DE1262116B - Verfahren und Vorrichtung zum Vorwaschen des Zellstoffbreis in einem stehenden Zellstoffkocher - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Vorwaschen des Zellstoffbreis in einem stehenden ZellstoffkocherInfo
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
- D21D5/02—Straining or screening the pulp
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
D21c
Deutsche KL: 55 b-2/60
Nummer: 1262116
Aktenzeichen: A 32417IV a/55 b
Anmeldetag: 7. Juli 1959
Auslegetag: 29. Februar 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorwaschen des Zellstoffbreis vor dem Austragen in
einem stehenden Zellstoffkocher mit stetigem Stoffdurchfluß unter Zuführen von Waschflüssigkeit
geringerer Laugenstärke und niedrigerer Temperatur; sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, daß die mechanischen Beanspruchungen des Fasermaterials, die beim Austragen desselben
aus dem Kocher und seiner Überführung auf einen niedrigeren Druck auftreten, für die Qualität
des Kochbreis nachteilig sind, wenn das Fasermaterial gleichzeitig einem Angriff unverbrauchter Kochlauge
von der vollen Kochtemperatur ausgesetzt wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorwaschung
unter solchen Bedingungen durchzuführen, daß der unter dem vollen Kochdruck stehende Stoffbrei
beim Austragen gegen einen chemischen Angriff der konzentrierten Kochlauge geschützt ist. Dazu
wird gemäß der Erfindung ein wesentlicher Teil der Kochlauge durch zentrales Zuführen der Waschflüssigkeit
in radialer Richtung verdrängt und am Umfang der Stoffsäule abgesiebt.
Erreicht wird dadurch ein Vorwaschen bei niedrigerer Temperatur und geringerer Laugenstärke
unter mechanischer Schonung des Stoffbreis und zugleich die Möglichkeit, den noch hohen Wärmeinhalt
der unverdünnten Lauge unter günstigen wärmeökonomischen Bedingungen der Verwertung zuzuführen.
Vorzugsweise kann dies durch Gewinnung von Niederdruckdampf geschehen, der zur Aufbereitung
der Hackschnitzel in dem dem Kocher vorgeschalteten Dämpfer benötigt wird.
Nach einem eigenen, dem Stand der Technik angehörenden Vorschlag wird zwar schon am Austrageende
des Kochers mit Waschflüssigkeit verdünnte, vom ausgetragenen Kochbrei abgesiebte Kochlauge
zu dem Zweck wieder zugeführt, der auszutragenden Masse eine gleichmäßig dünne Konsistenz zu erteilen.
Während hierbei die Waschflüssigkeit mit dem rückgeführten Kochlaugenanteil gemischt wird, ohne
dessen Wärmeinhalt auszunutzen, wird gemäß der Erfindung die unverdünnte Kochlauge von der
Waschflüssigkeit verdrängt. Dadurch wird sie in gut beherrschbarer Weise aus der Austragzone entfernt,
und es kann die in ihr enthaltene Wärmemenge, für die eine Temperaturspanne von etwa 170 auf 110° C
zur Verfügung steht, nahezu vollständig ausgenutzt werden.
Bei einem anderen, ebenfalls eigenen, als älteres Recht zu wertenden Vorschlag besteht die Aufgabe
darin, den Wärmeinhalt des Kochbreis in erhöhtem Verfahren und Vorrichtung zum Vorwaschen
des Zellstoffbreis in einem stehenden
Zellstoffkocher
des Zellstoffbreis in einem stehenden
Zellstoffkocher
Anmelder:
Aktiebolaget Kamyr, Karlstad (Schweden)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
8000 München 22f Widenmayerstr. 4
Als Erfinder benannt:
Johan Chr. F. C. Richter,
St. Jean Cap Ferrat (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 9. Juli 1958 (6529)
Schweden vom 9. Juli 1958 (6529)
Maß auszunutzen. Dazu wird die Ablauge am unteren Teil des Kochers durch ein Sieb abgezogen, in einer
äußeren Kreislaufschleife von einem Teil ihres Überdrucks entlastet, mit niedrigerer Temperatur dem
Kocher an seinem Auslaßende wieder zugeführt, und der bei der Entlastung frei werdende Dampf wird
unmittelbar einem dem Kocher vorgeschalteten Dämpf rohr zugeführt. Wird, was aber nicht zu diesem
Erfindungsgedanken gehört, der rückgeführten gekühlten Ablauge irgendeine gekühlte Flüssigkeit beigemischt,
dann verdünnt diese die Ablauge und setzt ihre Temperatur herab. Diese kann also dann nicht
mehr in erhöhtem Maß nutzbar gemacht werden. Der grundlegende Unterschied der Erfindung gegenüber
dem Vorpatent liegt darin, daß die zugeführte Waschflüssigkeit den überwiegenden Teil der Kochlauge
verdrängt, d. h., daß diese selbst praktisch weder abgekühlt noch verdünnt wird, so daß ihr Wärmeinhalt
voll ausgenutzt und außerdem erreicht wird, daß der Stoffbrei am Kocherauslaß bei niedrigerer Temperatur
unter niedrigerer Laugenstärke vorgewaschen und unter mechanischer Schonung ausgetragen wird.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, die in
schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße, kontinuierlich arbeitende Anlage zeigt.
In der Zeichnung bezeichnet 11 einen Dampfkocher, in dem Holzschnitzel oder anderes zerkleinertes
zellulosehaltiges Fasermaterial, das durch
809 510/64
eine mit niedrigem Druck arbeitende Beschickungsvorrichtung 15 zugeführt und durch unter niedrigem
Druck stehenden Dampf erhitzt wird, der durch eine Leitung 17 zugeführt wird, während das Material
umgerührt und zum Auslaßende des Dampfkochers durch eine Förderschnecke 19 gefördert wird. Im
Dampfkocher wird ein gewünschter Überdruck, vorzugsweise von etwa 1 atü, durch ein selbsttätiges
Regelventil 21 aufrechterhalten. Durch die Leitung
-In die Kocherwand am unteren Ende des Kochers
ist ein Siebgürtel eingesetzt, der aus einer durchbrochenen oder geschlitzten zylindrischen Siebplatte
53 besteht, die bündig mit der zylindrischen Wand 5 des Kochers angeordnet ist.
In einem erweiterten Teil der Kocherwand außerhalb der Siebplatte ist ein Raum 55 zur Aufnahme
der abgesiebten Kochlauge vorgesehen. Dieser Aufnahmeraum ist durch eine Leitung 57 mit einer
22 wird eine Aufsehlußlauge, z. B. Natronlauge, zu- io Dampfabscheidevorrichtung 59 verbunden, vorzugsgeführt.
Das Gemisch aus Schnitzeln und Lauge weise mit einem Zyklon. Der obere Dampfauslaß des
wird durch eine unter hohem Druck stehende Be- Zyklons ist durch die bereits erwähnte Leitung 17 mit
Schickungsvorrichtung 23 in eine Schleife umlaufen- dem Dampfkocher 11 verbunden, so daß ein verder
Lauge übergeführt, welche die Schnitzel zum hältnismäßig niedriger Überdruck im Zyklon aufoberen
Ende eines stehenden zylindrischen Kochers 15 rechterhalten wird. Wenn die abgesiebte Kochlage in
25 spült. Die Schnitzel werden nach unten in den den Zyklon eintritt, gibt sie einen großen Teil ihres
Kocher durch eine motorgetriebene Förderschnecke Wärmeinhalts als Dampf ab, der zum Erhitzen der
27 gefördert, während ein großer Teil der Lauge Schnitzel im Dampfkocher verwendet wird. Die
durch ein zylindrisches Sieb 29 abgesiebt wird und Kochlauge wird mit verringerter Temperatur durch
mit Hilfe einer Pumpe 31 durch einen Wärmeaus- 20 den Auslaß 61 und die Leitung 62, in welch letzterer
tauscher 33 gepumpt wird, in dem sie erwärmt wird. sich ein Ventil 63 befindet, das durch den Spiegel im
Von dort aus wird die Lauge zur Beschickungsvor- Zyklon 59 gesteuert wird, zu einer Anlage zur Rück-,
richtung 23 zurückgeführt, wobei sie die Schnitzel in gewinnung der Chemikalien abgeleitet,
den Kocher mitnimmt. In die Kocherwand ist unmittelbar unter dem
den Kocher mitnimmt. In die Kocherwand ist unmittelbar unter dem
Eine weitere Erwärmung des Gemisches· aus 25 Siebgürtel 53 ein zweiter ähnlicher Siebgürtel 68 einSchnitzeln
und Lauge geschieht durch ein Umlauf- gesetzt. Der .Raum 70 hinter dem Sieb zur Aufnahme
system mit zwei Siebgürteln 35, 37 in der Kocher- von Kochlauge ist vom Raum 55 getrennt und durch
wand, die wechselweise . angeschlossen werden eine Leitung 72 mit einer zweiten Dampfabscheidekönnen,
eine Pumpe 39, einen Wärmeaustauscher 41 vorrichtung verbunden, die ebenfalls vorzugsweise ein
und eine Rücklaufleitung 43, die sich in der Längs- 30 Zyklon 74 ist, in dem die Leitung 72 tangential
achse des Kochers erstreckt und ihr Austrittsende in mündet. Der Dampf auslaß des Zyklons ist mit einem
der Mitte des Kochers hat, wobei die umlaufende Kondensator 76 verbunden, in dem der im Zyklon 74
Lauge aus den Siebeinsätzen entnommen und im entstehende Dampf kondensiert und beispielsweise
Wärmeaustauscher erwärmt wird. Im letzteren wird zur Warmwasserbereitung oder für andere Zwecke
die Lauge auf eine Temperatur von annähernd 170° C 35 verwendet werden kann, wie zur Erhitzung der dem
erhitzt. Im Kocher wird ein hydraulischer Druck von Kocher über die Leitung 22 zugeführten Kochlauge,
etwa 10 atü aufrechterhalten. Während der langsamen Die Kochlauge tritt durch den unteren Auslaß des
und gleichmäßigen Abwärtsbewegung des Faser- Zyklons aus, wird mit Hilfe einer Pumpe 78 durch
materials durch den Kocher findet eine Reaktion mit ein Ventil 80 gepumpt, das durch den Flüssigkeitsder
Kochlauge statt, so daß das Fasermaterial voll- +0 spiegel des Zyklons gesteuert wird, und über eine
ständig aufgeschlossen ist, wenn es das untere Ende Leitung 82 zu einer Anlage zur Rückgewinnung der
des Kochers erreicht. Von dort aus wird das Material Chemikalien aus der Kochlauge geleitet. Der Zyklon
nach unten in einen zentral angeordneten Auslaß 45 74 kann mit Hilfe von Ventilen 84, 86 abgeschaltet
mit Hufe einer motorgetriebenen Schaber- oder werden, wenn keine Notwendigkeit für eine Dampf-Rührvorrichtung
47 gefördert. In der mit dem Aus- 45 entnahme aus der durch die Leitung 72 fließenden
laß verbundenen Leitung ist eine Drosselvorrichtung Kochlauge besteht oder wenn die Laugentemperatur
49 eingesetzt, durch die das Gut in einen Druckbe- so niedrig ist, daß der abgegebene Dampf praktisch
halter 44 austreten kann, in dem der Außenluftdruck wertlos ist. In diesem Fall kann durch öffnen der
oder ein geringer Überdruck aufrechterhalten wird. Ventile 88,90 der erwähnte Anteil der Kochlauge zu
Der infolge des Druckabfalls abgegebene Dampf tritt so einem Behälter 92 geführt werden, aus dem sie
durch einen Auslaß 46 aus, während der Kochbrei unmittelbar in die Leitung 82 gepumpt wird. Im
durch einen unteren Auslaß 48 austritt und durch letzteren Fall wird daher der Wärmeinhalt des
eine Leitung fließt, die am Auslaß angeschlossen ist zweiten Laugenanteils nicht ausgenutzt. Gegebenen-
und in der sich ein Ventil 50 befindet, das durch den falls kann der Zyklon 74 völlig weggelassen werden.
