DE2716139C2

DE2716139C2 - Verfahren zur Regelung des Zuflusses an Suspensionsflüssigkeit bei kontinuierlichen Suspensions-Waschsystemen

Info

Publication number: DE2716139C2
Application number: DE2716139A
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: 1986-06-12
Also published as: NO771272L; SE7604431L; NO151298B; FI61053B; FI771167A; FI61053C; SE406944B; FR2348313A1; US4138313A; BR7702340A; DE2716139A1; NO151298C; JPS6047959B2; FR2348313B1; JPS5319407A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Zuflusses beim 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 (Halbstoffe), die durch bekannte Verfahren hergestellt wurden. Beispiele für solche Pulpen sind Sulfitpulpe, Sulfatpulpe, chemimechanische, semi-mechanische und mechanische Pulpen.

Zellulosepulpe 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 wird 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 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 Zellulosepulpe, 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 Verdampfungsstufe geführt. Nach dem Eindampfen 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 NajSO4 pro Tonne Pulpe ausgedrückt. Bei Sulfit-Mühlen wird der W.ischverlust in kg Na₂O oder MgO pro Tonne 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 BOD?- oder COD-Wert. »BOD7« ist eine Abkürzung für den biochemischen Sauerstoff-Bedarf, d. h. den Verbrauch an biochemischen 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 20°C in einen 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 Waschverlust (das organische Material und ein Teil des anorganischen Materials) verbraucht, wenn er in einen Behälter abgegeben wird. Hieraus ergibt sich, daß die Definition der Bezeichnung »Waschverlust« variieren kann und davon abhängt, was jeweils beschrieben werden soll. Die Höhe des Waschverlustes ist jedoch ein direkter Maßstab für die Wirksamkeit eines Waschsystems, und es spielt keine Rolle, auf welche Weise der Waschverlust ausgedrückt wird.

Verdünnung Die Differenz zwischen wiedergewonnener Lauge und ursprünglicher Schwarzlauge, d. h. die Menge an Lauge, die über die urspi ünglich zur Erzielung der gewünschten Waschergebnisse eingeführte Schwarzlauge hinausgeht. Die Verdünnung wird meist in t Flüssigkeit/t Pulpe angegeben.

Zelluiosepuipe wird in ein- öde:· mehrstufigen Verfahren gewaschen, normalerweise in mehrstufigen Verfahren. Beim Waschen der Pulpe in mehreren Stufen wird mit einem Gegenstromverfahren gearbeitet, d. h. die Waschflüssigkeit (häufig reines Wasser) wird in der letzten Vorrichtung einer Reihe von hintereinandergeschalteten Vorrichtungen zu der Pulpe gegeben. Die Waschlauge und die aus der Pulpe ausgewaschene Trockensubstanz fließen dann in einen Sammelbehälter und werden von dort in die vorletzte Vorrichtung gepumpt und so weiter.

Unabhängig von dem angewendeten Waschverfahren sollen jedoch möglichst geringe Waschverluste mit einer möglichst geringen Verdünnung erzielt werden. Je kleiner der Waschverlust, um so reiner ist die erhaltene Pulpe und um so mehr Koch-Chemikalien und organisches Material werden wiedergewonnen. Eine möglichst geringe Verdünnung ist erwünscht, weil beim Eindampfen größerer Volumen an wiedergewonnener Lauge auch mehr Energie (Wasserdampf) verbraucht wird.

Bisher ist jedoch noch kein durchführbares Verfahren zur Bestimmung der Waschverluste bekannt, durch das diese Verluste günstig beeinflußt werden könnten. In Papiermühlen werden der Pulpe im allgemeinen von Hand Proben entnommen, wenn die Pulpensuspension die Waschanlage verlaß»; diese Proben werden dann im Laboratorium auf den Gehalt an organischen und/oder anorganischen Stoffen untersucht, die in der Suspensionsflüssigkeit gelöst sind. Da die meisten Anlagen zum Waschen von Pulpe aus Waschfiltern bestehen, werden die Proben also sofort entnommen, wenn die Pulpensuspension das letzte Filter bzw. Endfilter einer Reihe von Waschfiltern verläßt. Zu diesem Zeitpunkt enthält die Pulpensuspension 10% bis 15% Trockenstoffe, d.h. sie liegt in Form einer Bahn oder als Vlies vor, aus dem die Proben entnommen werden können. Die Suspensionsflüssigkeit wird aus der Probe gepreßt, und der Gehalt an gelösten anorganischem Material wird im allgemeinen gemäß SCAN-Verfahren C 30:74 ermittelt. Dieses Analyseverfahren bestimmt den Natriumgehalt der Probe und eignet sich daher hauptsächlich für Zelluloseverarbeitungsverfahren, bei denen Natrium (Na) als Base verwendet wird (Zellstoff verarbeitende Betriebe, die andere Basen, wie z. B. Kalzium oder Magnesium, verwenden, müssen dieses Analyseverfahren modifizieren, so daß anstelle von Natrium die jeweils eingesetzte Base bestimmt werden kann). Bei diesem Verfahren werden die Waschverluste in kg Natriumsulfat (Na₂SO^) pro Tonne trockene Pulpe ausgedrückt. Aus dem ermittelten Wert kann auf die gesamten Waschverluste geschiossen werden, d. h. auf die Menge an zugesetztem organischem und anorganischem Material. Ist die Höhe der Waschvcrluste annehmbar, so werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen; bei übermäßig hohen Waschverlusten wird jedoch eine größere Menge an Waschflüssigkeit in das letzte Waschfilter geleitet. Dieses Überwachungs- und Regulierungsverfahren ist sehr unzuverlässig, da zwischen Entnahn,: der Probe und dem Bescheid des Laboratoriums über die Waschverluste sehr viel Zeit vergehen kann, mainriinal mehrere Stunden. Dies bedeutet, daß die Waschverluste zwischen den Zeitpunkten, an denen Proben entnommen werden, außerordentlich hoch sein können, aber nicht gemessen werden. Auch die Art, in der die Proben entnommen werden, ki<nn zu falschen Ergebnissen führen; besteht die Waschanlage aus Waschfiltern, so wird das Pulpenvlies häufig durch überschäumende Flüssigkeit aus dem Filter erneut benetzt, während es von dem letzten Waschfilter abgezogen wird. Da die Probe bereits vor dem Überschäumen entnommen wurde und die überschäumende Flüssigkeit einen höheren Gehalt an gelöstem organischem und anorganischem Material aufweist als die Suspensionsflüssigkeit in der Probe, wird bei der anschließenden Analyse ein Waschverlust ermittelt, der niedriger ist als der tatsächliche Wert. Unterschiede in den Waschverlustcn können durch zahlreiche Faktoren hervorgerufen werden. So kann z. B. die Menge an organischem Material, die mit der Pulpe in die Waschstufe gelangt, plötzlich ansteigen, da in einer Kochstufe mehr organisches Material als üblich gelöst wurde. Außerdem lassen sich Pulpen aus manchen Kochstufen schwerer waschen als andere, weil sie z. B. einen unterschiedlichen Delignifizierungsgrad aufweisen. Hohe Waschverluste sind aus mehreren Gründen unerwünscht. Wie bereits oben erwähnt, beeinflussen die Waschverluste, d. h. das organische und anorganische Material, die Wirtschaftlichkeit des

