DE1288418B

DE1288418B - Verfahren zur Herstellung von Faserstoff auf lignozellulosehaltigem Rohmaterial

Info

Publication number: DE1288418B
Application number: DE1966D0049281
Authority: DE
Inventors: Asplund Arne Johan Arthur; Reinhall Rolf Bertil
Original assignee: Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1965-02-11
Filing date: 1966-02-03
Publication date: 1969-01-30
Also published as: FR1467414A; NL6601745A; GB1133662A; FI44189B; CS154213B2; CH442957A; FI44189C; NO119204B; BE676193A; SE308443B

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach oben offenen Lage Material in dem Dämpfungszur Herstellung von Faserstoff aus lignozellulose- kessel zugeführt wird, und die in nach unten offener haltigem Rohmaterial, das in einem Dämpfungskessel Lage dann das hoch imprägnierte Material in den einer Dampfatmosphäre zwecks Austreibens von Auslaßkanal abgeben.

Luft aus den Poren des Materials ausgesetzt, dann 5 Gegenüber dem bekannten Stand der Technik mittels einer Chemikalien enthaltenden Flüssigkeit erfolgt der Druckstoß unter wesentlich höheren imprägniert und danach einer Kochung in einem Drücken; gleichzeitig ist die Zeit für die Druck-Kocher unter Überdruck in Dampf- bzw. Flüssigkeits- behandlung wesentlich kürzer, sie liegt im Bereich phase unterworfen wird. Die Erfindung ist sowohl von 1 bis einigen Sekunden. Ein Zellenförderer hat bei der Sulfit- als auch bei der Sulfatmethode an- io normalerweise eine Drehzahl von 10 bis 20UpM. wendbar. Im folgenden werden Holzhackstücke als Jede Umdrehung erfolgt in einigen Sekunden, und Rohmaterial angenommen, selbstverständlich stellt die Druckbehandlung wird während nur eines Teiles dies jedoch nur ein Beispiel dar. einer Umdrehung vorgenommen. Die Imprägnierung

Es ist bereits ein Holzaufschlußverfahren bekannt, ist trotz dieser sehr kurzen Druckbehandlung sehr bei welchem das Material unter hohem Druck bei 15 wirksam, weil sehr hohe Drücke zur Anwendung niedrigen Temperaturen mit der Aufschlußflüssigkeit kommen.

behandelt wird. Die Anwendung des Druckes hat Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme

dabei den Zweck, die Behandlung bei hohen Tempe- auf die in den Zeichnungen als Beispiele genannte raturen zu vermeiden, da sich diese ungünstig auf Ausführungsformen näher beschrieben werden. Dabei die Qualität des Zellstoffes auswirkt. Es ist ferner _ao sollen auch weitere, die Erfindung kennzeichnende ein Verfahren zum Aufschließen von Holz durch Merkmale angegeben werden, einen zweistufigen Sulfitaufschluß bekannt, wobei das Fig. 1 zeigt eine gemäß dem Verfahren ausge-

HoIz in der ersten Stufe nach vorhergehendem führte Anlage in Seitenriß;

Dämpfen mit einer Lösung von Sulfit und bei Tempe- Fig. 2 zeigt einen Teil einer solchen Anlage,

raturerhöhung sulfitiert und in einer zweiten Stufe 25 jedoch bei einer abgewandelten Ausführungsform. mit einer freies SO₂ enthaltenden Kochsäure hydroly- Die Holzhackstücke treten in die Anlage nach

siert wird. Hierbei wird das Sulfitieren unter einem Fig. 1 durch einen Förderer 10 in einen in lotrechter hydraulischen Überdruck von 1 bis 8 atü, und zwar Richtung langgestreckten Dämpfungskessel 12 ein. während des größten Teiles der Sulfitierstufe, zweck- Im Einlaß zu diesem kann ein Zellenförderer 14 mäßig während 1 bis 8 Stunden, vorgenommen. 30 angebracht sein, der die Hackstücke so in den Kessel Man hat also bisher das Holzmaterial mechanisch einschleust, daß dieser nicht in direkter Verbindung unter hohem Druck zusammengepreßt und dann die mit der Umgebung steht. In dem Dämpfungskessel 12 die Zusammendrückung bewirkenden Kräfte weg- werden die Holzhackstücke der Einwirkung von genommen, wodurch sich die Holzhackstücke Dampf ausgesetzt, der durch einen oder mehrere schwammartig in der Imprägnierflüssigkeit oder der ₃₅ Einlasse 16 bzw. 18 von einer Leitung 20 her einge-Kochflüssigkeit ausdehnten. Dabei saugten die Poren leitet wird. Der Dampf kann eine Temperatur von des Materials, aus denen durch die vorhergehende 100° C und ausnahmsweise darüber hinaus z. B. bis Zusammenpressung der Holzhackstücke Luft bzw. zu 130° C haben, so daß die Holzhackstücke, wäh-Wasser herausgedrückt waren, die Imprägnier- oder rend sie in dem Kessel nach unten sinken, erwärmt Kochflüssigkeit auf. 40 und die in ihren Poren befindliche Luft ausgetrieben

