DE743452C - Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Rueckstaenden der Aufschliessung von Holz mit Salzsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Rückständen der Aufschließung von Holz mit Salzsäure Bei der Verzuckerung von Holz und anderen Vegetabilien .mit konzentrierter Salzsäure hat man in neuerer Zeit vorgeschlagen, das alte Batterieverfahren durch ein kontinuierliches Verfahren zu ersetzen, wobei die aufzuschließende Holzmasse durch einen Turm hindurchgeschickt wird, .den sie zugleich mit der <4ufschlußlösung im Gegenstrom durchläuft und an, einem Ende kontinuierlich bzw. portionsweise in kurzen Abständen verläßt.
• Bei dieser Form der Aufschließung der Holzmasse ist die Möglichkeit gegeben, das nur in .kleinen Portionen anfallende Lignin im Zusammenhang mit seinem Entstehen durch Pressung von einem großen Teil seiner Salzsäure zu befreien. Das gibt die Möglichkeit, @:ir die Aufarbeitung des Ligninrückstandes, der nur .noch mit Salzsäure durchtränkt ist, einfachere Methoden zu verwenden als diejenigen, deren es bei dem Batterieverfahren bedarf. Während man den Li:gninrückstand der Holzaufschließung beim Batterieverfahren bisher nur durch intensives Auswaschen mit Wasser von .der Salzsäure befreite, kann man Lignin, das Salzsäure nur noch in relativ geringer Menge enthält, einer Aufarbeitung durch unmittelbare Verdampfung der Salzsäure unterwerfen.
• Vorliegende Erfindung bezweckt, die zu einer Aufarbeitung des salzsäurehaltigen abgepreßten Lignins erforderliche Salzsäureverdampfung in einer besonders wirtschaft-.lichen und apparativ einfachen Weise durchzuführen, wobei zugleich der weitere Effekt erzielt wird, daß das Lignin von den ihm anhaftenden harzartigen Körpern befreit wird. die auf diese Wise für sich gewonnen werden.
• Der Weg, den die Erfindung zur Erreichung der genannten Zwecke einschlägt, besteht darin, daß das Lignin, welches von der Aufschließung des Holzes her mit Salzsäure beladen ist, einer Entsäuerung mit mechanischen ilitteln, z. B. durch Pressung oder Schleuderung, unterworfen wird und daß das so salzsäureärmer gemachte Li.gnin in einen Aufbereitungsbehälter eingeführt wird, in welchem es einer Behandlung mit einem Wärmeträger unterworfen wird, der zugleich die Fähigkeit hat, die im Lignin vorhandenen harzartigen Stoffe aus demselben herauszulösen, so daß sie in dem flüssigen Wärmeträger oder im Kondensat eines dampfförmigen Wärmeträgers gelöst sind und durch Verwendung des Wärmeträgers im Kreislauf hinreichend angereichert werden -können, uni die Gewinnung der Harzkörper praktisch durchführen zu können.
• Der zur Erreichung der Erfindungszwecke zu verwendende Wärmeträger maß die Eigenschaft haben, daß er gestattet, die Salzsäure aus dem Lignin zu verdampfen, ohne selbst in wesentlichem Umfange an der Verdampfung teilzunehmen. Der Wärmeträger maß also einen Siedepunkt haben, der oberhalb des Siedepunktes der Salzsäure liegt. Der Wärmeträger darf außerdem -mit der Salzsäure nicht reagieren, und ei- darf mit ihr auch nicht mischbar sein.
• Lösungsmitel für Harzstoffe, welche mit Salzsäure weder chemisch reagieren noch sich mit ihr mischen, sind zwar zahlreich bekannt; unter diesen gibt es aber nur eine kleine Zahl von solchen Stoffen, welche auch die Bedingurig erfüllen, daß ihr Siedepunkt oberhalb des Siedepunktes der Salzsäure liegt. Zu diesen letztgenannten Stoffen gehören insbesondere einige chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Tetrachloräthan und Pentachloräthan, von welchen sich das Tetrachloräthan nach angestellten Versuchen für den Zweck als besonders gut geeignet erwiesen hat.
• Die Durchführung der Erfindung unter Verwendung dieses Stoffes im Dampfzustand kann so erfolgen, daß das säurehaltige Gut in einen säurefesten Behälter eingebracht und auf einem in demselben vorgesehenen durchbrochenen Boden gelagert wird und daß die auf dem durchbrochenen Boden lagernde Li.gninmasse von dem Dampf von Chloräthan durchströmt wird, welcher dabei das Lignin erhitzt und sich selbst kondensiert, so daß unterhalb des durchbrochenen Bodens ein Sumpf entsteht, welcher die Harzbestandteile des Lign.ins in sich aufnimmt. Sobald das l.inliiii liinreichencl erhitzt it, entweichen die `;t'z-#äuredümpfe, denen eine i"-,i @'erli:iltnis zur kondensierten Tetrachloräthanmelige nur geringe Menge dieses Stoffes dampfförmig beigemischt ist.
• Das kondensierte harzhaltige Tetrachloriahan, nachstehend kurz Tetra genannt, wird unter Zwischenschaltung einer Verdampfungsstation im Kreislauf durch den Ligninbeh:ilter geführt, bis die Salzsäure vollkommen verdampft ist. Die Salzsäure wird in üblicher Weise kondensiert und dein Holzaufschließungsprozeß wieder zugeführt, während das dem Salzsäuredampf beigemischte Tetra abgeschieden und zu erneuter Verdampfung von Salzsäure und Lösung von Harzbestandteilen des Li.gnins benutzt wird.
• 'Zacli Beendigung der Abtreibung der Salzsättre verbleibt das Lignin in dein Behälter in Durchtränkung mit Tetra. Das Tetra kann aus dein Ligliin in bekannter Weise durch einen zirkulierenden warmen Luftstrom verdampft und wiedergewonnen werden, während das von Harzstoffen befreite Lignin in Form einer in ziemlich feiner Verteilung befindlichen, leicht aastragbaren Masse im Behälter zurückbleibt und z. B. durch eilten Luftschnüffler aus denn Behälter entfernt werden kann.
• Eine Einrichtung zur Durchfiihrung des Verfahrens in der vorstehend angedeuteten NÄ'eise ist auf der beiliegenden Zeichnung 111 Fig. i schematisch veranschaulicht.
• Fig. 2 zeigt schematischeineBetriebsanlage, bestehend aus mehreren Verdampfungsgefäßen für säurehaltiges Lignin, welche je an ein gemeinsames Verdampfungs-, Kondensations- und Durchlüftungssystein angeschlossen sind.
• i ist das Reaktionsgefäß mit Siebboden. 2 und Tetradampfverteiler 3. 4 ist der Tetradampfentwickler, der gleichzeitig die aus Leitung 5 zufließende Ettraktlösung konzentriert. Dieses Konzentrat fließt nach 6, wo es vollständig von Tetra befreit wird. Von hier kann der warme und daher noch weiche Extrakt unten abgezogen werden. Die von i abziehenden Dämpfe werden in ; kondensiert und in 8 aufgefangen. Gasförmiger 1-1C1 ~iird aus Rohrg zur Regeneration geleitet, ebenso geht die wäßrige HCl durch Rohr io zur Regeneration. Kondensiertes Tetra geht durch i i in einen der mit Ca 0 beschickten Türire 12 und wird getrocknet und entsäuert durch Pumpe 13, nach Vorratsbehälter 1.4 94-bracht, von wo es wieder nach Bedarf in dett Verdampfer geleitet werden kann.
• ;ach Beendigung der Extraktion wälzt Pumpe 15 die Luft zur Trocknung um. Die Luft geht zuerst durch Erhitzer 16 durch Gefäß i und wird in Kühler 17 gekühlt und das mitgenommene Tetra kondensiert. Diese" kann aus Vorlage 18 ebenfalls über Ca O geleitet und .in 14 gepumpt werden. Sollte noch ein Nachspülen mit Dampf notwendig sein, so läßt sich dies ohne Schwierigkeit in den vorhandenen. Kreislauf einschalten.
• In einer solchen Anordnung muß das Verdampfungsgefäß und die Salzsäurekondensation aus säurefestem Material gebaut sein, während die - übrigen Apparateteile aus gewöhnlichem Eisenbestehen können.
• Die Wärmeökonomie gestaltet sich bei der beschriebenen Anlage dadurch besonders günstig, daß auf jeden Wärmeaustausch durch Gefäßwandungen hindurch verzichtet ist, soweit es sich um Verdampfung von Salzsäure handelt, daß vielmehr .der dem Zweck der Austreibung der Salzsäure dienende Wärmeaustausch durch unmittelbare Berührung zwischen dem Wärmeträger und .dem Gut vor sich' geht.
• Eine Betriebsanlage zur Durchführung der Erfindung wird zweckmäßig mit einer Mehrzahl von säurefesten Behältern zur Aufnahme des zu entsäuernden Lignins ausgestattet, wie dies in Fig.2 .dargestellt wird, welche fünf Behälter i nebeneinander zeigt.
• Alle Behälter erhalten ihre Versorgung mit Tetra durch einen einzigen Vorratsbehälter i4., .aus den das Tetra durch einen Verdampfer 4 hindurch wahlweise einem Behälter i oder mehreren dieser Behälter gleichzeitig zugeführt werden kann. Jeder Behälter :gibt auch das in ihm kondensierte, mit Harzstoffen des Lignins beladene Tetra an den einen Verdampfer 4. ab, aus dem das Konzentrat in den dafür vorgesehenen Sammelbehälter 6 gelangt.
• Zur Aufnahme des in den Behälter i aus dem Lignin entweichenden, etwas Tetra mitführenden Salzsäuredampfes ist ein einziger Kondensator 7 vorgesehen, der an sämtliche Behälter i angeschlossen ist und .dessen Zufluß einheitlich aufgearbeitet wird, wie unter Bezugnahme auf Fig. i bereits erläutert wurde.
• Auch für die Umwälzung der durch die Behälter i zu schickenden Trocknungsluft ist nur eine einzige Pumpe 15 vorgesehen, welche die Luft über einen Erhitzer 16 den Gefäßen i zuführt und sie über einen Kühler 17 wieder zurück erhält.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufarbeitung von Rückständen .der Aufschließung von Holz oder sonstigen veegetabil.ischen Stoffen mit konzentrierter Salzsäure durch Behandlung mit einem gegen Salzsäure indifL-renten und mit ihr nicht mischbaren flüssigen. Wärmeträger, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger von einem Lösungsmittel für im Rückstand enthaltene Harze und harzartige Stoffe gebildet wird, dessenSiedetemperatur oberhalb des Siedepunktes der im Rückstand vorhandenen Salzsäure liegt und der im Kreislauf durch den Reaktionsbehälter geführt wird, bis eine für die Gewinnung der Harze und harzartigen Stoffehinreichen.de Anreicherung an diesen Stoffen eingetreten ist.
2. 2. -Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Rückstandes unter Ausnutzung der Kondensationswärme des Dampfes des zur Behandlung benutzten Lösungsmittels erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulation des Wärmeträgers unter Zwischenschaltung einer Verdampfungsstation erfolgt, in welcher eine allmählich zunehmende Anreicherung an Harzstoffen in dem der Verdampfung unterworfenen Wärmeträger eintritt. .
4. 4. Anlage zur Aufarbeitung von Rückständen der Aufschließung von Holz oder sonstigen vegetabilischen Stoffen mit Salzsäure durch Behandlung der Rückstände mit einem flüssigen Wärmeträger in säurefesten Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere säurefeste Behälter (i) mit einem einzigen Vorratsbehälter (i4) für den Wärmeträger über einen einzigen Erhitzer (q.) und mit einem einzigen Dampfkondensator (7) verbunden bzw. wahlweise verbindbar sind, so daß aufgeheizter Wärmeträger jedem Behälter zur Verdampfung der Salzsäure zugeführt und nach Kondensation und Trennung von der verdampften Salzsäure im Kreislauf zum Vorratsbehälter zurückgeführt werden kann, und daß für alle Behälter ein zweiter Kreislauf für die Umwälzung von Trockenluft vorgesehen ist, welche Kreisläufe wahlweise .durch eine einzige Pumpe betrieben werden können. Zur Abgrenzung des AntneldungSgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Chemisches Zentralblatt (1940) 1, S-3,3325, Referat über eine November 1939 erschienene _"rl)elt von Kaminski.