CH350863A - Verfahren zum kontinuierlichen Bleichen, Reinigen oder Ändern des Quellzustandes von Faserbreien in der Zellstoff- oder Papierindustrie, durch Behandeln der Fasern mit Chemikalien und Waschen der behandelten Fasern im gleichen Gefäss - Google Patents

Description

  Verfahren     zum        kontinuierlichen    Bleichen,     Reinigen    oder     Ändern    des     Quellzustandes     von Faserbreien in der Zellstoff- oder     Papierindustrie,    durch     Behandeln    der Fasern       mit    Chemikalien und Waschen der behandelten Fasern im gleichen Gefäss    Es ist in der Zellstoffindustrie bekannt, das Ko  chen und Waschen des Zellstoffes in einem einzigen  Kocher nacheinander durchzuführen. Ebenso ist es  bekannt, den Zellstoff absatzweise mit einem einzigen       Chemikal    zu behandeln.

   In neuester Zeit ist auch ein  Verfahren bekanntgeworden, bei dem das     zellulose-          haltige    Material zuerst im Gleichstrom aufgeschlos  sen und dann im Gegenstrom einem     Waschprozess     unterworfen wird.  



  Die vorliegende     Erfindung    betrifft ein Verfahren  zum kontinuierlichen Bleichen, Reinigen oder Än  dern des     Quellzustandes    von Faserbreien in der Zell  stoff- oder Papierindustrie, durch Behandeln der  Fasern mit Chemikalien und Waschen der behandel  ten Fasern im gleichen Gefäss, bei welchem der Faser  brei kontinuierlich in den unteren Teil des Gefässes       eingeführt    und dort verdickt und der verdickte Faser  brei in Richtung einer Abzugsöffnung des Gefässes  nach oben bewegt wird.  



  Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wer  den die Chemikalien und oberhalb der Chemikalien  zufuhrstelle die Waschflüssigkeit     kontinuierlich    im  Gegenstrom durch den Faserbrei geführt, und ein  Teil der Waschflüssigkeit wird zusammen mit von  dieser mitgenommenen Chemikalien in der Nähe des  Eintritts des Faserbreies kontinuierlich abgeführt.  



  Das Verfahren nach der Erfindung kann mit Vor  teil überall dort angewendet werden, wo es sich  darum handelt, in der Zellstoff- oder Papierindustrie,  Faserbreie zu bleichen, zu reinigen oder im     Quell-          zustand    zu ändern.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh  rungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens benutzten Vorrichtung schema  tisch dargestellt, und zwar zeigt:         Fig.    1 einen Vertikalschnitt der Vorrichtung und       Fig.    2 ein Diagramm des Reaktionsverlaufes.

    Nach     Fig.    1 ist ein Gefäss in     Form    eines Behand  lungsturmes 1 vorgesehen, der durch einen Falsch  boden 2 in eine     Hauptkammer    M und eine Saugkam  mer 3 unterteilt wird.     Im        Behandlungsturm    ist eine  lotrechte Achse 5 angeordnet, die in üblicher Weise  in Umdrehung versetzt werden kann und an der  radial übereinander eine     Anzahl        Rührflügel    7 be  festigt sind, die bis an die Innenwand der Hauptkam  mer reichen und deren Aufgabe darin besteht, die in  den Turm eingeführten Chemikalien und die Suspen  sion der Fasern miteinander zu mischen.

   Zur Zufuhr  der zu behandelnden Suspension ist ein Rohr 8 vor  gesehen und zum Abziehen des behandelten Zellstof  fes ein Rohr 11. Der Falschboden 2 ist so einge  richtet, dass die Zellstoffasern nicht durch die Löcher  desselben in die Saugkammer 3 übertreten können,  sondern nur überschüssige Flüssigkeit, für deren Ab  zug aus der Saugkammer 3 ein Rohrstutzen 4 vor  gesehen ist. In der Hauptkammer M ist in der Nähe  des Falschbodens 2 ein Schaber 6 angeordnet, der  die Aufgabe hat, den Falschboden von anhaftenden  Fasern zu befreien und die aus dem Rohr 8 ein  strömende Masse über die ganze     Oberfläche    des  Falschbodens gleichmässig auszubreiten. In einem  entsprechenden Abstand vom Falschboden 2 befindet  sich ein Zuführungsrohr 9 für die Chemikalien, z. B.  eine Bleichlösung.

