DE1921253A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zellstoff - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zellstoff e Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung sur kontinuierlichen Behandlung teilchenförmiger Feststoffe, wie sei beispielsweise bei der Überführung von Holzschnitzeln in Zellstoff verwendet werden. Die Erfindung wird nachfolgend um Rahmen dieses Anwendungsfalls beschrieben, obwohl sie nicht darauf beschränkt ist.
• Die erfindung ist auf die Verwendung eines Einzelbehälters gerichtet, der mit einem angetriebenen Börderaystem versehen ist, das teilchenförmige Feststoffe mit chemischen Aufschlußflüssigkeiten und/oder Dämpfen und Wärme- und Druckerzeugungsmitteln in Berührung und außer Beruhrung brt, wobei alle diese Mittel die Reststoffe in der Weise angreifen, daß Einzelfasern oder Teile davon zur Erleichterung ihrer nachfolgenden Verarbeitung in dem Aufschlußgewünschten #####grad frei werden.
• Beim Bau einer Fabrik zur Vorbehandlung von Stoff war es bisher üblich und erforderlich, eine große Reihe von einzelnen und unabhängigen Vorrichtungsteilen zu verwenden einschließlich beisuielaweise einer Imprägnier-oder Abzugsvorrichtung kammer, eines Kochers, eines Stoffkästens/und anderer damit verbundener Einrichtungen, wobei all diese Teile durch Rohrleitungen, Pumpen und Ventile in der Weise miteinander verbunden waren, daß die Bewegung des behandelten Materials von einem Teil der Anlage zum nächsten möglich war. Zur Gewährleistung der Paterialbewegung durch eine solches System ist es erforderlich, in dieses System beträchtliche Mengen von Flüssigkeit, welche nicht nur imprägnierende Aufschlußflüssigkeiten, sondern auch Verdünnungen und Waschwasser umfassen, hinein- und herauszupumpen. Die Folge davon ist, daß beträchtliche Installations- und Betriebskosten entstehen. Beim Betrieb derartiger systeme hat sich überdies herausgestellt, daß während dieses Pumpvorgangs ein kostspieliger Verlust von Flüssigkeiten auftritt. Nachteilig ist aber nicht nur ein Verlust der Flüssigkeiten für sich, sondern die Schaffung ernsthafter Probleme auf grund einer erhöhten Btrom- und Luftverunreinigung.
• Die Notwendigkeit der Überwindung dieser Schwierigkeiten und der dadurch bedingten Kosten wird stets von noch größerer Bedeutung, Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung, durch die die vorstehend beschriebenen verschiedenen voneinander unabhängigen Vorgänge in einheitlicher Weise zusammengefaßt und in einem einzigen einheitlichen Mehrzweckbehälter durchgeführt werden.
• Dadurch werden die Betriebskosten einer Zellstoff-Fabrik beträchtlich reduziert und der Betrieb wesentlich wirkungsvoller bzw. leistungsfähiger gestaltet.
• Aufgabe der Erfindung ist es somit, den Bau sowie die Mittel und die Betriebsweise der Vorrichtung zur Stoffgewinnung aus teilchenförmigen Feststoffen zu vereinfachen, wobei die Vorrichtung nicht nur wirtschaftlich zu fertigen, sondern im Einsatz leistungsfähiger und zufriedenstellender und bei geringer Neigung zum Versagen an eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten anpaßbar sein soll.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die schaffung eines eine kontinuierliche Behandlung ermöglichenden Behälters von der Art mit bewegtem Vorderer, welcher in der Weise eingesetzt werden kann, daß eine gründlichere und wirkungsvollere Imprägnierung und nachfolgende Behandlung des fasrigen materials in minimaler Zeit und' mit minimaler physikalischer oder körperlicher Auflösung dieses Materials erreicht wird.
• Des weiteren soll gemäß der Erfindung eine aus einem Teil bestehende Einrichtung zur Stofferzeugung geschaffen werden, - Aufschluß -in der eine Mehrzahl von vorgängen nacheinander und erfolgreich durchgeführt werden kann.
• Ferner soll gemäß der Erfindung eine Einrichtung zur Stofferzeugung geschaffen werden, bei deren Verwendung die Not wendigkeit des Pumpens großer Flüssigkeitsvolumen im wesentlichen beseitigt ist.
• Des weiteren soll gemäß der Erfindung ein Mehrfach-Vorgänge ermöglichendes Anlagenteil zur Stofferzeugung geschaffen werden, in dem die Drücke und Temperaturen während einer darin ablaufenden beliebigen speziellen Betriebsphase im wesentlichen konstant gehalten werden.
• Des weiteren soll gemäß der Erfindung die zur Durchführung verschiedener Stofferzeugungsvorgänge erforderliche Zeit im Vergleich zu bisher bekannten und verwendeten Verfahren wesentlich verringert werden.
• Ferner soll gemäß der Erfindung ein verbessertes Stoff-oder Aufschlußverfahren erzeugungsverfahren/geschaffen werden, durch das die für eine Zellstoff-Fabrik wesentlichen Einrichtungen minimiert werden. Schließlich sollen gemäß der Erfindung eine aus einem einheitlichen Teil bestehende Einrichtung zur Stofferzeugung sowie ein dazu gehöriges Verfahren geschaffen werden, wobei alle durch den Aufbau und die Betriebsart erzielbaren und in der Beschreibung erwähnten Besonderheiten und Vorteile gegeben sind.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Einzel-Mehrzweckbehälters gemäß der Erfindung, und Fig. 2 eine schematische Längsschnittdarstellung einer geänderten Ausführungsform des Behälters nach Fig.1 und seiner Umgebung, bzw. der mit ihm verbundenen Einrichtungen..
• In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Die Zeichnung zeigt einen Einzelbehälter 1 von allgemein zylindrisch-rohrförmiger Gestalt, der in einer sowohl zur horizontalen als auch zur vertikalen Ebene geneigten Stellung gelagert ist. Innerhalb des Behältermantels ist in einem Abstand von jedem Ende ein kettenrad 2 zentrisch gelagert. Eines der Räder wird von einer äußerem Quelle (nicht dargestellt) angetrieben, und beide Räder dienen zusammen als Träger einer endlosen Förderkette 3. Mit gegenseitigem Abstand sind an der Kette 3 eine tIehrsihl von schaufelförmigen Mitnehmern 4 schwenkbar angebracht, die, wenn sie durch Bewegung der Kette betätigt werden, das in dem rohrförmigen Behälter behandelte material ergreifen und bewegen, bzw. mitnehmen. In dem Behälter ist zwischen in Kettenrädern 2 eine rUrennxrand 5 angebracht, die sich zentrisch und in Längsrichtung des Behälters erstreckt. Auf diese Weise werden zwei Durchlässe, bzw.
• Kanäle gebildet, und zwar jeweils einer an jeder Seite dieser zentrischen Trennwand. Diese Durchlässe werden nachfolgenden aus Vereinfachungsgründen als "oberer" Durchlaß 6 und "unterer" Durchlai3 7 bezeichnet, wobei der obere Durchlaß auf der linken und oberen Seite der zentralen Trennwand gelegen ist, während der untere Durchlaß rechts von dieser trennwand und an ihrer Unterseite liegt. Diese Durchlässe oder Kanäle sind an ihren jeweils aneinandergrenzenden Enden durch Krüminer-Durchlässe verbunden. Diese sind um die Kettenräder 2 durch die Endkappen festgelegt, welche den rohrförmigen Körper des Behälters i abschließen. Der Behälter l ist mit einer einzigen Einlaßöffnung 26 für das zu behandelnde Material und einer einzigen Auslaßöffnung 34 für das abzuführende Produkt versehen. Es ist besonders zu beachten, daß sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnung direkt mit dem unteren Durchlaß 7 an der Unterseite des Behälters 1 in Verbindung stehen.
• Im Betrieb des Behälters oder Kochers ist am unteren Ende eine Menge 8 von Aufschlußflüssigkeit vorgesehen, deren Art und Höhenstand 9 entsprechend den Erfordernissen für den speziell durchgeführten Vorgang geändert werden kann.
• Der die Aufschlußflüssigkeit enthaltende Bereich 8 ist mit Einrichtungen zur Imprägnierung des behandelten Materials versehen, da dieses Material unmittelbar üter den Einlaß 26 im unteren Abschnitt des Rohres 1 in die Aufschlußflüssigkeitsmenge eingeführt und durch diese transportiert wird.
• Der Höhenstand @ der Aufschlußflüssigkeit kann durch Verwendung eines einfachen Speichers für O/die Aufschlußflüssigkeit gesteuert werden, der ciit dem Behälter bzw.
• Kocher über eine mit einem ventil versehene Abzugsleitun6 , -, die vom unteren Ende des Behälter ausgeht, und einer Druck-Zuführleitung 2 verbunden ist. Diese letztere Leitung umfaßt eine Pumpe 3, durch die zusätzliche Aufschlußflüssigkeit aus dem Speicher in den Sumpf, bzw. die Aufschlußflüssigkeitsmenge am unteren Ende des Behälters gebracht werden kann.
• Im Betrieb werden im oberen Ende des Behälters die geforderten zedingungen des erhöhten Druckes und der erhöhten Temperatur aufrecht erhalten, und zwar vor allem durch die Einführung von Dampf. Wie schematisch angegeben ist, wird der Dampf in den Behälter durch eine Dampfleitung 14 und über ein Ventil 5 von einer geeigneten Speisequelle 6 her eingeführt. Druck im oberen Teil des Behälters kann über eine mit einen Ventil 18 ausgestattete Leitung 17, die mit einer Einheit ,'s zur Gaswiedergewinnung verbunden ist, abgelassen werden. Die wiedergewonnenen Gase können zur gewünschten Wiedereinführung in das System einem Speicherbehälter 20 zugeführt werden, während der unerwünschte Anteil über ein Ventil Z-, und eine Leitung 22 zu geeigneten Ablaßeinrichtungen geleitet wird.
• Ein derartiges System der Gassteuerung weist Einrichtungen auf, mittels der die chemischen Dämpfe, die sich aus der Imprägnierflüssigkeit ergeben, zufriedenstellend und wirksam wiedergewonnen werden können, wodurch unkontrollierte Verluste und eine übermäßige Luftverunreinigung vermieden werden.
• Verschiedene chemische Gase können nach Wahl in das obere Ende des Behälters mittels geeigneter Anpaß-Einrichtungen eingeführt werden, welche mittels einer ein Ventil aufweisenden Leitung mit einer Speisequelle verbunden sind.
• Diese Gase können in Übereinstimmung mit dem in dem Behälter - zu erreichenden Imprägnieren, Entwässern, Kochen und Aufschließen gewält werden.
• Die beschriebene Verwendung einer Gas- und Flüssigkeitssteuerung ist in sofern von beträchtlichem wirtschaftlichem Vorteil, da eine Steuerung bzw. Überwachung und Verringerung der Luftverunreinigung und der Flüssigkeitsergänzung, wie sie hier vorgesehen ist, ein Mittel darstellt, beträchtliche Einsparungen im Hinblick auf die normalerweise auftretenden Ausgaben für den Aufbau von liehrfach-Anlagen, sowie auch hinsichtlich des Betriebs und der Kosten für das zusätzliche Rohmaterial zu erreichen, welche andererseits erforderlich wären, um die gleichen Endergebnisse wie sie durch die Erfindung erzielt werden, zu erhalten.
• Der Behälter I besteht aus einem geeigneten Material, so d alle üblicherweise verwendeten Chemikalien oder Gase in diesem Behälter verwendet werden/können, ohne daß dabei die Ei'richtung beschädigt wird. Dies ist der Grund dafür, daß zusätzlich zu dem Dampf jedes der ablicherweise benutzten Gase ebenso in dem oberen Teil des behälters in ähnlicher Weise eingeflihrt werden kanq wobei die spezielle Kombination von Chemikalien und Gasen durch das Rohmaterial und die spezielle Art des durchgeführten Aufschlußvorgangs bestimmt ist. Das beschriebene system ist von einer Art, dalS die Abführung von so konzentrierten Chemikalien wie Terpentin und dergleichen möglich ist, ohne den Behälter , in die Atmosphäre entlüften zu müssen.
• ei Betrieb der Behälter- oder Kochereinheit werden die zu verarbeitenden teilchenförmigen Feststoffe dem BehältereinlaX 3Ç über ein Einlaßventil 25 zugeführt, das vorzugsweise als Dreliventil ausgebildet ist und eine Abdichtung gewährleistet, welche ein Entweichen von Innendruck und Flüssigkeit verhindert. Da Ventil 25 ist unmittelbar vor den Behältereinlaß 26 gesetzt und dadurch am unteren Ende des Behälters und an seiner Unterseite vorzugsweise zur Öffnung des unteren Durchlasses 7 angrenzend und normalerweise unterhalb des geforderten Pegels der Flüssigkeitsmenge 8 angebracht.
• Die Feststoffe werden dem Ventil 25 in gesteuerten und abgemessenen Mengen mittels einer Druckfördervorrichtung (nicht dargestellt) zugeführt. Durch solche Mittel kann der Betrag an Feststoffen, die in den Behälter eingeführt werden, genau und sicher kontrolliert bzw. gesteuert werden. Nach dem Durchlaufen des Ventils oder Schiebers 25 werden die Feststoffe direkt und unmittelbar in den Flüssigkeitsvorrat 8 und in die Bahn der Schaufeln 4 des vorher bereits in Betrieb gesetzten laufenden Förderers gebracht. Die Schaufeln bilden zwischen sicn Fächer für die eingeführten Feststoffe aus, wobei die sich in diesen Fächern befindenden Feststoffe kontinuierlich durch die Schleife um die Trennwand 5 zum Auslaß 34 bewegt werden.
• Das Innere des Behälters wird in der Weise auf erhöhten Druck- und Temperaturzuständen gehalten, daß die Imprägnierung und das nachfolgende Kochen und/oder Aufschließen der Feststoffe stark erleichtert wird. Da das haterial unmittelbar in den Flüssigkeitsvorrat 8 eingeführt wird, beginnt die Imprägnierphase im Betrieb des Behälters sofort. Das zu verarbeitende Material wird zunächst durch die Schaufeln durch das untere Ende des Durchlasses 7 und den am Boden vorhandenen Umlenkdurchlaß nach unten geführt. Dann wird das material im Durchgang 6 nach oben bewegt. Da der Hauptteil des Behälters, der über dem Flüssigkeitsvorrat 8 litt, auf erhöhter temperatur und erhöhtem Druck gehalten wird, werden ab der Zeit der Einführung der Feststoffe in den Flüssigkeitsvorrat am Einlaß 26 bis zu ihrem Anheben über den Flüssigkeitsvorrat bei der nach oben führenden Wanderung innerhalb des Durchlasses 6 diese Feststoffe einer unter Druck vor sich gehenden Imorägnierung mit den gewünschten Aufschlußflüssigkeiten unterworfen. Es ist darauf hinzuweisen, daB aufgrund der Neigung des Behälters die Bahn des Materials durch den Flüssigkeitsvorrat 8 in den Durchlaß 6 kürzer als die bahn durch die Flüssigkeit im Durchlaß 7 ist. Auf diese Weise verlassen die Fest;-stoffe bei ihrer Wanderung nach oben in dem Durchlaß 6 unter dem Sinflul3 des Förderers 3 bald den Flüssigkeitsvorrat. An diesem Punkt beginnt überschüssige Flüssigkeit sofort unter dem Einfluß der Schwerkraft zurück in den Flüssigkeitsvorrat zu fließen.
