DE1079442B - Process and device for the continuous production of semi-cellulose from raw materials containing lignocellulose - Google Patents
Process and device for the continuous production of semi-cellulose from raw materials containing lignocelluloseInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von HalbzellstofF aus lignocellulosehaltigem Material, das eine während längerer Zeit erfolgende chemische Behandlung in der Gegenwart von Wasserdampf von einer 100° C übersteigenden, vorzugsweise zwischen 150 und 200° C liegenden und in Sonderfällen bis 220° C betragenden Temperatur sowie eine darauffolgende mechanische Denbrierung oder Zerfaserung umfaßt. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens ge- ίο eignete Apparatur.The invention relates to a method for the continuous production of semi-cellulose from lignocellulose-containing material Material that is subject to chemical treatment in the presence of a prolonged period of time of water vapor from a temperature exceeding 100 ° C, preferably between 150 and 200 ° C and in special cases up to a temperature of 220 ° C and a subsequent mechanical denbration or fiberization. The invention also relates to a device for carrying out the method suitable equipment.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Faserbreies, bei denen von lignocellulosehaltigern Material, z. B. von Holz und holzigen Materialien, wie Getreidestroh, Gräsern usw., ausgegangen wird, sind an sich bekannt. Bei einem derartigen Verfahren wird beispielsweise das Rohmaterial einer Behandlung mit ligninlösende Chemikalien enthaltenden Lösungen mindestens nahezu unter Atmosphärendruck während genügend langer Zeit unterworfen, um die genannten Chemikalien gleichmäßig im Material zu verteilen. Dabei wird die überschüssige Lösung auf mechanische Weise aus dem Material entfernt und das Material kontinuierlich einem Behälter zugeführt, worin es unter Dampfdruck höheren Temperaturen als 100° C unterworfen wird. Danach wird das Material aus dem Behälter unter Aufrechterhaltung des Druckes einem mechanischen Zerfaserer zugeführt und kontinuierlich aus diesem Zerfaserer entfernt. Als Lösungsmittel wird hierbei eine alkalische Lösung verwendet, die mindestens 1 bis 2 Stunden lang auf das Rohmaterial zur Einwirkung kommt, wobei das Material auf Temperaturen zwischen 150 und 200'° C erhitzt wird. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis als unwirtschaftlich herausgestellt, da der mit dem Material gefüllte Behälter aus rostfreiem Stahl beistehen mußte, um eine Verfärbung des Materials zu verhindern. Außerdem ist die Behandlung zu langwierig. Method and device for the production of a pulp, in which of lignocellulosic Material, e.g. B. wood and woody materials such as cereal straw, grass, etc., is assumed, are known per se. In such a method, for example, the raw material is subjected to treatment with solutions containing lignin dissolving chemicals at least nearly under atmospheric pressure during Subjected for a long enough time to ensure that the chemicals mentioned are uniform in the material to distribute. The excess solution is removed from the material mechanically and the material is continuously fed to a container in which it is subjected to higher temperatures under steam pressure than 100 ° C is subjected. Thereafter, the material is removed from the container while maintaining the Pressure fed to a mechanical shredder and continuously removed from this shredder. as Solvent is used here an alkaline solution, which is on for at least 1 to 2 hours the raw material comes into play, with the material at temperatures between 150 and 200 ° C is heated. This process has proven to be uneconomical in practice, since the with the Material-filled containers made of stainless steel had to help prevent discoloration of the material impede. In addition, the treatment is too tedious.
