolgen, wobei ein Zylinder vorhanden ist, durch den die mehrere Kolben tragende Kette hindurchgeht, die mit VorEinrichtung zur Behandlung faserhaltiger Stoffe
aus lignozellulosehaltigem Material

Anmelder:

Aqua-Chem, Inc., Waukesha, Wis. (V. St. A.)
Vertreter:

Dr.-Ing. Η. Ruschke,

Dipl.-Ing. H. Agular, Patentanwälte,

München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Frederick A. Loebel, Milwaukee, Wis. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. Februar 1963
(258 466)

richtungen zur Änderung des Druckes in den durch die Kolben gebildeten Kammern zusammenarbeitet.

Die Erfindung geht einen anderen Weg, wobei zur Entfernung der bindenden Basen aus dem faserigen Material das Material aufeinanderfolgend und fortlaufend einem Vakuum und von da einer aufschließenden Flüssigkeit unter Druck ausgesetzt wird, um das faserige Material zu imprägnieren und wobei von dort das Abziehen der Flüssigkeit und der Basen daraus erfolgt, um die Fasern freizumachen.

Zu diesem Zweck sind bei einer vorerwähnten bekannten Einrichtung erfindungsgemäß ein erster Teil des Rohres mit einer ein Heizmedium aussendenden Quelle, ein zweiter Teil des Rohres mit einer zum Evakuieren des Rohres dienenden Vorrichtung und ein dritter Teil des Rohres mit einer Vorrichtung zur Zuführung einer Aufschlußflüssigkeit zu dem Rohr verbunden und mit einem Auslaß zum Ablassen behandelten Fasergutes versehen.

Dabei können Ventilvorrichtungen zur Zuleitung von Dampf zu dem ersten Teil des Rohres und eine Luftausstoßvorrichtung vorgesehen sein, die im Takt der durch das zylindrische Rohr hindurchgehenden Kolben Luft aus den Fasergut fördernden Kammern absaugt.

Der dritte Teil des Rohres kann mehrere mit ihm in Verbindung stehende Zuführleitungen für die Aufschlußflüssigkeit besitzen.

709 690/116

Claims (2)