   Am oberen Teil des Turmes, und  zwar oberhalb des Zuführungsrohres 9 für die Chemi  kalien, ist ein     Zuflussrohr    10 für das Waschwasser  vorgesehen, das praktisch in der gleichen Höhe wie  das Entleerungsrohr 11 für den behandelten Zell  stoff angeordnet ist. Von den Rührflügeln 7 auf der  Achse 5 befindet sich     äuch    einer in der Höhe des      Entleerungsstutzens 11 und dient dazu, die behan  delte Zellstoffmasse durch diesen Stutzen auszu  stossen.  



  In     Fig.    2 entspricht der Punkt A dem Niveau des  Falschbodens 2 im Behandlungsturm 1, das heisst der  Stelle des Turmes, von welcher der Zellstoff in die  Kammer M des Behandlungsturmes gelangt. Der  Punkt B entspricht der Höhe der Eintrittsstelle 9 für  die Chemikalien im Turm, der Punkt C entspricht  der Höhenlage der Abzugsstelle 11 des behandelten  Zellstoffes und der Punkt D der Eintrittsstelle 10 des  Waschwassers. Die strichpunktierte Linie e veran  schaulicht die Abnahme von<I>A</I> bis<I>B'</I> der Reaktions  fähigkeit des emporsteigenden Faserstoffes mit der  bei B zugesetzten Bleichlösung.  



  Die Bewegungsrichtung der Chemikalien ist durch  die Pfeile 12 und die des Zellstoffes durch die Pfeile  13 angegeben. Die gestrichelte Linie     f    veranschau  licht die Veränderungen in der Konzentration der  Bleichlösung. Die Strömungsrichtung der Waschflüs  sigkeit ist durch die Pfeile 14 bezeichnet.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet ein  gleichmässiges     kombiniertes    Bleichen und Waschen  des Zellstoffes in einem einzigen kontinuierlichen Ar  beitsvorgang, und zwar zum Beispiel auf folgende  Weise:       Eine        Zellstoffsuspension        mit        einer    3     %,igen        Kon-          zentration    wird unter Druck durch den Rohrstutzen S  mit Hilfe des Schabers 6 in die Hauptkammer M des  Reaktionsturmes eingeführt. Hierbei wird ein Teil der  Flüssigkeit durch den Falschboden 2 in die Saugkam  mer 3 gesaugt und durch den Rohrstutzen 4 abgezo  gen.

   Hierdurch wird die Suspension in der Nähe des  Falschbodens auf eine Konzentration von 10 bis       12        %        verdickt        und        gleichzeitig        in        die        Richtung        der     Abzugsstelle 11 gedrängt, wobei diese Bewegung  durch den Druck der nachströmenden frischen Zell  stoffsuspension und die Tätigkeit des Schabers 6 ver  ursacht und unterstützt wird.

   Der auf diese Weise ver  dickten Zellstoffmasse, mit einer Konzentration von       10        bis        12        %,        wird        nun        durch        das        Rohr        9,        das        sich     etwa<B>100</B> cm oberhalb des Falschbodens 2 befindet,  Bleichlösung     zugeführt.    Die Menge dieser Bleich  lösung, z.

   B. einer     Natriumhypochloritlösung,    ent  spricht 5 bis 10 kg aktivem Chlor auf eine Tonne  beintrockenen Zellstoff, wobei die Konzentration der  Lösung 0,025 kg aktives Chlor auf den Liter enthält,  die Lösungstemperatur üblicherweise 25 bis 30  C  beträgt und somit die Flüssigkeitsmenge etwa 0,2 bis  0,4 Tonnen auf die Tonne beintrockenen Zellstoff  ausmacht. Durch das Rohr 10 tritt Waschwasser mit  einer Temperatur von etwa 40 bis 45  C und in einer  Menge von etwa 12 Tonnen auf die Tonne     beintrok-          kenen    Zellstoff ein.

   Der Turm ist so bemessen, dass  die demselben     zugeführte    Lösungsmenge dem im  Turm enthaltenen festen Material eine Aufwärts  bewegung von etwa 3 bis 4 cm in der Minute erteilt,  und von den dem Turm zugeführten 12 Tonnen  Wasser wandern zwei Tonnen nach unten, und die  restlichen 10 Tonnen folgen mit den Fasern, wobei    die Konzentration des faserigen Materials, das im am  oberen Ende des Turmes austretenden Brei enthalten       ist,

          etwa    9     %        beträgt.        Die        Rührflügel    7     des        Rührers     bewirken dabei eine gleichmässige Verteilung der  Chemikalien und des Wassers im Zellstoff. Das durch  die verdickte Zellstoffmasse nach der Saugkammer 3  strömende Waschwasser bewirkt im oberen Teil der  Hauptkammer ein Auswaschen der Zellstoffaser und  nimmt die durch das Rohr 9 eingeführten und vom  Zellstoff mitgenommenen Chemikalien auf.

   Die Re  aktionsfähigkeit der Chemikalien gegenüber dem  Zellstoff ist an der Eintrittsstelle B am höchsten,  und sie fällt gleichmässig in Richtung der Eintritts  stelle A des Zellstoffes auf Grund der zwischen  Chemikalien und Zellstoff stattfindenden Reaktion  und ebenso in Richtung B' aus dem gleichen Grund  und wegen Verdünnung mit Wasser, wie es die Linie     f     der     Fig.    2 zeigt (so dass sie an der Eintrittsstelle A  des Zellstoffes am niedrigsten ist).

   Weiter geht aus  der     Fig.    2 hervor, dass die chemische     Reaktionsfähib          keit    des Zellstoffes mit den Chemikalien an der Ein  trittsstelle A des Zellstoffes am grössten ist und, wie  es die Linie e darstellt, in der Richtung nach B' fällt,  da hier die     Bleichung    als beendet angesehen werden  kann, während die oben von D zuströmende Wasch  flüssigkeit denjenigen Chemikalienanteil mitnimmt,  der von dem gegen die Abzugsstutzen C sich bewe  genden Zellstoff mitgenommen wird.  



  Durch das oben beschriebene     Verfahren    werden  die folgenden Vorteile erzielt:  1. Die hohe Konzentration der     Chemikalien    beim  Eintritt wirkt hauptsächlich auf den schon vorbehan  delten Stoff, wodurch die Reaktion soweit wie mög  lich fortschreitet.  



  2. Die in der Nähe der Siebvorrichtung 2 schon  stark verbrauchte und verdünnte     Chemikalienlösung     fliesst durch eine Schicht von noch unbehandeltem  Stoff, wodurch die Chemikalien besser ausgenützt  werden.  



  3. Das Fortschreiten der Reaktion kann leicht  durch Verändern der Menge des Waschwassers und  der Temperatur beeinflusst werden.  



  4. Im gleichen Behälter geht gleichzeitig eine kon  tinuierliche chemische Reaktion und ein vollständiges  Auswaschen im Gegenstrom vor sich, wodurch die  nicht umgesetzten Chemikalien sowie die löslichen  Reaktionsprodukte durch die     Waschflüssigkeit    vom  schon chemisch behandelten festen Zellstoff getrennt  werden.  



  Da die Menge der zum Auswaschen des Zellstof  fes und zum     Transportieren    der Chemikalien benötig  ten Waschflüssigkeit verhältnismässig klein ist, wird  die am Stutzen 4 anfallende Ablauge in verhältnis  mässig     konzentrierter    Form erhalten. Da auch die  Menge dieser Ablauge im Vergleich zu nach üblichen  Waschverfahren erhaltenen Mengen klein ist, so ist  die Lagerung und die Regeneration dieser Ablauge  leichter zu     verwirklichen    als bisher.  



  Das vorliegende Verfahren kann auch zur Be  handlung von alkalischen     Zellulosefasern,    das heisst      alkalisch reagierender Zellulose, bei der nur eine  physikalische Verbindung zwischen der Zellulose und  dem Alkali besteht, verwendet werden. Zu diesem  Zweck wird in die Hauptkammer M eine     Aufschläm-          mung    von alkalischen     Zellulosefasern    in der oben  beschriebenen Weise eingeführt und eine verdünnte  Säurelösung, vorzugsweise eine     wässrige    Lösung von  Schwefeldioxyd oder verdünnte Salzsäure, durch das  Zuführungsrohr 9 und Waschwasser durch das Rohr  10 zugeleitet.

   Die verdünnte Säurelösung vermindert  den     pH-Wert    der alkalischen     Zellulosefasern,    wodurch  das bei derartigen Fasern auftretende Aufquellen be  seitigt oder mindestens vermindert und dadurch die  weitere Verarbeitung der     Zellulosefasern    erleichtert  wird. Die alkalisch reagierende Zellulose kann aus  einem     Alkalikocher    oder von einer anderen alkali  schen Behandlung von Fasermaterial stammen, bei  denen die     Alkalinität    durch die üblichen Waschvor  gänge nicht entfernt werden kann.  



  Die Behandlung nach dem vorliegenden Verfah  ren kann die Reinigung der     Fasern,    z. B. zur Entfer  nung von Harz aus denselben, einschliessen. In die  sem Fall wird die Bleichlösung durch eine Lösung,  die ein Netzmittel und ein     Dispergiermittel,    z. B.     Na-          triumhexametaphosphat,    enthält, ersetzt. Bei der Ver  wendung von 3 bis 8 kg     Natriumhexametaphosphat     je Tonne Faserbrei kann durch das vorliegende Ver  fahren ein Zellstoff mit erheblich geringerem Harz  gehalt gewonnen werden.  



  Ebenso kann eine alkalische Behandlung des Stof  fes, bei der etwa 5 bis 30 kg     Natriumhydroxyd    pro  Tonne Zellstoffbrei verwendet werden und anschlie-         ssend    gewaschen wird, gleichzeitig und kontinuierlich  gemäss vorliegendem Verfahren in ein und demsel  ben Turm durchgeführt werden.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren kann selbstver  ständlich auch für weitere Reinigungsverfahren von  Zellstoffbreien verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum kontinuierlichen Bleichen, Reini gen oder Ändern des Quellzustandes von Faserbreien in der Zellstoff- oder Papierindustrie, durch Behan deln der Fasern mit Chemikalien und Waschen der behandelten Fasern im gleichen Gefäss, bei welchem der Faserbrei kontinuierlich in den unteren Teil des Gefässes eingeführt und dort verdickt und der ver dickte Faserbrei in Richtung einer Abzugsöffnung des Gefässes nach oben bewegt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die Chemikalien und oberhalb der Chemikalienzufuhrstellen die Waschflüssigkeit konti nuierlich im Gegenstrom durch den Faserbrei ge führt werden,

   und dass ein Teil der Waschflüssigkeit zusammen mit von dieser mitgenommenen Chemika lien in der Nähe des Eintritts des Faserbreies konti nuierlich abgeführt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Zellstoffbrei mit bleichenden Chemikalien behandelt wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Faserbrei und die in flüssiger Form zugeführten Chemikalien während der Behand lung miteinander verrührt werden.