DE808178C - Vorrichtung zum Vorerhitzen und Foerdern von Ligno-Cellulose in einem Druckbehaelter, der einer mechanischen Zerfaserungs- vorrichtung vorgeschaltet ist - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Vorerhitzen und Fördern von Ligno-Cellulose in einem Druckbehälter, der einer mechanischen Zerfaserungsvorrichtung vorgeschaltet ist Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zum Vorerhitzen und Fördern von zerkleinertem Faserstoff in einem Druckbehälter, der einer mechanischen Zerfaserungsvorrichtung vorgeschaltet ist. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen, um Ligno-Cellulose vorzuerhitzen und sie einer mechanischen Zerfaserungsvorrichtung zuzuführen, in der die Zerfaserung oder Verfeinerung des Rohstoffs in einer Dampfatmosphäre bei Temperaturen erheblich oberhalb ioo° C und bei Drücken zwischen ungefähr 7 bis 14 atü durchgeführt wird.
• Die Erfindung ist im besonderen geeignet bei der Herstellung von mechanisch verfeinertem Stoff aus Ligno-Cellulose, wie z. B. Holzschnitzeln, getrocknetem Zuckerrohr, Bambus, Sägespänen u. dgl., gemäß den amerikanischen Patenten 2 oo8 892 und a 145 851. Nach diesen Verfahren zur Herstellung von Faserstoff wird der Rohstoff fortlaufend einem mechanischen Zerfaserer oder Zerreiber zugeführt, in welchem Dampf bei einem Druck oder einer Temperatur gehalten wird, die genügend hoch ist, um das Lignin der mittleren Lamellen, das die Fasern bindet, zu erweichen. Der Stoff wird vorerhitzt und in den Zerfaserer befördert, in dem er unter erhöhter Temperatur und Druck gehalten wird, während er der Zerreibungswirkung der gegeneinander umlaufenden Verfeinerungswerkzeuge unterworfen ist. Da die Bindungswirkung des Lignins der mittleren Lamellen der Fasern durch die. hohe Temperatur des Dampfs verringert wird, ist ein minimaler Kraftaufwand nötig, um die Fasern zu trennen, und es tritt auch nur eine äußerst geringe Faserschädigung ein, so daß ein gleichmäßiges Faserstofferzeugnis anfällt.
• Der beste Temperaturbereich, bei dem die Zerfaserung durchgeführt wird, hängt selbstverständlich von der Art des Rohstoffs ab. So werden z. B. Nadelholzschnitzel vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen i5o und 175° C zerfasert. Die Zerfaserung von Harthölzern kann bei etwas niedrigerer Temperatur erfolgreich durchgeführt werden, wobei die besten Ergebnisse zwischen 135 und i 5o ° C erzielt werden. Aus Stroh, Bambus oder Gras gewonnener Rohstoff kann bei noch niedrigeren Temperaturen zufriedenstellend behandelt werden. In jedem Falle muß die Arbeitstemperatur geringer sein als die Temperatur, bei der die Wandungen des Faserstoffs angegriffen werden, andrerseits jedoch ausreichend hoch, um das Lignin der mittleren Lamellen, das die Fasern bindet, zu erweichen.
• Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt für die Anlage und Ausführung eines derartigen Vorerhitzers besteht darin, daß Behandlungstemperaturen über 205' C eine Farbveränderung des Stoffs verursachen, während bei noch höheren Temperaturen von etwa 245'C eine Verkohlung und "Zerstörung der Fasern eintritt.
• Dementsprechend besteht ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Vorerhitzer zum Behandeln und Fördern von Ligno-Cellulose zu schaffen, der es ermöglicht, den Stoff für eine ausreichende Zeit der Hitzeeinwirkung zu unterwerfen, die das Lignin zur Erleichterung der anschließenden Zerfaserungsbeharidlung erweicht, jedoch gleichzeitig eine Verfärbung oder ein Verkohlen des Stoffs verhindert.
• Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, die Vorrichtung derart auszubilden, daß der Stoffdurchfluß erleichtert wird, so daß die Bildung von Stoffanhäufungen vermieden und ein Verstopfen der Vorrichtung nicht eintreten kann. Auf diese Weise kann man dazu beitragen, eine gleichmäßige und beständige Durchführung des Zerfaserungsverfahrens zu bewerkstelligen.
• Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
• Es zeigt Fig. i die die Merkmale der Erfindung aufweisende Vorrichtung, teilweise im Längsschnitt, teilweise in Seitenansicht, Fig. 2 im vergrößerten Maßstab das Einlaßende der Vorrichtung im Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. i, Fig.3 im vergrößerten Maßstab den mit den Fördermitteln versehenen Teil der Vorrichtung im Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. i.
• In der Zeichnung bezeichnet io die Einlaßleitung der Vorrichtung, durch die Holzschnitzel oder ein andrer Ligno-Cellulose-haltiger Stoff in den Vorerhitzer eingeführt wird. Ein Teil der Einlaßleitung io ist vor dem Vorerhitzer mit einer Anzahl von stufenförmigen, inneren ringartigen Vorsprüngen (nicht dargestellt) ausgerüstet, um den Stoff vor der Einführung in den Vorerhitzer zu einem harten Pfropfen zusammenzupressen. Die Leitung io ist mit einem Befestigungsflansch i i ausgerüstet, der mit dem Flansch 12 des Behälters 13 mittels Schraubenbolzen 14 verbunden ist. Die Einlaßleitung io ist zwischen den Flanschen i i und 12 von einem Mantelstück 15 umgeben, in welches mittels einer Dampfleitung 16 Dampf eingeführt wird. Die Dampfzufuhr wird durch ein Ventil 17 geregelt, welches ein Handrad 17a besitzt, durch dessen Verstellung die Dampfzufuhr aus dem mit einer nicht dargestellten Dampfquelle verbundenen Rohr 17" geregelt werden kann.
• Aus dem Mantelstück 15 tritt der Dampf in den Behälter 13 durch eine Reihe von Schlitzen i8, die in dem Mantelstück angeordnet sind und die Verbindung mit dem Inneren des Behälters 13 herstellen. Die Schlitze 18 werden vorzugsweise bogenförmig um die untere Hälfte des Einlaßrohrs io herum angeordnet, so daß der eintretende Dampf unmittelbar den Schnitzelpfropfen durchströmt und diesen längs des nach abwärts geneigten Bodens 13" des Behälters 13 führt. Die Einführung des Dampfs um die untere Hälfte der Einlaßleitung io herum läßt den Dampf auch in innige Berührung-mit dem Schnitzelpfropfen kommen und erhöht so die Wirksamkeit der Vorrichtung. Da der aus der Leitung io in den Behälter 13 eintretende Schnitzelpfropfen nur einen Teil des Behälters ausfüllt, ist es offensichtlich, daß die Einführung von Dampf oberhalb des Schnitzelpfropfens eine Verlustwirkung hinsichtlich der Erreichung der Erfindungszwecke mit sich bringen würde.
• Der Boden des Behälters 13 ist, wie durch 13a veranschaulicht, nach abwärts geneigt ausgeführt, um den Reibungswiderstand zu erniedrigen und den Strom des Dampfs und der Holzschnitzel oder anderen Ligno-Cellulose enthaltenden Stoffe zu dem mit dem Förderer versehenen Teil i9 der Vorrichtung zu unterstützen. Der Teil i9 ist vorzugsweise zylindrisch und mit einer Förderschnecke 2o versehen, die aus schraubenförmig gerundeten Flügeln 21 besteht, die auf einer Welle 22 befestigt sind. Um den Stoff der geeigneten Einwirkungsdauer des Dampfs zum Erweichen des Lignins zu unterwerfen, d. h. einen zu schnellen Durchgang des Stoffs durch den Vorerhitzer zu verhindern, erstrecken sich die Flügel 21 nicht fortlaufend über die'ganze Länge des Förderers, sondern sie sind in bestimmten Zwischenräumen unterbrochen, wie aus Fig. i und 3 klar ersichtlich ist, um eine Verzögerung der Stoffgeschwindigkeit zu bewirken. Der Boden des den Förderer enthaltenden Teils i9 ist mit in Längsrichtung sich erstreckenden Führungen 23 versehen, die den Weg für den durchströmenden Stoff bestimmen. Die Welle 22 des Förderers ist in einem Deckelteil 24 gelagert und erstreckt sich durch eine Stopfbuchse 25 hindurch, wo sie durch ein Kettenrad 26 über eine Transmission von einer geeigneten, nicht dargestellten Kraftquelle angetrieben wird. Ans dem Vorerhitzer wird @ler Stoff durch eine Auslaßleitung 26' entleert, die zu der in dem amerikanischen Patent 2 145 851 beschriebenen Verfeinerungs- oder Zerfaserungsanlage führt, in der die Stoffverfeinerung infolge der Erweichung des Lignins der mittleren Lamellen der Fasern in der erfindungsgemäß vervollkommneten Vorerhitzeranlage bei einem Minimum von Kraftverbrauch durchgeführt werden kann.
• Die längere Heizzeit, die mit dem Vorerhitzer der Erfindung ermöglicht wird, hat auf die Beschaffenheit des erzeugten Faserstoffs eine besonders gute Wirkung.
• Unerwünschte Bestandteile in den Holzschnitzeln werden mit dem die Fasern bindenden Lignin beseitigt. Faserstoff der so gewonnenen Art ist besonders zur Herstellung von Hartpappe, .Bau- und Isoliertafeln geeignet.
• Der Vorerhitzer kann mit Rippen 27 ausgerüstet werden, an denen Aufhängekabel 28 o. dgl., wie aus hig. i ersichtlich, zur Aufhängung der Anlage befestigt «-erden können.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Vorerhitzen und Förclern von Ligno-Celltilose in einem Druckbehälter. der einer mechanischen Zerfaserungsvorrichtung vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Einlaßleitung (io) für den Stoff versehene Druckbehälter (13) mit Einrichtungen (IS) zur Dampfeinleitung sowie mit Fördermitteln (20) versehen ist, die den Stoff (lern Entleerungsende (26') des Behälters zuführen, und daß die Fördermittel (20) in ihrer Längsrichtung unterbrochen sind, um den Durchgang des Stoffs durch die Vorrichtung zu verzögern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (io) zwecks Zuführung des Dampfs zum Behälter (13) mit einem Mantelstück (IS) versehen ist, das durch Schlitze (18) mit dem Behälterinneren in Verbindung steht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch eine Förderschnecke (2o), die den Stoff dem Entleerungsende (26') des Behälters (13) zuführt und unterbrochene Flügel (21) besitzt, um den Durchgang des Stoffs durch die Vorrichtung zu verzögern.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13°) des Behälters (13) vom Einlaß (io) aus wenigstens über einen Teil seiner Länge nach abwärts geneigt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Fördereinrichtung (20) zusammenarbeitende Führungen (23) vorgesehen sind, die den Durchgangsweg für den Stoff bestimmen.
6. 6. Vorrichtungen zum Vorerhitzen und Fördern von Ligno-Cellulose in einem Druckbehälter, der einermechanischenZerfaserungsvorrichtung vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Einlaßleitung (io) für den Stoff versehene Druckbehälter (13) mit einer abwärts geneigten Bodenwandung (i3°) sowie mit einer Einrichtung (15) zur Dampfeinleitung in den Behälter vom Stoffeinlaß aus in Richtung des Stoffstroms versehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (IS) zur Dampfeinleitung Schlitze (18) enthält, die sich um die untere Hälfte der Stoffeinlaßleitung (io) erstrecken.