DE1261387B - Device for the continuous impregnation of fibrous materials - Google Patents
Device for the continuous impregnation of fibrous materialsInfo
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- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/02—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
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Description
Vorrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren von faserhaltigen Stoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren von faserhaltigen Stoffen, beispielsweise Hackschnitzeln aus Holz, Stroh, Papier od. dgl.Device for the continuous impregnation of fibrous materials The invention relates to a device for continuous impregnation of fibrous materials, for example wood chips, straw, paper or the like
Bei der Herstellung von Zellstoff oder Halbstoffen für die Papier- und Kartonindustrie aus den genannten Rohstoffen hängt die Zeit, innerhalb der ein Aufschluß durchgeführt werden kann, sowie auch die Vollständigkeit des Aufschlusses selbst wesentlich von der Güte und der Vollständigkeit der Imprägnierung der Rohstoffe mit der Aufschlußflüssigkeit ab. Dementsprechend sind bereits zahlreiche Verfahren zur Durchführung dieses wichtigen Arbeitsganges bekanntgeworden.In the manufacture of pulp or pulp for paper and cardboard industry from the named raw materials depends on the time within the one Digestion can be carried out, as well as the completeness of the digestion itself essentially depends on the quality and completeness of the impregnation of the raw materials with the digestion liquid. Numerous procedures are already in place accordingly became known to carry out this important operation.
Eines der vorteilhaftesten Verfahren besteht darin, daß die Hackschnitzel zunächst mit Wasserdampf behandelt werden, wobei ein Austausch der in ihrem Innern vorhandenen Luft durch Wasserdampf eintritt, der so weit geht, daß die Luft praktisch vollständig durch Dampf ersetzt wird. Ist dieser Zustand erreicht, was in der Regel 5 bis 10 Minuten dauert, so werden die gedämpften, zerkleinerten Rohstoffe in vorzugsweise kalte Imprägnierflüssigkeit eingetaucht, wodurch der im Rohstoff vorhandene Dampf kondensiert und hierbei die Imprägnierflüssigkeit in das Innere des Stoffes einsaugt.One of the most advantageous methods is that the wood chips are first treated with steam, with an exchange of the inside existing air enters through water vapor, which goes so far that the air practically is completely replaced by steam. If this state is reached, which is usually Lasts 5 to 10 minutes, so the steamed, crushed raw materials are in preferably cold impregnation liquid immersed, eliminating the vapor present in the raw material condenses and the impregnation liquid is sucked into the interior of the fabric.
Zur Durchführung des Verfahrens ist aus der deutschen Auslegeschrift 1048 773 eine Vorrichtung bekannt, die aus einer turmförmigen Behandlungskammer mit rundem Querschnitt besteht, die sich nach unten konisch erweitert. Der Stoff wird dieser Kammer von oben mittels eines Drehventils zugeführt, und er wird aus dem unteren Teil der Kammer mit Hilfe einer im Winkel von etwa 45° aufsteigenden Förderschnecke ausgetragen. Etwa auf halber Höhe der Kammer sind Einlaßöffnungen für den Behandlungsdampf vorhanden. Die untere Hälfte der Kammer ist mit Imprägnierflüssigkeit gefüllt, in die der Stoff eintritt, nachdem er die obere, der Dämpfung dienende Hälfte der Kammer passiert hat. Das Austragsrohr mündet in ein zweites, als Kocher dienendes turmförmiges Gefäß. Durch eine Ausgleichsleitung, die den Dämpfungsraum mit dem oberen Ende des Austragrohres verbindet, wird dafür gesorgt, daß im Dämpfungsraum und im Kocher der gleiche Druck herrscht.To carry out the procedure is from the German Auslegeschrift 1048 773 a device known, which consists of a tower-shaped treatment chamber with a round cross-section, which widens conically downwards. The fabric is fed to this chamber from above by means of a rotary valve, and it is turned off the lower part of the chamber with the help of an ascending angle of about 45 ° Screw conveyor discharged. There are inlet openings about halfway up the chamber available for the treatment steam. The lower half of the chamber is filled with impregnating liquid filled, into which the fabric enters after it has reached the upper one, which is used for damping Passed halfway through the chamber. The discharge pipe ends in a second one, as a digester Serving tower-shaped vessel. Through a compensating line that creates the damping space connects to the upper end of the discharge pipe, it is ensured that in the damping space and there is the same pressure in the cooker.