Verfahrens und sollten daher bei annehmbarer Verdünnung so niedrig wie möglich gehalten werden. Außerdem führen hohe Waschverluste zu Problemen bei der Weiterbehandlung der Pulpe; begleitet eine übermäßig große Menge an organischem und anorganischem Material die Pulpe aus der Waschstufe in die Siebstufe, so erschwert dies den Umweltschutz und/oder das Bleichen. Es gibt zwei Arten von Siebanlagen, nämlich offene und relativ geschlossene Siebvorrichtungen. Wird die Pulpe durch eine offene Siebvorrichtung gesiebt, so muß sie mit großen Mengen Wasser bis zu einer geeigneten Konzentration verdünnt werden. Beim Verlassen der Siebstufe wird die Pulpe bis zu einer Konzentration von 7 bis 15% entwässert, und ein großer Teil des anfallenden Abwassers wird in die Kanalisation geleitet. Dieses Abwasser enthält eine große Menge der Waschverluste und trägt somit zur Umweltverschmutzung bei. Verwendet man eine relativ geschlossene Siebvorrichtung, so bleibt ίο eine große Menge der Waschverluste oder Verunreinigungen in der Pulpe zurück und fließt mit ihr in die Bleichstufe. Es muß also mehr Bleichmittel eingesetzt werden, da die Verunreinigungen ebenfalls mit dem Bleichmittel reagieren, das normalerweise aus Chlor oder einer Mischung von Chlor und Chlordioxyd besteht. Wenn die Waschverluste nicht ständig überwacht werden, läßt sich auch ein plötzliches Ansteigen der Waschverluste nicht vorhersehen, und es wird so lange eine beeinträchtigte Bleichwirkung erzielt, bis zusätzliches Bleichmittel in das System gegeben worden ist. Bisher wurde daher häufig ein Überschuß an Bleichmittel in das System geführt, um den gewünschten Bleichungsgrad der Pulpe auch dann aufrechtzuerhalten, wenn vorübergehend hohe Waschverluste auftraten. Auf diese Weise war jedoch der Verbrauch an Bleichmitteln unnötig hoch, und die Abwasser aus der Bleichstufe enthielten große Mengen an Bleichmittel. In den letzten Jahren wurden jedoch die Umweltschutz-Bestimmungen in bezug auf verunreinigtes Material, das z. B. in Flüsse oder Seen abgelassen werden darf, erheblich verschärft. Da, wie oben erwähnt, bisher noch kein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung dieser Waschverluste Anwendung gefunden hat, ist es für die Zellstoff verarbeitende Industrie zu einem großen Problem geworden, den Verschmutzungsgrad der Abwasser unter einem bestimmten Maximalwert zu halten. Weiterhin ist es wichtig, daß das Waschverfahren für die Pulpe wirtschaftlich ist, d. h., daß der Feststoffgehalt der wiedergewonnenen oder dünnen Lauge bei jeder gewünschten Größenordnung der Wasch-Verluste so hoch wie möglich ist.

Überraschenderweise wurde nun ein Verfahren gefunden, durch das die obengenannten Probleme überwunden werden können. Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung des Zuflusses an Suspensionsflüssigkeit bei kontinuierlichen Waschverfahren für Suspensionen, insbesondere Fasersuspensionen, die gelöste Verunreinigungen enthalten, wobei die gelöste Verunreinigungen enthaltende Suspensionsflüssigkeit allmählich durch reine Suspensionsflüssigkeit ersetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an gelösten Verunreinigungen, die die Suspensionsflüssigkeit nach Beendigung des Waschens begleiten (Waschverluste), kontinuierlich mißt, indem man die volumetrische Fließgeschvvindigkeit der gewaschenen Suspension, ihren Flüssigkeitsgehalt und die Menge der in dieser Flüssigkeit gelösten Verunreinigungen bestimmt und die Beschickung des Systems mit frischer Suspensionsflüssigkeit (Waschflüssigkeit) auf der Basis der gemessenen Waschverluste so regelt, daß die Waschveriuste auf der gewünschten Höhe gehalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die Figur näher erläutert, die das Blockschema eines Waschsystems für chemische Pulpe zeigt. Die Waschvorrichtung der Figur besteht aus Waschfiltern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf Waschfilter beschränkt, sondern kann auf alle bekannten kontinuierlichen Waschvorrichtungen, wie z. B. Radial- oder Druck-Waschvorrichtungen, angewendet werden. In der Figur sind zwei Waschstjfen dargestellt, obwohl solche Systeme normalerweise drei bis vier Waschstufen umfassen; die beiden dargestellten Waschstufen reichen jedoch völlig zum Verständnis der vorliegenden Erfindung aus. Die ungewaschene Pulpe fließt aus dem Digestor durch Leitung 1 in einen Sammelbehälter 2, der mit einem Rührwerk 3 versehen ist. In diesem Sammelbehälter wird die Pulpe mit Waschflüssigkeit verdünnt, die aus Filtertank 4 herangepumpt wird. Dann wird die Pulpe in den Einlaßbehälter 5 geleitet und erneut mit Waschflüssigkeit aus Tank 4 verdünnt. Beim Eintritt in den Sammelbehälter 2 hat die Pulpe eine Konzentration von etwa 12%. und sie wird in den Einlaßbehälter 5 bis zu einer Konzentration von etwa 1% verdünnt. In Waschfilter 6 wird ein Unterdruck erzeugt, so daß die Pulpe auf die Oberfläche des Filters, die mit einem Drahtgewebe bedeckt ist, gezogen wird. Durch die Düsen 7 wird Waschflüssigkeit aus Behälter 8 auf das Pulpenvlies auf Waschfiiter 6 gesprüht. Dann wird das Pulpenvlies mit einer Rakel von dem Drahtgewebe geschabt und fällt in den Auslaßbehälter 9. der mit einer Förderschraube 10 versehen ist. Der Trockenstoffgehalt der Pulpe bei Verlassen des Waschfilters 6 beträgt 12 bis 18%. Die in Filter 6 aus der Pulpe entfernte Waschflüssigkeit wird in Filtertank 4 geleitet. Dann wird die Pulpe in dem Aulaßbehälter 9 erneut mit Waschflüssigkeit aus dem Filtertank 8 bis zu einer Konzentration von etwa 1% verdünnt. Sie fließt in Einlaßbehälter 11 und von dort auf das Waschfilter 12. Auf dem Waschfilter wird sie durch Düsen 14, die über Leitung 13 versorgt werden, mit frischem Wasser und/oder Kondensat besprüht. Die von Filter 12 abgeschabte Pulpe fällt in den Auslaßbehälter 16,dereine Förderschraube 15 aufweist;zu diesem Zeitpunkt hat die Pulpe eine Konsistenz von 10 bis 15%. Die aus Filter 12 gewonnene Lauge wird in den Fiitertank 8 geleitet. Die beiden Filtertanks 4 und 8 sind mit Sensoren 17 und 18 zur Bestimmung des Flüssigkeitsstandes versehen; diese Sensoren sind mit den Regelventilen 19 bzw. 20 an den Förderleitungen für die Waschflüssigkeit verbunden. Die wiedergewonnene oder dünne Lauge fließt durch die Leitung 32 aus dem Filtertank zu einem Verdampfer. Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß die Pulpe im Gegenstromverfahren gewaschen wird, d. h. sie wird auf dem letzten Waschfilter, wo sie bereits relativ rein ist, mit reiner Waschflüssigkeit gewaschen, und die ungewaschene Pulpe wird mit einer Waschlauge behandelt, die beträchtliche Mengen an organischem und anorganischem Material enthält. Dieses Verfahren ist allgemein üblich und nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Das Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Waschverluste in der Pulpe gemessen und geregelt werden, wenn die Pulpe das letzte Waschfilter 12 verläßt. Die Bezeichnung »Waschverluste« wurde bereits oben erklärt.

