DE1461013B

DE1461013B - Process for cooling pulp suspensions during defibration

Info

Publication number: DE1461013B
Authority: DE
Inventors: Arne Johan Arthur; Reinhall Rolf Bertil; Lidingö; Cederquist Karl Nicolaus Dr.-Ing. Näsbypark; Asplund (Schweden)
Original assignee: Defibrator Aktiebolaget, Stockholm

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Wärme über, was zur Folge hat, daß die TemperaturThe present invention relates to a method of heat over what has the consequence of the temperature

zum Kühlen von Papierstoffaufschwemmungen wäh- der Faseraufschwemmung steigt. In vielen Fällenfor cooling paper stock suspensions while fiber suspensions are rising. In many cases

rend der Zerfaserung der aufgeschwemmten Faser- kann diese Steigerung so hoch werden, daß sich einDue to the fraying of the floating fibers, this increase can be so high that a

verbände in Stoffmühlen. Temperaturbereich einstellt, in welchem eine Mah-bandages in pulp mills. Sets the temperature range in which a milling

Sowohl im Labor- als auch im technischen Maß- 5 lung der Faser sich nicht mehr auf zufriedenstellendeBoth in the laboratory and in the technical dimensioning of the fiber is no longer satisfactory

stab durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß ein Weise durchführen läßt.Tests carried out with stab have shown that a way can be carried out.

Mahlen von stark hemizellulose- und ligninhaltigen Bei Mahlung sehr verdünnter Faseraufschwem-Faserstoffen in Mahlvorrichtungen verschiedener mungen, mit z. B. einer Konzentration von nur 6 % Typen z. B. in Scheibenmühlen, bei einer Temperatur oder noch weniger, erübrigt sich gewöhnlich eine von unter 100° C erfolgen muß, wenn das Mahlergeb- io Kühlung wegen des großen Wärmeaufnahmevermönis vom Gesichtspunkt der papiertechnischen Ver- gens der Faserstoffaufschwemmungen, die einen allzu arbeitung zufriedenstellend sein soll. Die Stoffarten, großen Temperaturanstieg verhindert. Sollte in einem die hierbei in Betracht kommen, umfassen alle Arten solchen Fall eine Kühlung doch erforderlich werden, von halbchemisch, chemo-mechanisch und mecha- läßt sich dies in einfacher Weise auf mittelbarem Weg nisch gewonnenen Holzfasern, die mit hoher Aus- 15 über Wärmetauscher durchführen, weil die genannbeute, d. h. 75 bis 90 %, hergestellt werden und eine ten Aufschwemmungen eine verhältnismäßig niedrige wesentliche Menge von Lignin und Hemizellulose Viskosität haben und leicht zu pumpen sind,
halten. Es verhält sich jeodch nun so, daß das MahlenGrinding of highly hemicellulosic and lignin-containing When grinding very dilute fiber uptake fibrous materials in grinding devices of different mungen, with z. B. a concentration of only 6% types z. B. in disk mills, at a temperature or even less, a temperature of below 100 ° C is usually unnecessary if the grinding area cooling because of the great heat absorption from the point of view of the paper-technical comparison of pulp suspensions, which are all too satisfactory target. The fabric types, large temperature rise prevents. Should one of these come into consideration here, all types of such a case still require cooling, from semi-chemical, chemo-mechanical and mechanical this can be done in a simple manner in an indirect way, nically obtained wood fibers, which are obtained with high efficiency via heat exchangers perform because the stated yield, ie 75 to 90%, is produced and a th suspension has a relatively low substantial amount of lignin and hemicellulose viscosity and is easy to pump,
keep. However, it is now the case that grinding

