DE2716119C2

DE2716119C2 - Verfahren zum kontinuierlichen Waschen von Suspensionen

Info

Publication number: DE2716119C2
Application number: DE2716119A
Authority: DE
Inventors: Per Axel Rune Domsjö Hillström; Lars Georg Örnsköldsvik Norehall
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE2716119A1; SE406943B; BR7702339A; FR2348312A1; US4273612A; FI771166A; JPS6047958B2; FI59827C; NO771271L; FI59827B; NO149071B; JPS5319406A; FR2348312B1; NO149071C; SE7604430L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Waschen von Suspensionen. Unter »Suspension« ist dabei eine Aufschlämmung fester Stoffe in einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, zu verstehen. Art und Form der festen Stoffe kann variieren; insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung jedoch auf das Waschen von Fasersuspensionen, vorzugsweise Zellulosepulpen, die durch bekannte Verfahren hergestellt wurden. Beispiele für solche Pulpen sind Sulfitpulpe, Sulfatpulpe, chemi-mechanische Pulpe, semi-chemische Pulpe und mechanische Pulpe.

Zellulosepulpe (Halbstoff) wird nach dem Kochen aus verschiedenen Gründen gewaschen. Einer dieser Gründe ist, daß die Pulpe relativ frei von Verunreinigungen sein muß, bevor sie in die nachfolgenden Behandlungsstufen, z. B. die Bleichstufe, geleitet wird. Wird die Pulpe beim Waschen nicht vollständig oder zumindest teilweise von den Verunreinigungen befreit, so ist das anschließende Bleichen sowohl unwirksam (d. h. die Helligkeit der Pulpe ist beeinträchtigt) wie auch kostspielig, da die Verunreinigungen ebenfalls Bleichmittel verbrauchen. Die nach dem Kochen in der Pulpe anwesenden Verunreinigungen bestehen unter anderem aus Koch-Chemikalien und organischen, durch das Kochen aus dem Holz gelösten Substanzen. Diese Verunreinigungen sind in der Flüssigkeit gelöst, die die Pulpe begleitet Ein weiterer Grund zum Waschen der Pulpe besteht darin, daß man die Koch-Chemikalien zurückgewinnen oder die latente Wärme des organischen Materials in der Kochlauge ausnutzen wilL Deshalb wird die Kochlauge (oder »Schwarzlauge«, wie sie auch bezeichnet wird) zuerst

ίο eingedampft, um ihren Gehalt an trockenen Stoffen zu erhöhen, damit dieser anschließend in einem dafür vorgesehenen Brenner verbrannt werden kann. Dieses Verbrennungsverfahren liefert Wärme und einen Rückstand, der als »Schmelze« bezeichnet wird. Die Schmelze besteht aus anorganischem Material, das wieder zu frischer Kochlauge verarbeitet wird Außer Wasser enthält die Kochlauge organisches und anorganisches Material. Man spricht auch von dem bestimmten Trockensubstanz-Gehalt einer Kochlauge; darunter ist die anwesende Menge an organischem und anorganischem Material, dividiert durch die Gesamtmenge der Kochlauge, zu verstehen.

Beschreibt man ein Waschsystem für Zellulosepulpen, so werden bestimmte, nachstehend definierte Bezeichnungen angewendet:

Ursprüngliche Schwarzlauge:

Die Flüssigkeit, die nach dem Kochen zusammen mit der Pulpe in dem Digestor vorliegt. Sie enthält die Chemikalien, die bei der chemischen Aufbereitung bzw. Verpulpung verwendet wurden, sowie das aus den Holzspänen gelöste organische Material.

Wiedergewonnene Lauge:

Die Flüssigkeit, die nach dem Waschen der Pulpe erhalten wird und aus der Endlauge gewonnene Feststoffe enthält Diese, auch »Freisetzungslauge« genannte Flüssigkeit wird in die Verdampfungsstu-

fe geführt Nach dem EkiJampfen wird sie als »schwere Schwarzlauge« oder »dicke Lauge« bezeichnet

Waschverluste:

Die Menge an ursprünglicher Schwarzlauge, die die gewaschene Pulpe aus der Waschstufe begleitet. Bei Kraft-Mühlen wird der beim Waschen auftretende Verlust häufig in kg Na₂SO₄ pro Tonne Pulpe ausgedrückt. Bei Sulfit-Mühlen wird der

so Waschverlust in kg Na₂O oder MgO pro t Pulpe angegeben — je nachdem, welche Base die betreffende Mühle in der Verpulpungslauge verwendete — oder auch als Gesamtverlust an Trockensubstanz, d. h. an anorganischen und organischen Materialien. Eine weitere Möglichkeit, den Waschverlust anzugeben, ist der BOD7- oder COD-Wert. »BOD7« ist eine Abkürzung für den biochemischen Sauerstoff-Bedarf, d. h. den Verbrauch an biochemischem Sauerstoff; dieser Wert kann gemäß dem Verfahren SCAN-W 5:71 ermittelt werden. Er zeigt, wieviel Sauerstoff = O2, biochemisch gemessen, der Waschverlust (das organische Material) verbraucht, wenn er 7 Tage lang bei einer Temperatur von 20⁰C in einem Behälter abgegeben wird.

»COD« steht für den chemischen Sauerstoff-Bedarf, d. h. die verbrauchte Menge an chemischem Sauerstoff. Dieser Wert gibt an, wieviel Sauerstoff = O2. chemisch gemessen, der Waschvcrlust

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(das organische Material und ein Teil des anorgani- chen Mengen an Flüssigkeit begleitet wird. Daraus wieschen Materials) verbraucht, wenn er in einem Be- derum folgt, daß das Ausmaß der Pulpenverdünnung in halter abgegeben wird. Abhängigkeit von der zugeführten Menge an Wasch-Hieraus ergibt sich, daß die Definition der Bezeich- flüssigkeit variiert, die wirklich durch die Pulpe und im , nung »Waschverlust« variieren kann und davon ab- 5 Gegenstrom zu ihr fließt. Bis zu welchem Grad die Pulhängt, was jeweils beschrieben werden soll. Die pe erneut durch die Waschlauge benetzt wird, hängt von Höhe des Waschverlustes ist jedoch ein direkter den verschiedenen Waschvorrichtungen ab, d. h. welche Maßstab für die Wirksamkeit eines Waschsystems, Menge an Flüssigkeit zwar durch die Pulpe geflossen ist, und es spielt keine Rolle, auf welche Weise der aber erneut von ihr aufgenommen wurde und mit ihr Waschverkist ausgedrückt wird. ι ο zusammen das Waschsystem verläßt