Damit die Waschverluste kontinuierlich bestimmt werden können, müssen die folgenden drei Parameter ständig gemessen werden:

A. Die volumetrische Fließgeschwindigkeit der Pulpensuspension. Der Fluß der Pulpe kann z. B. mit einem magnetischen Durchflußmesser gemessen werden. Aber auch eine Reihe anderer Durchflußmesser liefern zuverlässige Ergebnisse.

B. Der Flüssigkeitsgehalt der Pulpensuspension. Dieser Parameter kann nur schwer gemessen werden. Der Flüssigkeitsgehalt der Pulpensuspension kann mit jedem Verfahren bestimmt werden, das zuverlässige Ergebnisse liefert. Bevorzugt wird jedoch das nachstehend näher beschriebene Verfahren.

C. Die Menge an organischem und anorganischem Material, die in der Suspensionsflüssigkeit gelöst ist. Auch dieser Wert kann durch unterschiedliche, nachstehend näher beschriebene Verfahren ermittelt werden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann der Flüssigkeitsgehalt der Pulpensuspension auf zwei Arten gemessen werden. In welcher Weise vorgegangen wird, hängt davon ab, ob die in das Waschsystem eintretende Menge an Pulpe bekannt ist. 15 |;

1st nicht bekannt, wieviel Pulpe in das Waschsystem eintritt, so wird das folgende Verfahren angewendet: Die gesamte, das Filter 12 verlassende Pulpe wird in Auslaßbehälter 16 gesammelt. Zu diesem Zeitpunkt hat die Pulpe eine Konzentration von z. B. 12%. Sie wird in Auslaßbehälter 16 mit einer über Leitung 21 zugeführten Lauge verdünnt. Es wurde gefunden, daß die Pulpe bis zu einer Konzentration von 1 bis 10%, zweckmäßigerweise 2 bis 5%, verdünnt werden sollte. Die Verdünnung kann auf einmal durchgeführt werden, am besten jedoch in zwei Stufen, wie aus der Figur ersichtlich. In der ersten Stufe fließt die Verdünnungslauge durch Leitung 22 zu. Diese erste Stufe bewirkt eine grobe Verdünnung und bedarf keiner genauen Kontrollmaßnahmen; sie kann von dem Bedienungspersonal aufgrund von Erfahrungswerten durch manuelle Betätigung des Ventils 23 erfolgen. Nach dieser groben Vorverdünnung fließt die Pulpe aus Auslaßbehälter 16 durch Leitung 24 ab. In einiger Entfernung von Auslaßbehälter 16 mündet diese Leitung 24 in die Leitung 25, die mit einem Regelventil 26 versehen ist, das mit dem Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 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. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Konzentration der Pulpe in Leitung 24 etwa 3% betragen sollte. Die für die gewünschte Konzentration benötigte Menge an Verdünnungslauge wird mit Hilfe des Durchflußmessers 28 (z. B. ein magnetischer Durchflußmcsser) in Leitung 21 kontinuierlich zugemessen. Der Gesamtfluß an Pulpensuspension in Leitung 24 wird mit Durchflußmesser 29 ebenfalls kontinuierlich gemessen. Informationen über den Fluß in Leitungen 21 und 24 können in einem Signal-Umwandler 30 gesammelt werden und ermöglichen, zusammen mit dem jeweiligen Wert der Pulpenkonzentration, die kontinuierliche Berechnung des Flüssigkeitsgehaltes der gewaschenen Pulpe, d. h. der Pulpe die Endfilter 12 verläßt. Auf welche Weise dieser Flüssigkeitsgehalt berechnet wird, ist weiter unten beschrieben.

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

1st bekannt, welche Menge an Zellulosepulpe (berechnet als völlig trockene Pulpe) durch das Waschsystem fließt, indem man z. B. vor dem Waschsystem den Pulpenzufluß mißt, so braucht die Pulpenkonzentration nicht bestimmt zu werden, und das Meßgerät 27 kann entfallen. Es besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Pulpenkoiizentration und dem Gesamtfiuß an Suspension, d. h. dem Fluß in Leitung 24. Bei einem konstanten Pulpenfluß (berechnet als völlig trockene 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.

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

O = gesamte Fließvolumen pro Zeiteinheit,

V = Fließvolumen der flüssigen Stoffe pro Zeiteinheit.