• Die Mittel-Trennwand 5 ist vorzugsweise in der Art ausgebildet und unterteilt, daß eine Mehrzahl von Fächern und wenigstens zwei Fächer 27 und 28 vorhanden sind, die schematisch in F.g. @ gezeigt sind. Die obere Wand dieser Fächer, die auch den Boden des länglichen Dampfabschnitts des Durchlasses 6 bildet, weist Siebteil 29 und 3 auf, die unmittelbar auf den Pegel 9 des Flüssigkeitsvorrats bzw. Supfes 8 folgen. Jegliche überschüssige Flüssigkeit, die unter dem Einfluß der Schwerkraft von den nach oben wandernden Feststoffen nicht abgezogen wurde bevor diese auf den ersten Siebabschnitt 29 treffen, wird dann schnell austreten, jedoch nicht nach unten in den Sumpf 8, sondern in das unmittelbar über dem Sumpfpegel gelegene Fach 27.
• Die imprägnierten Faserbündel und andere Faserfeststoffe werden natürlich aufgrund der Schaufeln 4 in dem Durchlaß 6 weiter nach oben mitgenommen.
• In das Fach 27 abgegebene Flüssigkeit wird mittels geeigneter Einrichtungen zur Grund-Flüssigkeitsversorgung zurückgeführt, und zwar mittels einer Leitung 3 und eines Ventils 32, wobei die Leitung in dem Behälter 0 endet. Auf diese Weise wird die äußerste enge der Flüssigkeit in dm Behälter beibehalten.
• Nach dem Verlassen des Sumpfes der Imprägnierflüssigkeit werden die teilchenförmigen Feststoffe in imprägnierter defibrierter und teilweise Form der Koch- und/oder Aufschlußphase des Stoffbildungsvorganges in dem Behälter unterworfen. Der letztere wird bereits begonnen, während den imprägnierten Feststoffen bei ihrer Bwegung aus dem Sumpf Flüssigkeit entzogen wird. Nachdem die Feststoffe den Siebteil 21 in dem Durchgang 6 im Verlauf ihrer Wanderung nach oben überschritten haben, gelangen sie in eine Zone intersiveren Kochens oder Dämpfens, wobei der Dampf das material von der verbliebenen freien Flüssigkeit befreit. Diese freigesetzte oder verbrachte Flüssigkeit, die aufgrund der Art des Systems hoch konzentriert ist, gelangt durch den Siebabschnitt 30 auf den angrenzenden Boden des Durchgangs o. die läuft dann in das Fach 28 durch, aus dem sie über eine Leitung 23 abgezogen und wieder Gewinnungseinheiten für verbrauchte Flüssigkeit zugeführt wird.
• im Verlauf ihres Fortschreitens durch den Bereich intensiven Kochens oder Dämpfens, welchersich bis zu und durch den Durchgang 7 zu einem an den Pegel 9 angrenzenden Punkt erstreckt, setzen die behandeiten Materialien ihn Weg über die Länge des Durchgangs 6, um das obere Ende des Behälters und nach unten zum Durchgang 7 fort, wobei das sich dabei ergebende Produkt aus diesem Durchgang 7 über den Auslaß 34 an der Unterseite des Behälters 1 abgezogen wird.
• Wird die Behandlung der Materialien in dem Behälter 'i noch spezieller betrachtet, so ist festzustellen, daß mit dem am unteren Ende des Behälters vorgesehenen Flüssigkeitssumpf und einem im wesentlichen geschlossenen System zur Steuerung des Flüssigkeitspegels die Temperatur der Flüssigkeit und der rezirkulierten Flüssigkeit einfach und leicht auf einem relativ niedrigen Wert im Vergleich zu der Temperatur des Dampfes im oberen Ende des Behälters gehalten werden. Angrenzend an den Pegel 9 und unmittelbar darüber befindet sich einer kurzer Übergangsabschnitt erhöhter Temperatur, innerhalb dessen im Durchgang 6 der anfängliche Flüssigkeitsentzug aus den den Sumof verlassenden Materialien erfolgt. Diese Ubergangszone entsteht aufgrund der Berührung der Lämpfe im oberen Teil des Behälters mit dem Pegel . Unmittelbar über dem Übergangsabschnitt und im gesamten verbleibenden Teil der Länge des Durchgangs 6 bis zum oberen Ende des Behälters und wieder nach unten zum oberen £nde des Durchgangs 7 wird die Temperatur sehr hoch sein im Bezug auf die Temperatur der Flüssigkeit, um die zum Kochen und/oder Aufschließen der behandelten Materialien erforderliche Dampfbedingung aufrecht zu erhalten.
• Ein Beispiel der relativen Temperaturen könnte 60°C bis 7 0G in dem Sumpf 8 nit einer Dampfphasentemperatur von etwa 85°C über dem Sumpf sein, und zwar mit Ausnahme des kurzen Bereicns des Durchgangs 6, der eine Übergangszone zum Flüssigkeitsabzug bildet. Dies gilt für den Fall, daß der Behälter einen Druck von etwa 1,5 kg/cm² aufweist.
• Die gesamte Einheit kann somit ständig unter kontrolliertem Druck und kontrollierter Temperatur gehalten werden, wobei die Temperatur in dem Sumpf und die i'emperatur in der Dampf zone im wesentlichen konstant sind.
• Das erfindungsgemäße System gewährleistet, daß niedrige Verhältnisse von Flüssigkeit zu Holz vorhanden sind, wobei aufgrund der scharf definierten Temperaturabschnitte ein minimaler Flüssigkeitszusatz erforderlich ist. Alle Absclmitte sind trotzdem dem gleichen hohen Druck ausgesetzt, der zur Leistungsfähigkeit, , bzw. zuin Wirkungsgrad des in einer Einheit ablaufenden Verfahrens beiträgt. Dieser Vorteil ist unabhängig von den Vorteilen, die sich aufgrund der zur Wiedergewinnung und Wiederverwendung der überschüssigen Flüssigkeit, welche aus den imprägnierten Materialien abgezogen wird, verwendeten einfachen Mitteln ergeben.
• Ferner ist zu erkennen, daß aufgrund der Tatsache, daß die Materialien eingeführt und im wesentlichen sofort der Imprägnierung unterworfen werden, keine verlorene Bewegung oder anfängliche Einbuße der Temperatursteuerung auftritt.
• Des weiteren wird die Imprägnierung bei Druckbedingungen durchgeführt, wodurch die Zeit für diesen Vorgang minimiert wird und auch die Imprägniertemperatur so niedrig ist, daB ein Einbrennen des Hohmaterials verhindert wird.
• Da die imprägnierten l-iaterialien bald aus dem unteren bereich des Sumpfes zur oberen Seite des Behälters gebracht werden, tritt ein sofortiger Flüssigkeitsentzug nicht nur unter dem Einfluß der Schwerkraft, sondern auch unter dem Einfluß des Hochteiiperaturdampfes in dem Hauptteil des rohres auf. Dies erleichtert es, in der beschriebenen Weise Flüssigkeit zu sparen und verbrauchte Flüssigkeit abzutrennen. Durch die Verwendung eines einzigen Behälters befinden sich alle chemischen Dämpfe in diesem Behälter und bleiben darin und zwar die Dämpfe für die Koch- und Aufschluß-Dampfphase, die sofort beginnt, wenn die Materialien über die übergangszone und in den ganz mit Dampf gefüllten Haum gefördert sind.
• Besonders zu bemerken ist, daß mit der Gegenströmung des sich vom unteren Teil, wo der größte Teil des Imprägniervo-rgangs erfolgt, nach oben zu dem langen bereich der Oberseite der mittelwand 5 bewegenden materials ein langer Dampfdurchgang für die Materialien geschaffen wird, bevor sie den Auslaß 34 erreichen. Dies gewährleistet, daß der gesamte Vorgang bei der gewünschten Temperatur und dem gewünschten Druck stattfindet. Das austretende Produkt ist soniit ausgehend von einem Rohzustand vollständig gekocht und aufgeschlossen und zur Weiterverarbeitung bereit.
