DE2248288B2

DE2248288B2 - METHOD AND PLANT FOR PRODUCING PULP PULP

Info

Publication number: DE2248288B2
Application number: DE19722248288
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Thillaimuthu, Jeyaretnam, Kuala Lumpur
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-10-02
Publication date: 1976-01-29
Also published as: GB1381728A; AU472346B2; NL7213278A; MY7700048A; JPS4861702A; DE2248288A1; JPS5111201B2; AU4714472A; CA1001808A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von ZelistofT-Pulpe, bei welchem für den Kochprozeß der zellstoffhaltigen Rohmaterialien wäßriges Ammoniak verwendet wird, das die nichtzellstoffhaltigen und die nichtfaserigen Bestandteile, einschließlich Lignin, dieser Rohmaterialien während des Kochprozesses in der Schwarzlauge löst, welche nach Beendigung des Kochprozesses von der Fasern enthaltenden, unlöslichen Zellstoff-Pulpe abgetrennt und zur Wiedergewinnung des Ammoniaks einer Destillation unterworfen wird.
Bei einem aus der US-PS 1802 715 bekannten Herstellungsverfahren der vorgenannten Art wird das beim Kochprozeß anwesende Ammoniumhydroxyd nach dessen Beendigung von der Schwarzlauge abdestilliert, um danach einer Wiederverwendung zugeführt zu werden. Für den bei einer Temperatur von etwa 110° C und einem Druck von etwa 7 kg cm- ablaufenden Kochprozeß hat dabei die Schwarzlauge eine Ammoniakkonzentration von etwa 28 Gewichtsprozent, was die ziemlich lange Behandlungsdauer von etwa 15 Stunden ergibt.The invention relates to a process for the production of ZelistofT pulp, in which aqueous ammonia is used for the cooking process of the pulp-containing raw materials, which dissolves the non-pulp-containing and the non-fibrous components, including lignin, of these raw materials during the cooking process in the black liquor, which after completion of the Cooking process is separated from the fiber-containing, insoluble cellulose pulp and subjected to distillation to recover the ammonia.
In a manufacturing process of the aforementioned type known from US Pat. No. 1802,715, the ammonium hydroxide present in the boiling process is distilled off from the black liquor after it has ended, in order to then be recycled. For the boiling process, which takes place at a temperature of about 110 ° C. and a pressure of about 7 kg cm, the black liquor has an ammonia concentration of about 28 percent by weight, which results in the rather long treatment time of about 15 hours.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren so weiterzubilden, daß es zur Erzielung einer größeren Wirtschaftlichkeit mit kürzeren Zeiten für den Kochprozeß auskommt.The invention is based on the object of developing this method so that it can be achieved a greater economy with shorter times for the cooking process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gclöst, daß die Rohmaterialien bei einer Temperatur zwischen 90 und 170^c C, einem Druck zwischen etwa 1,05 und 17,5 kg/cm'- und einer bis zu etwa 12 Gewichtsprozent reichenden Ammoniakkonzenlratior der Schwarzlauge gekocht werden, wobei der Koch prozeß so geführt wird, daß sich bei der anschließender Ammoniak-Dcstillaton eine Ausfällung des Lignin Anteils der Schwarzlauge in der Form ullrafeinerTcil chcn ergibt, während die übrigen Lösungsvermittle in Lösung verbleiben. Dabei ist es dann besonder!This object is inventively gclöst that the raw materials at a temperature between 90 and 170 ^{° C} C, a pressure between about 1.05 and 17.5 kg / cm'- and up to about 12 weight percent reaching Ammoniakkonzenlratior the black liquor to be cooked, The cooking process is carried out in such a way that the subsequent ammonia distillation results in the lignin component of the black liquor being precipitated in the form of ullrafeinerTcil chcn, while the other solubilizers remain in solution. It is then special!

vorteilhaft, den Kochprozeß bei Anwesenheit eine inerten Gases, wie insbesondere Stickstoff, durchzuführen, welches unter einem das Ammoniak ir Lösung haltenden Druck gehalten wird, und weiterhiradvantageous to carry out the cooking process in the presence of an inert gas, such as nitrogen in particular, which is kept under a pressure holding the ammonia in solution, and further

ist es zweckmäßig, den Kochprozeß bei Anwesenheit eines Katalysators aus der Gruppe Natriumhydroxid, Kaliumhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Rubidiumhydroxyd und/oder wenigstens eines Sai.res dieser Substanzen durchzuführen.it is advisable to start the cooking process in the presence of a catalyst from the group of sodium hydroxide, Potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide and / or at least one of these substances perform.