Spiegel im Druckbehälter gesteuert wird. Durch diese 55 In den Leitungen 57 und 72 befinden sich Ventile 94
Leitung wird der Kochbrei einem Behälter 52 eines und 96, die durch die Menge der zufließenden
umlaufenden Saugfilters zugeführt. Auf der umlaufen- Flüssigkeit derart geregelt werden, daß die Menge auf
den Siebtrommel 54 des Filters sammelt sich eine einem gewünschten Wert gehalten wird.
Kochbreischicht 56, die mit Waschwasser, z. B. Die durch die Siebgürtel 53,68 entnommene
Kochbreischicht 56, die mit Waschwasser, z. B. Die durch die Siebgürtel 53,68 entnommene
durch Sprührohr 58 zugeführtes warmes und kaltes 60 Kochlauge wird durch der Leitung 51 entnommene
Frischwasser, gewaschen wird. Ein Teil des Filtrats, Flüssigkeit ersetzt und in den Kocher mit Hilfe einer
das aus mit Waschwasser verdünnter Kochlauge be- Hochdruckpumpe 65 gepumpt. An die Druckseite
steht, wird in einem Behälter 60 gesammelt, von dem der Pumpe ist eine Leitung 67 angeschlossen, die
es durch eine Leitung 51 zum Kocher zurückgeführt durch die Kocherwand in der Nähe des oberen Endes
wird, in dem es erfindungsgemäß und in der nach- 65 des Kochers hindurchgeführt ist, innerhalb des Rohrs
stehend beschriebenen Weise für eine erstmalige Ent- 43 konzentrisch verläuft, längs der senkrechten
nähme von Kochlauge am Boden des Kochers ver- Mittellinie des Kochers aufgehängt ist und ein offenes
wendet wird. . unteres Ende in Höhe des Siebgürtels 53 hat. Vor-
zugsweise ist der unterste Endteil des Rohrs 67, wie gezeigt, durchbrochen. Durch die erwähnte Leitung
eingepumpte Flüssigkeit wird aus dem Rohrende radial nach allen Richtungen verteilt und verdrängt
eine entsprechende Menge Kochlauge. Die Kochlauge, die zuerst verdrängt wird und durch den Siebgürtel
53 austritt, bildet einen ersten unverdünnten Anteil, dessen Temperatur und Laugenkonzentration
im wesentlichen aufrechterhalten bleibt.
Weiter unten im Kocher erreicht die zentral zügeführte
Waschflüssigkeit die Kocherwand, so daß die dem Siebgürtel 68 entnommene Kochlauge verdünnt
wird und einen zweiten verdünnten Laugenanteil von verringerter Temperatur bildet. Durch die Trennung
der erwähnten zwei Anteile ist es möglich, im Zyklon 59 eine Dampfmenge aufzunehmen, die dem Temperaturabfall
der Kochlauge von praktisch der maximalen Kochtemperatur von 170° C bis zur Dämpftemperatur von 110° C entspricht, wobei
gleichzeitig eine sehr gründliche Verdrängung der Kochlauge und ein beträchtlicher Temperaturabfall
am Kocherauslaß erhalten werden. Durch die Leitung 67 wird vorzugsweise eine solche Menge verdünnter
Flüssigkeit zugeführt, daß die Temperatur am Auslaß 45 auf 100 bis 130° C absinkt. Da gleichzeitig die
Laugenkonzentration beträchtlich abnimmt, besteht keine Gefahr, daß die auf den Kochbrei durch den
Schaber 47 und das Drosselventil 49 ausgeübten mechanischen Beanspruchungen die Fasern beschädigen,
sondern es bleibt die Qualität des Kochbreis die bestmögliche.
Zusätzlich zur Leitung 67 kann Ersatzflüssigkeit dem Kocher durch ein Rohrsystem zugeführt werden,
das mit der Pumpe verbunden ist und in den Raum zwischen dem Siebgürtel 68 und der Schaber- und
Rohrvorrichtung 47 mündet. Das erwähnte Rohrsystem besteht aus einem ringförmigen Rohr 69, an
das eine Anzahl von Abzweigrohre 71 angeschlossen ist, die um den Kocher herum verteilt sind und dessen
Wand durchdringen. Diese Abzweigrohre 71 münden in radialer oder etwas tangentialer Richtung in gewissem
Abstand von der Kocherwand. Gegebenenfalls kann eine Flüssigkeitsmenge durch das erwähnte
Rohrsystem zugeführt werden, die die Menge der abgesiebten Kochlauge übertrifft, so daß der Kochbrei
am unteren Ende des Kochers ebenfalls auf eine geringe Dichte verdünnt wird, die das Austragen
desselben durch den Auslaß 45 und die Drosselvorrichtung 49 erleichtert.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist nur ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung,
deren Einzelheiten abgeändert werden können. So können die Siebgürtel 53,68 entweder längs einer
axialen Ebene oder längs einer Querebene unterteilt werden. Natürlich kann die Ersatzflüssigkeit aus
mehr oder weniger reinem Wasser bestehen, und der Wärmeinhalt der abgesiebten Flüssigkeit kann für
andere Zwecke als die vorerwähnten verwendet werden. Eine weitere Abänderung besteht in der Zuführung
von Ersatzflüssigkeit durch ein axiales Rohr, das mit der Mitte des umlaufenden Schabers 47 am
Boden des Kochers verbunden ist. Für den Fall, daß die aus dem Behälter 60 erzielbare Menge an Ersatzflüssigkeit
nicht für die Durchführung des gewünschten Grads an Kühlung am Auslaßende des Kochers ausreicht, kann eine zusätzliche Menge durch
eine Zweigleitung, die die Leitung 82 mit der Leitung verbindet, von neuem in Umlauf gesetzt werden.
Claims (4)
1. Verfahren zum Vorwaschen des Zellstoffbreis vor dem Austragen in einem stehenden
Zellstoffkocher mit stetigem Stoffdurchfluß unter Zuführen von Waschflüssigkeit geringerer
Laugenstärke und niedrigerer Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß ein wesentlicher Teil der Kochlauge durch zentrales
Zuführen der Waschflüssigkeit in radialer Richtung verdrängt und am Umfang der Stoffsäule abgesiebt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer von der Austragsöffnung
des Kochers weiter abgelegenen Zone durch die Waschflüssigkeit geringerer Stärke und
niedrigerer Temperatur praktisch unverdünnte und auf der Kochtemperatur befindliche Kochlauge
radial verdrängt und am Umfang der Stoffsäule abgesiebt wird, während in einer der Austragsöffnung
näher liegenden Zone mit Waschflüssigkeit verdünnte Kochlauge ebenfalls in radialer Richtung zum Umfang der Stoffsäule
geführt und abgesiebt wird, wobei jede der beiden Laugenfraktionen nach Maßgabe ihrer Temperatur
getrennter Wärmeverwertung zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem
Kocher, in dessen Wandung Siebgürtel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Siebgürtel (53) oberhalb des Austragendes (45) des Kochers (25) angeordnet ist, der mit einer
Anlage zur Wärmeverwertung (59) verbunden ist, und daß eine in der Längsachse des Kochers verlaufende
Zuführungsleitung für die Waschflüssigkeit (67) im Bereich des Siebgürtels (53) oder
zwischen diesem und dem Austragsende (45) des Kochers mündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Austragsende
(45) des Kochers (25) und den Siebgürtel (53) in die Kocherwand ein zweiter Siebgürtel (68) eingesetzt
ist, der mit einer von der Anlage zur Wärmeverwertung der im Siebgürtel (53) abgezogenen
heißen, starken Kochlauge getrennten Anlage (74) verbunden ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 322 270, 527 206,
473, 868 695, 897 948, 945 972, 1 096 181,
080 848;
473, 868 695, 897 948, 945 972, 1 096 181,
080 848;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1 010 819,
017 016;
017 016;
französische Patentschrift Nr. 1 153 820;
USA.-Patentschrift Nr. 2 769 710.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 510/64 2.68 © Bundesdruckerei Berlin
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SE3007839X | 1958-07-09 |
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Country Status (3)
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