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, in welchen ist F i g. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht einer Einrichtung nach der Erfindung, Fig. IA eine Fortsetzung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung und F i g. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Vorganges in der in den F i g. 1 und 1 A gezeigten Einrichtung. Die Einrichtung nach den Zeichnungen enthält ein im allgemeinen zylindrisch geformtes Rohr 10, welches auf einem Untersatz 12 montiert ist und durch welches eine Mehrzahl von Kolben 14, die an einem fortlaufenden Gurt oder Riemen 16 angebracht sind, hindurchgehen. Das Rohr hat eine genügende Länge, so daß der ganze nötige Prozeß in der Länge desselben ausgeführt werden kann. Der Gurt hat eine Mehrzahl von Schwenkverbindungen 18 über seine Länge und geht an jedem Ende des Rohres über nicht gezeigte geeignete Kettenräder hinweg, von denen eines durch einen geeigneten Motor 22 angetrieben wird, um den Gurt und die Kolben in einer endlosen Bahn durch das Rohr hindurchzutreiben. Unter dem Rohr ist eine untere Bahn 24 vorgesehen, um die kreisförmige Bahn der Kolben und des Gurtes zu bilden. Das Rohr ist mit einem Einlaß 26 versehen, in den die faserigen Stoffe, z. B. Holzspäne, eingeführt werden, und mit einem Auslaß 28, an welchem die behandelten faserigen Stoffe aus der Einrichtung ausgestoßen werden. Die Kolben 14 greifen den Innendurchmesser des Rohres 10 dicht an und bilden damit eine fortlaufende Reihe von beweglichen Kammern 20. Das Rohr in Verbindung mit den durch die Kolben gebildeten Kammern ist in eine Reihe von funktionellen Abschnitten oder Teilen unterteilt, die in dem Blockdiagramm in F i g. 2 dargestellt sind. Aufeinanderfolgend von dem Einlaß ist das Rohr mit einem Vorerhitzungsteil 30, einem Evakuierungsteil 32 und einem Druckimprägnierungsteil 34 versehen. Der Vorerhitzungsteil 30 steht mit dem Rohr 38 in Verbindung, welches davon fortführt und mit einem Rohr 40 verbunden ist, welches sich von dem Vakuumteil 32 senkrecht nach aufwärts zu dem Luftejektor 42 erstreckt. Der Luftejektor 42 steht in Verbindung mit einer Dampf quelle 44 und einem Auslaß zur Luftabgabe durch das Rohr 46. Durch geeignete Ventile wird durch das Rohr 44 Dampf zugeführt, der durch den Luftejektor und das Rohr 40 nach unten zum Rohr 38 strömen kann, wo er von da aus in das Rohr 10 in den Vorerhitzungsteil abgeleitet wird. Dann wird zeitgeregelt mit dem Lauf der Kammern durch das Rohr der Luftejektor betätigt, und wenn die Kammer 20, die dem Dampf ausgesetzt war, an dem Evakuierungsteil ankommt, wird die Luft daraus durch das Rohr 40 und den Luftejektor 42 herausgesaugt und durch das Rohr 46 an die Atmosphäre ausgestoßen. Der Druckimprägnierungsteil hat eine Reihe von Rohren 48, die damit verbunden sind, um gleichzeitig und fortlaufend eine Mehrzahl von Kammern 20 der Flüssigkeitsimprägnierung auszusetzen. Mittels eines Zwischenrohres 50 stehen die Rohre 48 in Reihenverbindung mit einem gemeinsamen Rohr 52, welches von der Quelle eines geeigneten bekannten Aufschlußmittels kommt, welches für den Prozeß gebraucht wird. In der Einrichtung nach der Erfindung werden zur Behandlung von Holzspänen die Späne vorzugsweise auf eine Temperatur, die 93° C nicht übersteigt, vorerhitzt oder einem Vakuum von 71 cm Quecksilber oder beiden unterworfen. Ein geeignetes Aufschließungsmittel, wie Sodalösung oder Natronlauge wird dann bei 3519 g/cm2 bis 14076 g/cm2 eingeführt, und zwar bei Temperaturen, die von der Umgebungstemperatur bis 199° C reichen. Die Flüssigkeitsimprägnierung kann die direkte Berührung der Holzspäne mit kalter Flüssigkeit bei niedrigem Druck einschließen, gefolgt von der Einführung von Dampf, um die Druck- und Temperaturzustände, die vorher erwähnt wurden, zu erzeugen. Die Zusammensetzung der Flüssigkeit oder Lauge wird von der Holzart, der gewünschten Produktqualität und den gewählten Arbeitsbedingungen abhängen. Nachdem die Holzspäne imprägniert worden sind, werden die Abfallflüssigkeit und die Holzprodukte abgelassen und die behandelten Holzspäne, die nun hauptsächlich nur aus Holzfasern bestehen, an die Außenluft ausgelassen. Von diesem Auslassungspunkt an kann der behandelte Brei dann zu den Pappen geformt und an eine Papiererzeugungsfabrik transportiert werden, oder er kann im Falle einer anschließenden Fabrik an die nächste Papierproduktionsstufe übertragen werden. Die Erfindung ermöglicht die schnellere Imprägnierung von Holzspänen mit einer aufschließenden Flüssigkeit, um die bindenden Basen daraus zu entfernen, und ergibt einen Zellstoff hoher Qualität, wie er bei der Herstellung von qualitativ hochwertigen Papieren benötigt wird, wobei die Aufschlußzeit, die sonst bei der Herstellung hochwertigen Zellstoffs aus Holzspänen benötigt wird, erheblich verringert wird. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Behandlung faserhaltiger Stoffe, um das lignozellulosehaltige Material aufzuschließen, mit einem Untersatz, einem auf diesem Untersatz aufmontierten zylindrischen Rohr, das mit einem Einlaß zur Aufnahme des Fasergutes versehen ist und durch das mehrere Kolben, die auf einem endlosen Gurt oder Riemen aufmontiert sind, hindurchgehen, wodurch sie mit dem zylindrischen Rohr mehrere Material führende Kammern bilden, so daß das Rohr in mehrere gesonderte, gegeneinander abgedichtete Behandlungsstationen eingeteilt wird, und einer Antriebsvorrichtung, die den Gurt oder Riemen und die Kolben kontinuierlich auf einer in sich geschlossenen Bahn durch das zylindrische Rohr hindurchschickt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil (30) des Rohres mit einer ein Heizmedium aussendenden Quelle (44), ein zweiter Teil (32) des Rohres mit einer zum Evakuieren des Rohres dienenden Vorrichtung (46) und ein dritter Teil (34) des Rohres mit einer Vorrichtung (52) zur Zuführung einer Aufschlußflüssigkeit zu dem Rohr verbunden sind, und mit einem Auslaß (28) zum Ablassen behandelten Fasergutes versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ventilvorrichtungen zur Zuleitung