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Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen und Bleichen von Zellstoff
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen und Bleichen
von Zellstoff mit einem turmartigen Behälter, der Fördermittel zum Transport des
zu behandelnden Gutes im Gegenstrom zu der durch den Behälter strömenden Wasch-
oder Bleichflüssigkeit aufweist und der aus einer unteren Rühr- und Hubzone mit
das Gut gleichmäßig verteilenden Rühr- und Hubflügeln, einer Zwischenzone zumAbführen
vonFlüssigkeitüberSiebe,einerWaschzone und einer daran anschließenden oberen Austragzone
besteht, wobei in der Rühr- und Hubzone gegebenenfalls Siebe zur teilweisen Abtrennung
der Lauge vom Gut vorgesehen sind.
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Ausgehend von turmartigen Behältern zum kontinuierlichen Extrahieren,
Bleichen oder Waschen von pflanzlichen Stoffen, wie Zuckerrübenschnitzeln, im Gegenstromverfahren
mit einer Transporteinrichtung in Form einer mit Rühr- und Hubflügeln gleichmäßig
besetzten, angetriebenen Welle, beispielsweise entsprechend der deutschen Auslegeschrift
1047 750 bzw. der deutschen Auslegeschrift 1048 263
hat man zur Verbesserung der Leistung auch den Innenumfang des Turmes auf einem
Teil seiner Höhe mit Leitblechen versehen, welche mit den umlaufenden Rühr-und Hubflügeln
zusammenwirken und den Turm in drei Zonen unterteilen, nämlich in eine Rühr-, eine
Extraktions- und eine Austragzone (deutsche Auslegeschrift 1078 960 und deutsche
Auslegeschrift 1088 466). Dabei hat man die Zonen in der einleitend beschriebenen
Weise mit unterschiedlich gestalteten Fördermitteln ausgerüstet und in der Rühr-
und Hubzone Siebe zum teilweisen Entzu- der Extraktionsflüssigkeit vorgesehen. Bei
diesen Vorrichtungen sind in der Rührzone, welche zugleich Verteilerzone ist, auf
dem Umfang der angetriebenen Welle gleichmäßig verteilt angeordnete Rührflügel befestigt,
und es ist zwischen der Rührzone und der Extraktionszone eine weitere Zwischenzone
vorgesehen, in welcher durch eine Schnecke oder einen umlaufenden Siebzylinder in
Verbindung mit einem darüber befindlichen Leitblech eine intensive Durchmischung
des Gutes mit der Extraktionsflüssigkeit sowie ein starker Auftrieb der zu behandelnden
Stoffe in die Extraktionszone stattfindet.
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Die intensive Durchmischung des zu behandelnden Gutes mit der Extraktionsflüssigkeit
sollte zu einer besonders starken Anreicherung der Flüssigkeit mit Extraktionsstoffen
führen, wobei die Flüssigkeit durch den umlaufenden Siebzylinder oder durch ein
im Boden des Turmes angeordnetes Sieb abgezogen wird.
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Die vorgenannte Behandlung des Gutes in der Zwischenzone hat jedoch
erhebliche Nachteile, da die in ihrem strukturellen Aufbau empfindlichen Zellstofffasem
einer derartigenAufbereitung nichtwiderstehen können und zu einem großen Teil zerstört
werden. Hierdurch ergibt sich eine Erhöhung des Musanteiles, der erfahrungsgemäß
die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung gefährdet oder gar völlig in Frage stellt
und auch die Weiterverarbeitung des zu behandelnden Zellstoffes erheblich erschwert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile der bekannten,
eingangs beschriebenen Vorrichtungen zu vermeiden und eine schonende Behandlung
des Zellstoffes in der Vorrichtung zu erzielen, wobei die Zerstörung der Zellstoffasern
und die Musbildung praktisch völlig verhindert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Abkehr von dem Bekannten erfindungsgemäß
bei den einleitend beschriebenen Vorrichtungen zwischen der unteren Rühr- und Hubzone
des Behälters und der Waschzone ein als Verdrängerzone dienender Bereich größerer
axialer Länge vorgesehen, in dem die Behälterwand weni-stens teilweise durch Siebe
gebildet ist und die Antriebswelle lediglich Einzelflügel mit Leitelementen und/oder
Abstreifern aufweist.
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Durch diese neue Ausbildung der Vorrichtung erreicht man, daß der
in die Rühr- und Hubzone eingeschwemmte Zellstoff nach seiner Verteilung über den
Querschnitt des Turmes durch die Einzelflüael an der umlaufenden Turmwelle schonend,
d. h. ohne wesentliche Durchmischune, aus der Rühr- und Hubzone abgeschöpft
und ebenfalls schonend in die Waschzone angehoben wird. Dabei wird in der Verdrängungszone
die Ablauge von dem Gegenstrommittel durch in der Behälterwand in dieser Zone vor-Z,
(Yesehene Siebflächen weitgehend abgedrängt und man erhält somit eine wesentliche
Abtrennung der
Ablauge von dem Gut, ohne daß eine Musbildung zu
befürchten ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn erfindungsge-mäß die Siebe in der B ehälterwand
im Bereich der Verdrängerzone und gegebenenfalls auch in der Rühr- und Hubzone als
in der Höhe nach einzeln übereinander angeordnete und in sich abgeschlossene Siebkammern
ausgebildet sind, die jeweils einzeln über Drossel- und Ventilorgane wahlweise ab-
oder zuschaltbar sind.
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Durch diese Anordnung kann man in einfacher Weise durch Zu- oder Abschalten
von Kammern die Trennlinie zwischen Verdränger- und Waschzone auf einer gewünschten
Höhe halten. Innerhalb der Verdrängerzone befinden sich keine oder nur sehr wenige
Rührflügel, da hier die Durchmischung bzw. Turbulenz des Gutes vermieden werden
soll, Die am oberen und unteren Ende der Verdrängerzone angebrachten Flügel dienen
in der Hauptsache dazu, Träger der Abstreiferelemente zu bilden, Aus der Austragzone
wird das gewaschene Gut entweder herausgeschwemmt oder auch durch geeignete Transportelemente,
wie Scheren- oder Kratzertransporteure, herausbefördert.
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Weitere Einzelheiten sind in der Zeichnung, die einen Längsschnitt
durch einen turmartigen Behälter nach der Erfindung darstellt, in einem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Der mit dem Mantel 1 versehene zylindrische Behälter 14 stützt
sich mittels Konsolen 3 über einem Fundament ab. In der Behälterachse dreht
sich in Lagern 5 eine Hohlwelle 4. Diese Welle 4 kann aus zwei voneinander
unabhängigen Teilen bestehen.
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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 Wellenteiles 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
Tunns 14 angeordnet. Der Waschturm 14 ist in vier Zonen ein-geteilt, nämlich in
die Rühr- und Hubzone A, die Verdrängungszone B, die Waschzone
C und die Austragzone D.
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In der Rühr- und Hubzone A befinden sich auf dem unteren Wellenteil
4a mehrere zu seiner Achse schräggestellte Rühr- und Hubflügel 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.
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Die Rühr- und Hubflügel 15 verteilen das eingepumpte Gut gleichmäßig
über den Querschnitt des Behälters 14 und heben es infolge der Schräggstellung der
Flügel 15 in die über der Rührzone A befindliche Verdrängungszone
B.
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Die Rühr- und Hubzone A ist wahlweise nach unten durch ein
Bodensieb 19 und durch seitliche Siebe 20 abgeschlossen. Die seitlichen Siebe
20 sind als Einzelstücke in übereinanderliegende, in sich abgeschlossene Kammern
21 bis 24 ortsfest eingebaut.
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Die zum Waschen benötigte Flüssigkeit tritt durch Ringleitungen
31 in die Austragzone D und im oberen Teil der Waschzone in den Turm
14 ein.
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In der Verdrängungszone B trägt die Turmwelle 4 nur am oberen und
unteren Ende Einzelflügel 39 mit Leitelementen 32 und Abstreifer
30. 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.
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Innerhalb der Verdrängungszone B soll möglichst keine Durchmischung
stattfinden, um die Ablauge zwischen den paketförmig geschichteten Zellstoff durch
die von oben im Gegenstrom kommende Flü> sigkeit 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 Ab-
lauge. Außerdem kann wahlweise über das
Bodensieb 19 und den Stutzen 27 die Ablauge aus dem Waschturin 14
entfernt werden.
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Der in der Waschzone C befindliche Abschnitt der Hohlwelle 4 trägt
- übereinander angeordnet -
Flügelräder 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 befindlichen Lücken abdecken. Außerdem sind am Mantel
1 des Behälters 14 mehrere übereinander versetzt angeordnete Schaugläser
34 vorgesehen, um die Trennlinienhöhe der Verdrängerzone B von der Waschzone C beobachten
zu können.
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In der Waschzone wird das Waschgut durch die Flügelräder
33 stetig bewegt, um die restlichen Spuren der Ablauge zu entfernen.
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In die freien Räume, die sich jeweils zwischen zwei übereinander angeordneten
Flügelrädem 33 befinden, ragen Leitbleche 35 radi-al hinein, welche
zur Unte> stützung des Waschvorganges einerseits als Aufhalter wirken, andererseits
aber zugleich dem Gut Gelegenheit geben, zwischen den übereinander angeordneten
Flügelrädern auch noch zu kreisen und zu verwirbeln. Die Leitbleche 35 sind
an der Behälterwand 1 des Ge# fäßes ortsfest oder drehbar und festlegbar
angeordnet. Durch die drehbare Anordnung wird es möglich, die Leilflächen der Bleche
33 in verschiedene Schräglagen zu überführen. Zur Unterstützung des Waschvorgan#
ges durch die Einwirkung der 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 anschließende Austragzone
D ist nur mit Knüppeln 37 ausgestattet. In die Zwischenräume zweier
benachbarter Ebenen der Knüppel 37 ragen hier ebenfalls an der Behälterwand
1 befestigte Leitbleche 35 radial hinein. Diese Leithleche
35 bewirken eine mechanische Aufwärtsbewegung des Gutes, da in der Austragzone
D keine oder nur noch eine ge-
ringere Flüssigkeitsbeimengung als in
der Waschzone C wieder vorhanden ist.
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Am oberen Ende der Austragzone D ist wahlweim eine Austragschnücke
36 angeordnet, die den gewaschenen Zellstoff über den Stutzen 38 nach
aulkm abführt.