DE966307C - Anordnung einer Anlage zur Herstellung versandfertiger Nitrocellulose - Google Patents

Description

• Anordnung einer Anlage zur Herstellung versandfertiger Nitrocellulose Anlagen zur Herstellung versandfertiger Nitrocellulose, bestehend z. B. aus einer Stoffaufbereitungs- und Nitrieranlage, die den nitrierten Stoff, meist unter Verkochung, einer Druckkochanlage weitergibt, die nach Beendigung dieser Behandlung den Stoff einer mit Sortiervorrichtung versehenen Zerkleinerungsanlage zuführt, von der er zur Stabilisation. zum Mischen usw. und Entwässern als letzte Arheitsstufe gelangt und hier versandfertig in Fässer od. dgl. abgefüllt wird, sind allgemein bekannt. Um die Leistungsfähigkeit der An; lage zu erhöhen, hat man vorgeschlagen, einzelne Arbeitsprozesse kontinuierlich durchzuführen. Die Durchführung dieser Vorschläge ist mit hoben Kosten verbunden und erfordert erhebliche Neuanschaffungen an IN' Maschinen etc. und Bau von Gebäuden, wenn man die Leistung einer Anlage verdoppeln will.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, unter weitgehender Beibehaltung der in der Nitrocelluloseanlage vorhandenen Gebäude, Apparate und der chemischen Verfahren, bei erheblicher Herabsetzung des Bedienungspersonals, die Leistung der Anlage auf etwa das Doppelte zu steigern und auch bei auftretenden Störungen in der einen oder anderen Arbeitsstufe den Fortgang der Fertigung zu sichern.
• Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß alle wesentlichen Arbeitsvorgänge kontinuierlich verlaufend gestaltet und zwischen die einzelnen Arbeitsstufen Pufferbehälter zwischengeschaltet werden, wobei die einzelnen Arbeitsstufen, jede für sich, durch selbsttätige Sperrung der Stoff- und Flüssigkeitszufuhr und anderer Sicherheitsvorrichtungen bei Störungen aller Art gesichert sind, und während der Sperrzeit einer Stufe oder eines Aggregats die der gesperrten Stufe oder dem Aggregat vorgeschalteten Puffer den Stoff speichern und die dem gesperrten Teile nachgeschalteten Puffer den Stoff abgeben.
• Der kontinuierliche Verlauf aller wesentlichen Arl)eitsvorgänge ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Vereinigung bzw. Anordnung zum Teil an sich bekannter Einzelteile, wie nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert wird.
• Die Zeichnung veranschaulicht als AusführungslJeispiel schematisch die Anordnung der Gesamtanlage in den Abb. I bis 4. Es zeigt Abb. I das Schaltungsschema der ersten Arbeitsstufe - Stoffaufbereitung und Nitrierung, Abb. 2 das Schaltungsschema der zweiten Arbeitsstufe - Druckkochung, Abb. 3 das Schaltungsschema der dritten Arbeitsstufe - Zerkleinerungsanlage, Abb. 4 das Schaltungsschema der letzten Arbeitsstufe -- Stabilisation, Mischen und Entwässern usw., Abb. 5 das Schaltungsschema der Druckkochanlage nach Abb. 2 als Einzelteil im vergrößerten Maßstab, Abb. 6 das Schaltungsschema der Zerkleinerungsanlage nach Abb. 3 im vergrößerten Maßstab unter Weglassung der Holländer 47 und 50, Abb. 7 den als Punkts bezeichneten Teil der Al>b. 2 bzw. 5 im vergrößerten Maßstab, den Pülpezulaufhahn und das Wasserventil schematisch darstellend, die gemeinsam durch einen Bremslüftmagnet betätigt werden.
• Im Ausführungsbeispiel ist als Ausgangsprodukt Mischsäure in bekannter Zusammensetzung und Zellstoffpappe oder Nitrierkrepp vorgesehen. Es kann jedoch auch jedes andere Ausgangsprodukt verwendet werden.
• Der stetig von den Zellstoffrollen 1 kommende und durch die Vorrichtung 3 (Kreuzschlagmühle, Reißwolf) in bekannter Weise zerkleinerte Stoff wird durch die bekannten Teile, wie Stoffventilator 4, beheizte Förderleitung 5, der Trockenzwischenstation 6 mit Staubfilter 6a, von dieser über eine weitere Fördervorrichtung mit Leitung 7, Abnahmevorrichtung 7a und Staubfilter 7b dem Speicher 8 mit Dosiervorrichtung 92 zugeleitet. Die Sperrung dieses Teiles der Anlage erfolgt durch die durch Magnet betätigten Vorrichtungen, wie Fallmesser93, und durch Stillsetzen des Motors der Dosiervorrichtung 92. Hierdurch wird bei Störung in der Nitrieranlage die Stoffsperrung heSrbeigeführt. Trotz Sperrung durch die Dosiervorrichtung 92 kann der von der Vorrichtung 3 zerkleinerte Zellstoff in dem Speicher 8 gesammelt werden.
• Der Zufluß der Säure zum Nitriertopf g wird durch den durch Magnet betätigten Säureschieber 9I, der die Säureleitung go absperrt, verhindert. Es erfolgt die Sperrung der Flüssigkeitszufuhr, sobald eine Störung in der Nitrieranlage auftritt.
• Liegen keine Störungen in der Nitrieranlage vor, dann wird der vom Speicher 8 kommende Stoff im Nitriertopf 9 mit der vom Behälter 98 bzw. dem Reservebehälter 98 durch die Leitung 90 fließenden Mischsäure innig vermischt und gelangt dann, nach einer unteren Umleitung im Nitriertopf 9, durch einen ueberlauf 99 in den Pumpenrührer 10, der den Stoff durch Leitung ii dem mit z. B. selbsttätig arbeitenden Sicherheitsklappen versehenen Verweilgefäß 12 zuführt. Der Säurezufluß zum Nitriergefäß 9 ist durch die Vorrichtung 100 und der Überlauf durch Vorrichtung IOI, beide mit elektrischer Kontaktgabe zum Stillsetzen des davorliegenden Teiles der Anlage, kontrolliert. Im Verweilgefäß wird der Stoff etwa 10 bis 30 Nilinuten durchnitriert. Die Weiterleitung des Stoffes erfolgt durch die Leitung I3 über den Entgasungstopf I4, der als Puffer ausgebildet sein kann. Der Entgasungstopf 14 ist mit einem Absperrhahn 94 versehen, dessen thermische Auslösung erfolgt, sobald ein Brand in der dem Entgasungstopf durch die Leitung 15 nachgeschalteten Schubschleuder I6 entsteht. Damit auch bei solchen Störungen die Nitrierung weitergehen kann, ordnet man zweckmäßig ein Ersatzverweilgefäß 12 a und eine Ersatzschubschleuder (nicht dargestellt) an. Von der Schubschleuder 16 wird der Stoff durch die Leitung 18 der zweiten Arbeitsstufe zugeführt. Die Abfallsäure und die Waschsäuren fließen durch die Leitungen I7 von der Schuhschleuder I6 ab. Bei einem eintretenden Zentrifugenbrand werden auch diese Leitungen durch Schieber, die durch Magnet 95 thermisch ausgelöst betätigt werden können, abgesperrt.
• Tritt eine Störung in der nun folgenden zweiten Arbeitsstufe auf, so wird der von der Schubschleuder I6 kommende Stoff in den Puffern 19, 20, 21 gespeichert, wie Abb. 2 erläutert. Ist keine St& rung vorhanden, so wird der von der Leitung I8 geführte Stoff, wie die Abb. 2 und 5 veranschaulichen, zunächst zwei Vorlaufbehältern 22 zuge leitet. Hier wird der Stoff (Pülpe) wechselweise nach mehreren Wäschen mit dem durch die Wäschen verdünnten Restgehalt an Säure heiß angesetzt und von dort der Druckpumpe 23 zugeführt.
• Dieser Druckpumpe 23 ist ein Dreiwegehahn 105, wie er in Abb. 7 dargestellt ist, vorgeschaltet, um bei Ausfall von Druckpumpe 23 auf eine Reservepumpe übergehen zu können. Dieser Dreiwegehahn 105 steht durch die Leitung 106 mit den Vorlaufgefäßen 22 und durch die Leitung 104 mit einer von der Anlage gesonderten Frischwasserleitung, z. B. der Trinkwasserleitung, in Verbindung. Fällt der Pumpenstrom aus, so kann die die Pülpe führende Leitung 106 durch automatische Betätigung des Bremslüftmagneten 96 über den mit Schließhebel und Gewicht versehenen Zulaufhahn 102 abgesperrt werden. Bei Bestätigung des Schließhebels 107 erfolgt gleichzeitig die Öffnung des in die Frischwasserleitung eingebauten Schnellschlußventils Io3, so daß die Druckkochanlage leer gespült werden kann, sobald Störungen, auftreten. Die Druckpumpe 23 pumpt den Stoff durch die beheizte Leitung 24 (Abb. 2 und 5), deren Beheizung bei Ausfall der Pumpe 23 durch Magnetventil 97 abgesperrt und die im übrigen durch das Rückschlagventil 98 gesichert ist, in den mit Zwischenböden velrsehenen, als Verweilgefäß arbeitenden Druckkocher 25. Hierbei wird die Endtemperatur der Pülpe durch Temperaturregler 113 geregelt. Die gekühlte Austrittsleitung 26 ist durch eine besonders geschaltete und daher als Bremspumpe 28 wirkende normale Pumpe abgeschlossen. Vor dieser Bremspumpe 28 ist in der Leitung 26 ein Kontaktmanometer 114 eingeschaltet, das bei Druckminderung oder Druckerhöhung in Tätigkeit tritt. Von der Pumpie 2S gelangt der Stoff durch die Leitung 29 in die Waschgefäße 30, aus denen er durch Leitung 31, Stoffpumpe 32, Leitungen 33, 34 zu den Vorlauf- und Neutralisiergefäßen 36 bzw. den Puffern 35 der dritten Arbeitsstufe geführt wird. Wie Abb. 2 und 5 zeigen, wird das saure Waschwasse,r aus den Waschgefäßen 30 durch Leitung 108, Pumpe 109 zu den Vorlaufgefäßen 22 bzw. zu dem Behälter für saures Wasser 1 13 nach der Erfindung zur Wiederverwendung zurückgeleitet. Das Dampfkondensat aus der Leitung 24 gelangt durch Leitung 110 in die Leitung 111, die gleichzeitig das erwärmte Kühlwasser aus der Leitung 26 zu dem Heißwasserbehälter 1 12 führt, der es an die Waschgefäße 30 nach Bedarf wieder abgibt (vgl. Abb. 5). Erst durch alle diese Maßnahmen wird im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen dieser Art eine einwandfreiè kontinuierliche Druckkochung bei größter Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit herbeigeführt, weil auch bei dieser Stufe alle wesentlichen Arbeitsvorgänge konttinuierlich verlaufend gestaltet sind und weil die zum Kochprozeß aufgewendete Wärme fast restlos wiedergewonnen wird.
• Die!Abb. 3 und 6 stellen die der Druckkochanlage folgende Zerkleinerungsanlage dar. Der von der zweiten Stufe oder aus den Puffern 35, die der dritten Arbeitsstufe vorgeschaltet sind, kommende Stoff strömt vermittels der durch Ventile absperrbaren Leitungen 33, 34 den wechselweise betriebenen Vorlaufbehältern und Neutralisiergefäßen 36 zu. Zur Weiterbeförderung des Stoffes über Leitung 37 wird nach der Erfindung eine mit einem regelbaren Getriebe versehene Dosierpumpe 38 verwendet, die den Stoff über die Leitung 39 an eine kombinierte Entwässerungs- und Förderungseinrichtung, z. B. Förderschnecke 40, weitergibt. Der Stoff wird hier zunächst durch eine Entwässerungszone44 geführt. Das abfließende Sodawasser wird im Behälter 41 aufgefangen und durch Pumpe 42, Leitung 43 wieder in die Vorlaufbehälter 36 zurückgeführt (Abb. 6). Nach dem Durchlauf durch die Entwässerungszone gelangt der Stoff du;rch! die Fördervorrichtung 40 nacheinander zu dlen Zuläufen 45, 49, 52, 55 von vier oder mehr hintereinandergeschalteteii Stetig-Holländern 47, 50, 53, 56, die kontinuierlich arbeiten. Beim Ausfall eines Holländers kann dieser durch Schließen des betreffenden Zulaufes überbrückt werden. Sämtliche Zuläufe werden durch die Zulaufkontrollen 46 (Abb. 6) überprüft. Der zerkleinerte Stoff wird durch die Fördervorrichtung 40 nach dem Durchlauf durch den letzten Holländer einem Gefäß 57 zugeführt, das mit Pufferwirkung ausgebildet sein kann. Von hier wird der Stoff durch Pumpe 58, Leitung 59 zu den Sandfängern 60 befördert, die den Stoff über Leitung 61 an die Sortierer 62 und 63 abgeben. Der aus der ersten und zweiten Sortierung anfallende Feinstoff wird durch die Leitung 64 dem Eindicker 65 zugeführt und gelangt von hier aus über Leitung 66, Stoffpumpe 67, Leitung 68 zur letzten Arbeitsstufe. Der aus der zweiten Sortierung anfallende Grobstoff wird nach der Erfindung über Leitung 69 zunächst einem Eindicker 70 zugeleitet, um dann durch Leitung 7 I erneut kontinuierlich dem Schneidprozeß, z. B. dem Holländer 53, zugeführt zu werden. Das aus den Eindickern bei 72 heraustretende Wasser wird im Umlaufbehälter 73 (Abb. 6) gesammelt und über Leitung 74. Pumpe 75, Leitung 76 und Abzweigleitun-g 77 den. Sandfängern und der Sortiervorrichtung wieder zur Verfügung gestellt, wobei eine bestimmte Wassermenge stetig erneuert wird.
• Aus der Abb. 4 ist der Verlauf des Stoffes in der letzten Arbeitsstufe zu ersehen. Aus der Leitung 68 kommend, gelangt der Stoff in den Stabilisator 78, der entweder selbst als Puffer wirkt oder dem Pufferbehälter vorgeschaltet sein kann. Die Weiterverarbeitung des Feinstoffes erfolgt darauf in zunächst bekannter Weise durch Einleiten des Stoffes aus den Stabilisatoren 78 durch Leitung 79 in den Mischer 80 und aus diesem durch Rohrleitung 81 zum Vorlaufbehälter 82. Vom Vorlaufbehälter 82 wird der Stoff über den Zulauf 83 einer Entwässerungseinrichtung, z. B. S;chubschleuder, Schneckenpresse oder Zellenfilter 84 zugeführt, von letzterem gegebenenfalls über eine Zuführung 85 und Naßpresse 86 einem Stoffreiyer 87 aufgegeben und über die Abfüllvorrichtung 88 in Fässer 89 abgefüllt.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gesamtanlage wird erreicht, daß ohne Vergrößerung und wesentliche Abänderung der Gebäude die Leistung der Anlage verdoppelt werden kann. Es wird eine Personalersparnis von etwa 50% erzielt.
• Der Dampf- und der Stromverbrauch werden geringer. Die vorhandenen Apparate usw. können weitgehend verwendet werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPROCHE: I. Anordnung einer Anlage zur Herstellung von versandfertiger Nitrocellulose, bestehend aus zum Teil an sich bekannten Elementen, z. B. aus einer Stoffaufbereitungs- und Nitrieranlage, die den nitrierten Stoff einer Druckkochanlage weitergibt, die nach Beendigung dieser Behandlung den Stoff einer mit Sortiervorrichtung versehnen Zerkleinerungsanlage zuführt, von der er zur Stabilisation zum Mischen und Entwässern als letzte Arbeitsstufe gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Arbeits- vorgänge kontinuierlich verlaufend gestaltet und zwischen die einzelnen Arbeitsstufen Pufferbehälter zwischengeschaltet sind, wobei die einzelnen Arbeitsstufen jede für sich, durch selbsttätige Sperrung der Stoff- und Flüssigkeitszufuhr und anderer Sicherheitsvorrichtungen bei Störungen aller Art gesichert sind und während der Sperrzeit einer Stufe oder eines Aggregats, die der gesperrten Stufe oder dem Aggregat vorgeschalteten Puffer den Stoff speichern und die dem gesperrten Teile nachgeschalteten, Puffer den Stoff abgeben.
2. 2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die als Stoffaufbereitungs- und Nitrieranlage arbeitende Stufe (I), welche von dem vcsl den Zellstoffrol.len (I) kommenden Zellstoff kontinuierlich durcbiaufen wird, in ihrem ersten Teil aus einer Zerkleinertingsvorrichtung (Kreuzschlagmühle, Reißwolf 3), dem Stoffventilator (4) mit beheizter Förderleitung (5) oder einer anderen geeigneten Fordereinrichtung, einer Trockenzwischenstation (6) mit Staubfilter (6a), einer weiteren Transportvorrichtung mit Förderleitung (7), Abnahmevorrichtung (7 a), Staubfilter (7 b) und einem Speicher (8) mit Dosiervorrichtung (92) besteht, wobei die Sperrung dieses Teiles der Anlage durch magnetbetätigte Vorrichtungen, wie Fallmesser (93), und durch Stillsetzen des Motors der Dosiervorrichtung erfolgt, während der anschließende zweite Teil sich aus dem mit einer unteren Umleitung versehenen Nitriertopf (9), in welchen einerseits die Mischsäure aus dem Behälter (98) bzw. Reservebehälter (gSa) über die durch Magnetventil (91) absperrbare Leitung (go) gelangt, andererseits der Zellstoff aus dem Speicher (8) über die Dosiervorrichtung (92) zugegeben wird, einem Überlauf (99), einem Pumpenrührer (10), wobei der Säurezufluß durch die elektrische Kontaktgebevorrichtung (100) und der Überlauf durch die elektrische Kontaktgebevorrichtung (101) kontrolliert wird, einer Leitung (11), einem mit Sicherbeitsvorrichtungen, z. B. Ausweichklappen, versehenen Verweilgefäß (12), einem Reserveverweilgefäß (12 a), einem Entgasungstopf (I4), der als Puffer dienen kann und dessen Absperrhahn, (94) mit thermischer Auslösung bei Zentrifugenbrand versehen ist, der Leitung (I5), der Schubschleuder (I6), einer Reserveschubschleuder, der Leitung (IS), welche den Stoff der zweiten Stufe zuführt und den Leitungen (I7) für die Abfallsäure und Waschsäuren, deren Schieber durch Magnet (95) bei Zentrifugenbrand mittels thermischer Auslösung geöffnet bzw. geschlossen werden, zusammensetzt.
