DE1517143A1

DE1517143A1 - Zweistufiges kontinuierliches Cellulosekochverfahren und hierfuer geeigneter Kocher

Info

Publication number: DE1517143A1
Application number: DE19621517143
Authority: DE
Inventors: F C Richter Johan Ch; Richter Ole J
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1961-12-23
Filing date: 1962-12-19
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FI40678B; NO118248B; US3200032A

Description

DR.ING.ERNST MAIER PATENTANWALT

MÜNCHEN 22

WIDENMAYERSTR.4 . TELEFON 222530

A 55562 1.9. Dezember I962

em/f/hr

AKTIEBOLAOET KAMYR, Karlstad /Schweden

Zweistufiges kontinuierliches Cellulosekochverfahren und

hierfür geeigneter Kocher

Die Erfindung bezieht eich auf ein Veifahren, mit welchem in einem Kocher von langgestreckter Bauart mit Vorrichtungen zum kimtinuierliehen Eintragen und Austragen von cellulosehaltigen! Fasermaterial an entgegengesetzten Enden des Kochers nicht nur eine aufschließende Kochbehandlung in zwei Stufen mit voneinander verschiedenen Kochlaugen, sondern auch eine Waschung des gekochten Materials vor seinem Austragen durchgeführt werden kann. Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß in der ersten Kochstufe die Kochlauge im Gleichstrom zum Fasermaterial geleitet wird und in der zweiten Stufe im Gegenstrom zum Fasermaterial und ferner, daß die Ablaugen vom Fasermaterial in einer Grenzzone zwischen der ersten und der zweiten Kochstufe abgesiebt werden. Das Absieben kann durch gesonderte Siebe geschehen, von denen je eines für jede Kochlauge vorgesehen ist und in einander benachbart

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oder In einem vergleichsweise geringen Abttand voneinander Angeordnet sind. Das Waschen erfolgt vorzugsweise dadurch, dafi eine Waschflüssigkeit, die aus Wafser oder Flltrat mit Kochlaugeresten besteht, in Oegenstrom zum Fasermaterial vom Austragende des Kochers zum Ende der zweiten Koohstufβ geleitet wird, wo es, zumindest teilweise, mit der Koohlaule aus der zweiten Stufe vermischt wird und zusammen mit dieser weiter im Oegenstrom zum Fasermaterial geleitet wird.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemKSen Aufschlußverfahrene, die einen Kocher von langgestreckter Bauart mit Vorrichtungen zum kontunuierlichen Eintragen von Fasermaterial in das eine Ende des Kochers und Vorrichtungen zum Austragen des gekochten oder aufgeschlossenen Materials aus seinem anderen Ende aufweist, ist Im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei Siebgürtel, welche die Ablaugen vom Fasermaterial absleben, in der Wand des Kochers in einem Abstand von einem Viertel oder der Hälfte seiner Länge, gemessen vom Eintragende aus, angeordnet sind und daß Leitungen für die Zufuhr von zwei verschiedenen Koohlaugen an entgegengesetzten Seiten der Siebgürtel nach außen münden, so daß die Koohlaugen durch das Fasermaterial in entgegengesetzten Richtungen, d. h* im Oleichstrom und im Oegenstrom zum Fasermaterial, hindurchtreten, worauf sie in einem im wesentlichen verbrauchten Zustand durch die erwähnten Siebgürtel austreten.

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit der

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beiliegenden Zeiohnung näher beschrieben, welch· in scheaatisoher Darstellung «in· Aufsahlußanlage zeigt, mit der tin· bevorzugt· Ausführung*for» des erfindungsgemäßen Verfahrene durchgeführt werden kann·