Bei einem weiteren bekannten Kochverfahren wird ebenfalls eine alkalische Lösung verwendet, um die sich bildenden organischen Säuren zu neutralisieren. Das Rohmaterial wird zu diesem Zweck in einem Behälter der Wirkung von Dampf unter Überdruck ausgesetzt, und nach der Behandlung mit dem Dampf wird die alkalische Lösung in den Behälter eingeführt, wobei sie eine Temperatur hat, die ihre Kochtemperatur nur wenig unterschreitet. Hierdurch soll eine größere Sättigung des Materials mit der alkalischen Lösung infolge der Kondensation des Dampfes in den Fasern erreicht werden, worauf die überschüssige Lauge abgezogen, das Material nochmals gedämpft und schließlich mechanisch zerfasert wird. Ein derartiges Verfahren ist jedoch nur für inter-Verfahren und VorrichtungAnother known cooking method also uses an alkaline solution to make the to neutralize organic acids that are formed. For this purpose, the raw material is placed in a container exposed to the action of steam under positive pressure, and after treatment with the steam the alkaline solution is introduced into the container at a temperature that is equal to its boiling temperature only slightly below. This is intended to increase the saturation of the material with the alkaline Solution can be achieved as a result of the condensation of the steam in the fibers, whereupon the excess Lye is drawn off, the material is steamed again and finally mechanically shredded. However, such a method is only for inter-method and apparatus
zur kontinuierlichen Gewinnungfor continuous extraction
von Halbzellstoff aus lignocellulose-of semi-pulp made from lignocellulose
haltigen Rohstoffencontaining raw materials
Anmelder:Applicant:
Arne Johan Arthur Asplund,
Bromma (Schweden)Arne Johan Arthur Asplund,
Bromma (Sweden)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Representative: Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41
Beanspruchte Priorität:
Schweden, vom 22. März 1951Claimed priority:
Sweden, March 22, 1951
Arne Johan Arthur Asplund, Bromma (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenArne Johan Arthur Asplund, Bromma (Sweden),
has been named as the inventor
mittierenden Betrieb geeignet. In vielen Fällen scheidet aber ein intermittierender Betrieb aus, da die Anschaffungskosten sehr hoch sind und auch die Verarbeitungszeit im allgemeinen höher liegt als bei einem kontinuierlichen Verfahren.suitable for mediating operation. In many cases, however, intermittent operation is ruled out because the acquisition costs are very high and the processing time is generally higher than with a continuous process.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, nach welchem der zerkleinerte Rohstoff kontinuierlich durch einen Schacht mittels Schwerkraft oder mechanischer Fördermittel gefördert und im Gegenstrom mit gesättigtem Dampf oder Chemikalienlösung behandelt, hierauf durch eine Schnecke zu einem Pfropfen gepreßt und unter Aufrechterhaltung des in der Schnecke herrschenden Druckes in den mit Rührwerk ausgestatteten Kocher befördert wird, in welchen, ebenfalls von oben, die zum völligen Aufschluß erforderliche Laugenmenge eingeführt wird, worauf der gekochte Stoff am unteren Kocherende von einer anderen Schnecke erfaßt, unter Pfropfenbildung luftdicht ausgestoßen und der weiteren Verarbeitung zugeführt wird.There is also a method known, according to which the comminuted raw material continuously by a Well conveyed by gravity or mechanical conveying means and in countercurrent with saturated Treated steam or chemical solution, then pressed by a screw to form a plug and while maintaining the prevailing pressure in the screw in the equipped with agitator Cooker is conveyed, in which, also from above, the amount of lye required for complete digestion is introduced, whereupon the cooked material is seized by another screw at the lower end of the digester, is ejected airtight with plug formation and fed to further processing.
Demgegenüber liegt der technische Fortschritt des Verfahrens der Erfindung darin, daß mit verhältnismäßig kalter Kochlauge gearbeitet werden kann, wodurch schon bei einer vergleichsweise kurzen Behandlungszeit eine vollständige Imprägnierung erfolgt.In contrast, the technical progress of the method of the invention is that with relatively Cold cooking liquor can be worked, which means that with a comparatively short treatment time a complete impregnation takes place.