3. 3. Anlage nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als zweite Stufe arbeitende Druckkochanlage aus den Vorlaufgefäßen (22), in welche der aus dem Nitrierhaus kommende Stoff (Pülpe) über die Leitung (18) bzw. bei Sperrung der ersten Stufe aus den Puffern (I9 bis 2I) kommende Stoff eingeleitet wird, einer Leitung (Io6) mit Zulaufhahn (102) und Dreiw-egehahn (IO5), einer Druckpumpe (23), einer Reservedruckpumpe, einer Frischwasserleitung (104) mit Absperrventil (103), welches automatisch geöffnet wird, wenn der in die Stoffleitung eingebaute Zulaufhahn (I02) durch einen. Bremslüftmagneten (96) mittels Schließhebel (107) geschlossen wird, einer durch Rückschlagventil (98) gesicherten beheizten Leitung (24), deren Beheizung durch Temperaturregler (113) geregelt bzw. bei Ausfall der Druckpumpe durch Magnetventil (97) abgeschaltet wird, dem mit Zwischenböden versehenen,, als Verweilgefäß arbeitenden Druc.kkocher (25), dessen gekühlte Austrittsleitung (26) durch eine besonders geschaltete, durch ein in die Leitung (26) eingebautes Kontaktmanometer (II4) beeinflußte, als Bremspumpe wirkende normale Pumpe abgeschlossen ist, den Leitungen (110 und iii), durch die das Kondensat der beheizten Leitung (24) und das erwärmte Kühlwasser der gekühlten Leitung (26) dem Heißwasserbehälter (I I2) zur Wiederverwendung zugeführt wird, den Waschgefäßen (30), der Leitung (31), der Stoffpumpe (32) und der Leitung (33) besteht, die dazu dient, den Stoff dem Voflauf- und Neutralisiergefäß (36) der dritten Stufe oder den Puffern (35) zuzuführen, während das saure Waschwasser aus den Waschg'efäßen (30) durch die Leitung (108) und die Pumpe (109) in die Vorlaufgefäße (22) bzw. in denBehälterfür saures Wasser (II3) zurückgeleitet wird.
4. 4. Anlage nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als dritte Stufe arbeitende Zerkleinerungsanlage, in welcher der aus der zweiten Stufe oder den Puffern (35) durch absperrbare Leitungen (33, 34) kommende Stoff weiterverarbeitet wird, aus den wechselweise betriebenen Vorlauf- und Neutralisiergefäßen (36), einer mit regelbarem Getriebe versehenen Dosierpumpe (38), einer kombinierten Entwässerungs- und Fördereinrichtung (o), deren Entwässerungszone (44) sich in den Behälter (41) entleert, aus dem das Sodawasser vermittels Pumpe (42) und Leitung (43) in das Vorlaufgefäß (36) zurückgeführt wird, den vier oder mehr hintereinandergeschalteten, kontinuierlich arbeitenden Stetig-Holländern 47, 50.

   53, 56) mit ihren mit Zulaufkontrollen (46) versehenen Zuläufen (45, 49, 52,55), wobei die Anordnung so getroffen ist, daß jeder Holländer durch Schließen des Zulaufs bei Ausfall durch Reparatur od. dgl. überbrückt werden kann, dem Gefäß (57), das als Puffer dienen kann, der Stoffpumpe (5S), der Leitung (59), den Sandfängern (60), der Leitung (6I), den Sortierern (62, 63), aus welchen der Grobstoff über Leitung (69).

   Eindicker (70) und Leitung (71) erneut der Zerkleinerungsanlage zugeleitet wird, der Feinstoffleitung (64), dem Eindicker (65), dessen Abwasser wie das aus dem Eindicker (70) kommende Abwasser durch die Ablaufleitungen (72), den Behälter (73), die Pumpe (75) und die Leitungen (76 und 77) den Vorrichtungen (60 bis 63) größtenteils als Umlaufwasser wieder zugeführt wird, der Leitung (66). der Pumpe (67) und der zum Stabilisator (78) der letzten, vierten Arbeitsstufe führenden Leitung (68) besteht.
5. 5. Anlage nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Arbelitsstufe sich zusammensetzt aus dem gleichzeitig als Stoffspeicher dienenden Stabilisator (78), dem gegebenenfalls auch noch Puffergefäße vorgeschaltet werden können, der Leitung (79), dem Mischer (So), der Leitung (8I), dem Vorlaufbehälter (82) mit Ablauf (83), einer kontinuierlichen Entwässerung durchSchubschleuder.

   Schneckenpresse oder Zellenfilter (84), welches gegebenenfalls über die Zuführung (85) auf eine Naßpresse (8^) und einen Stoffreißer (87) arbeitet, und der Abfüllvorrichtung (88) zur Abfüllung der Nitrocellulose in Fässer (89).

   In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 382 048, 561 391, 613 o36, 670 242.