DE1267076B

DE1267076B - Process for the continuous cooking of cellulosic material

Info

Publication number: DE1267076B
Application number: DEA33146A
Authority: DE
Inventors: Bruce Armstrong; William J Nolan
Original assignee: WILLIAM J NOLAN
Current assignee: WILLIAM J NOLAN
Priority date: 1958-10-29
Filing date: 1959-10-29
Publication date: 1968-04-25
Also published as: FR1239179A; FI40851B; US3096234A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

D21cD21c

Deutsche Kl.: 55 b-2/10German class: 55 b-2/10

Nummer: 1267 076Number: 1267 076

Aktenzeichen: A 33146IV a/55 bFile number: A 33146IV a / 55 b

Anmeldetag: 29. Oktober 1959 Filing date: October 29, 1959

Auslegetag: 25. April 1968Opening day: April 25, 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Kochen von Zellulosematerial, bei dem das mit Aufschlußlauge gemischte Zellulosematerial mittels einer Pumpe zu einer ersten Presse gefördert wird, durch welche vor dem Eintritt der Stoffmischung in den Kocher überschüssige Lauge ausgepreßt wird, und bei dem die aus dem Kocher austretende Stoffmischung durch eine zweite Presse geleitet wird, in welcher verbrauchte Kochlauge abgepreßt und wieder zur ersten Presse zurückgeführt wird, bevor das Material einem Verdünnungsbehälter zugeführt wird, in welchem das Material mit Wasser oder mit kühler Ablauge verdünnt wird.The invention relates to a method for the continuous cooking of cellulosic material in which the cellulose material mixed with digestion liquor is conveyed to a first press by means of a pump is, through which excess liquor is squeezed out before the mixture enters the digester and in which the mixture exiting the digester is passed through a second press is pressed in which used cooking liquor and returned to the first press is before the material is fed to a dilution tank in which the material is diluted with water or with cool waste liquor.

Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift 405 506 bzw. USA.-Patentschrift 1505 934), bei welchem die Pressen sowohl an der Einlaß- als auch an der Auslaßöffnung des Kochers jeweils einen festen Stopfen aus Zellulosematerial bilden, durch welchen vermieden werden soll, daß die Umgebung und der unter hohem Druck stehende Innenraum des Kochers direkt miteinander verbunden sind. Die Pressen dienen also in erster Linie als Druckabsperrventile, erst in zweiter Linie zum Auspressen der Lauge aus dem Zellulosematerial. Die Bildung eines festen Stopfens aus Zellulosematerial erfordert dabei einen ganz erheblichen Aufwand an Motorleitung. Weiterhin ist auch eine intensive Beheizung des Kochers mit Dampf vonnöten. Als Nachteil der aus Zellulosematerial bestehenden festen Stopfen ist schließlich auch noch anzuführen, daß sich dieselben beispielsweise nach dem Eintritt in den Kocher nur langsam wieder desintegrieren, d. h. in Suspension gehen. Zudem wird das Zellulosematerial, beispielsweise Holzspäne, bei einem derart starken Zusammenpressen beschädigt.A method of this type is known (German patent specification 405 506 or USA patent specification 1505 934), in which the presses at both the inlet and outlet openings of the digester each form a solid plug made of cellulosic material, through which it should be avoided that the surroundings and the high pressure interior of the stove are directly connected to one another are. The presses therefore primarily serve as pressure shut-off valves, only secondarily for pressing out the liquor from the cellulosic material. The formation of a solid plug from cellulosic material requires a considerable amount of effort in terms of motor cables. There is also intensive heating of the cooker with steam is necessary. As a disadvantage of those made of cellulosic material solid stopper is finally also to be mentioned that the same, for example, after the entry disintegrate slowly in the cooker, d. H. go into suspension. In addition, the cellulose material, for example wood chips, damaged by such a strong compression.

Weiterhin sind noch Kochverfahren bekannt (französisches Patent 1147 481, deutsche Patentanmeldung B 16081 IVa/55 b), bei welchen die Holzspäne zunächts mit Dampf behandelt werden, so daß alle Luft aus den Spänen verdrängt wird. Diese mit Dampf gesättigten Späne werden dann in die Kochlauge eingetaucht, wodurch der Dampf innerhalb der Späne kondensiert und auf diese Weise die Lauge in die Späne eingesaugt wird. Versuche haben jedoch gezeigt, daß es für die Aufschließung des Zellulosematerials bzw. der Späne vorteilhafter ist, wenn die Lauge erst innerhalb des Kochers in die Späne eindringt. Auch bei diesem Verfahren ist eine Presse vorgesehen, die dem Entladen des Kochers dient und einen verdichtenden Stopfen aus dem Zellulosematerial erzeugt, der dem Druck innerhalb des KochersCooking methods are also known (French Patent 1147 481, German patent application B 16081 IVa / 55 b), in which the wood chips first treated with steam, so that all air is displaced from the chips. This with Steam-saturated chips are then immersed in the cooking liquor, causing the steam within the Chips condense and in this way the lye is sucked into the chips. Attempts have however shown that it is more advantageous for the digestion of the cellulose material or the chips if the lye only penetrates the chips inside the cooker. A press is also used in this process provided, which is used to unload the digester and a compacting plug made of the cellulose material the pressure inside the cooker

Verfahren zum kontinuierlichen Kochen von
ZellulosematerialProcess for the continuous cooking of
Cellulosic material

Anmelder:Applicant:

Bruce Armstrong, William J. Nolan,Bruce Armstrong, William J. Nolan,

Gainesville, Fla. (V. St. A.)Gainesville, Fla. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. LiebauDr.-Ing. E. Liebau

und Dipl.-Ing. G. Liebau, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. G. Liebau, patent attorneys,

8902 Göggingen, v.-Eichendorff-Str. 108902 Göggingen, v.-Eichendorff-Str. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Bruce Armstrong,Bruce Armstrong,

William J. Nolan, Gainesville, Fla. (V. St. A.)William J. Nolan, Gainesville, Fla. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 29. Oktober 1958V. St. v. America October 29, 1958

standhalten soll. Ein derartiger Stopfen ist, wie bereits ausgeführt, deshalb nötig, weil bei allen bekannten Verfahren die Einspeisung des Zellulosematerials in die entsprechende Presse unter atmosphärischem Druck vor sich geht; auch die Entnahme erfolgt gegen atmosphärischen Druck. Die Nachteile eines solchen Stopfens wurden bereits aufgezählt, nämlich hoher Leistungsbedarf für die Presss sen, Beschädigung der Späne und Schwierigkeiten beim erneuten Suspendieren der Stopfen.should withstand. As already stated, such a plug is necessary because it is known in all of them The process of feeding the cellulosic material into the appropriate press under atmospheric conditions Pressure is going on; it is also withdrawn against atmospheric pressure. The disadvantages of such a plug have already been listed, namely high power requirements for the press sen, damage to the chips and difficulties when the plugs are suspended again.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches unter Vermeidung der erwähnten Nachteile wirtschaftlicher ist und eine gleichbleibend gute Qualität des aufgeschlossenen Zellulosematerials gewährleistet. The object of the invention is to create a method of the type mentioned at the outset, which while avoiding the disadvantages mentioned is more economical and consistently good Quality of the digested cellulose material guaranteed.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß durch die Pumpe ein hydraulischer Druck größer als der Druck im Kocher erzeugt wird, daß heiße, zurückgeleitete Lauge aus der zweiten Presse zusammen mit Dampf dem Austrittsende der ersten Presse zugeführt wird, das die erste Presse verlassende Stoffgemisch auf Kochtemperatur gebracht und der hydraulische Druck auf das Stoffgemisch in Dampfdruck umgewandelt wird, daß in dem Kocher das Material mittels einer Schnecke soThis object is achieved according to the invention in that the pump provides a hydraulic Pressure greater than the pressure generated in the digester causes hot, returned liquor from the second Press is fed together with steam to the outlet end of the first press, which is the first press leaving the mixture of substances brought to boiling temperature and the hydraulic pressure on the mixture of substances is converted into steam pressure that in the digester the material by means of a screw so

