AT394585B - Siebvorrichtung zum ueberfuehren, bei ueberdruck, von cellulosefasern aus einem suspensionsfl¨ssigkeitsstrom in einen anderen strom - Google Patents

Description

AT 394 585 B

Es sind Siebvorrichtungen bekannt (z. B. aus der britischen Patentschrift 618.316), in denen eine Fasersuspension durch eine flache, kreisrunde Drehsiebscheibe gesiebt wird und die darauf aufgefangenen und aus einer Kocherlauge abgesonderten Fasern von der Siebscheibe an einer anderen Stelle derselben mittels gegen die Rückseite der Scheibe gerichteter Strahlen einer anderen Flüssigkeit abgenommen werden, wobei die Fasern in eine von der ersten verschiedenen Flüssigkeit transferiert und in ihr suspendiert werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ähnliches Problem des Überführens von Fasern mittels einer flachen Drehsiebscheibe aus einer Flüssigkeit in eine andere, aber das Ziel der Erfindung ist die Lösung des schwierigeren Problems der Durchführung eines Fasertransfers bei einem im wesentlichen aufrechterhaltenen Überdruck der Fasern wie auch der jeweiligen Flüssigkeit.

Grundsätzlich wird dies ermöglicht durch Verwendung eines druckfesten Behälters mit einer den Behälter in zwei Kammern teilenden Trennwand, zwischen welcher ein Austausch mittels einer Siebscheibe stattfindet, die sich mit einer engen Passung durch einen Schlitz in der Trennwand erstreckt. Die wichtigsten kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung sind in den folgenden Ansprüchen genauer dargelegt.

Erfindungsgemäße Ausführungsformen der Siebvorrichtung sind im folgenden unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher beschrieben, wobei Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung im Vertikalschnitt zeigt; Fig. 2 die selbe im Horizontalschnitt entlang der Linie (II-II) in Fig. 1, und Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt der, einen Teil der Vorrichtung bildenden Siebscheibe entlang der Linie (ΙΠ-ΙΠ) in Fig. 2. Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt einer zweiten Ausführungsform der Siebvorrichtung der Erfindung.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Siebvorrichtung umfaßt einen geschlossenen druckfesten Behälter, der fähig ist, hohem Druck, z. B. in der Größenordnung von 10 bar, standzuhalten und aus Festigkeitsüberlegungen annähernd die Form einer abgeflachten Kugelschale hat. Der Behälter besteht aus zwei im wesentlichen gleichen und symmetrischen Hälften (11, 13), die entlang einer Horizontalebene mittels gegenüberliegender Ringflanschen (15, 17) verbunden sind. Eine ringförmige Dichtung (19) ist innerhalb der Verbindung festgeklemmt. Der Innenraum des Behälters wird durch eine zentrisch angebrachte Trennwand, bestehend aus einem einstückig mit der oberen Hälfte (11) des Behälters ausgeführten oberen Teil (21) und einem einstückig mit der unteren Hälfte (13) des Behälters ausgeführten unteren Teil (23) geteilt. Diese Wandteile sind im wesentlichen eben und erstrecken sich diametral quer durch den Behälter, wodurch sich eine Teilung desselben in zwei getrennte Kammern (A) und (B) ergibt. Die gegenüberliegenden freien Ränder der Wandteile enden mit in entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Flanschen (25, 27), die der Breite nach in Richtung des Behälterumfanges zunehmen. Diese unteren und oberen Flansche sind in einer gewissen Entfernung voneinander angeordnet, sodaß sich zwischen ihnen ein horizontaler Schlitz gleichbleibender Breite ergibt. Dieser Schlitz würde eine Verbindung zwischen den Räumen auf entgegengesetzten Seiten der Zwischenwand erlauben, wäre nicht die unten beschriebene Siebscheibe in dieser eingesetzt

Die Siebscheibe, als Einheit mit Bezugszeichen (29) bezeichnet, besteht aus zwei gleich großen, horizontalen, ebenen und parallelen Stützscheiben (33) und (35) und einem zwischen diesen eingeklemmten feinmaschigen Siebgewebe (31) (siehe Fig. 3). Die Stützscheiben sind mit einer Reihe gegenüberliegender durchgehender Ausschnitte versehen, wo das Siebgewebe fieiliegt Die Ausschnitte (37) der oberen Stützscheibe bilden Taschen, deren Boden vom Siebgewebe gebildet wird und die oben offen sind, sodaß Fasermaterial vom Siebgewebe in den Taschen aufgefangen und zurückgehalten wird. Die untere Stützscheibe (35) ist dünner als die obere Stützscheibe (33), um die Taschen tief zu machen. Das Zentrum der Siebscheibe (29) ist an einer vertikalen drehbaren Welle (41) befestigt, die von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben ist. Diese Welle erstreckt sich durch das Innere des oberen Wandteils (21) und ist mit ihrem unteren Ende in einem Hohlraum im unteren Wandteil (23) gelagert.

Die Siebscheibe erstreckt sich über die gesamte Querschnittszone des Behälters und trennt seine beiden Kammern in obere Abteile (Aj, Bj) und untere Abteile (A2, B2). Der kreisrunde Rand der Scheibe ragt in eine zwischen den Flanschen (15, 17) gebildete Ringnut. Auf diese Weise wird der Rand der Siebscheibe geführt und gestützt, wobei einer allfälligen Ablenkung durch Druckunterschiede zwischen den beiden Seiten entgegengewirkt wird. Die Dicke der Siebscheibe entspricht der Distanz zwischen den Flanschen (25,27), daß der Schlitz dazwischen ausgefullt und abgedichtet wird; jedoch sollte ein gewisses Spiel vorhanden sein, damit die Rotation der Scheibe nicht gebremst wird. Die Kammern (A) und (B) der Siebvorrichtung sollen Teile getrennter Strömungswege bilden, die mit den Einlässen (45, 49) und Auslässen (47, 51) auf der Außenseite des Behälters verbunden sein müssen. Läßt man eine Fasersuspension aus dem Einlaß (45) vertikal abwärts durch die rechte Kammer (Aj, A2) fließen, so sammeln sich Fasern auf dem Siebgewebe am Boden der Taschen (37), während die der Fasern entledigte Flüssigkeit durch den Auslaß (47) abgelassen wird. Sobald die fasergefüllten Taschen in Stellungen in der linken Kammer geschwenkt wurden und eine andere Flüssigkeit durch den Einlaß (49) eingespeist wird, schwemmt die Flüssigkeit Fasern aus den Taschen und bildet eine neue Suspension, die durch den Auslaß (51) abgelassen wird. In beiden Strömungswegen kann Überdruck im wesentlichen gleicher Größe herrschen und daher werden die Fasern unter aufrechterhaltenem Überdruck von einer Flüssigkeit in die andere transferiert. Geringfügige Druckdifferenzen ergeben sich möglicherweise durch den Strömungswiderstand im Siebgewebe. Außerdem mag es zweckmäßig sein, einen kleineren Druckunterschied -2-

Claims (11)

1. AT 394 585 B zwischen den Kammern aufrechtzuerhalten, damit der Leckstrom die gewünschte Richtung nimmt Die Ausschnitte (37,39) in der Siebscheibe sind als radial verlaufende Sektoren, die durch speichenartige, nicht durchlöcherte Teile (52) getrennt sind, ausgebildet. Die Breite der Ausschnitte, gemessen in Umfangsrichtung, ist überall etwas weniger als die Umfangsausdehnung der Flansche (25,27). Daher wird in keiner Entfernung vom Scheibenmittelpunkt ein Austritt oder eine Tasche je mit beiden Kammern in Verbindung gebracht Mit Ausnahme eines gewissen unvermeidbaren Leckens entlang der Ober- und Unterseite der Siebscheibe, werden die Flüssigkeiten nur dadurch vermischt, daß während der Drehbewegung der Siebscheibe jene darin befindlichen Hohlräume, die nicht mit Fasern gefüllt sind, Flüssigkeit vor- und zurück durch die Trennwand bewegen. Es sollten daher die Taschen so vollständig wie möglich mit Fasern gefüllt sein, um die Anzahl der Durchgänge der Taschen durch die Trennwand zu reduzieren. Versuche in der Praxis haben gezeigt daß bei einer von Fasern zu reinigenden Flüssigkeit, die eine Lauge mit einem Fasergehalt von 200 ppm darstellt und wenn die Taschen mit einer Füllung von 10 % Faser und 90 % Lauge beschickt sind, der Transfer sich nur auf 0,2 % des Laugenstromes beläuft. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform insofeme, als die diametrale Trennwand (21, 23) durch eine Trenneinrichtung ersetzt wurde, die aus zwei ebenen, im spitzen Winkel zueinander stehenden Wandteilen (53, 55) besteht. Die übrigen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Details wie in Fig. 1. In diesem Fall ist der Behälterinnenraum in zwei Kammern (C) und (D) unterschiedlicher Umfangsausdehnung geteilt z. B. 90 % bzw. 10 % der Querschnittsfläche, und ein größerer Teil des Behälters wird für das zeitaufwendigere Auffangen der Fasern in den Taschen als für deren Entleerung verwendet Wenn die Strömungsgeschwindigkeit in den beiden Kammern gleich groß gehalten wird, so erbringt diese Siebvorrichtung eine zehnfache Eindickung, und dieser Wert läßt sich noch erhöhen, indem man die Strömungsgeschwindigkeit durch die kleinere Kammer verringert. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft in den Fällen, wo Lauge mit einem geringen Fasergehalt zu reinigen ist. Die den Gehalt an Fasern aufnehmende Strömung wird vorzugsweise zu einem Behandlungsbehälter unter Überdruck geleitet, in welchem die Fasern einer Verwendung zugeführt werden. Wenn die eine Kammer der Siebvorrichtung in eine Leitung eingeschaltet wird, die aus einem kontinuierlichen Zellulosekocher abzudampfende Lauge führt, so kann die andere Kammer z. B. in eine Leitung eingeschaltet werden, die eine Flüssigkeit, wie eine Waschflüssigkeit, und suspendierte Fasern zu einem folgenden Druck-Diffuseur oder ähnlichem oder zurück in den Schnitzel einspeisenden Kreislauf des Kochers führt Eine weitere mögliche Anwendung der Siebvorrichtung ist die zur Aussonderung der Fasern aus den faserreichen Strom, der aus einem Druck-Diffuseur kommt und Überführung der Fasern in das Waschwasser, um sie in den Pulpestrom rückzufiihren. Selbstverständlich können die oben beschriebenen Ausführungsformen in den Details im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. So kann der Behälter zylindrisch sein mit domförmigem Kopf und Boden, in welchem Fall es notwendig wäre, das Innere des zylindrischen Behälterteils mit Abstützungen zu versehen, welche die Verformung der Siebscheibe durch größere Druckunterschiede verhindern. Anstelle einer aus einem gewebten Metalldraht-Netz bestehenden Siebelementes können die Taschen mit einem aus einer dünnen, gelochten oder geschlitzten Metallplatte bestehenden Boden versehen sein. Die Vorrichtung ist für vertikale Flüssigkeitsströmungen beschrieben worden, aber in manchen Fällen wäre es vorteilhaft, die Vorrichtung seitwärts zu neigen und die Strömungen horizontal oder sogar geneigt zu lenken, was auch veränderte Stellungen der Einlaß- und Auslaßverbindungen mit sich bringt Eine weitere Modifikation besteht in der Teilung des Behälters durch Vertikalwände in z. B. vier Sektoren für Parallelströme, die abwechselnd auf- und abwärts gelenkt sind, sodaß ihre Druckauswirkungen über den Umfang verteilt sind und sich gegenseitig kompensieren. PATENTANSPRÜCHE 1. Siebvorrichtung zum Abscheiden kleiner Teilchen, wie Cellulosefasern, die in einer Behandlungsflüssigkeit z. B. einer Kocherlauge oder Bleichlauge suspendiert sind, aus einem Strom dieser Flüssigkeit und zum Einbringen der Teilchen in den Strom einer anderen Flüssigkeit, während die Teilchen und die Ströme unter Überdruck gehalten werden, gekennzeichnet durch einen geschlossenen druckfesten Behälter (11,13), der durch mindestens eine Trennwand (21, 23) in zwei Kammern (A, B) mit getrennten Einlässen (45, 49) und Auslässen (47, 51) für die verschiedenen Flüssigkeitsströme, geteilt ist und durch eine kreisförmige Siebscheibe (29), die quer zur Trennwand angeordnet ist und die Kammern (A, B) in getrennte Zellen (A|, A2) und (Bj, B2), teilt wobei die Scheibe sich durch einen Schlitz in der Trennwand erstreckt und diesen im wesentlichen ausfüllt und wobei die Scheibe an einer drehbaren Welle (41) befestigt ist, um zwischen -3- AT 394 585 B den Kammern geschwenkt zu werden und um den Transfer von auf der Siebplatle aufgefangenen Teilchen von der einen Seite der Trennwand zur anderen Seite der Trennwand ermöglicht, wobei im Falle von mehreren Trennwänden entsprechende Ein- und Auslässe in die Kammern vorgesehen sind.
2. 2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebscheibe mit offenen Taschen (37) mit einem Siebauslaß versehen ist, der vorzugsweise ein Siebgewebe (31) zum Auffangen von Fasern etc. aus einer vorbeiströmenden Flüssigkeit, wenn die Taschen (37) in der ersten Kammer (A) angeordnet sind, und aus welchen Taschen die Faserfüllung durch einen entgegengesetzten Strom einer anderen vorbeiströmenden Flüssigkeit entfernt werden können, wenn die Taschen in der anderen Kammer (B) angeordnet sind.
3. 3. Siebvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebscheibe ein zwischen zwei planparallelen Platten (33, 35) mit entgegengesetzten Aussparungen (37, 39) eingeklemmtes Siebgewebe umfaßt, wobei die Aussparungen (37) einer dieser Platten Taschen zum Zurückhalten γοη das Siebgewebe nicht passierenden Teilchen bilden.
4. 4. Sieb Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (37, 39) sektorförmig sind, und daß die dazwischenliegenden, nicht ausgesparten Teile (52) so dimensioniert sind, daß sie eine enge Passung mit den Rändern des Schlitzes in der Trennwand während des Durchtritts der Vertiefungen durch diese aufweisen und eine Verbindung zwischen den beiden Kammern verhindern.
5. 5. Siebvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teile (21, 23) der Trennwand dem Schlitz benachbarte, in Flanschen (25, 27) mit einer die Breite der Aussparungen (37, 39) übertreffenden kombinierten Breite enden, wodurch die Aussparungen während ihres Durchtritts durch die Trennwand nie in gleichzeitige Verbindung mit beiden Kammern (A, B) gebracht werden.
6. 6. Siebvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante der Sieb-scheibe (29) sich bis an die Innenwand des sie umgebenden Behälters erstreckt.
7. 7. Siebvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Siebscheibe vom Behältermantel gestützt wird.
8. 8. Siebvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einem, der Siebscheibe (29) gegenüberliegenden Trennverbindung (15,17) versehen ist, und daß der Rand der Scheibe in die Verbindung vorsteht.
9. 9. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand aus zwei ebenen Wandteilen (53, 55), (Fig. 4) besteht, die in einem weniger als 180 % ergebenden Winkel zueinanderstehen und den Behälter in zwei Abschnitte teilen, nämlich in eine größere, Teilchen auffangende Kammer und eine kleinere, Teilchen entfernende Kammer.
10. 10. Siebvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (41) der Siebscheibe in der oberen Trennwand (21, 53, 55) eingeschlossen ist.
11. 11. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch mehrere, z. B. vier, Trennwände in mehrere Kammern geteilt ist, die für parallele, alternierend in die eine und die entgegengesetzte Richtung gerichtete Flüssigkeitsströme geeignet sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-