AT392496B - Verfahren zur behandlung von zellulosematerial in einer zellulose - aufschlussanlage - Google Patents

Description

AT 392 496 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Zellulosematerial in einer Zellulose-Aufschlußanlage mit einem kontinuierlich arbeitenden Kocher, in welchem Fasermaterial, z. B. Holzschnitzel, Sägespäne oder dergleichen, durch Kochen mit Kochlauge bei überatmosphärischem Druck und erhöhter Temperatur aufgeschlossen wird, nachdem es eine Dampfatmosphäie im Kocher-Oberteil durchsetzt hat, wobei in den Kocher Fasermaterial und Kochlauge in einem im wesentlichen kontinuierlichen Strom durch eine in den Kocher-Oberteil mündende Leitung eingeführt werden, wo Kochlauge und Fasermaterial getrennt werden und die Kochlauge durch eine Rückführleitung einer in Bezug auf den Fasermaterialstrom vorhergehenden Vorrichtung wieder zugeführt wird und das Fasermaterial auf ein beibehaltenes Niveau herabfällt

Dabei wird das Fasermaterial meistens zuvor durch ein Imprägniergefäß geleitet, in dem es bei niedriger Temperatur, jedoch bei im wesentlichen gleichem Druck wie im Kocher imprägniert wird, bevor es in den Koch» eingebracht wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Kocher auf, dessen Oberteil mit einem Imprägniergefäß oder, wenn ein solcher nicht vorhanden ist, mit einer Zufuhrvorrichtung, z. B. einem sogenannten Hochdruckförder», mittels einer Zirkulationsschleife verbunden ist in der eine Zufuhrleitung für die Suspension aus Fasermaterial und Kochlauge enthalten ist wobei die Leitung im Kocher-Oberteil derart ausmündet daß das Fasermaterial und die Kochlauge getrennt werden, und wobei eine Rückleitung für die vom Fasermaterial getrennte Kochlauge vorgesehen ist

Das Fasermaterial ist im Kocher-Oberteil zur Erhitzung auf etwa die für den Aufschluß erforderliche Temperatur einer Dampfatmosphäre ausgesetzt. Etwas tiefer im Kocher durchsetzt das Fasermaterial während seiner Abwärtsbewegung unter ein gesteuertes Niveau eine Extraktionszone für die kochlauge, wo ein Teil derselben aus dem Kocher abgezogen und durch einen indirekten Wärmetauscher geführt wird, u. zw. für eine indirekte Temperatureinstellung auf genau die Temperatur, die für den Aufschluß erforderlich ist, worauf die Kochlauge durch eine Leitung in den Kocher zurückgeführt wie, die etwas oberhalb derjenigen Stelle in den Koch» ausmündet, an d» die Kochlauge abgezogen wird. Da die Erhitzung des Fas»materiales im wesentlichen im Kocher-Oberteil durch Zufuhr von Hochdruckdampf erfolgt, ergibt sich der Nachteil, daß die Kochlauge im Kocher mit Kondensat verdünnt wird, das später während des Verfahrens zu einem erhöhten En»giebedarf führt, wenn die Kochlauge verdampft und später zur Wiedergewinnung von Chemikalien verbrannt werden muß. Außerdem wird eine entsprechende Menge an frischem Dampfkondensat verloren, was zu ein» »höhten Belastung bei der Speisewasserbereitung führt.

Ziel der Erfindung ist, die oben angeführten Nachteile zu beseitigen und eine bessere Wärmeausnutzung während der Erhitzung des Fasermateriales im Kocher-Oberteil zu erreichen.

Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß ein Teil der Kochlauge aus dem Kocher abgezogen wird und zur Erzeugung von Dampf mit geeignetem Druck und geeigneter Temperatur einem Dampf-Transformator zugeführt wird und der Dampf am Kocher-Einlaß zur Erhitzung des eingebiachten Fasermateriales auf eine gewünschte Temperatur diesem zugesetzt wird.

Somit schafft die Erfindung ein Verfahren, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden sind, u. zw. durch Erzeugung von Dampf aus der erwähnten Temperatur-Justierzirkulation oder aus einer besonders angeordneten kleineren Zirkulation nur zur Dampfeizeugung und durch Verwendung dieses Dampfes zur Erhitzung im Oberteil des Kochers. Der Zusatz von Frischdampf führt dann stattdessen zum Dampfgenerator, wo das Kondensat aufgenommen wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist der obere Teil eines Kochers (10), ein Wärmetauscher (20) und ein Dampf-Transformator (30) gezeigt. Das Fasermaterial kommt von der vorhergehenden Einrichtung in in Flüssigkeit suspendierter Form im Oberteil des Kochers an, wie es mit dem Pfeil (14) angezeigt ist. Die vorhergehende Einrichtung kann ein Vorimprägnierungsgefäß oder ein Hochdruckförderer für die Förderung der Suspension sein. In dem Oberteil des Kochers ist eine Trennvorrichtung (11) angeordnet, in welcher das Fasermaterial von der Flüssigkeit getrennt wird und nach abwärts in den Kocher auf ein Niveau (18) herabfällt.

Die Flüssigkeit kehrt zu der vorhergehenden Einrichtung zurück, wie es mit dem Pfeil (15) angezeigt ist. In dem Kocher wird ein Flüssigkeitsspiegel (13) aufrechterhalten, über welchem das von der Trennvorrichtung (11) herabfallende Fasermaterial einer Dampfatmosphäre ausgesetzt ist. Der Dampf wird dem Oberteil des Kochers zugeführt, wie es mit dem Pfeil (16) angezeigt ist. Mit geringem Abstand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (13) ist in der Kocherwand ein Sieb (12) angeordnet, durch das durch die Leitung (17) Flüssigkeit aus dem Kocher abgezogen werden kann. Die abgezogene Flüssigkeit wird in geeignet»! Beziehungen aufgeteilt, und zwar teilweise zum Wärmetauscher (20), wie es mit dem Pfeil (21) gezeigt ist, und teilweise zum Dampf-Transformator (30), wie es mit dem Pfeil (22) gezeigt ist. Hochdruckdampf wird dem Wärmeaustauscher (20) und dem Dampf-Transformator (30) zugesetzt, wie es mit dem Pfeil (31) angezeigt ist, und er wird durch die Leitungen (32) und (33) diesen Vorrichtungen zugeführt, wie es durch die Pfeile (34) und (35) gezeigt ist. Kondensat von den Vorrichtungen (20) und (30) wird gesammelt, wie es mit den Pfeilen (36) und (37) gezeigt ist, und es wird einer gemeinsamen Auslaßleitung (38) zugeführt. Der in dem Dampf-Transformator (30) erzeugte Dampf verläßt diesen durch die Leitung (39). Er wird dem Oberteil des Kochers zugefühlt, wie es durch den Pfeil (16) angezeigt ist. Der Teil der Flüssigkeit (22), der in dem Dampf-Transformator (30) nicht in Dampf umgewandelt wird, verläßt diesen durch die Leitung (40) und wird mit d» erhitzten Flüssigkeit im -2-

Claims (5)

1. AT 392 496 B Wärmeaustauscher (20) in der Leitung (23) zur Leitung (41) kombiniert, die in den Kocher führt und, wie es mit dem Pfeil (42) angezeigt ist, im Zentrum des Kochers etwas oberhalb des Siebes (12) mündet, wo die Flüssigkeit ursprünglich aus dem Kocher abgezogen worden ist. Wahlweise kann die überflüssige Flüssigkeit in der Leitung (40) durch Wärmeaustausch auf eine geeignete Temperatur gebracht werden für die Einführung in den Kocher durch die Leitung (41) statt daß ein Teil der abgezogenen Flüssigkeit in der Leitung (17) dem Wärmetauscher (20) zugeführt wird. Die Erfindung arbeitet in folgender Weise. Üblicherweise ist in Kochern, in denen es erwünscht ist, die Temperatur mit Hilfe der Extraktion von Flüssigkeit durch den Siebabschnitt (12) zu justieren, nur der Wärmeaustauscher (20) in Betrieb, in welchem eine geeignete Menge von Kochflüssigkeit erhitzt wird und zum Zentrum des Kochers bei dem Pfeil (42) zurückgeführt wird, wo sie nach auswärts in Richtung auf den Umfang des Kochers verteilt wird, während gleichzeitig der gesamte Kocherinhalt aus Fasermaterial sich kontinuierlich nach abwärts in Richtung zum Kocherboden mit geringer Geschwindigkeit bewegt, wo er ausgetragen wird. Die Erhitzung des Fasermaterials, das am Kocher beim Pfeil (14) ankommt, erfolgt dann mit Hilfe eines Zusatzes von Hochdruckdampf bei Pfeil (16). Hiedurch wird die Kochflüssigkeit mit Kondensat verdünnt, wie es unten anhand eines Beispieles gezeigt ist. Nach der Erfindung wird ein Teil der Kochlauge, welche den Kocher durch die Leitung (17) verläßt, vom Dampf-Transformator (30) aufgenommen, wo er ausreichend Dampf durch die Leitung (39) und zum Pfeil (16) erzeugt, um die notwendige Erhitzung des ankommenden Fasermaterials durchzuführen, statt, wie oben erwähnt, hier Frischdampf aus der Fabrikdampfleitung zu verwenden. Auf diese Weise wird das Kondensat (37) in geeignetster Weise bei der Speisewassererzeugung verwendet, statt daß es, wie in den bekannten Systemen, die Kochlauge im Kocher selbst verdünnt Beispiel 1 Um in dem Oberteil des Kochers eine normale Temperatur von etwa 165 °C zu erhalten, muß in üblichen Fällen, abhängig von der Systemart, 0,2-0,451 Dampf pro lufttrockener Tonne erzeugten Zellstoffes als direkter Dampf zugesetzt werden, das ist für eine Anlage normaler Größe von 800 t pro 24 Stunden, wobei sich ein Dampfverbrauch von bis zu 350 t/24 Stunden ergibt. Der Druck in dem Oberteil des Kochers kann hierbei 600-800 kPa betragen. Um die Temperatur auf eine normale Kochtemperatur von etwa 167 °C einzustellen, wird in gewissen Fällen eine Flüssigkeitsmenge von etwa 4800 1/min etwas unterhalb des Oberteiles des Kochers unterhalb des Flüssigkeitsspiegels ausgetragen, worauf diese Flüssigkeit in einem indirekten Wärmeaustauscher erwärmt und etwas oberhalb der Austragstelle dem Kocher zuriickgeführt wird, sodaß die Temperatur oberhalb der gewünschten Temperatur von 167 °C einstellbar ist. Beispiel 2 In einem entsprechenden Fall wie in Beispiel 1 wird gemäß der Erfindung Dampf von einem Teil der extrahierten Flüssigkeitsmenge von etwa 48001/min in einem Dampfgenerator erzeugt, und zwar ausreichend, um die Temperatur der ankommenden Flüssigkeit von etwa 147 °C auf anfänglich etwa 165 °C zu erhöhen. Mit dem Dampfverbrauch, wie er in Beispiel 1 erwähnt ist, von 0,2-0,41 pro lufttrockener Tonne Zellstoff, wird die Kondensatwiedergewinnung auf 350 t/24 Stunden erhöht. Somit steht eine beträchtliche Menge an Kondensat innerhalb der betreffenden Papierfabrik in geeigneter Weise zur Verfügung, was einen beträchtlichen wirtschaftlichen Gewinn in der Wiedergewinnungsabteilung und in der Speisewasseierzeugung bedeutet PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Behandlung von Zellulosematerial in einer Zellulose-Aufschlußanlage mit einem kontinuierlich arbeitenden Kocher, in welchem Fasermaterial, z. B. Holzschnitzel, Sägespäne oder dergleichen, durch Kochen mit Kochlauge bei überatmosphärischem Druck und erhöhter Temperatur aufgeschlossen wird, nachdem es eine Dampfatmosphäre im Kocher-Oberteil durchsetzt hat, wobei in den Kocher Fasermaterial und Kochlauge in einem im wesentlichen kontinuierlichen Strom durch eine in den Kocher-Oberteil mündende Leitung eingeführt werden, wo Kochlauge und Fasermaterial getrennt werden und die Kochlauge durch eine Rückführleitung einer in Bezug auf den Fasermaterialstrom vorhergehenden Vorrichtung wieder zugeführt wird und das Fasermaterial auf ein beibehaltenes Niveau herabfällt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kochlauge (22) aus dem Kocher abgezogen wird und zur Erzeugung von Dampf (16) mit geeignetem Druck und geeigneter Temperatur einem Dampf-Transformator (30) zugeführt wird und der Dampf am Kocher-Einlaß zur Erhitzung des eingebrachten Fasermaterials auf eine gewünschte Temperatur diesem zugesetzt wird. -3- AT 392 496 B
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (21) der aus dem Kocher abgezogenen Kochlauge zur Erhitzung auf eine geeignete Temperatur einem indirekten Wärmetauscher (20) zugeführt wird, sodaß diese zusammen mit einem Überschuß an Kochlauge für eine kleinere Nachjustierung der Temperatur des Kocherinhaltes vom Dampftransformator (30) zurückgeführt wird. 5
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampferzeugung und die Erhitzung durch indirekte Erhitzung der aus dem Kocher abgezogenen Kochlauge mittels Dampf (35) höheren Druckes und höherer Temperatur aus einer anderen Quelle erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschuß an Kochlauge (40) vom Dampftransformator (30) vor der Rückführung zum Kocher durch indirekten Wärmeaustausch auf eine für die Nachjustierung der Temperatur des Kocherinhalts auf eine hierfür geeignete Temperatur erhitzt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das während der 15 Dampferzeugung und während des Wärmeaustausches erzeugte Kondensat nicht mit der Kochlauge vermischt wird, sondern zur Speisewasserherstellung von einem getrennten System aufgenommen wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnung 20