Das Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 regelt den Verdünnungsmittelfluß 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 Suspensionsfluß Q₂₄, so kann der Fluß an Zellulosefasern (berechnet als völlig trockene Pulpe) als m χ Q21 errechnet werden. Der Fluß an flüssigen Materialien in Leitung 24 ist dann die verbleibende Menge von Q24, die nicht aus Zellulosefasern besteht, d. h.:

IA₄ = Q₂₄-m χ Q24 = (1 — m) Q24

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

Vpulp + V₂, = V₂A

Vp₁₁,-, = V₂₄ - V,,

V„um = (1-/T₇)Q₂₄-K₂₁

wobei /77 durch das Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 bekannt ist, und Q₂₄ wird mit Durchflußmesser 29 und V₂, mit Durchflußmesser 28 gemessen. Auf diese Weise kann V_putp berechnet und ständig überwacht werden.

,: Wie bereits oben erwähnt, ist der Fluß an Zellulosefasern = m χ Q₂A.

Hieraus läßt sich errechnen, welche Mengeneinheit Flüssigkeit pro Mengeneinheit Zellulosefasern das ; Waschsystem mit der gewaschenen Pulpe verläßt.

Ist die hergestellte Menge an Zellulosepulpe bekannt, z. B. durch Messungen vor dem Waschsystem, so 5 braucht, wie oben erwähnt, die Konzentration der Pulpe nicht gemessen zu werden, und das Meßgerät 27 kann entfallen.

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

V21 und ζ>24 werden gemessen,
i 10 V₂₄ = Q₂₄ — hergestellte Pulpe

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

Vpuip = V₂₄- V₂₁, d.h.
15 Vpuip = (<?24 — hergestellte Pulpe) — V₂i

f. Durch diese Berechnungen sind nun die volumetrische Fließgeschwindigkeit der Pulpensuspension sowie ihr

Flüssigkeitsgehalt bekannt. Es braucht nur noch die Verunreinigung der Suspensionsflüssigkeit durch organisches und anorganisches Material, d.h. durch Reste der Koch-Chemikalien (anorganisches Material) und aus ,: 20 dem Holz gelöste Stoffe (organisches Material), ermittelt zu werden. Die Verunreinigungen können gemessen

werden, indem man sie mit einer oxydierend wirkenden Verbindung umsetzt. Beispiele für solche Verbindungen sind unterchlorige Säure, Chlor-Wasser, Hypochlorit, Chlordioxyd, Wasserstoffperoxyd und Bichromat. Bevor- ! zugt wird unterchlorige Säure (HClO). Die Menge an vorhandenen organischen und anorganischen Stoffen kann

auch direkt, d. h. ohne Zusatz eines Oxydationsmittels, gemessen werden, z. B. mit ionenselektiven Elektroden, ' 25 durch Photometrie, Flammen-Photometrie, Konduktionsmetrisch- oder Dichte-Messung. Ein bevorzugtes Verfahren zur Bestimmung der zurückgebliebenen Menge an Koch-Chemikalien und aus dem Holz gelösten Stoffen besteht darin, daß man einen Überschuß einer HClO enthaltenden Lösung in eine Flüssigkeitsprobe gibt und f nach Ablauf einer bestimmten Zeit den Oberschuß an unterchloriger Säure durch Jod-Titrierung, polarographi-

■> sehe Messung, Messung des Redox-Potentials, Photometrie, Colqmetrie od. dgl. ermittelt. Besonders geeignet ist

^ 30 jedoch das Verfahren, bei dem eine Flüssigkeitsprobe mit einem Überschuß an HClO-Lösung gemischt und dann

/ die Wärmeentwicklung gemessen wird, d. h. ein kalorimetrisches Verfahren. Überraschenderweise wurde gefun-

' den, daß die Verwendung von unterchloriger Säure (HClO mit pH-Wert von 5,5) zu wesentlich geringeren

Abscheidungen in der Analysevorrichtung führt als die Verwendung des entsprechenden Hypochlorits (ClO-,' mit pH-Wert von 10), so daß auch weniger Schwierigkeiten auftreten und zuverlässigere Ergebnisse erhalten

35 werden. Es hat sich gezeigt, daß unterchlorige Säure (ebenso wie die anderen obengenannten Oxydationsmittel) 1 mit der organischen Substanz in der Suspensionsflüssigkeit und mit einem Teil der anorganischen Substanz,

nämlich dem als Sulfid oder Thiosulfat vorliegenden Material, reagiert. Der Rest des anorganischen Materials (wahrscheinlich der größere Teil) reagiert nicht mit der unterchlorigen Säure. Es muß deshalb darauf hingewiesen werden, daß durch die erfindungsgemäße Analyse nicht die gesamten Waschverluste, d. h. die Gesamtmenge 40 an organischem Material und die Gesamtmenge an anorganischem Material, ermittelt werden können. Wie bereits oben erwähnt, informiert die Analyse gemäß SCAN-C 30:73 nur über die an Natrium (Na) gebundenen Verunreinigungen, d. h. den Gehalt an anorganischem Material. Die beiden Analyseverfahren überschneiden sich also bis zu einem gewissen Grad. Um die gesamten Waschverluste zu ermitteln, kann man daher nicht einfach das Ergebnis der erfindungsgemäßen Analyse zu dem Ergebnis nach SCAN-C 30:73 addieren. Anderer-45 seits ist es dem Durchschnitts-Fachmann möglich, in jedem Fall, d. h. bei jeder Anlage, die gesamten Waschverluste aufgrund der erfindungsgemäß oder nach SCAN-C 30:73 ermittelten Analysewerte annähernd zu schätzen. Das Messen von Flüssigkeiten durch Kalorimetrie ist in der Zellstoff-Industrie bekannt; diese Patentschrift .; beschreibt ein Verfahren zur Regelung des Zuflusses an Reaktions-Chemikalien bei der Delignifizierung und/

,.' oder dem Bleichen von Pulpe. Das oben beschriebene, bevorzugte Analyseverfahren kann auch bei der nach

f- 50 dem Waschen wiedergewonnenen oder dünnen Lauge angewendet werden. Außerdem eignet es sich, um die

ρ durch Eindampfen der dünnen Lauge erhaltene dicke Lauge zu analysieren, bevor sie in den Brenner geleitet

t; wird. Man kann hierbei den Heizwert der dicken Lauge bestimmen, der häufig von großem Interesse ist.

k Wo und wie der Gehalt der Suspensionsflüssigkeit an Verunreinigungen bestimmt wird, ist aus der Figur

