CS230564B2 - Production method of chemical pulp - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby chemické buničiny vařením celulózová suroviny.

Při šaržovém vaření se vyprazdňování (vyfukovali) vařáku‘provádí tak, že se obsah vařáku vyfoukne přetaakem do nádrže na buničinu. Aby se vyprazdňování mohlo provádět rychle a spolehlivě a provozního hlediska, musí se mezi tulákem ve vařáku a tlakem v zásobníku na buničinu udržovat poměrně značný rozdíl. Následkem toho se z buničiny uvolňují plyny a pára, takzvané odplyny. '

Při kontinuálním vaření se výluh vypouStť z vařáku jakožto extrakční výluh, který se nechá expandovat, čímž se získají expanzní odplyny.

Odpyny obsahují kromě vodní páry mezi jíiýfa terpeny, páchnoueí plyny jako je mettylmerkaptan, íiшethhl8Ulfií, dLmtt^hll^il^s^l^lPld a sirovodík, jakož i dusík, kysličník - uhelnatý a kysličník uhhičitý. Některé z těchto plynů jsou navíc jedovaté.

Při způsobu podle vynálezu jde o vyžití ' tepla a*terpentýnu, obsažených v odplynech. Jak při žaržovém, tak při kontinuálním způsobu vaření se odplynů či expanzní páry používá k předehřívání a nasakování celulózového maaeriálu v zásobníku před vařákem.

Obvyklý způsob zpracování odpylnů spočívá v tom, že se odplyny ochladí, takže větší část kondenzovatelných plynů a par zkondenzuje, přičemž se kondenzačního tepla, které se uvolní při kondennaai, používá k výrobě horké vody, které se pokud možno využívá v jiných provozech. Nezkondenzované plyny jsou značně znečištěny a zpravidla se ničí spalováním. ,

Nevýhodou tohoto způsobu je, že obsažené teplo a terpentýn v odplynech se zčásti ztrácí, poněvadž vyrobené množtví horké vody je než je potřeba ve zpracovatelských provozech a část terpenů uniká s ^zkondenzovanými plyny.

Důvodem, proč se odplynů dosud nepoužívalo pro předehřívání celulózového maaeriálu před vařákem je, že mnoství odplynů, které se uvolňuje na počátku vyprazdňování vařáku, je mnohem větší, než ke konci vyprazdňování. Příslušně tomu se mění tlak v odplynové soustavě. Je-li kolísání tlaku v této soustavě značné, je nebezpečí, že v zásobníku na buničinu bude při nízkém tlaku v soustavě doclhiázet k dodatečnému vaření, to jest mezi dvěma vyfouknutími vařáku. Bouřlivé dodatečné vaření . způsobuje, že celulózový maateiál je strháván do odplynové soustavy společně s plyny, kde může vyvolávat provozní poruchy.

Mezi dvěma vyfouknutími vařáku klesá tlak ’v odplynové soustavě natolik, že se tam může vytvořit částečně vakuum. Tím se pek může dovvntř nasávat' chladný vzduch, takže celulózový matelá^L, který byl předtím předehřát, se opět ochladí. Zároveň nastává nebezpečí výbuchu, protože směs plynu a vzduchu může být výbuěná.

při obvyklém způsobu nepřetržitého vaření (sulfátový postup) se štěpky dřeva z malého zásobníku na štěpky plní do propařovací nádoby k předehřátí parou z odpeřovače a nízkotlakou parou. Současně se odplyny a vzduch z propa^v»! nádoby odvádějí do soustavy pro zachycování terpentýnu, kde odplyny kondennzjí spolu s terpentýnem v odplynech, který se pak oddělí v odlučovači terpentýnu.

Štěpky dřeva se plní do vařáku spolu s bílým louhem a vaření se provádí známý postupem. Obvyklý postup spočívá v tom, že se vařený celulózový maatfiál promývá v dolní čáBUi vařáku p^ippouudnou extrakcí promývací kapalinou. Bunnčina se vyprazdňuje z dolní části vařáku a výluh se odvádí jako extrakční výluh z horní části promývací zóny. Teplota výluhu se snižuje samovolným odpařováním ve dvou nebo více tlakových expanzních stupních, odpařovacích cyklonech. Vznnklá pára se používá pro zahřívání, paření štěpků dřeva v propařovací nádobě a pro výrobu horké vody. Pára z prvního odpařovecího stupně se obvykle používá pro peření štěpků dřeva v propeřovecí nádobě, zatímco páre z druhého odpařovecího stupně se obvykle používá k předehnání proudů louhu nebo pro výrobu horké vody.

V nedávných letech ee začaly instalovat zásobníky pro předehřívání Štěpků parou z posledního odpařovecího stupně nebo stupňů, aby se snížila spotřeba vysokotlaké páry.

Je známo, že při získávání terpentýnu ze zařízení na kontinuální sulfátové vaření se dosahuje nízkého výtěžku terpentýnu. Terpentýn se přivádí do výrobního postupu jako složka dřevní hmoty. Z propařovací nádoby se odplyny a vzduch odvádějí do soustavy pro získávání terpentýnu, kde páry kondenzují. Terpentýn, který se získává z propařovací nádoby, pochází zčásti ze štěpků dřeva, zčásti z páry 2 odpařovecího stupně, která se používá к paření štěpků.

