DEP0029011DA - Verfahren und Vorrichtung zum Aufschließen von zellulosehaltigen Stoffen. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Zellstoff

aus zellulosehaltigen Stoffen sowie besonders auf Verbesserungen des Sulfitverfahrens, durch welche die nachstehend beschriebenen Vorteile erreicht werden.

Im Sulfitverfahren werden Holz oder andere zellulosehaltige Stoffe in einer Lauge gekocht, die eine Base, wie Caciumoxyd, Natriumoxyd oder Magenesiumoxyd und Schwefeldioxyd enthält, wobei das letztere teils als Bisulfit an die Base gebunden ist, teils in freier Form vorliegt. Der Anteil an freiem SO(sub)2 in der Kochlauge ist von ausschlaggebender Bedeutung. Deshalb muß in der Lauge stets das richtige Verhältnis von gebundenem und freiem SO(sub)2 vorhanden sein. Nachdem die rohe Kochlauge durch die Absorption von SO(sub)2 bereitet worden ist, wird sie zwecks Bestimmung der Konzentration des gebundenen und freien SO(sub)2 analysiert. Die Analyse wird so durchgeführt, daß zuerst auf üblichen Wege der gesamte SO(sub)2-Gehalt bestimmt wird und dann die nicht als Monosulfit gebundene SO(sub)2-Menge. Die Differenz stellt die Menge an So(sub)2 dar, die als Monosulfit an die Base gebunden ist. In der Lauge ist das SO(sub)2 aber tatsächlich als Bisulfit gebunden. Zur Bestimmung des wirklich freien SO(sub)2 in der hier gewählten Bedeutung dieser Bezeichnung ist es daher notwendig, von dem Gesamtgehalt an SO(sub)2 einen Betrag abzuziehen, der gleich der doppelten Menge des gebundenen SO(sub)2 ist. Beträgt z. B. der Gesamtgehalt an SO(sub)2 3% und die Menge des als Monosulfit gebundenen SO(sub)2 1,2%, so ergibt sich für das freie SO(sub)2 ein Anteil von:

3,0 - 2 x 1,2 = 0,6%.

Die rohe Lauge muß durch freies SO(sub)2 angereichert werden, um den nachfolgend beschriebenen Bedingungen zu entsprechen.

Beim Sulfitverfahren ist Holz der gebräuchlichste Rohstoff, es besteht in der Hauptsache aus Zellulose, Lignin und gewissen nichtfaserigen Kohlehydraten. Es ist ziemlich sicher, daß Lignin nicht als solches im Holz vorkommt, sondern daß es an die nichtfaserigen Kohlehydrate und vielleicht sogar an die Zellulose gebunden ist. Die Aufschließung der Holzsubstanz zur Gewinnung von Zellulose stellt daher ziemlich verwickelte Reaktionen dar.

Wenn Holzzellulose der Einwirkung einer Lösung eines freies SO(sub)2 enthaltenden Metallbisulfits bei hoher Temperatur und unter hohem Druck unterworfen wird, so dürften, zwei Reaktionen stattfinden. Zunächst wird die Bindung zwischen dem Lignin und den Kohlehydraten durch die hydrolytische Wirkung der schwefeligen Säure aufgespalten, und die Kohlehydrate werden weiter hydrolysiert und in der Lösung aufgeschlossen. Dieser Anfangsreaktion folgt unmittelbar die zweite, durch welche das von seiner Bindung mit den Kohlehydraten befreite Lignin sulfoniert und als Sulfonsäure löslich gemacht wird.

Diese Sulfonsäure zersetzt unmittelbar das Metallbisulfit unter Bildung von freiem SO(sub)2 und dem Metallsalz der Ligninsulfonsäure. Die Reaktion setzt sich fort, bis das gesamte Lignin sulfoniert und in Metallsalz umgewandelt und die Zellulose auf diese Weise frei geworden ist. Hierbei ist festzustellen, daß sich, wenn nicht genügend Base vorhanden ist, freie Ligninsulfonsäure bildet, die als starke Säure die frei gewordene Zellulose bei der bestehenden hohen Temperatur angreift, und sie für die schließliche Umwandlung in Papier oder Zellulosederivate ungeeignet macht. Die Erfahrung hat auch gezeigt, daß, wenn zu viel Base vorhanden ist, die Reaktion beträchtlich verlangsamt und keine befriedigende Zellstoffausbeute erzielt wird.

Bei den beschriebenen Reaktionen wirkt das freie SO(sub)2 in der Kochlauge als treibende Kraft, und die Kochdauer ist bei einer bestimmten Temperatur umgekehrt proportional zu dem Gehalt an freiem SO(sub)2. Da jedoch weiterhin freies SO(sub)2 bei der Reaktion zwischen der Ligninsulfonsäure mit dem Metallbisulfit frei wird, ist klar, daß der Schwefel, der jetzt eine Verbindung mit dem Lignin eingeht, aus dem Bisulfit stammt, und daß das freie SO(sub)2, das als treibende Kraft wirkt, keine Verbindung eingeht, sondern als zirkulierender SO(sub)2-Ballast in dem Kochprozeß vorhanden ist.

Aus der vorausgegangenen Darstellung des Ablaufes des Sulfitaufschlusses ist ersichtlich, daß die Menge der in der Kochlauge vorhandenen Base in einem bestimmten mathematischen Verhältnis zu der Menge des vorhandenen Lignins stehen muß. Weiterhin muß der Gehalt an freiem SO(sub)2 auf einer konstanten Höhe gehalten werden, um eine vorherbestimmte und gleichmäßige Produktion zu ermöglichen.

Im gewöhnlichen Sulfitverfahren, bei welchem eine Calcium- oder Natriumbase verwendet wird, wird SO(sub)2 aus dem Kocher zurückgewonnen und bei der Bereitung der Kochlauge verwendet. Die Verluste werden durch SO(sub)2, das mittels eines Schwefelbrenners erzeugt wird, ausgeglichen. Ein Versuch zur Wiedergewinnung der benutzten Basen wird dabei nicht gemacht. Die vorliegenden Erfindung ist auf ein solches Verfahren anwendbar, da die Möglichkeit, freies SO(sub)2 zurückzugewinnen, immer von Bedeutung ist. Die Erfindung ist jedoch besonders geeignet zur Anwendung in dem neueren Kreislaufverfahren, das mit einer Magnesiumbisulfitlauge arbeitet. Dabei erfolgt die Wiedergewinnung der Wärme, der Magnesiumbase und des Schwefeldioxyds aus der Abfallauge durch Verdampfung und Verbrennung der konzentrierten Ablauge; das Magnesium wird als kaustisches Magnesiumoxyd wiedergewonnen, der Schwefel geht als SO(sub)2 in dne Verbrennungsgasen ab. Wenn geeignete Vorkehrungen getroffen werden, enthält die Ablauge kein freies SO(sub)2 vom Kocher während des Kochens und Abblasens abgezogen wird, und zwar vor der Trennung der Ablauge von dem Zellstoffbrei. Das vom Kocher abgezogene gasförmige SO(sub)2 wird bei der Bereitung frischer Kochlauge absorbiert; gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Teil des SO(sub) 2 getrennt abgeführt und gespeichert, so daß es zur Verstärkung der Lauge und zur

Aufrechterhaltung des erforderlichen Gehaltes an freiem SO(sub)2 zur Verfügung steht.

Da chemische Rückgewinnungsverfahren nur selten, wenn überhaupt, zu 100% wirksam sind, so ist es selbstverständlich, daß unvermeidbare Verluste durch Zusätze frischer Chemikalien zu dem Kreislaufprozeß ausgeglichen werden müssen. Ein gewisser Verlust an Magnesiumoxyd und Schwefel wird infolge der unvollständigen Trennung der Ablauge vom Zellstoffbrei eintreten. Dieser Verlust kann im Absorptionssystem durch Hinzufügen von frischem Magnesiumoxyd und SO(sub)2 in dem zur Herstellung von Magnesiumbisulfit geeigneten Verhältnis angeglichen werden. Verluste an freiem SO(sub)2 treten ferner durch Undichtigkeiten während des Kochkreislaufes ein, wenn die Apparatur beträchtlichem Druck unterliegt. Diese Verluste müssen durch Hinzufügen von SO(sub)2 aus einer geeigneten Quelle ausgeglichen werden. Die Verbrennungsgase, die durch das Verbrennen konzentrierter Ablauge entstehen, besitzen eine sehr niedere SO(sub)2-Konzentration, gewöhnlich etwas unter 1%. Der partielle Druck des SO(sub)2 in diesen Gasen ist zu niedrig, um die Verluste von freiem SO(sub)2 ausgleichen zu können. Desgleichen hat das durch einen Schwefelbrenner erzeugte SO(sub)2 keinen ausreichenden partiellen Druck, um als wirksames verstärkendes Mittel zur Erhöhung der Konzentration von Kochlaugen dienen zu können, die schon einen hohen Gehalt an freiem SO(sub)2 haben. Schließlich kann der Bedarf an SO(sub)2 bei der Aufrechterhaltung einer geeigneten Konzentration an freiem SO(sub)2 sehr verschieden sein, das diese von gewissen Bedingungen abhängt, so daß es manchmal erforderlich ist, der Lauge verhältnismäßig große Mengen von SO(sub)2 zuzusetzen. Solche Zusätze sind bei den bisher entwickelten und bekannten Verfahren nur schwer möglich.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Durchführung des Sulfitprozesses unabhängig von der Zusammensetzung der benutzten Base zur Verfügung zu stellen, in welchem SO(sub)2 wiedergewonnen und zur Herstellung frischer Kochlauge verwendet wird; dabei wird ein Teil des SO(sub)2 angesammelt und zur Verstärkung der Kochlauge bereitgehalten, so daß das für den Kochprozeß sowie für eine hohe Zellstoffausbeute erforderliche freie SO(sub)2 ständig zur Verfügung steht.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Einführung von Verbesserungen bei dem eine Magnesiumbase verwendenden Verfahren, bei welchem SO(sub)2, das in geeigneter Weise angesammelt wird, nach Bedarf zur Verstärkung der Lauge verwendet werden kann, und bei welchem die Wärme zurückgewonnen wird, so daß das Verfahren mit einem maximalen Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.

Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung besser verständliche werden; und zwar zeigt:

Figur 1 ein Schaubild in schematischer Darstellung, aus dem die geeignete technische Ausrüstung für den Kochprozeß, die Wiedergewinnung von Schwefeldioxyd aus dem Kocher und die Trennung des Zellstoffes von der Kochlauge ersichtlich sind, und

Figur 2 ein ähnliches Schaubild, das die Anlage zur Konzentration und Verbrennung der Ablauge zwecks Rückgewinnung von Wärme, Magnesiumoxyd und Schwefeldioxyd und zwecks Wiederverwendung der chemischen Verbindungen zur Herstellung frischer Kochlauge wiedergibt.

In Figur 1 und 5 einen Kocher dar, der auch eine andere zweckentsprechende Bauart aufweisen kann. Zur Durchführung des Verfahrens kann eine beliebige Anzahl von Kochern verwendet werden. Gewöhnlich arbeiten mehrere Kocher in Reihenanordnung, aber zur Vereinfachung der Darstellung ist hier nur ein einzelner dargestellt. Es wird einer Kocherbauart der Vorzug gegeben, bei welcher ein verhältnismäßig niedriger Flüssigkeitsstand eingehalten, und die Lauge im Kreislauf dem Kocher von oben zugeführt wird. Auf diese Weise kann, wie in der Zeichnung dargestellt, die Lauge durch Rohr 6, in das ein Ventil eingebaut ist, abgezogen und durch Pumpe 8 dem Wärme-Austauscher 9 zugeführt werden, durch welchen ein Heizmittel, wie z. B. Dampf, mittels einer Zuleitung 10 und einer Ableitung 11 zirkuliert. Bei Inbetriebnahme eines solchen Kochers wird dieser bis zur erforderlichen Höhe mit Holzspänen gefüllt, und die aus einer Lösung von Magnesiumbisulfit mit dem notwendigen Gehalt an freiem SO(sub)2 bestehende Kochlauge durch Rohr 12 mit Ventil 13 vom unteren Ende des Kochers her zugeführt. Wenn die erforderliche Laugenmenge zugeführt worden ist, beginnt der Kochprozeß. Die Lauge zirkuliert durch Wärmeaustauscher 9, Rohr 14 mit Ventil 15 und Sprühkopf 16.

Temperatur und Druck im Kocher werden stetig bis zur erforderlichen Höhe gesteigert.

An diesem Punkt wird der Kocher durch Abzug von SO(sub)2 durch Rohr 17 mittels des automatischen Reduzierventils 18 entspannt. Das SO(sub)2 wird durch Rohr 19 mit Ventil 20 dem Hochdruckabsorptionsgefäß 21 zugeführt, welches Kochlauge enthält, die für den nachfolgenden Gebrauch im Kocher aufbereitet wird; mit anderen Worten: eine Magnesiumbisulfitlauge, in welche zusätzliches SO(sub)2 eingeleitet wird, um das gewünschte Verhältnis von freien SO(sub)2 in der Lauge zu erreichen. Überschüssiges Gas vom Hochdruckabsorptionsgefäß 21 zieht übe das Rohr 22 und ein automatisches Reduzierventil 23 durch Rohr 24 ab, und gelangt zu dem Niederdruckabsorptionsgefäß 25, das schwache Lauge zur weiteren Aufbereitung enthält. Überschüssiges Gas vom Absorptionsgefäß 25 entweicht durch Rohr 26 und Reduzierventil 27 in die zum Kondensator 29 führende Leitung 28, der mit einem Kühlmittel, z. B. kaltem Wasser, durch Rohr 30 gespeist wird. Das verflüssigte SO(sub)2 fließt durch Rohr 31 in den Behälter 32. Gasförmiges SO(sub)2 strömt vom Kondensator durch Rohr 33 in einen Abscheider 34, und von dort durch Rohr 35 in einen Verteiler 36 am Fuße des Behälters 32. Die Lauge im Tank 32 wird fortwährend durch Pumpe 37 und das mit dem Abscheider verbundene Rohr 38 in Umlauf gesetzt. Frische, Magnesiumbisulfit enthaltende Lauge, wird dem Abscheider 34 durch Rohr 39 zugeführt und durch Pumpe 37 in Umlauf gehalten.

Wenn die Analyse der vom Kocher entnommenen Kochlauge anzeigt, daß die gesamte Base an das Lignin gebunden ist, ist der Kochprozeß als beendet anzusehen. Der Kocher wird dann abgeblasen, wobei das gasförmige SO(sub)2 über das Reduzierventil 18 in das Absorptionsgefäß 21 überströmt. Bei absinkendem Druck gelangen die Abgase durch eine Nebenleitung 40 und Reduzierventil 41 in die Leitung 24, welche zu dem Niederdruckabsorptionsgefäß 25 führt. Wenn der Druck der Abgase nicht mehr zum Öffnen des Reduzierventils 41 ausreicht, können die Abgase durch Rohr 42 über Ventil 43, Rohr 44 und Rohr 28 in den Kondensator 29 übergeleitet werden. In diesem Stadium des Verfahrens wird der Kocher 5 mit Abfallauge gefüllt, die vom Behälter 90 durch Pumpe 101 und Rohr 102 über Ventil 48 in den Boden des Kochers gepumpt wird, bis dieser mit Abfallauge voll gefüllte ist und alle Gase im Kocher durch Rohr 44 und Kondensator 29 in den Behälter 36 verdrängt worden sind. Nach Abschluß der bisher geschilderten Vorgänge wird der Inhalt des Kochers, der den Zellstoff und die Abfallauge enthält, durch Rohr 49 und Ventil 50 abgezogen und zur weiteren Behandlung zum Behälter 51 geleitet.

Ein Teil des unter hohem Druck stehenden Schwefeldioxyds, das durch Ventil 18 abgelassen wird, wird vom Rohr 19 durch Ventil 52 in den Wärmeaustauscher 53 abgeleitet, und durch Lauge gekühlt, welche mittels Pumpe 54 und Leitung 55 aus dem Behälter 32 zugeführt wird. Nach Zirkulation durch den Wärmetauscher 53 wird die angewärmte Lauge durch

Rohr 56 in das Niederdruckabsorptionsgefäß 25 geführt, um durch Absorption von SO(sub)2 einen höheren Säuregrad zu erhalten. Im Wärmetauscher wird die Temperatur der Lauge durch die heißen Abgase bis auf den erforderlichen Grad erhöht, und es wird dadurch die Abgaswärme wiedergewonnen. Das unter hohem Druck stehende gasförmige SO(sub)2 wird bei Durchgang durch den Wärmeaustauscher 53 verflüssigt und gelangt durch Rohr 57 in den Hochdruckbehälter 58, wo das flüssige SO(sub)2 zur Erhöhung des Anteils an freiem SO(sub)2 in der zum Gebrauch vorbereiteten Lauge oder im Kocher zur Verfügung steht. Gasförmiges SO(sub)2 wird vom Behälter 58 durch Rohr 59 abgeleitet und Rohr 22 zugeführt. Damit übernimmt Ventil 23 die Rolle eines Druckreglers für Behälter 58. Wie später noch ausgeführt wird, wird dem Arbeitsprozeß ein ausreichender Überschuß an SO(sub)2 zugeführt, so daß immer eine Reserve an flüssigen SO(sub)2 für den normalen Bedarf und zur Deckung etwa eintretender Verluste zur Verfügung steht. Wenn Zusätze von SO(sub)2 notwendig sind, um den Anteil von freiem SO(sub) 2 im Absorptionsgefäß 21 zu erhöhen, wird das flüssige SO(sub)2 vom Behälter 58 durch die Pumpe 60 abgezogen und läuft durch Rohr 61 über Ventil 61' zum Absorptionsgefäß 21. In gleicher Weise kann flüssiges SO(sub)2 durch Rohr 62 entnommen und durch Rohr 63 und Ventils 64 dem Kocher 5 zugeleitet werden, um den Gehalt an freien SO(sub)2 im Kocher zu erhöhen. Mit freiem SO(sub)2 entsprechend verstärkte Kochlauge wird vom Absorptionsgefäß 21 durch Rohr 65 und Pumpe 66 abgezogen und in Rohr 12 weitergeleitet, wenn Frischlauge zu Beginn des Prozesses im Kocher benötigt wird. Schwache Lauge vom Absorptionsgefäß 25 wird durch Rohr 67 und Pumpe 68 nach Rohr 69 und von da in das Hochdruckabsorptionsgefäß 21 gefördert. Auf diese Weise ist ständig Frischlauge in Bereitung, wobei die von Kocher gelieferte Wäre und das von ihm entnommene SO(sub)2 benutzt werden. Ein Teil des SO(sub)2 wird ständig in flüssigem Zustand gehalten und ist stets verfügbar, wenn es gebraucht wird, um das Verhältnis des freien SO(sub)2 entweder im Hochdruckabsorptionsgefäß 21 oder im Kocher 5 zu erhöhen.

Der Zellstoff und die Abfallauge aus Behälter 51 werden durch Rohr 70 und Pumpe 71 abgezogen und einem Verdünnungsmischbehälter 72 zugeführt, wo die Lauge mit einem bereits vorher abgezogenen Teil der Abfallauge vermischt wird, der durch Pumpe 73 und Rohr 74 zugeführt wird. Der Zellstoff geht dann durch ein Rührwerk 75' und durch einen Astfänger 75 zum ersten Aggregat der Waschanlagen 76, 77, 78. Im Kondensator 29 durch Wärmeaustausch mit den heißen Abgasen erhitztes Wasser wird durch Rohr 79 zum Wascher 78 geführt und dient so zur letzten Wäsche des Zellstoffes. Die Waschflüssigkeit vom Wascher 78 wird zu Behälter 79 und durch Pumpe 80 und Rohr 81 zum Wascher 77 geführt. Von diesem Wascher läuft die Dünnlauge durch Rohr 82 zum Behälter 83 und von dort durch Pumpe 84 und Rohr 85 zum Wascher 76. Der Abfluß des Waschers 76, der überwiegend aus verdünnter Abfallauge besteht, läuft durch Rohr 86 zu einem Behälter 87, aus welchem ein Teil durch Pumpe 73 abgezogen wird. Der Rest wird von Pumpe 88 und Rohr 89 zu einem Behälter für Abfallauge 90 weitergeleitet, um, wie nachstehend beschrieben, weiter behandelt zu werden. Ein Teil der aus den Waschern 78 und 77 ablaufenden Flüssigkeit kann durch diese mittels der Rohre 91 und 92 zurücklaufen. Der gewaschene Zellstoff aus dem Wascher 78, welcher frei von Abfallauge ist, wird dem Behälter 93 zugeführt, in dne durch Rohr 94 Wasser eingelassen wird. Der Zellstoff wird dann durch Pumpe 95 und Rohr 96 in den Vorratsbehälter 97 gebracht, von welchem er durch Rohr 98, Pumpe 99 und Rohr 100 zur Weiterbehandlung in jeder gewünschten Weise abgezogen werden kann.

Ein Teil der Abfallauge aus Behälter 90 wird durch Pumpe 101 und das mit Rohr 45 in Verbindung stehende Rohr 102 zurückgeleitet, um die Abgase aus dem Kocher zu verdrängen. Der Rest der Abfallauge läuft durch Rohr 103 zu einem Behälter 104 (Figur 2) und kommt durch Pumpe 105 und Rohr 106 zum Mischer 107, in den ein Rührwerk 108 eingebaut ist. Das auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellte Magnesiumoxyd wird im Mischer 107 mit der Abfallauge gemischt, um die Lauge zu neutralisieren. Die neutralisierte Lauge wird durch Pumpe 109 und Rohr 110 abgezogen und einem Mehrfachverdämpfer zugeführt, der in 111 schematisch dargestellt ist. Die Konstruktion des Mehrfachverdampfers gehört nicht zur vorliegenden Erfindung; von seiner Beschreibung wird deshalb abgesehen.

Nach teilweiser Verdampfung wird die konzentrierte Lauge durch Rohr 112 zu dem Behälter 113 geleitet, von welchem sie durch Pumpe 114 und Rohr 115 abgezogen wird und zu einem Scheibenverdampfer 116 gelangt, in welchem die Lauge durch

Berührung mit den heißen Gasen des Verbrennungsofens weiter konzentriert wird. Die konzentrierte Lauge fließt durch Rohr 117 und gelangt in einen Verbrennungsofen 118 mit Siederröhren 119. Hier werden die in der Lauge suspendierten brennbaren organischen Bestandteile bei sich selbst unterhaltenden Verbrennungsbedingungen verbrannt, um so eine Asche zu erzielen, die einen hohen Prozentgehalt an kaustischem Magnesiumoxyd enthält. Im wesentlichen wird die gesamte erzeugte Asche durch Flotation in en gasförmigen Verbrennungsprodukten in einem so kurzen Zeitraum aus der Verbrennungszone fortgeschafft, daß das kurze Verweilen der Asche innerhalb der oxydierenden Verbrennungszone nicht genügt, um die Reaktionsfähigkeit des kaustischen Magnesiumoxyds in der Asche wesentlich zu beeinträchtigen. Die Verbrennung der konzentrierten Lauge erzeugt Wärme, welche zur Erzeugung von Dampf in den Siederröhren 119 verwendet wird. Die Verbrennungsgase gelangen durch einen Abzugskanal 120 zu den Zyklon-Abscheidern 121, in welchen das fein verteilte Magnesiumoxyd von den Ofengasen getrennt wird.

Ein Teil des Magnesiumoxyds wird dem Mischer 107 durch Leitung 122 zugeführt; der Rest geht durch Leitung 123 zum Mischbehälter 124, der ein Rührwerk 125 besitzt. Durch Rohr 126 wird dem Behälter 124 Frischwasser zugeführt, um so eine Aufschlämmung von Magenesiumoxyd zu erhalten. Die Abgase aus dem Scheibenverdampfer 116 werden durch einen Abzugskanal 128 in einen Kühlturm 129 geleitet, in dem durch eine Pumpe 130

Kühlflüssigkeit zirkuliert, welche in einem Wärmetauscher 131, der mittels der Rohre 132 und 133 von kaltem Wasser durchlaufen wird, weiter gekühlt wird. Die Abgase werden dadurch gekühlt und der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert. Ein Teil der Kühlflüssigkeit aus dem Kühlturm, mit dem darin enthaltenen kondensierten Dampf und absorbierten SO(sub)2, wird durch die Rohre 134 und 127 abgezogen und zum Mischbehälter 124 geleitet, wo sie mit dem in Wasser aufgeschlämmten Magnesiumoxyd vermischt wird.

Die Abgase laufen dann nacheinander durch die Abzugskanäle 135, 136 und 137 und die Absorptionstürme 138, 139 und 140, wo sie sich mit der Magnesiumoxyd-Aufschlämmung aus Behälter 124 mengen, welche in den entsprechenden Türmen mittel der Pumpen 141, 142 und 143 zirkuliert und im Gegenstrom zu den Gasen durch dir Rohre 144 und 145 abfließt. Vom Turm 138 wird die erhaltene Lauge durch Rohr 146 abgezogen, nachdem sie nahezu das gesamte SO(sub)2 aus den Gasen, die schließlich durch den Abzugskanal 147 entweichen, absorbiert hat.

Die Lauge, mit dem inForm von Magnesiumsulfit absorbierten SO(sub)2 gelangt durch Rohr 146 auf das Filter 148, das ungelöste Bestandteile zurückhält. Das Filtrat läuft in einen, ein geeignetes Füllmaterial enthaltenden Turm 149 unter Kontakt mit dem vom Schwefelbrenner 150 erzeugten SO(sub)2 abwärts. Das aus dem Schwefelbrenner erzeugte SO(sub)2 wird durch einen Kühler 151 mittels einer Pumpe 152 in den Turm 149 gefördert und in der Lauge absorbiert, um so Frischlauge zu ergeben, welche durch Pumpe 153 zum Rohr 39 und von dort zum Behälter 32 gelangt. Der Schwefelbrenner dient dazu, einen Überschuß an SO(sub)2 über den normalen Bedarf hinaus zum Ausgleich von Verlusten im Kreislauf zu erzeugen. Zu diesem Zweck flüssiges SO(sub)2 im Behälter 58 angesammelt, um das erforderliche Verhältnis von freiem SO(sub)2 in der frisch bereiteten Lauge oder im Kocher aufrechzuerhalten und insbesondere auftretende Verluste an freiem So(sub)2 fortlaufend auszugleichen. Die richtige Zusammensetzung der Kochlauge bei dem Aufschluß bestimmter Holzarten oder anderer zellulosehaltiger Stoffe kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, daß jeder eintretende Verlust an freiem SO(sub)2 aus dem Reservevorrat an flüssigem SO(sub)2 im Behälter 58 sofort ausgeglichen wird.

Abgesehen von dem besonderen Vorteil der Aufrechterhaltung eines Reservevorrates an Schwefeldioxyd, der zur Verwendung im Verfahren stets greifbar ist, ist die erfindungsgemäße Anordnung, bezüglich der Wiedergewinnung der Wärme, besonders vorteilhaft. Der im Dampfkessel 119 entwickelte Dampf wird zum Betrieb des Kochers sowie zur Deckung eines weiteren Wärmebedarfes verwendet. Auch an anderen Stellen wird Wärme zurückgewonnen, vor allem die Wärme, welche aus dem Kocher mit den von dort abziehenden Abgasen entweicht. So wird der höchste Wirkungsgrad erzielt, und ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren geschaffen, mit welchem Zellstoff zu einem Minimalkostensatz hergestellt werden kann. Auch wenn als Base ein anderes Metall als Magnesium Verwendung findet, liegen die Vorteile des Verfahrens durch Aufrechterhaltung eines Reservevorrats an flüssigen SO(sub)2 und durch Verwendung der in den vom Kocher abgeblasenen Gasen enthaltenen Wärme klar zu Tage. Die Erfindung kann daher benutzt werden, um die Leistungsfähigkeit jedes Sulfitverfahrens, das zur Herstellung von Zellstoff Verwendung findet, zu verbessern.

Verschiedene Änderungen können in den Einzelheiten der Anordnung der Apparatur und des beschriebenen Verfahrens getroffen werden, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird, oder deren Vorteile geopfert werden müssen.

Claims (9)

1.) Verfahren zum Aufschließen von zellulosehaltigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwefeldioxyd SO(sub)2 während des Aufschlusses in einer sauren Sulfitlauge bei hohem Druck abgezogen, gekühlt, kondensiert und in flüssigem Zustand gespeichert, und dann zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Gehaltes an freiem SO(sub)2 der Lauge zugesetzt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des während des Aufschlusses abgezogenen SO(sub)2 bei der Bereitung der Frischlauge in gasförmigem Zustand absorbiert wird, und ein weiterer Teil des SO(sub)2 gekühlt, kondensiert und in flüssigem Zustand zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Gehaltes an freiem SO(sub)2 in der Lauge verwendet wird.

3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das SO(sub)2 während des Aufschlusses und nach Beendigung desselben abgezogen und teilweise bei der Bereitung der Frischlauge gasförmig absorbiert, teilweise nach Kühlung in flüssigem Zustand der Lauge zugesetzt wird.

4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das während des Aufschlusses abgezogene SO(sub)2 durch Wärmeaustausch mit der in Zubereitung befindlichen Lauge gekühlt und kondensiert wird.

5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei höherem Druck SO(sub)2 aus dem Kocher abgezogen und bei der Vorbereitung der Lauge absorbiert wird, und daß die aus Wasserdampf und aus dem bei niedrigem Druck nach Beendigung des Aufschlusses erhaltenen SO(sub)2 bestehenden Abgase in einem Wärmeaustauscher mit Wasser gekühlt werden, wobei das so erwärmte Wasser zum Waschen des aufgeschlossenen Zellstoffes verwendet, und das SO(sub)2 in schwacher Lauge absorbiert wird.

6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallauge nach Trennung von dem aufgeschlossenen Zellstoff konzentriert und verbrannt wird, und daß eine schwache Lauge aus der einen hohen Prozentsatz an kaustischer Magnesia enthaltenden Asche und dem in wässriger Lösung wiedergewonnenen SO(sub)2 gebildet wird, in welcher frisches SO(sub)2 über den Gesamtbedarf hinaus zum Ausgleich normaler Verluste absorbiert werden kann.

7.) Kocher zum Aufschluß zellulosehaltiger Stoffe nach den Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Abziehen von gasförmigem SO(sub)2 aus dem Kocher und zur Kondensierung und Speicherung des aus dem Kocher abgezogenen SO(sub)2 in flüssigem Zustand.

8.) Vorrichtung zum Aufschluß zellulosehaltiger Stoffe nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Abziehen von SO(sub)2 aus dem Kocher sowie zur Verflüssigung und Speicherung desselben und durch Einrichtungen zum Wärmetausch zwischen dem heißen SO(sub)2 und schwacher Lauge.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Abziehen von gasförmigem SO(sub)2 aus dem Kocher und zur Absorption desselben in der schwachen Lauge in aufeinanderfolgenden abfallenden Druckstufen, gekennzeichnet ferner durch zusätzliche Einrichtungen zur Verflüssigung und Speicherung eines Teiles des abgezogenen SO(sub) 2 in flüssigem Zustand bei hohem Druck.