175684. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szálasanyagok előállítására
3 175684 4 nyomást biztosítanak. Ezeket a viszonyokat a megfelelő folyamatos üzemeltetésű berendezésekben biztosítják. Ezeket a berendezéseket gőzzel fűtik és ezzel biztosítják a szükséges nyomást. Ehhez a beadagoló- és elvezető egységet speciális, nyomást biztosító egységként kell kialakítani. Azoknál a berendezéseknél, amelyek normál hőmérsékleten és légköri nyomáson vagy 100 °C hőmérsékleten működnek, a kifőzéshez feltétlenül lúgot használnak fel és fontos a hosszú időtartam. Ezek a berendezések az egy éves lágyszárú növények és lombfák kifőzéséhez és félcellulóz előállítására alkalmasak. A találmány feladatául tűztük ki a kiindulási anyagok kifőzésen alapulva szálasanyagok előállítására légköri nyomáson dolgozó eljárás kidolgozását valamint az eljárás megvalósításához berendezés előállítását. A kitűzött feladatot a találmány értelmében a következőképp oldjuk meg: A kiindulási nyersanyagot (faanyagot, szalmát vagy más növényi szövetet) forgácsokká vagy kis darabokká aprítjuk és lúggal 50—80 °C közötti hőmérsékleten 40—60 percig előáztatjuk. A fölösleges lúgot eltávolítjuk. Az átitatott anyagot csigával ellátott vízszintes elrendezésű csőben 200—500 °C közötti hőmérsékletű áramoltatott folyadékban a kívánt kifőzési foktól függően 120—1200 másodpercig tartjuk. Ezután a kis folyadéktartalmú anyagot a magas hőmérsékletű szakaszból forró vízzel töltött edénybe vezetjük, amelyben a sűrű fekete lúgot regenerálás céljából kioldjuk, amit öblítés, kiszálazás, a nagy és a finom szálak osztályozása követ. A további eljárási lépések megfelelnek az ismert eljárásoknál alkalmazott eljárási lépéseknek. Mialatt az anyag a magas hőmérsékletű szakaszban tartózkodik gőzleválasztás következik be, amely nem okoz nyomást, mivel ugyanebben a szakaszban a reaktor perforált. A gőz a reaktor és fűtőtest közötti térbe jut, ahonnan a beadagoló berendezés felső részébe jut, ahol a kiindulási anyagot előmelegítjük, mielőtt az a magas hőmérsékletű szakaszba jutna. Ily módon a gőz anélkül, hogy nyomást állítana elő, köráramban van, mivel a rendszer nyitott. A vegyszer felhasználás függ a kiindulási nyersanyagoktól és a kifőzés fokától stb. A vegyszerfelhasználás függ a hőmérséklettől és a kifőzés tartamától, valamint a kifőzés fokától stb. A vegyszerfelhasználást, a hőmérsékletet és a magas hőmérsékleten való kezelés időtartamát egymással összhangba hozva szabályozhatjuk a kifőzés fokát. Az eljárás mindenfajta szálasanyag előállításához alkalmas növényi nyersanyag kifőzéséhez használható. A találmány szerinti berendezés példa szerinti kivitelét az 1. ábra mutatja. A berendezés vízszintes elrendezésű 2 csigából és 3 tengelyből, akörül elrendezett vastagfalú csőből, amely menetei között 8 nyílásokkal rendelkezik, áll, mimellett a 3 tengely egy reaktorcsőben van elrendezve. A reaktorcső palástjának felső 1/3 része perforált és első részén hegesztéssel felvitt 1 adagoló bunker van, a másik végén 12 nyílás helyezkedik el, ami all vízvezetékkel áll kapcsolatban, amely pedig a 13 víztartállyal áll összeköttetésben. A reaktor nagyobb átmérőjű 5 csőben (fűtőtest) helyezkedik el, amely hosszirányban 7 ,,Rheotan:’ anyaggal szigetelt; a két cső között 9 tér van, amelyből az 1 bunkerral összeköttetésben álló 6 gőzvezeték és a 2 csiga 3 tengelyével összeköttetésben álló 10 gőzvezeték indul ki. A találmány szerinti eljárást az alábbiak szerint végezzük: A ligninmentesítési eljárás első szakaszában a kiindulási anyagot előáztatjuk, majd a fölösleges lúgot a kifőzéshez eltávolítjuk, a kifőzést 200—500 °C közötti hőmérsékleten végezzük. A folyamatot légköri nyomáson 120—1200 másodpercig kivitelezzük. Ezeket a paramétereket folyamatosan működő, nyitott rendszert képző berendezésben biztosítjuk. A nyitott rendszer azáltal áll elő, hogy a lúg forrása során az elpárolgással keletkező gőz a reaktorban nem idéz elő nyomást. A gőzt a reaktor teréből eltávolítjuk és köráramoltatjuk. Ezáltal megakadályozzuk a gőz kiáramlását, a környezet szennyezését. Az ismert eljárással előállított szálasanyaghoz képest sokkal világosabb színű, kedvező fizikai-mechanikai tulajdonságú szálasanyagot nyerünk. A hozam 52—87% között mozog. A hőt elektromos fűtőtestekkel állítjuk elő. A találmányt a következő példák és az 1. valamint 2. ábra segítségével tesszük szemléletessé: 1. példa Faforgácsot a kifőzés előtt 60—90 g/1 koncentrációjú lúggal (8—20% lúgot számítunk teljesen száraz anyagra és ennek függvényében állítjuk be a koncentrációt) 50—80 °C közötti hőmérsékleten 15—60 percig átitatunk. A fölösleges lúgot eltávolítjuk és újrafelhasználás céljából visszavezetjük. Az előáztatott faforgácsot az 1 adagolóbunkeren át a 4 reaktor 2 csiga-egységébe juttatjuk, amely a faforgácsot a 200—500 °C közötti hőmérsékletű szakaszba vezeti, ahol a kifőzést 120— 1200 másodpercig a keletkező gőz egyidejű elvezetésével végezzük. Ebben a szakaszban a 4 reaktor felső része perforált és a gőz a reaktor és az 5 fűtő berendezés közti 9 térbe távozik, ahonnan a 6 csővezetéken át az adagoló bunkerba jut és felmelegíti az anyagot; vagy amennyiben ez szükséges, a gőzt a 10 vezetéken át a 2 csiga 3 tengelyébe vezetjük, ahol a 8 nyílásokon át ismét a kifőzési szakaszba jut. Csaknem száraz állapotban kerül a kifőzött anyag a forró vízzel töltött 13 tartályba. A 13 tartályt all csővezeték tölti meg vízzel, ezenkívül a csiga meneteiről leöblíti a faforgácsot. 2. példa Az 1. példa szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy faforgács helyett aprított szalmát dolgozunk fel. 3. példa Az 1. példa szerint járunk el; az abszolút száraz anyag súlyára NazO-ban számítva 8% aktív lúgot használunk (NaOH+Na2S — szulfát lúg). 4. példa A 3. példában leírt módon járunk el, azzal a különbséggel, hogy az aktív alkália felhasználás 10%. 5. példa A 3. példában leírt módon járunk el; aktív alkália felhasználás 17%. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
