Verfahren zur Gewinnung von Sulfitzellstoff unter Kreislaufberieselung
Sulfitzellstoff wird meist nach dem Ritter-Kellner-Verfahren erzeugt, das bekanntlich
darin besteht, daß die zum Kochen nötige Temperatur durch. direkten Dampfeinlaß
von unten in das mit Holz und Calciumbisulfitkochsäure gefüllte Druckgefäß erzielt
-wird. Die im Interesse der Wirtschaftlichkeit angestrebte Steigerung des Fassungsraumies
der Kocher und der Fülldichte des Holzes führte zu ungIeichmäßigem Holzaufschluß,
wobei man noch weit von der denkbar größten Ausbeute an gut aufgeschlossenem Zellstoff
j@e Raum- und Zeiteinheit entfernt war. Um diesen Mangel zu beseitigen, brachte
man die Kochsäure in zwangsläufige Bewegung durch Umpumpen, wie die verschiedenen
zu diesem geschaffenen Verfahren nach M @o r t ie r u d , Br@o@be@clc, Schauffelbürger
u. a. zeigen. Alle diese Verfahren haben sich aber von dem einfachen direkten Kochen
abwenden müssen, um mit Hilfe teuerer Einrichtungen und z. T. mit hohem Kraftaufwand
das gewünschte Ziel zu erreichen. Die neue Erfindung gestattet nun, die gewöhnliche
direkte Kochung mit allen ihren Vorzügen, wie Einfachheit, Billigkeit, Schnelligkeit,
beizubehalten und dabei trotz größtmöglicher Fülldichte des Holzes gleichmäßigen
Aufschluß, höhere Holzausbeute, weißeren und festeren Zellstoff, geringeren Chemikalien-
und Dampfverbrauch bei kürzerer Kochzeit und mit niedrigerem Kocherdruck zu erzielen,
vereinigt also die Vorteile der direkten Kochung mit denen der oben angeführten
Umw:älzverfahre:n. Ein, weiterer Fortschritt des neuen Verfahrens besteht darin,
daß jegliches übertreiben oder Abgasen während der ganzen Dauer der K@ochung entfällt.
Das neue Verfahren wird s@o ausgeübt, daß der so dicht als möglich mit Holz gefüllte
Kocher i nur so weit mit Lauge gefüllt wird, daß nach Zuführung des gesamten für
die Kochung nötigen Dampfes durch die direkten Dampfeinlässe 2 derselbe gerade mit
Flüssigkeit angefüllt ist, die wälhsend
der Kochung mittels Pumpe
3 aus dem untersten Teil des Kochers mit Hilfeeines Siebes 4 abgesaugt und an der
höchsten Stelle desselben mittels geeigneter Verteileinrich; tung, beispielsweise
eines ringförmigen Sprifzroter es 5, wiedereingeleitet wird, wobei es wesentlich
ist, daß unter der Verteileinrichtüng immer genug freier Raum, mindestens aber 1/.
m, bis zur geebneten Oberfläche 6 der Holzschnitzel bleibt, damit diese von- der
eingespritzten Kochsäure in der ganzen Breite des Ko.cliers befeuchtet werden, um
zu verhindern, daß: das über -dem Flüssigkeitsrspiegel liegende Holz durch - die
Einwirkung von säurehaltigem Dampf teilweise verkohlt. In dem nur teilweise mit
Flüssigkeit angefüllten Kocher kann der Dampf rasch einströmen und ermöglicht die
denkbar kürzeste Ankochzeit, während die --Kochsäure gleichmäßig über die ganze
Breite des Kochquerschnittes verteilt wird, der im allgemeinen etwa dem Tausendfachen
des Rohrquerschnittes der Umpumpleitung entspricht. Letzteres bedeutet einen wesentlichen
Vorteil gegenüber den Verfahren, bei welchen die Kochflüssigkeit bis über die Einmündung
der Umpumpleitung reicht, weil dort Strömungen erhöhter Geschwindigkeit in geradliniger
Verbindung der Zu- und Ableitung der Kochsäure entstehen, während daneben Zonen
geringerer Flüssigkeitsbewegung vorbanden sind, die nur durch Erhöhung der Pumpenleistung
etwas ausgeglichen werden können und so einen viel höheren Kraftverbrauch erfordern,
als als er nach dem ;neuen Verfahren nötig ist. Besonders durch die einheitliche
Bewegung der .gleichmäßig über den ganzen Querschnitt des Kochers verteilten Kochsäure
von oben nach unten wird eise gleichmäßiger Aufschluß erzielt. Überraschend ist,
daß bei dem neuen Verfahren kein @erhöhter Druck im Kocher auftritt, wie zu erwarten
wäre, wenn die von unter erwärmte, unter einer mehrere Meter hohen Flüssigkeitssäule
stehende saure Calciumbisulfitlö!sung aus der Nähe der Dampfeinströmungen abgesaugt
und oben in den leeren Raum des Kochers eingespritzt wird, sondern daß. im Gegenteil
eine Druckverminderung im Vergleich zum gewöhnlichen direkten Kochen eintritt. Hierin
unterscheidet sich das neue Verfahren grundsätzlich von dem bekannten, wonach die
Kochsäure mit Injektoren bewegt wird, was eine Drucksteigerung im Kocher zur Folge
hat, während nach dem neuere Verfahren eine Pumpe verwendet wird, um die für das
rasche Ankochen nötige Drucksenkung zu erzielen. Auch nach der amerikanischen Patentschrift
1 633 732 werden statt Pumpen Injektoren verwendet, so daß ebenfalls ein Abgasen
nicht zu vermeiden ist Die amerikanische Patentschrift 1658216, die britische Patentschrift
150782 und die schweizerische Patentschrift 3 643 beschreiber :Verfahren, die sich
nm.' auf das alkalische .-:Kochen beziehen, keinesfalls betreffen sie jejoch das
direkte, saure Kochen nach dem vor--liegenden Verfahren. Die französische Patentschrift
617 479 kann sieh ebenfalls nur auf alkalische Kochung erstrecken, weil die Arbeitsweise,
welche sein Umpumpen der verhältnismäßig konzentrierten, auf 65° erhitzten Lösung
zunächst im offenen Kocher, später im hohen Vakuum unter Mitwirkung einer Sangpumpe
vorsieht, für den sauren Sulfitaufschluß technisch unmöglich wäre. Gänzlich unerwartet
ist schließlich die Feststellung; daß das anfangs über dem Flüssgkeitsspiege.l stehende
Holz nach dern neuen Verfahren vollkommen aufgeschlossen wird, während es ohne Berieselung
mit Kochsäure teilweise verkohlt, wie das ,auch bei falscher Bedienung der Kocher'
nach dem Ritter-Kellner-Verfahren bisweilen beobachtet wird. Bei der direkten Einströmung
des Dampfes von unten in den Kocher werden infolge der örtlichen Überhitzung Schwefeldioxydgase
aus der Lösung ausgetrieben, die zusammen mit von der Kochsäure nicht absorbierten
Dampfblasen rasch senkrecht im Kocher aufsteigen und zur Verkohlung des nicht in
der Flüssigkeit stehenden Holzes führen. Durch die bei dem neuen Verfahren nach
unten strömende Flüssigkeit wird der größte Teil dieser Blasen absorbiert und der
Rest durch die aus dem untersten Teil des Kochers angesaugte, von Gas-'und Dampfblasen
freie Lösung oben im Kocher .ähnlich wie in einem Einspritzkondensator niedergeschlagen,
so daß eine Drucksenkung von einigen Atmosphären erzielt werden kann. Die Ankcchzeit
ist infolgedessen kürzer als nach jedem anderen Verfahren und kann selbst beiden
größten Kochern-in weniger als i Stunde beendet sein, wobei je ioo cbm Kocherinhalt
nur a bis 3 cbm/min Pumpenleistung erfordern. Deswegen eignet sich das neue Verfahren
besonders zum Aufschluß sehr harzreicher Hölzer, weil dabei die Flo.ckung des Harzes,
wie sie bei dem. Umpumpverfahren mit großen TJmwälzmengen beobachtet wird, nicht
auftritt und daher ein reinerer Zellstoff ,erzielt wird. Schließlich bietet das
neue Verfahren noch den Vorteil, daß die Entfernung des Luftsauerstoffes nur teilweise
nötig ist und nur wenige Sekunden dazu gebraucht werden.