Durch die Verwendung von Ammoniak als Primär-Reagenz werden hauptsachlich folgende Vorteile erzielt: By using ammonia as the primary reagent the main advantages are:

1. Nach Beendigung des Kochprozesses kann durch einen sic-n unmittelbar anschließenden Destinations- ίο Vorgang das an dem Umsetzungsprozeß teilnehmende Ammoniak praktisch vollständig einer Wiederverwendung zugeführt werden, was bei der Verwendung von Natriumverbindungen als Primär-Reagenz nicht"mö<;-lich ist. -1. After the end of the cooking process, a sic-n can be used to directly follow the destination ίο Process the ammonia participating in the conversion process is practically completely reused which is not "possible" when using sodium compounds as the primary reagent is. -

2. Wegen dieser vollständigen Wiedergewinnuno von Ammoniak, die gleichzeitig eine optimale Wirt" schaftlichkeit ergibt, kann die nach Beendigung des Kochprozesses vorliegende Schwarzlauge völlig gefahrlos weiter verarbeitet werden. "2. Because of this complete recovery of ammonia, which is also an optimal host " economic, the black liquor present after the end of the boiling process can be completely safe further processed. "

3. Die in der Schwarzlauge nach der Ammoniak-Extraktion enthaltenen Wassermengen sind im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren um etwa ¹Z₁ niedriger, so daß bei einer anschließenden Verdampfung dieser Schwarzlauge geringere Kosten entstehen. Wird eine solche Verdampfung und anschließende Trocknung vorgenommen, dann wird ein als Brennstoff verwendbares Material erhalten.3. The amounts of water contained in the black liquor after the ammonia extraction are about ¹ Z ₁ lower compared to the conventional processes, so that lower costs are incurred in the subsequent evaporation of this black liquor. If such evaporation and subsequent drying is carried out, a material which can be used as a fuel is obtained.

4. Es bereitet keine Schwierigkeiten, aus dieser Schwarzlauge Lignin in reiner Form zu extrahieren. Auch andere Bestandteile, so insbesondere alle nichtzellstoffhaltigen Bestandteile, können ohne größere Schwierigkeiten abgetrennt werden, und da die Schwarzlauge ein völlig neutrales Verhalten hat, bestehen kein»; Gefahren für eine eventuelle Umweltverschmutzung. 4. It is not difficult to extract lignin in pure form from this black liquor. Other constituents as well, especially all non-pulp-containing ones Components can be separated without major difficulties, and since the black liquor has a completely neutral behavior, exist no"; Hazards for possible environmental pollution.

5. Die mittels des Herstellungsverfahrens erhaltene Pulpe hat eine für ein anschließendes Bleichverfahren mittels Wasserstoffperoxyd notwendige, ausreichende Festigkeit, wobei die Festigkeit der gebleichten Pulpe im Vergleich zu der in herkömmlicher Weise gefertigten Pulpe höher ist.5. The pulp obtained by means of the manufacturing process has one for a subsequent bleaching process by means of hydrogen peroxide necessary, sufficient strength, whereby the strength of the bleached pulp is higher compared to the conventionally manufactured pulp.

6. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf den Einsatz von Schwefeldioxyd, Sulfitverbindungen oder Schwefligsäure verzichtet werden, wie dies beispielsweisc das mit einer teilweisen Sulfonierung behaftete Verfahren gemäß der kanadischen Patentschrift 3 82 892 vorsieht. Auch kann auf die Verwendung weiterer, ähnlicher Substanzen verzichtet werden, wie beispielsweise von Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, die dabei für den Abbau komplexer, organischer Ammoniak-Lignin-Verbindungen während des Kochprozesses vorgesehen sind.6. In the process according to the invention, the use of sulfur dioxide, sulfite compounds or sulphurous acid can be dispensed with, as was the case, for example, with partial sulphonation Provides method according to Canadian Patent 3,828,892. Also can be on the use other, similar substances are dispensed with, such as sodium hydroxide or Potassium hydroxide, which is responsible for the breakdown of complex, organic ammonia-lignin compounds are provided during the cooking process.

7. Es ist auch nicht erforderlich, ein wasserfreies Ammoniak anzusetzen, wie es das in der Zeitschrift »Pulp and Paper«, 73 (Ausgabe August 1971), beschriebene Verfahren vorsieht. Auch muß das Ammoniak nicht in einem dem Holzanteil gleichen oder größeren Gewichtsanteil eingesetzt werden, wobei der Wirkungsgrad der Ammoniak-Wiedergewinnung durch Destillation aus einer wäßrigen Flüssigkeit aber die gleiche Größenordnung hat und wobei zur Erzielung einer vollständigen Abtrennung des Lignin-Anteils bei Raumtemperatur weiterhin eine Chlor-Natrium-Behandlung nicht vorzunehmen ist, um etwa dieselbe Ausbeute an Pulpe in der Größenordnung von etwa 60% zu erhalten.7. It is also not necessary to prepare an anhydrous ammonia, as is done in the journal "Pulp and Paper", 73 (August 1971 edition) Procedure provides. Also, the ammonia does not have to be the same as or in one of the wood parts larger weight fraction can be used, the efficiency of the ammonia recovery by distillation from an aqueous liquid but has the same order of magnitude and is used to achieve it a complete separation of the lignin fraction at room temperature continues a chlorine-sodium treatment need not be done to obtain about the same pulp yield, on the order of about 60%.

Ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens von Zellstoff-Pulpe ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the system according to the invention for implementation, explained in more detail below the method of manufacturing cellulose pulp according to the invention is shown in the drawing shown schematically. It shows

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Anlage in Schnittdarstellung undF i g. 1 shows an overall view of the system in a sectional illustration and

Fi g. 2 in einer Schnittdarstellung das Destillationsgerät der Anlage gemäß Fi g. 1 in einer abgewandelten Ausführungsform, wobei an Stelle der dort gezeigten Vakuumpumpe eine hydraulische Saugstrahlpumpe verwendet ist.Fi g. 2 shows the distillation device of the plant according to Fi g in a sectional view. 1 in a modified Embodiment, wherein instead of the vacuum pump shown there, a hydraulic suction jet pump is used.