• Es mul3 betont werden, daß dieser gerichtete Durchlauf einen vergrößerten Strömungsweg schafft, in dem die IL1-prägilierung schnell durciigeführt wird, wobei von der Zeit des Austritts aus der Imprägnierflüssigkeit an bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Materialien zu dem und durch den Auslaß 3-s bewegen, diese einem ständigen "Dampfphasen"-Kochen oder Aufschluß unterworfen sind und in diesem Prozess kein Verlust brauchbarer Flüssigkeiten oder chemischer Dämpfe auftritt.
• Der Stoff oder die gekochten Materialien werden durch den Auslaß 34 über ein Ventil 35 abgeführt, das ebenfalls vorzugsweise vom Drehtyp ist und in der Weise arbeiten kanii, daß ein Entweichen von Dampf und Druck aus dem Inneren des Behälters verhindert wird. Das abgezogene laterial kann direkt in einen Refiner zur nachfolgenden Behandlung eingeführt oder ill einem Speichertank zum späteren Gebrauch aufbewahrt werden.
• Zusammenfassend ist festzustellen, daß gemäß der Erfindung eine als Einzeleinheit ausgebildete Einrichtung zur Druckimprägnierung in einem gesteuerten Niedertemperatursumpf geschaffen wird, dessen Pegel in einfacher Weise aufrecht erhalten wird, und zwar ohne Druck- oder T mperaturverlust.
• Der Behälter oder Kocher wird überdies im Hinblick auf sein Verschiebe- oder Transportsystem voll ausgenutzt, und der in dem Behälter eingeführte Frischdampf wird ebenfalls in günstigster Weise ausgenutzt.
• Die Folge davon ist es daß bei diesem System ein Minimum an Transport und Speicherung der Flüssigkeit gegeben ist ein minimaler bedarf an Dampf besteht. Des weiteren wird eine vollständige Ausnutzung der verwendeten Chemikalien erreicht, wodurch eine Erniedrigung Potentieller Luft- und Fluß- bzw. Stromverunreinigungsproblemen ermöglicht und gewährleistet wird. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß im größten Teil des Behälters, beginnend in dem nach oben führenden Durchgang ö, ein echtes Dampfphasenkochen erfolgt, da die verbraucht Flüssigkeit von der Schnitzeln kurz nach den Imprägniervorgängen getrennt wrd.
• Die erfindungsgemäße Einheit und das verwendete Verfahren ermöglichen es, Rohmaterial in weniger als 30 Minuten in voll konditionierten und gektchten Stoff umzuwandeln.
• Von besonderer bedeutung ist auch die Tatsache, darin die Kosten zur Rückgewinnung der Aufschlußflüssigkeit verringert werden, da die verbrauchte Flüssigkeit hoch konzentriert ist.
• Alle diesem System innewohnenden Variablen können unabhängig und geeignet gesteuert werden, so daß den speziellen Erfordernissen des durchzuführenden Vorgangs Rechnung getragen werden kann. Das System ist derart ausgelegt, des alle Änderungen von einem zentralen Steuerraum aus durchgeführt werden können, der sich entfernt von dem tatsächlichen Behälter oder Kocher befindet.
• Figur 2 zeigt eine etwas geänderte vorzugsweise verwendete Ausführungsform eines Behälters. Nach Fig. 2 ist der behälter - a langgestreckt, und der itbzugsauslaß 34a ist an der Unterseite des Behälters nach unten verschoben, so daiS er sich in einem relativ geringen Abstand von dem Einlaß 26a oefindet. Mit dieser Konstruktion kann die Einheit in einem Zyklus betrieben werden, der längere Kochperioden zuläßt, und zwar aufgrund des vergrößerten Laufweges von dem Imprägnierflüssigkeitsvorrat 8a zum Abzugsauslaß 3@@.
• Es ist zu bemerken, daß mit Ausnahme der soeben beschriebenen Konstruktionsmerkmale der Behälter a und seine Innenelemente im wesentlichen identisch zu dem bezüglich der Fig. beschriebenen Aufbau sind.
• Die in Figur 2 schematisch dargestellte Konstruktion ermöglichet ferner die Zu- und Abführung zusätzlicher behandlungsmaterialien wie beispielsweise zusätzlicher Gase oder Flüssigkeiten.
• Sollte ein vorhergehenden Waschen des Materials vor dem Abzug erwünscht sein, so kann Wasser über eine Leitung 36 in den unteren Durchgang 7a eingeführt werden, wobei diese Leitung 20 durch eine Speisepumpe 37 unter Druck Gesetzt ist. iiach Einführung dieses Wassers in das Innere des Behälters a kann es in der Weise gerichtet werden, daß es bei der bewegung nach unten zu dem Abzugsauslaß 34 einwandfrei im gesamten Material verteilt wird. Das Wasser kann aus dem Behälter abgezogen werden, z.b. entsprechend der schematischen Darstellung über eine Leitung 38, deren Eingang mit einem Sieb versehen ist. Die Leitung 38 ist unmittelbar vor dem Abzugsausla£ 34a angeordnet. Das Wasser kann durch verschiedene ittel abgezogen werden, einschließlich der Anlegung eines durch eine Pumpe 3 erzeugten Vakuums. Das auf diese Weise entfernte Wasser kann zum Aufbau zusätzlicher Imprägnierflüssigkeit verwendet oder als Abwasser abgeführt werden, und zwar nach Wiedergewinnung des geringen Anteils von Aufschlußflüssigkeit, der in dem Wasser enthalten sein kann.
• Wenn andererseit-s eine zusätzliche modifizierte gasförrige Atmosphäre erwünscht ist, kann zu diesem Zweck ehe Leitung wie 36 verwendet werden und das Gas kann entsprechend über eine Leitung wie 38 abgezogen und in einem kontinuierlichen Umlaufverfahren wieder verwendet werden.
• Die Einzelheiten dieser maßnahmen spielen für das Verständnis der vorliegenden Erfindung keine Rolle und werden daher nicht speziell beschrieben.
• Die vorstehendeii Ausführungen zeigen klar, daß durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, mittels der eine Reihe von Aufschließvorgängen zu einem gedrängten und wirksamen Verfahren zusammengefaßt werden. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit und Leistungfähigkeit erhöht und es werden bessere Brgebnisse erzielt.
• Einer der großen Vorteile eines Behälters der beschriebenen Art besteht darin, das er universell in einem weiten Bereich von Anwendungsfällen eingesetzt und somit für im wesentlichen alle bekannten Arten von Aufschlußvorgängen verwendet werden kann. Bei Verwendung des beschrnebenen Behälters ist es nicht mehr erforderlich, die vielen und mannigfaltigen Zubehörteile zu benutzen, die bisher in Verbindung mit einem Kocher benötigt wurden. Des weiteren wird durch den erfindungsgemäßen Behälter - wie bereits beschrieben - das Erfordernis beseitigt, im wesentlichen eine Verdopplung der Ausstattung vorzusehen, um die verschiedenen Arten des Aufschließens handhaben zu können, die zur Erzielung des gewünschten Endergebnisses erforderlich sind.
• Die vorstehende Beschreibung läßt auch erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden können. So ist es selbstverständlich möglich, die Vorrichtung in ihrer Form, deii Abmessungen, der speziellen Konstruktion und Anordnung von 'I'eilen abzuändern, ohne daß das Grundprinzip verlassen wird oder einer der Vorteile verloren geht.
• - Patentansprüche -

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufschließen von teilchenförmigen Feststoffen mit einem einzigen Mehrzweckbehälter mit einem Einlaß und einem Auslaß für Feststoffe und Einrichtungen zum kontinuierlichen Transport der Feststoffe vom Einlad zum Auslaß, g e k e n n z e i chn e t durch Einrichtungen zum Imprägnieren der Feststoffe, Einrichtungen zum schnellen Entformen von überschüssigem Imprägnierfluid von de imprägnierben Feststoffen und Einrichtungen zum Kochen der Feststoffe auf ihrem Weg vom Einlaß zum Auslaß.

   2. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Behälter aus einem langgestreckten Rohr besteht, das Mittel zur Ausbildung einer zentralen Mitteltrennwand aufweist, welche einen um diese Trennwand verlaufenden, zusammenhängenden, schleifenförmigen Durchgang für die Bewegung der Feststoffe vom Einlaß zum Auslaß festlegen, und darin der Einlag und der Auslad in der Weise angeordnet sind, daß sie auf der gleichen Seite der Mitteltrennwand mit der Schleife in Verbindung stenen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Rohr schräg geordnet ist, daß die Einlaßöffnung in den unteren Teil des Rohres führt und daß liittel vorgesehen sind, die in den Rohr einen Pool oder Vorrat an Imprägnierflüssigkeit festlegen.