Bei der Durchführung derartiger, nach dem Kondensationsprinzip arbeitenden Imprägnierverfahren muß dafür gesorgt werden, daß der Temperaturunterschied zwischen den gedämpften Rohstoffschnitzeln und der Imprägnierflüssigkeit möglichst groß ist. Der Unterschied muß wenigstens so groß sein, daß der Dampf im Innern der Rohstoffe möglichst vollständig kondensieren kann. Dies hat auf der anderen Seite den Nachteil, daß der imprägnierte Rohstoff mit verhältnismäßig niedriger Temperatur aus der Imprägniervorrichtung ausgetragen wird. Er muß nun im Kocher durch Einleiten von Dampf erneut aufgeheizt werden, was aber den Nachteil mit sich bringt, .daß hierdurch weitere Dampfmengen am Rohstoff kondensieren, die die Konzentration der Aufschlußchemikalien im Kocher erniedrigen.When carrying out such, working according to the condensation principle Impregnation process must be taken to ensure that the temperature difference between the steamed raw material chips and the impregnation liquid is as large as possible. The difference must be at least so great that the steam inside the raw materials can condense as completely as possible. On the other hand, this has the disadvantage that the impregnated raw material with a relatively low temperature from the impregnation device is carried out. It must now be reheated in the cooker by introducing steam which, however, has the disadvantage that this results in additional amounts of steam condense on the raw material, which increases the concentration of the digestion chemicals in the digester humiliate.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren von faserhaltigen Stoffen nach dem Kondensationsverfahren vorzuschlagen, bei dem der Stoff das Imprägniergefäß mit möglichst hoher Temperatur verläßt.It is therefore the task of a device for continuous Propose impregnation of fibrous materials using the condensation process, in which the substance leaves the impregnation vessel at the highest possible temperature.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, bei der die Behandlungskammer in ihrem oberen Abschluß eine exzentrisch angeordnete Einlaßöffnung und darunter einen Stoffverteiler aufweist und daß zentrisch in ihr ein Förderrohr mit darin drehbar gelagerter Förderschnecke angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved by a device in which the treatment chamber is arranged eccentrically in its upper end Has inlet opening and below a substance distributor and that centrally in it a conveyor pipe is arranged with a screw conveyor rotatably mounted therein.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der imprägnierte Stoff senkrecht von unten nach oben durch den gesamten Behandlungsraum transportiert und hierbei im Innern des Dämpfraumes erneut aufgewärmt wird.This arrangement ensures that the impregnated fabric is vertical transported from bottom to top through the entire treatment room and here is reheated inside the steaming chamber.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß der Boden der Behandlungskammer mit einem Neigungswinkel von 30 bis 60°, vorzugsweise 45°, konisch nach unten verjüngt ist. Hierbei kann am Boden der Behandlungskammer noch ein Krählwerk angeordnet sein, welches vorteilhafterweise mit umgekehrter Drehrichtung umläuft als die im Förderrohr vorhandene Schnecke. Durch diese und weitere später noch aufgeführte Merkmale wird sichergestellt, daß der fertig imprägnierte Stoff, der sich im unteren Bereich des Behandlungsraumes ansammelt, sicher von der Schnecke erfaßt und nach oben gefördert wird.In a further embodiment of the device it is proposed that the bottom of the treatment chamber at an angle of inclination of 30 to 60 °, preferably 45 °, is tapered conically downwards. This can be done on the floor of the treatment chamber still be arranged a rake, which advantageously with the opposite direction of rotation rotates than the screw present in the conveyor pipe. Through this and more later The features still listed ensure that the finished impregnated fabric, the collects in the lower area of the treatment room, safely is captured by the screw and conveyed upwards.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar A b b. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, A b b. 2 einen schematischen Längsschnitt der gegenüber dem in A b b. 1 gezeigten um 90° um die Längsachse verdreht ist.The device according to the invention is referred to below explained in more detail on the drawing. It represents A b b. 1 shows a schematic longitudinal section by the device according to the invention, A b b. 2 shows a schematic longitudinal section the opposite of the one in A b b. 1 shown is rotated by 90 ° about the longitudinal axis.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht, wie dies an sich bekannt ist, aus einer turmförmigen Behandlungskammer 1 mit rundem Querschnitt, die sich vorzugsweise nach unten konisch erweitert. Etwa auf halber Höhe sind Dampfeinlässe 2 angeordnet, durch die der Behandlungsdampf in das Innere der Vorrichtung eintritt.The device according to the invention exists as is known per se is, from a tower-shaped treatment chamber 1 with a round cross-section, which preferably widened conically downwards. About halfway up there are steam inlets 2 arranged through which the treatment steam enters the interior of the device.