4ΐ ersichtlich. Aus Leitung 24 wird kontinuierlich eine filtrierte Flüssigkeitsprobe abgezogen und über Leitung 34 in

|i| 55 eine kontinuierlich arbeitende Analysevorrichtung 35, z. B. ein Kalorimeter, geführt, wo der Gehalt an gelösten

If Verunreinigungen gemessen wird. Wie bereits ausgeführt, mißt der Durchflußmesser 29 den gesamten Suspen-

p sionsfluß in Leitung 24 = Q₂₄. Ist die Pulpenherstellung bekannt, so errechnet man die Flüssigkeitsmenge in

;|| Leitung 24 = V₂₄ wie folgt:

I 60 V₂₄ = Q₂₄- Pulpe

S; Wird die Pulpenkonzentration = m gemessen und durch das Konzentrations-Meßgerät 27 geregelt, so ergibt

ff sich die Flüssigkeitsmenge in Leitung 24 aus folgender Gleichung:

1 ;>i 65 V₂₄ = Q₂A X (1 — ITl)

fj; Der gesamte Abfluß an gelösten Verunreinigungen wird dann berechnet, indem man die Flüssigkeitsmenge

'?■„ mit dem Gehalt an gelösten Verunreinigungen multipliziert. Dies erfolgt kontinuierlich in einem Umwandler 37.

Besteht das Verdünnungsmittel in Leitung 21 und die Waschflüssigkeit in Leitung 13 aus reinem Wasser, so entsprechen die Waschverluste (d. h. Verunreinigungen durch unvollständiges Waschen) der obengenannten Menge an gelösten Verunreinigungen. In Wirklichkeit ist jedoch das Verdünnungsmittel (Leitung 21) kein reines Wasser, sondern eine Flüssigkeit, die sowohl organisches wie auch anorganisches Material enthält. Die Waschflüssigkeit (Leitung 13) besteht normalerweise aus reinem Wasser, aber auch hier kann eine Flüssigkeit verwendet werden, die leicht durch organisches und/oder anorganisches Material verunreinigt ist. Daher muß der Verunreinigungsgehalt des Verdünnungsmittels und auch der Waschflüssigkeit, falls d'ese nicht aus reinem Wasser besteht, analysiert werden. In der Figur ist nur die Analyse des Verdünnungsmittels dargestellt. Hierbei wird kontinuierlich eine Probe aus Leitung 21 abgezogen und über Leitung 33 in einen kontinuierlich arbeitenden Analysator 31 — in diesem Falle ein Kalorimeter — geführt und dort auf ihren Gehalt an gelösten Verunreinigungen untersucht. Wie bereits erwähnt, mißt der Durchflußmesser 28 den Gesamtfluß der flüssigen Materialien in Leitung 21 = V21. Die Gesamtmenge der durch Leitung 21 zugeführten Verunreinigungen war deshalb V21, multipliziert mit dem gemessenen Gehalt an gelösten Verunreinigungen. Diese Berechnung wurde kontinuierlich in dem Umwandler 36 durchgeführt. Bestand die Waschflüssigkeit aus reinem Wasser, so entsprachen die Waschverluste der Pulpe Tmder Menge an Verunreinigungen in Leitung 24 = T24, abzüglich der Menge an Verunreinigungen in Leitung 21 = Γ2!, dividiert durch die hergestellte Pulpe = P. also:

τ T₂₄-T₂, Tm ρ

20 Diese Berechnung kann kontinuierlich mit Hilfe der Umwandler 30, 36 und 37 durchgeführt werden. Dann

kann ein Signal ausgesendet werden, um den Zufluß an Waschflüssigkeit in das System über das Regelventil 31 zu regeln.

Enthält auch die Waschflüssigkeit (Leitung 13) gelöste Substanzen, so werden entsprechende Messungen

vorgenommen, d. h. der Fluß in Leitung 13 und der Verunreinigungsgehalt der Flüssigkeit werden kontinuierlich ermittelt. Die Waschvcrluste in der Pulpe können dann gemäß folgender Formel berechnet werden:

-τ- 724 — (7*2| + Tu)

Im = ρ

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Waschverluste kontinuierlich überwacht und, auf der Basis der so ermittelten Werte, entsprechend geregelt werden. Auf diese Weise ist es zum ersten Male möglich, Pulpe in einem wirtschaftlichen und zugleich umweltschützenden Verfahren zu waschen. Sind z. B. die Waschverluste unerwünscht hoch, so wird die dem System zugeführte Menge an frischer Suspensionsflüssigkeit (Waschflüssigkeit) so lange heraufgesetzt, bis die Waschverluste wieder auf den gewünschten Wert gesunken sind. Unter »gewünschter Wert« ist hierbei eine, auf Erfahrungswerten basierende Größenordnung der Waschverluste zu verstehen: diese Größenordnung hängt von der Kapazität des Waschsystems und des Verdampfers, von den Emissions-Beschränkungen und einem wirtschaftlichen Verdünnungsgrad ab. Sind die Waschverluste unerwünscht niedrig, so wird die Zufuhr an frischer Suspensionsflüssigkeit so lange eingeschränkt, bis die Waschverlustc wieder auf den gewünschten Wert gestiegen sind. Im Hinblick auf den Umweltschutz und die Reinheit der herzustellenden Pulpe sollten die Waschverluste so niedrig wie möglich gehalten werden; allzu niedrige Waschverluste können jedoch zu sehr hohen Produktionskosten führen.

Die nachstehenden Beispiele, bei denen chemische Zellulosepulpe gewaschen wurde, erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