Die Erfindung geht einen anderen Weg, bei dem wird. Die Dämpfungszeit kann 2 bis 20 Minuten mechanische Bearbeitung oder Verformung des Roh- betragen.

materials weitmöglichst vermieden wird, um dadurch Von dem unteren Teil des Kessels 12 werden die

optimale Eigenschaften des Faserstoffes und des aus somit vorerwärmten Hackstücke von einem Förderer ihm hergestellten Erzeugnisses, wie Papier, in bezug ₄₅ 22 zu einem vertikalen Schacht 24 gefördert, der auf Abreißlänge, Dehnbarkeit und Faltfestigkeit zu unten in eine Schleusenvorrichtung, vorzugsweise erreichen. Das Problem ist besonders aktuell, wenn einenZellenförderer 26, übergeht. Frische Imprägnieres sich um Faserstoffe mit geringer Ausbeute handelt. oder Kochflüssigkeit, welche die zur Einwirkung auf Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. die Hackstücke bestimmten Chemikalien enthält,

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur ₅₀ wird von einem Behälter 28 durch eine Niederdruck-Herstellung von Faserstoff aus lignozellulosehaltigem pumpe 30 und eine Leitung 32 zu dem Schacht 24 Rohmaterial, das in einem Dämpfungskessel einer geleitet, wobei der Flüssigkeitsspiegel in dessen Dampf atmosphäre zwecks Austreibens von Luft aus unterem Teil von einem Pegelregler 34 bestimmt wird, den Poren des Materials ausgesetzt, dann mittels Iq dem Schacht 24 werden danach die von dem einer Chemikalien enthaltenden Flüssigkeit impräg- ₅₅ Dämpfungskessel 12 kommenden Hackstücke in die niert und danach einer Kochung in einem Kocher Kochflüssigkeit eingebracht, und diese wird in die unter Überdruck in Dampf- bzw. Flüssigkeitsphase Poren eingesaugt. Doch die Kochflüssigkeit, die in unterworfen wird. Es ist dadurch gekennzeichnet, dem Schacht 24 zugeführt wird, ist kalt. Der Bedaß die Flüssigkeit unter einem hydraulischen Druck hälter 28 kann eine von kaltem Wasser durchin das Material eingeführt wird, der um ein Vielfaches 60 strömte Kühlschlange 36 enthalten. Die Temperatur größer ist als der Überdruck, der im Kocher herrscht, der Flüssigkeit kann, nachdem diese im Schacht 24 wonach das Material ohne weitergehende Druckent- mit Holzstücken in Berührung gebracht worden ist, lastung, als bis zu dem Überdruck, der im Kocher auf diese Weise wesentlich unter 100° C, z. B. bei herrscht oder in dessen Nähe, die Kochstufe durch- 50 bis 70° C gehalten werden, läuft. Die Behandlung mittels Flüssigkeit unter 65 Unter dem Zellenförderer 26 ist ein Rohr 38 angehohem Druck erfolgt in einer umlaufenden Schleu- bracht, das einen Förderer 39 enthält und mit einem senvorrichtung oder einem sogenannten Zellen- lotrechten, Kochflüssigkeit enthaltenden Imprägnierförderer mit Räumen oder Fächern, denen in einer behälter 40 in Verbindung steht. Der Zellenförderer

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26 kann mit einem Rotor versehen sein, der Fächer 62 bzw. 64 zu verschiedenen Stellen entlang der hat, die nacheinander abwechselnd mit dem Schacht Längserstreckung des Turmes 40 gepumpt werden, 24 und einem unter dem Zellenförderer ange- wobei die Flüssigkeit in einem mit Dampf als Heizschlossenen Auslaß 41 in Verbindung kommen und mittel arbeitenden Wärmeaustauscher 66, 68 zu allin anderer Position von diesen beiden ganz getrennt 5 mählich höheren Temperaturen erhitzt wird. Die sind. durch die Leitung 64 in den Turm 40 eintretende