Die Behandlungskammer 1 ist oben mit einem Abschluß 3 versehen, in dem sich eine exzentrisch angeordnete Einlaßöffnung 4 befindet. Diese Einlaßöffnung 4 ist mit einer an sich bekannten Zuführeinrichtung 5 verbunden, in der sich eine durch einen Motor 6 angetriebene Förderschnecke 7 befindet, die den bei 8 zugeführten Rohstoff 9 in das Innere der Behandlungskammer 1 befördert.The treatment chamber 1 is provided at the top with a closure 3, in which is an eccentrically arranged inlet opening 4. This inlet port 4 is connected to a feed device 5 known per se, in which a by a motor 6 driven screw conveyor 7 is located, which is fed at 8 Raw material 9 is conveyed into the interior of the treatment chamber 1.
Zentrisch in der Behandlungskammer ist ein Förderrohr 10 angeordnet, welches durch den oberen Abschluß 3 hindurchreicht und fast bis auf den Boden der Behandlungskammer geführt ist. Im Innern dieses Förderrohres befindet sich eine Förderschnecke 12, die von einem Motor 13 in Umdrehung versetzt wird.A conveying pipe 10 is arranged centrally in the treatment chamber, which extends through the top 3 and almost to the bottom of the Treatment chamber is performed. Inside this delivery pipe there is one Conveyor screw 12, which is set in rotation by a motor 13.
Die exzentrische Anordnung der Einlaßöffnung 4 und das Förderrohr 10 machen es erforderlich, unter der Einlaßöffnung einen Stoffverteiler 14 anzuordnen, der den bei 4 eintretenden Rohstoff gleichmäßig in der Behandlungskammer 1 verteilt.The eccentric arrangement of the inlet opening 4 and the delivery pipe 10 make it necessary to arrange a substance distributor 14 under the inlet opening, which evenly distributes the raw material entering at 4 in the treatment chamber 1.
Bevor auf weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen wird, soll die Betriebsweise der Vorrichtung erläutert werden.Before going into further details of the device according to the invention the operation of the device will be explained.
Wie bereits gesagt, tritt der zu behandelnde Rohstoff 9, durch die Förderschnecke 7 bewegt, bei 4 in die Behandlungskammer 1 ein. Der Stoffverteiler 14 verteilt den Rohstoff gleichmäßig in der Behandlungskammer und führt ihn auch um das zentrisch angeordnete Förderrohr 10 herum. Die Kammer ist mit Imprägnierflüssigkeit 15 gefüllt, die mittels einer Pumpe 16 über eine Leitung 17 der Kammer zugeführt wird. Ein Niveauregler 18 sorgt dafür, daß der Spiegel 19 der Imprägnierflüssigkeit stets die gleiche Höhe in der Kammer 1 einnimmt. Die Spiegelhöhe muß so sein, daß sie kurz unterhalb der Dampfeintrittsöffnungen 2 liegt. Der bei 4 eingeführte Stoff sammelt sich nun in der Behandlungskammer 1 an und erfüllt schließlich den Raum 20, in welchem er durch den bei 2 eintretenden Wasserdampf gedämpft wird. Die Temperatur im Raum 20 entspricht zumindest in seinem unteren Teil der Temperatur des bei 2 eingeleiteten Wasserdampfes. Der Stoff bewegt sich langsam von oben nach unten durch die Behandlungskammer und wird schließlich in die Imprägnierflüssigkeit 15 eingetaucht. Im Augenblick des Eintauchens tritt die bereits obenerwähnte Kondensation ein, und die Imprägnierflüssigkeit wird in das Innere des zerkleinerten Rohstoffes eingesaugt.As already mentioned, the raw material 9 to be treated, moved by the screw conveyor 7, enters the treatment chamber 1 at 4. The material distributor 14 distributes the raw material evenly in the treatment chamber and also guides it around the centrally arranged conveying pipe 10. The chamber is filled with impregnating liquid 15, which is fed to the chamber by means of a pump 16 via a line 17. A level regulator 18 ensures that the level 19 of the impregnating liquid always assumes the same height in the chamber 1. The height of the mirror must be such that it is just below the steam inlet openings 2. The substance introduced at 4 now collects in the treatment chamber 1 and finally fills the space 20, in which it is dampened by the water vapor entering at 2. The temperature in space 20 corresponds at least in its lower part to the temperature of the water vapor introduced at 2. The fabric moves slowly from top to bottom through the treatment chamber and is finally immersed in the impregnation liquid 15. At the moment of immersion, the above-mentioned condensation occurs and the impregnating liquid is sucked into the interior of the comminuted raw material.