Dei in F i g. 1 gezeigte Kocher 1 ist ein vertikaler und iin wesentlichen zylindrischer Druckkessel aus Stahl, der von einem mit Dampf aufheizbaren Heizmantel 2 umgeben ist. Der Heizdampf wird über ein Zuleitungsrohr 3 zugeleitet und über ein Rohr 4 abgeleitet. Der Kocher hat einen Fülltrichter 5, an dessen kesselseitigem Ende ein relativ groß dimensioniertes Füllventil 6 angeordnet ist. Ein Entleerungsventil 7 ist am unteren trichterförmigen Kesselende des Kochers angeordnet, der außerdem noch mit einem Zuleitungsrohr 8 für Frischwasser und mit einem Ableitungsrohr 9 für die Schwarzlauge ausgerüstet ist.The in FIG. 1 shown cooker 1 is a vertical one and a substantially cylindrical steel pressure vessel supported by a heating jacket that can be heated with steam 2 is surrounded. The heating steam is fed in via a supply pipe 3 and discharged via a pipe 4. The digester has a filling funnel 5, at the boiler-side end a relatively large one Filling valve 6 is arranged. A drain valve 7 is at the lower funnel-shaped end of the boiler of the cooker arranged, which also has a supply pipe 8 for fresh water and with a discharge pipe 9 is equipped for the black liquor.

An den Kocher 1 angegliedert ist ein Speicher 10 für wäßriges Ammoniak, das mittels einer Pumpe 11 über ein Zuleitungsrohr 12 in das Kesselinnere eingepumpt wird. Der Ammoniakspeicher 10 ist mit einem Zuleitungsrohr 13 für kaltes Frischwasser ausgerüstet, und an ihn angeschlossen ist ein von dem Kocher 1 ausgehendes Destillationsrohr 14. über welches Ammoniakgas aus dem Kesselinneren abgezogen und dem Ammoniakspeicher 10 zugeführt wird. Entlang eines Abschnittes des Destillationsrohres 14 ist ein Wärmeaustauscher 15 zur Abkühlung des Ammoniakgases angeordnet, bevor dieses in den Speicher 10 einströmt. Das Abziehen des Ammoniakgases aus dem Kocher 1 erfolgt mittels einer Vakuumpumpe 16. die mit relativ niedrigen Saugdruckwerten während der letzten Phasen der Ammoniakdestillation arbeitet. Innerhalb des Kochers 1 ist noch ein motorisch angetriebenes Rührwerk 17 angeordnet, das dem Vermischen des Kesselinhaltes dient. Der Kocher ist oberhalb einer Grube 18 angeordnet, von welcher die ausgeworfene Pulpe entnommen wird.Attached to the cooker 1 is a storage device 10 for aqueous ammonia, which is produced by means of a pump 11 is pumped into the interior of the boiler via a feed pipe 12. The ammonia storage 10 is with equipped with a supply pipe 13 for cold fresh water, and connected to it is one of the Cooker 1 outgoing distillation tube 14, via which ammonia gas is withdrawn from the inside of the boiler and the ammonia storage 10 is supplied. Along a section of the distillation tube 14 is a heat exchanger 15 for cooling the ammonia gas arranged before this flows into the memory 10. Removing the ammonia gas from the cooker 1 takes place by means of a vacuum pump 16. which operates with relatively low suction pressure values during the last stages of ammonia distillation is working. Inside the cooker 1 there is also a motor-driven one Agitator 17 is arranged, which is used to mix the contents of the boiler. The stove is on arranged above a pit 18 from which the ejected pulp is removed.

Die dargestellte Anlage ist für eine mittlere Kapazität ausgelegt, wofür nur ein Destillations-Hilfsgciät ausreicht. Für größere Kapazitäten ab etwa 6 t je Charge aufwärts sollte die Anlage mit wenigstens einem weiteren Destillationsgcrät ausgerüstet werden, dessen jeweils wichtigster Bestandteil ein jeweiliges Destillationsrohr 14 ist, in welchem also alles Ammoniak von der an den gekochten Rohmaterialien anhaftenden Schwarzlauge entfernt wird. Die Anlage ist noch ausgerüstet mit weiteren Hilfsgeräte'-, zur Verfeinerung der aus dem Digestor ausgeworfener. Pulpe und zur Aufbereitung der verbrauchten Schwarzlauge, die über das Ableitungsrohr 9 abgeleitet ist. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist auf eine Darstellung dieser zusätzlichen Hilfsgeräte verzichtet worden wie auch auf eine größere Detaillierung der vorbeschriebenen Anlagenteile beispielsweise im Umfang in die Rohrleitungen eingebauter Sperr- und Sicherheitsventile, der Konstruktion des Wärmeaustauschers, sowie vorhandener Thermometer und Druckmesser.The system shown is designed for a medium capacity, for which only a distillation auxiliary device sufficient. For larger capacities from around 6 t per batch upwards, the system should with at least be equipped with another distillation unit, each of which is the most important component respective distillation pipe 14 is in which so all the ammonia from the cooked raw materials adhering black liquor is removed. The system is also equipped with additional auxiliary equipment, to refine the ejected from the digester. Pulp and for processing the consumed Black liquor which is discharged via the discharge pipe 9. To simplify the drawing is on a representation of these additional auxiliary devices has been dispensed with as well as greater detail of the above-described system parts, for example, built into the pipelines to the extent Stop and safety valves, the construction of the heat exchanger, as well as the existing thermometer and pressure gauges.

In die Rohrleitung 14 ist noch ein Antischaumturm 19 eingebaut, was sich dann als zweckmäßig er-An anti-foam tower 19 is also built into the pipeline 14, which then proves to be expedient.

weist, wenn die zu kochenden Rohmaterialien Ammoniakspeicher 10 vorgesehen, dann kann da-shows, if the raw materials to be cooked ammonia storage 10 is provided, then this can

ichäumende Substanzen, wie beispielsweise Pcntosane durch diese Destillationsphase entsprechend beschleu-foaming substances, such as, for example, pentosans, are accelerated accordingly through this distillation phase.

und Halbzellstoffe enthalten. Der Antischaumturm nigt werden.and contain semi-pulps. The antifoam tower is needed.

19 ist ein geschlossener, im wesentlichen zylindrischer Ist die Destillation abgeschlossen, dann enthält der Stahlkörper, dessen Hohlraum durch im wesentlichen 5 Kocher 1 gekochtes und aufgeweichtes Stroh sowie horizontal mit gleichen Abständen angeordnete, per- gelierte Penlosane und Polyose und weiterhin die verforierte Platten oder Drahtgitter unterteilt ist. Eine brauchte Schwarzlauge, die dann eine mehr braune Ablaßpumpe 19fl befördert die in dem Turm 19 an- wie schwarze Farbe hat und eine Suspension aus gesammelte Schwarzlauge zurück zu dem Kocher. feinen Ligninleilchen und löslichen, organischen Wird ein solcher Antischaumturm vorgesehen, dann i° Salzen, wie insbesondere pflanzlichen Derivaten und muß er auf der Niederdruckseite eines Destillations- Mineralsalzen, enthält, die während des Kochproventils angeordnet werden, da er nur für die Destil- zesses aus dem Stroh extrahiert worden sind. Diese lation gebraucht wird. Über ein noch vorhandenes Schwarzlauge wird dann zuerst über die Auslaß-Zuleitungsrohr 20 kann gasförmiger Stickstoff oder leitung 9 aus dem Kocher 1 entfernt, und danach ein anderes inertes Gas in den Digestor eingeleitet 15 wird die in dem Kocher 1 verbliebene Pulpe durch werden. öffnung des Entleerungsventils 7 in die Gruppe 1819 is a closed, essentially cylindrical When the distillation is complete, the contains Steel body, the cavity of which is essentially 5 cookers 1 cooked and softened straw as well pearled penlosans and polyose, arranged horizontally at equal distances, and also the perforated one Plates or wire mesh is divided. One needed black liquor, which then needed a more brown one Drain pump 19fl conveys a suspension in the tower 19 like black and a suspension collected black liquor back to the cooker. fine lignin and soluble, organic If such an anti-foam tower is provided, then i ° salts, such as in particular vegetable derivatives and it must be on the low pressure side of a distillation mineral salts, which during the boil proof valve as it was extracted from the straw only for the distillation process. These lation is needed. Any black liquor that is still present is then first via the outlet feed pipe 20, gaseous nitrogen or line 9 can be removed from the cooker 1, and thereafter another inert gas is introduced into the digester 15, the pulp remaining in the digester 1 is passed through will. Opening of the drain valve 7 into group 18

Vor der Durchführung des Kochprozesses wird zu- entleert.Before the cooking process is carried out, it is emptied.

erst der Ammoniakspeicher 10 mit der zur Erzielung Die in Fig. 2 gezeigte, alternative Ausführungseiner Konzentration von etwa 5 Gewichtsprozent be- form des Destillationsgerätes verwendet an Stelle der nötigten Ammoniakmenge gefüllt. Weiter wird in den 20 Vakuumpumpe 16 eine hydraulische Saugstrahl-Kocher 1 bei geöffnetem Füllventil 6 und bei ge- pumpe 21, bei welcher ein konisch zulaufendes Venschlossenem Entleerungsventil 7 eine beispielsweise turi-Rohr 22 die Form einer zylindrischen Kammer aus zuvor gesäuberten und angefeuchteten Stroh- hat, in welcher eine Düse 23 am Ende eines Rohres schnitzeln bestehende Charge eingebracht, worauf 25 angeordnet ist, das Verbindung mit einer an den das Füllventil 6 geschlossen und die Sperrventile in 25 Ammoniakspeicher 10 angeschlossenen Hochdruckden Leitungen 12 und 14 geöffnet werden, so daß der pumpe 24 hat. Wenn die Hochdruckpumpe 24 Flüs-Kocher dann über diese beiden Leitungen nach außen sigkcit aus dem Ammoniakspeicher 10 ansaugt und Verbindung hat. Bei Betätigung der Pumpe 11 wird über das Rohr 25 zu der Düse 23 fördert, dann wird Ammoniakflüssigkeit aus dem Ammoniakspeicher 10 am Venturi-Rohr 22 ein Saugdruck erzeugt, der bei in den Kocher 1 gefördert, und zwar eine zur Bedek- 30 geöffnetem Ventil das Ammoniakgas aus dem kung der Charge ausreichende Menge, worauf die Kocher 1 über die Leitung 14 ansaugen und zu dem Sperrventile in den Leitungen 12 und 14 nach dem Ammoniakspeicher 10 fördern läßt, wobei es auch Abstellen der Pumpe 11 wieder geschlossen werden. hier im Bereich des Wärmeaustauschers 15 gekühlt Anschließend wird das Sperrventil in der Leitung 20 wird. Die Verwendung einer solchen Saugstrahlgeöffnet, um Stickstoff in den Digestor einzuleiten, 35 pumpe empfiehlt sich insbesondere für kontinuierlich wobei die Zufuhrmenge so eingeregelt wird, daß sich ablaufende Prozesse.Only the ammonia storage 10 with the alternative embodiment shown in FIG required amount of ammonia filled. A hydraulic suction jet cooker is also installed in the vacuum pump 16 1 with the filling valve 6 open and with the pump 21, in which a conically tapering valve is closed Drain valve 7, for example a turi tube 22, in the form of a cylindrical chamber from previously cleaned and moistened straw, in which a nozzle 23 at the end of a pipe chips existing batch introduced, whereupon 25 is arranged, the connection with one to the the filling valve 6 is closed and the shut-off valves in 25 ammonia storage tank 10 are connected to the high pressure Lines 12 and 14 are opened so that the pump 24 has. If the high pressure pump 24 Flüs-Kocher then sigkcit sigkcit from the ammonia reservoir 10 to the outside via these two lines and Connection has. When the pump 11 is actuated, it is conveyed to the nozzle 23 via the pipe 25, then Ammonia liquid from the ammonia reservoir 10 on the venturi tube 22 generates a suction pressure which at promoted in the cooker 1, namely an open valve to cover 30 the ammonia gas from the Kung the batch sufficient amount, whereupon the digester 1 suck in via line 14 and to the Check valves in lines 12 and 14 after the ammonia storage 10 can be promoted, it also Turning off the pump 11 can be closed again. cooled here in the region of the heat exchanger 15 Subsequently, the shut-off valve in line 20 becomes. The use of such a suction jet opened, In order to introduce nitrogen into the digester, the 35 pump is particularly recommended for continuous wherein the supply amount is regulated so that ongoing processes.

im Kessel ein Druck von etwa 7 kg/cm² aufbaut. Das Bei beiden Ausbildungen des Destillationsgerätesa pressure of about 7 kg / cm ² builds up in the boiler. This is the case with both designs of the distillation device

Sperrventil in der Leitung 20 wird dann wieder ge- sollte die Vakuumpumpe 16 bzw. die Saugstrahl-The shut-off valve in the line 20 is then activated again. Should the vacuum pump 16 or the suction jet

schlossen. pumpe 21 oder eine andere geeignete Pumpe wenig-closed. pump 21 or another suitable pump little-

Der Kochprozeß wird eingeleitet, sobald durch 40 stens etwa 10,4 m oberhalb des Flüssigkeitsspiegels öffnung der Sperrventile in den Leitungen 3 und 4 in dem Kocher angeordnet sein, um so einen Rückeine Aufheizung des Heizmantels 2 erfolgt. Diese schlag des abgesaugten Ammoniakgases zu verhin-Aufheizung wird so eingeregelt, daß die Charge auf dem. Wenn die Anlage für eine kontinuierliche Proeine Temperatur von etwa 13O⁰C und einen Druck zeßführung eingerichtet ist, dann sollten die dabei in von etwa 10.5 kg/cm² gebracht wird. Der Kochprozeß 45 einer Mehrzahl vorgesehenen Kocher um den einen dauert nach dem Erreichen dieser Temperatur etwa oder um die auch in einer geringeren Mehrzahl voreine halbe bis eine Stunde. Während seiner Durch- gesehenen Ammoniakspeicher herum gruppiert werführung wird die Charge mittels des Rührwerkes 17 den. wodurch sich eine einfache, aufeinanderfolgende in Bewegung gehalten. Nach Abschluß des Kochpro- Kühlmöglichkeit der einzelnen Kocher ergibt. An zesses wird der Heizdampf-Kreislauf unterbrochen 50 Stelle der gezeigten Zylinderform können die Kocher und die Destillation der Schwarzlauge eingeleitet. auch eine Xugelform haben.The cooking process is initiated as soon as the shut-off valves are arranged in lines 3 and 4 in the cooker through opening 40 at least about 10.4 m above the liquid level, so that the heating jacket 2 is heated back. This impact of the sucked ammonia gas to prevent-heating is regulated so that the batch on the. If a print facility for continuous Proeine temperature of about 13O ⁰ C and is zeßführung set up, should is brought in from about 10.5 kg / cm ^2. The cooking process 45 of a plurality of cookers provided around one of them takes about half an hour to one hour after this temperature has been reached, or even in a smaller majority. While the ammonia storage is being viewed, the batch is grouped around by means of the agitator 17. thereby keeping a simple, successive one in motion. After completion of the Kochpro cooling option of the individual cookers results. In process, the heating steam cycle is interrupted. The digesters and the distillation of the black liquor can be initiated in the cylinder shape shown. also have a spherical shape.

Zu Beginn dieses Destillationsprozesses wird der Das vorbeschriebene Verfahren kann dahingehend Ammoniakspeicher 10 mit der für den Kochprozeß modifiziert werden, daß an Stelle wäßrigen Ammoder nächsten Charge errechneten Menge kalten Was- niaks gasförmiges Ammoniak verwendet wird, sofern sers gefüllt. Dann wird das Sperrventil des Rohres 14 55 der Kocher vollständig mit den Rohmaterialien und zur Abziehung der unter Druck in dem Kocher 1 mit einer zur Lösung des zugeführten gasförmiger stehenden Gase und Dämpfe geöffnet, so daß diese Ammoniaks ausreichenden Wassermenge gefüllt wird Gase und Dämpfe in den Turm 19 einströmen kön- so daß sich das wäßrige Ammoniak der gewünschter nen und vor ihrer Einleitung in den Ammoniak- Konzentration erst in dem Kocher bildet. Da hierbe speicher 10 durch den Wärmeaustauscher 15 gekühlt 60 eine Wärmeentwicklung stattfindet, kann an Heiz werden. Das in den Ammoniakspeicher 10 ein- dampf für die Aufheizung des Heizmantcls cingespar strömende Ammoniakgas wird von dem gespeicherten werden, so daß eine etwas günstigere Wirtschaftlich Wasser absorbiert, wodurch wäßriges Ammoniak von keit erreicht wird. Besonders dabei erscheint e im wesentlichen der anfänglichen Konzentration er- zweckmäßig und möglich, das abdestilliertc Ammo halten wird. Während der Endphase dieser Destilla- 65 niakgas als Trockengas in Druckflaschcn abzufüllen tion wird die Vakuumpumpe 16 betätigt, um so den damit es für eine andere Verwendung und/oder fü Abzug allen Ammoniaks aus der Schwarzlauge sicher- eine Verwendung zu einem späteren Zeitpunkt zu zustellen. Ist noch eine zusätzliche Kühlung für den Verfügung steht.At the beginning of this distillation process, the method described above can be used to that effect Ammonia storage 10 can be modified with the for the cooking process that instead of aqueous Ammoder next batch calculated amount of cold ammonia, if gaseous ammonia is used sers filled. Then the shut-off valve of the pipe 14 55 of the cooker is complete with the raw materials and to remove the under pressure in the cooker 1 with a to dissolve the supplied gaseous standing gases and vapors open, so that this ammonia is filled with sufficient water Gases and vapors can flow into the tower 19 so that the aqueous ammonia is the desired NEN and before their introduction in the ammonia concentration only forms in the digester. There over here memory 10 is cooled by the heat exchanger 15 60 heat generation takes place, can on heating will. The steam in the ammonia storage tank 10 for heating the heating jacket is saved flowing ammonia gas will be stored by the, so that a little more economical economically Water absorbed, whereby aqueous ammonia is achieved by speed. E essentially the initial concentration is expedient and possible, the distilled ammo will hold. During the final phase of this distillate gas to be filled into pressure bottles as drying gas tion, the vacuum pump 16 is operated, so that it can be used for another use and / or fü Withdrawal of all ammonia from the black liquor - safe to use at a later date to deliver. An additional cooling system is available for this.

Das Verfahren führt wenigstens bei Verwendung von Stroh und Gras im Vergleich zu den bekannten Verfahren zu einer wesentlich festeren Pulpe. Es lassen sich daher aus dieser Pulpe auch qualitätsmäßig wesentlich bessere Papiere und Pappen herstellen, wobei diese verbesserten Eigenschaften hauptsächlich darauf zurückgeführt werden können, daß die erzeugte Pulpe selbst bei hoher Ammoniakkonzentration der Schwarzlauge durch das wäßrige Ammoniak nicht schädlich beeinflußt wird, während eine solche schädliche Beeinflussung der Pulpe insbesondere bei solchen herkömmlichen Verfahrensführungen eintritt, bei welchen als Primär-Reagenzicn hauptsächlich Natriumverbindungen oder sulphithaltige Flüssigkeiten oder Schwefelsäuren verwendet werden. Wird das Verfahren auf die Fertigung von ungebleichtem Papier ausgerichtet, dann kann die Ausbeute an Pulpe durch Extraktion der minimalen Ligninmenge auf einen Wert bis zu 60° 0 gesteigert werden. Im Falle einer Ausrichtung des Verfahrens auf die Fertigung von gebleichtem Papier ist die Ausbeute an Pulpe entsprechend kleiner. Wenn das Verfahren für die Aufbereitung von Holzmaterialien, wie Holzspänen bzw. Holzschliff von weichen und mittelharten Hölzern, ausgerichtet wird, dann sollten besondere Katalysatoren verwendet oder eine besondere Vorbehandlung vorgenommen werden, um dem Kolophonium, den ölharzen und weiteren in diesen Hölzern enthaltenen Substanzen entgegenzuwirken. die den Kochprozeß verlangsamen und die manchmal in die Fasern der Pulpe wieder eindringen. Auf solchen besonderen Katalysatoren kann dagegen bei der Aufbereitung von Gras und Stroh verzichtet werden.The method leads at least when using straw and grass compared to the known Process for a much stronger pulp. This pulp can therefore also be used in terms of quality Produce much better paper and cardboard, with these improved properties can mainly be attributed to the fact that the pulp produced even with a high concentration of ammonia the black liquor is not adversely affected by the aqueous ammonia, while Such a detrimental effect on the pulp occurs in particular in those conventional procedures in which the primary reagents mainly sodium compounds or sulphite-containing liquids or sulfuric acids are used will. If the process is geared towards the production of unbleached paper, then the Pulp yield increased to a value of up to 60 ° 0 by extraction of the minimal amount of lignin will. If the process is geared towards the manufacture of bleached paper, the yield is correspondingly smaller on pulp. If the procedure for processing wood materials, such as Wood chips or wood pulp from soft and medium-hard woods, then should be special Catalysts are used or a special pretreatment is carried out to prevent the To counteract rosin, oleoresins and other substances contained in these woods. which slow down the cooking process and which sometimes re-penetrate the fibers of the pulp. on Such special catalysts, on the other hand, can be dispensed with when processing grass and straw will.