809 540/102809 540/102

geführt wird, daß es sich nicht absetzen kann, sondern mit der gleichen Geschwindigkeit, wie die Lauge gefördert wird, daß das aus der zweiten Presse austretende Material durch Zufuhr von Luft oder einem anderen nicht kondensierbaren Gas in den Verdünnungsbehälter unter einen hydraulischen Druck gesetzt wird, wobei dieser Gasdruck zum Steuern der Strömungsgeschwindigkeit des Materials einstellbar ist, daß das verdünnte Stoffgemisch imthat it cannot settle, but at the same speed as the Lye is promoted that the material emerging from the second press by supplying air or another non-condensable gas into the dilution tank under a hydraulic one Pressure is set, this gas pressure being used to control the flow rate of the material it is adjustable that the diluted mixture of substances in the

ten Presse austretende Material durch Zufuhr von Luft oder einem anderen nicht kondensierbaren Gas in den Verdünnungsbehälter unter einen hydraulischen Druck gesetzt. Dieser Druck wird etwas gerin-5 ger gehalten als der Druck im Kocher, so daß eine verhältnismäßig gleichmäßige Druckverteilung über die zweite Presse vorhanden ist, das Material gleichmäßig ausströmt und die Presse selbst lediglich dazu dient, die Lauge abzupressen. Auch hier kann sichThe material escapes from the press by supplying air or another non-condensable gas placed under hydraulic pressure in the dilution tank. This pressure is reduced somewhat held ger than the pressure in the digester, so that a relatively even pressure distribution over the second press is available, the material flows out evenly and the press itself only does this serves to squeeze out the lye. Here, too, can

Verdünnungsbehälter auf einer Temperatur unter- io ein störender Stopfen mit seinen mehrfach aufgehalb 100⁰C und eine im wesentlichen konstante führten Nachteilen nicht ausbilden. Der Gasdruck Flüssigkeitsstandhöhe gehalten wird. zum Steuern der Strömungsgeschwindigkeit des Ma-Durch die Kombination der aufgezählten Merk- terials ist einstellbar. Schließlich wird noch das vermale wird nicht nur die genannte Aufgabe gelöst, dünnte Stoffgemisch im Verdünnungsbehälter auf sondern auch noch eine Reihe weiterer Vorteile er- 15 einer Temperatur unterhalb 100° C gehalten, um zielt. Es ist festgestellt worden, daß es für den Auf- Dampfentwicklung und Geruchsbelästigung zu Verschluß des Zellulosematerials günstig ist, wenn das- meiden. Der Flüssigkeitsstandregler zur Kontrolle der selbe erst im Kocher selbst mit der Lauge völlig Flüssigkeitsstandhöhe im Verdünnungsbehälter dient durchsetzt wird. Deshalb wird das mit der Lauge ebenfalls einem gleichmäßigen Verfahrensablauf gemischte Zellulosematerial möglichst schnell von ao zwecks Erzielung einer gleichmäßig guten Qualität der Pumpe über die Presse in den Kocher gepumpt. des aufgeschlossenen Zellulosematerials.
Diese Überführung erfolgt im Bruchteil einer Mi- In Weiterbildung der Erfindung ist vorteilhafternute. Auf diese Weise wird ein vorzeitiges tiefes Ein- weise in die Austrittsleitung des Kochers ein Durchdringen der Lauge in das Zellulosematerial bzw. die flußmesser eingeschaltet, der ein dem Durchsatz der Späne vermieden. Dadurch, daß von der Pumpe ein 35 Leitung proportionales Signal liefert, und es ist ein hydraulischer Druck größer als der Druck im Kocher Ventil vorgesehen, um den Druck des nicht kondenerzeugt wird, ist die Überführung von Zellulose- sierbaren Gases in dem Verdünnungsbehälter zu material und Lauge in den Kocher ~ bereits regeln, wobei der Durchflußmesser so angeschlossen gewährleistet. Die Presse dient deshalb ledig- ist, daß er das Ventil derart steuert, daß der Druck lieh zum Auspressen der überschüssigen Lauge 30 in dem Verdünnungsbehälter auf einem solchen Wert aus den Spänen. Dabei wird die Lauge vor- gehalten wird, daß das Material den Kocher mit der nehmlich deshalb in einem Überschuß mitgeführt, gewünschten Geschwindigkeit durchströmt,
damit die Späne von der Pumpe besser gefördert Schließlich wird noch darauf hingewiesen, daß es werden können. Die Presse ist derart ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, das daß die ausgepreßten Späne stets nur eine vorbe- 35 Verhältnis von Flüssigkeit bzw. Lauge zu Zellulosestimmte, konstante Menge von Lauge enthalten, material bei jedem der aufeinanderfolgenden Vernämlich gerade die für die Reakion benötigte Menge.
Wie ersichtlich, da nicht die Presse es ist, die das
Zellulosematerial und die Lauge gegen den Druck
des Kochers in derselben befördert, wird von ihr 40
auch kein dichter Stopfen gebildet, der einen druckdichten Abschluß gegenüber dem Kocher herbeiführt. Die von der Presse benötigte Leistung ist deshalb verhältnismäßig gering, die Späne werden nicht
beschädigt und können sich am Pressenausgang bzw. 45 und Holzspänen muß Dampf zugeführt werden, um Kochereingang gleich wieder verteilen. Der verhält- das Gemisch auf die Kochertemperatur zu bringen, nismäßig gleichmäßige Druck über die Presse er- Eine Konsistenz von 4% entspricht einer Flüssigmöglicht es, dem Zellulosematerial in jedem ge- keitsmenge von 24 kg je Kilogramm ofentrockenen wünschten Maß Lauge zu entziehen, ohne den nach- Holzes. Hierbei würde man jedoch eine übermäßig teiligen Stopfen zu erhalten. Beim anschließenden 50 große Dampfmenge benötigen. Um dies zu vermei-Kochen des Zellulosematerials und der Lauge im den, wird mit Hilfe der ersten Flüssigkeitsüberfüh-Kocher wird zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit rungspresse so viel Flüssigkeit aus dem Gemisch eine erhebliche Wärmemenge erfindungsgemäß da- entfernt, daß nur eine solche Flüssigkeitsmenge zudurch eingespart, daß aus der zweiten Presse zurück- rückbleibt, deren Gehalt an Chemikalien ausreicht, geleitete Lauge zusammen mit Dampf dem Austritts- 55 um eine Reaktion mit dem Lignin durchzuführen ende der ersten Presse zugeführt wird. Der Wärme- und das Lignin im wesentlichen vollständig zu entinhalt der zurückgeleiteten Lauge wird also dem
Kocher erneut zugeführt. Durch diese Maßnahme
wird zusätzlich auch die erneute Verteilung des
Zellulosematerials bzw. der Späne beim Ausgang 60
aus der ersten Presse unterstützt. Der Vorteil einer
Förderschnecke im Kocher, die sich mit einer derartigen Geschwindigkeit dreht, daß das Material
sich nicht absetzen kann, sondern mit der gleichen
Geschwindigkeit wie die Lauge gefördert wird, liegt 65 verbrauchten Flüssigkeit wird zurückgeleitet und mit auf der Hand, da hierdurch eine besonders gleich- den dem Kocher zugeführten Spänen gemischt, wähmäßige Reaktion zwischen Zellulosematerial und rend der Rest der Rückgewinnungsanlage zugeführt Lauge stattfindet. Schließlich wird das aus der zwei- wird. Durch den Papierstoff und die damit ver-Dilution container at a temperature below io ^{do not form a disruptive stopper with its multiply 100 °} C. and an essentially constant drawback. The gas pressure liquid level is maintained. to control the flow rate of the material through the combination of the listed features is adjustable. Finally, the mixing is achieved, not only does the stated object be achieved, the thinning of the mixture of substances in the dilution container, but also a number of other advantages: a temperature below 100 ° C. is maintained in order to aim. It has been found that sealing the cellulosic material is beneficial for the development of vapor and unpleasant odors if this is avoided. The liquid level regulator is used to control the same only in the digester itself with the lye is completely interspersed with the liquid level in the dilution tank. For this reason, the cellulose material, which is also mixed with the lye in a uniform process sequence, is pumped as quickly as possible by ao in order to achieve a consistently good quality of the pump via the press into the digester. of the digested cellulose material.
This transfer takes place in a fraction of a minute. In this way, a premature, deep instruction into the outlet line of the digester, a penetration of the lye into the cellulose material or the flow meter is switched on, which prevents the throughput of the chips. Because the pump delivers a proportional signal, and a hydraulic pressure greater than the pressure in the Kocher valve is provided to keep the pressure of the non-condensate, the transfer of cellulosable gas in the dilution container to material and Already regulate the lye in the cooker, ensuring that the flow meter is connected in this way. The press is therefore only used is that it controls the valve in such a way that the pressure lent for pressing out the excess liquor 30 in the dilution container at such a value from the chips. The lye is kept in stock so that the material flows through the digester at the desired speed, which is therefore carried along in excess,
so that the chips are better conveyed by the pump Finally, it should be noted that it can be. The press is designed in such a way that the method according to the invention enables the pressed chips to always contain only a predetermined, constant amount of alkali in a predetermined ratio of liquid or lye to cellulose, material in each of the successive quantities just the amount required for the reaction .
As can be seen, since it is not the press that does this
Cellulose material and the lye against the pressure
of the cooker in the same, is 40
also no tight stopper formed, which brings about a pressure-tight seal with respect to the cooker. The power required by the press is therefore relatively low, the chips are not
Damaged and can be at the press exit or 45 and wood chips, steam must be supplied to redistribute the digester entrance immediately. A consistency of 4% corresponds to a liquid enables the cellulose material to be removed from the cellulose material in any amount of 24 kg per kilogram of the desired amount of lye, without the after- wood. In doing so, however, one would get an overly parted stopper. Need a large amount of steam for the subsequent 50. In order to avoid this boiling of the cellulose material and the lye in the, according to the invention, with the help of the first liquid overflow digester, so much liquid is removed from the mixture, a considerable amount of heat, that only such an amount of liquid is saved. that what remains from the second press, the chemical content of which is sufficient, is supplied to the outlet 55 of the first press, together with steam, in order to carry out a reaction with the lignin. The heat and the lignin are essentially completely contained in the returned liquor
Cooker fed again. By this measure
the redistribution of the
Cellulose material or the chips at exit 60
supported from the first press. The advantage of a
Conveyor screw in the digester, which rotates at such a speed that the material
can not settle, but with the same
The speed at which the lye is conveyed is determined by the used liquid is fed back and is also obvious, since this mixes a particularly similar shavings fed to the digester, while the reaction between cellulose material and the rest of the lye that is fed to the recovery system takes place. Eventually the two will become. Through the paper stock and the associated

fahrensschritte stets so zu gestalten, daß jeder Verfahrensschritt bei der günstigsten Konsistenz durchgeführt werden kann.Always design process steps in such a way that each process step can be done at the most favorable consistency.

So wird das Gemisch aus der Kochflüssigkeit und dem Holzmaterial bei einer Konsistenz von etwa 4°/o durch Pumpen gefördert, denn die für diesen Zweck geeigneten Pumpen lassen sich am besten bei dieser Konsistenz betreiben. Dem Gemisch aus FlüssigkeitSo the mixture of the cooking liquid and the wood material is at a consistency of about 4% promoted by pumps, because the pumps suitable for this purpose can be best used with this Operate consistency. The mixture of liquid

fernen, wobei außerdem ein kleiner Rest an Chemikalien verbleibt, um eine Reaktion bis zum Ende des Kochprozesses zu erzwingen.with a small amount of chemicals remaining to cause a reaction until the end of the To force the cooking process.

Die Späne werden durch den Kocher hindurchgefördert, durch eine Strömungsfühlvorrichtung geleitet, und der Stoff gelangt dann zu einer zweiten Presse, die einen Teil der verbrauchten Kochflüssigkeit aus dem Papierstoff herauspreßt. Ein Teil dieserThe chips are conveyed through the digester, passed through a flow sensing device, and the fabric then goes to a second press which takes some of the used cooking liquid out of the paper stock. Part of this

mischte Ablauge, die aus dieser Presse austreten, wird das äußere Flüssigkeitsverhältnis bestimmt, das ein Maß für die das System verlassende Wärmemenge ist; das äußere Flüssigkeitsverhältnis ist in jedem Fall erheblich niedriger als das innere Flüssigkeitsverhältnis. Dieses die Presse mit der Kochertemperatur verlassende Gemisch aus Papierstoff und Flüssigkeit wird einem Verdünnungsbehälter zugeführt, wo es mit einem geeigneten Verdünnungsmittel gemischt wird, um dann der Papierstoffwascheinrichtung zugeführt zu werden. Bei diesem Verdünnungsmittel handelt es sich gewöhnlich um verdünnte Ablauge, die der Wascheinrichtung entnommen wird. Die in den Kocher eintretenden und ihn verlassenden Ströme werden unter geeigneten Drücken gehalten, so daß dem Kocher Späne kontinuierlich zugeführt werden und dem Kocher kontinuierlich gekochter Papierstoff entnommen wird, während in dem Kocher ein geeigneter Druck aufrechterhalten wird.mixed waste liquor that emerges from this press, the external liquid ratio is determined, the is a measure of the amount of heat leaving the system; the external liquid ratio is in in each case considerably lower than the internal liquid ratio. This the press with the cooker temperature leaving mixture of paper stock and liquid is fed to a dilution tank, where it is mixed with a suitable diluent, then to the pulp washing facility to be fed. This diluent is usually a dilute waste liquor taken from the washing device will. The streams entering and exiting the digester are under appropriate conditions Pressures are held so that chips are continuously fed to the digester and continuously fed to the digester cooked pulp is removed while maintaining appropriate pressure in the digester will.

Wenn das zugeführte Kochflüssigkeitsgemisch eine Konsistenz von 4% besitzt, wird die Uberführungspresse so ausgebildet, daß die Konsistenz des von ihr abgegebenen Materials zwischen 20 und 40% liegt. Da bei einer Konsistenz von 4 % 24 kg Flüssigkeit je Kilogramm ofentrockenen Holzes vorhanden sind, während bei einer Konsistenz zwischen 20 und 40% nur zwischen 4 und 1,5 kg Flüssigkeit je Kilogramm Holz vorhanden sind, wird durch die Überführungspresse eine Flüssigkeitsmenge von 20 bis 22,5 kg je Kilogramm Holz entfernt. Zwar wäre es im Hinblick auf den Dampfverbrauch günstig, wenn man nur 2,5 bis 5 kg des Gemisches aus Holz und Kochflüssigkeit auf die Kochertemperatur zu erhitzen brauchte, doch ergeben sich hierbei Schwierigkeiten bezüglich der Förderung des Materials, und außerdem genügt die Flüssigkeitsmenge nicht, um sämtliche Späne beim Durchlaufen der Anlage wirksam zu befeuchten.When the added cooking liquid mixture has a consistency of 4%, the transfer press is used designed so that the consistency of the material it releases is between 20 and 40% lies. With a consistency of 4%, there is 24 kg of liquid per kg of oven-dry wood are, while with a consistency between 20 and 40% only between 4 and 1.5 kg of liquid per kilogram If wood is present, the transfer press will apply a liquid amount of 20 to 22.5 kg per kilogram of wood removed. It would be beneficial in terms of steam consumption if you only need to heat 2.5 to 5 kg of the mixture of wood and cooking liquid to the cooker temperature needed, but there are difficulties in conveying the material, and besides the amount of liquid is not sufficient to make all the chips effective as they pass through the system to moisten.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnung, die eine Anlage zum Durchführen der Erfindung in schematischer Darstellung veranschaulicht. The following description refers to the drawing, which shows a system for performing the Invention illustrated in a schematic representation.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird Ablauge aus der zweiten Flüssigkeitsüberführungspresse 36, die sich im wesentlichen noch auf der Kochertemperatur und unter dem Druck des Kochers befindet, dem Kocher erneut zugeführt und dem eine hohe Konsistenz aufweisenden Gemisch beigefügt, um es auf das gewünschte Flüssigkeitsverhältnis zu verdünnen. Dieses neue Flüssigkeitsverhältnis kann zwischen einem Mindestwert von 5:1 und einem Höchstwert von 10:1 liegen. Die zurückgeleitete Ablauge kann mit Hilfe eines Injektors eingeleitet werden, der nicht nur die zum Einspritzen der Flüssigkeit benötigte Energie, sondern auch diejenige Wärme liefert, welche erforderlich ist, um das Gemisch aus Spänen und Kochflüssigkeit auf die Kochertemperatur zu bringen und die in der Anlage auftretenden Wärmeverluste zu decken. Die erneut verwendete Ablauge kann zusammen mit dem Dampf unmittelbar in den Kocher eingeleitet werden; vorzugsweise werden diese Stoffe jedoch kurz vor ihrem Eintreten in den Kocher mit dem aus der Flüssigkeitsüberführungspresse austretendem Material gemischt.As can be seen from the drawing, waste liquor from the second liquid transfer press 36, which is essentially still at the cooker temperature and under the pressure of the cooker, returned to the cooker and added to the high consistency mixture to make it to dilute to the desired liquid ratio. This new liquid ratio can be between a minimum of 5: 1 and a maximum of 10: 1. The returned Waste liquor can be introduced with the help of an injector, which is not only used for injecting the liquid required energy, but also provides the heat that is required to produce the mixture of chips and cooking liquid to the cooker temperature and that in the system to cover occurring heat losses. The reused waste liquor can be used together with the Steam can be introduced directly into the cooker; however, these substances are preferably short before entering the digester with the material exiting the liquid transfer press mixed.