, Die obigen Ausführungen zeigen, daß es in der Praxis Verdünnung: sehr schwierig ist, die Verdünnung zu regeln und somit Die Differenz zwischen wiedergewonnener Lauge gute Waschergebnisse zu erzielen,
und ursprünglicher Schwarzlauge, d. h. die Menge Bisher werden in der Zellstoff-Industrie zwei unterj ι an Lauge, die über die ursprünglich zur Erzielung 15 schiedliche Verfahren angewendet, um die der Wasch- \ _ der gewünschten Waschergebnisse eingeführte anlage zugeführte Menge an Waschflüssigkeit und da-Schwarzlauge hinausgeht Die Verdünnung wird durch auch den Verdünnungsgrad der Pulpe zu regeln. '· meist in t Flüssigkeit/t Pulpe angegeben. Bei einigen Waschsystemen wird die in die letzte *Ί' Waschvorrichtung strömende Menge an Waschflüssig-"£< Zellulosepulpe wird in ein- oder mehrstufigen Verfall- 20 keit so bemessen, daß sie proportional zur erhaltenen fÜ ren gewaschen, normalerweise in mehrstufigen Verfah- Menge an Pulpe ist Dies bedeutet, :i0 Abweichungen jgi ren. Beim Waschen der Pulpe in mehreren Stufen wird im Verdünnungsgrad der Pulpe proponicnal zur augen- £? mit einem Gegenstromverfahren gearbeitet, d.h. die blicklichen Konzentration der Pulpe, die die Waschstufe Β Waschflüssigkeit (häufig reines Wasser) wird iirder letz- verläßt und auch zu dem Ausmaß sind, bis zu welchem g| ten Vorrichtung einer Reihe von hintereinandergeschal- 25 die Pulpe die Waschflüssigkeit erneut aufnimmt Unter ji teten Vorrichtungen zu der Pulpe gegeben. Die Wasch- vorübergehenden extremen Bedingungen kann der Ver- % lauge und die aus der Pulpe ausgewaschene Trocken- dünnungsgrad dabei negativ sein, d. h. die Menge an I; substanz fließen dann in einen Sammelbehälter, und Waschflüssigkeit die in die Waschstufe eingeführt wird, v" werden von dort in die vorletzte Vorrichtung gepumpt ist kleiner als die Fiüssigkeitsmenge, die die Pulpe aus 1. und so weiter. 30 dem Waschsystem begleitet oder er ist sehr hoch, d. h, JJ Unabhängig von dem angewendeten Waschverfah- es wird nur eine unwesentliche Reduzierung der Wasch- *"' ren, sollen jedoch möglichst geringe Waschverluste mit Verluste erzielt während gleichzeitig große Mengen an einer möglichst geringen Verdünnung erzielt werden. Je Flüssigkeit in das System gegeben werden, die man ankleiner der Waschverlust um so reiner ist die erhaltene schließend wieder abdampfen muß.
Pulpe und um so mehr Koch-Chemikalien und organi- 35 Bei anderen Waschsystemen wird die Verdünnung so sches Material werden wiedergewonnen. Eine möglichst geregelt, daß die wiedergewonnene Lauge einen kongeringe Verdünnung ist erwünscht, weil beim Eindamp- stanien Feststoffgeha't aufweist Der Fcststoffgehalt fen größerer Volumen an wiedergewonnener Lauge wird bestimmt, indem man die Dichte der wiedergewonauch mehr Energie (Wasserdampf) verbraucht wird. In nenen Lauge mißt Diese Dichte wird normalerweise in Wirklichkeit besteht jedoch ein Zusammenhang zwi- 40 ⁰Be (Grad Baume) angegeben. Da ein Waschsystem sehen Waschverlusten und Verdünnungsgrad, aus dem häufig große Mengen an Waschflüssigkeit benötigt, vergeschlossen werden kann, daß man die Verdünnung er- gehen nach Durchführung einer Änderung am Ende des höhen muß, um die Waschverluste herabzusetzen. Die- Waschsystems mehrere Stunden, bis sich diese Ändeser Zusammenhang ist in Fig. 1 dargestellt; die dort rung im Feststoffgehalt der wiedergewonnenen Lauge aufgeführten Werte wurden bei Waschverfahren in 45 bemerkbar macht Das bedeutet, daß das System negatechnischern Maßstab ermittelt Aus F i g. 1 ist ersieht- tiv oder manchmal viel zu stark verdünnt ist, bevor eine ' lieh, daß die Waschverluste bei geringen Verdünnungen Änderung im Feststoffgehalt der wiedergewonnenen rasch verbessert werden, während nur eine unwesentli- Lauge festgestellt wird.

ehe Verbesserung erzielt wird, wenn man die Pulpe star- Es wurde nun gefunden, daß die besten Waschergebker verdünnt. Fig. 1 zeigt außerdem, daß einiMinimum 50 nisse erzielt werden, indem man die Verdünnung wähan Waschverlust und ein Minimum an Verdünnung ein- rend der gesamten .Zeit konstant hält; dies ist auch aus ander ausschließen. Eine ebenfalls zu beachtende Tatsa- F i g. 1 zu ersehen. Geht man davon aus, daß ein beche ist, daß die Verdünnung durch das Fassungsvermö- stimmtes Waschsystem »- jeweils bezogen auf 11 trokgen des Verdampfers, der nur eine bestimmte Flüssig- kerne i'uJpe — einen Waschverlust von 18 kg NajSO4 keitsmenge aufnehmen kann, begrenzt wird. In der Pra- 55 bei einer Verdünnung von 3 t Flüssigkeit hat und innerxis hat sich außerdem gezeigt, daß das Waschsystei'n halb einer Stunde die Verdünnung von 31 auf 21 Flüseine Pulpe liefert, deren Konzentration mit der Zeit sigkeit sinkt, so steigt in dieser Zeit, wie aus F i g. 1 ervariiert. Dies ist auf die Konstruktion der Waschvor- sichtlich, der Waschverlust von 18 kg auf 25 kg Na2SC>4, richtung und die Eigenschaften der Pulpe zurückzufüh- d. h. um 7 kg Na^SO* F i g. 1 läßt außerdem erkennen, r ren. Die zu waschende Pulpe kann unterschiedliche Ab- ω daß zum Ausgleich dieser höheren Waschverluste die tropf- und Entwässerungseigenschaften besitzen, d. h, Verdünnung innerhalb einer Stunde von 3 t auf weit ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Entwässern mehr als 61 Flüssigkeit/t Pulpe heraufgesetzt werden kann variieren. Es ist allgemein bekannt, daß die Ent- muß (hebt man die Verdünnung auf 6 t/t Pulpe an, so Wässerungseigenschaften einer Pulpe durch ihren Ver- werden die Waschverluste um 18—12=6 kg pulpungsgrad beeinflußt werden. Dies bedeutet, daß — 65 Na₂SO₄Zt Pulpe reduziert). Hierdurch wird die abzuauch wenn die letzte Waschvorrichtung mit einer kon- dampfende Fiüssigkeitsmenge drastisch erhöht und die stanten Menge an Waschlauge beschickt wird — die aus Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch den größeren dem Waschsystem erhaltene Pulpe von unterschiedli- Energiebedarf beeinträchtigt. Man kann also sagen, daß

ein ständig zwischen zwei extremen Werten schwankender Verdünnungsgrad zu wesentlich höhereren Waschverlusten führt als ein Verdünnungsgrad, der konstant auf dem Mittelwert zwischen diesen Extremen gehalten wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die s Waschverluste bei abnehmender Verdünnung so stark ansteigen, daß auch eine Verbesserung der Waschverluste durch Erhöhung der Verdünnung auf einen bestimmten Mittelwert keinen Ausgleich mehr schaffen kann.

Um den Verdünnungsgrad zu regeln und auf einer konstanten Höhe zu halten, muß man den Flüssigkeitsgehalt der Pulpe kennen, die das Waschsystem verläßt. Praktische Verfahren zur Bestimmung dieses Flüssigkeitsgehaltes sind bisher noch nicht bekannt und bei entsprechenden Versuchen traten zahlreiche Schwierigkeiten auf. Eine Schwierigkeit besteht darin, daß von den üblichen Waschvorrichtungen, z. B. Waschfiltern, häufig eine sehr breite Pulpenbahn beim Verlassen der Wascheinrich'ung erhellen wird. Wird nun der Flüssiekeitsgehalt der Pulpe an willkürlichen Punkten der Bahn oder an einigen Stellen über die gesamte Breite hinweg bestimmt, so werden unzuverlässige Werte erhalten. Außerdem wird bei Verwendung von Waschfiltern die Pulpe durch Schaumbildung erneut benetzt, wenn man die Bahn von dem letzten Filter der Reihe abzieht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nun der Flüssigkeitsgehalt der das Waschsystem verlassenden Pulpe kontinuierlich bestimmen und somit die Verdünnung der Pulpe in gewünschter Weise regeln.

Die vorliegende Erfindung wird durch F i g. 2 der Zeichnungen erläutert, die ein Waschsystem für chemische Pulpen zeigt. Die Waschvorrichtungen der Fig.2 bestehen aus Waschfiltern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf Waschfilter beschränkt, sondern kann mit jeder Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen von Pulpe angewendet werden. Es eignet sich z. B. auch für Radial- und Druck-Waschverfahren. Die Waschsysteme umfassen normalerweise drei bis vier Stufen; zum Verständnis der vorliegenden Erfindung reichen jedoch die in F i g. 2 dargestellten zwei Waschstufen aus. Die ungewaschene Pulpe fließt aus der Verpulpungskolonne durch Leitung 1 in einen Sammelbehälter 2, der mit einem Rührwerk 3 versehen ist. In Behälter 2 wird die Pulpe mit Waschlauge verdünnt, die Kochlauge enthält und durch eine Pumpe aus dem FiI-tertank 4 herangeführt wird. Dann fließt die Pulpe in Einlaßbehälter 5 und wird dort erneut mit Waschlauge aus Tank 4 verdünnt Beim Eintritt in den Sammelbehälter 2 hat die Pulpe eine Konzentration von etwa 12%, und in Einlaßbehälter 5 wird sie bis zu einer Konzentration von etwa ' Vo verdünnt. Von dem Einlaßbehälter 5 wird die Pulpe zu einem Waschfilter 6 geleitet, daß außen mit einem Drahtgewebe umkleidet ist; durch den innerhalb des Filters erzeugten Sog wird die Pulpe auf das Drahtgewebe gezogen. Waschflüssigkeit, die Ablauge enthält, wird durch Düse 7 auf die Pulpe auf Filter 6 gesprüht. Die Waschlauge wird aus Filtenank 8 herangepumpt Anschließend wird die Pulpe mit einer Rakel von Filter 6 geschabt und fällt in Auslaßbehälter 9, der mit einer Förderschraube 10 versehen ist Der Trockenstoffgehalt der Pulpe nach Entfernung von Filter 6 beträgt 12 bis 18%.

Die in Filter 6 von der Pulpe getrennte Waschlauge fließt in Filtertank 4. Die Pulpe in Auslaßbehälter 9 wird erneut mit Waschlauge aus Tank 8 bis zu einer Konzentration von etwa 1 % verdünnt Dann wird sie in Einlaßbehälter 11 befördert und von dort auf ein Waschfilter 12 geleitet Die Pulpe auf Filter 12 wird mit frischem Wasser und/oder einem Kondensat besprüht, das bzw. die über Leitung 13 zu den Sprühdüsen 14 gelangen. Die Pulpe wird von Filter 12 geschabt und fällt in Auslaßbehälter 16, der eine Förderschraube 15 aufweist. Zu diesem Zeitpunkt enthält die Pulpe 10 bis 15% trockene Stoffe. Die aus Filter 12 wiedergewonnene Lauge fließt in Tank 8. Die beiden Filtertanks 4 und 8 sind mit Flüssigkeitsstand-Sensoren 17 und 18 versehen, die mit den Regelventilen 19 bzw. 20 an den Förderleitungen für die Waschlauge verbunden sind. Die wiedergewonnene oder dünne Lauge fließt durch Leitung 32 aus Filtertank 4 zu einem Verdampfer.

Die obige Beschreibung zeigt, daß die Pulpe im Gegenstromverfahren gewaschen wird, d. h. sie wird auf dem letzten Waschfilter, wo sie bereits relativ rein ist, mit reiner Waschlauge gewaschen, während die ungewaschene Pulpe mit einer Waschlauge behandelt wird, die beträchtliche Mengen an Koch-Ablauge enthält. Dieses Verfahren ist allgemein üblich und nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Flüssigkeitsgehalt der Pulpe gemessen, wenn die Pulpe das letzte Filter bzw. Endfilter 12 der Waschanlage verläßt. Wie bereits erwähnt, werden optimale Waschergebnisse erzielt, wenn die Verdünnung — unabhängig von der Menge an Pulpe, die pro Zeiteinheit durch das Waschsysteiti geführt wird, und von der Konzentration der Pulpe — konstant gehalten wird. Damit die Verdünnung entsprechend geregelt, d. h. die erforderliche Menge an Waschlauge durch Leitung 13 zugeführt werden kann, muß der Flüssigkeitsgehalt der Pulpe nach Verlassen des Filters 12 kontinuierlich bestimmt werden.

Dies kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen. Die Art des Vorgehens hängt davon ab, ob bekannt ist, welche Menge an Pulpe in das Waschsystem eingeführt wird. Ist diese Pulpenmenge nicht bekannt, so wählt man folgendes Verfahren: Die gesamte, von Filter 12 entfernte Pulpe wird in Aus'laßbehäiter io gesammelt. Ihr Trockenstoffgehalt beträgt zu diesem Zeitpunkt z. B. 12%. In Auslaßbehälter 16 wird die Pulpe nun mit Lauge verdünnt, die durch Leitung 21 herangeführt wird. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Pulpe bis zu einer Konzentration von 1 bis 10%, am besten 2 bis 5%, zu verdünnen. Die Verdünnung kann auf einmal durchgeführt werden, zweckmäßigerweise jedoch in zwei Stufen, wie es in F i g. 2 dargestellt ist In der ersten Stufe wird die Verdünnungslauge durch Leitung 22 zugeführt Diese erste Stufe soll nur eine grobe Verdünnung bewirken und bedarf keiner genauen Kontrollverfahren; sie kann von dem Bedienungspersonal durch manuelle Betätigung des Ventils 23 durchgeführt werden. Nach dieser groben Vorverdünnung in Auslaßbehälter 16 fließt die Pulpe durch Leitung 24 ab. In einigem Abstand von Auslaßbehälter 16 mündet Leitung 24 in Leitung 25, die ein Regelventil 26 aufweist, das mit einem Meßgerät 27 zur Bestimmung der Pulpenkonzentration verbunden ist Mit Hilfe des Meßgerätes 27 und des Ventils 26 kann die Pulpe nun weiter verdünnt und der Zufluß an Verdünnungslauge durch Leitung 25 so geregelt werden, daß man die gewünschte Pulpenkonzentration erhält Erfahrungsgemäß sollte die Konzentration der Pulpe in Leitung 24 etwa 3% betragen. Die für die gewünschte Konzentration benötigte Menge an Verdünnungslauge wird mit Hilfe des Durchflußmessers 28 (z. B. ein magnetischer Durchflußmesser) in Leitung 21 kontinuierlich gemessen. Auch der Gesamtfluß an Pulpensuspension in Leitung 24 wird mit Durchflußmesser 29 kontinuierlich gemessen. Alle In-

formationen über den Fluß in Leitungen 21 und 24 können in einem Signal-Umwandler 30 gesammelt werden und ermöglichen, zusammen mit dem Wert der jeweiligen Pulpenkonzentration, die kontinuierliche Berechnung des FlüssigkJitsgehaltes der gewaschenen Pulpe, d. h. der Pulpe, die Endfilter 12 verläßt. Auf welche Weise der Flüssigkeitsgehalt der Pulpe berechnet wird, ist weiter unten beschrieben.

Mit /'ilfe des Signal-Umwandlers 30 kann die Menge an Waschlauge, die über Leitung 13 herangeführt wird, durch das Regelventil 31 so bemessen werden, daß eine konstante Verdünnung der Pulpe erhalten wird.

Ist bekannt, welche Menge an Zellulosepulpe (berechnet als völlig trockene Pulpe) durch das Waschsystem fließt, indem man z. B. vor dem Waschsystem den Pulpenzufluß gemessen hat, so braucht die Pulpenkonzentration nicht bestimmt zu werden, und das Meßgerät 27 kann entfallen. Es besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Pulpenkonzentration und dem GesaiTiiflüS an Suspension, d. h. dem Fluß in Leitung 24. Bei einem konstanten Pulpenfluß (berechnet als völlig trokkene Pulpe) kann die Menge an Verdünnungsmittel, die durch Leitung 21 zufließt, unmittelbar dadurch geregelt werden, daß man den Fluß der gesamten Suspension in Leitung 24 auf einem konstanten Wert hält. Auch bei dieser Ausführungsform wird der Fluß in Leitungen 21 und 24 durch Meßgeräte 28 bzw. 29 kontinuierlich überwacht.

Indem man, wie oben beschrieben, die Flüssigkeitsmenge in der austretenden Pulpe indirekt mißt, kann man den Zufluß an Waschlauge durch Leitung 13 so reget.·, daß die Verdünnung — berechnet als Mengeneinheit Waschlauge pro Mengeneinheit Zellulosepulpe — konstant bleibt und unabhängig ist von Variationen in der Pulpenherstellung, der Pulpenkonzentration aus dem letzten Waschfilter, der Schaumbildung und erneuter Benetzung der Pulpe.

Die Flüssigkeitsmenge. die mit der gewaschenen Pulpe aus dem Waschsystem austritt, kann wie folgt berechnetwerden:

Q = gesamtes Fließvolumen pro Zeiteinheit
V = Fließvolumen der flüssigen Stoffe pro
Zeiteinheit

Das Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 regelt den Verdünnungsmittel-Fluß V₂\ in solcher Weise, daß die Konzentration der Pulpensuspension in Leitung 24 einen bestimmten, als m bezeichneten Wert zeigt. Dieser Wert m kann von dem Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 abgelesen werden und liegt normalerweise bei 3%. Mißt man nun den Suspensions-Fluß Q₂₄, so kann der Fluß an Zellulosefasern (berechnet als völlig trockene Pulpe) als m χ Qi₄ errechnet werden. Der Fluß an flüssigen Materialien in Leitung 24 ist dann die restliche Menge von Qn, die nicht aus Zellulosefasern besteht, d. h.:

V₂₄ = Qu-m XQ₂₄ = (\-m)Qi4

Der Flüssigkeitsgehalt der Pulpe beim Verlassen des letzten Waschfilters wird als V_p„/_P bezeichnet Stellt man ein Flüssigkeitsgleichgewicht her, so ergeben sich folgende Zusammenhänge:

V_palp+ V₂₁ = V₂₄

wobei m von dem Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 bekannt ist, und Q₂* wird mit Durchflußmesser 29 und V₂| mit Durchflußmesser 28 gemessen. Auf diese Weise kann V_pui_p berechnet und ständig überwacht werden.
Wie bereits oben erwähnt, ist der Fluß an Zellulosefasern =» m χ Qm.

Hieraus läßt sich errechnen, welche Mengeneinheit Flüssigkeit pro Mengeneinheit Zellulosefasern das Waschsystem mit der gewaschenen Pulpe verläßt. Die zugeführte Menge an Waschlauge Vo kann dann so geregelt werden, daß die Differenz Vn- V_pu,_p in einem konstanten Verhältnis zur Menge an Zellulosefasern gehalten wird.

Ist die hergestellte Menge an Zellulosepulpe bekannt, z. B. durch sogenannte »Rotodensw-Messungen vordem Waschsystem, so braucht, wie oben erwähnt, die Konzentration der Pulpe nicht gemessen zu werden, und das Meßgerät 27 kann daher entfallen.

Die Flüssigkeitsmenge in der aus Waschfilter 12 austretend?" Pulpe kann dann auf folgende Weise errechnet werden:

V₂I und Q₂₄ werden gemessen.
V24 = <?24 — hergestellte Pulpe

Die hergestellte Pulpe wird, wie oben gezeigt, als Volumeneinheit pro Zeiteinheit ausgedrückt.

V₂₄-V₂₁,d.h.

(Qi4 - hergestellte Pulpe) - V₂,

- V₂,

Auf der Basis dieses errechneten Wertes wird dann die durch Leitung 13 zugeführte Waschlaugenmenge so bemessen, daß eine konstante Verdünnung aufrechterhalten wird.

Die nachstehenden Beispiele, bei denen jeweils Kraft-Pulpen gewaschen wurden, erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1

Bei einem Filter-Waschverfahren wurde Birkenholz-Pulpe mit vier in Reihe geschalteten Waschfiltern gewaschen, wobei der Waschlaugen-Zufluß von Hand so geregelt wurde, daß der Gehalt der wiedergewonnenen Lauge an trockenen Feststoffen konstant etwa 15% betrug. Der Flüssigkeitsstand in den Laugentanks der einzelnen Waschfilter wurde ebenfalls konstant gehalten, so daß sich keine Lauge in den Tanks ansammeln konnte. Sobald der Feststoffgehalt der wiedergewonnenen Lauge anstieg, wurde der Waschlaugen-Zufluß manuell verstärkt, bis der Feststoffgehalt allmählich wieder auf den gewünschten Wert zurückkehrte. Bei einem Absinken des Feststoffgehaltes wurde der Waschlaugen-Zufluß herabgestzt, bis der gewünschte Wert langsam wieder erreicht wurde. In einem bestimmten Meßzeitraum wurden der Pulpe, die das letzte Filter verließ. Proben entnommen. In diesem Zeitraum variierte die Pulpenkonzentration zwischen 10 und 15 Gew.-%. Die Menge an aufgesprühtem Waschwasser wurde gemessen und danach die Verdünnung mit 1 bis 6 m³ pro Tonne Pulpe errechnet; der Mittelwert der Verdünnung betrug während dieses Meßzeitraumes 3 m³ pro Tonne Pulpe. Die Waschverluste pro Tonne Pulpe schwankten zwischen 50 kg und 100 kg Feststoffen oder, berechnet als Alkali, zwischen 25 kg und 50 kg Na₂SO₄. Als Mittelwert der Waschverluste wurden 80 kg Feststoffe bzw. 40 kg Na₂SO₄ pro Tonne Pulpe errechnet
Nun wurden bei der letzten Waschstufe des Verfah-

? 9

,: rens die in F i g. 2 gezeigten Abänderungen vorgenom-

^;1';. men. Die Zuleitung für das Verdünnungsmittel sowie die

;. Leitung für gewaschene und verdünnte Pulpensuspen-

;i sion wurden mit Durchflußmessern versehen. Ein PuI-

;·; penkonzentrations-Meßgerät wurde installiert, um die

! Verdünnung der gewaschenen Pulpe bis zu einer K.on-

35 zentration van 3% zu regeln. Mit Hilfe der beiden

[l; Durchflußmesser war es nun möglich, zu jedem beliebi-

|| gen Zeitpunkt die für einen bestimmten Verdünnungs-

§ grad benötigte Waschlaugenmenge zu errechnen. Auf

k| diese Weise konnte die Verdünnung auf 3,0 m³ pro Ton-

f: ne Pulpe gehalten werden.

