DE1417491C - Verfahren zum Kochen von hgnozellu losehaltigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kochen, von lignozellulosehaltigem, faserigem Material für die Herstellung von Zellstoff, der zur Erzeugung von Papier und ähnlichen Produkten bestimmt ist, nach Patent 1 132790, wobei das Material nacheinander einer ersten Dampfbehandlung bei verhältnismäßig niedrigem Dampfdruck, einer Imprägnierung mit einer Chemikalienlösung und einer Koch behandlung in Dampfphase bei verhältnismäßig hohem Druck und entsprechend hoher Temperatur unterworfen wird. Das Verfahren nach dem Hauptpatent kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß das Material nach der ersten Dampfbehandlung mechanisch unter einem hohen Druck von 50 bis 100 at und mehr, der über dem Druck der zweiten Dampfbehandlung liegt, durch eine Schneckenpresse mit einer Gegendruckplatte in einem Arbeitsgang zwecks Entfernung von in seinen Poren befindlicher Flüssigkeit und Luft zusammengepreßt und danach in diesem Druck entlastet wird, wobei Entlastung von mechanischem Druck nach der Chemikalienlösung hin erfolgt, die ihrerseits unter hydrostatischem Druck steht, und wobei das Material während einer nachfolgenden Aufwärtsbewegung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels gehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchtränkung des lignozellulosehaltigen Materials mit Chemikalienlösung vor der Kochbehandlung zu erhöhen und damit zu verbessern.

Im Zusammenhang mit der Lösung dieser Aufgabe muß erwähnt werden, daß es nicht nur allgemein üblich ist, bei erhöhtem Druck zu imprägnieren, sondern, daß es darüber hinaus auch bereits bekannt ist, bei Verfahren der eingangs genannten Art den vorhandenen Dämpfraum mit dem Imprägnierraum und dem eigentlichen Kocher durch eine Verbindungsleitung miteinander zu verbinden, so daß diese unter einem gleichen Überdruck stehen. Das Imprägnieren des lignozellulosehaltigen Materials mit einer Lauge nach dem Dämpfen findet somit unter erhöhtem Dampfdruck statt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Wirkungsgrad jedoch dadurch wesentlich verringert, daß das zu behandelnde Material vor dem Imprägnieren nicht komprimiert wird und somit auch keine Entspannung in die Chemikalienlösung hinein erfolgt.

Schließlich ist es auch noch bekannt, lignozellulosehaltiges Material, wie Holzschnitzel, im oberen Teil einer Säule zu dämpfen und im unteren Teil derselben zu imprägnieren, um es nachfolgend durch eine senkrechte Leitung in den Kocher von oben her einzuführen, in welchem eine Dampfatmosphäre vorhanden ist.

Während nach dem Hauptpatent die Chemikalienlösung, in welche das Material hinein entspannt wird, ausschließlich unter dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule selbst steht, wird die Verbesserung des Durchtränkungsgrades nunmehr dadurch erreicht, daß das Material in der Chemikalienlösung zusätzlich zu, dem. vorhandenen hydrostatischen Druck unter dem.mittels der, für die Kochbehandlung verwendeten •Dampfatmosphäre erzeugten Überdruck steht.

Der, Druck, dem das. Material, während seiner Ausdehnung, in die Chemikalienflüssigkeit ausgesetzt wird, kann, auf diese Weise, um ein Vielfaches gegenüber, dem. von.der. Flüssigkeit, selbst auf das Material ausgeübten.statischen Druck gesteigert werden. Hierdurch wird die im Material, zurückbleibende Luftmenge, zusammengedrückt; und nimmt einen entsprechend kleineren Raum ein, wodurch das Material eine erhöhte Flüssigkeitsmenge aufnehmen kann. Um den für die Kochstufe benutzten Dampfdruck unmittelbar auf die Chemikalienlösung wirken zu lassen, sind die beiden Behälter, in denen die genannten Verfahrensstufen durchgeführt werden, in ihrem oberen Teil über eine Verbindungsleitung, gegen die äußere Atmosphäre abgedichtet, verbunden.

An Hand der Zeichnung soll nachfolgend die Verbesserung des Verfahrens nach dem Hauptpatent beschrieben werden, wobei die Darstellung eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wiedergibt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat der Behälter 10 eine solche Ausdehnung, daß er von einem Stockwerk 12 durch höher liegende Stockwerke 14 und 16 hindurchragt. Von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter wird lignozellulosehaltiges Material, beispielsweise Holzspäne, über einen Förderer 18 durch ein Sturzrohr 20 zugeführt. Das Sturzrohr 20 steht mit dem Behälter 10 über den umlaufenden Zellenzuführer 22 in Verbindung. An dem Zellenzuführer 22 ist ein Rohr 24 angeschlossen, durch welches in den Zellen befindlicher Dampf bzw. Luft während der Bewegung der Zellen in die äußere Atmosphäre entweichen kann. Der Zellenförderer gibt hierbei keine direkte Verbindung zwischen dem Behälter 10 und der Umgebung frei.

In den Unterteil des Behälters 10 wird Dampf durch eine Leitung 26 über ein Ventil 28 eingeleitet. Dieser Dampf strömt im Behälter 10 im Gegenstrom zu den innerhalb desselben nach unten bewegten Holzspänen.

In dem Behälter 10 wird das Material einer Vorwärmung mittels Dampf unterworfen. In dem schachtförmigen Behälter 10 kann Atmosphärendruck oder höherer Druck herrschen.

Die Höhe der Holzspänesäule im Behälter 10 läßt sich innerhalb der Grenzen regeln, die in an sich bekannter Weise von Niveau- oder Standreglern 30 an den Führungen 32 bestimmt werden.

Vom Unterteil des schachtförmigen Behälters 10 werden die durch die erhöhte Temperatur erweichten Späne durch einen von einem Elektromotor 33 angetriebenen Schraubenförderer 34 einem Behälter 36 zugeführt und hierbei mechanisch unter sehr hohem Druck, etwa 20 bis 50 kg/cm² und mehr, zusammengepreßt. Durch die mechanische Zusammenpressung wird aus den Poren des Holzes Luft und gegebehenfalls freies Wasser ausgetrieben.

Der als Förderer ausgebildete Behälter 36, dessen Länge etwa der des Behälters 10 entspricht, enthält vorzugsweise zwei durch einen Elektromotor 46 angetriebene Schneckengänge 48.

Durch eine Leitung 54 und mittels einer Pumpeneinrichtung 56 wird in einem Behälter 58 bereitete Chemikalienlösung in den Unterteil des Behälters 36 geleitet. In der Leitung 54 kann ein Heizkörper 60 für Erwärmung - der zum Behälter 36 strömenden Lösung vorgesehen sein. Die. Flüssigkeit füllt den Behälter 36 bis zu einer Höhe, die durch die Pumpe 56 betätigende Niveauregler 62 bestimmt wird. Die Regler 62 sind für gewünschte Spiegelhöhen auf Führungen 63 einstellbar.

Vom Oberteil des Behälters 36 aus verläuft ein waagerechter Förderer 64 zu einem senkrecht, aufgestellten Kocher 66. Die Höhe der Holzspänesäule im Kocher wird von Niveaureglern 67 bestimmt, und

diese Regler wiederum beeinflussen die Geschwindigkeit der Schraubenförderer 34. Dem Kocher 66t wird Chemikalienlösung vort einen» Zubereitungsbehälter über eine Leitung 70 zugeführt. Ein unterhalb der Regler 67 vorgesehener Niveauregler 78 beeinflußt einen Servomotor, der die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Kocher 66 regelt. Diese Regler können höhenmäßig auf Führungen 80 verstellbar sein. Der Kocher 66 umfaßt somit eine untere Flüssigkeitszone und eine obere Dampf zone, wobei letztere über den Förderer 64 mit dem Oberteil des Behälters 36 in Verbindung steht. Dampf mit einem,Überdruck von z. B. 8 bis 10 kg/cm² wjrd dem Kocher 66 durch eine Leitung 82 zugeführt, in welcher ein Ventil 84 vorgesehen ist Der genannte Druck herrscht auch in dem Behälter 36. Sich ansammelnde Luft kann von Zeit zu Zeit durch ein mit einem Ventil 87 versehenes Entgasungsrohr 86 beseitigt werden.

