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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen oder
Bleichen von pflanzlichen Stoffen, insbesondere Zellulose
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum kontinuierlichen Waschen oder Bleichen von pflanzlichen Stoffen, insbesondere von Zellulose, durch eine Flüssigkeit, vornehmlich Wasser.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art verwenden turmartige Behälter, durch die das zu behandelnde Gut mittels einer Fördereinrichtung von unten nach oben bewegt wird, während die Flüssigkeit im Gegenstrom dazu von oben nach unten durch den Behälter fliesst und am unteren Ende über ein Boden- oder Seitensieb, welches die Trennung der Flüssigkeit vom Behandlungsgut bewirkt, abgezogen wird. Solche Vorrichtungen sind in der deutschen Patentschrift Nr. 532957 und der deutschen Auslegeschrift Nr. 1065340 beschrieben.
Der mit diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen erwartete Erfolg ist jedoch nicht eingetreten.
Dies könnte dadurch erklärlich sein, dass es sich auf Grund neuerer Erkenntnisse beim Waschen, insbesondere von Zellulose od. dg., nicht nur-wie früher angenommen - um einen Diffusionsvorgang handelt.
Es ist ferner aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 1078960 bekannt, oberhalb der Rührzone eine Saftabzugszone vorzusehen, innerhalb welcher rotierende Siebtrommel mit Saftabzugleitung angeordnet sind. Flügel zur Förderung des Gutes sind in dieser Zone nicht vorgesehen. Diese Zone dient dazu, einen starken Auftrieb zu erzwingen, um ein lebhaftes Kreisen, bzw. Schwimmen der Schnitzel im Saft zu erreichen, damit über diese rotierenden Siebe der höchstmögliche Anteil an Zuckersaft abgezogen werden kann.
Das Verfahren nach der Erfindung geht ebenfalls in einem turmartigen Behälter mit Fördermitteln vor sich, wobei das zu behandelnde Gut und das Bleich- oder Waschmittel im Gegenstrom durch den Behälter gefördert werden und das zu behandelnde Gut mit der Ablauge in den unteren Teil des Behälters der so-
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eine teilweise Trennung von Gut und Ablauge herbeigeführt, sowie in einer Waschzone das Gut mittels Flügelrädern zur Entfernung der Ablauge durch das Gegenstromwaschmittel stetig bewegt und anschliessend das gewaschene bzw. gebleichte Gut aus dem Kopfende des Behälters entfernt wird.
Die Erfindung besteht darin, dass das Gut mit der noch vorhandenen Ablauge aus der Ruhr-un Hubzone, bevor es in die Waschzone gelangt, in eine sogenannte Verdrängungszone gefördert wird, in welcher das Gut durch Einzelflügel mit Leitelementen schonend aus der Ruhr- un Hubzone geschöpft und in die Waschzone angehoben wird, wobei die Ablauge durch das vom Kopfteil des Behälters im Gegenstrom herabfliessende Waschmittel durch Siebe in der Behälterwand der Verdrängungszone abgedrängt wird, wodurch eine weitere Trennung von Gut und Ablauge erfolgt.
Im Gegensatz zu den bekannten rotierenden Siebtrommel in der Saftabzugszone soll in der Verdrängungszone nach der Erfindung ein Durchmischen von Gut und Ablauge möglichst weitgehend unterbleiben, weil die in ihrem strukturellen Aufbau empfindlichen Zellstoffasern einer derartigen Aufbereitung nicht widerstehen könnten. Der Anteil an Zellstoffasern wäre so erheblich, dass die Apparatur nach kurzer Arbeitsleistung zum Erliegen kommen würde. Die bekannten Siebzylinder wären auch deshalb im vorliegenden Falle nicht anwendbar, weil sie der Aufwärtsbewegung des Gutes im Wege stehen würden bzw. die Anordnung von Flügeln in der Verdrängungszone zum Anheben des Gutes in die Waschzone ver-
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hindern würden.
Durch die gemäss der Erfindung vorgesehene Verdrängungszone werden die erwähnten
Nachteile beseitigt und der Wirkungsgrad der Anlage wesentlich erhöht.
Die Vorrichtungen, die zur Ausübung des neuen Verfahrens dienen, verwenden in an sich bekannter
Weise einen turmartigen Behälter mit Fördermitteln zum Transport des zu behandelnden Gutes im Ge- genstrom zu der durch den Behälter, insbesondere von oben nach unten strömenden Wasch- bzw. Bleich- flüssigkeit.
Der unterste Teil des Behälters, der im Bereich eines an sich bekannten Verteilers liegt, wird durch eine sogenannte Rührzone gebildet. Daran schliesst sich die Verdrängungszone an. In beiden Zonen findet durch Siebe eine Trennung von Ablauge und Gut, z. B. Zellulose, statt. Oberhalb der Verdrängungszone ist die eigentliche Waschzone. Die Waschzone geht im obersten Teil der Vorrichtung in die Austragzone über.
Die Siebe in der Behälterwand sind zweckmässig in der Höhe in verschiedene übereinanderliegende
Kammern unterteilt. Durch Zuschalten oder Abschalten von Kammern kann man unschwer die Trennlinie zwischen Verdrängungs-und Waschzone auf einer gewünschten Höhe halten. Eine Kontrolle der Trennlinie ist durch Schaugläser ermöglicht. Innerhalb der Verdrängungszone befinden sich keine oder nur sehr we- nig Rührflügel, da hier jede Durchmischung bzw. Turbulenz vermieden werden muss. Die am oberen und unteren Ende der Verdrängungszone angebrachten Flügel dienen in der Hauptsache dazu, die Träger der
Abstreiferelemente zu bilden.
In der Waschzone ist die zentrale Rohrwelle mit Transportflügeln besetzt, die in Zusammenarbeit mit im Behältermantel befestigten, z. B. in ihrer Transportwirkung einstellbaren Leitblechen oder Aufhal- tern zusammenwirken. In der Waschzone wird im Gegensatz zur Verdrängungszone auf eine gute Umschichtung des Waschgutes durch die Transporteinrichtung Wert gelegt. Durch die geschilderten Betriebsverhältnisse in der Verdrängungszone und in der Waschzone ergibt sich, dass die Füllung inder Verdrängungszone stärker sein soll als in der Waschzone.
Aus der Austragszone wird das gewaschene Gut entweder herausgeschwemmt oder auch durch geeignete Transportelemente, wie Schnecken oder Kratzertransporteure, herausbefördert.
Weitere Einzelheiten sind in der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch einen turmartigen Behälter nach der Erfindung darstellt, in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der mit dem Mantel 1 versehene zylindrische Behälter 14 stützt sich mittels Konsolen 2 über einem Fundament 3 ab. In der Behälterachse dreht sich in Lagern 5 eine Hohlwelle 4. Diese Welle 4 kann aus zwei voneinander unabhängigen Teilen bestehen. Der untere, mit 4a bezeichnete Teil wird über zwei Zahnräder 6 und 7 und ein Getriebe 8 von einem Elektromotor 9 angetrieben. Der Antrieb des oberen, längeren Wellenteils erfolgt durch den Elektromotor 10 über das Getriebe 11 und die Zahnräder 12 und 13. Die Zahnräder 6, 7 und 12,13 sind jeweils ausserhalb des Turmes 14 angeordnet. Der Waschturm 14 ist in vier Zonen eingeteilt, nämlich in die Ruhr- un Hubzone A, die Verdrängungszone B, die Waschzone C und die Austragszone D.
In der Rühr- und Hubzone A befinden sich auf dem unteren Wellenteil 4a mehrere, zu seiner Achse schräg gestellte Rühr-und Hubfiügel 15. Dieser Zone A wird der mit Ablauge vermischte und pumpfähige Zellstoff durch eine mit einer Saugleitung 16 und einer Druckleitung 18 ausgestattete drehzahlregelbare Pumpe 17 zugeführt.
Die Rühr- und Hubflügel 15 verteilen das eingepumpte Gut gleichmässig über den Querschnitt des Behälters 14 und heben es infolge der Schrägstellung der Flügel 15 in die über der Rührzone A befindliche Verdrängungszone B.
Die und Hubzone A ist wahlweise nach unten durch ein Bodensieb 19 und durch Siebe 20 in der Behälterwand abgeschlossen. Diese Siebe 20 sind als Einzelstücke in übereinanderliegende, in sich abgeschlossene Kammern 21-24 ortsfest eingebaut.
Zur ständigen Reinigung der Siebe 20 tragen die Hubflügel 15 und einige Einzelflügel 39 an ihren Enden Abstreifer 30, während die Hubflügel 15 an ihren zum Bodensieb geneigten Vorderkanten zusätzliche, das Bodensieb 19 reinigende Abstreifer 29 aufweisen.
Die zum Waschen benötigte Flüssigkeit tritt durch Ringleitungen 31 in die Austragzone D und im oberen Teil der Waschzone in den Turm 14 ein.
In der Verdrängungszone B trägt die Turmwelle 4 nur am oberen und unteren Ende Einzelflügel 39 mit Leitelementen 32. Diese Leitelemente 32 sollen besonders schonend das Gut aus der Rührzone A schöpfen und dasselbe in die eigentliche Waschzone C anheben, wobei eine gegenseitige Beeinflussung der Strömungen in diesen beiden Zonen verhindert werden soll.
Innerhalb der Verdrängungszone B soll möglichst keine Durchmischung stattfinden, um die Ablauge
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zwischen den paketförmig geschichteten Zellstoff durch die von oben im Gegenstrom kommende Flüssig- keit abzudrängen. Die Verdrängung der Ablauge erfolgt über die Siebe 20. Durch Zu-oder Abschalten der einzelnen Kammern 21 bis 24 mittels der Drosselorgane 25 kann die Menge an abgezogener Ablauge geregelt werden. Hinter den Drosselorganen 25 befinden sich Leitungen 26 zum Weiterleiten der Ablauge.
Ausserdem kann wahlweise über das Bodensieb 19 und den Stutzen 27 die Ablauge aus dem Waschturm 14 entfernt werden.
Das Bodensieb 19 sowie das Sieb 20 weisen Löcher 28 auf, die in ihrer Grösse so bemessen sind, dass nur Ablauge hindurchtreten kann, das zu behandelnde Gut hingegen zurückgehalten wird.
Der in der Waschzone C befindliche Abschnitt der Hohlwelle 4 trägt, übereinander angeordnet, Flü- gelräder 33, deren Flügel fächerartig schräg aus der Ebene der Räder herausgestellt sind und die, wie die
Figur erkennen lässt, so auf der Hohlwelle 4 gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Flügel einer unteren Reihe die jeweils die zwischen zwei benachbarten Flügeln der darüberliegenden Reihe befindli- chen Lücken abdecken. Zwischen zwei Flügelradzonen sind zusätzlich entsprechend der Anordnung der
Flügelräder 33 Knüppel 33a, vornehmlich in runder Form vorgesehen. Ausserdem sind am Mantel 1 des
Behälters 14 mehrere, übereinander versetzt angeordnete Schaugläser 34 vorgesehen, um die Trennlinien- höhe der Verdrängungszone B von der Waschzone C beobachten zu können.
In der Waschzone wird das Waschgut durch die Flügelräder 33 stetig bewegt, um die restlichen Spu- ren der Ablauge zu entfernen.
In die freien Räume, die sich jeweils zwischen zwei übereinander angeordneten Flügelrädern 33 be- finden, ragen Leitbleche 35 radial herein und fördern das Waschgut durch die Waschzone C. Diese Leit- bleche 35 sind an der Behälterwand 1 des Gefässes 14 ortsfest oder drehbar angeordnet. Zur Unterstützung der Förderung des Waschgutes durch die Flügelräder 33 und der Leitbleche 35 sind in einer weiteren Ebene noch besonders ausgebildete Knüppel 37 vorgesehen, die ebenfalls an der Hohlwelle 4 befestigt sind und sich mit dieser Hohlwelle drehen. Die sich an die Waschzone C nach oben hin anschliessende Austragzo- ne D ist nur mit Knüppel 37 ausgestattet. In die Zwischenräume zweier benachbarter Flügelräder 33 ra- gen hier ebenfalls an der Behälterwand 1 befestigte Leitbleche 35 radial hinein.
Diese Leitbleche 35 bewirken eine mechanische Aufwärtsbewegung des Gutes, da in der Austragszone D keine oder nur noch eine geringere Flüssigkeitsbeimengung als in der Waschzone C vorhanden ist.
Am oberen Ende der Austragszone D ist wahlweise eine Austragschnecke 36 angeordnet, die den gewaschenen Zellstoff über den Stutzen 38 nach aussen abführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen. Waschen oder Bleichen von pflanzlichen Stoffen, insbesondere Zellulose, in einem turmartigen Behälter mit Fördermitteln, wobei das zu behandelnde Gut und das Bleich- oder Waschmittel im Gegenstrom durch den Behälter gefördert werden und das zu behandelnde Gut mit der Ablauge in den unteren Teil des Behälters der sogenannten und Hubzone eingeschwemmt und mittels Rühr- und Hubflügel möglichst gleichmässig über den Behälterquerschnitt verteilt und gegebenenfalls in der Ruhr-un Hubzone mittels Siebe bereits eine teilweise Trennung von Gut und Ablauge herbeigeführt wird,
sowie in einer Waschzone das Gut mittels Flügelräder zur Entfernung der Ablauge durch das Gegenstrom-Waschmittel stetig bewegt und anschliessend das gewaschene bzw. gebleichte Gut aus dem Kopfende des Behälters entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut mit der noch vorhandenen Ablauge aus der Rühr-und Hubzone, bevor es in die Waschzone gelangt, in eine sogenannte Verdrängungszone gefördert wird, in welcher das Gut durch Einzelflügel mit Leitelementen schonend aus der Rühr- und Hubzone geschöpft und in die Waschzone angehoben wird, wobei die Ablauge durch das vom Kopfteil des Behälters im Gegenstrom herabfliessende Waschmittel durch Siebe in der Behälterwand der Verdrängungszone abgedrängt wird, wodurch eine weitere Trennung von Gut und Ablauge erfolgt.