Von dem Vorratsbehälter 28 führt eine Leitung 42, Kochflüssigkeit hat somit höhere Temperatur als die

in der eine Hochdruckpumpe 44 angebracht ist, zu Flüssigkeit in der Leitung 62 usw. Die Kochflüssig-

dem Zellenförderer 26, wo sie an einer Stelle mündet, keit kann von den Turm 40 durch ein oder mehrere

an der die einzelnen Fächer vorbeigehen, nachdem io Ringsiebe, z. B. ein oberes Ringsieb 70 und ein

sie gerade mit Hackstücken und Flüssigkeit aus dem unteres Ringsieb 72, abgelassen werden, wobei diese

Schacht 24 gefüllt und von diesem getrennt worden Flüssigkeit über Leitungen 74 bzw. 76, die mit den

sind. Ein Fach in dieser Lage ist bei 46 angedeutet. mit Wasserkühlung arbeitenden Wärmeaustauschern

Die Pumpe 44 erzeugt einen Druck in der Koch- 78, 79 zusammenwirken können, in den Behälter 56

flüssigkeit in dem Fach 46, der erheblich größer ist 15 zurückkehrt.

als der in den nachfolgenden Teilen der Anlage, Dem Kocher 48 wird, zweckmäßig in verschiedeinsbesondere der in einem Kocher 48 herrschende nen Höhenlagen, Dampf durch eine Leitung 80 unter Druck. Ist somit der Dampfdruck in letzterem 5 bis einem Druck von z. B. 5 bis 10 kg/cm² und von ent-10 kg/cm², kann der von der Pumpe 44 erzeugte sprechender Temperatur zugeführt. Während die mit Druck ein Vielfaches davon sein, z. B. 50 kg/cm² 20 Kochflüssigkeit imprägnierten und im Turm 40 er- und mehr. Die in dem Fach 46 eingeschlossenen hitzten Hackstücke in dem Kocher 48 abwärts Hackstücke werden hierdurch einem sehr hohen, auf sinken, werden sie somit einer Kochung in Dampfhydraulischem Wege erzeugten Druck ausgesetzt, phase unterworfen. Die fertigbehandelten Hackstücke wodurch die Kochflüssigkeit dazu gebracht wird, bzw. der Faserstoff entweichen am Boden des tiefer in die Poren des Holzes einzudringen. Man 25 Kochers 48 durch eine Schleusenvorrichtung, die aus kann auch sagen, daß das Holz in dem Fach 46 einer einem Zellenförderer 82 bestehen kann, zu einem Art von hydraulischem Druckstoß ausgesetzt wird, Auslaß für eine weitere Behandlung. Es ist auch der einen günstigen Einfluß auf den Imprägnier- wichtig, daß das Holz keiner beträchtlichen mechagrad hat. rüschen Einwirkung ausgesetzt wird, wenn es den

Das Fach 46 wird bei weiterem Umlauf im Uhr- 30 Kocher verläßt und ferner von Druck entlastet ist. zeigersinne gemäß der Fig. 1 in offene Verbindung In diesem Fall kann nämlich in den Poren der Hackmit dem Auslaß 41 gebracht, wobei die Hackstücke, stücke befindlicher Dampf durch explosionsartige die den gewünschten Imprägniergrad erreicht und Ausdehnung ein Zerreißen oder eine Verformung der damit ein höheres spezifisches Gewicht erhalten Fasern bewirken, so daß deren Struktur und Festighaben als die Kochflüssigkeit, in dieser in Richtung 35 keit verschlechtert wird. Aus diesem Grunde werden zu dem darunterliegenden Rohr 38 hinabsinken. die Hackstücke vor der Druckentlastung auf atmo-Solche Teile des Holzes, wie Äste od. dgl., die nicht sphärischen Druck zurückgeführt. Zu diesem Zweck ausreichend imprägniert worden sind und deswegen wird durch eine Leitung 84 und eine Pumpe 86 kalte weiterhin Gase enthalten, schwimmen dagegen in der Flüssigkeit, z. B. Wasser oder gekühlte Ablauge aus Kochflüssigkeit auf, weswegen sie den Zellenförderer 40 der Wäscherei der Anlage, in die Fächer des Zellennicht verlassen, sondern in dem Fach während dessen förderers 82 gepumpt, wenn diese mit in dem in Umlauf oben verbleiben, bis sie erneut in der Lage ihnen enthaltenen Faserstoff von der Verbindung mit 46 einem hydraulischen Druckstoß ausgesetzt werden. dem Innern des Kochers 48 getrennt und von der Hierdurch wird sichergestellt, daß die Holzhack- Umgebung gänzlich abgeschieden sind. Ein solches stücke den Zellenförderer 26 nicht verlassen, bevor 45 Fach ist in der F i g. 1 bei 88 angedeutet. Das kalte sie eine gewünschte Menge Kochflüssigkeit aufge- Wasser bewirkt eine Kondensierung des Dampfes mit nommen haben. damit verbundener Druckminderung, so daß dann,