Wird als Ausgangsmaterial bei der Mahlung ein und Feinstmahlen halbchemischer Faserstoffe bzw. Fichtenholzhalbstoff benutzt, der mit einer Ausbeute 20 von Holzschliff bei hoher Konzentration, von etwa von 94% durch Aufschließen von Schnitzeln herge- 10 bis etwa 30%, vorgenommen werden muß. Das stellt ist, welche mit 1 % Sulfit, als Na₀O gerechnet, Mahlergebnis wird dann am besten, sowohl was die imprägniert unter Druck bei 175° C in "Wasserdampf Eigenschaften des Stoffes nach Verarbeitung zu während 2 Minuten erhitzt und danach unter den Papier als auch den Kraftverbrauch für das Erreichen herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen 25 eines bestimmten Feinheitsgrades anbelangt. Die Temgemäß dem Asplund- oder Defibratorverfahren defi- peratursteigerung kann dann erheblich und somit eine briert worden sind, stellt man fest, daß sich der Mahl- Kühlung notwendig werden. Wegen der hohen Visverlauf ganz verschiedenartig gestaltet, je nachdem, kosität und der Schwierigkeit, eine Faserstoffaufob das Mahlen im Temperaturbereich 20 bis 100° C schwemmung hoher Konzentration zu pumpen, läßt vorgenommen wird oder im Temperaturbereich 100 30 sich mittelbare Kühlung ohne kostspielige technische bis 150° C erfolgt. - Einrichtung nicht anwenden.Is used as a starting material in the grinding and ultra-fine grinding of semi-chemical fibers or spruce wood pulp, which must be made with a yield of wood pulp at a high concentration of about 94% by digesting chips 10 to about 30%. That is, what with 1% sulfite, _{calculated as Na 0} O, the grinding result is then best, both what the impregnated under pressure at 175 ° C in "water vapor properties of the fabric after processing to heated for 2 minutes and then under the paper as well as the power consumption to achieve the prevailing pressure and temperature conditions of a certain degree of fineness Because of the high viscosity, designed in a very different way, depending on the viscosity and the difficulty of pumping a high concentration of pulp in the temperature range 20 to 100 ° C, or in the temperature range 100 to 30, indirect cooling can be carried out without expensive technical up to 150 ° C. - Do not use the device.

Beim Vermählen des Stoffes als 12%ige Stoff auf- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufschwemmung bei einer Durchschnittstemperatur von gäbe zugrunde, ein Verfahren zum Kühlen von konetwa 60° C in einer Mahlvorrichtung sank der Mahl- zentrierten Faserstoffaufschwemmungen zu schaffen, grad des Stoffes von 14 auf 41 SR (Schopper-Riegler- 35 das wirtschaftlich und leicht durchführbar ist.
Grad) innerhalb von 15 Minuten. Wurde dagegen die- Aus den USA.-Patentschriften 1 704 728 und selbe Behandlung bei einer Durchschnittstemperatur 3 040 995 sind Raffineure bekannt, die bei verhältvon 125° C durchgeführt, sank der Mahlgrad wäh- nismäßig niedrigen Temperaturen, etwa 40° C, arbeirend 15 Minuten nur auf 16 SR und nach weiteren ten. Um bei diesen Temperaturen auftretende 15 Minuten auf 18 SR. Bei Temperaturen über 100° C 40 Schaumbildung zu vermeiden, wird ein schwaches läßt sich der Stoff nur sehr schwer zerfasern. Eine Vakuum angelegt, so daß die Luftblasen aus dem mikroskopische Untersuchung des gemahlenen Stof- Stoff entfernt werden. Das hierzu anzulegende Vafes zeigt auch deutliche Unterschiede zwischen kalt- kuum ist so gering, daß die Siedetemperatur davon gemahlenem und warmgemahlenem Stoff. Der kalt- nicht beeinflußt wird. Ferner ist von der Kaltdampfgemahlene Stoff ist besser fibrilliert und enthält eine 45 maschine her eine Arbeitsweise bekannt, bei der bewesentlich geringere Anzahl abgerissener Fasern. stimmte Temperaturen T und T₀ nicht überschrittenWhen milling the fabric as a 12% pulp, the present invention is based on the suspension at an average temperature of 14 to 41 SR (Schopper-Riegler- 35 that is economical and easy to carry out.
Degree) within 15 minutes. If, on the other hand, the refiners are known from US Pat Minutes only to 16 SR and after another ten. To 15 minutes occurring at these temperatures to 18 SR. At temperatures above 100 ° C 40 to avoid foam formation, the fabric is very difficult to fray. A vacuum is applied so that the air bubbles can be removed from the microscopic examination of the milled fabric. The Vafes to be created for this also shows clear differences between cold-vacuum is so small that the boiling temperature of it is ground and warm-ground material. The cold is not affected. Furthermore, from the cold steam-milled material is better fibrillated and contains a 45 machine ago a working method is known in which a significantly lower number of torn fibers. Correct temperatures T and T _{0 were} not exceeded