   +. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Rohr schräg angeordnet ist und daß die Einlaßöffnung zu der Schleife an der Unterseite des schräg angeordneten Rohres liegt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Auslaßöffnung nahe der Einlaßöffnung an der Unterseite des Rohres gelegen ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch , g e k e n n z e i c h -n e t durch einen Behälter, der aus einem länglichen, rohrförmigen Element besteht, das an seinen Enden geschlossen ist und in dem sich in Längsrichtung eine Trennwandeinrichtung erstreckt, die auf beiden Seiten einen Durchlaß~teil schafft, wobei diese Durchlaßteile zur Ausbildung einer zusainnlenhängenden Bahn für die Feststoffe miteinander verbunden sind, Fördereinrichtungen für die Feststoffe mit Flügeln oder Schaufeln, welche die Feststoffe in Abteilen, die sich vom Einlaß zum Auslaß bewegen, festhalten, wobei der Einlaß und der Auslad in der Weise angeordnet sind, darin s-ie auf der gleichen Seite der Trennwandeinrichtung liegen und mit dem gleichen Durchlaßteil in Verbindung stehen.

   r?. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Einlaß und der Auslaß relativ nahe beieinander liegen.

   8. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Behälter rohrförmig ausgebildet ist und die Imprägniereinrichtung einen Imprägnierflüssigkeitsvorrat umfaßt, der sich an einem Ende des Behälters befindet und dessen oberer Spiegel über dem Einlaß, durch den die Feststoffe direkt in den Pool oder Flüssigkeitsvorrat eingebracht werden, liegt.

   Verrichtung nach Anspruch , dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die lprägniereinrichtungen einen Pool oder Vorrat an Imprägnierflüssigkeit umfassen, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um freie Imprägnierflüssigkeit von den Feststoffen mittels der Schwerkraft abzuziehen, wenn diese aus dem Imprägnierflüssigkeitsvorrat unter dem n'influß eines sich kontinuierlich belegenden Börderers gebracht werden, und dass Mittel vorhanden sind, um die abgezogene Flüssigkeit wieder in den Pool oder Vorrat einzubringen.

   0. Vorrichtung nach Anspruch 9 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Einrichtungen vorgesehen sind, um verbrauchte Flüssigkeit von den imprägnierten Feststoffen nach deren Verlassen des Blüssigkeitsvorrats abzuziehen und diese während des kontinuierlichen Fortschreitens der Feststoffe unter der Steuerung der Fördereinrichtungen nach außerhalb des Behälters abzugeben.

   Vorrichtung nach Anspruch -;, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Kocheinrichtungen vorgesehen sind, die Mittel zur Aufrechterhaltung von überatmosphärischem Druck und einer stark erhöhten Temperatur in dem Behälter umfassen, um über der Imprägniereinrichtung in den Behälter ein Dampfbad zu erzeugen, durch das die teilchenförmigen Feststoffe bei ihrer Bewegung zum Auslaß kontinuierlich bewegt werden.

   2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mit dem Behälter relativ nahe an dem Auslaß verbundene Einrichtungen zur Zuführung zusätzlicher chemischer Flüssigkeiten oder Dämpfe vorgesehen sind, um die imprägnierten und gekochten Feststoffe vor der Abführung durch den Auslaß zu behandeln.

   13. Rohrförmig ausgebildeter Einzel-Mehrzweckbehälter, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß er in schräger Lage angeordnet ist, daß in dem Behälter Einrichtungen vorgesehen sind, die eine uni diese Einrichtungen führende zusammenhängende Durchlaßschleife festlegen, daß eine endlose Fördereinrichtung zur Bewegung der Feststoffe durch diesen Durchlaß vorgesehen ist, daß der Behälter einen Einlaß in diesen Durchgang und einen aus diesem herausführenden Auslaß aufweist, daß der Durchgang eine obere beize und eine untere Seite aufweist und daß sowohl der Einlaß als auch der Auslaß an der Unterseite angebracht ist.

   4. Mehrzweckkessel nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Drittel vorgesehen sind, um den Behälter unter Druck zu setzen, daß der Behälter an seinem unteren Ende mit einem Imprägnierflüssigkeitsvorrat ausgestattet ist, daß dieser Vorrat oder Pool an der Unterseite tiefer ist, um in dem Durchgang auf der Oberseite, der sich auf der Unterseite zu dem Auslaß fortsetzt, einen verlängerten Dampfweg zu schaffen.

   15. Eiehrzweckkessel nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß an der Oberseite mit dem oberen Durchlaß in Verbindung stehende Einrichtungen vorgesehen sind, die gewährleisten, daß überschüssige Flüssigkeit von dem den Pool auf der Oberseite verlassenden imprägnierten Material aufgrund der Schwerkraft sofort abgezogen wird.

   16. Mehrzweckbehälter nach Anspruch 13, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß weitere mit der Oberseite des Durchlasses in Verbindung stehende Einrichtungen vorgesehen sind, die den Abzug verbrauchter Flüssigkeit von dem imprägnierten Iviaterial gewährleisten.

   7. Mehrzweckbehälter nach Anspruch 8, dadurch g e -k e n n z e i Ii h n e t , daß Einrichtungen vorgesehen sind, um ein gasförmiges Fluid der Dampfstrecke unter einen vorgegebenen Druck zuzuführen, welcher an deni Pool angelegt wird, wobei die Temperatur des gasförmigen Fluids im Vergleich zur Temperatur aes Pools wesentlich höher ist.

   8. Mehrzweckbehälter nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c n n e t , daß mit der Unterseite des Durchlasses vor dem Auslaß in Verbindung stehende Einrichtungen vorgesehen sind, die es ermöglichen, ein zusätzliches Konditionierfluid unmittelbar vor der Abführung des Materials über den Auslaß durch das Material zu schicken.

   ). Mehrzweckbehälter nach Anspruch 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , das der Einlaß und der Auslaß relativ nahe beeinander liegen.

   20. Einteilige, kontinuierlich arbeitende Aufschlußvorrichtung für Zellstoffe, g e k e n n z e i c h n e t , durch einen an seinen Enden geschlossenen, langgestreckten, rohrförmigen Behälter, eine zentrisch angebrachte, sich in Längsrichtung erstreckende Unterteilung, welche den Kessel in zwei nebeneinander gelegene Durchgänge unterteilt, die miteinander an den sicii gegenüberliegenden Enden des Behälters verbunden sind, einen druckdichten Einlaß an einem der Durchgänge, aber den aufzuschließendes Material eingeführt wird, Einrichtungen zum Aufrechterhalten einer vorgegebenen Menge an Imprägnierflüssigkeit in einem Ende des Behälters, und zwar angrenzend an den Einlaß, Mittel zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen überatmosphärischen Druckes und einer vorgegebenen Temperatur im anderen Ende des Behälters, eineil druckdichten Auslaß aus dem Behälter, der mit dem gleichen Durchlaß wie der Einlaß in Verbindung steht und über den behandeltes Material aus dem Kessel abgeführt wird, Einrichtungen zum progressiven und kontinuierlichen Weitertransport des zu behandelnden Materials vom Einlaß zum Auslaß, und Einrichtungen zum Flüssigkeitsabzug, die im anderen Durchgang zwischen den Enden des Behälters angeordnet sind und mittels der überschüssige Imprägnierflüssigkeit abgezogen wird, wobei die Einrichtung derart ausgebildet ist-, daß zu behandelndes Material in den Imprägnierflüssigkeitsvorrat ZI unter Druck erfolgenden Imprägnierung eingebraht, mittels der Fördermittel durch diesen Flüssigkeitsvorrat transportiert und dann über die Abzugseinrichtungen in und durch den Bereich überatmosphärischen Drucks und entsprechender l'emperatur zu dem Auslaß gebracht wird, wo es als vollständig gekochter und für die nachfolgende Verarbeitung bereiter Stoff abgeführt wird.

   2-. Verfahren zum Konditionieren teilchenförmiger Feststoffe zur im wesentlichen vollständigen Vorbereitung für den Aufschluß in einem Einzelbehälter, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Behälter unter Druck gesetzt und das Material kontinuierlich durch den Behälter geführt wird, daß in aufeinanderfolgenden Schritten während der Bewegung des Materials zunächst die Feststoffe mit einer Konditionierflüssigkeit imprägniert werden, daß die Feststoffe zu einem und durch ein Dampfbad bei einer im Vergleich zur Imprägniertemperatur wesentlich/erhöhten Temperatur geführt werden, und daß bei der Bewegung zum und durch das Dampfbad Flüssigkeiten von den imprägnierten Feststoffen abgezogen und zu diesen Stoffen entzogen werden, wodurch ein im wesentlichen vollständiges Dampfkochen ausgeführt wird, so daß am Ausgang des Behälters die Feststoffe bereit für einen Aufschlußprozess sind.

   22. Verfahren nach Anspruch Si, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die teilchenförmigen Feststoffe zuerst in einen Vorrat an Imprägnierflüssigkeit, der sich im Bodenteil des Behälters befindet, eingef-\:iiirt werden, und daß dann im Verlauf der nach oben zu dem und durch das Dampfbad führenden Bewegung des Imprägnierten l«,aterials ein Flüssigkeitsentzug durch Schwerkraft durchgeffihrt wird.

   23. Verfahren nach Anspruch 2'1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Behälter in Schrägstellung angeordnet und zunächst die Feststoffe direkt in einen Vorrat an Imprägnierflüssigkeit am Boden des Behälters eingeführt werden, daß die Feststoffe durch den Flüssigkeitsvorrat und nach oben geführt werden, wobei im Verlauf dieser Bewegung beim Eintritt der imprägnierten Feststoffe in das Dampfbad ein Entzug überschüssiger Flüssigkêit durch Schwerkraft aus den imprägnierten Feststoffen erfolgt und daß dann verbrauchte Flüssigkei- von den Feststoffen entfernt wird und gleichzeitig und nachfolgend ein Kochen der imprägnierten Feststoffe im Verlauf ihrer Bewegung durch den behälter zum Auslaß erfolgt.

   24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die zu konditionierenden Feststoffe in einer relativ geneigten, schleifenförmigen Bairn durch den Behälter geführt werden und die Feststoffe zunächst an der Unterseite der Bahn in der Nähe des Bodens des Behälters in einen Vorrat an Imprägnierflüssigkeit eingeführt und dann über die Oberseite dieser Bahn durch ein sich In Längsrichtung erstreckendes Dampfbad geführt werden, wobei im Verlauf dieses Dampfbades freie Flüssigkeit von den Feststoffen abgezogen und die Feststoffe in einem vollkommenen Dampfbad vor der Abführung gekocht werden.

   25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dampfbadbehandlung der imprägnierten Feststoffe auf der gesamten Länge der Oberseite der Bahn durchgeführt und auf der Unterseite der Bahn, wo die Materialien abgeführt werden, fortgesetzt wird.

   26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die imprägnierten Platerialien einen weiteren Konditionierfluid ausgesetzt werden, das in die Bahn vor der Abführung der gekochten Feststoffe eingespritzt wird.

   27. Verfahren nach Anspruch 2e, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die gekochten Feststoffe auf der Unterseite der Bahn an einem Punkt abgeführt werden, der nahe dem Spiegel der Imprägnierflüssigkeit im unteren Teil des Behälters gelegen ist.

   L e e r s e i t e