DE1517159C - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Zellstoffsuspensionen aus zellstoffhaltigen Feststoffteilchen - Google Patents

Description

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unabhängig gesteuert werden. Die Erfindung ermög- hängengebliebenen Feststoffteilchen und Rückstänlicht es ebenfalls, daß in der Entwässerungsvorrich- den aus der Hochdruckfördervorrichtung austung andere Gase oder Flüssigkeiten als in dem geblasen, während die Zellen 22 an der Entlüftungs-Kocher verwendet werden können, was die Vielfältig- öffnung 23 vorbeilaufen. Das ausgeblasene Material keit der Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen 5 wird durch eine Leitung 24 dem Zentrifugalabschei-Vorrichtung erhöht. der 25 zugeleitet. Dort werden Luft und Gase von den

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur schema- Feststoffteilchen abgeschieden, und sie können über tisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen einen Auslaß 26 an die Außenluft entweichen, wäh-Vorrichtung. rend die Feststoffteilchen zum Aufgabetrichter 16 zu-

Ein den Kocher 10 bildendes, zylindrisches, tank- io rückgeleitet werden.

ähnliches Gefäß ist senkrecht angeordnet. Der Die Versorgung des Kochers mit Feststoffteilchen

Kocher 10 ist verschlossen und an seinen Enden so wird durch die Drehzahl des Rades 19 in der Hochausgebildet, daß er als Druckgefäß verwendet werden druckfördervorrichtung 14 geregelt. Entweder zusätzkann. An seinem oberen Ende befindet sich ein Ein- lieh oder alternativ können andere Steuervorrichtunfüllstutzen 11 und an seinem Boden ein Ablauf stutzen 15 gen, z.B. Fördervorrichtungen mit veränderlicher 12. Der Ablaufstutzen 12 kann mit einem Ventil ver- Geschwindigkeit, die den Aufgabetrichter 16 bebunden sein, welches beim Inbetriebnehmen der Vor- liefern, und eine Förderschnecke mit veränderlicher richtung und beim Stillsetzen Verwendung findet. Geschwindigkeit innerhalb des Aufgabetrichters 16, Dadurch kann das untere Ende des Kochers in un- einen Teil der Vorrichtung bilden,
benutztem Zustand verschlossen werden. Ein An- 20 Dem Kocher 10 wird chemische Flüssigkeit in passungsstück 13 verbindet den Einfüllstutzen 11 mit solcher Menge zugegeben, daß ein normaler Flüssigeiner Hochdruckfördervorrichtung 14, über der eine keitsstand nahe dem oberen Ende des Kochers auf-Einlaufrutsche 15 und ein Aufgabetrichter 16 an- rechterhaltten wird. Zu diesem Zweck wird eine helle gebracht sind. Die Hochdruckfördervorrichtung 14 Flüssigkeit mittels einer Pumpe 28 aus einem ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Öffnungen 25 Speicherbehälter 27 gepumpt. Die Flüssigkeit fließt 17 und 18 ausgestattet und sie hat ein Rad 19, wel- " durch ein Rohr 29 sowie durch ein Rückschlagventil ches in der Hochdruckfördervorrichtung durch einen 31, und sie erreicht eine Sammelleitung 32 mit AbAntrieb 21 mit veränderbarer Geschwindigkeit ge- Zweigleitungen 33 und 34, die beide zu jeweils entdreht wird. Am Rad 19 sind rings am Umfang Zellen gegengesetzten Stellen auf dem oberen Ende des 22 angeordnet, welche bei der Drehung des Rades 30 Kochers 10 führen. Auf gleiche Weise wird dem nacheinander an den öffnungen 17 und 18 vorbei- Kocher 10 Dampf zugegeben, der dazu dient, sowohl laufen. An der zwischen den Öffnungen 17 und 18 die Feststoffteilchen in dem Kocher zu durchfeuchten liegenden Stelle ist an der Hochdruckfördervorrich- als auch den Druck und die Temperatur im Inneren tung 14 eine Lüftungsöffnung 23 angebracht, welche des Kochers über das normale Niveau anzuheben, in bezug auf die Drehung des Rades 19 so angeordnet 35 Der Dampf wird von einem entsprechenden Dampfist, daß die Zellen 22 mit ihr in Verbindung kommen, erzeuger über eine Leitung 35 zugeführt. Er strömt nachdem sie an der Öffnung 18 vorbeigegangen sind über ein Ventil 36 und gelangt in den Kocher 10, und ehe sie zu der Öffnung 17 gelangen. Die indem er dieselben Abzweigleitungen 33 und 34 wie Lüftungsöffnung 23 steht über eine Leitung 24 mit die Flüssigkeit benutzt. Zu diesem Zweck führen geeinem Zentrifugalabscheider 25 in Verbindung, wel- 40 sonderte Rohrarme 37 und 38 hinter dem Ventil 36 eher mit seinem Unterlauf über dem Aufgabetrichter von der Leitung 35 weg. Die Feststoffteilchen werden 16 liegt. so beim Eintreten in das obere Ende des Kochers 10