In der Zeiohnung bezeichnet 11 einen stehenden zylindrischen Kocher mit einen la wesentlichen gh ichmäßigen Querschnitt von einer Länge, die etwa das Zehnfache seines Durchmessers beträgt* Der Kocher ist an seines oberen Ende mit Eintragvorrichtungen 13 versehen, die hler nicht näher beschrieben werden, da sie aus der USA-Patentschrift 2 459 180 bekannt geworden sind und mit welohen ein zerkleinertes cellulosehaltig·* Material, beispielsweise Holzschnitzel, dea Kocher fortlaufend oder als kleine aufeinanderfolgende Partien zugeführt werden. Das Material bewegt sich als kompakte Säule durch den Kocher senkrecht nach unten und wird an dessen unterem Ende in eine Leitung 15 mit Hilfe einer Austragvorriohtung ausgetragen, die in der USA-Patentschrift 2 9>8 824 beschrieben und daher nicht näher gezeigt ist. Die Zuführrichtung des Materials ist durch Doppelpfeile 17 gekennzeichnet. Während seines Durohtritts durch den Kocher wird das Fasermaterial verschiedenen Behandlungen unterzogen, die sich je auf eine gesonderte Zone a, b, 0 bzw. ο konzentrieren.

In der ersten vergleichsweise kurzen Zone a findet die Imprägnierung der Holzschnitzel mit der Kochlauge statt,

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di· zusammen nit den Schnitzeln zugeführt wird« wie.durch den Pfeil 19 angegeben. Diese Kochlauge» die nur zur Verwendung für die ersten Koohstufe bestimmt ist, besteht vorzugsweise aus Sulfatlauge, beispielsweise aus natrium oder Kaliumsulfat lauge. Wie duroh die Pfeile 21 angegeben, fließt die Koohlauge in der erwähnten Zone in der gleichen Richtung wie das Paeermaterial. Wenn das Gemisch aus Holzsohnltzeln und Koohlauge die Höhe eines in die Wand des Kochers eingesetzten SiebgUrtela 23 erreicht hat, wird das Oemlsoh dadurch

k erhitzt, daß die Kochlauge durch den Siebgürtel 23 mit Hilfe einer Pumpe 25 abgesaugt und durch eine äußere Leitung in Umlauf gesetzt wird, in welcher eine Heizvorrichtung 27, beispielsweise ein Wärmeaustauscher, eingesetzt ist, und welche mit einem Innenrohr 29 in Verbindung steht, das sich längs der Achse des Kochers erstreckt und etwa an oder etwas oberhalb der Höhe des Siebgürtels 23 mündet. Die Lauge, welche duroh den bei 31 der Heizvorrichtung 27 zugeführten Dampf erhitzt wird, tritt aus der öffnung des Rohres 29 radial nach außen aus und bringt die Holzsohnitzelsäule auf die gewünschte Auf-

y Schlußtemperatur. Gegebenenfalls kann das Erhitzen auch durch direktes Einblasen von Dampf in die Umlaufleitung oder unmittelbar in den Kooher geschehen. Der Aufschluß der ersten Stufe findet in der Zone b statt, so daß, wenn das Material die Höhe eines in die Kooherwand eingesetzten Siebgürtels 33 erreicht, der Aufschluß mit der Lauge vollständig ist und diese im wesentlichen verbraucht ist. Die Lauge wird duroh den SiebgUr-

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tel 33 abgesiebt, wobei ein Teil der Lauge mit Hilfe einer Pumpe 35 in die oben erwähnte Umlaufschleife gepumpt wird und so zum Kocher durch die Öffnung der Leitung 29 zurückgeführt wird« wahrend ein anderer Teil über eine Leitung 37» beispielsweise zur Rückgewinnung seines Gehalts an Wärme und/ oder Chemikalien» abgeleitet wird.

Wie die Pfeile 39 zeigen« fließt die Lauge in der Zone b immer noch in der gleichen Richtung wie das Fasermaterial, wobei duroh den beschriebenen Umlauf der Lauge ihre Geschwindigkeit höher ist als diejenige des Fasermaterials, so daß sie einen nach unten gerichteten Druck auf das Fasermaterial ausübt, welcher Druck zusammen mit der Schwerkraft dazu beiträgt, die MaterlalsKule zum unteren Auslaß zu fördern*