Man hat seit langem gewußt, daß Lignin in feuch- werden. Dabei wird vom Carnotschen KreisprozeßIt has long been known that lignin can become moist. It is based on the Carnot cycle

tem Zustand bereits bei einer Temperatur um 100° C Gebrauch gemacht. Bei einem Kreisprozeß wird be-tem condition at a temperature of around 100 ° C. In a circular process,

weichzuwerden beginnt. Vor kurzem wurde jedoch kanntlich in einem System eine Folge von Zustands-begins to soften. Recently, however, a sequence of state-

nachgewiesen, daß auch Hemizellulose weich wird 50 änderungen durchlaufen derart, daß diese Zuständeproven that hemicellulose is also soft undergoes 50 changes in such a way that these states

und daß die Zustandsveränderung schon bei einer in einem Zustandsdiagramm eine geschlossene Kurveand that the change of state is already a closed curve in a state diagram

Temperatur von 50 bis 60° C einsetzt. Bei Stoffen beschreiben, am Schluß also der AusgangszustandTemperature of 50 to 60 ° C begins. Describe for substances, so at the end the initial state

dieser Art befindet sich wahrscheinlich die ganze wieder erreicht wird. Die Erfindung betrifft jedochthis type is probably the whole thing being achieved again. However, the invention relates to

interzellulare Substanz, die 35 bis 40% des Faser- ein Verfahren zum Kühlen von Faserstoffen währendintercellular substance, which makes up 35 to 40% of the fiber- a method of cooling fibrous matter during

materials ausmacht, schon bei Temperaturen um oder 55 der Zerfaserung in Stoffmühlen, welcher keinenmaterials, even at temperatures around or 55 of the defibering in pulp mills, which does not

unmittelbar über 100° C in plastischem Zustand, Kreisprozeß darstellt, so daß hier zur Nicht-immediately above 100 ° C in a plastic state, represents a cycle, so that here for non-

und bei einem Teil der interzellularen Substanz setzt Überschreitung einer bestimmten Höchsttemperaturand when a part of the intercellular substance continues exceeding a certain maximum temperature

bereits bei 60° C die Umwandlung zu einer der Carnotsche Prozeß keine Anwendung findeneven at 60 ° C the conversion to one of the Carnot processes is not used

amorphen, weichen Masse ein. Es ist anzunehmen, kann.amorphous, soft mass. It can be assumed.

daß dieser plastische Zustand die Zerfaserung erheb- 60 Die Aufgabe wird vielmehr durch ein Verfahren lieh erschwert und die Mahl-Zeit bis zum Erreichen zum Kühlen von Papierstoffaufschwemmungen wäheines bestimmten Mahlgrades verlängert. Es wurde rend der Zerfaserung der aufgeschwemmten Faserauch festgestellt, daß die Temperatur beim Mahlen verbände in Stoffmühlen gelöst, das dadurch gekenn-100° C, und zweckmäßigerweise 90° C, nicht über- zeichnet ist, daß die Temperatur der Stoffaufschwemsteigen soll. Die besten Ergebnisse wurden bei Tem- 65 mung durch Zwischenkühlung unter 70° C gehalten peraturen erzielt, die 60 bis 70° C nicht überschritten. wird, wobei die Kühlung — in an sich bekannterthat this plastic state increases the degree of fiberization borrowed difficult and the grinding time to reach the cooling of pulp suspensions wahines extended to a certain degree of grinding. There was also a tendency for the stranded fiber to fray found that the temperature during grinding was dissolved in pulp mills, which was thereby marked-100 ° C., and expediently 90.degree. C., is not exaggerated, meaning that the temperature of the swelling increases target. The best results were kept below 70 ° C by intermediate cooling temperatures achieved that do not exceed 60 to 70 ° C. is, with the cooling - in itself known

Beim Mahlen einer Faseraufschwemmung geht die Weise — dadurch erfolgt, daß die Stoffaufschwemzugeführte mechanische Energie praktisch gänzlich in mung unter einem Vakuum zum Sieden gebrachtWhen grinding a fiber suspension, the way - takes place in that the stock suspension is supplied mechanical energy is brought to the boil practically entirely in a vacuum