Der Aufgabetrichter 16 wird fortlaufend aus einem mit einem Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf, das entsprechenden Vorratsbunker mit zellstoffhaltigen durch die Abzweigleitungen 33 und 34 einströmt, Feststoffteilchen, z. B. Holzschnitzeln, beliefert. Die 45 übersprüht. Die Abzweigleitungen können dabei im Feststoffteilchen werden über die Einlaufrutsche 15 Inneren des Kochers mit entsprechenden Sprühvorin die Hochdruckfördervorrichtung 14 geleitet, in die richtungen versehen sein.

sie durch die Öffnung 17 eintreten. Das Rad 19 Im Inneren des Kochers bilden sich Zonen aus.

nimmt die zugeführten Feststoffteilchen in den Zellen Dabei stellt der über dem Flüssigkeitsspiegel befind-22 auf und befördert sie über etwa 180°. Danach 50 liehe Teil des Innenraums des Kochers die Vorwärmtreten sie durch die Öffnung 18, durch das An- zone dar. Am unteren Ende des Gefäßes bildet sich passungsstück 13 und durch den Einfüllstutzen 11 in in dem Bereich des Ablaufstutzens 12 eine Austragdas obere Ende des Kochers 10 ein. Es handelt sich zone aus, wobei das obere Ende dieser Zone sich also um ein kontinuierliches Verfahren, durch das etwa an der Stelle befindet, an der der konisch gestückiges Gut fortlaufend in den Kocher eingegeben 55 formte Boden beginnt. Zwischen der Vorwärmzone wird, wobei die Zulaufmenge durch die veränderbare und der Austragzone befindet sich die Kochzone, in Geschwindigkeit des Antriebes 21 gesteuert wird. . der die Feststoffteilchen der aus Wärme, Druck und

Das Rad 19 gleitet an der Innenwandseite des Ge- chemischem Vorgang zusammengesetzten Wirkung häuses der .Hochdruckfördervorrichtung 14 in im unterworfen werden, so daß die Feststoffteilchen aufwesentlichen abdichtender Weise, so daß dadurch das 60 geweicht und die einzelnen Fasern der. Feststoff-Strömen eines Mediums unter Druckeinwirkung ver- teilchen freigelegt werden. In einer stetigen Bewegung hindert wird. Der zwischen dem Inneren des Kochers sinkt die vollständig mit Kochflüssigkeit und Dampf 10 und der Außenluft bestehende Druckunterschied durchtränkte Materialsäule nach unten und gelangt aus wird also unabhängig von seiner Größe durch das der Vorwärmzone in die Kochzone des Kochers und ununterbrochene Zugeben stückigen Gutes in den 55 von da aus schließlich in die Austragzone. Während Kocher nicht beeinflußt. Höhere als atmosphärische des Durchlaufs durch die Kochzone werden die Fest-Drücke, welche in den Zellen 22 beim Passieren der stoff teilchen mittels Steuerung der Temperatur, der Öffnung 18 entstehen können, werden zusammen mit chemischen Konzentration und der Bewegungs-