Als geeignete Katalysatoren, die bei der Aufbereitijng von Hölzern solche nachteiligen Wirkungen verhindern, werden der ammoniakhaltigen Flüssigkeit vorzugsweise Natriumhydroxyd, Natriumsulfat. Natriumperoxyd, Kaliumperoxyd. Lithiumhydroxyd, Kaiiumhydroxyd, Rubidiumhydroxyd oder Kaliumkarbonat in kleinen Mengen zugesetzt, wobei mit diesen Mitteln außer einer Reaktionsbeschleunigung gegebenenfalls auch eine Verseifung und oder eine Lösung der erwähnten Harze und anderen Substanzen in der Schwarzlauge erreicht werden kann. Im Falle der Verwendung von Natriumhydroxyd muß selbstverständlich darauf geachtet werden, daß hierbei nur r'me so kleine Menge verwendet wird, daß es bei lessen Lösung in der Schwarzlauge nicht zu deren erfindungsgemäß auf jeden Fall zu vermeidenden S=- Verunreinigungen kommt, also die Vorteile, die mit der erfindungsgemäßen erreichbaren Ammoniakextraktion erzielt werden, nicht auf diese andere Weise wieder hinfällig werden. Natriumhydroxyd wird der Schwarzlauge hauptsächlich für eine Verseifung der erwähnten Harze zugesetzt. Wird an Stelle solcher Katalysatoren eine Vorbehandlung des Holzschliffes durchgeführt, dann können dazu Methanol, Hexan oder Trichloräthylen verwendet werden, die alle dazu geeignet sind, dem Holzschliff die erwähnten Harze zu entziehen. Die Auswahl unter diesen beiden Maßnahmen ist abhängig von dem Anteil der Harzanteile in dem Holzschliff und auch davon, ob die Harzanteile eventuell einen wirtschaftlichen Wert haben, so daß ihre Wiedergewinnung von Vorteil ist.Suitable catalysts for preventing such adverse effects in the preparation of wood are preferably sodium hydroxide and sodium sulfate for the liquid containing ammonia. Sodium peroxide, potassium peroxide. Lithium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide or potassium carbonate are added in small amounts, with these agents, in addition to accelerating the reaction, possibly also a saponification and / or a solution of the resins mentioned and other substances in the black liquor can be achieved. In the case of using sodium hydroxide must, of course, to be taken that this is only r'me such a small amount is used, that it is not at lessen solution in the black liquor to the invention definitely avoidable S = - is contamination, so the benefits , which are achieved with the ammonia extraction achievable according to the invention, do not become obsolete again in this other way. Sodium hydroxide is added to the black liquor mainly for saponification of the resins mentioned. If, instead of such catalysts, the ground wood is pretreated, then methanol, hexane or trichlorethylene can be used, all of which are suitable for removing the resins mentioned from the ground wood. The choice between these two measures depends on the proportion of resin in the ground wood and also on whether the resin may have an economic value, so that its recovery is advantageous.