Am Boden 11 der Behandlungskammer 1 ist ein Krählwerk 21 angeordnet, welches durch den Motor 22 angetrieben wird. Dieses Krählwerk verhindert das Festsetzen des Stoffes auf dem Boden 11 und führt den Stoff der Förderschnecke 12 zu, welche im Förderrohr 10 angeordnet ist. Die Förderschnecke erfaßt den Stoff und führt ihn im Gegenstrom nach oben und schließlich aus der Behandlungskammer 1 heraus. Auf dem Weg durch das Förderrohr 10 wird der in der Imprägnierflüssigkeit 15 abgekühlte Stoff erneut aufgeheizt und verläßt dann durch das Auslaßrohr 23 im heißen Zustand die Vorrichtung.A rake 21 is arranged on the floor 11 of the treatment chamber 1, which is driven by the motor 22. This rake prevents it from seizing up of the fabric on the floor 11 and feeds the fabric to the screw conveyor 12, which is arranged in the conveyor pipe 10. The screw conveyor grabs the fabric and guides it in countercurrent upwards and finally out of the treatment chamber 1. on the path through the delivery pipe 10 is cooled in the impregnation liquid 15 Fabric is heated again and then leaves through the outlet pipe 23 in the hot state the device.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Boden 11 der Behandlungskammer 1 mit einem Neigungswinkel von 30 bis 60°, vorzugsweise von 45°, konisch nach unten verjüngt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der sich von oben nach unten durch die Behandlungskammer 1 bewegende Stoff auf Grund seiner Schwerkraft der Förderschnecke 12 zufließt. Die Fließbewegung kann gegebenenfalls noch durch ein Krählwerk 21 unterstützt werden, was aber nicht in allen Fällen erforderlich ist. Wird die Behandlungskammer 1 mit einem weniger stark geneigten oder gar flachen Boden ausgerüstet, so ist es erforderlich, das Kräblwerk 21 mit entsprechend ausgestalteten Kratzern zu versehen, die den Stoff zur Förderschnecke hinbewegen. Eine derartige Ausgestaltung ist aber in der Regel nachteilig, da sie einen erhöhten Energieverbrauch bedingt und auch konstruktiv aufwendiger ist.In a further embodiment of the invention it is proposed that the Bottom 11 of the treatment chamber 1 with an angle of inclination of 30 to 60 °, preferably of 45 °, tapers conically downwards. In this way it is achieved that the material moving from top to bottom through the treatment chamber 1 its gravity of the screw conveyor 12 flows. The flow movement can optionally can still be supported by a rake 21, but this is not necessary in all cases is. If the treatment chamber 1 is less inclined or even flat Equipped floor, it is necessary, the Kräblwerk 21 with appropriately designed To provide scratches that move the fabric towards the auger. Such a one However, design is usually disadvantageous because it increases energy consumption is conditional and also constructively more complex.
Für das einwandfreie Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine gute und störungsfreie Förderwirkung der Schnecke 12 wichtig. Um die Förderwirkung zu erhöhen, wird vorgeschlagen, daß die Schnecke 12 und das Krählwerk 21 in zueinander entgegengesetzter Drehrichtung umlaufen. Die Drehrichtung der Förderschnecke 12 ist selbstverständlich durch ihre konstruktive Ausbildung festgelegt. Um ein sicheres Erfassen des Stoffes am unteren Ende 24 des Förderrohres 10 zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Abstand 25 des Guteintrittsendes 24 des Förderrohres 10 vom Boden 11 der Behandlungskammer 1 wenigstens das Doppelte der maximalen Stückgröße des zu fördernden Gutes beträgt und daß die Schnecke 12 um wenigstens einen Schraubengang nach unten aus dem Förderrohr 10 herausragt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Schnecke das Gut leicht erfassen und nach oben befördern kann.For the device according to the invention to work properly a good and trouble-free conveying effect of the screw 12 is important. To the promotional effect to increase, it is proposed that the worm 12 and the rabble 21 in each other rotate in the opposite direction of rotation. The direction of rotation of the screw conveyor 12 is of course determined by their constructive training. To be sure To achieve capture of the substance at the lower end 24 of the conveyor pipe 10, it is proposed that that the distance 25 of the material inlet end 24 of the conveyor pipe 10 from the bottom 11 of the Treatment chamber 1 is at least twice the maximum piece size to be conveyed Is good and that the screw 12 is at least one screw thread down protrudes from the conveyor pipe 10. This will ensure that the snail can easily grasp the goods and convey them upwards.
Um eine gleichmäßige Füllung der Behandlungskammer 1 mit Stoff zu gewährleisten, ist unterhalb der Einlaßöffnung 4 ein Stoffverteiler 14 angeordnet. Erfindungsgemäß besteht dieser Stoffverteiler 14 aus einem Steg, der seinerseits aus zwei Armen 26 und 26' besteht, die von einem Sattel 27 in entgegengesetzten Richtungen abführen. Einer der beiden Arme ist mit Rechtsdrall und der andere mit Linksdrall an der Behälterinnenwand 28 herumgeführt, und zwar mit einer Neigung von 30 bis 60°, vorzugsweise 45°. Der bei 4 in die Behandlungskammer einfallende Stoff fällt zunächst auf den Sattel 27 und wird von diesem in zwei annähernd gleiche Portionen aufgeteilt, die über je einen der beiden Arme abrutschen. Da die Arme an der Behälterinnenwand befestigt sind, rutscht der Stoff annähernd gleichmäßig am Innenumfang entlang und fällt hierbei in guter Verteilung in die Behandlungskammer hinein. Zur Unterstützung der Verteilung kann es zweckmäßig sein, die Breite des Steges entsprechend der abnehmenden Stoffmenge zu den Enden hin kleiner werden zu lassen. Eine gleichmäßige Verteilung des Stoffes in der Behandlungskammer ist wichtig, um eine möglichst gleichmäßige Verweilzeit für alle Stoffteilchen in der Behandlungskammer zu gewährleisten.In order to ensure that the treatment chamber 1 is evenly filled with substance, a substance distributor 14 is arranged below the inlet opening 4. According to the invention, this substance distributor 14 consists of a web, which in turn consists of two arms 26 and 26 'which lead away from a saddle 27 in opposite directions. One of the two arms is guided around the container inner wall 28 with a right-hand twist and the other with a left-hand twist, specifically at an inclination of 30 to 60 °, preferably 45 °. The substance falling into the treatment chamber at 4 first falls onto the saddle 27 and is divided by this into two approximately equal portions, which each slide over one of the two arms. Since the arms are attached to the inner wall of the container, the material slides almost evenly along the inner circumference and falls into the treatment chamber with good distribution. To support the distribution, it can be useful to let the width of the web become smaller towards the ends in accordance with the decreasing amount of substance. A uniform distribution of the substance in the treatment chamber is important in order to ensure the most uniform possible residence time for all substance particles in the treatment chamber.
Um die Wärmeaustauschwirkung des Förderrohres 10 zu erhöhen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, das Förderrohr im oberen Drittel mit vorzugsweise abwärts geneigten Wärmeaustauschblechen 29 zu besetzen. Hierdurch tritt in bekannter Weise eine Vergrößerung der Oberfläche des Rohres 10 ein, wodurch der Wärmefluß durch das Rohr begünstigt wird.In order to increase the heat exchange effect of the conveyor pipe 10 , it is proposed in a further embodiment of the invention that the upper third of the conveyor pipe be fitted with heat exchange plates 29 which are preferably inclined downwards. As a result, in a known manner, the surface of the tube 10 is enlarged, which promotes the flow of heat through the tube.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Imprägniervorrichtung bringt noch den Vorteil mit sich, daß die Eintritts- und Austrittsöffnungen für das zu behandelnde Gut auf gleicher Höhe und sehr nahe beieinanderliegen. Hierdurch ergibt sich eine platzsparende Aufstellung der Vorrichtung, die es ermöglicht, die Vorrichtung auch in bestehende Anlagen einzubauen.The inventive design of the impregnation device still brings with the advantage that the inlet and outlet openings for the to be treated Well on the same level and very close together. This results in a space-saving installation of the device, which makes it possible to use the device as well to be built into existing systems.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEE27778A DE1261387B (en) | 1964-09-15 | 1964-09-15 | Device for the continuous impregnation of fibrous materials |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1261387B true DE1261387B (en) | 1968-02-15 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE1261387B (en) |
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- 1964-09-15 DE DEE27778A patent/DE1261387B/en active Pending
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