3 . 43. 4th

wird, dessen absoluter Druck einer Siedetemperatur men, daß der Stoff nach dem Verlassen der Mahlder Stoffaufschwemmung entspricht, die unter 70° C vorrichtung einen Trockengehalt an Stoff von etwa liegt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der 70 °/o und eine Temperatur von 100° C hat. Kiihl-Erfindung beträgt die Konzentration der Stoffauf- wasser von z. B. 20° C wird gleichzeitig dem Wirbelschwemmung während des Zerfaserns, wie an sich 5 reiniger 10 durch eine Leitung 16 in solcher Menge bekannt, 10 bis 30 %. Ein Teil des gekühlten Mahl- zugeführt, daß eine Stoffkonzentration in einem unter gutes kann in die Mahlvorrichtung zurückgeführt dem Wirbelreiniger stehenden Auffanggefäß von etwa werden. 10 % erhalten wird. In der Aufschwemmung herrscht Die Kühlung von Stoffaufschwemmungen beim dort eine Temperatur von etwa 40° C. In dem Auf-Mahlen läßt sich also in einfacher Weise durch io fanggefäß kann ein von einem Motor 20 angetriebener Durchführung des Mahlvorganges in einem Vakuum Umrührer 22 vorgesehen sein.whose absolute pressure is a boiling point that the substance after leaving the Mahlder Stock suspension corresponds to the device below 70 ° C a dry matter content of about located. According to a preferred embodiment, the 70 ° / o and a temperature of 100 ° C has. Kiihl invention is the concentration of the stock water of z. B. 20 ° C is simultaneously the eddy flooding during the defibering, as per se 5 cleaner 10 through a line 16 in such an amount known, 10 to 30%. Part of the cooled grind- fed that a substance concentration in one under good can be fed back into the grinding device to the vortex cleaner standing collecting vessel of about will. 10% is obtained. In the suspension there is the cooling of stock suspension at a temperature of about 40 ° C. In the grinding can be driven by a motor 20 so in a simple manner by io collecting vessel Implementation of the grinding process in a vacuum stirrer 22 can be provided.

erzielen. Die Erfindung macht also von der bekann- Wenn es notwendig ist, Kochchemikalien vor der ten Erscheinung Gebrauch, daß der Siedepunkt einer Raffinierung ganz oder teilweise zu entfernen, geFlüssigkeit um so niedriger ist, je niedriger der auf schient dies am zweckmäßigsten durch Waschen des ihr lastende Druck ist. 15 Stoffes in Waschgefäßen, auf Filtern oder mittels Nach Festlegung des Vakuums bestehen keinerlei Pressen zwischen dem Wirbelreiniger 10 und dem Schwierigkeiten mehr, die Temperatur der Auf- Auffanggefäß 18.achieve. The invention thus makes the known- If it is necessary to use cooking chemicals before Third phenomenon use that the boiling point of a refining liquid to remove all or part of the liquid the lower, the lower the one on it, this is most conveniently done by washing the their onerous pressure is. 15 substance in washing vessels, on filters or by means of After setting the vacuum, there are no pressures between the vortex cleaner 10 and the Difficulties more, the temperature of the collecting vessel 18.