Poněvadž terpentýn ve štěpcích je velmi špatně dostupný a doba, po kterou setrvává ▼ propařovací nádobě, je krátká a je možno vypudit jen malou Část terpentýnu obsaženého ve dřevě. Poněvadž odplyny z odpařovecího stupně obsahují vzduch, část terpentýnu uniká se vzduchem po ochlazení do atmosféry. Proto okolnost, že tyto odplyny obsahují vzduch, snižuje výtěžek terpentýny. Větší část terpentýnu jde se dřevem do vařáku a přechází při vaření do výluhu. Terpentýn se pak přemění v páry při expanzi výluhu za vařákem a rovněž při odpařování v odpařovacím zařízení. Při kondenzaci této páry rovněž kondenzují páry terpentýnu a tento je pak přítomen převážně v podobě emulze v kondenzátu z varného a odpařovecího zařízení.

Při vaření vznikají těkavé složky, jako jsou páchnoucí sloučeniny síry a methanol. Expansí se přeměňují v páry podobně jako terpentýn a jsou spolu s ním obsaženy v některých frakcích kondenzátu ve varném a odpařovacím zařízení. V soustavě jsou rovněž přítomny inertní plyny, které se kontinuálně odvádějí. I tyto proudy obsahují terpentýn a jiné těkavé páchnoucí sloučeniny.

Plynné proudy, obsahující terpentýn a páchnoucí plyny, se spojují a ničí spalováním . Poněvadž tyto páry, smíšeny se vzduchem, jsou výbušné, je nutné zabránit vnikání vzduchu do sustavy. Jak již bylo uvedeno, obsahují plyny odcházející z regenerace terpentýnu jak vzduch, tak terpentýn. Představují proto potenciální nebezpečí.

Kondenzát, který obsahuje terpentýn, páchnoucí sloučeniny a methanol, se rovněž spojuje a odvádí do destilační kolony, kde se oddestilují těkavé sloučeniny, které se pak ničí spalováním. Velká část přiváděného terpentýnu je takto spálena. Při nejlepším se tudíž takto zužitkuje pouze tepelná hodnota terpentýnu. Terpentýn je však cennou surovinou pro chemickou výrobu a jako takový má mnohem vyšší hodnotu. Terpentýn lze získávat za destilační kolonou ochlazením a isolováním. Tento terpentýn však obsahuje tolik nečistot, že jeho hodnota je omezená.

Účelem vynálezu je odstranění výěe uvedených nedostatků při^šaržovém a kontinuálním vaření. Podle vynálezu se expanzní páre (odplyny) používá pro zahřátí celulózové suroviny, přičemž se přívod páry reguluje tak, že je možné zvýšit výtěžek terpentýnu, zatímco nezkondenzované, páchnoucí a jedovaté plyny se shromažďují tak, že je možno s nimi manipulovat a je odstranit bez nebezpečí výbuchu.

Předmětem vynálezu je proto způsob výroby chemické buničiny vařením celulózové suroviny obsahující terpentinovou pryskyřici, při němž se celulózová surovina přivádí do zásobní zóny suroviny к vytvoření lože msteriálu v této zóně, načež se celulózová surovina odvádí ze zásobní zóny do varné zóny a varný výluh, získaný vařením celulózové suroviny ve varné zóně © obsahující terpentinovou pryskyřici, se po odvedení z varné zóny nechá expandovat za vzniku expanzní páry, kterýžto způsob se vyznačuje tím, že alespoň část expanzní páry se vede do dolní části lože materiálu v zásobní zóně suroviny к předání podstatné části tepla a terpentinové pryskyřice z expanzní páry do celulózového materiálu a к vytvoření zahřívané zóny v tomto loži materiálu, přičemž se průtok expanzní páry ložem celulózového materiálu reguluje tak, že se zahřívaná zóna udržuje pod povrchem lože, a nezkondezované plyny se odvádějí ze zásobní zóny suroviny protiproudně к celulóžovému materiálu přiváděnému do zásobní zóny.pro zabránění vstupu vzduchu, obsaženého v celulózové surovině, do zásobní zóny maaeeiálu.

Nezkondenzované plyny, odváděné ze zásobní zóny maaeeiálu, se spalují.

P^<^\^d^áí-].i se při způsobu podle vynálezu vaření v šaržích, rozdělí se expanzní pára ne dvě části, z nichž první se přivádí do dolní části lože celulózového maaeeiálu, a druhá část expanzní páry se . zkondenzuje, vzniklý se jímá v zóně pro jímání kondenzátu a nezkondenzované plyny se z této zóny pro jímání kondenzátu přivádějí do uvedeného lože celulózového meteeiálu.

Místo k zavádění první části expanzní páry do lože celulózového maaeeiálu se volí podle moožtví páry obsažené v uvedených plynných proudech, přičemž plynný proud s nižším obsahem páry se zavádí do lože ve vyšších polohách.

Zóna pro jímání kondei^átu se opaaří kapain^v^ uzávěrem, zabraňujícím úniku nezkondenzovaných plynů ze zóny pro jímání kondenzátu a zároveň přístupu vzduchu do této zóny.

Provádí-li se při způsobu podle vynálezu vaření noppetržitě a expanzní pára vzniká v řadě stupňů, vede se první část expanzní páry do dolní části lože celulózového maaeriálu a druhá část expanzní páry se používá pro propařování celulózového mmaeriálu před jeho vstupem do varné zóny. Z expanzní páry se získává zpět terptotintvd pryskyřice a nezkondenzované plyny, které vznikej při této regeneraci a popřípadě ještě obsahují tekutinovou prysýřici, se vedou do lože celulózového maatfiálu. Výhodně se tyto nezkondenzované plyny zavádějí do lože celulózového v úrovni nad zahřívanou zónou v loži, avšak pod povrchem lože.

Vyr-iniez spočívá mmzi ji rým na pozorováních , učiněných při pokusech zadívat sloupec štšpků odplyny, terpentýn a páchnoucí organické sloučeniny síry vzniklé při sulfátovém vaření.

