DE1076484B - Method and device for the production of cellulose from annual plants - Google Patents

Description

Besonders unter den einjährig wachsenden, für die Zellstofferzeugung in Frage kommenden Pflanzen, z. B. Stroh, Esparto, Alfa, Bagasse, finden sich solche mit besonders hohen Gehalten an Siliciumdio'xyd. Man weiß, daß man aus diesen befriedigende Zellstoffqualitäten bei wirtschaftlich tragbaren Ausbeuten nur bei sehr milde gehaltenen Aufschlußbedingungen, z. B. bei Temperaturen kaum höher als 135° C und halb so konzentrierten Laugen, wie sonst üblich, erhält. Ein bekanntes mechanisch-chemisches Verfahren arbeitet bei etwa 98° C mit druckloser Kochung. Während des ganzen Koehvorganges wird aber der Stoff mechanisch intensiv gerührt. Die unbestrittenen Vorteile dieser drucklosen Kochung in einem offenen Gefäß sind auf dem Gebiet der Kraftanlage zu suchen, weil man nur ein Dampfnetz mit verhältnismäßig niedriggespanntem Dampf benötigt. Die intensive Rührung des Stoffes bringt zu Beginn der Kochung eine gute Auflockerung des Häcksels und am Ende des Aufschlusses eine leichte Entleerung des Kochgefäßes. Während der Kochung aber hat das intensive Rühren den Nachteil, eine zu starke Zerkleinerung des Kochgutes und damit eine Erschwerung der Filtrierbarkeit in allen nachfolgenden Operationen, wie Stoff wäsche nach der Kochung, Eindickung nach der Sortierung, Wäsche nach jeder Bleichstufe usw. mit sich zu bringen. Um diese dauernde, intensive Mischung mit wenigstens einigermaßen erträglichem Kraftverbrauch durchführen zu können, muß man mit einer verhältnismäßig niedrigen Stoffdichte arbeiten, so daß eine große Flüssigkeitsmenge anzuwärmen ist. Die Rückgewinnung der Wärme aus den aus dem offenen Gefäß austretenden, mit reichlich Luft vermischten Brüden erfordert übermäßig große Wärmetauschflächen. Die Verwendung des offenen Gefäßes hat noch den Nachteil, daß man die Aufschlußtemperatur nie über 100° C steigern kann, obwohl dies für Spezialqualitäten mitunter wünschenswert wäre.Especially among the annual plants that are suitable for pulp production, z. B. straw, esparto, alfa, bagasse, there are those with particularly high levels of silicon dioxide. It is known that these can only produce satisfactory pulp qualities with economically acceptable yields with very mild digestion conditions, e.g. B. at temperatures hardly higher than 135 ° C and half as much concentrated alkalis, as usual. A well-known mechanical-chemical process works at about 98 ° C with pressureless cooking. During the entire boiling process, however, the fabric becomes mechanical intensely stirred. The undisputed advantages of this pressureless cooking in an open vessel are on to look for the area of the power plant, because you only have a steam network with a relatively low voltage Steam needed. The intensive agitation of the material brings about a good loosening up at the beginning of the cooking of the chaff and at the end of the digestion a slight emptying of the cooking vessel. While However, intensive stirring has the disadvantage of cooking the food too much and comminuting it too much This makes filterability more difficult in all subsequent operations, such as washing the fabric after the Bringing boiling, thickening after sorting, washing after each bleaching stage, etc. Around Carry out this continuous, intensive mixture with at least somewhat tolerable expenditure of force to be able to work with a relatively low consistency, so that a large one Amount of liquid to be heated. The recovery of the heat from the emerging from the open vessel, Vapors mixed with copious amounts of air require excessively large heat exchange surfaces. the Using the open vessel still has the disadvantage that you never exceed the digestion temperature 100 ° C, although this would be desirable for special grades.

Um die Vorteile des milden Aufschlusses wahrzunehmen, die Nachteile des offenen Gefäßes aber zumeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Aufschluß in einem Drehkocher vorzunehmen, der ein Propellerrührwerk besitzt. Der Kocher wird mit Häcksel und Kocherlauge gefüllt. Zu Beginn der Ko<chung wird das Propellerrührwerk in Gang gesetzt, um die Auflockerung des Stoffes vorzunehmen. Nachdem dieses geschehen ist, wird das Rührwerk stillgesetzt und die überschüssige, nur für den Betrieb des PropeUerrührers notwendige Kocherlauge abgezogen. Nunmehr wird in bekannter Weise unter Rotation des Kochers um seine horizontale Achse fertig gekocht. Vor dem Ausblasen des Kochers wird frische oder gebrauchte Kochlauge nochmals zugegeben und das Propellerrührwerk zwecks mechanischer Auf-Verfahren und VorrichtungIn order to enjoy the advantages of the mild digestion while avoiding the disadvantages of the open vessel, is proposed according to the invention to make the digestion in a rotary cooker, which is a Has propeller agitator. The cooker is filled with chaff and cooking liquor. At the beginning of cooking the propeller agitator is started to loosen the material. After this this is done, the agitator is shut down and the excess, only for operation of the propeUerrührers removed necessary cooking liquor. Rotation is now carried out in a known manner cooked around its horizontal axis. Before blowing out the cooker, it will be fresh or used cooking liquor is added again and the propeller agitator for the purpose of mechanical up-process and device

zur Gewinnung von Zellstofffor the production of pulp

aus Ein Jahrespflanzenfrom annual plants

Anmelder:Applicant:

Krauss-Maffei-Imperial G.m.b.H. & Co., München-Obermenzing, Tannenweg 4Krauss-Maffei-Imperial G.m.b.H. & Co., Munich-Obermenzing, Tannenweg 4

Dipl.-Ing. Rudolf Fischer, München, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Rudolf Fischer, Munich, has been named as the inventor

lockerung des Kocherinhalts in Gang gesetzt. Auf diese Weise tritt eine öffnung der Faserbündel ein. Die Kochung in dem geschlossenen Kocher kann mit und ohne Druck erfolgen.loosening of the cooker contents started. In this way an opening of the fiber bundle occurs. Cooking in the closed cooker can be done with or without pressure.

Kochungen gemäß vorliegender Erfindung können im praktischen Betrieb wie folgt durchgeführt werden:Cooking according to the present invention can be carried out in practical operation as follows:

Eintrag des Häcksels unter Rühren für 1000kg absolut trockenen, unsortierten Zellstoff = 2000 kg Häcksel in 18 000 kg Lauge und Fortsetzen des Rührens bis zur vollständigen Durchtränkung und Einleiten des Aufschlusses 45 Minuten.Entry of the chaff with stirring for 1000kg absolutely dry, unsorted Pulp = 2000 kg of chaff in 18,000 kg of lye and continued stirring until completely saturated and Initiation of digestion 45 minutes.

Abgasventil am Kocher schließen, Rührer außer Betrieb setzen, etwa 13 500 kg Lauge aus dem Kocher entnehmen, Kocher rotieren lassen, Kochtemperatur auf 135° C steigern 45 Minuten.Close the exhaust valve on the cooker, put the stirrer out of operation, approx. 13,500 kg Remove the lye from the cooker, let the cooker rotate, increase the cooking temperature to 135 ° C for 45 minutes.

Kocher wieder mit Lauge auffüllen (etwa die gleiche Menge wie vorher entnommen) 15 Minuten.Refill the stove with lye (about the same amount as removed before) for 15 minutes.

Rühren und Entleeren 15 Minuten.Stir and drain for 15 minutes.

Nach dem drucklosen Verfahren beläuft sich die Zeit eines Arbeitsspiels ebenfalls auf 2 Stunden. Der hierfür festgestellte Kraftbedarf, wobei während des gesamten Arbeitsspieles von 2 Stunden gerührt wird, ist etwa 160 kWh/t Zellstoff. Der Dampf verbrauch, zusammengesetzt aus Kochdampfbedarf und umgerechnetem Dampfverbrauch für die Antriebsenergie,After the pressureless process, the Time of a work cycle also to 2 hours. The power requirement determined for this, whereby during the total work cycle of 2 hours is about 160 kWh / t of pulp. The steam consumption composed of cooking steam requirement and converted steam consumption for the drive energy,

909 757/147909 757/147

ergibt sich für 1000 kg absolut trockenen, unsortierten und ungebleichten Zellstoff wie folgt:for 1000 kg absolutely dry, unsorted and unbleached pulp results as follows:

Druckloses
VerfahrenPressureless
procedure Verfahren
gemäß
Erfindungprocedure
according to
invention Für drucklose Kochung ....
Für Kochung unter Druck
bis 135° C Kochguttempe-
ratur
Äquivalent für Ivraftbedarf
zum Rühren (Dampf
42 atü auf 3,5 atü Gegen
druck) For pressureless cooking ...
For cooking under pressure
up to 135 ° C cooking temperature
rature
Equivalent for power requirements
for stirring (steam
42 atm to 3.5 atm
pressure) 1720 kg
1280 kg1720 kg
1280 kg 1320 kg
770 kg
640 kg1320 kg
770 kg
640 kg Gesamt-Dampfbedarf je
1000 kg Zellstoff Total steam requirement per
1000 kg of pulp 3000 kg3000 kg 2730 kg2730 kg

Die trotz des geringeren Dampfverbrauches vorliegende Qualitätsverbesserung ist nicht bewertet.The improvement in quality despite the lower steam consumption has not been assessed.

Man erhält nach diesem Verfahren einen Stoff, der zu den gleichen Zwecken verwendet wird wie derjenige, der aus den anderen vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet wird. Er hat gegenüber diesen Dickstoffen den Vorteil, daß das Kochgut nicht so weit zerkleinert ist und daß es sich dann in den nachfolgenden Operationen wie Stoffwäsche, Eindickung, nach der Sortierung, Wäsche, nach den Bleichstufen, leichter filtrieren und auswaschen läßt. Man kann aus ihm die gleichen Zellstoffqualitäten erzeugen, die man auch aus den Dickstoffen erzeugt, die nach den anderen Verfahren erhalten wurden. Die Ausbeute liegt bei den gleichen Prozentsätzen wie bei den anderen Verfahren, schwankt aber natürlich je nach den verwendeten Rohstoffen und der Art der erzeugten Zellstoffe, abhängig davon, ob diese im ungebleichten Zustand verwendet werden (z. B. Packpapier oder Rohpapier für Wellkarton) oder durch zusätzliches Bleichen für höherwertige Verwendungszwecke verfeinert werden sollen.According to this process, a substance is obtained that is used for the same purposes as that that is used from the other methods described above. He has towards this Thick substances have the advantage that the food is not comminuted so far and that it is then in the following Operations such as fabric washing, thickening, after sorting, washing, according to the bleaching stages, Filter and wash out more easily. You can produce the same pulp qualities from it that you can also produced from the thick matter obtained by the other processes. The yield is at the same percentages as the other methods, but of course varies depending on the one used Raw materials and the type of pulp produced, depending on whether they are in the unbleached state used (e.g. wrapping paper or base paper for corrugated cardboard) or by additional bleaching should be refined for higher-value purposes.

Es ist bereits bekannt, Holz in einem Kocher zunächst vorzukochen und dann durch Rühren die Faserbündel, die noch die Form der ehemaligen Holzstücke haben, zu zerteilen. Anschließend wird der Kochprozeß fortgesetzt. Diese Maßnahme ist ganz auf die Kochung von Holz zugeschnitten, das infolge seiner Starrheit und auch infolge der relativ großen Stücke vor dem Anschluß nicht mit der Flotte verrührt werden kann. Auch soll es nur in nicht drehbarem Kochen angewandt werden. Das Verfahren, für einjährig wachsende Pflanzen in drehbarem Kochen mit geringeren Laugemengen als bisher während der Kochung zu arbeiten, wenn einmal eine gute Durchmischung in größerer Verdünnung durchgeführt ist, bringt aber Platz- und Wärmeersparnisse mit sich, die bei der Holzkochung in der erwähnten Form nicht auftreten. Weiterhin ist es bekannt, während des Kochens von Stroh mit einer sehr dünnen Lauge dauernd zu rühren und dadurch das Schwenken zu ersparen. Man benötigt dann aber, um eine Schädigung der Faser zu vermeiden, während der gesamten Kochzeit eine größere Flüssigkeitsmenge, die größere Kocher und größere Wärmemengen zum Anteigen benötigt. Aus den bekannten Verfahren kann man nicht entnehmen, wie man zweckmäßig in drehbare Kocher ein Rührwerk einbaut, das während des Stillstandes des Kochers arbeitet und während der Rotation außer Betrieb gesetzt wird.It is already known to first pre-cook wood in a cooker and then stir the fiber bundles, that still have the shape of the former pieces of wood. Then the cooking process continued. This measure is tailored entirely to the cooking of wood, as a result of its Rigidity and also due to the relatively large pieces are not mixed with the liquor before the connection can. It should also only be used in non-rotating cooking. The procedure for one year growing plants in rotatable boiling with lower amounts of lye than before during boiling to work once it has been thoroughly mixed in a greater dilution, but brings Space and heat savings that do not occur with wood cooking in the form mentioned. It is also known to stir continuously with a very thin lye while cooking straw and thus to save pivoting. However, in order to avoid damaging the fiber, you then need a larger amount of liquid during the entire cooking time, the larger cookers and larger ones Amount of heat required to make dough. From the known methods it cannot be seen how it is advisable to install a stirrer in the rotatable digester, which while the digester is at a standstill works and is taken out of service during rotation.

Drehbare Kocher zum Aufschluß von Stroh u. dgl. sind an sich in der Zellstoffindustrie bekannt. Sie arbeiten bisher nur unter Druck und mit einer sehr dichten Füllung. Die Durchmischung von Häcksel und Lauge durch die Drehung des Kochers genügt beim Druckaufschluß. Will man aber sehr schonend mit Temperaturen knapp unter oder etwas über 100° C und mit verdünnten Laugen arbeiten und mit diesen sehr milden Aufschlußbedingungen befriedigende Zellstoffqualitäten bei wirtschaftlich tragbaren Ausbeuten erhalten, so ist eine intensive Durchmischung des Häcksels mit der Lauge unbedingt erforderlich.Rotatable digesters for digesting straw and the like are known per se in the pulp industry. she so far only work under pressure and with a very dense filling. The mixing of chaff and Lye by turning the cooker is sufficient for pressure digestion. But you want to be very gentle with it Temperatures just below or slightly above 100 ° C and work with and with dilute alkalis pulp qualities satisfactory under very mild digestion conditions obtained with economically acceptable yields, an intensive mixing of the Chopping with the lye is essential.

Die Abb. 1 und 2 stellen Ausführungsarten der Kocher dar, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen sollen. Abb. 1 stellt einen Sturzkocher 1 dar mit dem Siebboden 2. Er ist an den horizontalen Achsen 3 aufgehängt. 4 stellt das Propellerrührwerk dar. Die Ringkammer 5 ermöglicht das Einpressen von Lauge nach beendigter Kochung vor dem nochmaligen Einschalten des Propellerrührers.Figs. 1 and 2 show embodiments of the digester, the implementation of the invention Should serve the procedure. Fig. 1 shows a fall boiler 1 with the sieve bottom 2. It is on the horizontal axes 3 suspended. 4 shows the propeller agitator. The annular chamber 5 enables this Injection of lye after boiling is complete before switching on the propeller stirrer again.

In Abb. 2 ist ein Kugelkocher 6 mit seinen Achsen 7 dargestellt. 8 ist das Propellerrührwerk, das über die Kupplung 9 angetrieben wird. Um es während der Rotation des gesamten Kochers von der unteren Kupplungshälfte zu lösen, ist die Kupplungshülse 10 vorgesehen, die während der Rotation so verschoben wird, dai! die Verbindung beider Kupplungshälften gelöstIn Fig. 2, a spherical cooker 6 with its axes 7 is shown. 8 is the propeller agitator that uses the Clutch 9 is driven. To it during the rotation of the entire cooker from the lower coupling half to solve, the coupling sleeve 10 is provided, which is shifted during rotation so that dai! the connection between the two coupling halves is released

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff aus Einjahrespflanzen durch Druckkochung mit üblichen Laugen in einem drehbaren Kocher, dadurch gekennzeichnet, daß man den zerkleinerten Rohstoff mit überschüssiger Kochlauge versetzt, durch einen Rührer intensiv mit der Lauge mischt, den Rührer abstellt, die überschüssige Lauge abzieht, die Kochung unter Drehen des Kochers um seine horizontale Achse durchführt, hierauf die überschüssige Lauge dem Kodier wieder zuführt und den gekochten Stoff durch nochmaliges Umrühren im stillstehenden Kocher zerfasert.1. Process for the production of pulp from annual plants by pressure cooking with usual Lye in a rotatable cooker, characterized in that the comminuted raw material mixed with excess cooking liquor, mixed intensively with the liquor using a stirrer, the stirrer turns off the excess lye, the cooking by turning the cooker around its horizontal Axis carries out, then the excess lye returns to the encoder and the cooked The fabric is frayed by stirring again in the stationary cooker. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem um seine horizontale Achse drehbaren Kocher mit einem Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Rührers in der Drehachse des Kochers angeordnet ist.2. Apparatus for performing the method according to claim 1, consisting of a its horizontal axis rotatable digester with an agitator, characterized in that the Axis of the stirrer is arranged in the axis of rotation of the digester. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Rütorers in an sich bekannter Weise senkrecht oder in einem beliebigen Winkel geneigt zur Drehachse des Kochers angeordnet und die Kupplung zwischen dem Rührer und dessen Antrieb ausschaltbar ist.3. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that the Axis of the Rütorers in a known manner perpendicular or inclined at any angle arranged to the axis of rotation of the cooker and the coupling between the stirrer and its drive can be switched off. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschrift Nr. 553 966;German Patent No. 553,966; französische Patentschrift Nr. 1 115 265;French Patent No. 1,115,265; Friedrich Müller: Die Papierfabrikation und deren Maschinen, 2. Auflage, I. Band, S. 77 bis 79, Biberach (Riß), 1931.Friedrich Müller: The paper manufacture and its machines, 2nd edition, Volume I, p. 77 to 79, Biberach (Riss), 1931. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings I 909 757/147 2.60I 909 757/147 2.60