DE2927579C2 - Method and device for pressureless impregnation of fiber material for pulp production - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum drucklosen Imprägnieren von Fasermaterial für die Zellstoffherstellung, insbesondere von Einjahrespflanzen, insbesondere Bagasse, bei welchem das für den Zellstoffaufschluß vorbereitete und gegebenenfalls gewaschene Gut durch Pressen entwässert wird und ihm anschließend Kochlauge zugegeben wird.The invention relates to a method and a device for pressure-free impregnation of fiber material for the production of pulp, especially of annual plants, especially bagasse, in which the material prepared for pulping and optionally washed is dewatered by pressing and then cooking liquor is added to it.

Einjahrespflanzen, wie z.B. Bagasse, Stroh, Schilf, Gras od. dgl., werden in zunehmendem Maße vorzugsweise in tropischen Ländern als Rohstoff zur Herstellung von Zellstoff verwendet Dabei ist es bekannt, neben der am häufigsten angewandten Druckimprägnierung, welche einen relativ hohen Energiebedarf erfordert, vereinzelt den Rohstoff vor dem Zellstoff-Kochprozeß auch drucklos mit Kochlauge zu imprägnieren, z. B. mit einer Natronlauge nach dem Sodaprozeß. Damit bei der drucklosen Imprägnierung die zu imprägnierende Faser genügend Imprägniermittel aufnehmen kann, muß sie ausreichend durch Pressen auf etwa 30 bis 35% Trockengehalt entwässert werden. Das Imprägniermittel wird erwärmt zugeführtAnnual plants such as bagasse, straw, reeds, grass or the like are increasingly preferred used in tropical countries as a raw material for the production of pulp It is known in addition to the most commonly used pressure impregnation, which has a relatively high energy requirement requires the raw material to be impregnated with cooking liquor without pressure before the pulp boiling process, z. B. with a sodium hydroxide solution after the soda process. So with the pressureless impregnation the fiber to be impregnated can absorb sufficient impregnating agent, it must be adequately pressed dehydrated to about 30 to 35% dryness. The impregnating agent is supplied heated

In einem bekannten Verfahren erfolgt dies — nachdem die Fasern durch Scheibenpressen entwässert worden sind — in sogenannten Imprägnierungstürmen, die von unten nach oben und/oder von oben nach unten durchflossen werden. Dabei sinkt der Trockengehalt aufgrund der Zugabe des Imprägniermittels auf etwa 5 bis 6% ab. Während des Durchflusses sorgen umlaufende Rührarme für eine gleichmäßige Verteilung desIn a known method, this is done after the fibers have been dewatered by disk pressing - in so-called impregnation towers, which run from bottom to top and / or from top to bottom are flowed through. The dry content drops to about 5 due to the addition of the impregnating agent up to 6%. During the flow, rotating agitator arms ensure that the

Imprägniermittels (Pulp and Paper International Juni 1968, Seite 56 bis 59). Die Praxis zeigte jedoch, daß dieses als sogenanntes Cusi-Verfahren bekannte Verfahren mit schwerwiegenden Nachteilen behaftet ist In den Impiägniertürmen bilden sich nämlich Kanäle, wodurch Störungen und Unterbrechungen im Betrieb auftreten und wodurch eine gleichmäßige und rationelle Imprägnierung nicht gewährleistet ist Außerdem ist wegen der zusätzlichen Rührwerke und wegen der Notwendigkeit, große Flüssigkeitsmengen zu pumpen,Impregnating agent (Pulp and Paper International June 1968, pages 56 to 59). However, practice has shown that this process, known as the so-called Cusi process, has serious disadvantages The impregnation towers form channels, which cause disruptions and interruptions in operation occur and whereby a uniform and efficient impregnation is not guaranteed because of the additional agitators and because of the need to pump large volumes of liquid,

der Energiebedarf relativ hoch.the energy demand is relatively high.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, welches eine störungslose gleichmäßige Imprägnierung bei möglichst geringem Energiebedarf gewährleistetThe invention is based on the object of specifying a method of the type mentioned at the beginning, which ensures a smooth, uniform impregnation with the lowest possible energy consumption

Die Erfindung löst das Problem dadurch, daß die Kochlauge in einem kontinuierlichen im wesentlichen horizontalen Gegenstromverfahren zugesetzt wird, in welchem das Gut über eine Strecke mit angenähert konstanter Schichthöhe zwangsgefördert wird. Vorzugsweise wird dabei während der Imprägnierung das vom Gut nicht aufgenommene Imprägniermittel im Abstand von der Zugabestelle an wenigstens einer Stelle der Förderstrecke abgezogen und an einer vor der jeweiligen Abzugsstelle liegenden Stelle wieder zugeführt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das Fasermaterial völlig gleichmäßig mit der Lauge imprägniert. Der Verbrauch an Kochlauge ist bei diesem Verfahren wesentlich geringer als bei den bekannten Verfahren, da überschüssige Lauge vor dem Kochprozeß wieder in den Imprägnierungsprozeß zurückgeführt wird.The invention solves the problem in that the cooking liquor in a continuous substantially horizontal countercurrent method is added, in which the material is approximated over a distance with constant layer height is forcibly conveyed. Preferably during the impregnation the Impregnating agent not absorbed by the product at a distance from the point of addition at at least one Deducted point of the conveyor line and again at a point in front of the respective take-off point fed. With the method according to the invention, the fiber material becomes completely uniform with the lye impregnated. The consumption of cooking liquor is significantly lower in this process than in the known method, since excess lye is returned to the impregnation process before the cooking process is returned.

Es ist zwar bekannt, Zellulose-Fasermaterial in einem Gegenstromverfahren zu imprägnieren (DE-OS 21 12 633). Dies erfolgt aber in einem vertikalen Behälter unter Druck. Auch bei diesem Verfahren erfolgt bei seiner Anwendung für Bagasse u.dgl. die erwähnte Brückenbildung.It is known to impregnate cellulose fiber material in a countercurrent process (DE-OS 21 12 633). However, this is done in a vertical container under pressure. Even with this procedure When it is used for bagasse and the like, the mentioned bridging takes place.

Ferner ist ein druckloses Imprägnierungssystem in einem horizontalen oder leicht ansteigendem Behälter bekannt (DE-OS 27 55 445). Dieses ist nur zur Imprägnierung von Holzstreifen geeignet, aber nicht für die Imprägnierung von Bagasse, da letztere wegen des schon vor der Imprägnierung stattfindenden WaschensFurthermore, there is a pressureless impregnation system in a horizontal or slightly rising container known (DE-OS 27 55 445). This is only suitable for impregnating wooden strips, but not for the impregnation of bagasse, since the latter because of the washing that takes place before the impregnation

eine sehr kompakte feuchte Masse darstellt im Gegensatz zu den Holzspänen, die leicht und voluminös sind.represents a very compact moist mass in contrast to the wood chips, which are light and voluminous are.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die am Ende des Imprägnierprozesses gemessenen pH- und Trockengehaltswerte als Führungsgrößen für eine geregelte Kochlaugenzugabe am Eingang der Imprägnierstrecke. Hierdurch ist es möglich, den Imprägnierprozeß völlig kontrolliert durchzuführen. Insgesamt erhält man aufgrund der gleichmäßigen geregelten Imprägnierung eine gleichmäßigere Zellstoffqualität bei höherer Zellstoffausbeute. Aufgrund der besseren Ausnutzung der Lauge im Gegenstromverfahren ist die Stoffdichte während des Imprägnierprozesses durchweg wesentlich höher als bei den bekannten Verfahren. Damit und wegen des Wegfallens von Rührwerken wird auch der Energiebedarf geringer.According to an advantageous development of the invention The method is based on the pH and dryness values measured at the end of the impregnation process as reference variables for a controlled addition of cooking liquor at the entrance of the impregnation section. This makes it possible to carry out the impregnation process in a completely controlled manner. Overall you get Due to the uniformly regulated impregnation, a more uniform pulp quality at a higher level Pulp yield. Due to the better utilization of the lye in the countercurrent process, the consistency of the material is lower significantly higher throughout the impregnation process than with the known processes. So and since there is no need for agitators, the energy requirement is also lower.

Die Fördergeschwindigkeit während des Imprägnierprozesses ist veränderbar. Damit ist es möglich, die Imprägnierzeit an die jeweilige Qualität des Fasermaterials anzupassen.The conveying speed during the impregnation process can be changed. This makes it possible to use the Adjust the impregnation time to the respective quality of the fiber material.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Einrichtung zum Pressen des Gutes, mit einer Einrichtung zum Zuführen der Kochlauge und mit einer Imprägnierstation ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierstation einen Behälter mit am Boden angeordneten, das Gut entlang dem Behälter von einer Zugabestelle zu einem Austrag fördernden Transporteinrichtung aufweist und Pumpeinrichtungen zum Rückführen von Kochlauge von einer Entnahmestelle entlang der Förderstrecke im Abstand von der Zugabestelle zurück an eine Stelle vor der Entnahmestelle angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform dienen als Transporteinrichtung über den Boden des Behälters laufende Ketten mit Mitnehmern. Ferner sind vorzugsweise unterhalb der Transporteinrichtung in Auffangrinnen führende Durchbrechungen z. B. gelochte Siebbleche für die Kochlauge vorgesehen und die Pumpeinrichtungen sind an die Auffangrinnen angeschlossen. Um die jeweils zurückgeführte Lauge wieder auf die optimale Temperatur zu bringen, sind zweckmäßigerweise in der Rückführleitung Wärmetauscher zuu Aufwärmen der Lauge angeordnet Gemäß einer se.ir vorteilhaften weiteren Ausbildung der Vorrichtung dient als Presse vor der Imprägnierung eine Walzenpresse. Eine solche Walzenpresse hat gegenüber den für diesen Zweck üblicherweise verwendeten Scheibenpressen den Vorteil eines wesentlich geringeren Energiebedarfes. Außerdem ist die Fütterung der Walzenpresse problemloser durchzuführen als die einer Scheibenpresse.A device for carrying out this method with a device for pressing the material with a device for supplying the cooking liquor and with an impregnation station is thereby according to the invention characterized in that the impregnation station has a container arranged on the floor along with the material the container has from an addition point to a discharge conveying transport device and pumping devices for returning cooking liquor from an extraction point along the conveyor line in Distance from the addition point back to a point in front of the removal point are arranged. In a preferred Embodiment serve as a transport device with running over the bottom of the container chains Carriers. Furthermore, preferably below the transport device in collecting channels leading Breakthroughs z. B. perforated sieve plates are provided for the cooking liquor and the pumping devices are connected to the collecting channels. To bring the returned lye back to the optimal temperature are expediently to warm up the heat exchangers in the return line Lye arranged. According to a further advantageous embodiment of the device, it is used as a press a roller press before impregnation. Such a roller press has over against for this purpose disc presses commonly used have the advantage of a significantly lower energy requirement. In addition, the feeding of the roller press is easier to carry out than that of a disk press.

Die Erfindung ist im folgenden ie einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert The invention is explained in more detail below ie an exemplary embodiment with reference to the drawing

In der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch eine Imprägnierstation nach der Erfindung dargestellt
Das gehäckselte, gereinigte und ggf. gewaschene Fasermaterial wird auf einem Transportband 1 angeliefert und gelangt über eine Zuführrutsche 2 zwischen die Walzen 3 einer Trommelpresse. Das Abpreßwasser wird über die Leitung 4 abgeführt und bei derIn the single figure of the drawing, an impregnation station according to the invention is shown schematically
The chopped, cleaned and possibly washed fiber material is delivered on a conveyor belt 1 and arrives via a feed chute 2 between the rollers 3 of a drum press. The Abpreßwasser is discharged via line 4 and at the

ίο vorausgegangenen Wäsche wieder eingesetzt. Der Trockengehalt des Fasermaterials beträgt nach dem Auspressen ca. 30%. Über eine weitere Rutsche 5 gelangt das Material auf eine Bandwaage 6, welche das Gewicht des Fasermaterials erfaßt und wonach u. a. der Kochlaugenzusatz ermittelt wird. Ein Bandförderer 7 fördert das Material von oben in den Behälter 8. Der Boden des Behälters 8 wird von zueinander parallel angeordneten Ketten 9 mit Mitnehmern 10 überstrichen, welche das Material von der Zugabestelle 11 zu der Austragsstelle 12 an dem an der Stirnseite offenen Behälter 8 zwangsweise fördern. Die frische Kochlauge zum Imprägnieren wird über die Zufuhrleitung 13 zugeführt, weiche über einen Wärmetauscher 14 zum Erwärmen der Lauge auf die optimale Temperatur von etwa 80° C über die Zufuhrleitung 15 an der Zugabestelle 11 in den Behälter einfüllt Die Regelung der Zugabemenge erfolgt nicht nur in Abhängigkeit von dem der Bandwaage 6 ermittelten Gewicht, sondern auch in Abhängigkeit von den an der Austragsstelle 12 gemessenen pH- und Trockengehaltswerten mittels an sich bekannter Regeleinrichtungen. Im Boden des Behälters 8 befinden sich jeweils zwischen den Förderketten 9 Durchbrechungen 16, durch welche die vom Fasermaterial nicht aufgenommene Kochlauge in darunter angeordnete Flüssigkeitssammelrinnen 17, 18 und 19 abläuft Von der Sammelrinne 17 wird das Material mittels einer Zentrifugalpumpe 20 über den Wärmetauscher 14 der Zufuhrleitung 15 wieder zugegeben. Von der Sammelrinne 18 wird die dort gesammelte abfließende Lauge über die Zentrifugalpumpe 21 und den Wärmetauscher 22 über Zufuhrleitungen 23 vor der entsprechenden Entnahmestelle wieder dem Material zugeführt. Das gleiche erfolgt von der Sammelrinne 19 über Zentrifugalpumpe 24 und Wärmetauscher 25 über Zufuhrleitungen 26. Von dem Austrag 12 wird das imprägnierte Gut über einen Bandförderer 27 und Rutsche 28 einer Trommelpresse 29 gefördert, von wo es über eine Rutsche 30 und einen Bandförderer 31 dem Zellstoffkocher zugeführt wird.ίο the previous laundry used again. Of the Dry content of the fiber material after pressing is approx. 30%. Via another slide 5 the material arrives at a belt scale 6, which detects the weight of the fiber material and after which, inter alia. the Lye addition is determined. A belt conveyor 7 conveys the material from above into the container 8. The The bottom of the container 8 is swept over by chains 9 with carriers 10, which are arranged parallel to one another, which the material from the addition point 11 to the discharge point 12 at the open at the end Forcibly convey container 8. The fresh cooking liquor for impregnation is supplied via the supply line 13 supplied, soft via a heat exchanger 14 for heating the liquor to the optimum temperature of about 80 ° C via the supply line 15 at the addition point 11 is filled into the container. The amount added is not only regulated as a function of the weight determined by the belt scale 6, but also as a function of the weight at the discharge point 12 measured pH and dryness values by means of known control devices. In the bottom of the Container 8 are each between the conveyor chains 9 openings 16 through which the Cooking liquor not absorbed by the fiber material in liquid collecting channels 17, 18 arranged below and 19 runs off From the collecting chute 17, the material is conveyed via a centrifugal pump 20 via the Heat exchanger 14 of the supply line 15 is added again. From the collecting channel 18 there is collected draining liquor via the centrifugal pump 21 and the heat exchanger 22 via supply lines 23 fed back to the material in front of the corresponding removal point. The same is done by the collecting channel 19 via centrifugal pump 24 and heat exchanger 25 via supply lines 26. From the The impregnated material is discharged via a belt conveyor 27 and slide 28 of a drum press 29 conveyed, from where it is fed to the digester via a chute 30 and a belt conveyor 31.

Die mittels der Trommelpresse 29 ausgepreßte Flüssigkeit wird über eine weitere Zentrifugalpumpe 32 zurück in die Sammelrinne 19 geführt.The liquid pressed out by means of the drum press 29 is conveyed via a further centrifugal pump 32 led back into the collecting channel 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum drucklosen Imprägnieren von Fasermaterial für die Zellstoffherstellung_: insbesondere von Einjahrespflanze^ insbesondere Bagasse, bei welchem das für den Zellstoffaufschluß vorbereitete und gegebenenfalls gewaschene Gut durch Pressen entwässert wird und ihm anschließend Kochlauge zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochlauge in einem kontinuierlichen im wesentlichen horizontalen Gegenstromverfahren zugesetzt wird, bei weichern das Gut über eine Strecke mit angenähert konstanter Schichthöhe zwangsgefördert wird.1. A method for pressureless impregnation of fiber material for pulp production _: in particular of annual plants ^ in particular bagasse, in which the prepared for pulping and optionally washed material is dewatered by pressing and then cooking liquor is added to it, characterized in that the cooking liquor in a continuous essentially horizontal countercurrent process is added, with softening the material is forcibly conveyed over a distance with an approximately constant layer height. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Imprägnierung das vom Gut nicht aufgenommene Imprägniermittel in Abstand von der Zugabestelle an wenigstens einer Stelle der Förderstrecke abgezogen und an einer vor der jeweiligen Abzugsstelle liegenden Stelle wieder zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the from during the impregnation Impregnating agent that has not been absorbed well at a distance from the point of addition at at least one Deducted point of the conveyor line and again at a point in front of the respective take-off point is fed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ende des Imprägnierprozesses gemessenen pH- und Trockengehaltswerte als Führungsgrößen für eine geregelte Kochlaugen- und Wasserzugabe am Eingang der Imprägnierstrecke dienen.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the at the end of the impregnation process measured pH and dryness values as reference variables for a regulated cooking liquor and water addition at the entrance of the impregnation section. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Einrichtung zum Pressen des Gutes, mit einer Einrichtung zum Zuführen der Kochlauge und mit einer Imprägnierstation, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierstation einen Behälter (8) mit am Boden angeordneten, das Gut entlang dem Behälter von einer Zugabestelle (11) zu einem Austrag (12) fördernden Transporteinrichtung (9, 10) aufweist und Pumpeinrichtungen (20,21,24) zum Rückführen von Kochlauge von einer Entnahmestelle (17,18,19) entlang der Förderstrecke im Abstand von der Zugabestelle (11) zurück an eine Stelle vor der Entnahmestelle angeordnet sind.4. Apparatus for performing the method according to any one of claims 1 to 3, with a Device for pressing the goods, with a device for supplying the cooking liquor and with an impregnation station, characterized in that the impregnation station has a container (8) with am Arranged at the bottom, the material along the container from an addition point (11) to a discharge (12) conveying transport device (9, 10) and pumping devices (20,21,24) for returning of cooking liquor from an extraction point (17,18,19) along the conveyor line at a distance from the The addition point (11) are arranged back at a point in front of the removal point. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Transporteinrichtung über den Boden des Behälters laufende Ketten (9) mit Mitnehmern (10) dienen.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that as a transport device on the At the bottom of the container running chains (9) with drivers (10) are used. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Transporteinrichtung (9, 10) in Auffangrinnen (17, 18, 19) führende Durchbrechungen (16) für die Kochlauge vorgesehen sind und die Pumpeinrichtungen (20,21, 24) an die Auffangrinnen angeschlossen sind.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that below the transport device (9, 10) in collecting channels (17, 18, 19) leading openings (16) for the cooking liquor are provided and the pumping devices (20, 21, 24) are connected to the collecting channels. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführleitung (15, 23, 26) ein Wärmetauscher (14, 22, 25) zum Aufwärmen der Lauge angeordnet ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the return line (15, 23, 26) a heat exchanger (14, 22, 25) for warming up the liquor is arranged. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Pressen vor und nach der Imprägnierung Trommelpressen (3, 29) dienen.8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that before and as presses drum presses (3, 29) are used after impregnation.