Hauptsächlich für die Aufbereitung von Stroh und ähnlichen Materialien gilt, daß die Ammoniak-Konzentration der Lösung, die für den Kochprozeß benötigt wird, sich etwa umgekehrt proportional ändert zu der Temperatur, dem Druck und der Zeit, die für den Kochprozeß angesetzt werden, und etwa direkt proportional zu der Menge der Rohmaterialien, die aufbereitet werden. Die Qualität der Rohmaterialien stellt eine weitere Einflußgröße dar. Wird der Kochprozeß bei einem Druck von einer Atmosphäre und einer Temperatur von 100⁰C bei einer Ammoniak-Konzentration von 12 Gewichtsprozent, gemessen an dem mit 100 Gewichtsanteilen zugrunde gelegten Wasseranteil der Schwarzlauge durchgeführt, dann wird eine Kochzeit von etwa 3 Stunden benötigt. Wenn der Druck auf etwa 7 kg/cm² und die Temperatur auf etwa 130° C erhöht werden, dann werden für den Kochprozeß bei einer 6gewichtsprozentigen NHj-Lösung nur etwa 30 Minuten benötigt. Diese Zeiten können durch zusätzlich eingesetzte Katalysatoren und/oder inerte Gase verringert werden, wobei dann gleichzeitig die Ammoniakkonzentration erniedrigt werden kann. Wird der Kochprozeß bei einem Druck von etwa 10,5 kg/cm² und bei einer Temperatur von etwa 140" C durchgeführt, danr können Ammoniak-Konz?ntraiionen von etwa 4 Gewichtsprozent eingesetzt werden mit einem Gewichtsverhältnis von Stroh zu Ammoniak von etwa 1 :0,25 Im Falle der schwieriger handzuhabenden Holzmaterialien werden im Vergleich zu der Aufbereitung von Stroh im allgemeinen höhere Temperaturen bis zu ITO⁰C bei entsprechend höheren Druckwerten angesetzt, und es empfiehlt sich zusätzlich eier Einsat2 der weiter oben erwähnten Katalysatoren und anderei Reagenzien, um die Harzanteile dieser Holzstoffe ir Lösung zu bringen.Mainly for the preparation of straw and similar materials, the ammonia concentration of the solution, which is required for the cooking process, changes approximately inversely proportional to the temperature, the pressure and the time which are set for the cooking process, and about directly proportional to the amount of raw materials that are processed. The quality of the raw materials is a further influencing factor. If the cooking process is carried out at a pressure of one atmosphere and a temperature of 100 ^° C. with an ammonia concentration of 12 percent by weight, measured on the 100 percent by weight of water in the black liquor, then requires a cooking time of about 3 hours. If the pressure is increased to about 7 kg / cm ² and the temperature to about 130 ° C., then only about 30 minutes are required for the cooking process with a 6% by weight NHj solution. These times can be reduced by additionally used catalysts and / or inert gases, in which case the ammonia concentration can then be reduced at the same time. If the cooking process is carried out at a pressure of around 10.5 kg / cm ² and at a temperature of around 140 "C, then ammonia concentrations of around 4 percent by weight can be used with a weight ratio of straw to ammonia of around 1: 0.25 In the case of wood materials that are more difficult to handle, higher temperatures of up to ITO ⁰ C are generally used at correspondingly higher pressures compared to the processing of straw, and it is also advisable to use the above-mentioned catalysts and other reagents to reduce the temperature Bring resin portions of these wood pulps in solution.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of cellulose pulp, in which for the cooking process of the cellulose pulp Raw materials aqueous ammonia is used, which is the non-pulp and the non-fibrous constituents, including lignin, of these raw materials during the cooking process in the black liquor, which dissolves from the fibers after the boiling process has ended containing insoluble cellulose pulp and separated for recovery of the ammonia is subjected to distillation, characterized in that the raw materials at a temperature between 90 and 170- C, a pressure between about 1.05 and 17.5 kg / cmut - d ranging up to about 12 weight percent Ammonia concentration of the black liquor are boiled, the boiling process so performed becomes that in the subsequent ammonia distillation a precipitation of the lignin portion 4 black liquor in the form of ultrafine particles results, while the remaining solubilizers remain in solution.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cooking process in the presence an inert gas, such as nitrogen in particular, is carried out, which under a das Ammonia is kept in solution maintaining pressure.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cooking process in presence a catalyst from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, Rubidium hydroxide and / or at least one salt of these substances is carried out.

4. Plant for carrying out the method according to claims 1 to 3, separates one below Pressurizable cooker with a heating device and a mixing or circulation device is equipped, and at least one filling valve or the like for filling the raw materials, at least one drain valve or the like for draining the items obtained during the cooking process Has pulp and at least one further valve or the like for introducing the remaining solution mixers, characterized in that a distillation device (10 to 16, 19; 10 to IS, 21 to 2 £ i) is connected in a closed loop system with the cooker.

5. Plant according to claim 4, characterized in that the connected to the cooker (1) Distillation device has an anti-foam unit (19), a vacuum pump (16) or a suction jet pump (21), a cooling pipe (14) and one of the absorption of the extracted from the digester Ammonia gas serving storage (10) comprises.

6. Plant according to claims 4 and 5, characterized in that in the connecting line (12) between the memory (10) and the Cooker (1) a feed pump (11) is installed.

7. Plant according to one of claims 4 to 6, characterized in that the suction jet pump (21) is connected to a line (25) going out from the memory (10) and into which eir.e feed pump (24) is installed.

8. Plant according to one of claims 4 to 7,

characterized in that the cooker (1) has at least one further still in one Arrangement outside the cooker in a closed circuit system connected to this is.

9. Plant according to one of claims 5 to 8, characterized in that the antifoam unit (19) is a vertically arranged cylinder body, the cavity of which is through horizontally in equally spaced, perforated plates or wire mesh is divided.

10. Plant according to one of claims 5 to 9, characterized in that the anti-foam unit (19) with an arrangement of the still outside the cooker (1) via a Return line, in which a suction pump (19a) is arranged, connected to the cooker is.

11. Plant according to one of claims 4 to 10, characterized in that the cooker (I) an inlet line (20) for an inert gas is connected.