45 Beispiel 1

In einer aus vier, in Reihe geschalteten Waschfiltern bestehenden Waschanlage wurde Sulfatpulpe gewaschen. Die in der Figur dargestellte Meßvorrichtung wurde hinter dem letzten Filter oder Endfilter installiert. Da die hergestellte Pulpe (in kg/min) vor der Waschanlage kontinuierlich gemessen wurde, war kein Pulpenkonzentrations-Meßgerät 27 erforderlich. Während der gesamten Testdauer variierte die Konzentration der Pulpensuspension, die das letzte Waschfilter 12 verließ, zwischen 10 und 15%. Diese Pulpensuspension wurde mit »Rückwasser« aus der Siebstufe bis zu einer Konzentration von 3 bis 4% verdünnt. Die Menge an Verdünnungsmittel in Leitung 21 wurde mit dem Durchflußmesser 28 gemessen; mit einem Schreibgerät wurde diese Verdünnungsmittelmenge V₂1 kontinuierlich aufgezeichnet. In ähnlicher Weise wurde mit dem Durchflußmesser 29 der Fluß der Pulpensuspension in Leitung 24 (Q₂₄) gemessen und aufgezeichnet. Um die Menge der gelösten Verunreinigungen in der Pulpensuspensions-Flüssigkeit zu bestimmen, wurde ein Strom der Suspensionsflüssigkeit von Leitung 24 abgezweigt und über Leitung 34 in ein Kalorimeter 35 geführt. Dieser Flüssigkeitsstrom wurde durch ein in Leitung 24 eingesetztes Filter abgeleitet Da als Verdünnungsmittel Abwasser aus der Siebstufe verwendet wurde, enthielt diese Flüssigkeit ebenfalls gelöste Stoffe. Daher wurde auch von Leitung 21 ein Flüssigkeitsstrom abgezweigt und durch Leitung 33 zum Kalorimeter 35 geführt. Die Flüssigkeitsproben wurden kontinuierlich durch das aus zwei Zellen bestehende Kalorimeter geleitet und dort mit einer Lösung von unterchloriger Säure (HClO) vermischt; die Konzentration der Lösung betrug 5 g/l, berechnet als aktives Chlor. Als Vergleichslösung diente destilliertes Wasser. Die Reaktionsschleifen in den Zellen waren so lang, daß die Verweilzeit der Proben 1 Minute und 20 Sekunden betrug. Die Wärme, die durch Reaktion der in der Flüssigkeit gelösten Verunreinigungen mit HClO erzeugt wurde, wurde mit einem Thermoelement in ein Signal umgewandelt, das in Millivolt ausgesendet und kontinuierlich von einem Schreibgerät aufgezeichnet wurde. Es wurden auch Versuche durchgeführt, bei denen man die Flüssigkeitsproben zwei- bis fünfmal mit Wasser verdünnte;

diese Versuche lieferten identische Analysewerte. Von dem Kalorimeter wurden zwei Signale erhalten, eines füi jede Flüssigkeitsprobe. Es wuide gefunden, daß diese Millivolt-Signale in folgendem Verhältnis zu dem Gehall der Flüssigkeit an gelösten Verunreinigungen standen:

C=OSOX-I-O₁IO

In dieser Gleichung steht X für das Signal des Kalorimeters in Millivolt (mV) und Cfür die in der Flüssigkeil gelöste Verunreinigungsmenge, die der verbrauchten Menge an Sauerstoff in g/l entspricht.

Wie diese Gleichung erhalten wurde, ist weiter unten beschrieben. Mit Hilfe dieser Gleichung kann man die Menge an gelösten Verunreinigungen in dem Verdünnungsmittel = C>i und in der Pulpensuspensions-Flüssigkeit = Cm errechnen. Da der Fluß des Verdünnungsmittels Vj₁ und der Pulpensuspension Qt bekannt war konnten die Waschverluste in der Pulpe = Tm in kg verbrauchter Sauerstoff pro Tonne Pulpe gemäß folgender Gleichung kontinuierlich berechnet werden:

τ- (Qa — hergestellte Pulpe) χ C₁₄ — V?i x C_2[

^M hergestellte Pulpe

Auf diese Weise konnten die Waschverluste in der Pulpe kontinuierlich berechnet und aufgezeichnet werden Innerhalb des Testzei.traumes wurden der Pulpensuspension auch von Hand Proben entnommen, bevor man da; Pulpenvlies von Waschfilter 12 entfernte. Bei diesen Pulpenproben wurde gemäß Verfahren SCAN-C 30:73 dei Natriumgehalt ermittelt und in kg Natriumsulfat (Na2SC>4) pro Tonne Pulpe umgerechnet. Weiterhin wurde dei chemische Sauerstoffbedarf der Flüssigkeitsproben, d. h. ihr COD-Wert, mit einem Verfahren der Swedish Company IVL AB (lndustrins Vatten och Luftvard Aktiebolag) bestimmt, das auf dem ASTM-Verfahrer D-1252-60 basiert. Elei diesem Verfahren werden die gelösten Verunreinigungen in der Flüssigkeitsprobe mi 0,250-n-Kaliumbichromat(K2Cr2O7) urngesetzt. Dieses Verfahren liefert Au">chluß über das gesamte organische Material in der Flüssigkeitsprobe unci über einen Teil des anorganischen Materials (Sulfide). Der Gehalt ar gelösten Verunreinigungen wird als COD in g Sauerstoff/l (gO2/l) angegeben, d. h. als die Menge an Sauerstoff die das Material verbraucht, bis es vollständig oxydiert ist. Außerdem wurden die beiden beschriebenen Analyse verfahren angewendet, um von Hand entnommene Proben des Verdünnungsmittels zu untersuchen. Im auge meinen werden mit diesen Verfahren nicht die Flüssigkeiten in Waschsystemen analysiert, sondern die Ablauger aus Zellstoff verarbeitenden Betrieben. Schließlich wurden die Zeitpunkte notiert, an denen Proben entnommer wurden; die zu diesen Zeitpunkten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Ergebnisse sind in Tabelle zusammengefaßt.

35	Tabelle	I	Pulpensuspension	Kalorim.	Verdünnungsmittel	C₂, Fluß = V₂,	Kalorim.	Gehalt =	Waschverluste
	Probe	Herges t.	Fluß = 0:i	mV	Gehalt =	mVmin	mV	gO₂/l	C₂₁ kg O₂/i Pulpe
		Pulpe	nvVmin	0,57	gOj/1	5,6	0,09	0,18
		kg/min	8,3	0,52	0,61	7,5	0,18	0,26	13
40	1	300	10.0	0,53	0,57	7,0	0	0,10	12
	2	300	10,0	1,50	0,58	5,5	0,70	0,73	18
	3	300	7,5	1,17	1,45	5,9	0,38	0,44	18
	4	300	9,3	0,88	1,15	9,5	0,18	0,26	22
45	5	360	12,0	0,70	0,89	6,0	0	0,10	22
	6	360	9.6	1,20	0,73	6,8	0,16	0.24	18
	7	360	9,3	0,64	1,18	6,5	0	0,10	25
	8	360	8,3	1,95	0,68	6,7	0,68	0,71	15
	9	330	8,3	0,52	1,86	7,7	0,05	0,15	30
50	10	330	10,3	0,55	0,57	7,5	0	0,10	14
	11	330	10,3	0,88	0,60	8,0	0,16	0,24	16
	12	330	10,3	0,69	0,89	8,0	0,02	0,12	21
	13	330	10,3	1.31	0,72	6,2	0,58	0,62	19
	14	330	9,5		1,28				24
55	15	330

Die Analysen von manuell entnommene Proben sind aus Tabelle II ersichtlich.

	Pulpensuspension	Na₂SO₄	27 16	139	Na^SO₄	Waschverluste	Na₂SO₄
Tabelle Il	COD	g/i			g/l	COD	kg/t Pulpe
Probe	gOj/1	0,65	Verdünnungsmittel	0,19	kg O₂A Pulpe	13
	0,61	0,60	COD	0,28	13	13
	0,57	0,63	g/2/1	0,02	13	20
1	0,57	1,50	0,18	0,85	19	19
2	1,31	1,31	0,26	0,52	18	25
3	1,17	0,99	0,02	0,30	22	24
4	0,90	0,80	0,73	0,10	22	20
5	0,73	1,31	0,44	0,26	18	28
b	1,19	0,75	0,27	0,10	25	16
7	0,68	2,10	0,09	0,82	16	35
8	1,83	0,63	0,25	0,17	31	15
9	0,58	0,66	0,08	0,11	14	17
10	0,60	0,98	0,71	0,28	16	24
11	0,89	0,79	0,15	0,13	20	21
12	0,72	1,42	0,10	0,68	18	29
13	1,28	0,25		25
14		0,12
15		0,62

In Tabelle II wurden die Menge an hergestellter Pulpe und die voiumetrischen Fließgeschwindigkeiten nicht angegeben, da sie bereits in Tabelle 1 enthalten sind. Vergleicht man die Waschverluste der Tabelle I mit den entsprechenden Werten in Tabelle II, so zeigt sich eine sehr gute Wechselbeziehung zwischen den erfindungsgemäß ermittelten Werten der Tabelle I und den bei manuell entnommenen Proben erhaltenen Werten der Tabelle II (ermittelt gemäß SCAN-C 30:73).

Wie oben ausgeführt, verwendet man bei der erfindungsgemäßen Bestimmung der Menge an Verunreinigungen, die in den Flüssigkeitsproben gelöst sind, als Reagenz unterchlorige Säure, während bei den von Hand entnommenen Proben die gelösten Verunreinigungen (d. h. das organische Material und ein Teil des anorganischen Materials) mit Hilfe von Kaliumbichromat bestimmt werden. Beide Reagenzien liefern gute Ergebnisse und zeigen eine ausgezeichnete Übereinstimmung. Für kalorimetrische Analysen wird jedoch aus technischen Gründen unterchlorige Säure bevorzugt.

Bei einer Regressions-Analyse, bei der der kalorimetrische Wert (in mV) dem gemäß IVL-Verfahren ermittelten COD-Wert (in g O2/I) gegenübergestellt wurde, erhielt man die obengenannte Gleichung:

C= 0,9OX + 0,10

Auf diese Weise war es möglich, die Millivolt-Anzeigen in Angaben umzuwandeln, die sich auf den Gehalt der Flüssigkeitsprobe an Substanzen beziehen, die chemischen Sauerstoff verbrauchen. Die Ergebnisse der manuell durchgeführten Analysen gemäß Tabelle II wurden für diesen Zweck herangezogen. Außerdem kann man auch die Waschverluste (d. h. die gelösten Verunreinigungen), die gemäß IVL-Verfahren als COD-Wert ermittelt wurden, mit den Waschverlusten vergleichen, die gemäß SCAN-C 30:73 erhalten und als Na₂SO₄ ausgedrückt wurden. Dieser Vergleich zeigt, daß das Verhältnis von Na-Menge (angegeben als g Na2SCVI oder kg Na₂SO₄Zt Pulpe) zu COD-Wert (g O2/I) etwa 1:1 beträgt. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß weder dieses Verhältnis noch die obengenannte Gleichung für alle Betriebe, die Sulfatpulpe herstellen, gleich sein muß. Sie müssen in jedem einzelnen Fall, d. h. für jeden einzelnen Betrieb, überprüft und eventuell berichtigt werden.

Die in Beispiel 1 erfindungsgemäß ermittelten Waschverluste können jedoch im Verhältnis 1:1 umgewandelt und, wie aus Tabelle III ersichtlich, in kg Na2SO₄/t Pulpe angegeben werden:

Tabelle III

Probe	Waschverluste
	kg Na₂SO₄/! Pulpe
1	14
2	13
3	20
4	20
5	24
6	24
7	20
8	28
9	16
10	34
11	15
12	18
13	23
14	21
15	27

40

50

60 65

Probe	Hergest	Pulpensuspension	i.iV	Verdünnungsmittel	C₂₄ Fluß = V₂,	Kalorim.	Gehalt =	Waschverluste
	Pulpe	Fluß = Q₁A Kalorim.	0,37	Gehalt =	mVmin	mV	*gOi/l*	Cn kg O₂A Pulpe
	kg/min	mVmin	0,32	gCVl	9,7	0,25	0,50
16	400	13,3	0,31	0,76	9,3	0,22	0,43	37
17	400	13,3	0,39	0,65	9,3	0,23	0,45	35
18	400	13,3	0,20	0,63	6,7	0,36	0,73	28
19	400	10,3	0,19	0,80	6,7	0,11	0,19	28
20	400	10,3	0,39	6,7	0,08	0,12	20
21	400	10,3	0,36			20

Wie die obigen Ausführungen zeigen, kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens der Waschverlust in einer Sulfatpulpe nach Beendigung des Waschens kontinuierlich bestimmt und in einer dem Fachmann bekannten Weise angegeben werden. Aufgrund der ermittelten Werte können die Waschverluste dann auf der gewünschten Höhe gehalten werden.
5

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurde Sulfitpulpe in einer Reihe von Behältern gewaschen. Nach dem Waschen in

Behältern wurde die Pulpe in einen Sammelbehälter geleitet und von dort kontinuierlich zu einem End-Waschfilter gepumpt. Wie in Beispiel 1 wurde hinter diesem Waschfilter die Meßvorrichtung der Figur installiert. Alle weiteren Verfahrensschritte entsprachen dem Beispiel 1, außer daß es sich bei der zu waschenden Pulpe um Sulfitpulpe handelte. Die Meßergebnisse sind aus Tabellen IV, V und VI zu ersehen.

Tabelle IV

Die Werte der Tabelle IV wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten. Sie wurden von den Schreibgeräten, die das Waschverfahren kontinuierlich verfolgten zu den Zeitpunkten abgelesen, an denen von Hand Proben der Pulpe entnommen wurden. Die Analyse der manuell entnommenen Proben lieferte folgende Ergebnisse:

Tabelle V

Ein Vergleich der erfindungsgemäß erzielten Werte in Tabelle IV mit den Werten der Tabelle V, die mit manuell entnommenen und gemäß SCAN-C 30:73 analysierten Proben erhalten wurden, läßt eine sehr gute Wechselbeziehung erkennen.

