-
Vorrichtung zum Entgasen von Sulfitzellstoff-Kocherlauge Zusatz zum
Patent 335 344 Das Patent 735 344 betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von Sulfitzellstoff-Kocherlauge,
bestehend aus einem geschlossenen, mit einem Flüssigkeitsablauf und einem Gasabzug
sowie einer Zufuhrleitung für die Kocherlauge versehenen Entspannungsbehälter, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß an dem Ende der Zufuhrleitung eine Zerstäuberdüse
bekannter Bauart angebracht ist, in welche die Kocherflüssigkeit tangential eintritt
und schraubenförmig an der Innenwand der Düse zu einer genügend großen Austrittsöffnung
strömt, aus. der sie ohne Stauung in Form eines Kegelmantels austritt. Dabei wird
die Flüssigkeit in Form einer .dünnen Schicht und in genügend weiter Entfernung
von dem Abzugsstutzen in einem Trennungsbehälter ausgebreitet, so daß die gasförmigen
Anteile mit Leichtigkeit abziehen können, ohne größere Mengen von abgetrennten Flüssigkeitströpfchen
mit sich zu reißen.
-
Bei Betriebsbeginn wird jedoch die in der Vorrichtung vorhandene Luft
vorübergehend erhebliche Druckerhöhungen herbeiführen. Darauf können außerdem Unterdrucke
auftreten, die auf die feine Verteilung der Lauge zurückzuführen sind. Wenn auch
Über- und Unterdrucke nur kurze Zeit andauern, - so können sie unter Umständen zum
Einbeulen der Entspannungsbehälter führen, wenn diese für die jeweilige Beanspruchung
nicht kräftig
genug gebaut sind. Im übrigen ist folgendes zu berücksichtigen:
Die Zellstoffkocher werden nach Beendigung des Kochvorganges durch Offnen der Laugenventile
abgelaugt. Die Kocherlauge wird erst mehr oder weniger vollständig abgelassen, bevor
Waschwasser in den Kocher gelangt. Vielfach wird das Waschwasser bereits vor Beginn
des Ablaugens bzw: gleichzeitig damit in den Kocher eingedrückt.
-
Bei allen diesen Verfahren findet ein mehr oder weniger allmählicher
Übergang von der heißen Ablauge in die kühlere Waschflüssigkeit statt. Während die
heiße Ablauge im Entspannungsbehälter eine große Menge von Entspannungsdampf frei
werden läßt, ist dies nicht mehr der Fall, sobald das Gemisch von Lauge und Waschflüssigkeit
die Temperatur von ioo° unterschreitet.
-
In diesem Falle wird die in den Entspanner eintretende kühlere Flüssigkeit,
sofern die gasseitige Verbindung des Entspanners mit der S02-Rückgewinnungsanlage
nicht unterbrochen wird, einen Teil der frei gewordenen schwefeligen Säure wieder
absorbieren und aus dem Entspanner entweder in die Spritfabr k oder die Eindämpfanlage
abführen.
-
Die genannten Mängel sind nun bei der Vorrichtung nach der Erfindung
-beseitigt. Um den Zweck derselben klar erkennen zu können, ist es vorteilhaft,
die Vorgänge im Entspannungsbehälter an Hand der schematischen Zeichnung zu erläutern.
-
Abb. i stellt bruchstückweise und im Schnitt eine Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung dar;-Abb.2 zeigt bruchstückweise und im Schnitt
eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung; Abb. 3 zeigt im
Schnitt eine dritte Ausführung#-form der Vorrichtung nach der Erfindung Abb. 4 zeigt
die gesamte Vorrichtung nach der Erfindung unter Verwendung der Ausführungsformen
nach Abb. i und 3.
-
In einem Entspannungsbehälter i (Fig.4) wird die Kocherlauge, die
gewöhnliche Temperaturen über ioo° hat, durch eine Düse 2 entspannt. Damit wird
der Entspannungsbehälter i mit Dämpfen ausgefüllt. Wenn nun die Kocherläuge vollständig
abgelassen oder der Druck im Kocher so weit gesunken ist, daß man Waschwasser zuführen
kann, wäscht man den Kocher mit kaltem Wasser nach und führt dieses kalte Wasser
ebenfalls übe-Entspannungsdüse die n in den Entspannungsbehälter i. Hierdurch werden
die Dämpfe niedergeschlagen. und es kann sehr leicht ein großes Vakuum entstehen.
Außerdem nimmt die Waschflüssigkeit, sofernsi.eTemperaturen unter iooG hat, Wasserdämpfe
und S02-Gase aus dem Entspannungsbehälter i auf und führt sie in unerwünschter Weise
in die Spritfabrik oder die Eindampfanlage.
-
Ferner ist es meist so, daß der Entspannungsbehälter i in einer gewissen
Höhe angeordnet ist und die Ablauge einem nicht dargestellten Speicher behälter
oder Ablaugenbottich zugeleitet wird. Die Dämpfe und Gase «-erden ebenfalls durch
die hier- I bei in Abführungsrohren 3, 13 auftretende Fallrohr-' Wirkung aus dem
Entspannungsbehälter i mitgenommen; hierdurch werden Druckgrößen erzeugt.
-
E die zur Absaugung .der Gase aus der Rück-' gewinnungsanlage führen
können.
-
Um diese Ü belstände zu vermeiden, ist die Vorrichtung nach der Erfindung
so ausgebildet, daß in i der Gasleitung 7, die den Entspannungsbehälter i f mit
der SO 2-Rückgewinnungsanlage verbindet, eine Flüssigkeitssperre 6' (Abb.
i) bzw. 6" (Abb. 2) angeordnet ist, die ein rückläufiges Strömen von SO; Gasen in
den Entspannungsbehälter i unmöglich" macht und gleichzeitig dem Durchtritt der
Gase in der anderen Richtung einen möglichst kleinen Widerstand bietet. Zweckmäßig
ist in der Flüssigkeitssperre 6', 6" ein Überfall 5, 5' vorgesehen.
-
Vorzugsweise ist die Sperre 6', 6" hinter den Entspannungskühler 9
eingebaut, derart, daß das im Kühler abgeschiedene Kondensat zum Bilden und Erhalten
der Sperrflüssigkeit verwendbar ist.
-
Die in die Gasabführungsleitung einzubauende Flüssigkeitssperre besteht
in der Hauptsache aus einem Tauchrohr 4 (Abb. i) b .zw. .I' (Abb. -), das nur wenige
Millimeter in eine Flüssigkeit eintaucht, deren Flüssigkeitsspiegel durch die Stauwand
5 (Abb. i) bzw. 5' (Abb. a) mit Überlauf oder durch sonstige bekannte Mittel gleichgehalten
wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Strömungswiderstand durch die Sperrvorlage
nur diese wenigen Millimeter Flüssigkeitssäule beträgt, die das Tauchrohr 4, 4'
in die Sperrflüssigkeit eintaucht.
-
Die Oberfläche dieser Sperrflüssigkeit -wird nur in einer solchen
Höhe gehalten, daß die sich mit der Eintauchtiefe ergebende Flüssigkeitsmenge sicher
ausreicht, das Tauchrohr 4, 4' bis zu der Höhe, gegen die die Sperre abriegeln soll,
voll auszufüllen, um dadurch den Gasen ein Rückströmen zu verwehren. Urn den Flüssigkeitsspiegel
genau auf der vorgeschriebenen Höhe zu halten, ordnet man zweckmäßigerweise den
Überlauf im Innern der Vorrichtung an, z. B, durch Einbau der Stauwand 5, 5'.
-
Die Sperrvorrichtung kann in einem hierfür erstellten kleinen Behälter
6 angeordnet und in eine Gasleitung 7 eingeschaltet werden, wie dies Abb. i angibt.
Es läßt sich diese jedoch auch z. B. im unteren Teil eines Laugenturmes 8 nach Abb.
2 einbauen. Man hat hierbei noch den Vorteil, däß die den Turm 8 durchfließende
Absorptionsflüssigkeit ohne weiteres als Sperrflüssigkeit benutzt werden kann.
-
Ordnet man die Sperrvorrichtung in der Gasleitung 7 hinter einem Entspannungskühler
9 an, so kann man das in dem Kühler anfallende Kondensat als. Sperrflüssigkeit verwenden.
Hierbei ist es vorteilhaft, daß bereits die Dämpfe niedergeschlagen sind und lediglich
die Gase fortgeführt werden müssen. Die Abmessungen der Sperrvorrichtung können
dementsprechend wesentlich kleiner gewählt werden.
-
Um den Zweck vollständig zu erreichen, ist es nun allerdings hoch
erforderlich, wie schon oben ausgeführt, in den Entspannungsbehälter i eine
Flüssigkeitssperre
einzubauen, um den Unter- und Überdruck in diesem Behälter zu begrenzen. Die Flüssigkeitssperre
hat eine Flüssigkeitstasche oder Flüssigkeitstaschen io, in die nach außen führende
Steigrohre i i eintauchen. Durch Anordnung eines entsprechenden Überlaufes i2 wird
der Flüssigkeitsspiegel dieser Vorlage immer gleichgehalten. Tritt nun im Entspannungsbehälter
i Unterdruck auf, .so wird durch die Steigrohre i i Luft in den Entspannungsbehälter
i eingesaugt. Der Querschnitt dieser Rohre wird so bemessen, daß genügend Luft aus
der Umgebung in den Entspannungsbehälter eintreten kann, um ein weiteres Ansteigen
des Unterdruckes zu verhindern. Die Eintauchtiefe bestimmt natürlich auf der anderen
Seite die Größe des überhaupt erreichbaren Unterdruckes.
-
Diese Anordnung wirkt außerdem noch als Sicherheitsverschluß des Entspannungsbehälters
i gegenüber der Umgebung, sofern man nur die Flüssigkeitsmenge in der Flüssigkeitstasche
io so groß wählt, daß die Steigrohre i i vollständig von der Flüssigkeit ausgefüllt
werden kinnen. Steigt der Innendruck über diesen Betrag, so wird die Flüssigkeit
durch die Steigrohre i i ausgetrieben, und die überschüssigen Gase und Dämpfe treten
ins Freie. Diese Einrichtung wirkt hierdurch gewissermaßen als Sicherheitsventil
und begrenzt damit den Überdruck, der überhaupt in dem Entspannungsbehälter i auftreten
kann. Man kann also den Entspannungsbehälter i entsprechend leichter bauen.
-
Durch geeignete Anordnung der Flüssigkeitstasche io im unteren Teil
des Entspanners kann man die durch die Düse zu entspannende Flüssigkeit zur Füllung
der Tasche io und zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsspiegels heranziehen. Die
überschüssige Flüssigkeit fließt dann über eine Überfallkante 12 ab.
-
Mit Hilfe dieser Einrichtung im Innern des Entspannungsbehälters und
der entsprechenden Flüssigkeitssperre in der Gasleitung 7 hinter dem Kühler kann
man, sofern man die Eintauchtiefe der Steigrohre i i und die Sperrhöhe der Flüssigkeitssperre
6 in der Gasleitung zweckmäßig wählt, vermeiden, daß überhaupt eine Rücksaugung
der Gase erfolgt. Man braucht dabei nur die Eintauchtiefe der Steigrohre i i in
der Flüssigkeit geringer zu wählen als die Sperrwirkung der Flüssigkeitssperre 6.
Es wird dann ein sich einstellender Unterdruck im Entspannungsbehälter nicht größer
werden können, als der Eintauchtiefe der Steigrohre entspricht. Es ist dann aber
noch nicht die Sperrwirkung der Flüssigkeitssperre 6 erreicht, so daß also ein Gasstrom
nach dem Entspannungsbehälter nicht fließen kann. Damit wird der Zweck des Entspannungsbehälters,
eine möglichst vollkommene Befreiung der Kocherlauge von S 02 Gasen und Dämpfen
zu erreichen, erst sichergestellt. Die Rückgewinnung von S 02 Gasen wird durch diese
Maßnahmen ebenfalls wesentlich verbessert.