DE747261C - Anlage zum Aufschliessen von Holz und aehnlichen Stoffen - Google Patents

Description

• Anlage zum Aufschließen von Holz und ähnlichen Stoffen Bei der bisherigen Arbeitsweise zur Gewinnung von Cellulose, z. B. aus Holz, werden die entsprechend vorzerkleinerten Ausgangsstoffe, z. B. Holzspäne, in druckfeste Kessel eingebracht. Hierauf wird die zum Aufschließen erforderliche Lauge. in die Kessel gepumpt, und der Kesselinhalt wird mit Hilfe mittelbarer oder unmittelbarer Heizung auf hohe Temperaturen erwärmt. Da die Kessel hermetisch verschlossen sind, steigt entsprechend der Erwärmung der Druck, so daß das aufzuschließende Gut diesen .hdhen Temperaturen und dem hohen Druck kürzere oder längere Zeit ausgesetzt ist. Wenn nach einer entsprechenden Zeit der Aufschließvorgang beendet ist, wird der Druck durch Abblasen entfernt und die aufgeschlossene Masse mit der Aufschließflüssigkeit abgelassen.
• Um das Holz vollkommen aufzuschließen, d. h. um reine ligninfreie Cellulose zu erhalten, müssen je nach der Art des zur Anwendung gelangenden Aufschließverfahrens ge- wisse Temperaturen, Drucke und Aufschlußzeiten genau eingehalten werden. Jede Änderung dieser drei Faktoren hat Änderungen der Güte ,der Cellulose zur Folge.
• Bei dem beschriebenen Aufschließverfahren besteht keine Gewähr, daß verschiedene dieser Faktoren in einem das gewünschte Ergebnis sicherstellenden Umfang eingehalten werden. Erfahrungsgemäß wird das Holz bei Temperatüren unter 13o° kaum, über 13o° dagegen in steigendem Maße bis zu der Normaltemperatur von 16o bis i7o° = 6 bis. 7 atü angegriffen. Das Holz ist also immerhin längere Zeit ständig zunehmenden Temperaturen und zunehmenden Drucken bis zu der Höchsttemperatur und dem Höchstdruck ausgesetzt. Genau die gleichen Vorgänge spielen sich in umgekehrter Reihenfolge beim Abblasen des:

  Druckes ab. Diese Unsicherheit hat oft zur

  Folge, daß werftolle Chargen nicht genügend

  o-ler zu stark aufgeschlossen sind.

  Es ist weiterhin bekannt, das Kochen von

  zellstoffhaltigem Material mittels außerhalb

  des Kochers in auf Kochtemperatur vor-

  erhitzter hochflüssi-l;eit durchzuführen. Zu

  diesem Zweck wird die Kochflüssigkeit z. B.

  in Heizschlangen vorerhitzt und dann in den

  Kochkessel eingeführt, wobei das Kochen

  unter Mitverw°ndung von wenigstens zwei

  unter Druck stehenden Behältern oder Kes-

  seln durchgeführt, -zwischen denen die auf

  Kochtemperatur erhitzte und unter Druck ge-

  haltene Kochflüssigkeit durch die Einwirkung

  von Druckgas pulsierend oder durchlaufend

  hin und li,#r 1@-°ttegt wird. Die Kessel werden

  so atittechseln@l gefüllt und geleert. Zur

  Durchführung derartiger Kochverfahren die-

  nen Vorrichtungen, bei denen mehrere neben-

  einanClerstehende Kocher und Speicher bzw.

  Vorratsbehälter an ihrem unteren Ende durch

  Latigenleitufigen über V=entile miteinander

  verbunden sind und di.@ weiterhin an ihrem

  oberen Ende mit einer besonderen Druckgas-

  einrichtung verbunden sind, mit deren Hilfe

  die Lauge in dein Kessel hin und her gepumpt

  wird.

  Diese bekannten Verfahren haben ebenfalls

  clen -Nachteil, daß die Kochbedingungen nicht

  genau kontrolliert ztt. eingehalten wereleii

  können. Das Unipumpen der Kochflüssigkeit

  nimmt längere Zeit in Anspruch, so daß nicht

  alle Teile des Gutes gleich lange mit der

  Kocllilüssi@keit behandelt werden. Weiterhin

  bereitet es auch technische Schwierigkeiten,

  die Kochtemperatur und den Druck während

  der Zeit dies Unipumpens konstant zu halten.

  Vor allein setzt aber das Unipumpen eine ge-

  naue LTllertvacliun- der in der !Anlage -herr-

  sch--n=len Drucke voraus. So muß z. B. bei

  L`llerdrücl;en der Lauge, heispielsw.eise vorn

  Kocher in einen riebailie-enden Ztvischen-

  l;essel, dafür Sorge getragen wer:len, elal-i der

  Druck in deiil Kochkessel dauernd steigt,

  gl-eichz eitig in denn Zwischenkessel dauernd

  fällt, je.-loch der Druckunterschie._1 zwischen

  beiden Kesseln nur sehr gering ist. Sonst be-

  s"elit nämlich die Gefahr, daß bei einem zu

  großen 1>rucl:u:ntersclii-ec1 ein zu geringer

  Druck ini Zwischenkessel gehalten wird und

  ,1;e Lauge dort zti kochen beginnt.

  Es ist bereits eine _'-,nordnung zum Auf-

  schließen von Holz llekannt, bei der das Vor-

  und Aufschlielen in zwei unterein-

  and-er angeordneten K:essel.n vorg:nommen

  '.t :r-1 und die Lauge aus dem Vorwärmer clurcli

  Jen dort erzeugten Dampfdruck in den Auf-

  -,-drückt wird. Hierbei wird die

  nu- .?ni Aufschlußkessel ter(lrängte Luft in

  .e@i t)i'ttal'111'r @'':1'eltet, so !-laß 1n letzt#erenl

  gegenüber dem Aufschlußkessel stets ein

  höli,erer Druck vorhanden ist. Bei diesem

  Verfahr-cm kann es nicht unterbleiben. daß die

  erhitzte Laue 'Eintreten Eintreten in den unter

  niedrigem Druck stehenden Aufschlußkessel

  in ül)erinäßiges Schäumen und Spritzen gerät.

  Die Erfindung hat sich die Aufgabe ge-

  stellt, cclie Nachteile der bekannten Aufschließ-

  verfahren zu beseitigen, und löst Auf-

  gabe dadurch, daß der in drt@i Arbeitstor-

  -ängen (Anwiirmen der Lauge, Aufschließen

  (le,s Holzes, Abblasen der Lauge) aufgeteilte

  Aufschlußvoräang in einer Vorrichtung vor-

  gcnoinTnen wird, in der der @'oru-ärmkess-el

  und Aufschlußkessel an ihrer Unterseite an

  eine gemeinschaftlich e Laugenleitung und der

  Vorwärinkessel, der Aufschlußkessel und (leg

  Abblasekessel unter Zwischenschaltung toll

  Regimitteln in Form von Ventilen u. dgl. an

  ihrer Ollerseite an eine gemeinschaftliche, mit

  crem Gasverdichter in Verbinnung stehende

  Druckgasleittuil; angeschlossen sind: dadurch

  lcöniien ciie einzeineri Behälter atzt einen je-

  tteilig gewünschten Druck gebracht und in'

  rlen jetteilig niiteiiian@t:r in Verbindung

  stelieliclen Behältern llei deren Umfüllung

  gleiche Drucke aufrechterhalten werden.

  Der Aufschlußvorgang wird so durchge-

  führt, daß die Aufschluf.lauge in dein oben

  liegen@_ien Vorwäriner auf die gewünschte

  Temperatur und dementsprechend gettiinsch-

  ten Druck gebracht wird. Gleichzeitig wird

  das z. B. chirch verschiedene Arten der Vor-

  z.erl;lüierer enispr°chen-<-1 vorbereitete Holz

  in rLen Aufschlußkessel ein--bracht. 'trbel- rlie

  Druckgasleitung wird in bei,;en Kesseli-i der

  :;reiche Druck eingestellt. Ist die Aufschluß-

  latige genüz;'en.l anriettärnit, so wirA dieselbe

  in cl_ai darunterli,genden Aufschlußkessel ab-

  gelassen. Da in beiden Kesseln gleicher Druck

  lieri-sclit, so erfolgt (las Ablassen ohne beson-

  ,lere :\laßnahinen unter Ausnutzung cles stati-

  schen Druckgefälles. Die Laue kann hierbei

  beispielsweise durch die gemeinsame Laugen- .

  leiturig geführt werden. Es ist aber selbst-

  verstä ndlich auch denkbar, clie Lauge durch

  eine rllnittelbar vorn Vorwärmer zum Atii-

  @.chlul:3l;essel führend;. Leituri;- überströmen

  zu lassen.

  R:i der erfinjltlgsg-einäßen Anordnung der

  Kessel wirc1,1 rreich-t, däl das aufzusch-ließen<le

  Gut in kürzester Zeit ton der gesamten Auf-

  die die für den @@ufschlul@tor-

  gang günstigste Temperatur 1nd-(1°n entspre- i

  chen-1en Druck hat, durchsetzt wird. Die auf-

  Wirkung vier Laug° tritt also

  augenl>liek;iich mit.er den dafür gülistigsten

  Be:lingungen ein. Weiterhin hat die erfin-

  @lungsgemäl3e Anordnung den ei-liei)liclien i

  V@rtcil, dar) irgendwelche @ruchr-rgulierun-

  -Cli :i1tfallen. I:s ist nur erforderlich, (Liz. in

  der Überströmleitung eingebauten Ventile zu öffnen. Der Druck bleibt durch die Druckgasleitung immer automatisch ausgeglichen.
• Ist der Aufschlußvorgang beendet, dann wird die Lauge in prinzipiell der gleichen Art und Weise in den unterhalb des Aufschluß'kessel.s befindlichen Verdampfer abgelassen. Da der Verdampfer ebenfalls. durch die Druckgasleitung auf den gleichen Druck gebracht ist, läuft die Lauge wieder nur durch das statischeDruckgefälle in den* Verdampfer ab. Das aufgeschlossene, in dem Aufschlußkessel befindliche Gut wird also augenblicklich beim Ablassen der Lauge der-Einwirkung der Aufschlußflüssigkeit entzogen. Ein Nachwirken des Aufs.chlußvorganges auf die bereits gebildete Cellulose ist dadurch unmöglich. Die Lauge kann wiederum durch die gemeinsam--, Laugenleitung, vorzugsweise aber durch eine direkt von dem Aufschlußk essel zu dem Verdampfer führende Leitung, überströmen. In diesem Falle wird ein besonders rasches Abfließen der Lauge erreicht. Es ist wiederum nur erforderlich, die in die entsprechenden Leitungen eingesetzten Ventile zu öffnen, ohne irgendwelche weiteren Druckregulierungen vorzunehmen, da der Druck über die Druckgasleitung automatisch gleichgehalten wird.
• In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Einrichtung beispielsweise dargestellt, 't -1 Hand deren der Aufschließvörgang nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
• Die für den Aufschließvorgang erforderliche Lauge wird in einem niclit dargestellten Lösebehälter angesetzt und mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten Pumpe durch die Leitung i über die in Öffnungsstellung gebrachten Ventile 2, 3, q. in den Vorwärmer 5 gepumpt. Der V orwärmer wird unmittelbar oder mittelbar in beliebiger Weise., z. B. durch eine Feuerurig, auf .elektrischem Wege o. dgl., beheizt. Beim Ausführungsbeispiel ist eine Beheizung durch den Kessel s durchsetzende Dampfrohre 6 angenommen.
• Durch die Heizung wird die Lauge im Vorwärmer 5 auf die ,entsprechende Temperatur und den entsprechenden Druck gebracht. Gleichzeitig wird das aufzuschließende Gut in den Aufschlußkeessel7 eingebracht. In den ebenfalls durch Dampfrohre 6 beheizten Kessel 7 wird durch einen nicht dargestellten, an die Druckgasleitung 8 angeschlossenen Verdichter über die in Öffnungsstellung befindlichen Ventile 9 und io Gas, z. B. Luft, gedrückt, uns zwar so lange, bis in dem Kes-sel ; der gleiche Druck wie im Vorw ärmer 5 herrscht.
• Ist im Vorwärmer 5 die Temperatur auf beispielsweise 16o° und der Druck auf etwa 6 atü bestiegen, so werden die in der Druckluftleitung i vorgesehenen Ventile io und i i geöffnet, so daß der Vorwärmer 5 und der Aufschlußkessel 7 zunächst durch die Druckgasleitung i druckausgleichend miteinander in Verbindung gebracht werden. Hierauf werden die in der Laugenleitung i und ihren Abzweigungen vorgesehenen Ventile 1a, 13, 3, i-. und 15 geöffnet, nachdem vorher das Ventil L sowie die Ventile 9 und 16 innerhalb der Druckgasleitung 8 -,-schlossen wurden. Die in dem Vorwärmer 5 befindliche Flüssigkeit läuft nunmehr in den Aufschlußkessel 7 ab. -Wenn die gesamte Flüssigkeit vom Vorwärmer 5 in den Aufschlußkessel 7 abgelaufen ist, werden das Ventil io in dem Abzweig der Druckgasleitung 8 und die Ventile 14 und 15 in der Lauge'nleitung i geschlossen.
• Die Temp" ratur im Aufschluß;k essel 7 läßt sich durch die vorgesehene Heizung 6 während der Aufschlußzeit in der gewünschten Höhe erhalten.
• Während sich im Kessel 7 der Aufschlußvorgang vollzieht, wird der Verdampfer 17 auf den gleichen Druck gebracht,. -,vie er in dem Aufschlußkessel7 herrscht. Zu diesem Zweck werden die Ventile 9 und 16 in der Druckgasleitung 8 geöffnet, und es wird der nicht dargestellte Verdichter angestellt. Nach Beendigung des Aufschlußvorga.nges wird das Ventil io geöffnet, nachdem vorher das Ventil i i geschlossen wurde. Dadurch wird eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Verdampfer 17 und dein Aufschlußkessel7 hergestellt. Werden nunmehr die Laugenventile 15 und 18 geöffnet, so fließt die Laue aus dem Kessel? in den Verdampferlcess:el 17 ab. Nach Öffnen des Ventils i9 kann die Lauge zwecks Entleerung des Verdampfers 17 über eine Abflußleitung 2o abgezogen und gegebenenfalls nach Wiederaufbereitung der Leitung i zugefÜhrt werden.
• Während der Aufschluß in dem Aufschlußhessel7 stattfindet, kann bereits Lauge für eine neue Charge in dem Vorwärmer 5 angewärmt werden, so daß ohne Zeitverlust ununterbrochen gearbeitet werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anlage zum Aufschließen von Holz oder ähnlichen Stoffen für die Cellulosegewinnung, bei der das Anwärmen der Aufschließ.flü.ssigkeit, das Aufschließen des Gutes und das Abblasen der Lauge in hehreren, voneinander getrennten, untereinander angeordneten Beehältern erfolgt, dadurch gekennzeichnet; daß der Vorwärnikessel (5) und der Aufschlußkessel (;) an ihrer Unterseite an eine gemeinschaftliche Laugenleitung (i) und der Vorwärmkessel, der- Aufschlußhessel und der Abblasel;essel (I7) unter Zwischenschaltung von Regelmitteln in Form von Ventilen u. dgl. @ an ihrer Oberseite an eine gemeinschaftliche, mit einem Gasverdichter in Verbindung stehende Druckgasleitung angeschlossen sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr.28295o, 391 267; österreichische Patentschrift - 122 487; L?SA.-Patentschrift ...... Nr.1784849.