Sloupec štěpků slouží jako velmi dobrý výměník tepla a snadno se odplyny zahřívá. se odplyny obsahující terpentýn a organické . sloučeniny síry oeppetržieě do studeného sloupce štěpků v dolní jeho části a jsou-li odplyny rovnoměrně rozděleny po průřezové ploše Sloupce štěpků, probíhají tyto děje:

A. Vzduch příoomný ve sloupci štěpků je vytěsňován přiváděnou par a plynů.

B. Hlavní pod dl vnášených sloučenin síry se adsorbuje na studených štěpcích.

C. Prakticky veškerý terpentýn kondenzuje na studených štěpcích-.

D. Pára kondenzuje na studených štěpích, čímž se štěpky

E. Některé z těkavých sloučenin síry, ze určitých podmínek velká část těchto sloučenin, se z horkých štěpků opět vyženou.

P. Zahřívání probíhá tak, že se vytvoří teplotní rozhraní, které postupuje vzhůru sloupcem.štěpků. Na tomto teplotním rozhraní se vytvoří teplotní gradient, jehož roasah je pouze několik málo desetin metru, když se teplota zvýší z teploty studených štěpků na asi 100 °C.

O. Toto teplotní rozhraní žene před sebou zónu obsahiuící organické sloučeniny síry s malým obsahem vzduchu.

H. Terpentýn zůstává v horké zóně pod teplotním rozhraním, poněvadž zde není žádné proudění par, které bymohlo dopravvt terpentýn do studené zóny.x

Při kontinuálním vaření způsobem podle vynálezu se páchnoucí plyny a páry shromažďují a odvádějí do zásobníku na celulózový materiál, kterýžto zásobník je upraven před propařovací nádobou· Celulózový materiál se předehřívá v tomto zásobníku parou, obsahující terpentýn, z jednoho a expanzních stupňů na extrakční výluh· Tím, Že se tato pára přivádí do dolní části zásobníku, získá se v zásobníku vodorovné teplotní rozhraní· Přívod páry se reguluje tak, že se v dolní části zásobníku získá zahřívaná zóna a v horní části zásobníku studená zóna· Teplotní gradient se řídí tak, že teplotní rozhraní nikdy nedosáhne horního povrchu .Lože materiálu·

Při této metodě přichází přivedený terpentýn spolu s horkými Stěpky dolů do odpařovací nádoby, načež se může získat známým způsobem v zařízení na získávání terpentýnu· Následkem okolnosti, že vzduch a velká část nezkondenzovatelných plynů se odstraní, dosáhne se v zařízení na získávání terpentýnu značně vyššího výtěžku terpentýnu než až dosud známými zpúspby. Zároveň se malá část přivedených sloučenin síry a hromažďuje ve studené části zásobníku, takže se odtud vypudí vzduch· Tyto páchnoucí plyny mohou být bez nebezpečí odvedeny pro zničení spálením nebo jinými prostředky·

Jak již bylo výše uvedeno, velká část terpentýnu je obsažena v různých kondenzátech spolu 8 páchnoucími sloučeninami síry a methanolem. Při dosavadních způsobech se tento kondenzát jímá a destiluje vodní parou, načež se koncentrovaná směs páry a těchto sloučenin v plynné fázi ničí spálením· Přitom dochází ke značným ztrátám terpentýnu· Podle vynálezu se však terpentýn může získávat v cenné podobě.

Koncentrované plyny z destilační kolony se nemohou přímo vést do zásobníku pro získání terpentýnu· Obsažený methanol by se hromadil na horkém celulósovém materiálu a docházelo by tím к nepřetržitému obohacování methanolem v soustavě černého výluhu· Methanol by nemohl opustit tuto soustavu. Současně by v soustavě pro získávání terpentýnu vzrůstalo množství organických sloučenin síry, což je nežádoucí· Kondenzát se proto musí zpracovat tak, že se terpentýn oddělí od hlavní části methanolu v kondenzátu a od organických sloučenin síry·

V kondenzátu je terpentýn přítomen v oddělené kapalné fázi, kdéžto sloučeniny síry a methanol jsou úplně nebo částečně rozpuštěny v kapalné fázi kondenzátu·

Odehnání terpentýnu se provádí formou destilace vodní parou. Teoreticky je zapotřebí pouze asi 1 kg páry na odehnání 1 kg terpentýnu při teplotě 100 °C a při pouze 1 destilačním patru. Methanol a organické sloučeniny síry, které jsou rozpuštěny ve vodné fásl, jsou přítomny ve zředěné podobě· К odehnání těchto látek je zapotřebí kolony s mnoha teoretickými patry a velkého množství páry ve srovnání s odehnáním terpentýnu.

Zde se nabízí možnost, jak oddělit terpentýn od ostatních složek· Kondenzát obsahující terpentýn se shromáždí a vede do kolony na vypuzování terpentýnu, mající pouze několik málo destilačních pater· Množství páry se reguluje tak, že všech terpentýn nebo hlavní podíl terpentýnu se odežene· Vzniklé páry se odvádějí do zásobníku, kde předehřívají celulózový materiál, na němž se terpentýn adsorbuje, načež jde do propařovací nádoby a opět do zařízení pro získávání terpentýnu· Jako páry lze vhodně použít odpařené páry z extrakčního výluhu. Kondenzát se odvádí spolu s jinými páchnoucími kondenzáty neobsahujícími terpentýn do methanolové vypuzovací kolony, z níž se pak parní frakce odvádí přímo pro zničení.