Die der erneuten Verwendung zugeführte Ablauge enthält Restmengen an aktiven Chemikalien, die berücksichtigt werden müssen. Die Konzentration der ursprünglichen Kochflüssigkeit wird so gewählt, daß sich bezüglich des Gemisches aus Holz, Kochflüssigkeit, Dampf und zurückgeleiteter Ablauge bei dem gewählten Flüssigkeitsverhältnis die gewünschte Ausgangskonzentration ergibt und man am Ende des Kochprozesses die mindestens erforderliche Restkonzentration erhält.The waste liquor sent for reuse contains residual amounts of active chemicals that are taken into account Need to become. The concentration of the original cooking liquid is chosen so that regarding the mixture of wood, cooking liquid, steam and recycled waste liquor in the selected liquid ratio gives the desired initial concentration and one at the end of the The minimum required residual concentration during the cooking process.

example 1

Berechnung der Konzentration
der Frischlauge und der RestkonzentrationCalculation of the concentration
the fresh liquor and the residual concentration

Es werden folgende Annahmen gemacht:
Feuchtigkeitsgehalt der Späne 50%The following assumptions are made:
Moisture content of the chips 50%

Ausbeute, ofentrocken 50%Yield, oven dry 50%

Ausgangskonzentration 35 g/lInitial concentration 35 g / l

Spezifisches Gewicht derSpecific weight of the

Flüssigkeit im Kocher . 1,150Liquid in the cooker. 1.150

Verbrauch an Chemikalien .. 0,24 g Na₂OChemical consumption .. 0.24 g Na ₂ O

je Gramm des aufgelöstenper gram of the dissolved

Holzes
Spezifisches Gewicht derWood
Specific weight of the

Frischlauge bei 99 g/l ..... 1,111Fresh liquor at 99 g / l ..... 1.111

Hierbei ergibt sich folgendes: Bezogen auf 100 g ofentrockenen Holzes wird bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 50% eine Holzmenge von 50 g aufgelöst. Der Verbrauch an Na₂O beträgt somit 50 · 0,24 = 12 g.This results in the following: Based on 100 g of oven-dry wood, a quantity of wood of 50 g is dissolved at a moisture content of 50%. The consumption of Na ₂ O is therefore 50 · 0.24 = 12 g.

Am Beginn des Kochprozesses ist die in dem Holz vorhandene Feuchtigkeit in den hohlen Lumina eingeschlossen. Daher bildet diese Feuchtigkeit nicht einen Bestandteil der Flüssigkeit am Beginn des Kochvorgangs.At the beginning of the cooking process, the moisture present in the wood is trapped in the hollow lumina. Therefore this moisture does not form part of the liquid at the beginning of the Cooking process.

TWW *^{35 = 27}'⁴ S ^Na2° ^{am Anfan}S
1,150 1000 _des Kochvorgangs,TWW * ^{35 = 27} ' ⁴ S ^Na 2 ° ^{at the beginning of} S
1,150 1000 of _the cooking process,

27,4 — 12,0 = 15,4 g Na₂O am Ende27.4 - 12.0 = 15.4 g Na ₂ O at the end

des Kochvorgangs.the cooking process.

Nach Abschluß des Kochvorgangs bildet die in dem Holz vorhandene Feuchtigkeit einen Teil der gesamten Flüssigkeitsmenge; hieraus folgt:After the cooking process is complete, the moisture present in the wood forms part of the total amount of liquid; from this follows:

100·10
1,150 · 1000 100 · 10
1.150 x 1000

= 0,8701 als gesamte Flüssigkeitsmenge je 100 g ofentrockenes Holz, = 0.8701 as the total amount of liquid per 100 g of oven-dry wood,

15,4 _15.4 _

0,8700.870

= 17,7 g/l in der Restflüssigkeit.= 17.7 g / l in the residual liquid.

Nach dem Austreten des Materials aus der ersten Flüssigkeitsüberführungsvorrichtung verbleiben 100 g ofentrockenes Holz, 100 g Feuchtigkeit und 200 g Weißlauge. Auf der Basis von 100 kg ofentrockenem Holz erhält man entsprechend 100 kg Feuchtigkeit und 200kg Weißlauge. Zum Erhitzen dieser Mengen von 65 auf 185° C benötigt man eine Wärmemenge von 16 900 kcal oder 78 g Dampf je 100 g Holz.After the material exits the first liquid transfer device, 100 g remains oven-dry wood, 100 g moisture and 200 g white liquor. On the basis of 100 kg of oven dry Wood is obtained according to 100 kg moisture and 200 kg white liquor. For heating these quantities from 65 to 185 ° C you need an amount of heat of 16,900 kcal or 78 g of steam per 100 g Wood.

Der 400 g betragenden Menge an Holz, Feuchtigkeit und Weißlauge, die die erste Flüssigkeitsüberführungsvorrichtung verläßt, werden 78 g DampfThe 400 g amount of wood, moisture and white liquor that make up the first liquid transfer device leaves 78 g of steam

und 622 g erneut verwendeter Ablauge beigefügt, die im Liter 17,7 g Na₂O enthält.and 622 g of reused waste liquor, which _{contains 17.7 g of Na 2} O per liter, are added.

Λ *7 7 Λ * 7 7

1 nnn ι ι <?n ^{= 9}'^{5 g Na}2°^{in der emeut} 1 nnn ι ι <? N ^{= 9} ' ^{5 g Na} 2 ° ^{in the again}

xuuu · χ,ιου verwendeten Flüssigkeit,xuuu · χ, ιου used liquid,

27,4-9,5 = 17,9g Na₂O;27.4-9.5 = 17.9 g Na ₂ O;

diese Menge muß in den 200 g Weißlauge aus der ersten Flüssigkeitsüberführungsvorrichtung enthalten sein.this amount must be in the 200 g of white liquor from the first liquid transfer device be included.

²⁰⁰ =0,1801, ²⁰⁰ = 0.1801,

1000-1,1111000-1,111

17 9 ,.17 9,.

= 99,4 g/l; dies ist die in der Weiß- = 99.4 g / l; this is the one in the white

"'¹^" lauge erforderliche Konzentration."' ¹ ^" lye required concentration.

Diese Menge ist normalerweise durchschnittlich in der von der Wiedergewinnungsanlage kommenden Weißlauge enthalten. Wenn diese Konzentration den gewünschten Wert überschreitet, wird die Flüssigkeit mit Ablauge auf den gewünschten Konzentrationsgrad verdünnt. Wenn die Konzentration der zurückgewonnenen Flüssigkeit unter dem gewünschten Wert liegt, wählt man ein neues inneres Flüssigkeitsverhältnis und wiederholt die Berechnung, bis man geeignete Bedingungen erzielt.This amount is usually average in that coming from the recovery plant Contains white liquor. When this concentration exceeds the desired level, the liquid becomes diluted with waste liquor to the desired degree of concentration. When the concentration of the recovered If the liquid is below the desired value, a new internal liquid ratio is selected and repeat the calculation until suitable conditions are obtained.

Example 2

Wird für den Papierstoff eine spezifische Wärme von 0,34 und für die Ablauge eine solche von 0,94 angesetzt und eine Konsistenz des Stoffes von 4% angenommen, so erhält man eine Gleichgewichtstemperatur des Gemisches im Verdünnungsbehälter von 80° C.A specific heat of 0.34 is used for the paper stock and 0.94 for the waste liquor and assuming a consistency of the substance of 4%, an equilibrium temperature of the mixture in the dilution container is obtained from 80 ° C.

Gemäß der Zeichnung wird das zellulosehaltige Material, gewöhnlich nach vorherigem Wiegen auf ein Förderband 10 gebracht. Durch dieses Förderband werden die Späne einem Mischbehälter 11 zugeführt, in den frische Kochflüssigkeit, die im folgenden auch als Weißlauge bezeichnet wird, eingeleitet wird. Die Weißlauge befindet sich gewöhnlich auf derjenigen Temperatur, bei welcher sie aus der Kaustifizierungsanlage abgepumpt wird; diese Temperatur liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 65 bis etwa 82° C. Die Weißlauge wird mittels einer Pumpe 13 durch ein Meßgerät 14 und ein Ventil 15 in den Behälter 11 gefördert. Die Steuerung des Ventils 15 erfolgt durch einen Flüssigkeitsstandregler 16. Dem Behältern wird eine genügende Menge an Weißlauge zugeführt, so daß die darin enthaltenen Späne durch das Rührwerk 12 in gleichmäßiger Suspension gehalten und leicht durch eine Pumpe gefördert werden können. Die Menge der Weißlauge kann variiert werden, um eine Konsistenz im Bereich von 2 bis 10% zu erzielen, und sie ist nicht kritisch, denn durch die erste Flüssigkeitsüberführungspresse 18 wird der den Bedarf des Kochers an Flüssigkeit überschreitende Teil abgeführt und zu dem Mischbehälter 11 zurückgeleitet.According to the drawing, the cellulosic material is added, usually after weighing it beforehand a conveyor belt 10 brought. This conveyor belt feeds the chips to a mixing container 11, introduced into the fresh cooking liquid, which is also referred to below as white liquor will. The white liquor is usually at the temperature at which it comes out of the Causticizing system is pumped out; this temperature is usually in the range of about 65 to about 82 ° C. The white liquor is by means of a pump 13 through a measuring device 14 and a valve 15 in the Container 11 promoted. The control of the valve 15 is carried out by a liquid level regulator 16. Dem A sufficient amount of white liquor is fed to containers so that the chips contained therein kept in uniform suspension by the agitator 12 and easily conveyed by a pump can. The amount of white liquor can be varied to a consistency in the range of 2 to 10% and it is not critical because of the first liquid transfer press 18 the portion exceeding the digester's need for liquid is discharged and to the mixing tank 11 returned.

Die von dem Behälter 11 abgegebene Spänesuspension passiert eine Pumpe 17 und gelangt zu der ersten Flüssigkeitsüberführungspresse 18. Die Pumpe 17 hat nicht nur die Aufgabe, die Späne zu fördern, sondern ein Hauptzweck dieser Pumpe besteht in der Schaffung eines hydrostatischen Drucks, der ausreicht, um den Dampfdruck in dem Kocher auszugleichen oder noch etwas zu überschreiten und außerdem die in der Anlage auftretenden Reibungsverluste zu decken. Zu diesem Zweck lassen sich Pumpen der verschiedensten Bauarten verwenden, z. B. Hochdruckschleuderpumpen, mehrstufige Schleuderpumpen und Drehkolbenpumpen.The chip suspension discharged from the container 11 passes a pump 17 and arrives at the first liquid transfer press 18. The pump 17 not only has the task of conveying the chips, but a main purpose of this pump is to create sufficient hydrostatic pressure to equalize the steam pressure in the cooker or to exceed it a little more and also to cover the friction losses occurring in the system. For this purpose leave use pumps of various types, z. B. High pressure centrifugal pumps, multi-stage Centrifugal pumps and rotary lobe pumps.

Die erste Flüssigkeitsüberführungspresse 18 kann im wesentlichen gemäß dem USA.-Patent 2 664 814 ausgebildet sein und umfaßt eine sich in einer gelochten Trommel drehende Förderschnecke von abnehmender Ganghöhe. Die Späne werden so zusammengepreßt, daß ihre Konsistenz zwischen 20 und etwa 40% liegt. Die Menge der Weißlauge wird hierbei so gewählt, daß sie ausreicht, um eine vollständige Durchführung der gewünschten Reaktion zum Herstellen von Papierstoff zu gewährleisten. Es sei bemerkt, daß die Presse 18 nicht gegen den Druck in dem Kocher arbeitet. Vielmehr wird durch die Pumpe 17 ein hydrostatischer Druck aufgebaut, der gleich dem Dampfdruck in dem Kocher 19 ist oder ihn etwas überschreitet. Die aus der Trommel der Flüssigkeitsüberführungspresse 18 ausgetriebene überschüssige Flüssigkeit strömt durch ein Drosselventil 20, damit der Druck in der Presse nicht verlorengeht; von dort aus gelangt die Flüssigkeit zu dem Mischbehälter 11 zurück, woraufhin sie mit frischen Spänen vermischt wird und dazu dient, diese Späne aus dem Behältern über die Pumpe 17 zu der Presse 18 zu fördern.The first liquid transfer press 18 can be made substantially in accordance with U.S. Patent 2,664,814 be designed and comprises a screw conveyor rotating in a perforated drum of decreasing Pitch. The chips are compressed so that their consistency is between 20 and about 40%. The amount of white liquor is chosen so that it is sufficient to complete a Ensure that the desired reaction to produce paper stock is carried out. It it should be noted that the press 18 does not work against the pressure in the digester. Rather is through the pump 17 builds up a hydrostatic pressure which is equal to the steam pressure in the digester 19 or something exceeds it. The one expelled from the drum of the liquid transfer press 18 excess liquid flows through a throttle valve 20 so that the pressure in the press is not lost; from there, the liquid returns to the mixing container 11, whereupon it goes with it fresh chips is mixed and is used to remove these chips from the container via the pump 17 the press 18 to promote.

Die in den Kocher 19 eintretenden gepreßten Späne werden mit der am Austrittsende des Kochers entnommenen verbrauchten Flüssigkeit gemischt.The pressed chips entering the digester 19 are mixed with that at the exit end of the digester withdrawn used liquid mixed.

Diese verbrauchte Flüssigkeit steht im wesentlichen unter dem vollen Kocherdruck, der bei etwa 185° C z. B. etwa 10,5 atü beträgt. Die Späne und Weißlauge befinden sich vor dem Mischen mit der Ablauge auf einer Temperatur im Bereich von etwa 65 bis etwa 82° C. Da sich die in diesem Zeitpunkt beigemischte Ablauge im wesentlichen auf der Kochertemperatur und dem Kocherdruck befindet, wird nur diejenige Dampfmenge benötigt, die erforderlich ist, um die Späne und die Weißlauge aus der Presse 18 auf die Kochertemperatur zu erhitzen, d. h. im vorliegenden Fall auf etwa 185⁰C; außerdem müssen hierbei die Wärmeverluste der Anlage gedeckt werden. Auf diese Weise wird der Dampfverbrauch auf einem Mindestwert gehalten. Die Ablauge, die im wesentlichen unter dem vollen Kocherdruck und der Kochertemperatur steht, wird von einem Speicherbehälter 21 durch eine Leitung 22 gefördert. In diese Leitung ist ein Ventil 23 eingeschaltet, und die Stellung dieses Ventils wird durch eine Zündvorrichtung 24 geregelt, um die richtige Strömungsgeschwindigkeit der Ablauge aufrechtzuerhalten. Die Ablauge gelangt dann zu einem Injektoraggregat 26, in dem sie mit Dampf gemischt wird; dieses Gemisch wird dann den die Presse verlassenden Spänen zugeführt und mit ihnen gemischt.This consumed liquid is essentially under the full digester pressure, which is at about 185 ° C z. B. is about 10.5 atmospheres. Before being mixed with the waste liquor, the chips and white liquor are at a temperature in the range from about 65 to around 82 ° C. Since the waste liquor added at this point is essentially at the digester temperature and pressure, only that amount of steam is required is required to heat the chips and the white liquor from the press 18 to the boiler temperature, that is in this case to about 185 ⁰ C; in addition, the heat losses of the system must be covered. In this way the steam consumption is kept to a minimum. The waste liquor, which is essentially at full digester pressure and temperature, is conveyed from a storage container 21 through a line 22. A valve 23 is connected in this line and the position of this valve is regulated by an ignition device 24 in order to maintain the correct flow rate of the waste liquor. The waste liquor then reaches an injector unit 26 in which it is mixed with steam; this mixture is then fed to the chips leaving the press and mixed with them.

Der Dampf dient nicht nur dazu, die Ablauge in den Kocher einzuleiten, sondern auch zum Erwärmen der Späne und der Weißlauge auf die Kochertemperatur. The steam is used not only to introduce the waste liquor into the cooker, but also to heat it the chips and the white liquor to the digester temperature.

Das Gemisch aus Weißlauge, Spänen, Ablauge und dem kondensierten Dampf bestimmt das innere Flüssigkeitsverhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen den in dem Kocher enthaltenen Mengen an Flüssigkeit und Holz. Es liegt auf der Hand, daß das innere Flüssigkeitsverhältnis höher ist als das äußere, und man kann es auf jeden gewünschten Wert einstellen,The mixture of white liquor, chips, waste liquor and the condensed steam determines the interior Liquid ratio, d. H. the ratio between the amounts of liquid contained in the cooker and wood. It is obvious that the internal liquid ratio is higher than the external, and you can set it to any desired value,

9 109 10

indem man eine größere oder kleinere Menge an pierstoff und die Ablauge noch auf der Kochertem-by placing a larger or smaller amount of paper and the waste liquor on the stove

Ablauge zuführt; hierbei ergeben sich keine größe- peratur und dem Kocherdruck befinden, weist dieSupplies waste liquor; this does not result in any size temperature and digester pressure, the

ren Nachteile hinsichtlich der wirtschaftlichen Ver- herausgepreßte verbrauchte Flüssigkeit ebenfallsRen disadvantages with regard to the economical pressed out used liquid as well

Wendung des Dampfes. Die einzige Wirkung einer noch den Kocherdruck und die KochertemperaturTurn of steam. The only effect one still has is the cooker pressure and the cooker temperature

Heraufsetzung des inneren Flüssigkeitsverhältnisses 5 auf, und sie wird in den druckfesten Speicherbehäl-Increase of the internal liquid ratio to 5, and it is in the pressure-tight storage tank

besteht in einer Herabsetzung der Aufnahmefähig- ter 21 für die Ablauge geleitet. Die benötigte Mengeconsists in reducing the capacity 21 for the waste liquor. The needed amount

keit des Kochers für Papierstoff. an Ablauge wird in der beschriebenen Weise überability of the digester for paper pulp. to waste liquor is over in the manner described

Der Kocher 19 kann in der verschiedensten Weise die Leitung 22 zu dem Kocher 19 zurückgefördert, ausgebildet sein. Bei der hier gezeigten bevorzugten um das oben besprochene richtige innere Flüssig-Ausbildungsform umfaßt der Kocher einen zylindri- io keitsverhältnis aufrechtzuerhalten. Es ist ersichtlich, sehen Behälter 28 mit einer Einlaßöffnung 29 am daß man jede beliebige Teilmenge dieser Ablauge unteren Ende und einer Auslaßöffnung 30 am obe- erneut in den Kocher einleiten kann, ohne daß eine ren Ende. Im Inneren des Kochers ist eine langsam zusätzliche Erhitzung außer einer Wärmezufuhr zur umlaufende Förderschnecke 31 angeordnet, die Deckung von Wärmeverlusten erforderlich ist.
durch einen Motor 32 angetrieben wird, der Vorzugs- 15 Ein dem Druckbehälter 21 zugeordneter Flüssigweise mit einem Getriebe zum Variieren der Dreh- keitsregler 37 gewährleistet, daß die gesamte, nicht zahl ausgerüstet ist. der erneuten Verwendung zugeführte überschüssigeThe digester 19 can be designed in the most varied of ways, the line 22 being conveyed back to the digester 19. In the preferred embodiment shown here in order to maintain the proper internal liquid configuration discussed above, the digester includes a cylinder ratio to be maintained. It can be seen, see container 28 with an inlet opening 29 at the lower end of any portion of this waste liquor and an outlet opening 30 at the top can be reintroduced into the digester without a ren end. In the interior of the digester, a slow additional heating apart from a heat supply to the rotating screw conveyor 31 is arranged, which is necessary to cover heat losses.
is driven by a motor 32, the preferred 15 A liquid mode associated with the pressure vessel 21 with a gear for varying the speed regulator 37 ensures that the entire, not number, is equipped. re-used excess

Der Schraubenwinkel und die Drehgeschwindig- Menge der in den Behälter eintretenden AblaugeThe screw angle and the speed of rotation of the waste liquor entering the container

keit der Förderschnecke werden so gewählt, daß die über die Leitung 38 abgezogen und der Rückgewin-speed of the screw conveyor are selected so that the withdrawn via line 38 and the recovery

senkrechte Komponente gerade gleich der nach 20 nungsanlage zugeführt wird. Da die zu der Rück-vertical component just like the one that is fed in after the application system. Since the return

oben gerichteten Gesamtströmungsgeschwindigkeit gewinnungsanlage übergeführte Flüssigkeit ebenfallsAbove directed total flow rate recovery plant transferred liquid also

der Suspension von Spänen in der Flüssigkeit inner- unter dem Kocherdruck steht und sich auf derthe suspension of chips in the liquid is under the digester pressure and is on the

halb des Kochers ist. Diese Strömungsgeschwindig- Kochertemperatur befindet, kann ihr Wärmeinhalt inhalf of the stove. This flow velocity is located in the digester temperature, its heat content can be in

keit ist eine Funktion des nutzbaren Kocherquer- den Verdampfern der Rückgewinnungsanlage nutz-is a function of the usable cooker cross- the evaporator of the recovery system is usable

schnitts und des Volumens der Suspension, die in 25 bar gemacht werden,section and volume of the suspension made in 25 bar,

der Zeiteinheit gefördert wird. Der gepreßte Stoff wird die Flüssigkeitsüberfüh-the unit of time is promoted. The pressed fabric will transfer the liquid

Durch die Förderschnecke verbleiben sämtliche rungspresse 36 mit einer sich nach der KonstruktionDue to the screw conveyor, all of the press 36 remain with one after the construction

Späne innerhalb derjenigen Flüssigkeit, mit der sie dieser Presse richtenden Konsistenz verlassen, dieChips within that liquid, with the consistency they leave this press straightening, the

dem Kocher zugeführt wurden, bis sie dem Kocher _z. B. einem Trockenfasergehalt von etwa 20 bis etwawere fed to the digester until they reach the digester _e.g. B. a dry fiber content of about 20 to about

am oberen Ende entnommen werden; hierdurch wird 30 40% entspricht. Dann wird der Stoff einem Verdün-can be removed at the top; this equates to 30 40%. Then the substance is thinner

eine gleichmäßige Verweilzeit der Späne in dem nungsbehälter 39 zugeführt, in dem ein geeignetesa uniform dwell time of the chips in the voltage container 39 is supplied, in which a suitable

Kocher gewährleistet, und das Vermischen benach- Verdünnungsmittel, z. B. verdünnte Ablauge aus denCooker ensures, and the mixing adjacent diluents, e.g. B. diluted waste liquor from the

barter Suspensionsschichten wird verhindert. Zellstoffwascheinrichtungen, beigefügt wird; diesebaked suspension layers are prevented. Pulp washing facilities, is attached; these

Nimmt man an, daß das Flüssigkeitsverhältnis am Flüssigkeit befindet sich normalerweise auf einerAssuming that the fluid ratio on fluid is normally on one

Einlaß des Kochers 10 kg Flüssigkeit auf 1 kg ofen- 35 Temperatur von etwa 55 bis etwa 65° C und wirdInlet of the cooker 10 kg of liquid to 1 kg of oven- 35 temperature of about 55 to about 65 ° C and is

trockenes Holz und die Ausbeute 5O°/o beträgt, wird dem Behälter 39 zugeführt, um durch ein Rührwerkdry wood and the yield is 50% is fed to the container 39 to be stirred by a stirrer

die Hälfte der Holzmenge reagiert haben und in der 41 mit dem Stoff vermischt zu werden. Die Mengehalf of the amount of wood reacted and in the 41 to be mixed with the substance. The amount

Flüssigkeit gelöst worden sein. Das Flüssigkeitsver- der der Wascheinrichtung entnommenen AblaugeLiquid has been dissolved. The liquor removed from the washing device

hältnis am Austrittsende des Kochers würde dann kann variiert werden, so daß man jede gewünschteRatio at the outlet end of the cooker would then can be varied so that you can get any desired

0,5 kg Holz auf 10,5 kg Flüssigkeit oder 21:1 be- 40 endgültige Konsistenz des Zellstoffs erhält, z. B. eine0.5 kg of wood for 10.5 kg of liquid or 21: 1 at the final consistency of the pulp, e.g. Legs

tragen, was einer Konsistenz des Papierstoffs am solche zwischen 2 und 10%, so daß der Stoff durchwear what a consistency of the paper stock am such between 2 and 10%, so that the stock through

Auslaß von 4,55% entspricht; eine solche Konsi- Pumpen gefördert werden kann. Die Gleichgewichts-Outlet of 4.55%; such a consi-pumping can be promoted. The equilibrium

stenz ist geeignet, um ein Hindurchleiten des Papier- temperatur innerhalb des Verdünnungsbehälters 39stenz is suitable for passing the paper temperature within the dilution container 39

Stoffs durch die übrigen Teile der Anlage zu ermög- _wi_rd stets unter 100° C gehalten, so daß die Flüssig-Substance always held by the other parts of the plant to enable _w i _r d below 100 ° C, so that the liquid

lichen. 45 keit im Verdünnungsbehälter im flüssigen Zustandlichen. 45 speed in the dilution container in the liquid state

Am oberen Ende des Kochers ist eine Entnahme- verbleibt. Um ein Druckgleichgewicht in der Anlage leitung 33 zum Abziehen von Luft, nicht kondensier- aufrechtzuerhalten, und damit man das Einströmen baren Gasen und flüchtigen organischen Verbindun- des Papierstoffs in den Verdünnungsbehälter regeln gen wie Terpentin usw. vorgesehen. Die Leitungs- kann, muß dieser Behälter unter Druck gesetzt werfähigkeit der Kocheranlage kann vergrößert werden, 50 den. Zu diesem Zweck ist an den Verdünnungsindem man mehrere derartige Kocher hintereinander- behältern mittels einer Leitung 42 eine geeignete Gasschaltet, druckquelle angeschlossen, die mit einem Regel-At the top of the cooker there is a removal left. To achieve a pressure equilibrium in the plant line 33 for drawing off air, not condensing, and thus maintaining the inflow Regulate any gases and volatile organic compounds in the paper stock in the dilution tank genes such as turpentine etc. are provided. The line can, this container must be pressurized the cooker system can be enlarged by 50 den. For this purpose it is necessary to dilute if several such cookers are connected in series with a suitable gas switch by means of a line 42, pressure source connected, which is connected to a control

Der gekochte Papierstoff verläßt den Kocher über ventil 43 ausgerüstet ist. Bei dem Druckgas kann esThe cooked paper stock leaves the digester via valve 43. With the compressed gas it can

die Austrittsöffnung 30 und wird durch eine Leitung sich um Druckluft oder ein anderes nicht konden-the outlet opening 30 and is through a line around compressed air or another non-condensing

34 gefördert. In diese Leitung ist eine geeignete 55 sierbares Gas handeln; wie in der Zeichnung ange-34 funded. In this pipe is a suitable 55 convertible gas act; as shown in the drawing

Strömungsfühlvorrichtung 35, z. B. ein magnetischer deutet, wird gewöhnlich verdichtete Luft verwendet.Flow sensing device 35, e.g. B. indicates a magnetic, compressed air is usually used.

Durchflußmesser, ein Venturimesser oder ein ahn- Wenn der Gasdruck in dem Verdünnungsbehälter 39If the gas pressure in the dilution container 39

liches Gerät, eingeschaltet, das ein dem Durchsatz auf der Höhe des Drucks in dem Kocher gehaltenLich device, switched on, which keeps the throughput at the level of the pressure in the digester

der Leitung 34 proportionales elektrisches, mechani- wird, kann kein Strömen des Papierstoffs erfolgen,the line 34 is proportional electrical, mechanical, no flow of the paper stock can take place,

sches oder durch einen Strömungsmitteldruck wie- 60 Wird der Gasdruck herabgesetzt, strömt Papierstoff60 If the gas pressure is reduced, paper stock flows

dergegebenes Signal liefert. Nach dem Passieren des aus dem Kocher zu dem Verdünnungsbehälter, wo-delivers the given signal. After passing the from the digester to the dilution tank, where-

Meßgeräts 35 strömt der Papierstoff zu einer zweiten bei sich die Strömungsgeschwindigkeit nach demMeasuring device 35, the paper stock flows to a second at the flow rate after

Flüssigkeitsüberführungspresse36, die der beschrie- Druckunterschied zwischen dem Kocher und demLiquid transfer press36, which shows the described pressure difference between the digester and the

benen Presse 18 ähnelt. In dieser Presse wird die Verdünnungsbehälter richtet. Der in die Leitung 34benen press 18 is similar. The dilution container is set up in this press. The one in line 34

überschüssige Ablauge durch den sich verengernden 65 eingeschaltete Durchflußmesser 35 dient zum RegelnExcess waste liquor through the narrowing 65 switched on flow meter 35 is used for regulation

Ringraum und die abnehmende Ganghöhe der der Geschwindigkeit, mit welcher der Papierstoff inAnnular space and the decreasing pitch of the speed at which the paper stock is in

Schnecke ausgepreßt, so daß die Flüssigkeit durch den Verdünnungsbehälter einströmt. Wenn derScrew squeezed out so that the liquid flows in through the dilution tank. If the

die Löcher der Trommel abfließt. Da sich der Pa- Durchflußmesser eine Zunahme der Strömungs-drains the holes of the drum. Since the Pa flow meter shows an increase in the flow

geschwindigkeit über den Sollwert hinaus feststellt, überträgt er ein Signal zu dem Druckregelventil 43, das dann seinerseits den Gasdruck im Verdünnungsbehälter erhöht. Durch diese Erhöhung des Gasdrucks wird die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs herabgesetzt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs dagegen bis unterhalb des Sollwerts zurückgeht, überträgt der Durchflußmesser ein entgegengesetzt gerichtetes Signal zu dem Gasdruckregelventil 43, damit der Druck im Verdünnungsbehälter 39 herabgesetzt und die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs erhöht wird. Somit regelt der Druck im Verdünnungsbehälter die Geschwindigkeit des Einströmens von Papierstoff in diesen Behälter, und durch eine richtige Abstimmung des Durchflußmessers 35 auf das Regelventil 43 kann man erreichen, daß Papierstoff im wesentlichen stetig und kontinuierlich in den Verdünnungsbehälter einströmt und gleichzeitig der richtige Druck im Kocher aufrechterhalten wird.detects speed beyond the setpoint, it transmits a signal to the pressure control valve 43, which in turn increases the gas pressure in the dilution tank. Through this increase in gas pressure the flow rate of the paper stock is reduced. When the flow rate of the paper stock, however, falls below the nominal value, the flow meter transmits an opposite signal to the gas pressure regulating valve 43, so that the pressure in the Dilution tank 39 is reduced and the flow rate of the paper stock is increased. Thus, the pressure in the dilution tank regulates the speed of the inflow of paper stock into this container, and by a correct adjustment of the flow meter 35 to the control valve 43 can it is achieved that the paper stock flows essentially steadily and continuously into the dilution container while maintaining the correct pressure in the cooker.

Ein Flüssigkeitsstandregler 44 hält im Verdünnungsbehälter 39 eine konstante Standhöhe der Papierstoffsuspension aufrecht. Die Oberfläche der Suspension kann sich in einem engeren Abschnitt des Behälters befinden, so daß dem Gas eine möglichst kleine ruhige Fläche der Suspension ausgesetzt wird, um zu gewährleisten, daß die mit der heißen Papierstoffsuspension in Lösung gehende Gasmenge möglichst klein gehalten wird. Der Flüssigkeitsstandregler 44 dient zum Variieren der Drehzahl der Papierstoffentnahmepumpe 46, wenn eine mit zwangläufiger Verdrängung arbeitende Pumpe benutzt wird; der Flüssigkeitsstandregler kann jedoch auch dazu dienen, die Öffnung eines Drosselventils oder einer verstellbaren Blende zu variieren. Die Pumpe 46 fördert die verdünnte Papierstoffsuspension durch einen Konsistenzregler 47 und von dort aus zu der Papierstoffwaschanlage.A liquid level regulator 44 maintains a constant level in the dilution container 39 Stock suspension upright. The surface of the suspension can be in a narrower section of the So that the gas is exposed to the smallest possible quiet area of the suspension, to ensure that the amount of gas going into solution with the hot paper stock suspension is as possible is kept small. The liquid level regulator 44 is used to vary the speed of the paper stock removal pump 46 when a positive displacement pump is used; however, the level regulator can also serve to vary the opening of a throttle valve or an adjustable diaphragm. The pump 46 conveys the diluted paper stock suspension through a consistency regulator 47 and from there to it the pulp washing plant.

