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Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff aus cellulosehaltigem Rohstoff
nach den alkalischen und neutralen Verfahren Bei. alkalischen Verfahren werden ..
die pflanzlichen Ausgangsmaterialien, hauptsächlich Holz, Stroh und Alfa, mit einer
Lösung behandelt, die wesentlich NaOH neben einer geringen. Menge Nag C 03 enthält.
Vielfach arbeitet man bei Gegenwart von Natriumsulfid, das den Aufsc'hluß erleichtert.
Durch Eindicken und Verbrennen der Lauge wird das Alkali als Carbonat bzw. als Sulfid
zurückgewonnen: Die Lösung- der Schmelze muß aber .vor weiterer Verwendung durch
Behandlung mit CaO kaustiziert werden. Es ist bekannt, daß Ätznatron die Faser beschädigt,.
dessen Wirkungen. man durch Nag S mildert. Man hat schon versucht, es durch Na2C03
zu ersetzen, jedoch ohne Erfolg.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die zu entfernenden Inkrusten sich wie
Säuren verhalten, welche mit der Kohlensäure im-Gleichgewicht stehen. Entfernt man
diese aus demkeaktionsgemisch, so geht dementsprechend der Lösungsvorgang weiter,
bis der gleiche Endzustand erreicht ist, der mit Ätznatron erhalten wird. Man vermeidet
aber auf diese Weise die die Faser schwächende Wirkung von Na OH und erhält dadurch
besonders feste Stoffe. Außerdem hat man den großen Vorteil, daß die Kaustizierung
der Lauge fortfällt. Es genügt, die Regenerationsschmelzen in Wasser zu lösen. und
von der Kohle abzufiltrieren. Selbst wenn man etwas Ätznatron erzeugen will, braucht
die Kaustizierung nicht so weit getrieben werden wie bisher. Der Laugenverlust und
die Waschwassermenge verringern sich dadurch erheblich, abgesehen davon, daß in
vielen Fällen die Beschaffung des gebrannten Kalks schwierig 'ist. Durch Gegenwart
von Nag S wird auch hier die Reaktion beschleunigt. Man kann es entweder als solches
zusetzen oder als Nag S 04 zu der zur Verbrennung kommenden Ablauge. In diesem Falle
entwickelt sich neben der Kohlensäure noch Schwefelwasserstoff, der mit ihr entfernt
wird. Ebenso kann man Na2S0g bei Gegenwart von Sulfiten, wie Calcium-oder Natriumsulfit,
oder anderen Säuren des Schwefels, verwenden, wobei fast oder ganz neutrale Lösungen
entstehen. Selbst ohne absichtlichen Zusatz von Carbonaten, wie z. B. bei Kochungen
mit reinen Sulfiten, entsteht Kohlensäure, was bisher nicht bekannt ist, deren Abzug
während der Kochung vorteilhaft ist. Hierbei entstehen Lösungen, 'die ein pH bis
5 besitzen, also in technischer Beziehung als fast neutral zu betrachten sind.
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Das Abziehen der Kohlensäure läßt sich apparativ in verschiedener
Weise vornehmen. So kann man kontinuierlich dem Kocher einen Dampfstrom entnehmen,
der stark genug. sein muß, um die entstehende Kohlensäure zu entfernen. Die mit
ihm fortgehende Wärme kann ausgenutzt werden, um Lauge oder Waschwasser vorzuwärmen.
Man hat bei der Verkochung von Kiefernholz in den Anfangs-
. stadien
das Terpentinöl durch Abblasen entfernt. Die hierbei -entweichenden Dampfmengen
sind viel zu gering; um bei Anwen--. Jung von Cärbönaten die Kohlensäure zu 'ent=.
fernen;: die bei den kaustizierten Laugen erst in den späteren Stadien der Kochung
auftritt.-Man kann auch den Kocher mit einem Kühler verbinden, in dem unter Druck
das Wasser kondensiert und in den Kocher zurückgeführt wird. Durch Einsätze läßt
sich der Kühler Zu einer Kolonne ausbilden, 'welche die Trennung des CO2 und -anderer
flüchtiger Gase vom Wässer ermöglicht. Auch hier läßt sich die abgeführte Wärme
verwerten, Das Verfahren hat außerdem noch den großen Vorteil; daß bei Anwendung
von Sulfiden die flüchtigen übelriechenden Verbindungen aus der Lauge entfernt werden,
so daß bei der Auswaschung des Stoffes keine Geruchsbelästigung auftritt.
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Beispiele i. foo kg Stroh werden mit 45o kg einer i 8 kg wasserfreies
Natriumcarbonat enthaltenden Lauge auf i7o°: erhitzt. Kurze Zeit nach Erreichung
der Temperatur beginnt die Entwicklung von Kohlensäure, die man mit Wasserdampf
aus einem Ventil kontinuierlich abblasen läßt: Der Abdampf wird zur Vorwärmung vonFrischlauge
benutzt. Man richtet- den Verlauf so ein, daß innerhalb von 4 Stunden i 5o kg Wasserdampf
abdestillieren. Die Ausbeute an Zellstoff beträgt 5o kg die mit etwa 7
% aktivem Chlor bleichbarsind.
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2. iöo kg Strohwerden mit einer Lösung von i2-kg Natriumcarbonat und
4 kg Schwefelnatrium auf 16o° in 3oo kg Wasser erhitzt. Nach Erreichung der Endtemperatur
wird das Gemisch von Dampf und Kohlensäure in einen auf dem Kocher befindlichen
Kühler ,geleitet, in dem sich der Dampf kondensiert; während die Kohlensäure: aus:
dem Ventil abstrÖmt. 3. : Die Ablauge einer Strohsulfatkochung wird in üblicher
Weise eingedickt und unter Zusatz von Natriumsulfat verkohlt. Die 'Asche wird in
heißem Wasser aufgeschlämmt und die Lösung vom Ungelösten abfiltriert-. T.oo kg
Stroh werden mit 35o kg einer solchen Lösung, enthaltend Nätriumcarbönät neben wenig
Natriumhydroxyd und Natriümsulfid, entsprechend i4 kg Na O H, auf 16o° erhitzt,
und weiterbehandelt,: wie bei a angegeben.
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4: -iookg-Fichtenholz als Hackspäne werden mit einer Lösung von zo
kg Soda und 6 kg Schwefelnatrium auf 170° :erhitzt und die Kohlensäure .in
der oben beschriebenen Form abgezogen. Der Kochvorgang dauert etwa 6 ,Stunden, wonach
das Holz in Zellstoff aufgeschlagen werden kann.
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5. ioo kg Stroh: werden mit einer Lösung von. 10 kg Nätriumcarbonät
und 3 kg Natriumsulfit auf 170° erhitzt, wobei nach Erreichung der Endtemperatur
die Kohlensäure nach, den oben beschriebenen Methoden abgezogen wird. Nach q. Stunden
ist der Kochprozeß beendet. Ausbeute 55 kg: 6. foo kg Stroh werden mit:
300 kg einer Lösung- von fo kg Soda, in der 4 kg Calciumsulfit suspendiert
sind, auf 170° erhitzt und die Kohlensäure, wie oben beschrieben, abgezogen: Nach
6 Stunden wird der Kocher geleert und der Inhalt sorgfältig ausgewaschen.