Výsledkem tohoto zpracování je, že se terpentýn vrací do celulózového materiálu a do propařovací nádoby. Vrácený terpentýn je v propařovací nádobě přítomen v podobě par nebo ve snadno dostupné podobě, a lze jej z propařovací kolony snadno odvádět. V terpentýnové vypuzovací koloně se převážně odežene nejtěkavějěí sloučenina síry, sirovodík· Poněvadž tato látka je cenná jako sulfidická síra při vaření, představuje to rovněž výhodný technický výsledek.

Charakteristické význaky vynálezu vyplývej jí z definice předmětu vynálezu.

Vynniez je v dalším popsán . s přihlédnutím k přiložnrým výkresům, na nichž jeou schematicky znázorněna dvě provedení.

Nt obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání pro zpracování expanzní páry (odplynu) při šaržovém vaření.

Obr. 2 schematicky znázorňuje uspořádání při kontinuálním vaření.

V rámci vynálezu jsou ovšem možná i jiná uspořádiáií.

Podle obr. 1 se celulózový matteiál v podobě štěpků dřeva dopraví je dopravníkem 1* .

do plnicího zařízení 2*. kterým se štěpky dřeva přivádějí do horní &Asiei uzavřeného zásobníku 3*. Plnicí zařízení zahrnuje dva šnekové dopravníky £2 a 2*. uspořádané se sekou, přičemž meei oběma těmito šnekovými dopravníky je napojena odvětrávací trubka 6.

Šnekové dopravníky £, 2*» jsou konstruovány tak, že štěpky dřeva jsou unášeny v podpbě zátky, která zabraňuje, aby jiný vzduch než ten,' ' který se nachází ve vrstvě štěpků dřeva, byl unášen spolu s materiálem šnekovým dopravníkem 4*. a .aby plyn, se . zásobníku 3' volně proudil dopravníkem 52· OOkonnst, že se tlak v odvětrávací trubce 6' udržuje Užší než v 'zásobníku 3*. zabraňuje, aby vzduch ze šnekového dopravníku J^/přechísel společně se štěpky dřeva do sásobníku 3*. Plyny ze zásobníku 3' jdou protiproudně ke ětěpkům dřeva do odvětrávací trubky 6*, přičemž topeny zbývajeí v plynu kondenzuj na štěpeích dřeva.

Ve dně zásobníku 3* je upraveno vynášecí zařízení 7*. Tímto vynášecím smísením 7* se štěpky dřeva dostávají do uzavřené dopravní soustavy 8*. která je přivádí do řady - vařáků 9*. Ze dna vařáků 9' vede vypraziňovací potrubí 10' do nádoby 11 * (zásobníku 11*) na Ιο^δί^. Ze zásobníku 11 * na buničinu vedou dvě potrubí 12 * a 13*. jimiž odplyny. _e

První potrubí 12* vede do zásobníku 3* a je napojeno na dolní část tohoto zásobníku. D^hé potrubí 13* jde přes kondenzátor 14* do zásobníku 15* na kondennát. Zkondenzovaná odplynová pára se shromažďuje v podobě kondenzátu v zásobníku 15* kondenzátu, který má podobu tak zvaného akunmuátoru. V horní části zásobníku .15 *. kondenzátu se udržuje vysoká teplota kondenzátu. Pomocí výměníku 16 * tepla je možno získat horkou vodu tím, že horký kondenzát z horní části zásobníku 1_5* kondenzátu prochází výměníkem 1* tepla, kde předává část svého tepelného obsahu. Ochlazený kondenzát se pak vrací do dolní části zásobníku 1ž2 kondenzátu.

Zásobník 15* kondenzátu je spojen s v^jší atmosférou přes kapalinový uzávěr 17*. V rozmezí kolísání tlaku, pro něž je kapalinový uzávěr 17* konstruován, kapalinový uzávěr, zabraňuje jednak tomu, aby vzduch vnikal do zásobníku 15* kondenzátu a odtud do odplynová soustavy, čímž by se . tato ochlazovala zejména v zimě a by rovněž k nebezpečí exploze, jednak tomu, aby odplyny unikaly do temocféiy, kde by znečisťovaly okolní prostředí, přičemž by současně docházelo ke ztrátě v nich obsažené energie.

V případě provozní poruchy se může stát, že kapalinový uzávěr 17* vyfoukne nebo se naplní buničinou po přetoku hmoty ze zásobníku 11 * na b^inčinu. Aby se zabránilo vyfouknutí kapalinového uzávěru 17* nebo jeho ucpání buličiecu, provádí se tímto uzávěrem konninuálně kondornát, Teto kapalina se odebírá buď z dále zařazeného kondensátoru 18_ nebo . přímo z dolní zásobníku 15* kondenzátu, načež se kondenzát po průchodu kapalinovým uzávěrem vrací zpět ke dnu zásobníku 15* kondenzátu, Plyny, které nrzkcndenzudí v zásobníku 15* kondenzátu, se odvád^í potrubím 19* do zásobníku 3* přes dodatečný chladič 20*. kde se plyny ochladí ne teplotu poněkud vyěěí., než je kondenzační teplota terpentýnu.

Ί

Na horní část vařáků 2' je napojeno potrubí 21· Toto potrubí vede do zásobníku 2' a používá se jej během plnění vařáků, takže vytěsněné plyny se odváddjí zpět do zásobníku

2· Na horní část vařáků 2* Je rovněž napojeno další potrubí 22 Tímto potrubím se vařáky odplyní j během vaření· Toto potrubí je na druhém konci nepojeno na zařízení 21' pro odlučování varrého louhu a ne zař řízení pro výměnu tepla odplynů a pro zachycování terpentýnu.

Varný louh ee vrací do varného procesu, vodní pára a páry terpentýnu se načež se odvádějí pro dekaden^ecřL terpentýnu a zbylé nezkondenzované plyny se vrací do zásobníku 2' na štěpky, kde se zbylé páry terpentýnu zkondenzuj na štěpcích.

Jestliže organické sloučeniny síry, vzniklé ve vařácích, maaí takovou tenzi par, že budou kondenzovat v zásobníku 2' na štěpky a budou vypuzovány z horní Sáatl vařáků 2' během plnění ětěpků do vařáků, budou se tyto sloučeniny hromaadt v dolní části zásobníků 2' ne štěpky. Tomuto hromadění lže zabránnt ochlazením všech nebo části vypuzovaných plynů v potrubí 22* ve - výměníku tepla před uvedením plynů do zásobníku 2.· Kondenzát z tohoto výměnku tepla se může odvádět do dekantečního - zařízení pro terpentýn.

Jestliže plyny z odpařovecího zařízení výrobny obsahuj značné miožžtví terpentýnu, je možno je rovněž přivádět do zásobníku 2» popřípadě po odstranění sirovodíku, přičmž se zachybuje terpentýn. '

Vzduch a plyny, které se odvádd j ze ěnekových dopravníků £' a odvětrávací trubkou

6j se odsáváj ventilátorm- nebo odsávacím zařízením 19* pro případné spalování. Aby se zabiTánio ucpávání odsávacího zařízení 3 - * celuloooiým maaeriálem, je možno mezi zásobník 2' na štěpky a tělвá'^ι^<^:í zařízen 22' vhodně zařaddt kapalinový uzávěr 40·* Kepeaina v kapa. lnnovém uzávěru ££,* noppeerritě cirkuluje tím, že se přivádí do uzávěru nahoře u horní části trubky £* a proudí dolů k výpustnímu zařízení. .Poněvadž směs plynů a vzduchu, která přichází odvětrávecí trubkou б/může být výbušná, například v případě poruchy chodu zřízení nebo při opětném uvádění do provozu, je nutno dbát při přivádění těchto plynů, aby nemohlo dojt k jiskření. PmHtý ventilátor nebo odsávací zařízení 22* ty proto mělo být tak konstruováno, aby nemohlo k jiskření v dopravovaných. plynech.

Následkcim tkotnotSi, že se do zásobníku 2' ob štěpky přiváděj * jednak odplyny ze zásobníku 11 ' ne buničinu, jednak oezktodeoztveoé plyny ze zásobníku 1 5' * na kondenzát, ze zařízení 21' (24/) na odlučování varného louhu od terpentýnu a popřípadě z odpařování, se dosáhne toho, že jednak se štěpky dřeva zalhej před vstupem do vařáků, jednak se na Štěpcích kondenzuje terpentýn. Terpentýn se vrací do varného procesu a Je možno jej získávat při odplynován během

Oddlyny, které se přímo nebo nepřímo zaváděj do . doin části zásobníku 2' na štěpky, proudí vzhůru ložem ětěpků, přičemž se štěpky zahřívají a odplyny se ochlazuuí. Když se odplyny, - které obsahuj mezi jiným inertní plyny, terpentýn a organické sloučeniny síry, ochladí a kondennoovaelné plyny zkondennuj podle svého parciálnho tlaku ze pani^ící teploty, získá se - jednak kondenzát, sestávající z vodné a terpentýnové fáze, jednak plynná fáze.

Prakticky veěkerý terpentýn a větě! . část organických sloučenin síry jsou nejprve obsaženy v kondenzátu.» Poněvadž však teplota ve štěpcích dřeva stoupá, vyžene se velká část organických sloučenin síry z kondenzátu a nachází se v zásobníku 2' na štěpky nad ložem štěpek.

Neehhá-i se teplota vzrůstat v celém loži ětěpků, vyžene se z kondenzátu též terpentýn. Proto se v loži ětěpků v zásobníku 2' vždy udržuje teplá zóna, jejíž horní hranice je vždy pod horní hrnicí lože Stěpků. Následkem.toho se žebrání, aby terpentýn proudil ložem Štěpků e tím se ztrácel; rovněž se tím sníží nebezpečí výbuchu· Též se žebrání ztrátám tepelného obsahu Stěpků. Toho se dosáhne tím, že v zásobníku 2' Jsou v různých hladinách upravena teplotní čidla 22·

Pomocí signálů z těchto teplotních čidel 25* se reguluje provoz kondenzátoru 14 *a tím i množství odplynů, které se dopravují potrubím Ί3, Tím se též reguluje množství odplynů, které proudí potrubím 12 *do zásobníku 2* ^na ětěpky a zahřívají zde lože Stěpků·

Nezkondenzované plyny ze zásobníku £2* na kondenzát, jejichž tlak poklesl tlakovou ztrátou v zařízení, jímž plyny procházejí se mohou do lože Stěpků vhodně zavádět odděleně v různých výikách· Plyny s velkým obsahem páry se mohou zavádět do lože Stěpků nízko a plyny s malým obsahem páry ve výše položené hladině, třeba nad teplou zónou pod povrchem lože Stěpků·

Plyny s malým obsahem páry se též mohou zavádět nad povrchem lože, poněvadž terpeny kondenzují na ětěpcích dřeva při svém protiproudovém průchodu zátkou ve Šnekovém dopravníku 2·*

Když se vyprazdňuje vařák 2»* otevře se ventil 26 * ^v® dně vařáku, takže buničina se vyfoukne vyprazdňovacím potrubím 10 * do zásobníku 11 * na buničinu. Aby se snížily účinky prvních únikú páry na počátku vyfukování, vyšle ventil 26* nebo se vySle z místa ve vyfukovacím potrubí 10* společném vSem vařákům, signál к ventilu 27.* který ovládá přívod kapaliny do kondenzátoru 14·

Do tohoto kondenzátoru se pak potrubím 13 * nasávají odplyny v množství, jež odpovídá množství studené kapaliny, takže se první tlakový náraz při vyfouknutí vařáků zmírní· Jakmile se v kondenzátoru 14 * zmírní první tlakový náraz, nastavuje se ventil 27 * pomocí tlakového čidla 29.* upraveného v odplynovaném potrubí napojeném na zásobník buničiny tak, aby tlak v odplynové soustavě kolísal jen v úzkém rozmezí·

Je-li teplotní hladina v zásobníku 2* Stěpky příliS vysoko, převezme úkol, ovládat činnost ventilu 27.* teplotní čidlo 25.* načež se odplyny odvádějí do kondenzátoru 14* tak dlouho, až se v zásobníku 2* ¹¹⁸ ětěpky opět upraví vhodná výše teplotní hladiny·

Pro regulování toku ne zkondenzovaných plynů ze zásobníku 1 5* kondenzátu je v potrubí 19 * upraven regulační ventil 30·* Ventil 30 * se má otevřít v okamžiku, kdy ventil 27 * obdrží signál, aby se otevřel, načež ze zásobníku 12* kondenzátu mohou odcházet nezkondenzované plyny, je-li kondenzátor 14 * v činnosti, avěak jejich odvádění je zabráněno, když veškeré odplyny jdou potrubím 12 * do Žtěpků v zásobníku 2* ^na ětěpky.

čerpadlo 28* čerpá studený kondenzát do kóndenzátoru Ц* a rovněž dodává kapalinu potrubím 31* do dále zařazeného kondenzátoru 18,* Množství chladicí kapaliny pro kondanzátor 18* je řízeno podle výstupní teploty regulačním členem 35 *a d® dopravováno potrubím 32 * do kapalinového uzávěru 17 * a zpět do studené části zásobníku 1 5* kondenzátu·

Sníží-11 se průtok kapaliny kondenzátorem 18* joko následek toho, že ventil 22* ^v P°“ trubí 31 * ·® uzavře, otevře se regulační ventil 21* ^v potrubí 22.» takže čerpadlo 28* J® přímo spojeno в kapalinovým uzávěrem 17·* Tím je zajištěn konstantní průtok kapaliny kapalinovým uzávěrem 17·*

Zařízení 22* P^ro odlučování varného louhu od terpentynových per jsou tvořena nádobami v podobě cyklonových odlučovačů, odkud se oddělený varný louh vrací zpět do výrobního postupu a plyny, které mimo vodní páru obsahují mezi jiným velká množství terpentýnu spolu s oraganickými sloučeninami síry, se odvádějí do výměníků 24 * tepla·

V prvním z těchto výměníků tepla, v němž ee udžuje vyšší tlak tlakovým regulačním členem 38* a členem 37 pro regulaci výšky hladiny, ee předehřívá varný louh pro vařáky. Oetatní z těchto výměníků teple, v nichž ee kondenzují páry terpentýnu, jeou ovládány pomocí členu 37 pro regulaci množství studená vody a pro regulaci výše hladiny.

Místo, aby se zbytek odplynů odváděl do kondenzátoru a do zásobníku kondenzátu za účelem regulace množství odplynů к předohřívání celulózového materiálu, jo možno odplyny odvádět do akumulačního zásobníku. Množství odplynů ae v tomto případě ovládá tiskem v akumulačním zásobníku.

Podle obr. 2 se celulózový materiál v podobě štěpků dřeva dopravuje dopravníkem £ do plnicího zařízení £, kterým se štěpky dřeva přivádějí do horní části uzavřeného zásobníku 2 na štěpky. Plnicí zařízení zahrnuje dva šnekové dopravníky £ a£, uspořádané sa sebou, přičemž mezi oběma těmito šnekovými dopravníky je napojena odvětrávací trubka £. šnekovými dopravníky jsou štěpky dřeva unášeny v podobě zátky”, která zabraňuje, sty jiný vzduch než ten, který se nachází ve vrstvě štěpků, tyl unášen spolu se štěpky šnekovým dopravníkem £ a aby plyn ze zásobníku 2 na štěpky volně proudil šnekovým dopravníkem 2·

Okolnost, že tlak v odvětrávací trubce £ se udržuje nižší než v zásobníku 2 ^M štěpky, ' zabraňuje, aby se vzduch ze šnekového dopravníku £ přecházel spolu se štěpky šnekovým dopravníkem X do zásobníku 2 ^ne štěpky. Plyny ze zásobníku 2 na štěpky jdou protiproudně ke Stěpkům do odvětrávací trubky £, přičemž se páry terpentýnu, které mohou popřípadě proniknout ložem štěpků do zásobníku 2 ^v případě provozní poruchy, se kondenzují na zátkách ve šnekovém dopravníku 2·

Ve dně zásobníku 2 ¹¹⁸ štěpky je upraveno vynášecí zařízení X· Tímto vynášecím zařízení* X se štěpky dřeva dostávají přes komorový uzávěr 8 do propařovací nádoby χ. Z propařovací nádoby X jdou štěpky přes komorový uzávěr 10 a dopravník 11 do nepřetržitě pracujícího vařáku £2,.

Z vařáku 12 se extrakční výluh odvádí potrubím 13 do odpařovacího cyklonu 14. kde se tlak výluhu sníží, přičemž se odplyny odvádí potrubím 15 do propařovací nádoby £ a výluh odchází potrubím 16 do dalšího odpařovacího cyklonu 17. V tomto cyklonu se tlak výluhu znovu sníží a expanzní odplyny výluhu jdou potrubím £8,do terpentýnové odháněcí kolony 19. zatímco výluh přichází do třetího odpařovacího cyklonu 20. odkud vzniklé expanzní odplyny odcházejí potrubímí 21 bud к předehřívání štěpků v zásobníku 2 ^ne štěpky nebo к výrobě horké vody ve výměníku 22 tepla.