Wenn sich das im Pfropfenbildungsrohr 38 stark zusammengepreßte Spänematerial im Unterteil des Behälters 36 wieder ausdehnt, wird Chemikalienlösung in die Poren des Materials hineingesaugt. Gleichzeitig werden die Späne einem Überdruck ausgesetzt, der teils von der in dem Behälter 36 stehenden Flüssigkeitssäule und teils von dem Dampfdruck im Oberteil des Behälters bestimmt wird, wobei dieser Dampfdruck überwiegt und somit zehnmal größer und höher sein kann als der Druck.der Flüssigkeitssäule. Als Ergebnis wird noch in den Poren der Holzspäne vorhandene Luft entsprechend stark zusammengepreßt und durch Chemikalienlösung ersetzt, so daß eine sehr gute Durchtränkung der Späne sichergestellt wird.

In dem oberhalb der Regler 62 befindlichen Teil des Behälters 36 ist ebenso wie in dem oberhalb des Reglers 78 gelegenen Teil des Kochers 66 eine Dampfatmosphäre vorhanden. Das durchtränkte Material wird also zunächst einem Kochen in Dampfphase und dann im Kocher 66 einem Kochen in Flüssigkeitsphase in der unterhalb des Reglers 78 ausgebildeten Zone unterworfen.

Am Unterteil des Kochers 66 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel Förderer 90 vorgesehen, die von einem Elektromotor 92 über ein Vorgelege 94 angetrieben werden und die Späne zu einem anderen Förderer 96 leiten, welcher seinerseits in einen neben dem. Kocher stehenden weiteren Behälter 98 mündet. Der Motor 92 kann von den Reglern 67 und damit entsprechend der Menge an Spanmaterial im Kocher betätigt werden. Der Behälter 98 besitzt wie der Behälter 36 von einem Elektromotor 102 angetriebene Förderschnecken 100 und ist im wesentlichen von derselben Bauart wie der Behälter 36. Der Behälter 98 hat einen oberen Dampfraum, in dem ein zweites

ίο Kochen in Dampfphase stattfinden kann und der mit dem Dampf raum des Kochers 66 durch · ein Druckausgleichsrohr 103 in Verbindung steht.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel können sämtliche Reaktionsgefäße 10, 36, 66 bzw. 98 zwecks Ausgleiches des in ihnen herrschenden Druckes zusammengeschaltet werden. Für diesen Zweck hat das Ausgleichsrohr 103 Zweiganschlüsse 128,130 zu den Behältern 36 bzw. 10, In den Leitungen sind Ventile 132,134,136 und 138 angebracht. Ein weiteres Ventil 140 sitzt in einem Leitungsrohr 142, durch das Dampf zugeführt werden und das auch als Auslaß dienen kann. Die verschiedenen Gefäße lassen sich hierdurch unter denselben Druck setzen, oder es lassen sich auch gewünschte Druckunterschiede zwisehen den Gefäßen durch entsprechende Einstellung der Ventile aufrechterhalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Kochen von lignozellulosehaltigem, faserigem Material für die Herstellung von Zellstoff, der zur Erzeugung von Papier und ähnlichen Produkten bestimmt ist, wobei das Material nacheinander einer ersten Dampfbehandlung bei verhältnismäßig niedrigem Dampfdruck, einer Imprägnierung mit einer Chemikalienlösung und einer Kochbehandlung in Dampfphase bei verhältnismäßig hohem Druck und entsprechend hoher Temperatur unterworfen wird, nach Patent 1132 790, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalienlösung, in die das Material entspannt wird, zusätzlich zu dem vorhandenen hydrostatischen Druck unter dem mittels der für die Kochbehandlung verwendeten Dämpfatmo-Sphäre erzeugten Überdruck steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen