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Verfahren zur Vorbehandlung des zellulosehaltigen Rohstoffes bei der
Herstellung von Zellulose. Bei der Gewinnung von Zellstoff aus Holz oder holzähnlichen
Rohstoffen, sowie aus Stroh öder Gras usw.durch Kochen mit alkalischen oder sauren
Kochflüssigkeiten. wurde bisher in der Regel derart verfahren, daß die Kochlauge
oder Kochsäure dem Rohrstoff unmittelbar zugeführt wurde. Einige Fabriken haben
allerdings eine vorbereitende Behandlung des Rohstoffs mit Wasserdampf, nämlich
das Dämpfen, verwendet, aber irgendwelche Vorteile, welche den durch diese Vorbehandlung
verursachten Zeitverlust aufwiegen, konnten, .außer bei der Herstellung von Sulphix@,ellulose,
nicht nachgewiesen werden. Die Verhältnisse bei der Zellulosefabrikation, und zwar
besonders nach .dem Sulphatverfahren, sind daher zur Zeit solche, daß man der Meinung
ist, daßi man eine bessere WärimeÖkonomie erzielt, wenn die Ablaugen in mehr konzentrierter
Form gewonnen werden.
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Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur.Vorbehandlung
des Rohstoffes bei der Zellstoffabrikation, welches, wie die Praxis bewiesen -hat,
eine erhöhte Ausbeute von Zellulose mit sieh bringt. Die Vorbehandlung kann so ausgeführt
werden, daß, die erhaltenen Ablaugen eine ebenso hohe Konzentration haben wie bei
den bisher verwendeten Zellulosegewinnungsverfahren.
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Das neue Verfahren, besteht in der Hauptsache darin, daß der zellulosehaltige
Rohstoff vor der Behandlung mit der eigentlichen Kochflüssigkeit (Kochlauge oder
Kochsäure) mit warmem Wasser oder warmer verdünnter Ablauge von einer vorhergehenden
Kochung bei einer Temperatur behandelt wird, welche niedriger ist als roo° C, so
daß der Wassergehalt des Rohstoffes dadurch erhöht wird, beispielsweise auf 4o bis
6o Prozent. Nachdem der Teil der Vorbehandlungsflüssigkeit, den der Rohstoff nicht
aufgesaugt hat, ganz oder teilweise entfernt worden ist, wird die gewöhnliche Kochflüssigkeit
zugeführt, wobei darauf zu achten ist, daß diese eine so hohe Konzentration hat,
daß .die Konzentration derKochflüssigkeit die gewünschte wird, nachdem die Flüssigkeiten
miteinander gemischt worden sind. Durch diese Vorbehandlung wird der Rohstoff mit
warmer neutraler Flüssigkeit getränkt, was zur Folge hat, daß- die Einwirkung der
Kochflüssigkeit beschleunigt, aber gleichzeitig in hohem Grade gemildert wird, so
daß! man eine wesentlich erhöhte Ausbeute von Zellstoff erhält. Dies, ist in besonderem:
der Fall bei der Gewinnung von Natron- oder Sulphatzellstoff aus Holz oder holzähnlichem
Rohstoff, wie z. B. Bambusrohr. Die Zelluloseausbeute kann um 1o bis. 25 Prozent
erhöht werden gegenüber der ohne Verwendung dieser Vorbehandlung erhaltenen Ausbeute.
Durch diese Vorbehandlung wird allerdings den Splittern mehr Wasser zugeführt, als
dies bisher gebräuchlich war. Die hierdurch verursachte Verdünnung der Kochlauge
kann
jedoch dadurch aufgehoben werden, daß man bei der Zubereitung
der Kochlauge eine so große Menge Ablauge verwendet, daß der Gehalt der Lauge an
organischen Stoffen doch der gewöhnliche wird.
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Es hat sich am vorteilhaftesten erwiesen, der Flüssigkeit für die
Vorbehandlung eine Temperatur von 8o bis 9o° C zu geben. Die Zeit der Behandlung
wird dann verhältnismäßig abgekürzt und wechselt z. B. bei gewöhnlichen Holzsplittern
von % Stunde bis zu einigen Minuten, je nach dem Wassergehalt der Holzsplitter vor
der Behandlung. Bei Verwendung von anderen Rohstoffen dagegenkann dieVorbehandl'ung
bis, eineStunde in Anspruch nehmen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
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Da die- angestrebte Wirkung der Vorbehandlung erst dann eintritt,
wenn .die verwendete Flüssigkeit warm ist, so kann diese Vorbehandlung mit Vorteil
auch auf so nasse Splitter Verwendung- finden, daß diese schon vorher den obengenannten
Wassergehalt von etwa So Prozent besitzen. Durch Behandlung von nassen Splittern
mit warmen Flüssigkeiten wird nämlich der Wassergehalt .der Splitter nicht nennenswert
erhöht.
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Man kann den Rohstoff dieser Vorbehandlung unterwerfen entweder bevor
er in den Kocher eingeführt wird oder auch erst in diesem. Im letzteren Falle wird
eine Wärmeersparnis und außerdem der Vorteil erzielt, daß man leicht feststellen
kann, welcheMenge Flüssigkeit - der Rohstoff aufgenommen hat, indem man den Unterschied
zwischen der in den Kocher eingeführten und der daraus wieder entfernten Flüssigkeitsmenge
mißt. Erfolgt die Vorbehandlung mit verdünnter Ablauge, so ist es am besten, diese
in den Kocher einzuführen, weil sonst leicht Laugenverlust entsteht.
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Bei der Verwendung des Verfahrens in der Praxis wird man zweckmäßig
so verfahren, daß die Vorbehandlungsflüssigkeit in warmem Zustande in einem besonderen
Behälter aufbewahrt wird, aus welchem sie schnell in den Kocher eingelassen oder
gepumpt werden kann. Man kann hierbei in den Kocher entweder eine größere Menge
Flüssigkeit einführen, als der Rohstoff aufnehmen kann, oder aber nur diejenige
Menge, welche man vom Rohstoff aufgenommen haben will. Das Einführen der Flüssigkeit
in den Kocher kann zweckmäßig beginnen, wenn der Kocher etwa zur Hälfte mit Spänen
gefüllt ist, und es kann mit solcher Schnelligkeit ausgeführt werden, daß die Flüssigkeit
eingefüllt ist, wenn der Kocher mit Spänen beschickt ist. L Hierauf wird die Flüssigkeit
während der erj forderliohen Zeit in dem Kocher belassen, I wobei die Flüssigkeit
am besten in Bewegung gehalten wird, so daß die Splitter mit ihr in innige Berührung
kommen. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß der Kocher in Drehung versetzt
wird, oder dadurch, daß man die Flüssigkeit umlaufen läßt. Man kann dann auch während
dieser Zeit die Flüssigkeit unmittelbar oder mittelbar erwärmen, wenn man dies zweckmäßig
findet. Wenn die Behandlung beendet ist, wird die Flüssigkeit, die von den Splittern
nicht aufgenom-_ .tuen worden ist, oder die man aus dem Kocher entfernen will, wieder
nach demselben Behälter gezogen oder zurückgepumpt und kann nach Ersatz der in dem
Kocher gebliebenenMenge wiederverwendetwerden. Bezüglich der Menge Behandlungsflüssigkeit
sei erwähnt, daß in einem sich drehenden Kocher von 30m3 1o bis 15 ms Behandlungsflüssigkeit
verwendet wird.
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Zum Erwärmen der Vorbehandlungsflüssigk.eit kann man zweckmäßig den
Dampf verwenden, der beim Ausblasen .des Kocherinhaltes entwickelt wird. Etwa mitgerissene
Lauge und Splitter werden dann in der Vorbehandlungsflüssigkeit bleiben, so daß
man keine besondere Anordnung zum Aufsammeln benötigt, sondern den Behälter für
die Vorbehandlungsflüssigkeit als Sammelvorrichtung verwenden kann.
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Das beschriebene Verfahren ist, wenn richtig ausgeführt, sehr einfach
und verlängert nicht nennenswert die Kochzeit. Dies ist im besonderen nicht der
Fall, wenn man in Betracht zieht, daß die Zellstoffausbeute wesentlich erhöht wird.
Hierzu kommt noch, daB man einen besseren Zellstoff erhält, als dies möglich ist,
wenn der Rohstoff ohne Vorbehandlung gekocht wird. Das beanspruchte Verfahren ist
daher mit Rücksicht auf das erzielte Ergebnis nicht zu verwechseln mit der bekannten
Vorbehandlung des Rohstoffes mit Dampf.