Extrakční pára z výměníku 22 tepla, která obsahuje velká množství terpentýnu, se odvádí potrubím 59 do zásobníku 2 ^nB štěpky, kde terpentýn kondenzuje na štipcích, zatímco jiné nezkondenzované plyny odcházejí odvětrávací trubkou £· Výluh z odpařovacího cyklonu 20 se odvádí potrubím 22 P^es výměník 24 tepla do odpařovacího zařízení ££·

Z propařovací nádoby X se extrakční odplyny odvádějí potrubím 26 do kondenzátoru £X terpentýnu, kde se odplyny ochladí chladicí vodou přiváděnou potrubím 28. přičemž ae velký podíl terpentýnu z odplynů zkondenzuje. Kondenzát se odvádí potrubím 22 přes člen χχ pro regulaci výšky hladiny do dekantačního zařízení 31 na terpentýn.

Nezkondenzované plyny z kondenzátoru 27 terpentýnu se vedou potrubím ^o zásobníku £ na štěpky, kde terpentýn obsažený v plynech kondenzuje na štěpcích; zapáchající plyny pak odcházejí odvětrávací trubkou

V dekantačním zařízení 31 na terpentýn se oddělí velká část terpentýnu a odchází potrubím 33. Kondenzát, který stále ještě obsahuje terpentýn, se odvádí přes kapalinový uzávěr potrubím 35 spolu s kondenzátem z výměníku 22 tepla a jeho členu 36 regulujícího výšku hladiny a s kondenzátem bohatým terpentýnem, přicházejícím z odpařovacího zařízení potrubím 37. do výměníku J8 tepla, kde dochází к výměně tepla s horkým vystupujícím kondenzátem z methanolové odháněcí kolony 39. ^terý přichází potrubím 41 přea člen 40 pro regulování výšky hladiny. Z výměníku 38 tepla se vyčištěný kondenzát z kolony odvádí potrubí· 42 do dalšího zpracování, zatímco terpentýnem bohatý kondenzát ze vede potrubím 43 přea zařízení к měření množství do terpentýnové odháněcí kolony 19.

Expanzní parou, odváděnou potrubí^ 18 z cyklonu 17. kterážto potrubí Je opatřeno řadou regulačních členů 45. se v terpentýnové odháněcí koloně 19 odežene ze vstupujícího kondenzátu velké množství terpentýnu a těkavých sloučenin síry, a plyny bohaté terpentýne· se z této kolony odvádějí potrubím 46 do zásobníku 2 ^ne Štipky, kde v nich obsažený terpentýn zkondenzuje za Stěpcích, zatímco methanolem bohatý kondenzát se odvádí potrubí· 47 přsi člen 48 regulující výšku hladiny do methanolové odháněcí kolony 39.

Do této kolony se potrubím 49 rovněž přivádí kondenzát z odpařovacího zařízení 25. neobsahující terpentýn nebo obsahující jen malé množství terpentýnu, Jakož i pára přes regulační člen 6J>.

Z odpařovacího zařízení 25 se potrubím 50 odvádí pro další zpracování kondenzát, který prakticky neobsahuje methanol ani terpentýn.

Plyny z kondenzačního zařízení v odpalovacím zařízení 25 Jsou bohaté mezi Jiným terpentýnem a jdou potrubím 51 do zásobníku Д na štěpky, kde terpentýn kondenzuje na štipcích a ne zkondenzované plyny odcházející odvětrávací trubkou 6,.

»

Extrakční plyny z m-ethanolové odháněcí kolony 39 se odvádějí potrubím 52 do výměníku 53 tepla, kde se ochladí jen natolik, aby zkondenzovala v nich obsažená vodní pára. Kondenzát se vrací potrubím 54 do methanolové odháněcí kolony 39. zatímco plyny bohaté methanolem odcházejí potrubím 55 ke spálení.

Ohřáté chladicí vody z odpařovacího zařízení 25 se používá Jako chladicí vody ve výměnících 22 a 53 tepla, kam se odvádí potrubím 56. v němž Jsou upraveny členy 57 a 58 pro regulování teploty.

Děje v zásobníku 2 na štěpky jsou řízení takto:

štěpky jsou zahřívány převážně expanzními odplyny z odpařovacího cyklonu 20. Množství těchto odplynů, přiváděných do zásobníků i, se reguluje tak, aby množství odplynů pro výměník 22 bylo upraveno tak, aby zahřívaná zóna v zásobníku Д bylo neustále udržována pod hladinou štěpků v zásobníku. Poloha zahřívané zóny Je zJlitována teplotními Čidly 60 a výše hladiny štěpků v zásobníku 2 d· Indikována Členem 61 pro regulování výlky hladiny. Tímto způsobem se zabrání, aby páry terpentýnu mohly unikat se štipků v zásobníku 2 do parního prostoru tohoto zásobníku.

Z ostatních plynů obsahujících terpentýn, které se přivádějí do zásobníku 2, Js možno plyny o nízké teplotě přivádět do lože Štěpků ve výši, která leží na zahřívanou zónou, avšak pod povrchem lože.

Ne zkondenzované plyny, které se hromadí v zásobníku 2 na štěpky, se odvádějí protiproudně ke Stěpkům, přiváděným šnekovým dopravníkem £, následkem okolnosti, Že tlak v prostoru pro hromadění plynů mezi šnekovými dopravníky £ a £ se udržuje nižší než v zásobníku na štipky. Současně se dosáhne» že se zabrání tomu, aby vzduch se šnekového dopravníku £ byl dopravován spolu se štipky šnekovým dopravníkem £ do zásobníku Д na štipky.