Gegebenenfalls kann dem Konsistenzregler ein Durchflußmersser 48 nachgeschaltet sein, der den Papierstoffdurchsatz anzeigt und registriert. Aus dieser Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs und der durch den Regler festgelegten Konsistenz kann man das je Zeiteinheit erzeugte Gewicht an trockenem Papierstoff berechnen. Am anderen Ende der Kocheranlage wird das Gewicht der zugeführten Späne registriert, und der Feuchtigkeitsgehalt der Späne wird mit Hilfe einer automatischen Vorrichtung zum Entnehmen von Späneproben bestimmt, so daß man das Trockengewicht der der Kochanlage je Zeiteinheit zugeführten Späne berechnen kann. Aus diesen Angaben läßt sich ein genauer Wert für die Ausbeute an Papierstoff sowie für die Produktionsmenge kontinuierlich ermitteln, so daß man die Regeleinrichtungen der Kocheranlage in der erforderlichen Weise einstellen kann, um eine gleichmäßige Ausbeute und Produktionsmenge zu erzielen.If necessary, a flow meter 48 can be connected downstream of the consistency regulator, which the Displays and registers paper stock throughput. From this flow rate of the paper stock and the consistency determined by the controller, the weight generated per unit of time can be displayed calculate dry paper stock. At the other end of the digester, the weight of the supplied Chips are registered and the moisture content of the chips is checked with the help of an automatic device intended for taking chip samples, so that the dry weight of the cooking unit per unit of time can calculate supplied chips. A precise value for the yield can be obtained from this information to continuously determine the paper stock as well as for the production quantity, so that the control devices the digester system can be adjusted in the required manner in order to achieve a uniform yield and production volume.

Es liegt auf der Hand, daß man die Kocheranlage der Verwendung eines beliebigen geeigneten Zelluloserohstoffs anpassen kann, z. B. der Verwendung von Holz, Bagasse, Baumwoll- oder Flachsstengeln, Bambusrohr und anderer einjähriger Pflanzen. Bei der Kochflüssigkeit kann es sich um alkalische Aufschlußflüssigkeit handeln, wie sie beim Kraftzellstoffverfahren verwendet wird, um Natriumhydroxydlösungen, wie man sie beim Natronverfahren verwendet, um Bisulfitlauge auf Natrium-, Magnesium-, Ammonium- oder Kalziumbasis, um Natriumsulfit und -karbonat, wie es bei dem neutralen halbchemischen Sulfatverfahren verwendet wird, oder um eine beliebige andere geeignete Behandlungsflüssigkeit.It is obvious that the digester can be made using any suitable cellulosic raw material can adjust e.g. B. the use of wood, bagasse, cotton or flax stalks, Bamboo cane and other annual plants. The cooking liquid can be alkaline digestion liquid act as used in the Kraft pulp process to make sodium hydroxide solutions, how they are used in the sodium process to convert bisulfite lye to sodium, magnesium, Ammonium or calcium based to sodium sulfite and carbonate, as is the case with the neutral semi-chemical Sulphate process is used, or any other suitable treatment liquid.

Dementsprechend kann es sich bei dem Endprodukt um einen vollständig gekochten Papierstoff handeln oder um einen Papierstoff von hoher Ausbeute oder um einen auf halbchemische Weise erzeugten Papierstoff, der einer weiteren mechanischen Zerteilung bedarf.Accordingly, the end product can be a fully cooked paper stock or a high yield paper stock or one produced in a semi-chemical manner Paper stock that requires further mechanical division.

Es hat sich gezeigt, daß man bei zerteilten Spänen, die gemäß dem USA.-Patent 2 905 973 vorbehandelt sind, und die eine große spezifische Oberfläche aufweisen, das Flüssigkeits-Holz-Verhältnis erhöhen muß, damit die gesamte Oberfläche einwandfrei benetzt wird und um eine reichliche Zufuhr von Chemikalien zu allen Teilchen zu gewährleisten. Durch das Zuführen der bei dem Kochvorgang verwendeten Chemikalien mit hoher Konzentration und durch das nachfolgende Verdünnen dieser Lösung mit zurückgeleiteter verbrauchter Flüssigkeit beim Eintreten der Späne in den Kocher kann man ein hohes Flüssigkeitsverhältnis erzielen, ohne daß eine wesentliche Erhöhung des Dampfverbrauchs erfolgt, denn die erneut verwendete verbrauchte Flüssigkeit befindet sich bereits im wesentlichen auf der Kochertemperatur. Da die Temperatur in der Flüssigkeitsüberführungspresse 18 unter 100⁰C liegt, bestehen ungünstige Bedingungen dafür, daß die Kocherflüssigkeit in das Gefüge der Späne eindringt oder daß eine aktive Reaktion zwischen den Chemikalien und dem Lignin in dem Holz stattfindet. Infolgedessen kann die zur Herstellung des Papierstoffs dienende Reaktion erst dann einsetzen, wenn die Späne zusammen mit der Flüssigkeit in den Kocher eintreten und die Temperatur des Materials in dem Kocher schnell erhöht wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Reaktion erst in dem Kocher und an den Außenflächen der Späne beginnt und in radialer Richtung auf den Mittelpunkt der einzelnen Späne fortschreitet.It has been shown that in the case of divided chips which have been pretreated according to US Pat. No. 2,905,973 and which have a large specific surface, the liquid-wood ratio must be increased so that the entire surface is properly wetted and around ensure an abundant supply of chemicals to all particles. By supplying the chemicals used in the cooking process at a high concentration and then diluting this solution with returned spent liquid as the chips enter the digester, a high liquid ratio can be achieved without a substantial increase in steam consumption because of the re-used used liquid is already essentially at the digester temperature. Since the temperature in the liquid transfer press 18 at 100 ⁰ C, there are unfavorable conditions ensure that the kettle liquid penetrates into the structure of the chip or that an active reaction between the chemicals and the lignin takes place in the wood. As a result, the reaction used to produce the paper stock can only start when the chips enter the digester together with the liquid and the temperature of the material in the digester is quickly increased. This ensures that the reaction only begins in the digester and on the outer surfaces of the chips and proceeds in the radial direction towards the center of the individual chips.

Claims

Patent claims:

1. Method of continuous cooking of. Cellulosic material, which with digestion liquor mixed cellulose material is conveyed to a first press by means of a pump through which excess lye before the mixture enters the cooker is squeezed out, and in which the substance mixture emerging from the cooker through a second press is passed, in which used cooking liquor is squeezed out and back to is returned to the first press before the material is fed to a dilution tank, in which the material is diluted with water or with cool waste liquor, characterized in that, that through the pump a hydraulic pressure greater than the pressure in the Kocher produces that hot, returned liquor from the second press along with Steam is supplied to the exit end of the first press that is exiting the first press Bring the mixture of substances to boiling temperature and the hydraulic pressure on the mixture of substances in Steam pressure is converted that in the digester the material by means of a screw so is guided that it cannot settle, but at the same speed as the lye is promoted that the second

Press exiting material is placed under a hydraulic pressure by supplying air or another non-condensable gas into the dilution container, this gas pressure for controlling the flow rate of the material is adjustable so that the diluted substance mixture in the dilution container at a temperature below 100 ⁰ C and in a constant liquid level is kept essentially.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure of the non-condensing

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sable gas is regulated in the dilution tank so that the material with the digester flows through at the desired speed.

Considered publications:

German patents No. 404 506, 966 918,
948, 592 332;

German patent application B 16081IV a / 55 b
(announced on January 14, 1954);

French Patent No. 1147 481;

U.S. Patent No. 1505,934.

1 sheet of drawings