schwemmung beliebig zwischen 20 und 70° C einzu- Die Stoffaufschwemmung wird dann durch eine stellen. Die entwickelte Wärme wird als Dampfent- Leitung 24, in welcher eine Pumpe 26 angeordnet halpie weggeleitet, und eine gleichbleibende Tempe- 20 sein kann, zu einem ersten, von einem Motor 30 geratur, die mit dem Kochpunkt des Wassers bei dem triebenen Raffineur 28 geleitet. In dem Raffieneur herrschenden Unterdruck identisch ist, kann für die erfolgt eine Mahlung bei einer Temperatur, die 60° C Aufschwemmung aufrechterhalten werden. nicht übersteigen darf. Da der wesentliche Teil der Wie diese Kühlung praktisch auszugestalten ist, von dem Motor 30 zugeführten Energie in Wärme hängt von der Art der Raffineure und davon ab, ob 25 übergeht, beträgt somit die Temperatursteigerung das Mahlen der Faserstoffaufschwemmung. konti- 20° C. Dies bedeutet, daß die Aufschwemmung vor ί nuierlich vonstatten geht oder diskontinuierlich. ·- oder während der nächsten Mahlstufe gekühlt wer-Das Mahlen wird meistens in Scheibenmühlen den muß. In sämtlichen Raffineuren kann ein Druck durchgeführt. Um in einem solchen Fall die Tempe- von etwa 1 bis 3 kg/cm² herrschen. Die Raffineure ratur während des Mahlvorgangs niedrig zu- halten, 30 können in der Weise ausgeführt sein, die aus der muß die Einstellung der Scheiben zueinander so vor- deutschen Patentschrift 1 043 062 ersichtlich ist.
I genommen werden, daß nicht mehr Kraft zugeführt In der Ablaufleitung 32 von dem Raffineur 28 ^: wird, als die Einhaltung zulässiger Grenzen des Tem- herrscht, wie erwähnt, eine Temperatur von 60° C. peraturanstieges während des Durchganges des Stof- Die Kühlung wird nun in einem Abkocher 34 durchfes zwischen den Scheiben zuläßt. Sollte der ge- 35 geführt, in welchem ein Unterdruck herrscht, bei . wünsche Feinheitsgrad nicht mit einem Durchgang dem Ausführungsbeispiel ein absoluter Druck von i erreichbar sein, muß die Stoffaufschwemmung ge- 55 mm Hg, der einem Kochpunkt für das Wasser von ^: kühlt und zurückgeführt oder zu einem zweiten Mahl- 40° C entspricht. In der Leitung 32 ist zweckmäßig ; gang gefördert werden. ein Druckminderungs- oder Drosselventil 36 vorgej Kontinuierliches Mahlen von Faserstoffen zur 40 sehen, und ferner kann die Leitung 32 eine Höhe 1 Papierherstellung wird gewöhnlich in zwei oder mehr haben, die dazu beiträgt, in dem Raffineur 28 einen I in Serie . geschalteten Mahlvorrichtungen vorge- höheren Druck als in dem Kocher 34 zu halten. In i nommen. diesen wird die Aufschwemmung tangential eingeleitet. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug- In dem Unterdruckkocher 34 verdampft so viel nähme auf zwei in den Zeichnungen dargestellte Aus- 45 Wasser, daß die Temperatur der Aufschwemmung führungsbeispiele von Anlagen zur Durchführung des auf 40° C absinkt. Der erzeugte Dampf entweicht Verfahrens beschrieben. Es zeigt durch eine Leitung 38 zu einem Kondensator 40, dem F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht einer zur Kühlwasser durch eine Leitung 42 zugeführt wird. Durchführung des Verfahrens geeigneten Anlage, Der Kondensator 40 steht durch eine Leitung 44 in ; F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer 50 Verbindung mit einer Vakuumpumpe 46. Das Konderartigen Anlage; densat tritt aus dem Kondensator 40 durch eine Lei-F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der tung 48 aus, die sich mit einem unteren Ende unter-F i g. 2 in vergrößertem Maßstab. halb des Flüssigkeitsspiegels in einem offenen Behäl-Die Ausführungsform nach der Fig. 1 ist eine ter50 befindet und die eine Länge hat, die einen Anlage für Verfeinerung in drei Stufen mit Vakuum- 55 hydrostatischen Druck erzeugt, der den Unterdruck kühlung in den beiden letzten Stufen. Die Verfeine- im Kondensator 40 übersteigt.Floating anywhere between 20 and 70 ° C. The heat developed is conducted away as a vapor discharge line 24, in which a pump 26 is arranged and a constant temperature 20 can be conducted away, to a first device from a motor 30, which is directed to the boiling point of the water at the driven refiner 28 . If the vacuum is identical to the refiner, grinding can be carried out at a temperature of 60 ° C. for the suspension. must not exceed. Since the essential part of how this cooling is to be practically designed, the energy in heat supplied by the motor 30 depends on the type of refiner and on whether 25 passes, the temperature increase is thus the grinding of the pulp suspension. Continuous 20 ° C. This means that the suspension is temporary or discontinuous. - or cooled during the next grinding stage. Grinding is usually done in disk mills. Printing can be carried out in all refiners. In order to prevail in such a case the temperature of about 1 to 3 kg / cm ² . To keep the refiner temperature low during the grinding process, 30 can be implemented in such a way that the adjustment of the disks to one another can be seen from the German patent specification 1,043,062.
I must be taken that no more power is supplied. In the discharge line 32 from the refiner 28 ^: If the admissible limits of the temperature are maintained, as mentioned, a temperature of 60 ° C. is increased during the passage of the material. The cooling is now in a decoctor 34 allows throughfes between the discs. Should the led, in which there is a negative pressure, at . If you do not want the degree of fineness to be able to achieve an absolute pressure of i with one pass in the exemplary embodiment, the stock suspension must be 55 mm Hg, which corresponds to a boiling point for the water of ^: cools and recirculates or corresponds to a second grinding of 40 ° C. In line 32 is appropriate; gang are promoted. a pressure reducing or throttling valve 36 is provided for continuous pulping to see 40, and further the line 32 may have a height 1 papermaking will usually be in two or more, which contributes to the refiner 28 having an I in series. connected grinding devices to maintain a higher pressure than in the digester 34. In i taken. these the suspension is introduced tangentially. The invention is explained below with reference- In the vacuum cooker 34, so much water would evaporate on two of the drawings shown in the drawings that the temperature of the suspension drops to 40 ° C. The generated steam escapes method described. It points through a line 38 to a capacitor 40, the FIG. 1 schematically shows a side view of a cooling water being supplied through a line 42 for cooling water. Implementation of the method suitable plant, the condenser 40 is through a line 44 in; F i g. 2 shows a modified embodiment of a connection with a vacuum pump 46. The Konder-like system; Densat exits the condenser 40 through a Lei-F i g. 3 is a section along the line III-III of the device 48, which has a lower end under FIG. 2 on an enlarged scale. half of the liquid level in an open container. The embodiment according to FIG. 1 is a ter50 and has a length that creates a system for refinement in three stages with vacuum 55 hydrostatic pressure, which creates the negative pressure cooling in the last two stages . The fineness in the condenser 40 exceeds.

rung geschieht hier in einer Scheibenmühle mit auf Die in dem Unterdruckkocher 34 gekühlte Auf-tion takes place here in a disk mill with the cooling in the vacuum cooker 34

chemomechanischem Wege gewonnenen Fichtenholz- schwemmung wird durch eine Leitung 52 und eineSpruce flooding obtained chemomechanically is passed through a line 52 and a

; halbstoff, der in der oben angegebenen Weise und Pumpe 53 in den zweiten Raffineur 54 gefördert, der; pulp, which is conveyed in the manner indicated above and pump 53 in the second refiner 54, the

I mit derselben Ausbeute hergestellt worden ist. 60 von einem Motor 56 angetrieben wird. In diesem fin-I was made with the same yield. 60 is driven by a motor 56. In this fin-

II In der F i g. 1 bezeichnet 10 einen Wirbelreiniger, det eine erneute Mahlung unter Temperatursteigerung J in welchem der gekochte und in einer Mahlvorrich- statt, derart, daß die Stoffaufschwemmung in derII In FIG. 1 denotes 10 a vortex cleaner, det a renewed grinding with an increase in temperature J in which the cooked and in a Mahlvorrich- instead, in such a way that the stock suspension in the

tung defibrierte Stoff durch eine Leitung 12 einge- Auslaßleitung 58 erneut auf 60° C erwärmt wird.The defibrated substance is fed in through a line 12 and the outlet line 58 is heated again to 60.degree.

bracht wird. Hierbei kann der Stoff von der Mahl- Durch eine Leitung 60, in der ein Drosselventil 62is brought. Here, the substance can be removed from the grinding through a line 60 in which a throttle valve 62

I vorrichtung, in welcher Überdruck herrscht, ausge- 65 angebracht ist, kann ein Teil des gemahlenen StoffesIn the device in which there is overpressure, part of the ground material can be used

j schleust werden, wobei mitfolgender Dampf und nicht zur erneuten Abkühlung zu dem Unterdruckkocherj are funneled, with subsequent steam and not for re-cooling to the vacuum cooker

j kondensierbare Gase aus dem Wirbelreiniger 10 34 und anschließenden Mahlung in dem Raffineurj condensable gases from vortex cleaner 10 34 and subsequent grinding in the refiner

■■ durch eine Leitung 14 austreten. Es wird angenom- 54 zurückgeführt werden.■■ exit through a line 14. It will be presumed to be returned.

Die Leitung 58 ist über ein Drosselventil 64 an einen zweiten Kocher 66 angeschlossen, in welchem ein Unterdruck in derselben Weise wie in dem Kocher 34 herrscht, so daß die Stoffaufschwemmung durch Verdampfung von Wasser wieder auf 40° C abgekühlt wird. Die gebildeten Wasserdämpfe entweichen durch eine Leitung 68 zu einem Kondensator 70, der durch eine Leitung 72 mit der Vakuumpumpe 46 in Verbindung steht und dem durch die Leitung 42 Kühlwasser zugeführt wird. Das Kondensat entweicht von dem Kondensator 70 durch eine Leitung 74 in der sich eine Flüssigkeitssäule befindet, welche den Unterdruck im Kondensator zu überwinden vermag. Die Leitung 74 ist unter den Flüssigkeitsspiegel in einem Gefäß 76 in derselben Weise wie die Leitung 48 hinuntergezogen.The line 58 is connected via a throttle valve 64 to a second digester 66 , in which a negative pressure prevails in the same way as in the digester 34 , so that the suspension of material is cooled down to 40 ° C. again by evaporation of water. The water vapors formed escape through a line 68 to a condenser 70, which is connected through a line 72 to the vacuum pump 46 and to which cooling water is fed through the line 42. The condensate escapes from the condenser 70 through a line 74 in which there is a liquid column which is able to overcome the negative pressure in the condenser. The line 74 is drawn down below the level of the liquid in a vessel 76 in the same manner as the line 48 .

Von dem Unterdruckkocher 66 ist eine Leitung 78, in welcher eine Pumpe 79 vorgesehen ist, an einen dritten Raffmeur80 angeschlossen, der von einem Motor 82 getrieben wird und in dem ein nochmaliges Mahlen des Stoffes stattfindet. Der gemahlene Stoff tritt durch eine mit einem Ventil 86 ausgestalteten Leitung 84 aus, um weiter verarbeitet zu werden. Diese Verarbeitung gehört nicht zum Verfahren nach der vorliegenden Erfindung. Die Temperatur des aus dem Raffineur austretenden Stoff aufschwemmung beträgt auch in diesem Fall 60° C. Ein Teil des Faserstoffes kann durch eine Leitung 88 mit einem Drosselventil 89 zu dem Unterdruckkocher 66 zurückgeleitet werden.From the negative pressure cooker 66 is a line 78 in which a pump 79 is provided, connected to a third Raffmeur80 which is driven by a motor 82 and in which takes place followed by a second milling of the fabric. The milled material exits through a conduit 84 designed with a valve 86 for further processing. This processing is not part of the method according to the present invention. The temperature of the emerging from the refiner material slurry is also in this case 60 ° C. A portion of the pulp may be returned through a line 88 with a throttle valve 89 to the negative pressure cooker 66th

Um ein Kochen in den Mahlvorrichtungen zwischen den Mahlgliedern zu vermeiden, ist es zweckmäßig, deren Pumpwirkung auszunutzen und, wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, den Druck in dem Mahlgehäuse entweder durch Drosselung der Auslaßleitung und/oder durch Aufstellen des Kochers auf solcher Höhe, daß ein zweckmäßiger hydrostatischer Gegendruck erhalten wird, zu steigern.In order to avoid boiling in the grinding devices between the grinding members, it is advisable to to use their pumping action and, as can be seen from the above, the pressure in the Grinder housing either by throttling the outlet line and / or by setting up the digester at such a level that a suitable hydrostatic back pressure is obtained.

Wird die Raffinierung mit Rückfluß von gekühltem Stoff durchgeführt, kann man mit etwas höherem Druck und entsprechend höherer Temperatur für die eintretende Stoffaufschwemmung arbeiten, ohne daß die Temperatur während des Mahlvorgangs die zulässige übersteigt. Die je Raffineur durchgesetzte Menge wird größer und die Aufschwemmung vermag mehr Wärme per Grad Temperatursteigerung aufzunehmen, als in dem Fall, wo keine Rückführung stattfindet.If the refining is carried out with reflux of refrigerated material, something higher can be used Pressure and correspondingly higher temperature for the incoming pulp suspension work without the temperature during the grinding process exceeds the permissible limit. The enforced per refiner The amount increases and the suspension is capable of more warmth per degree increase in temperature than in the case where there is no return.

Ist der Raffineur in besonderer Weise ausgestaltet, kann es auch möglich sein, ihn unmittelbar unter Vakuum zu setzen und den gebildeten Wasserdampf nach Maßgabe seiner Bildung abzuleiten und auf diese Weise die Mahlung bei gleichbleibender Temperatur durchzuführen.If the refiner is designed in a special way, it may also be possible to place him directly under To set vacuum and divert the water vapor formed according to its formation and on in this way, the grinding can be carried out at a constant temperature.

Die F i g. 2 und 3 zeigen schematisch eine solche Ausführung. Ein Raffineur 90 ist mit einem waagerechten, nicht umlaufenden Zylinder 91 versehen, in welchem ein Mahlglied 92 für den Umlauf angeordnet ist. Dieses ist mit einem zentralen, viereckigen, kastenförmigen Balken 93 ausgeführt, an dessen Enden Wellenzapfen 94, 96 angeschlossen sind. Der Wellenzapfen 94 ist mit einem Antriebsmotor 98 verbunden. Das Mahlglied 92 hat ferner vier Flügel 100, welche beim Umlauf des Gliedes den Stoff an der Innenwand des Zylinders 91 kneten, wobei diese Innenwand z. B. geriffelt sein kann, um die Reibung zu erhöhen. Der balkenförmige Teil des Mahlgliedes hat Löcherungen 102, und der Wellenzapfen 96 hat eine Bohrung und ist über eine Stopfbuchsenvorrichtung 104 und eine ortsfeste Rohrleitung 106 mit einem Einspritzkondensator 108 verbunden. Diesem wird Kühlwasser durch eine Leitung 110 zugeführt, und er wird mittels einer Vakuumpumpe 112 bei Unterdruck gehalten.The F i g. 2 and 3 schematically show such an embodiment. A refiner 90 is provided with a horizontal, non-rotating cylinder 91 in which a grinding member 92 is arranged for the circulation. This is designed with a central, square, box-shaped bar 93, at the ends of which shaft journals 94, 96 are connected. The shaft journal 94 is connected to a drive motor 98. The grinding member 92 also has four wings 100 which knead the substance on the inner wall of the cylinder 91 as the member rotates, this inner wall z. B. can be corrugated to increase the friction. The bar-shaped part of the grinding element has perforations 102, and the shaft journal 96 has a bore and is connected to an injection condenser 108 via a stuffing box device 104 and a stationary pipeline 106 . This is supplied with cooling water through a line 110 , and it is kept at negative pressure by means of a vacuum pump 112.