Durch Versuche mit den bekannten Verfahren hat sich nachweisen lassen, daß die Aufspaltung des Rohmaterials mit einer bestimmten Regelmäßigkeit vor sich geht, die für jeden Typ von Rohmaterial un-Experiments with the known methods have shown that the splitting of the raw material happens with a certain regularity, which is different for each type of raw material
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mittelbar von der Temperatur und der Kochzeit ab- Überschuß rinnt durch einen durchlöcherten Teil 24
hängig ist. So wurde festgestellt, daß das ligno- des Gehäuses 20, ein Rohr 26 und eine Siebvorrichcellulosehaltige
Material während der ersten Stufe tung 27 in den Vorratsbehälter zurück,
einer Erhitzung halb so schnell an Gewicht verliert, Das im Schacht 13 abwärts sinkende Material wird
wenn die Temperatur hierbei um etwa 8° C erniedrigt 5 oberhalb des Spiegels 16 der Chemikalienlösung auf
wird. Als Beispiel hierfür sei angeführt, daß, falls bei eine Temperatur nahe 1000C erwärmt. Die zugeführte
einer Kochtemperatur von 200° C eine bestimmte Dampfmenge läßt sich hierbei leicht regeln nach Maß-Gewichtsverringerung
nach 1 Minute erreicht wird, gäbe des Nebelschleiers, der im Oberteil des Schachtes
bei einer Kochtemperatur von 192° C 2 Minuten 13 sichtbar wird. Hierdurch wird das Material in
hierfür erforderlich sind, bei einer Kochtemperatur io Berührung mit einer Dampfatmosphäre gebracht, die
von 184° C 4 Minuten usw., um dieselbe Gewichts- durch Diffusion in die Poren des Fasermaterials einverringerung
zu erreichen. Diese eigenartige Regel- dringt und dort befindliche Luft ersetzt. Wenn das
mäßigkeit des hydrolytischen Abbauprozesses gilt bis Material daher während seines Durchganges durch
zu einer Gewichtsverringerung des Ausgangsmaterials den Schacht in die Chemikalienlösung eintaucht, wird
um 25 bis 32% seines Trockengewichts, ja nach seiner 15 der Dampf kondensiert und schafft in den Poren des
Eigenart. Diese Gewichtsverminderung entspricht Materials ein Vakuum, was zur Folge hat, daß die
ungefähr dem als Hemicellulose bezeichneten Bestand- Chemikalienlösung in die Poren gepreßt wird. Hierteil
des Materials. durch wird die gründliche Imprägnierung des Mate-indirectly from the temperature and the cooking time - excess runs through a perforated part 24 is pending. It was found that the lignodic housing 20, a tube 26 and a Siebvorrichcellulosehaltige material during the first stage device 27 back into the storage container,
The material that sinks downwards in the shaft 13 is reduced by about 8 ° C. 5 above the level 16 of the chemical solution when it is heated. As an example it may be mentioned that if heated at a temperature close to 100 0 C. The supplied boiling temperature of 200 ° C, a certain amount of steam can be easily regulated according to the weight reduction after 1 minute, there would be the fog, which is visible in the upper part of the shaft at a boiling temperature of 192 ° C for 2 minutes 13. As a result, the material required for this is brought into contact with a steam atmosphere at a boiling temperature of 184 ° C for 4 minutes, etc., in order to achieve the same reduction in weight by diffusion into the pores of the fiber material. This peculiar rule- penetrates and replaces the air located there. If the moderation of the hydrolytic degradation process applies until material is immersed in the chemical solution during its passage through the shaft in order to reduce the weight of the starting material, around 25 to 32% of its dry weight, depending on its weight, the vapor condenses and creates the peculiarity in the pores. This weight reduction corresponds to a vacuum in the material, with the result that the chemical solution known as hemicellulose is pressed into the pores. Here part of the material. the thorough impregnation of the material
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, rials sichergestellt. Die Gründlichkeit der Imprägniein Verfahren zu schaffen, nach dem diese Nachteile 20 rung ist weitgehend abhängig von dem Temperaturin Fortfall kommen, d. h. das schneller und auch mit unterschied zwischen dem vom Dampf erwärmten weniger Kostenaufwand für die Anlage arbeitet. Die Material und der von der Kühlschlange 31 gekühlten Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Roh- Chemikalienlösung. Die Temperatur der Lösung soll stoff in kontinuierlichem Vorschub gedämpft, an- hierbei vorzugsweise niedriger sein als 50° C und schließend mit kalter oder nur mäßig erwärmter Koch- 25 zweckmäßigst 15 bis 2O0C betragen. Durch die lauge, vorzugsweise unterhalb 50° C, imprägniert, in Schnecke 22 wird das imprägnierte Material aus der den Kocher übergeführt wird, dort bei Temperaturen Chemikalienlösung heraus zu einer Austrittsrinne 25 oberhalb 100° C gekocht und anschließend mechanisch gefördert.The invention is therefore based on the object of ensuring rials. The thoroughness of the impregnation process, according to which these disadvantages cease to exist, is largely dependent on the temperature, that is to say that it works faster and also with a difference between the less costly expense for the system heated by the steam. The material and the solution of this task, which is cooled by the cooling coil 31, is that of the raw chemical solution. The temperature of the solution to fabric damped in continuous feed check, in this case preferably be lower than 50 ° C and most expedient closing with cold or only moderately heated cooking 25 be 15 to 2O 0 C. Due to the caustic, preferably below 50 ° C, impregnated in screw 22, the impregnated material from which the digester is transferred is boiled there at temperatures chemical solution to an outlet channel 25 above 100 ° C and then mechanically conveyed.
zerfasert wird. Dieses Verfahren hat eine Absenkung Das in dieser Weise vorbehandelte Material ist dader Behandlungszeit bis zu etwa 10 Minuten ergeben, 30 mit fertig zum Einbringen in den Kocher der Anlage und der Behandlungsbehälter konnte dabei volumen- zur Langzeitbehandlung in der Gegenwart von Hochmäßig um ein Sechstel gegenüber den Behältern der druckdampf. In den meisten Fällen ist der Kocher mit bekannten Verfahren verkleinert werden. einer Schneckenfördervorrichtung versehen, die gegenis frayed. This method has a lowering. The material pretreated in this way is dader Treatment time up to about 10 minutes, 30 with ready to be introduced into the cooker of the system and the treatment tank was able to use volume for long-term treatment in the presence of high levels of one sixth compared to the tanks of pressurized steam. In most cases the stove is with known methods are reduced in size. a screw conveyor is provided, which against
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Anlage zur einen beträchtlichen Gegendruck zu arbeiten hat, wo-Fig. 1 is a longitudinal section through a system for a considerable back pressure has to work, where-
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung; 35 bei ein Teil der absorbierten Chemikalienlösung ausImplementation of the method according to the invention; 35 at part of the absorbed chemical solution
Fig. 2 ist gleichfalls ein Längsschnitt durch eine dem Material ausgepreßt wird. Die Menge und Kon-Anlage gemäß einer abgewandelten Ausführungsform. zentration der Chemikalienlösung muß im HinblickFig. 2 is also a longitudinal section through which the material is pressed out. The amount and con-plant according to a modified embodiment. concentration of the chemical solution must be in view
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bezeichnet hierauf bemessen werden, so daß die für den De-In the embodiment according to FIG. 1, designated on this, so that the de-
10 einen Fülltrichter für das vorzerkleinerte Material, fibrierprozeß geeignete Chemikalienmenge nach der10 a hopper for the pre-shredded material, suitable amount of chemicals after the fibrierprozess
aus welchem dieses in eine Schüttrinne 11 fällt, die 40 Entfernung des Laugenüberschusses dem Materialfrom which this falls into a chute 11, the 40 removal of excess lye from the material
mittels einer elektrischen Vibriervorrichtung 12 an folgt.by means of an electric vibrating device 12 follows.
sich bekannter Ausführung das Material zu einem Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist zwischen stehenden Schacht 13 fördert. Der Schacht geht an dem Kocher und einer Ablaufrinne 25 ein Schneckenseinem unteren Ende über in einen an ein schräg entwässerer 40 angebracht, der mit einer Einfüllstehendes Förderschneckengehäuse 20 angeschlossenen 45 öffnung 42 und einer konischen, im vorliegenden Fall Stutzen 21. Unterhalb der Mitte des Schachtes 13 wird linksgängigen Metallschnecke 43 versehen ist. Die in diesen durch eine Rohrleitung 14, in der ein Regel- Metallschnecke, die mittels eines Zahnrades 44 im ventil 15 angebracht ist, Dampf eingeleitet. Der Sinne des Uhrzeigers in Umlauf versetzt wird, paßt Dampf tritt zweckmäßig durch eine Anzahl rund um in einen kegelstumpfförmigen Teil 45 des Schneckenden Schacht vorgesehener öffnungen 17 ein, um ihn 50 gehäuses 41. Dieser kegelstumpfförmige Teil geht in gleichmäßig über den Inhalt des Schachtes zu ver- ein Pfropfenbilderohr 47 über, das in der Bewegungsteilen, Das Förderschneckengehäuse 20 erstreckt sich richtung des Materials hinter einer Verengung eine von seinem neben dem Stutzen 21 mittels eines Deckels langsam zunehmende lichte Weite haben kann. Der 18 geschlossenen Ende schräg aufwärts und enthält kegelstumpfförmige Teil 45 und auch das Rohr 47 eine Schnecke 22, die vorzugsweise an ihrem oberen 55 können mit Löchern versehen sein, wie bei 54 und 55 Ende, z. B. durch ein Kettenrad 23, angetrieben wird, angedeutet ist, um die Entfernung des Flüssigkeits-In the embodiment of FIG. 1 is between standing shaft 13 promotes. The shaft goes to the digester and a drainage channel 25 an auger lower end attached to an inclined drainage device 40 with a filling upright Conveyor screw housing 20 connected 45 opening 42 and a conical, in the present case Nozzle 21. Below the center of the shaft 13 left-handed metal screw 43 is provided. the in this through a pipe 14, in which a regular metal screw, which by means of a gear 44 in the valve 15 is attached, introduced steam. The sense of the clockwise is set in orbit, fits Steam conveniently passes through a number around into a frustoconical part 45 of the screw end Shaft provided openings 17, around it 50 housing 41. This frustoconical part goes into evenly over the contents of the shaft to a plug-picture tube 47, which in the moving parts, The screw conveyor housing 20 extends towards the material behind a constriction of its next to the nozzle 21 by means of a cover can have slowly increasing clear width. Of the 18 closed end obliquely upwards and contains frustoconical part 45 and also the tube 47 a screw 22, which preferably at its upper 55 can be provided with holes, as at 54 and 55 End, e.g. B. is driven by a sprocket 23, is indicated to remove the liquid
Der untere Teil des Schachtes 13 und des Gehäuses Überschusses zu ermöglichen. Die einander zugewen-20
ist bis zu dem bei 16 angedeuteten Spiegel mit der deten Flansche 46 bzw. 48 des Schneckengehäuses 45
Chemikalienflüssigkeit gefüllt, mit der das Material und des Pfropfenbilderohres 47 können zu demselben
imprägniert werden soll. Die Flüssigkeit wird einem 60 Zweck mit Riffeln versehen sein, oder es können
Vorratsbehälter 30 zugeführt, und zwar durch eine zwischen ihnen mit derartigen Riffeln versehene
Leitung 35 über ein Ventil 36, das selbsttätig mit Zwischenstücke angebracht sein. Durch die Löcher
Hilfe eines Schwimmers 37 in Abhängigkeit vom bzw. die Riffeln austretende Flüssigkeit wird dem
Stand der Flüssigkeit im Behälter die Leitung öffnet Behälter 30 durch eine Rinne 49 zugeführt,
und absperrt. Im Behälter 30 ist zwecks Regelung der 65 An das dem Entweichen von Dampf entgegenTemperatur
der Flüssigkeit auf den gewünschten nied- wirkende Pfropfenbilderohr 47 ist ein Rohr 50 anrigen
Wert eine Kühlschlange 31 angebracht. Mittels geschlossen, dessen Mantel über einen Teil des Rohreiner
Pumpe 32 und durch eine Leitung 33 wird die umfangs weggeschnitten und durch eine um eine
Flüssigkeit in größerer Menge in den Schacht 13 ge- Welle 51 schwenkbar gelagerte Klappe 52 ersetzt