Kdyby v zásobníku £ vzniklo přenostění ze štěpků, například kdyby es v loži štipků vytvořily dutiny, mohlo by se stát, že by terpentýnové páry dočasně pronikaly lože· štipků· Terpentýn obsažený v plynech by kondenzoval na štipcích v zátce ze Štipků ve šnekové· dopravníku takže by se zabránilo nebezpečí výbuchu, které by nastalo, kdyby vzduch mohl

1

230 564.

vnikat do zásobníku J»· Poněvadž v plynech, odcházejících odvětrávací trubkou ,6, mohou být obsaženy drobné Částice celulozového maPtriálu, prach a hobliny, čímž může dojít k ucpání této trubky, doporučuje se zkrápět tyto plyny kapalinou, například kapalinou, Jíž se používá při vaření. Trubka 6, se propláchne touto kapalinou, přiváděnou co nejblíže ke vtoku do trubky, a kapalina přichází spolu s plyny do kapalinového uzávěru 62» jehož účelem - kromě již uvedeného - je, ommezt Škody, k nimž by mohlo dooít, kdyby v případě nesprávného provozu zařízení nastal výbuch přes -výše popsaná opatření, jimiž se má nebezpečí výbuchu zabránit»

Kapplina, přiváděná do kapalinového uzávěru 62. stéká pak do sběrné nádrže, ' odkud se může odvádět k opětnému poožiií»

Plyny, odváděné ze zásobníku 2 na Stěpky pro spálení, se odtahují odsávacím zařízením nebo čerpadlem ' 6,1. které reguluje tlak v zásobníku - pomocí členu 64 pro ovládání tlaku. Poněvadž tyto plyny mohou být při opětném zahájení provozu zařízení ' nebo při nesprávně řízeném chodu zařízení výbušné, je třeba, aby dopravní zařízení bylo konstruováno tak, aby v proudu plynů nemohlo docházet ke vzniku jisker.

Claims (9)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1 » Způsob výroby chemické buřiči ny vařením celulózové suroviny obsahující - terpentýnovou pryslkyřci, při němž se celulózové surovina přivádí do zásobní zóny suroviny k vytvoření lože ma-ridlu v této zóně, načež se celulóejěá surovina odvádí ze zásobní zóny do varné zóny P varný výluh, získaný vařením celulózové suroviny ve varné zóně a obsahující terpentýnovou pryskkřřcl, se po odvede-ní z varné zóny nechá expandovat za vzniku expanzní páry, vyzn^uu-í se tím, že alespoň část expanzní páry se vede do dolní části lože ma-ridlu v zásobní zóně suroviny k předání podstatné části tepla p terpentýmové pryskyřice z expanzní páry do celulózového maaeridlu ' p k vytvoření zahřívané zóny v tomto loži maatriálu, přičemž se průtok expanzní páry celulózového maateiálu reguluje tak, že se zahřívaná zóna udržuje pod povrchem lože, ' a nezkondenzované plyny se odváddjí ze zásobní zóny suroviny protip^udně k celulózovému maperidlu přiváděnému do zásobní zóny pro zabránění vstupu vzduchu, obsaženého v celulózové surovině, do zásobní . zóny μΙ^ι^ΙΖΙπ»
2. 2» Způsob podle bodu 1, vyzno?!jící se tím, že se n-zkondenzované plyny odváděné ze zásobní zóny ma-ridlu spalují.
3. 3» Způsob podle bodu 1 , při němž se vaření provádí v šaržích, vyznač jící se tím, že se expanzní pára rozdělí na dvě části, z nichž první se přivádí do dolní části lože celulózového ma-ridlu,
4. 4» Způsob podle bodu 3, vyzn^čnící se íírn , že druhá část expanzní páry se zkondenzuje, vzniklý koniseiet se jímá v -zóně pro jímání kondenzátu a nezkondenzované plyry se z· té— zóny pro jímání kondenzátu přivádějí do uvedeného lože celulózoěéhj mm-ridlu»
5. 5» Způsob podle £, vyznač jící se tím , že se mís- к zavádění první části expanzní páry do lože celulóeoěéhj ma-ridlu volí podle množství páiy, obsažené v uvedených plynných proudech, přičemž plynný proud s nižším obsahem páry se zavádí do lože ve vyšších polohách»
6. 6» Způsob podle 'bodu 4, vyznn1čjící se tím, že se zóna pro jímání kondenzátu opatří kapal-o^ým uzávěrem, zabraňujícím úniku n-zkondenzovaných plynů ze zóny pro jímání kondenzátu p zároveň přístupu vzduchu do této zóny»
7. 7» Způsob podle bodu 1, při němž se vaření provádí nepře-mžitě p expanzní pára vzniká v řadě stupňů, vy jící se tím, že se první část expanzní páry vede do dolní části lože celulózováho ma-ridlu p druhá část expanzní páry se používá pro ř^гjpeřjěáií ce-lózového ma-ridlu před jeho vstupem do varné zóny·
8. 8« Způsob podle bodu 1 nebo 7, vyznačující se tím, Že se z expanzní páry získává zpět terpentýnová pryskyřice a nezkondenzované plyny, vznikající při této regeneraci, obsahující popřípadě ještě terpentýnovou pryskyřici, se vede do lože celulózového materiálu.
9. 9· Způsob podle bodu 8, vyznačující se tím, Že nezkondenzované plyny, obsahující terpentýnovou pryskyřici, se zavádějí do lože celulózového materiálu v úrovni nad zahřívanou zónou v loži, avěak pod povrchem lože.