Beim Betrieb des Raffineurs 90 wird in dem Zylinder 91 ein Vakuum aufrechterhalten, das ζ. Β einem Kochpunkt des Wassers von 55° C entspricht. Danach wird eine verhältnismäßig konzentrierte (10 bis 2O°/oige) Stoffaufschwemmung in den Zylinder aus einem Behälter 114 durch eine Leitung 116, in welcher eine Schleuse oder ein Drosselventil 118 sitz, eingeleitet. Während seines Durchganges durch den Zylinder wird die Masse von dem Mahlglied 92 gemahlen, wobei die entwickelte Wärme in Dampf übergeführt wird, welcher ununterbrochen durch den hohlen Wellenzapfen 96 zum Kondensator 108 weggeleitet wird. Die Wärme entweicht in Dampfenthalphie, und eine gleichbleibende Temperatur herrscht in der Aufschwemmpng.During operation of the refiner 90, a vacuum is maintained in the cylinder 91, the ζ. Β corresponds to a boiling point of 55 ° C for the water. Then a relatively concentrated (10 to 20%) suspension of stock is introduced into the cylinder from a container 114 through a line 116 in which a sluice or a throttle valve 118 is seated. During its passage through the cylinder, the mass is ground by the grinding member 92, the heat developed being converted into steam which is continuously conducted away through the hollow shaft journal 96 to the condenser 108 . The heat escapes in steam enthalpy, and a constant temperature prevails in the upwelling.

Der gemahlene Stoff wird durch die Leitung 120 zu einem Behälter 122 gefördert und gelangt aus diesem zu weiterer Bearbeitung bzw. Behandlung durch eine Leitung 124, in der eine Pumpe 126 und ein Ventil 128 angebracht sind. Von dem Kondensator 108 geht eine Leitung 130 zu dem Behälter 122 aus, um den vorgesehenen Unterdruck in diesem aufrechtzuerhalten. Durch eine Leitung 132, in der ein Ventil 134 angebracht ist, kann die Faserstoffaufschwemmung mit Hilfe der die Pumpe 126 umgepumpt werden, bis sie benötigt wird.The ground material is conveyed through the line 120 to a container 122 and arrives there for further processing or treatment through a line 124 in which a pump 126 and a valve 128 are attached. A line 130 extends from the condenser 108 to the container 122 in order to maintain the intended negative pressure therein. Through a line 132 in which a valve 134 is attached, the pulp suspension can be circulated with the aid of the pump 126 until it is needed.

Eine Leitung 136 geht vom Kondensator 108 hinab in einen Ablaufbehälter 138. Diese Leitung hat eine Länge, die größer ist, als dem Unterdrack in dem Kondensator entspricht.A conduit 136 descends from the condenser 108 into a drain tank 138. This conduit has a length which is greater than the sub-rack in the condenser.

Wenn die Stoffkonzentration während des Mahlvorganges durch Verdampfung ansteigt, muß während der ganzen Zeit Wasser zugeführt werden, sofern die Konzentration während des Mahlverlaufes konstant gehalten werden soll.If the substance concentration increases during the grinding process due to evaporation, must during water must be added all the time, provided the concentration is constant during the grinding process should be held.

Claims

Patent claims:

1. Method of cooling pulp suspensions during the defibering of the floating fiber structures in pulp mills, characterized in that the temperature the stock suspension is kept below 70 ° C by intermediate cooling, wherein the cooling - in a manner known per se - takes place in that the stock suspension is brought to the boil under a vacuum, the absolute pressure of which is a boiling temperature corresponds to the stock suspension, which is below 70 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that indicates that the concentration of stock suspension during the defibering, as in i known to be 10 to 30%. j

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that part of the cooled ground material returned within the grinding device; will lead. ^:

1 sheet of drawings