Die Hackstücke werden von dem Förderer 39 in wenn das Fach vor den Auslaß 90 kommt, der Druck

den Imprägnierturm 40 hinein und in diesem von in dem Stoff auf etwa den atmosphärischen Druck

den Förderern 50 nach oben geführt. Diese Förderer 50 herabgesetzt worden ist.

werden von einem Motor 52 angetrieben. Der Turm Die Ausführungsform nach der F i g. 2 unter-40 ist zu einem größeren Teil mit Kochflüssigkeit scheidet sich von der vorbeschriebenen hauptsächlich gefüllt, aber deren oberer Flüssigkeitsspiegel befindet dadurch, daß der Kochung in Dampfphase in dem sich doch in gewissem Abstand unter einem Rohr 54 Imprägnierturm 40 eine Behandlung in Flüssigkeitsmit einem Förderer 55, der die von überschüssiger 55 phase folgt. Der Kocher 48 steht über ein Auslaß-Flüssigkeit befreiten Hackstücke zu dem Kocher 48 rohr 92, das einen Förderer 94 enthalten kann, mit überführt. Da der Auslaß 41 unter dem Zellen- mit einem lotrechten Behälter 96 in Verbindung. In förderer 26 über den Imprägnierturm 40 mit dem dem Behälter arbeitet ein von einem Motor 98 ange-Kocher 48 in offener Verbindung steht, sind die triebener Förderer 100. Der untere Teil des Kochers Hackstücke während der Förderung zwischen diesen 60 48 und der Behälter 96 enthalten Kochflüssigkeit, Teilen demselben oder ungefähr demselben Druck welche je nach der gewünschten Beschaffenheit der ausgesetzt. Erzeugnisse dieselbe oder auch eine andere als die

In dem Imprägnierturm 40 erfolgt während der in der Imprägnierstufe benutzte sein kann. Die

Wanderung der Hackstücke eine allmähliche Er- Flüssigkeit kann auch aus reinem Wasser oder

wärmung auf eine Temperatur, die der in dem 65 Ablauge aus der Waschvorrichtung der Anlage für

Kocher 48 herrschenden Dampf temperatur entspricht. den gekochten Stoff bestehen und wird entweder

Zu diesem Zweck kann von einem Behälter 56 Koch- gekühlt oder mit zweckgeeignet erhöhter Temperatur

flüssigkeit von einer Pumpe 58 durch Leitungen 60, zugeführt. Die Flüssigkeit wird entweder in dem

Kocher 48 oder in dem oberen Teil des Rohres 96 durch eine Leitung 101 zugeführt. Wenn der Stoff in dem Behälter 96 aufwärts geführt wird, kann er auch durch ein Kühlmittel, wie Wasser, das einen den Behälter umgebenden Mantel 102 durchströmt, gekühlt werden. Nachdem der Stoff das Flüssigkeitsbad verlassen hat, wird er durch eine Leitung 104 und einen in diesem angebrachten Förderer 106 zu einem Zellenausträger 82 geleitet. In diesem kann eine weitere Abkühlung des Stoffes gemäß der oben angegebenen Beschreibung der Austragung aus der Dampfphasenstufe erfolgen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Faserstoff aus lignozellulosehaltigem Rohmaterial, das in einem Dämpfungskessel einer Dampfatmosphäre zwecks Austreibens von Luft aus den Poren des Materials ausgesetzt, dann mittels einer Chemikalien enthaltenden Flüssigkeit imprägniert und danach einer Kochung in einem Kocher unter Überdruck in Dampf- bzw. Flüssigkeitsphase unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit unter einem hydraulischen Druck in das Material eingeführt wird, der um ein Vielfaches größer ist als der Überdruck, der im Kocher herrscht, wonach das Material ohne weitergehende Druckentlastung, als bis zu dem Überdruck, der im Kocher herrscht oder in dessen Nähe, die Kochstufe durchläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mittels Flüssigkeit unter hohem Druck in einer umlaufenden Schleusenvorrichtung oder einem sogenannten Zellenförderer mit Räumen oder Fächern erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen