DE556002C

DE556002C - Verfahren und Einrichtung zur Erzielung einer Kochsaeure mit hohem SO-Gehalt bei der Herstellung von Cellulose nach dem Sulfitverfahren

Info

Publication number: DE556002C
Application number: DE1930556002D
Authority: DE
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1930-09-03
Filing date: 1930-09-03
Publication date: 1932-08-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung einer Kochsäure mit hohem SO₂-Gehalt bei der Herstellung von Cellulose nach dem Sulfitverfahren.

Nach einem bekannten Verfahren zur Anreicherung der Kochsäure mit von den Abgasen stammender SO₂ werden die Abgase, nachdem sie in einem gewöhnlichen Kühler gekühlt worden sind und somit ihre Wärme

*° an die Kochsäure nicht abgegeben haben, einem Absorptionsturm zugeführt. Ebenso ist es bekannt, die Rohsäure durch einen Wärmeaustauschapparat zu leiten, in welchem sie durch von dem Kocher kommende Abgase oder Lauge vorgewärmt und in diesem vorgewärmten Zustand einem Vorratsbehälter zugeführt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzielung einer Kochsäure mit hohem S O₂-GeImIt und besteht darin, daß die auf eingangs erwähnte Weise an SO₂ angereicherte kalte Rohsäure, die gegebenenfalls auch mit SO₂ angereichert sein kann, die von erwärmter Rohsäure stammt, durch die Wärmeaustauschvorrichtung hindurchgeleitet wird, in der sie von den erwähnten Abgasen und gegebenenfalls von der vom Kocher kommenden Säure in bekannter Weise vorgewärmt und in diesem vorgewärmten Zustand einem Vorratsbehälter zugeführt wird, von welchem sie, gegebenenfalls nach einer weiteren Erwärmung, dem Kocher zugeführt wird. Bei der Verwendung von warmer Kochsäure mit hohem SO.vGehalt nach der Erfindung wird mit der Säure eine im Vergleich zu den bekannten Verfahren bedeutend größere SO₂-Menge in den Kocher eingeführt. Der hierdurch entstehende Überschuß an SO₂ und die hohe Temperatur der Kochsäure bewirken ein schnelles und gleichförmiges Tränken der Holzstückchen mit Säure und ermöglichen ferner die Aufrechterhaltung einer hohen S O₂-Konzentration im Kocher während des ganzen Kochens. Je nach dem Fortschreiten des Kochens wird der Überschuß an SO₂ vom Kocher weggeführt, und zwar zu einem Absorptionsturm, in dem die SOo-Gase in zum Teil neuer Weise von kalter Rohsäure bei gewöhnlichem Druck absorbiert werden. Darauf wird die so angereicherte Säure unter Druck zu einem Vorwärmer geleitet, in dem sie gleichzeitig mit der Abkühlung der Gase Wärme aus den Abgasen vom Kocher aufnimmt. Die Säure wird darauf zu einem Druckbehälter geleitet.

Gegenüber den bekannten Verfahren, die aus leicht zu erkennenden Gründen zur Herstellung einer Kochsäure mit so hohem S O₂-Gehalt (8 bis 10 °/„) nicht verwendet werden können, liegt der Erfindung die neue Aufgabe zugrunde, das Sulfitkochen mit einer großen SO₂-Menge in Zirkulation von Kochprozeß zu Kochprozeß auszuführen und auch eine andere hierfür geeignete Vorrichtung zu schaffen. Besonders dadurch, daß die zwei wichtigsten Momente, nämlich die Absorption von SO₂ in der Rohsäure und die Erhitzung der angereicherten Säure, erfindungsgemäß

getrennt und, in einer anderen Reihenfolge als bisher durchgeführt werden, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren vollständig von den bisher bekannten Methoden und gibt auch ein ganz anderes Resultat.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist im folgenden an Hand einer in der Zeichnung dargestellten beispielsweisen Anordnung beschrieben.

Vom Speicher 2, welcher die von den Säuretürmen durch die Leitung 58 kommende sogenannte Rohsäure enthält, wird die Rohsäure durch die Leitung 3 dem oberen Teil des Absorptionsturmes 4 zugepumpt, welcher *5 zum Erhalten einer guten Absorption mit säurebeständigem Material, z. B. Spiralkörpern, gefüllt ist. An den unteren Teil des Absorptionsturmes sind zwei Pumpen angeschlossen, von welchen die eine, 7, eine mittels des Ventils 20 regulierte Menge Säure zum Zirkulieren bringt, entweder durch den ganzen Turm oder durch einen bestimmten unteren Teil desselben, was durch eines der Ventile 21, 22 geregelt wird. Das Saugrohr der anderen Pumpe 8 liegt höher als das ' Saugrohr der Pumpe 7. Die Pumpe 8 preßt die Säure durch den Vorwärmer 5 und von dort durch die Leitung 5° zum Speicher 72. Durch den Vorwärmer 5, welcher mit einem aus Rohren gebildeten Heizkörper versehen ist, wird vom Kocher durch die Leitung 50-51 teils während des Kochens abgezogene Lauge, teils Gase vom Abgasen des Kochens, teils warme Abfallauge nach beendigtem Kochen geleitet, wobei diese einen Teil ihrer Wärme an die Kochsäure abgeben. Zum Erzielen eines höheren Temperaturunterschiedes im Vorwärmer zwischen dem wärmeabgebenden Medium und der Kochsäure wird sowohl der Laugenstrom als auch der Gasstrom mittels des Ventils 23 der Leitung 52 zwischen dem Vorwärmer und dem Absorptionsturm 4 reguliert, wobei vor dem Vorwärmer befindliche Laugen- und Gasventile 53, 54 vollständig offen bleiben. Hierdurch wird erzielt, daß das wärmeabgebende Medium die Temperatur des Kocherinhaltes beim Durchlaufen durch den Vorwärmer hat.

Im Vorwärmer 5 abgekühlte Lauge und Abgase werden durch die Leitung 52 zum unteren Teil des Absorptionsturmes 4 geleitet, worauf das SO₂-GaS im Absorptionsturm von der durch den Turm zirkulierenden Rohsäure absorbiert wird. Der Oberteil des Absorptionsturmes steht durch die Rohrleitung 40 mit dem Säureturm in Verbindung, so daß im Absorptionsturm gegebenenfalls nicht absorbiertes SO₂-GaS aufgefangen wird.

Ein Teil vom Laugen- und Abgaskondensat, welcher mit der Rohsäure nicht gemischt werden soll, wird von der Leitung 52 durch das Ventil 24 und die Leitung 55 weggeleitet.

Die im Absorptionsturm 4 mit freiem SO₂ angereicherte Säure wird auf die oben angegebene Weise durch den Vorwärmer 5 zum Speicher 72 gepumpt, in welchen sie also auf etwa 50 bis 60⁰C erwärmt eintritt. Zum Verhindern eines Vakuums und eines zu hohen Druckes bei veränderlicher Flüssigkeitshöhe im Behälter 72 steht die Gaskammer desselben mittels eines selbsttätig wirkenden Ventils 28 und der Rohrleitung 42 mit der Gaskammer α des Absorptionsturmes in Verbindung, wodurch der Säurebehälter über den Absorptionsturm mit der Gasleitung 40 des Säureturms in Verbindung gesetzt wird. Durch die Leitung 57 können die Abgase vom Kocher der im unteren Teil des Behälters 72 befindlichen Säure zugeführt werden.

Vom Behälter 72 wird die Säure zum Behälter 73 übergeführt, welch letzterer mit bis auf etwa 100 bis 120⁰ C erwärmter Kochsäure fortwährend gefüllt gehalten wird. Das Überführen von Säure zum Behälter 73 wird in Zusammenhang mit der Säurefüllung des Kochers vorgenommen. Dabei werden die Ventile 25, 26 und 27 geöffnet, wobei Säure vom Behälter 72 mittels der Pumpe 9 am go Boden des Behälters 73 eingeführt wird und heiße Säure im letzteren verdrängt, welche durch das Ventil 27 und die Leitung 41, die vom oberen Teil des Behälters 73 ausgeht, in den Kocher eingeführt wird. Das Pumpen wird fortgesetzt, bis der Kocher mit Säure gefüllt worden ist, wonach die Pumpe stillgesetzt wird und die vorerwähnten Ventile geschlossen werden. Der Behälter 73 ist dann dauernd mit Säure gefüllt, die im unteren Teil desselben kälter, ist als im oberen Teil.

Die Erwärmung der Kochsäure im Behälter 73 wird vermittels Dampf aus der Leitung 56 im Kalorisator 6 mittelbar vorgenommen, durch welchen die Säure durch die Leitung 43 und die Pumpe 10 zum Zirkulieren zwischen dem unteren und oberen Teil des Behälters gebracht wird. Ein während des Erwärmens gegebenenfalls entstehender schädlicher Überdruck wird durch eine ge- no eignete Vorrichtung ausgeglichen, beispielsweise durch eine Verbindungsleitung 44 zwischen den Böden der beiden Behälter und ein darin eingeschaltetes Überströmventil 39.

Es ist offenbar, daß Veränderungen innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich sind. Demgemäß kann man anstatt eines einzigen Absorptionsturmes 4 mehrere solche niedrigerer Höhe verwenden, von welchen jeder genau so arbeitet, wie oben beschrieben worden ist. Ferner ist es möglich, den Behälter 73 zu entbehren und nur den Behälter

/2 zu benutzen, wobei derselbe an den Vorwärmer 6 auf dieselbe Weise angeschlossen wird, wie in der Zeichnung betr. des Behälters /3 gezeigt ist, so daß die Säure genügend erwärmt wird, bevor sie dem Kocher zugeführt wird. Es ist indessen aus mehreren Gründen vorteilhaft, zwei Behälter zu benutzen, da die Gegendruckverhältnisse günstiger werden und eine reinere Säure aus dem

ίο Behälter 73 entnommen werden kann, wenn letzterer mit dem Behälter 72 zusammenarbeitet, als wenn die Säure unmittelbar aus demselben abgezapft werden würde. Die Säure kann gegebenenfalls auch zwischen den Behältern 72 und J2> noch weiter vorgewärmt werden.

Außer den rein wärmewirtschaftlichen Vorteilen und der Möglichkeit, auf einfache Weise eine an freiem SO₂ hoch angereicherte Kochsäure zu erhalten, bietet die Erfindung folgende Vorteile:

Das Abgasen des Kochers kann schneller und vollständiger dadurch bewirkt werden, daß der Gegendruck bis an den Atmosphärendruck reguliert werden kann. Die Abgase sind bisher in der Regel nach ihrer Abkühlung dem Säurebehälter unmittelbar zugeführt worden, wobei teils die Absorption schlecht geworden ist und teils das Abgasen infolge eines steigenden Gegendruckes verlangsamt wurde.

Da die fertige Kochsäure in dem oberen Teil des Behälters 73 entnommen wird, kann sie von Schlamm und anderen für das Kochen schädlichen schwereren Verunreinigungen dadurch befreit werden, daß die Zirkulationspumpe 10 eine bestimmte Zeit vor der Füllung des Kochers mit Säure zum Stellen gebracht wird, wobei Schlamm und andere schwerere Verunreinigungen zu Boden sinken, um von dort allmählich abgeblasen zu werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Erzielung einer Kochsäure mit hohem SO₂-Gehalt bei der Herstellung von Cellulose nach dem Sulfitverfahren, gemäß dem die sogenannte Rohsäure, welche vorher einen im Verhältnis zu ihrem Kalkgehalt geeigneten SO₂-Zusatz erhalten hat, durch eine Absorptionsvorrichtung hindurchgeschickt wird, in der sie in kaltem Zustand und unter Atmosphärendruck mit von den Abgasen der Kocher stammender S O₂ angereichert wird, welche in einer Wärmeaustauschvorrichtung gekühlt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese Weise an SO₂ angereicherte kalte Rohsäure, die gegebenenfalls auch mit SO₂ angereichert sein kann, die von erwärmter Rohsäure stammt, durch die Wärmeaustauschvorrichtung hindurchgeleitet wird, in der sie von den erwähnten Abgasen und gegebenenfalls von der vom Kocher kommenden Säure in bekannter Weise vorgewärmt und in diesem vorgewärmten Zustand einem Vorratsbehälter zugeführt wird, von wejchem sie, gegebenenfalls nach einer weiteren Erwärmung, dem Kocher zugeführt wird.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure von dem Vorratsbehälter mit oder ohne weitere Erwärmung in einen zweiten mit Säure gefüllten Behälter eingeführt und in diesem durch eine Heizvorrichtung so lange zum Zirkulieren gebracht wird, bis sie die für die Kochung erforderliche Temperatur erreicht hat, um alsdann durch die aus dem Vorratsbehälter nachdrängende Säure in den Kocher gedruckt zu werden.
3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem mit den Säuretürmen in Verbindung stehenden Behälter, der durch eine Pumpe und eine Rohrleitung mit dem oberen Teil eines Absorptionsturmes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsturm (4) mit einer Vorrichtung (Pumpe 7, Leitung 10, 11) zur Aufrechterhaltung einer Zirkulation der Säure innerhalb des Turmes versehen ist und durch eine Pumpe (8) und Rohrleitung (9) mit dem unteren Teil eines Vorwärmers (5) verbunden ist, der durch Rohrleitungen (50, 51) mit dem oberen und unteren Teil des Kochers (1) in Verbindung steht, um eine Zufuhr von Abgas oder Säure oder von beiden als Heizmittel zu bewirken, wobei der Vorwärmer (5) eine Leitung (5") zum Überführen vorgewärmter Säure an den Vorratsbehälter

' (72) aufweist, welch letzterer gegebenenfalls mit einem zweiten Vorratsbehälter (73) verbunden ist, der teils mit Vorrichtungen (Leitung 43, Pumpe 10) zum Umwälzen der Säure durch einen mittels Dampfes oder eines anderen Heizmittels zu betreibenden Erhitzer (6) und teils mit Vorrichtungen (Leitung 41) zum Überführen von heißer Säure in den Kocher versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen