DE549228C - Verfahren und Einrichtung zum Aufschliessen von Holz und anderem zellstoffhaltigen Fasergut - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Aufschliessen von Holz und anderem zellstoffhaltigen FasergutInfo
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
- D21C3/06—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides sulfur dioxide; sulfurous acid; bisulfites sulfites
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Description
Nach dem altbekannten Vorschlag" von M i t s c h e r 1 i c h erfolgt das Aufschließen
von Holz usw. in der Weise, daß das Kochgut mittels in dem Kocher selbst angebrachter
Heizschlangen durch indirekten Dampf erhitzt wird. Hierbei wird infolge der beschränkten
Zirkulation der Kochlauge eine verhältnismäßig lange Kochdauer benötigt. Deshalb ist man schon früher dazu übergegangen,
die Kochdauer durch unmittelbare Beheizung mittels frei in die Lauge einströmenden
Dampfes erheblich herabzudrücken. Aber die Verdünnung der wirksamen schwefeligen
Säure durch den Dampf machte eine bedeutende Erhöhung der Betriebstemperatur und des Druckes erforderlich. Die Beschleunigung
des Aufschlusses wurde dabei durch eine quantitative und qualitative Einbuße an dem erhaltenen Endprodukt erkauft.
Man hat nun weiter vorgeschlagen, die Einwirkungszeit der Lauge dadurch herabzusetzen,
daß man diese zwischen dem eigentlichen Kocher und einem Hilfsbehälter, in dem sie auf die erforderliche Kochtemperatur
gebracht wird, hin und her fließen läßt und auf diese Weise eine heftige Durchströmung
des aufzuschließenden Gutes erreicht, wobei dieses abwechselnd mit Dampf und heißer
Lauge bei verschiedenem Druck behandelt wird.
Diese Anwendung von verschiedenem Druck in den einzelnen Phasen des Aufschließungsvorganges
muß es nun mit sich bringen, daß die Konzentration des wirksamen, in der Flüssigkeit
gelösten gasförmigen Schwefeldioxyds jedesmal, wenn der Überdruck nachläßt, abnimmt.
Eine weitere Verdünnung des in der Kochflüssigkeit enthaltenen, die Aufschließung
bewirkenden Schwefeldioxyds wird außerdem durch das zeitweilige Einleiten von Dampf hervorgerufen. Die Folge davon ist,
daß diese Verdünnung des wirksamen Mediums durch — wenigstens zeitweilig — erhöhten
Druck ausgeglichen werden muß, und das führt zu den obenerwähnten Nachteilen für die Ausbeute und Güte des Endproduktes.
Der Erfinder hat erkannt, daß zur Erzielung eines guten Endproduktes und einer zufriedenstellenden
Ausbeute dafür gesorgt werden muß, daß während der ganzen Aufschlußdauer möglichst derselbe Druck im Kocher
herrscht. Das wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das· Herüberdrücken der
Lauge durch ein Druckgas erfolgt, dessen Druck den Kochdruck nicht wesentlich übersteigt,
sondern nur gerade ausreichend ist, die Lauge von dem einen Behälter in den anderen
zu schieben, und daß außerdem der Kochbehälter mit einer unter gleichbleibendem Gegendruck
gehaltenen Ablaßleitung verbunden ist. Der in dieser Leitung herrschende Druck kann z. B. durch die Anbringung von Sicherheitsventilen,
die auf einen bestimmten Druck
einstellbar sind, aufrechterhalten werden. Und um ferner trotzdem auch ohne zeitweilige Anwendung
höherer Drücke die für den Prozeß notwendige Zeit möglichst abzukürzen, wird erfindungsgemäß dafür gesorgt, daß auch in
den Zeiten, in denen die Kochflüssigkeit aus dem Gut herausgedrückt ist, keine Unterbrechung
des Aufschlußvorganges innerhalb des Gutes stattfindet. Zu diesem Zweck ίο wird nach der Erfindung nicht ein beliebiges,
gasförmiges oder dampfförmiges Druckmittel verwendet, durch das die Lauge, die an den
einzelnen Stücken des aufzuschließenden Gutes haftet und diese durchtränkt, verdrängt
oder verdünnt wird, sondern es wird als Druckmittel gasförmiges Schwefeldioxyd benutzt, das aus einem unter Kochdruck
stehenden Behälter entnommen wird. Auf diese Weise ist das aufzuschließende Gut während aller Phasen des Kochvorganges in
inniger Berührung mit dem wirksamen Aufschlußmittel.
.Nachstehend ist die Erfindung erläutert, und zwar unter Zugrundelegung einer zur
Ausführung des Verfahrens geeigneten Einrichtung, die in der Zeichnung schematisch
dargestellt ist.
Die Kochflüssigkeit befindet sich in einem Vorratsbehälter 1, der unter Einschaltung
einer Pumpe 2 und eines Regelungsventils 4 mit einer Reihe von Erhitzern 3a, 3*, 3C verbunden
ist. Die Erhitzer sind mit Heizschlangen 5 versehen. Von ihnen führt ein Rohr 6 mit einem Abschlußventil 7 zu einem
Behälter 8 für die heiße Flüssigkeit, der durch Rohre 10 und 11 an einen Zirkulationsbehälter
9 angeschlossen ist, unter Einfügung von Ventilen 12 und 13. Der Behälter 9 wieder ist
durch eine Abzweigung des Rohres ι τ mit Ventil 14 an einen Erhitzer 15 und dieser
wieder an eine Kochflüssigkeitsleitung 16 angeschlossen, die zu einer Reihe von Kochkesseln
τγα, iyb usw. führt. Von diesen sind
nur zwei dargestellt. Ein Rohr i8a mit Ventil
19° führt von der Kochflüssigkeit 16 zum
oberen Ende des Kochkessels 17s und ein
ebensolches Rohr i8ö mit Ventil 196 zum
oberen Ende des nächsten Kochkessels iyb,
während die Kochflüssigkeitsleitung 16 mit den unteren Enden dieser Kochkessel verbunden
ist, durch Rohre 20a und 206 mit Ventilen
2ia und 216. Das verwendete Gas befindet
sich in einem Behälter 22, der durch einen Kompressor 23 an einen Druckgasbehälter 24
mittels eines Rohres 25 mit Regelungsventil 26 angeschlossen ist. Vom Druckgasbehälter
führt eine Druckgasleitung 27 zu dem Vorratsbehälter 8 für die heiße Kochflüssigkeit,
dem Umlauf behälter 9 und den Kochern 17" und 17*, die an die Druckgasleitung angeschlossen
sind durch Abzweigrohre 28a, 2S6,
28e und 28d mit Ventilen 29**, 29*, 29C und 29''.
Weiter führt von dem Druckgasbehälter 24 ein Rohr 30 mit einem Sicherheitsventil 31 zu
dem Gasvorratsbehälter 22. An die Abgasleitung 32 mit Sicherheitsventil 33 sind durch
Rohre 34s, 34*, 34" und 34fZ unter Einfügung
von Ventilen 35", 35s, 35« und 35^ die Behäl- ·
ter 8, 9 sowie die Kocher 17", 17* angeschlossen.
Diese Leitung 32 führt die Abgase zu den Erhitzern sowie gegebenenfalls zu einer
Regenerationsvorrichtung. Endlich führt vom Behälter 22 ein Rohr 36 mit Abschlußventil
37 und Sicherheitsventil 38 zum Vorratsbehälter 8 für die heiße Kochflüssigkeit.
Die Kocher 17°, iyb sind von der üblichen
Bauart und, wenn erforderlich, ausgekleidet mit einem Stoff, der der Einwirkung der
Kochflüssigkeit widersteht. Die Behälter 8 und 9 sind von ähnlicher Bauart und ebenfalls
widerstandsfähig gegen die Einwirkung der Kochflüssigkeit ausgebildet. Sie müssen
natürlich auch den bei Durchführung des Verfahrens entstehenden Drücken Widerstand
leisten können.
Die Erhitzer 3a, 36 und 3C bestehen gleichfalls
aus einem Stoff — oder sind mit solchem belegt —, der den Einwirkungen der Kochflüssigkeit
widersteht. Von solchen Erhitzern kann eine beliebige Zahl angewendet werden, und ihre Heizung kann in jeder zweckmäßigen
Weise erfolgen. Vorzugsweise werden aber zur Heizung die Abgase und die Ablaugen
verwendet. So kann z. B. die heiße Ablauge in die Schlangen 5 des Erhitzers 3a
eingeleitet werden, während die Abgase durch die Schlangen 5 des Erhitzers 3* strömen und
Frischdampf oder heißes Gas oder heiße Flüssigkeit oder endlich auch eine direkte Flamme
zur Heizung des Erhitzers 3C Verwendung findet. Auf diese Weise kann die durch die
Erhitzer strömende Flüssigkeit bis auf die erforderliche Temperatur erwärmt werden.
Wenn erforderlich, kann die Flüssigkeit auch durch die Schlangen 5 strömen und das Heizmittel
durch den Erhitzer selbst. Auf jeden Fall wird, wenn Ablauge als Heizmittel Verwendung
findet, der auf diesem ruhende Druck höher gehalten als der Druck der Flüssigkeit, die durch die Erhitzer strömt,
so daß im Fall von Undichtigkeiten die frische Kochflüssigkeit nicht in das Heizmittel entweichen
kann.
Es kann auch, was auf der Zeichnung nicht dargestellt ist, ein Zusatzheizkörper in dem
Behälter 8 angebracht werden, um hier die Temperatur wiederum zu erhöhen. Der vorerwähnte
Erhitzer 15 kann von beliebiger Ausführungsart sein und beispielsweise mit einer
Heizschlange 15α versehen sein.
Die Pumpe 2 am Vorratsbehälter 1 für die frische Kochflüssigkeit ist so bemessen, daß ■
sie in den Vorratsbehälter 8 bei einem Gegendruck von ungefähr 7 kg/qcm Flüssigkeit mit
gleichbleibendem Druck fördern kann. Die Sicherheitsventile sind so eingestellt, um
einen ganz genau im voraus bestimmten Druck in den verschiedenen Teilen der Vorrichtung
aufrechtzuerhalten.
Mit Hilfe dieser Einrichtung wird das Verfahren in der folgenden Weise durchgeführt:
- Durch den Kompressor 23 wird Gas aus dem Vorratsbehälter 22 in den Druckgasbehälter
24 gefördert, \·οη dem aus es durch die Rohre 27 und 28" in den Vorratsbehälter 8
für die heiße Kochflüssigkeit eingeleitet wird, bis hier ein Druck von annähernd 5 kg/qcm
besteht. Da das Ventil 37 zunächst offen gehalten wird, so wird dieser Druck durch das
Sicherheitsventil 38 geregelt. Ventil 29" wird sodann geschlossen.
Weiter wird Frischlauge vom Vorratsbehälter ι durch die Pumpe 2 in die Erhitzer 3°,
3*) 3C gepumpt, wo sie bis auf eine Temperatur
von etwa ioo° bis 1300C gebracht wird,
je nach dem angewendeten Druck, und weiter in den Behälter 8 eintritt, während das Gas
durch das Rohr 36 und das Sicherheitsventil 38 in den Gasvorratsbehälter 22 entweicht.
Wenn der Behälter 8 annähernd mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird das Ventil 4 am Vorratsbehälter
ι geschlossen und die Pumpe 2 stillgesetzt.
Der Kochkessel ija ist in der gewöhnlichen
Weise mit Holzspänen gefüllt und das Ventil 29C geöffnet worden, so daß auch in diesen
Behälter das Gut eintritt, bis auch hier ein Druck von ungefähr 5 bis 7 kg/qcm erreicht
ist, je nach der Kochtemperatur. Dann wird das \rentil 29e geschlossen. Die Ventile 12,
14,2ΐα, 29α und 3SC sind offen, und wenn
das Ventil 35« geschlossen wird, so strömt die heiße Kochflüssigkeit am Boden in den
Kocher 17° ein, während das Gas durch das
Rohr 34C entweicht. Diese Bewegung der Flüssigkeit wird durch den auf die Flüssigkeit
im Behälter 8 wirkenden Gasdruck hervorgebracht. Will man den Kocher etwa vom oberen Ende aus füllen, so braucht man nur
Ventil 19« anstatt des Ventils 2ia zu öffnen,
oder man kann die Flüssigkeit auch an beiden Enden zugleich in den Kocher einströmen lassen.
Ist dieser mit der Flüssigkeit gefüllt, so wird das Ventil 2ia (und gegebenenfalls auch
das Ventil 19s) geschlossen, ebenso die Ventile
14, 12 und 29", und wenn dann die Temperatur
noch weiter erhöht werden muß, so wird in der allgemein gebräuchlichen Art Dampf dem Kocher zugeführt.
Es ist ersichtlich, daß, weil die Flüssigkeit in den Kochkessel bei einer Temperatur von
etwa ioo° bis 1300 C und unter einem Druck
von ungefähr 5 kg/qcm eingeführt wird, der Kochvorgang sofort beginnt, so daß gegenüber
den gebräuchlichen Verfahren sehr erheblich an Zeit gespart wird und ebenso in bezug auf Dampfverbrauch. LTm aber hier
noch weitere Ersparnisse zu erzielen und das Erzeugnis noch gleichförmiger zu machen,
wird in der nachstehend beschriebenen Weise für den ständigen Umlauf der Flüssigkeit gesorgt.
Ventil 29* wird geöffnet, so daß Gas aus dem Druckgasbehälter 24 in den Umlauf behälter
9 eintreten kann, bis der Druck gleich demjenigen im Kocher ist, wenn das Ventil
29* geschlossen wird. Die Ventile 29*, 21°, 14
und 13 werden geöffnet, und aus dem Druckgasbehälter 24 strömt Gas in den Kocher, das
die darin befindliche Flüssigkeit in den Behälter 9 drückt, während zugleich das Ventil
35ft geöffnet wird, das den Abfluß des Gases aus dem Behälter 9 gestattet. Wenn die gewünschte
Menge an Kochflüssigkeit aus dem Kocher abgeleitet ist, so werden die \^entile
35e, 2QC und 2\a geschlossen und die Ventile
Ϊ9α>
35& und 29b geöffnet und Flüssigkeit aus
dem Behälter 9 in das obere Ende des Kochers gedrückt. Gegebenenfalls kann die Flüssigkeit
auch unmittelbar zurück in das untere Ende des Kochers gedrückt werden, so daß die Flüssigkeit im Kochkessel eine Bewegung
erfährt, die man mit Pulsation bezeichnen könnte, anstatt des vorbeschriebenen Umlaufs.
Diese Umlauf- oder Pulsationsbewegung wird so oft wiederholt, als es bei dem zu verarbeitenden
Fasergut angezeigt erscheint. Selbstverständlich kann die Flüssigkeit anstatt, wie
beschrieben, am unteren Ende des Kochers auch an jeder anderen Stelle abgeleitet werden.
Der Kochvorgang kann nun vollendet werden, oder aber man kann wie weiter unten
beschrieben vorgehen.
Bisher ist noch nicht die Wirkungsweise des zweiten Kochers 17* oder noch weiterer
Kocher beschrieben worden. Indessen ist es selbstverständlich, daß diese in derselben Art
arbeiten wie der Kochkessel ija. Jeder bildet
aber eine in- sich abgeschlossene Einheit.
Bei der Behandlung gewisser Holzarten kann es empfehlenswert sein, die Kocher nacheinander
oder gewisse von ihnen miteinander arbeiten zu lassen, und die Erfindung bezieht
sich auch auf eine diesbezügliche Verfahrensweise. Wenn demnach eine Holzfüllung in
dem Kocher 17s eine bestimmte Zeit hindurch
gekocht worden ist, so kann man gegebenenfalls die Flüssigkeit aus diesem Kocher in
den zweiten Kocher 176 fördern, der vorher
mit einer Holzfüllung versehen worden ist und in dem ein Gasdruck von etwa 5 kg/qcm
herrscht, durch öffnung der Ventile 29C, 21°,
2i& und 35Ί Wenn die Flüssigkeit vom
Kocher 17« in den Kocher τγϋ übergeleitet ist,
so werden die Ventile geschlossen, und gegebenenfalls wird dem Kocher ijb Dampf zugeführt
und dann mit dem Kochvorgang begonnen. Dann wird eine weitere Menge von frischer Kochflüssigkeit aus dem Behälter 8
oder schon gebrauchte Flüssigkeit aus einem der Kocher oder eine Flüssigkeit aus irgendeinem
in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrätsgefäß in den Kocher iya eingeleitet,
um alsdann den Kochvorgang hier zu vollenden. Die Erfindung faßt auch die Behandlung
der Holzfüllungen in Kochern mit mehr als zwei Kochflüssigkeiten ins Auge, und solche Flüssigkeiten werden dann in derselben
Weise, wie vorstehend beschrieben, unter der Wirkung des Gasdruckes in den Kocher
eingeleitet. Die fertiggekochte Füllung wird ao dann in der üblichen Weise entleert. Während
vorstehend angegeben ist, daß der Heizdampf zur Erhöhung der Temperatur der Kochflüssigkeit direkt in die Kocher eingeleitet
werden kann, ist es selbstverständlich auch möglich und in der Regel auch vorzuziehen,
indirekte Heizung anzuwenden, um die Verdünnung der Flüssigkeit zu vermeiden.
In den Zeichnungen sind keine Vorrichtungen dargestellt, durch die ein höherer Druck
in dem durch die Erhitzer fließenden Heizmittel aufrechterhalten werden kann als derjenige
der zu erhitzenden Flüssigkeit. Aber solche Mittel sind bekannt und vom Sachverständigen
ohne weiteres anwendbar. Beispielsweise kann man eine Pumpe verwenden, um den Druck der Ablaugen bis auf den gewünschten
Grad zu erhöhen, die von den Kochern zu den Heizschlangen strömen, und es können Ventile angebracht werden, durch
die der Druck in den Heizschlangen stets aufrechterhalten wird. Würde die Pumpe durch
einen Unfall oder aus anderer Ursache außer Betrieb kommen, so würden derartige Ventile
immer noch den erforderlichen Druck in den Heizschlangen aufrechterhalten können
und so die Entweichung von Flüssigkeit verhindern.
Wenn vorstehend von Holz gesprochen ist, so soll' darunter irgendein beliebiges celluloseenthaltendes
Fasergut verstanden werden, aus dem Zellstoff hergestellt werden kann.
Claims (2)
- Patentansprüche:ι. Verfahren" zum Aufschließen von Holz und anderem zellstoffhaltigen Fasergut durch Behandeln mit außerhalb der Kocher erwärmter Sulfitlauge, die unter Mitverwendung von Hilfsbehältern mittels eines gasförmigen Druckmittels während der Kochung abwechselnd in die Kocher gefüllt und aus diesen wieder entfernt wird, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schwefeldioxyd als Druckgas und die damit erzielte pausenlose Einwirkung von Schwefeldioxyd auf das Gut während aller Phasen des Kochvorganges sowie durch die Aufrechterhaltung eines praktisch gleichbleibenden Druckes während des ganzen Aufschlusses durch Verbindung der Kochbehälter mit einer (z. B. durch Anbringung eines einstellbaren Sicherungsventils 33) unter gleichbleibendem Gegendruck gehaltenen Ablaßleitung.
- 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kocher (17°, i/b), Hilfsbehälter (9) und ein unter Kochdruck stehender Sammelbehälter (8) für Kochlauge mit einem außerhalb dieser Behälter liegenden, unter konstantem Druck gehaltenen Schwefeldioxydsammelbehälter (24) in Verbindung stehen, von dem aus das Druckgas zum überführen der heißen Kochflüssigkeit von einem Behälter in den anderen in die Behälter eingelassen werden kann.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US99914A US1691682A (en) | 1926-04-05 | 1926-04-05 | Process and apparatus for producing wood pulp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE549228C true DE549228C (de) | 1932-04-25 |
Family
ID=22277222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET33243D Expired DE549228C (de) | 1926-04-05 | 1927-03-25 | Verfahren und Einrichtung zum Aufschliessen von Holz und anderem zellstoffhaltigen Fasergut |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US1691682A (de) |
DE (1) | DE549228C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1063450B (de) * | 1956-05-11 | 1959-08-13 | Bauer Bros Company | Verfahren und Vorrichtung zur Vorbereitung von Holzschnitzeln oder aehnlichen zellulosehaltigen Rohstoffen zwecks Gewinnung von Halbzellstoff oder Zellstoff |
DE1082488B (de) * | 1955-07-21 | 1960-05-25 | Rosenblads Patenter Ab | Verfahren zum Fuellen von Zellstoffkochern mit Kochfluessigkeit |
DE1121452B (de) * | 1956-07-05 | 1962-01-04 | Lars Gerard Vilhelm Pamen | Verfahren zur Herstellung von Halbzellstoff aus Holz |
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---|---|---|---|---|
US2824800A (en) * | 1954-07-06 | 1958-02-25 | Rosenblads Patenter Ab | Method of cooking sulphite pulp |
US4571282A (en) * | 1984-05-04 | 1986-02-18 | Baker International Corporation | Process and apparatus for batch digester fluid heat reclamation |
-
1926
- 1926-04-05 US US99914A patent/US1691682A/en not_active Expired - Lifetime
-
1927
- 1927-03-25 DE DET33243D patent/DE549228C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1082488B (de) * | 1955-07-21 | 1960-05-25 | Rosenblads Patenter Ab | Verfahren zum Fuellen von Zellstoffkochern mit Kochfluessigkeit |
DE1063450B (de) * | 1956-05-11 | 1959-08-13 | Bauer Bros Company | Verfahren und Vorrichtung zur Vorbereitung von Holzschnitzeln oder aehnlichen zellulosehaltigen Rohstoffen zwecks Gewinnung von Halbzellstoff oder Zellstoff |
DE1121452B (de) * | 1956-07-05 | 1962-01-04 | Lars Gerard Vilhelm Pamen | Verfahren zur Herstellung von Halbzellstoff aus Holz |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US1691682A (en) | 1928-11-13 |
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