Die durch manuelle Analyse der Proben erhaltenen COD-Werte wurden Angaben in Millivolt gegenübergestellt, die erfindungsgemäß durch ein kontinuierliches kalorimetrisches Verfahren ermittelt wurden; dabei wurde

5Q folgendes Verhältnis festgestellt:

C= 2,18A-- 0,05

In dieser Gleichung steht X für das Signal des Kalorimeters in mV, und C ist der Gehalt der Flüssigkeit an gelösten Verunreinigungen, d. h. die verbrauchte Menge an Sauerstoff in g/l. Der Gehalt C24 bzw. Gi in Tabelle IV wurde mit dieser Gleichung errechnet. Vergleicht man sie mit der beim Waschen von Sulfatpulpe gemäß Beispiel 1 erhaltenen Gleichung, so ist ein krasser Unterschied erkennbar. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die in der Suspensionsflüssigkeit von Sulfitpulpe gelösten Verunreinigungen bei der Reaktion mit unterchlorigcr Säure wesentlich weniger Wärme abgeben als die in Sulfatpulpe gelösten Verunreinigungen. Auch hier ist es zweckmäßig, das genannte Verhältnis zwischen Millivolt-Anzeige und Gehalt der Flüssigkeit an gelösten Verunreinigungen in jedem einzelnen Fall, d. h. für jeden Sulfitpulpe herstellenden Betrieb, zu überprüfen.

Das Verhältnis zwischen dem als COD-Wert und dem als Natriumgehalt ausgedrückten Waschverlust wurde aus den Ergebnissen derTabelle V errechnet und führte zu folgender Gleichung:

_b5 Na₂O = COD χ 0,32

Probe	Pulpensuspension	Na₂O	Verdünnungsmittel	Na₂O	Waschverluste	Na₂O
	COD	g/i	COD	g/l	COD	kg/t Pulpe
	gO₂/l	0,23	EO2/I	0,17	kg O₂/t Pulpe	12
16	0,74	0,22	0,49	0,14	38	12
17	0,68	0,20	0,43	0,15	36	9
18	0,62	0,26	0,47	0,23	27	9
19	0,80	0,12	0,72	0,06	28	6
20	0,36	0.12	0,18	0,04	20	6
21	0,36	0,12	19

Es wird darauf hingewiesen, daß bei Sulfitpulpe die Waschvcrluste an Natrium als g Na₃O/l oder kg Na₂OA Pulpe angegeben werden. Mit Hilfe der obigen Gleichung können also die erfindungsgemäß ermittelten Waschverluste in kg Na20/t Pulpe umgerechnet werden; dabei werden folgende Ergebnisse erzielt:

Tabelle VI	Waschverluste
Probe	kg Na₂OA Pulpe
	12
16	12
17	9
18	9
19	6
20	9
21

10

15

Ebenso wie beim Waschen von Sulfatpulpe können auch beim Waschen von Sulfitpulpe durch das erfindungsgemäße Verfahren die Waschverluste in der Pulpe kontinuierlich überwacht und in einer, dem Fachmann bekannten Weise, angegeben werden. Aufgrund der ermittelten Werte kann man dann die Waschverluste auf der gewünschten Höhe halten.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das eine kontinuierliche Verfolgung der Ergebnisse des Waschens, d. h. eine kontinuierliche Messung der Waschverluste gestattet, wurde in der vorliegenden Beschreibung anhand des Waschens von chemischer Pulpe erläutert. Es kann jedoch auch beim Waschen von semi-chemischer, chemi-mechanischer oder sogar mechanischer Pulpe angewendet werden. Bei der Herstellung mechanischer Pulpen werden zwar keine Chemikalien zur Entfaserung des Hohes eingesetzt, so daß die fertige Pulpe normalerweise nicht gewaschen wird. Soll die mechanische Pulpe jedoch gebleicht und anschließend gewaschen werden, so ist das erfindungsgemäße Verfahren auch hierfür geeignet.

Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf das Waschen von Zellulosepulpen beschränkt; es eignet sich für jede Art von Suspensionen, z. B. den Schlamm aus Reinigungsanlagen oder die in Zuckerraffinerien anfallenden Suspensionen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

35 40 45 50 55 60

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung des Zuflusses an Suspensionsflüssigkeit bei kontinuierlichen Waschverfahren für Suspensionen, insbesondere Fasersuspensionen, die gelöste Verunreinigungen enthalten, wobei die in der Suspensionsflüssigkeit gelösten Verunreinigungen allmählich durch reinere Suspensionsflüssigkeit ersetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an Verunreinigungen,die nach dem letzten Waschen in der Suspension gelöst sind (Waschverlutte), kontinuierlich bestimmt, indem man die volumetrische Fließgeschwindigkeit der gewaschenen Suspension, ihren Flüssigkeitsgehalt und ihren Gehalt an gelösten Verunreinigungen mißt und, auf der Basis der ermittelten Waschverluste, den Zufluß an frischer Suspensionsflüssigkeit (Waschflüssigkeit) so regelt, daß die Waschverluste auf der gewünschten Höhe gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsgehalt der gewaschenen Suspension gemessen wird, indem man die aus dem Waschsystem austretende Suspension ein- oder mehrmals verdünnt, wobei die Menge an zugeführter Flüssigkeit gemessen wird, worauf man die volumetrische Fließgeschwindigkeit des so erhaltenen Suspensionsflusses bestimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des erhaltenen Suspensionsflusses bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gehalt des Verdünnungsmittels an gelösten Verunreinigungen bestimmt und den so erhaltenen Wert von dem Gehalt der fertig gewaschenen Suspensionsflüssigkeit an gelösten Verunreinigungen subtrahiert.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gehalt der frischen Suspensionsflüssigkeit an gelösten Verunreinigungen bestimmt und den so erhaltenen Wert von dem Gehalt der fertig gewaschenen Suspensionsflüssigkeit an gelösten Verunreinigungen subtrahiert.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gehalt der Suspensionsflüssigkeit, des Verdünnungsmittels und/oder der Waschflüssigkeit au gelösten Verunreinigungen bestimmt, indem man die Verunreinigungen mit einem Oxydationsmittel umsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxydationsmittel unterchlorige Säure verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Suspensionsflüssigkeil an gelösten Verunreinigungen durch ein kalorimetrisches Verfahren bestimmt wird.