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Verfahren zur Regelung des Kochvorganges in Zellstoffkochern
Um eine gleichmässige und einwandfreie Qualität von Sulfitzellulose herzustellen, ergibt sich in im- mer steigenderem Masse die Notwendigkeit, verschiedene Faktoren des Kochvorganges exakt festzuhalten und Vorgänge in vollkommen gleicher Weise bei jeder Kochung, unabhängig von menschlichen Fehlern, zu wiederholen. Dies führt zur Aufstellung von Registriergeräten für Dampfmenge, Temperatur und Druck sowie des jeweiligen Kochsäurestandes im Kocher selbst. Zeitweise entnommeneStoffprobendientenzur chemischen Kontrolle des Kochgutes während der Koc11periode. Im weiteren Verlauf der Entwicklung wurden die Kochtemperaturen nach einem bestimmten Zeitprogramm festgehalten und die hiefürnotwendige Dampfmenge entsprechend den Temperaturen geregelt.
Schliesslich wurde auch der Kocherdruck entweder bis zum Abgasen konstant gehalten oder über Programmregler nach bestimmten Erfahrungswerten in Abhängigkeit der Zeit bis über das Abgasen hinaus festgelegt. Alle diese Automatisationen ergaben einen bestimmten Ablauf von Vorgängen nach der Zeit, jedoch keine dieser Methoden erfasste die Änderung des Produktes selbst während des Kochvorganges.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur automatischen Kochung berücksichtigt nun auch den Aufschluss und damit den Polymerisationsgrad der Masse im Kocher selbst durch Erfassung der Farbe der Kochsäure während des Kochprozesses. Die Intensivierung der Farbe von gelb bis dunkelbraun ist erfahrungsgemäss ein Ma'3 für den Aufschlussgrad des Kochgutes. Diese sogenannte"Farbzahlzunahme"wird durch ein Durchflusskolorimeter während einer bestimmten Zeit des Kochvorganges ständig überwacht. Nach Erreichen einer für die Qualität spezifischen Grösse beginnt automatisch der Abgasvorgang nach einem vorherbestimmten Druckverlauf in Abhängigkeit der Zeit und der noch weiterhin erfassten Farbzunahme.
Wenn die Druckabnahme im Kocher nicht in einem bestimmten Verhältnis zur Farbzunahme während des Abgasens steht, wird diese der Zeit und dem Druck nach in gewissen Grenzen korrigiert.
Die automatische Regelung des Kochvorganges bei Zellstoffkochern unter Verwendung von Programmreglern und Durchflusskolorimetern erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass anschliessend an den von verschiedenen Qualitätserfordernissen abhängig geregelten Temperaturverlauf des Kochgutes nach Erreichen einer bestimmten Farbe der Kochsäure der Abgasvorgang durch einen Endkontakt eines Kolorimeters eingeleitet wird, wobei mit Beginn des Abgasvorganges ein Programmregler automatisch einschaltet, der den Druck des Kochers nach einer vorgewählten Druckkurve steuert. Der Druckverlauf im Kocher wird von der Farbänderung der Kochsäure im Kolorimeter kontrolliert.
Die Säurefarbe wird über Fotozellen des Kolorimeters als Spannungswert über ein hochempfindliches Drehspulenrelais mit Differenzwicklung oder über ein Regelgalvanometer mit dem Spannungswert des Druckes verglichen, wobei der Vergleich der Spannungen und damit die Änderung der Farbe automatisch zur Beeinflussung der vorgewählten Zeit- und Druckkurve herangezogen wird. Dadurch wird der Verlauf des Abgasen entweder verzögert oder beschleunigt und damit inderEndphase ein der Qualität entsprechender Farb- und Druckzustand erreicht.
Gemäss der Erfindung spielt sich der Kochvorgang beispielsweise wie folgt ab :
Nach Füllung des Kochers mit Hackschnitzel und Kochsäure wird das Programmlaufwerk des Temperaturreglers eingeschaltet. Dieses erhält seinen Impuls von einem Thermometer, welches bei Zwangszir- kulationskochung am besten in der Druckleitung eingebaut wird. Gleichzeitig wird auch auf einem Schreiber der Temperaturverlauf zur Kontrolle aufgezeichnet. Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur wird eine gewisse Säuremenge, welche durch den Säurestandsgeber kontrolliert wird, über ein Ventil abgelassen. Ferner bewirkt ein Zeitrelais nach dem Hochkochen das Öffnen eines Ventils für den Durchfluss der Säure zu einem Kolorimeter.
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Während der Zeit d An- und Hochkochens wird der Druck über einen Regler nach vorher festgelegten Werten entweder konstant gehalten oder nach einer Programmscheibe geregelt und auf einem Schreiber registriert. Nach Erreichen der festgelegten Endtemperatur wird die Programmscheibefür Temperatur und Druck auf ihrem höchsten Wert festgehalten und dadurch ein Regelventil, welches zur Ausgleichsleitung führt, geschlossen gehalten. Im weiteren zeitlichen Verlauf wird die Zunahme der Kochsäurefarbe im Kolorimeter kontrolliert. Dies geschieht durch zwei Fotozellen, welche von einer vollkommen konstanten Lichtquelle einseitig über das Säuredurchflussglas beleuchtet werden.
Wenn der Differenzstrom zwischen diesen beiden Fotozellen seinen vorher festgelegten Wert ("die Farbzahl") erreicht hat, wird die Programmscheibe für den Druck wieder in Tätigkeit gesetzt und der Abgasvorgang eingeleitet. Die Zunahme der Farbe wird auch weiterhin an einem Schreiber registriert.
Ein Hochdruckgasventil öffnet sich entsprechend der vorgegebenen Druckkurve. Auch während des Abgasvorganges wird die Zunahme der Säurefarbe noch kontrolliert und der Spannungswert der Farbe über ein hochempfindliches Drehspulrelais mit Differenzwicklung oder über ein Regelgalvanometer mit dem Spannungswert des Druckes verglichen. Dieser Vergleich bewirkt eine Änderung des Sollwertes am Druckregler und gewährleistet damit eine Beeinflussung der zeitlichen Abgaskurve durch die Säurefarbe. Bei Erreichen des für den Hochdruckabgasvorgang festgelegten Druckes schliesst das Hochdruck- und öffnet das Niederdruckgasventil. Gleichzeitig wird das Säureventil geschlossen und das Säureablaufventil bei einem festzulegenden Druck während des Niederdruckabgasprozesses geöffnet. Die Kochung ist damit in ihren beeinflussenden Faktoren abgeschlossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regelung des Kochvorganges in Zellstoffkochern unter Verwendung von Programmreglern und Durchflusskolorimetern, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an den von verschiedenen Qualitätserfordernissen abhängig geregelten Temperaturverlauf des Kochgutes nach Erreichen einer bestimmten Farbe der Kochsäure der Abgasvorgang durch einen Endkontakt eines Kolorimeters eingeleitet wird, wobei mit Beginn des Abgasvorganges ein Programmregler automatisch einschaltet, der den Druck des Kochers nach einer vorgewählten Druckkurve steuert.