DE1024337B

DE1024337B - Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von kontinuierlich und unter UEberdruck arbeitenden Zellstoffkochern

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Publication number: DE1024337B
Application number: DEM25962A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-01-31
Filing date: 1955-01-31
Publication date: 1958-02-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschickung von kontinuierlich und unter Überdruck arbeitenden Zellstoffkochern,, wobei die Aufschlußflüssigkeit mit dem Faserstoff ein, hydraulisch, leicht förderbares, einen Flüssigkeitsüberschuß aufweisendes Gemisch bildet, das nach seinem Eintritt in den Kocher durch Abtrennen und Rückführung· der überschüssigen Flüssigkeit auf das für den Aufschlußvorgang erforderliche Verhältnis von Faserstoff und Behandlungsflüssigkeit eingestellt wird.

Die bisher in der Praxis angewendeten. Beschickungsverfahren arbeiten verhältnismäßig umständlich:. Zu ihrer Durchführung sind Vorrichtungen von beträchtlichem baulichem Aufwand notwendig.

Nachdem sich bekanntlich herausgestellt hat, daß im Hinblick auf den chemischen Aufschlußvorgang sich Schnecken- oder Kolbenpressen nicht für die Beschickung von Druckkochern eignen, ist man zu einem Beschickungsverfahren übergegangen, bei welchem der Faserstoff zunächst einem rotierenden Zellenrad zugeführt wird, das den Faserstoff in seinem Zellenvolumen entsprechenden Mengen in ein mit dem Druckraum des Kochers in Verbindung stehenden Laugenkreislauf einspeist, welcher das Gehäuse des Zellenrades als baulichen Bestandteil mit umfaßt. In diesen Laugenkreislauf des Kochers wird auch die für die¹ neu zugeführte Faserstoffmenge erforderliche Menge an Aufschlußflüssigkeit eingeleitet, so daß der Laugenkreislauf also lediglich die Entleerung der gefüllten Zelle und den Transport des Faserstoffes vom Zellenrad in den Kochereinlaß besorgt. Zur Durchführung dieses Beschickungsverfahrens benötigt man aber eine komplizierte Vorrichtung, die sich aus einem Vorratsbehälter für die Faserstoffschnitzel, einem Vibrator für die gleichmäßige Zufuhr der Schnitzel, einer Meßvorrichtung, dem Zellenrad mit Antrieb, dem Laugenkreislaufsystem und der Zuführeinrichtung für die Aufschlußflüssigkeit zusammensetzt.

Um in Hinblick auf die erwünschte Steigerung der

Kocherleistung auch die Leistung des Beschickungsverfahrens zu erhöhen, d. h., tun möglichst schnell den Faserstoff in die jeweils zu füllende Zelle des Zellenrades hineinzubringen, ist es auch schon bekannt, für den Füllvorgang" ein flüssiges oder gasförmiges, strömendes Transportmedium zu benutzen, welches in einem vom Laugenkreislauf getrennten Kreislauf mittels einer Pumpe oder eines Gebläses durch die Zelle hindurchbewegt wird, in dieser den mitgeführten Faserstoff absetzt und wieder zur Pumpe bzw. zum Gebläse zurückkehrt. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist baulich noch aufwendiger als diejenige des erstgenannten Verfahrens, Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung

von kontinuierlich und unter überdruck

arbeitenden Zellstoffkochern

Anmelder:

Hans Meyer,

Willich (RhId.), Moltkestr. 16

denn es treten zu den Bestandteilen der ersteren. noch diejenigen Einrichtungen hinzu, durch welche der Füllungskreislauf bewirkt wird.

Schließlich ist es bekannt, um die komplizierten Einschleusvorrichtungen zu vermeiden, aus den Faserstoffschnitzeln und der Aufschlußflüssigkeit ein hydraulisch leicht förderbares Gemisch von hohem Flüssigkeitsüberschuß zu bilden, dieses in den Kocher einzupumpen., wonach die überschüssige Flüssigkeit durch Siebe abgetrennt und in einer äußeren Leitung zur Pumpe zurückgeführt wird, was ebenfalls einen Füllungskreislauf darstellt. Bei diesem Verfahren kommt man, an sich mit dem geringsten baulichen Aufwand für die Beschickungsvorrichtung aus. Da man aber für die Förderung des. Faserstoff-Flüssigkeits-Gemisches eine Kreiselpumpe! benutzte, welche, um der Gefahr des Verstopfens zu begegnen, mit entsprechend weiten Laufradkanälen ausgestattet sein mußte, ergab sich in Verbindung mit dem hohen Flüssigkeitsüberschuß ein sehr niedriger Wirkungsgrad der hydraulischen Förderung und demzufolge ein hoher Kraftverbrauch, durch den andererseits eine so hohe Unwirtschaftlichkeit erzielt wurde, daß sich dieses Verfahren nicht in der Praxis einführen konnte und man lieber bei der Beschickung mit einem kompliziertenEinschleusungsvorgang durch ein Zellenrad in Verbindung mit einem Füllungs- und einem Leerungskreislauf verblieb.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß gerade das letztgenannte Beschickungsverfahren die günstigste Ausgangsbasis für eine erfolgreiche Weiterentwicklung und Verbesserung bildet, welche

709 873/232

Claims

im wesentlichen dadurch erzielt ist, daß der Beschickungsstrom zwischen dein Mischer für Faserstoff und Aufschlußflüssigkeit und dem Kocher dann selbsttätig unterbrochen wird, wenn der gewünschte Füllungsspiegel des Kochers erreicht ist, worauf der Beschickungsstrom außerhalb des Kochers in einen ständigen Kreislauf übergeführt wird, der nach Absinken des Füllungsspiegels im Kocher selbsttätig wieder unterbrochen wird und in. den Beschickungsstrom übergeht. Es steht somit für die Beschickung des Kochers ein in ständiger Bewegung befindlicher, das Faserstoff-Flüssigkeits-Gemisch gewissermaßen auf Abruf bereitstellender Förderkreislauf zur Verfügung, welcher nur einen verhältnismäßig geringen Kraftaufwand zu seiner Unterhaltung benötigt. Die Unterbrechung des Beschickungsstromes erfolgt erfindungsgemäß in Abhängigkeit von den. durch den Füllvargang sich ergebenden; Druckanstieg im Kocher, was mit dem geringsten Aufwand an Regelvorrichtungen bewirkt werden kann. Bei einer anderen bekannten Regelung des kontinuierlichen Zuflusses von Faserstoff und Aufschlußflüssigkeit durch ein Zellenrad, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel bzw. dem Faserstoffspiegel im Kocher erfolgt, sind sehr umfangreiche und baulich komplizierte Regelungsvorrichtungen notwendig. Für die Förderung des Faserstoff-Flüssigkeits-Gemisches von der Mischvorrichtung zum Kocher wird nach der Erfindung eine Kolbenpumpe von an sich bekannter Bauart mit konstanter Fördermenge benutzt. Bei einer Kolbenpumpe, die bekanntlich verhältnismäßig langsam läuft, sind kaum Verstopf ungs-Schwierigkeiten durch die üblichen Faserstoffschnitzel zu erwarten. Die Saug- und die Druckseite dieser Kolbenpumpe sind durch eine Ringleitung miteinander verbunden, in welcher ein auf den. normalen Kocherdruck eingestelltes Überdruckventil angeordnet ist, welches bei Druckerhöhung sich öffnet und damit einen ständigen Kreislauf des Faserstoff-Flüssigkeits-Gemisches von der Druckseite der Pumpe durch die Ringleitung zur Punipensaugseite herstellt. Die Zeichnung zeigt in seheniatischer Darstellung die bevorzugte Ausführungsform einer zur Durchführung des Beschickungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung geeigneten Vorrichtung. Mit 1 ist der zu beschickende, kontinuierlich arbeitende Druckkocher bezeichnet, in welchem beispielsweise gehäckseltes Stroh, mit alkalischer Lauge aufgeschlossen wird. Der unaufgeschlossene Faserstoff wird durch die Leitung 12 in den. drucklosen, d. h. unter atmosphärischem Druck arbeitenden Mischer 2 eingeführt und darin mit der durch die Leitung 9 eintretenden Aufschlußflüssigkeit, im vorliegenden Fall einer Lauge, in ein Faserstoff-Flüssigkeits-Gemisch aufbereitet, welches Flüssigkeitsüberschuß aufweist. Eine Kolbenpumpe 3 von an sich bekannter Bauart fördert das Faserstaff-Flüssigkeits-Gemisch mit Hilfe der Leitung 4 über die Rückschlagklappe 13 in den Kochereinlaß, der sich am oberen Ende des Druekkoehersl befindet. Druck und Temperatur im Kocher 1 sind so· eingestellt, daß kein Sieden der Aufschlußflüssigkeit stattfindet. Die1 Pumpe 3 arbeitet mit einem gewissen Förderüberschuß, so· daß, wenn der Kocher 1 gefüllt ist, der Druck im Kocher und damit auch in der Leitung 4 über das normale Maß ansteigt. Dieser Druckanstieg bringt ein Regelorgan. 11 zum Ansprechen,, welches an die Leitung 4 angeschlossen ist und auf ein Ventil 8 einwirkt, indem es dieses öffnet. Das Ventil 8 ist in einer Ringleitung 16 angeordnet, welche den Saugstutzen 14 mit dem Druckstutzen 15 der Pumpe 3 verbindet. Nach öffnen des Ventils 8 fließt der von der Pumpe 3 geförderte Beschickungsstrom nicht mehr in den Kocher, sondern durch die Ringleitung 16 vom Druckstutzen 15 zum Saugstutzen 14 zurück und vollführt somit einen ständigen Kreislauf innerhalb der Pumpe und der Ringleitung. Hat sich der Kocher 1 so weit geleert, daß der Druck im Innern, unter das normale Maß abgesunken ist, dann schließt das Ventil 8, und die Pumpe 3 fördert wieder in den Kocher, bis dessen Druck erneut so· weit angestiegen ist, daß das Ventil 8 sich öffnet und der Kreislauf in der Pumpe 3 und der Ringleitung 16 wiederhergestellt ist. Der Flüssigkeitsüberschuß des Faserstoff-Flüssigkeits-Gcmisches wird in an sich bekannter Weise durch das Sieb 5 im Kochereinlaß über die: Rücklaufleitung 7 mit Regulierventil 6 in den Mischer 2 zurückgeführt und zweckmäßig in. diesen so eingeleitet, daß die in der rückströmenden Flüssigkeit enthaltene Strömungsenergie für die Mischwirkung ausgenutzt wird. Etwaige in der Rücklaufflüssigkeit vorhandene Gase werden durch die Leitung 10 aus dem Mischer 2 abgeführt. Das im vorstehenden geschilderte Beschickungsverfahren kann selbstverständlich auch für Kocher verwendet werden, die nach einem anderen Aufschlußverfahren arbeiten als der Kocher 1 des beschriebenem Ausführungsbeispiels. Es bedarf lediglich der Anpassung der Vorrichtung, insbesondere hinsichtlich des verwendeten Materials, an das jeweilige Aufschlußverfahren. Gegebenenfalls ist eine Gasrückgewinnung vorzusehen. Abschließend sei noch bemerkt, daß es an sich bekannt ist, die Förderleitung von Pumpen durch Kreislaufregelung zu beeinflussen. Die Erfindung liegt in der Anwendung dieses Prinzips zur Füllungsregelung von unter Druck stehenden Zellstoffkochern oder anderen Druckkochern und. bietet den Vorteil eines sehr geringen technischen Aufwandes für eine automatische Regelung der Füllung. Patentanstp, Oche·

1. Verfahren zur Beschickung von kontinuierlich und unter Überdruck arbeitenden Zellstoffkochern, wobei die Aufschlußflüssigkeit mit dem Faserstoff ein hydraulisch leicht förderbares, einen. Flüssigkeitsüberschuß aufweisendes Gemisch bildet, daß nach seinem Eintritt in den Kocher durch Abtrennen und Rückführung der überschüssigen Flüssigkeit auf das für den Aufschlußvorgang erforderliche Verhältnis von Faserstoff und Behandlungsflüssigkeit eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsstrom zwischen dem Mischer (2) für Faserstoff und Aufschlußflüssigkeit und dem Kocher (1) dann selbsttätig unterbrochen wird, wenn der gewünschte Füllungsspiegel des Kochers erreicht ist, worauf der Strom außerhalb des Kochers in einen ständigen Kreis-¹ lauf übergeführt wird, der nach Absinken des Füllungsspiegels im Kocher selbsttätig wieder unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Beschickungsstromes in Abhängigkeiit von dem durch den Füllvorgang sich ergebenden Druckanstieg im Kocher erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen, 1 und 2, gekennzeichnet durch die. Anordnung einer an sich be-

kannten Kolbenpumpe (3) mit konstanter Fördermenge in der Beschickungsleitung (4) zwischen dter Mischvorrichtung¹ (2) und dem Kocher (1), deren Saugseite (14) mit der Druckseite (15) durch eine Ringleitung (16) miteinander verbunden sind, in welcher ein auf den normalen Kocherdruck eingestelltes Überdruckventil (8) angeordnet ist, das in Abhängigkeit vom Druck in der Beschickungsleitung (4) regelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 868 695, 897 798, 948;
britische Patentschrift Nr. 643 201.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen