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Vorrichtung zum Beschicken von Zellstoffkochern unter Druck Im praktischen
Betrieb kennt man verschiedene Arten, Fasergut in z. B. mechanische Entfaserungsapparate
unter einem Druck von io bis 15 atü einzuführen. Es kann dies durch Einschleusen
in den Dampfraum des Kochers oder durch Einpressen der Schnitzel in den Druckraum
bzw. durch Einschrauben zweckmäßig durch einen besonders ausgebildeten Stutzen erfolgen,
der gleichzeitig als Rückschlagventil dient.
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Es hat sich aber herausgestellt, daß sich dieses Verfahren nicht ohne
weiteres auf den chemischen Aufschluß des Fasergutes übertragen läßt. Das obengenannte
Einschleusen läßt sich nicht zur Speisung eines Flüssigkeitsraumes verwenden. Das
Einpressen mit Kolben oder Schnecke hat sich als vollständig unbrauchbar erwiesen,
da die Faser, wegen des Kolbendruckes und in noch höherem Grade des Schneckendruckes,
gegebenenfalls durch den Stutzendruck weiter erhöht, so großen Drücken und Verformungen
ausgesetzt wird, daß sie beschädigt wird finit der Folge, daß die Kochlauge den
Zellstoff selbst unmittelbar angreift. Als Folge davon erhält man ein aufgeschlossenes
Fasergut mit verringerten Festigkeitseigenschaften, herabgesetzter Viskosität und
geringere Ausbeute. Besonders empfindlich sind die Schnitzel bei höheren Temperaturen.
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Um das Einpressen der Schnitzel gegen den Kocherdruck zu vermeiden,
ist vorgeschlagen worden, die Schnitzel unter Anwendung einer großen umlaufenden
Laugenmenge zu pumpen (etwa das ioofache des Schnitzelgewichtes, entsprechend i0/fliger
Mischung). Diese große Laugenmenge wird eingepumpt und reißt die Schnitzel mit sich,
wonach die Lauge durch Siebe abgezapft und in einem
äußeren Kreislauf
zur Pumpe zurückgeführt wird. Es ist einleuchtend, daß eine Hochdruckpumpe mit so
großen Laufradkanälen, daß gewöhnlieheKocherschnitzel ohne Gefahr des Verstopfens
durchgelassen werden, einen niedrigen Wirkungsgrad erhält. Dies im Zusammenhang
mit den großen Laugenmengen bewirkt, daß man für eine Fabrik üblicher Größe z. B.
roo bis 150 t Holz in 24 Stunden mit einem Kraftverbrauch von der Größenordnung
500 bis roooPS für eine Speisung gegen einen Druck von z. B. 8 bis 1o atü
rechnen muß.
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Es ist vorgeschlagen worden, den Kraftverbrauch durch Verwertung der
kinetischen Energie-der ausströmenden Lauge in einer Turbine zu verkleinern. Wenn
man die Schnitzel einpumpt und die Förderlauge durch eine einfache Siebanordnung
unmittelbar abtrennt, ist es nicht ganz sicher; _ daß die Schnitzel tatsächlich
in den Kocher gelangt sind. Die Gefahr des Verstopfens des Zufuhrrohres liegt immer
vor.
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Durch die Erfindung wird das Problem der Einführung in den Flüssigkeitsraum
eines Kochers dadurch gelöst, daß die Einfüllöffnung des Kochers mit einer von einem
Siebgehäuse umgebenen Förderschnecke versehen wird. Diese Siebvorrichtung "wirkt
`Iriit--einer Speisevorrichtung, - z. B. einem Zellenrad, in einer Weise zusammen,
die im folgenden im Zusammenhang,,.mit der Zeichnung veranschaulicht ist.
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Dem stehenden Kocher i wird Rohmaterial fortlatifend vom Schnitzelbehälter
-9 zugeführt, der mit 'einer Vibrätötän(Yrdnung 3 für gleichmäßige Zufuhr von Schnitzeln
an eine Meßvorrichtung q., beispielsweise eine Förderschnecke mit regelbarer Drehzahl,
ein Schaufelrad, einen Schüttelapparat od. dgl., versehen ist. Da vorausgesetzt
ist, daß der Kocher unter einem Kompressionsdruck steht, der höher ist als der Dampfdruck
der Auf schließflüssigkeit bei der- in Frage kommenden Kochtemperatur, muß derKocher
mit Flüssigkeit gefüllt sein. -Das Einführen des Rohmaterials in diesen Flüssigkeitsraum
unter Druck erfolgt durch ein drehbares Zellenrad 5, ein am oberen Teil des Kochers
angeordnetes Sieb 6 mit Vorschubschnecke 7 und eine Umlaufpumpe 8 samt Verbindungsleitungengundio
zwischen dem Zellenrad und dem Siebgehäuse.
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Das Einführen findet in der folgenden Weise statt: Eine leere Zelle
des Zellenrades wird bei i i teilweise mit Schnitzeln gefüllt und dreht sich in
der Richtung des Pfeils unter weiterem Zulauf von Lauge bei 12, beispielsweise durch
Überlauf von 13. Bei 13 werden die Schnitzel durch die umlaufende Lauge aus der
Zelle entfernt, wobei die Lauge durch die Pumpe 8 von dein Sieb 6 durch die Verbindung
9 zu der in Frage kommenden Zelle geführt wird, von wo sie wieder nach der Innenseite
des Siebes 6 geleitet wird, während die mitgeführten Schnitzel durch die Schnecke
7 in den Kocher eingeführt werden und die Lauge durch das Sieb wieder in den Umlauf
nach dem Zellenrad zurückkehrt. Das Zellenrad dreht sich weiter, nachdem die Schnitzel
entfernt sind; und führt dann die Lauge bei 1q. in einen Sammelbehälter 16 (Köchsäurebehälter),
von welchem z. B. eine Pumpe 15 die Lauge wieder dem Umlaufsystem zuführt.
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Es ist klar, daß die Schnitzel ganz trocken, mit natürlicher Luftfeuchtigkeit,
mit natürlichem Wasserinhalt in frischem Zustand oder sogar vorgetränkt dem Druckraum
zugeführt werden können, ohne daß dies in irgendwelcher Weise auf die Wirkungsweise
der Anlage einwirkt.
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Weiter ist es klar, daß die Einführung in den Druckraum durch das
dargestellte Zellenrad 5 überhaupt keine mechanische Beanspruchung der Schnitzel
bedeutet. Die Schnitzel werden auch durch Mitreißen in den Kocher mittels umlaufender
Lauge nicht mißhandelt. Die Vorschubschnecke 7 dient hauptsächlich zur Reinhaltung
des Siebes durch Einführung der Schnitzel in den Kocher, und der somit von ihr ausgeübte
Druck wirkt in keiner Weise auf den Zustand der Schnitzel ein.
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Die Umlaufpumpe 8 arbeitet mit einem Gegendruck von etwa o,5 atü.
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Für eine normale Fabrik mit einer Leistung von roo bis 150 t Holz
pro 2q. Stunden erfordert dieser innere Laugenumlauf mit den gleichen Laugenmengen
wie für das Einpumpen der Schnitzel einen Kraftverbrauch von 15 bis 2o PS.
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Bei 1s wird eine Laugennienge ausgeschleust, die ein etwa 300/0 größeres
Volumen als die Schnitzelmenge besitzt. Für eine normale Fabrik mit einer Leistung
von roo bis 15o t Holz pro 24 Stunden macht dies etwa i 5oo 1 pro Minute, entsprechend
etwa 6o PS, bei 8 bis 1o atü für die Pumpe 15 aus.
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Wenn die Kochlauge an der Saugseite der Pumpe 15 zugeführt wird, so
wie es in der Zeichnung bei 1 7 angedeutet ist, übernimmt diese ohne weiteres auch
das Einspeisen der verhältnismäßig kleinen Kochlaugenmenge, die stetig zugesetzt
wird, gegen den Kocherdrück.
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Der Kraftverbrauch des Zellenrades 5 und der Schnecke 7 mit Lagern
und üblichen Stopfbüchsen L)eträgt etwa 1o PS.
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Ein mechanischer Verschleiß zwischen dem Zellenrad 5 und dem Gehäuse
findet nicht statt, da die Ansprüche an die Abdichtung nicht so groß sind, daß metallische
Berührung dieser Teile erforderlich wäre. Ein etwaiges Heraussickern aus dem Druckraum
13 wird entweder in der Form einer Nachfüllung der Zelle r2 oder als Herausschleusung
bei 14. aufgenommen, was gegebenenfalls nur bedeutet, daß die Pumpe 15 für eine
gewisse Reserveleistung bemessen werden sollte.
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Dadas Zellenrad gleichzeitig auch eine Mengenmeßvorrichtung ist, wirkt
die Anordnung als Ganzes allein durch die Regelung der Schnitzelmenge q. und der
Köchlaugenrnenge i7.
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Die Erfindung ist nicht an eine Einspeisung von Atmosphärendruck aus
gebunden, da die Wirkung dieselbe bleibt, wenn vor dem Zellenrad Atmosphäiendruck
oder ein anderer Druck herrscht.