leitet, als vom Material aufgenommen wird, und der 70 ist. Die Klappe 52 wird mittels einer hydraulischenThe lower part of the shaft 13 and the housing allow excess. The mutually facing 20 is filled up to the mirror indicated at 16 with the separate flanges 46 or 48 of the screw housing 45 chemical liquid with which the material and the plug forming tube 47 can be impregnated into the same. The liquid will be provided with corrugations for a purpose, or storage containers 30 can be supplied through a line 35 provided with such corrugations between them via a valve 36 which can be automatically attached with intermediate pieces. Through the holes with the aid of a float 37, depending on the liquid escaping or the corrugations, the line opens to the level of the liquid in the container, container 30 is fed through a channel 49,
and shut off. In the container 30, a pipe 50 of a different value, a cooling coil 31, is attached in the container 30 for the purpose of regulating the plug-forming tube 47, which acts against the temperature of the liquid against the escape of vapor. Closed by means of which the jacket passes over part of the pipe of a pump 32 and through a line 33, the circumference is cut away and replaced by a flap 52 pivoted into the shaft 51 in a larger quantity around a liquid than is absorbed by the material , and who is 70. The flap 52 is by means of a hydraulic
Preßvorrichtung 53 gegen das durch das Rohr 50 -vorwärts gepreßte Material gedruckt. Dieses geht dann weiter in den nicht dargestellten Kocher.Pressing device 53 pressed against the through the pipe 50 -forward pressed material. This then continues into the cooker (not shown).
Die Vorimprägnierung gemäß der Erfindung wird vorteilhaft mit Lösungen von Natriumhydroxyd mit oder ohne Zusatz von Natriumhydrogensulfid und mit Lösungen von Natriumsulfid vorgenommen. In letzterem Falle hat es sich gezeigt, daß ein Zusatz eines Alkalis, z. B. Natriumhydroxyd, günstige Ergebnisse mit sich bringt.The pre-impregnation according to the invention is advantageous with solutions of sodium hydroxide or made without the addition of sodium hydrogen sulfide and with solutions of sodium sulfide. In the latter Case it has been shown that an addition of an alkali, e.g. B. Sodium Hydroxide, favorable results brings with it.
Da ein großer Teil der zugesetzten Alkalimenge für die Neutralisierung der bei der Langzeitbehandlung des Materials in der Wärme gebildeten organischen Säuren verbraucht wird, kann es vorteilhaft sein, in Wasser unlösliche oder schwerlösliche Alkalien oder alkalisch reagierende Stoffe zuzusetzen. Solche sind z. B. Kalziumkarbonat und Kalziumhydroxyd, zweckmäßig in sehr fein verteilter, am besten kolloidaler Form. Wenn solche neutralisierenden Chemikalien zur Anwendung kommen, ist es vorteilhaft, vor ihrem Einmischen in das Material oder Einpumpen in den Vorwärmer Vorkehrungen zu ihrer innigen Vermischung mit dem Fasermaterial zu treffen. Dabei kann die Rührwirkung solcher mechanischer Fördervorrichtungen, wie z. B. Schneckenförderer, ausgenützt werden, welche dazu dienen, das Material durch den Kocher von Defibrieranlagen zu führen, in welchen die Zerfaserung auf mechanischem oder kombiniert chemischem und mechanischem Wege erfolgt.As a large part of the added amount of alkali for the neutralization of the long-term treatment of the material is consumed in the heat formed organic acids, it can be advantageous in Add water-insoluble or sparingly soluble alkalis or alkaline-reacting substances. Such are z. B. calcium carbonate and calcium hydroxide, useful in very finely divided, preferably colloidal Shape. If such neutralizing chemicals are used, it is advantageous to mix them in beforehand into the material or pumping it into the preheater to ensure that it is intimately mixed to meet with the fiber material. The stirring effect of such mechanical conveying devices, such as B. screw conveyor, which are used to feed the material to lead through the digester of defibrating systems, in which the defibration on mechanical or combined chemical and mechanical means.
Als abgewandelte Ausführungsform wird in Fig. 2 eine Anlage gezeigt, mittels welcher die innige und gleichmäßige Vermischung der Chemikalien mit dem zerkleinerten Material auf mechanischem Wege vorgenommen wird, wobei diese Chemikalien ■— obgleich dies keine Bedingung ist — wasserunlöslicher oder in Wasser schwerlöslicher Natur sind. Diese Ausführungsform läßt sich gegebenenfalls mit der gemäß Fig. 1 kombinieren. In diesem Fall gelangt das Material, nachdem es die Rinne 25 verlassen hat, weiter zu der in Fig. 2 dargestellten Apparatur. Diese umfaßt einen Fülltrichter 210 für das zerkleinerte Fasermaterial, eine Zufuhrrinne 211, die in derselben Weise wie beim vorigen Ausführungsbeispiel mit einer elektrischen Vibriervorrichtung 212 versehen ist und aus der das Material abwärts in einen Schneckenförderer 220 geführt wird. Letzterer ist mit einer zu einem Pfropfenbilderohr 221 passenden Schnecke 222 und einem Rohr 223 versehen, an dessen Ende eine Klappe 224 angebracht ist. Von dem Rohr 223 wird das Material in einen waagerechten Imprägniervorwärmer 230 gepreßt, in welchem dank des Pfropfenbilderohres 221 ein den atmosphärischen Druck überschreitender Dampfdruck aufrechterhalten wird, der ebenso wie in dem Kocher der Anlage im allgemeinen 10 at beträgt, von Fall zu Fall aber auf zwischen 8 und 15 at eingestellt werden kann. Das Material kann vor dem Einbringen in den Imprägniervorwärmer 230 mit den Chemikalien imprägniert werden, oder diese können durch eine Rohrleitung 231 in den Vorwärmer 230 eingepumpt werden.As a modified embodiment, a system is shown in Fig. 2, by means of which the intimate and uniform mixing of the chemicals with the comminuted material is carried out mechanically, these chemicals - although this is not a requirement - are water-insoluble or sparingly soluble in water. This embodiment can optionally be combined with that according to FIG. In this case, after the material has left the channel 25, it passes on to the apparatus shown in FIG. This comprises a hopper 210 for the shredded fiber material, a feed channel 211 which is provided with an electric vibrating device 212 in the same way as in the previous embodiment and from which the material is guided downwards into a screw conveyor 220. The latter is provided with a screw 222 matching a plug forming tube 221 and a tube 223 , at the end of which a flap 224 is attached. The material is pressed from the pipe 223 into a horizontal impregnation preheater 230 , in which, thanks to the plug forming pipe 221, a vapor pressure exceeding atmospheric pressure is maintained, which, like in the digester of the system, is generally 10 atm, but between cases 8 and 15 at can be set. The material may be impregnated with the chemicals prior to introduction into the Imprägniervorwärmer 230, or they can be pumped through a pipeline 231 into the preheater 230th
Das Material wird in dem Vorwärmer zu einem Mischapparat 240 hin vorwärts bewegt, wobei die Zeit für den Durchgang des Materials durch den Vorwärmer etwa 15 bis 60 Sekunden beträgt. Der Mischapparat 240 hat die Aufgabe, einerseits das eintretende lignocellulosehaltige Material zu zerkleinern und andererseits in ihm die Chemikalienlösung oder -aufschlämmung gründlich zu verteilen, so daß zwischen ihnen eine innige Berührung zustande kommt, bevor das Material den Kocher 250 erreicht, in welchem die Langzeitbehandlung in der Wärme durchgeführt wird. Der Apparat 240 kann eine Schlagmühle mit Armen 241 sein, die das Material zerschlagen und es durch ein Gitter 242 hindurchzwängen, dessen Öffnungen dem gewünschten Grad der Zerkleinerung angepaßt sind. Die Erwärmung, der das Material im Vorwärmer 230 unterworfen ist, dauert so kurze Zeit, daß eine nennenswerte Aufspaltung oder Hydrolyse in ihm nicht eintreten kann, bevor die Zerkleinerung mit Hilfe des Apparates 240 einsetzt, die eine innige und gleichmäßige Verteilung der Chemikalien im Material gewährleistet.The material is advanced in the preheater towards a mixer 240 , the time for the material to pass through the preheater being about 15 to 60 seconds. The task of the mixer 240 is, on the one hand, to comminute the incoming lignocellulose-containing material and, on the other hand, to thoroughly distribute the chemical solution or slurry in it so that there is intimate contact between them before the material reaches the digester 250 , in which the long-term treatment in the heat is carried out. Apparatus 240 may be a beater mill with arms 241 which crush the material and force it through a grid 242 , the openings of which are adapted to the desired degree of comminution. The heating to which the material is subjected in the preheater 230 lasts so short that significant splitting or hydrolysis cannot occur in it before the comminution with the aid of the apparatus 240 begins, which ensures an intimate and uniform distribution of the chemicals in the material .
Der Kocher 250 enthält ein Rührwerk mit einer Welle 251, die von einem Rad 252 angetrieben wird und Rührer 253 und 254 trägt. Die Kochzeit läßt sich dadurch regeln, daß der Kocher 250 mehr oder weniger mit dem von oben herabfallenden Material gefüllt wird. Zu diesem Zweck kann der Rührer 253 mit einem Tastorgan zusammenwirken, welches die Geschwindigkeit der Einfüllschnecke 222 beeinflußt, wenn das Material den Kocher bis zur Höhenlage des Rührers anfüllt. Dadurch, daß die Höhenlage des Rührers 253 verstellbar ist, lassen sich verschiedene Füllungsgrade erhalten.The digester 250 includes an agitator with a shaft 251 driven by a wheel 252 and carrying agitators 253 and 254. The cooking time can be regulated by filling the digester 250 more or less with the material falling from above. For this purpose, the stirrer 253 can interact with a sensing element which influences the speed of the filling screw 222 when the material fills the digester up to the height of the stirrer. Because the height of the stirrer 253 is adjustable, different degrees of filling can be obtained.
Beim Ingangsetzen der Defibrieranlage gemäß Fig. 2 wird zunächst der Kocher 250 bis zur Höhe des Rührers 253 gefüllt und dann eine am Unterteil des Kochers eingebaute waagerechte Förderschnecke 255 in Betrieb gesetzt. Das Material wird hierdurch in den Defibrator 260 eingebracht. Dieser Defibrator 260 kann an sich bekannter Bauart sein und wird deswegen hier nicht näher beschrieben. Seine Welle 263 ist in Lagern 261 und 262 gelagert.When starting the defibrating system according to FIG. 2, first the digester 250 is filled up to the level of the stirrer 253 and then a horizontal screw conveyor 255 installed on the lower part of the digester is put into operation. The material is thereby introduced into the defibrator 260 . This defibrator 260 can be of a known type and is therefore not described in more detail here. Its shaft 263 is supported in bearings 261 and 262 .
Der untere Teil 20 der Imprägniervorrichtung gemäß Fig. 1 kann statt mit dem gezeigten Einzelschneckenförderer 22 mit einem Doppelschneckenförderer ausgeführt sein. Hierbei liegen die beiden Schnecken nebeneinander in derselben Ebene, die eine mit einem im Sinne des Uhrzeigers umlaufenden Linksgewinde, die andere mit in entgegengesetztem Sinne des Uhrzeigers umlaufendem Rechtsgewinde, wobei sich letztere, in der Förderrichtung gesehen, rechts neben ersterer befindet.The lower part 20 of the impregnation device according to FIG. 1 can be designed with a double screw conveyor instead of the single screw conveyor 22 shown. The two screws lie next to each other in the same plane, one with a left-hand thread running clockwise, the other with a right-hand thread running counter-clockwise, the latter being to the right of the former when viewed in the conveying direction.
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