In devünmittelbaren Nähe des Siebgürtels 33 oder in einem vergleichsweise geringen Abstand unterhalb desselben ist ein dritter Siebgürtel 4l eingesetzt. Die letzterwähnten beiden Siebgürtel befinden sich In elftem Abstand vom Eintragende des Kochers der etwa 1/4 oder die Hälfte der Gesamt-Länge des Kochers beträgt und vorzugsweise in einem Abstand von etwa einem Drittel seiner Länge« Der Siebgürtel 4l dient zum Absleben vom Fasermaterial der Ablauge, von der in der zweiten Kochstufe verwendeten Art, welche Lauge im Gegenstrom zum Fasermate&al nach oben fließt, wie duroh die Pfeile 43 angegeben. Zwischen den beiden entgegengesetzten LaugenstrSmen 39

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und 43 bildtt sieh «in· Übergang·ζon·, in welcher 41· Flussigkeit praktisch stagnierend ist.

Die zweite Aufsohludzone β erstreckt sich von Siebgürtel 41 zu einem vierten Siebgürtel 45, der sich vom Austragende des Kochers in einem Abstand befindet, der etwa einem Drittel der Länge des Kochers entspricht. Diese Siebgürtel befindet sich in eleem Kreislauf, der eine Heilvorrichtung 4? und ein Rohr 49 umfaßt, welches mittig im Kocher angeordnet ist und eine öffnung aufweist, die in der Höhe des Siebgürtel« 45 oder etwas höher liegt. In diesem Kreislauf wird die Flüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe 51 in Umlauf gehalten, welcher über eine Leitung 53 die Chemikalien zugeführt werden, die für die zweite Aufsohluflstufe erforderlich 1st, Der Dampf wird der Heizvorrichtung 47 über eine Leitung 55 zugeführt, um die umlaufende Flüssigkeit auf die für die zweite Aufsohlufistufe erforderliche Temperatur zu erhitzen.

In der untersten Zone 0 des Koohers geschieht das Waschen des vollständig aufgeschlossenen Fasermaterials mit Hilfe einer Waschflüssigkeit, die gewöhnlich aus reinem Wasser oder aus dem Filtrat besteht, das aus einem folgenden Wasohfliter entnommen wird und KoohlaugerüokstMnde enthält, wobei die Zufuhr der Waschflüssigkeit durch Spritzdüsen 57 erfolgt, welche um den Umfang des Pulpeauslasses 59 des Koohers herum verteilt sind* Bin Teil dieser Flüssigkeit, die

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auch eint Xühlwlrkung hat, begleitet dl· Pulp· aus dem Aus-IaB 59 heraus, während ein anderer Teil der Flüssigkeit duroh die Sohnltxeleiule im Gegen·trom nach oben gefördert wird, wie duroh die Pfeile 61 angegeben, wodurch die Kochlauge, die von der Öffnung de· Rohres 49 au· verteilt wird, verdrängt und •benfall· nach oben im Oegenstrom 43 sum Fasermaterial bewegt wird. Zn der Höhe der Siebe 33* 41 trifft die Koohlauge der •weiten Sbfe, die an dieser Stelle im wesentlichen verbraucht 1st, mit dem dach unten gerichteten Strom zusammen, so daß Al· sum Auetreten duroh den Siebgürtel 41 gebraoht wird. Vom Slebgpürtel nimmt si· ihren Weg zu einem Behälter 63, bei* •plelswels« in Form «in·· Zyklon·, in welchem ein Druck aufrechterhalten wird, der we»«ntlioh niedriger als der Aufeohlufldruok 1st. Aus dem erwähnten Behälter werden freigesetzter Dampf und freigesetztes Gas durch die Leitung 65 zur Rückgewinnung ihres Vlrmeinhaltes abgeleitet, während die verbrauchte Lauge über eine Leitung 67 zu einer Anlage abgeleitet wird, in der der Inhalte an Chemikalien rückgewonnen werden kann.

Im Falle der Aufschluß der zweiten Stufe mit SO₂ durchgeführt wird, das über die Leitung 53 als Gas oder als Süßwasser zugeführt wird, wird das Gas über die Leitung 65 abgeleitet, von der es zur erneuten Verwendung in den Kooher zurüokgeleitet werden kann.

Sie Erfindung ist nioht auf die Art der Aufsohluß-

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chemikalien gerlohtet, die in den beiden Stufen verwendet werden, sondern kann auf alle bekannten oder andere Aufschluß- oder Koohverfahren angewendet werden, bei denen zwei Skifen vorgesehen sind, die in eine und demselben Behälter mit allen hiermit verbundenen Beschränkungen durchgeführt werden können. So muß der gleiche Druck in den beiden Stufen angewendet werden, während die Temperatur verscheiden gewählt werden kann, da es ohne weiteres möglich ist, die Temperatur der ersten Stufe wesentlich höher als diejenige der atviten Stufe zu halten.

Bei dem erfindungsgemäfien Verfahren besteht die Möglichkeit, die Ablaugen aus den beiden Stufen voneinander zu trennen, um die Rückgewinnung ihrer Chemikalien gesondert durchzuführen. Wenn an einer Rückgewinnung kein Interesse besteht oder wenn die beiden Arten von Ablaugen gemeinsam nach ihrer Vermischung rückgewonnen werden können, können die mit den Sieben 33 und 41 verbundenen Leitungen mittels einer Leitung 69 zusammengeführt werden, wodurch die Rückgewinnung des WKrmeinhalts vereinfacht wird.

Die Erfindung ist auch in den Fällen anwendbar, in welchen die gleiche Art Aufschlußlauge in den beiden Stufen verwendet wird, der Unterschied jedoch in anderer Beziehung, z.B. hinsichtlich der Temperatur und der Konzentration, besteht.

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1517U3 Patentansprüche

1. Verfahren zur Durchführung einer aufschließenden Cellulose-Kochbehandlung in zwei Stufen mit voneinander verschiedenen Koch« bzw. Aufschluß laugen und einer Waschung des

gekochten Gutes vor seinem Austragen in einem Kooher von langen

gestreckter Bauart mit Vorrichtung/zum kontinuierlichen Eintragen und Austragen von cellulosehaltigen! Fasermaterial an den entgegengesetzten Enden des Kochers, dadurch gekennzeichnet« daS in der ersten Aufschlußstufe die Kochlauge im Gleichstrom zum Fasermaterial und in der zweiten Stufe im Gegenstrom zum Fasermaterial geleitet wird und daß die Ablaugen aus dem Fasermaterial in einer Grenzzone zwischen der ersten und der zweiten Stufe abgesiebt werden.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Ablaugen durch gesonderte Siebe abgeleitet werden, die einander benachbart oder in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind.

]5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Waschflüssigkeit, die aus Wasser oder aus Filtrat mit Aufschlußlaugeresten besteht, im Qegenstrom zum Fasermaterial vom Austragende des Kochers zum Ende der zweiten Aufschlußstufe geleitet wird, an weloher sie, zumindest teilweise, mit der Aufsohlußlauge der zweiten Saufe vermischt und

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zusammen mit dieser weiter im Oegtnstrom zum Fasermaterial geleitet wird.

4. Anordnung mit einem Kocher von langgestreckter Bauart zur Durchfuhrung eines zweistufigen Verfahrene zum Xochen bzw. Aufschließen von cellulosehaltigen Fasermaterial« bei welcher der Kochvmit Vorrichtungen zum kontinuierlichen Eintragen des Fasermaterials an dem einen Ende des Kochers und mit Vorrichtungen zum kontinuierlichen Austragen aufgeschlossenen Fasermaterials an seinem anderen Ende versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dfifi ein oder mehrere Siebgürtel zum Abseihen der Kochlaugen vom Fasermaterial ün die Wand des Kochers in einem Abstand von einem Viertel oder der Hälfte seiner Länge, gemessen vom fiintrageinde aus eingesetzt sind, und daß Leitungen für die Zufuhr verschiedener Aufsohlußlaugen auf den entgegengesetzten Seiten der Siebgürtel münden, so daß die Aufschlußlaugen durch das Fasermaterial in entgegengesetzten Richtungen und im Gleichstrom bzw. im Oegenstrom zum Fasermaterial geleitet und in einem praktisch verbrauchten Zustand durch die Siebgürtel ausgetragen werden.

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