]! Durch diese Maßnahmen sanken die Waschverluste

j'l pro Tonne Pulpe auf 20—40 kg Feststoffe bzw.

Si 10—20 kg Na2SO4. Sie wurden also, im Vergleich zu den

|ΐ bisher bekannten Waschverfahren, halbiert, ohne daß

ik eine größere Menge an Waschlauge eingesetzt werden

I) mußte.

ü Während der gesamten Meßdauer blieb der Fest-IS stoffgehait in den vier Laugentanks praktisch kunsiant. 2ö

I Beispiel 2

•ti Es wurde mit den gleichen Waschfiltern gearbeitet

$i wie in Beispiel 1.

:$\ Die Pulpenherstellung die die Filterwäsche wurde mit

,| Hilfe eines »Rotodensw-Meßgerätes ermittelt. Die Zu-

^j leitung für das Verdünnungsmittel sowie die Leitung für

■if gewaschene und verdünnte Pulpensuspension waren

\ mit Durchflußmessern versehen. Das in Beispiel 1 er-

I wähnte Pulpenkonzentrations-Meßgerät wurde ent-

:| fernt. Da der Fluß an gewaschener und verdünnter PuI-

§ pensuspension sowie an Verdünnungslauge gemessen

|^l wurde und die Menge an hergestellter Pulpe bekannt

%* war, konnte der Zufluß an Sprühflüssigkeit auf einen

|: bestimmten Wert geregelt werden.

fi Es wurden ähnliche Ergebnisse wie in Beispiel 1 er-

0 zielt.

Μ Die obigen Beispiele zeigen, daß durch die vorliegen-

|] de Erfindung die bei bisher bekannten Waschverfahren

$ auftretenden Waschverluste wenigstens um die Hälfte

reduziert werden können, ohne das zusätzliche Mengen an Waschlaugen verwendet werden müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde zwar anhand des Waschens von chemisch aufbereiteter Pulpe erläutert, eignet sich jedoch ebenfalls zur Behandlung von chemi-mechanischen, semi-chemischen oder mechanischen Pulpen. Bei der Herstellung mechanischer

j; Pulpen werden zur Entfaserung der Pulpe keine Chemi-

j| kalien eingesetzt, so daß die Pulpen normalerweise nach

S der Herstellung nicht gewaschen werden. In diesem FaI-

g Ie kann das erfindungsgemäße Verfahren aber angewendet werden, wenn die mechanische Pulpe gebleicht und nach dem Bleichen gewaschen werden solL

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im übrigen nicht auf Zellulosepulpe beschränkt, sondern kann auch zum Waschen anderer Suspensionen, wie z. B. des Schlamms aus Reinigungsanlagen oder der Suspensionen in Zukkerraffinerien, eingesetzt werden.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Waschen von gelöste Verunreinigungen enthaltenden Suspensionen, insbesondere Faser-Suspensionen, wobei die in der Suspensionslauge gelösten Verunreinigungen in einer oder mehreren Stufen durch reine Suspensionslauge ersetzt werden, der Flüssigkeitsgehalt der gewaschenen Suspension gemessen und der Zufluß an reiner Suspensionslauge aufgrund der erhaltenen Meßergebnisse so geregelt wird, daß die Differenz zwischen zugeführter Menge an reiner Suspensionslauge und Flüssigkeitsgehalt der gewaschenen Suspension auf einem vorherbestimmten geeignetes* Wert, bezogen auf die Gesamtmenge an festen Stoffen in der das Waschsystem verlassenden Suspension, gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsgehalt der gewaschenen Suspension gemessen wird, indem man die aus dem Waschfestem austretende Suspension ein- oder mehrmals verdünnt, gleichzeitig die dem System zugeführte Menge an Lauge mißt, worauf das Fließvolumen der erhaltenen Suspension bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentration des Suspensions-Flusses mißt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an festen Stoffen während dieses Meßverfahrens auf 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 5%, eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Suspensions-Flusses mit einem Konzentrations-Meßgerät gemessen wird, das mit ei· ttn Regelventil für das Verdünnungsmittel verbunden ist, so daß die Konzentration des Suspensions-Fiusses durch ein von diesem Meßgerät ausgehendes Signal auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Suspension Zellulosepulpe verwendet wird.