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geschwindigkeit in erwünschtem Maße aufgeschlos- dunkle, heiße Flüssigkeit, und sie wird in dieser Form sen. Die Bewegungsgeschwindigkeit, welche die Zeit durch die Pumpe 51 über eine Leitung 52 und über bestimmt, in der die Feststoffteilchen in. dem Kocher Ventile 53 und 54 wieder der Sammelleitung 32 zuder Wirkung der Chemikalien und dem herrschenden geleitet und von hier zurück in den Kocher 10 geDampf druck ausgesetzt sind, kann durch die Re- 5 führt. Die ganze abgeschiedene Schwarzlauge oder aktionszeit oder durch den Durchsatz im Kocher aus- Teile davon können auch anderweitig verwendet wergedrückt werden. den, indem sie z. B. zu einem eigenen Behälter zurück-

Eine Hochdruckfördervorrichtung 39 stellt einen geleitet oder über eigene Rohrleitungen dem Kocher

wesentlichen Bestandteil zur Steuerung des Durch- zugeführt werden.

satzes und der- Reaktionszeit dar. An ihr endet eine io Die Feststoffteilchen, welche am Austragende der durchgehende Rohrleitung 41, welche vom Ablauf- Entwässerungsvorrichtung 43 ankommen, können stutzen 12 am Boden des Kochers 10 ausgeht. Die über einen Auslaßstutzen 55 austreten, welcher über Hochdruckfördervorrichtung 39 ist in gleicher Weise eine weitere Hochdruckfördervorrichtung 56 mit ausgeführt wie die Hochdruckfördervorrichtung 14, einem Ablauf rohr 57 in Verbindung steht. Dieses Abdie den Einlaß der Feststoffteilchen in den Kocher 10 15 Iaufrohr 57 führt das behandelte Material einer weitesteuert. Die Hochdruckfördervorrichtung 39 hat also ren Verwendung oder auch einer weiteren Verein äußeres Gehäuse und im Inneren ein Rad mit am fahrenseinrichtung zu. Die Hochdruckfördervorrich-Umfang angeordneten Zellen. Diese nehmen ent- tung 56 ist gleich wie die Hochdruckfordervorrichtunsprechend der Drehung des Rades den Austrag des gen 39 und 14 ausgeführt. Sie bewirkt durch einen Kochers 10 auf und befördern ihn innerhalb der 20 mit veränderbarer Geschwindigkeit arbeitenden An-Hochdruckfördervorrichtung über etwa 180° bis zur trieb 58 einen gesteuerten Austrag des Materials aus Deckung, mit einem Paßstutzen 42. Das in den Zellen dem Austragende der Entwässerungsvorrichtung 43, befindliche Material gelangt dann durch diesen Paß- und sie ist bestrebt, den jeweils auftretenden Druckstutzen 42 in das eine Ende einer sich anschließenden unterschied zwischen dem Auslaßstutzen 55 und dem Entwässerungseinrichtung 43. Das Rad der Hoch- 25 Ablaufrohr 57 aufrechtzuerhalten. Die Entwässedruckfördervorrichtung wird im Betrieb der Vorrich- rungsvorrichtung 43 ist so gebaut, daß sie eine Vertung durch einen Antrieb 44 mit veränderbarer Ge- engung zwischen ihrem Einlaß- und ihrem Austragschwindigkeit angetrieben. Die Hochdruckfördervor- ende aufweist. Diese Verengung wird gemäß einem richtung 39 verhindert, daß ein wesentlicher Druck- Ausführungsbeispiel durch eine innere Trennvorrichausgleich zwischen dem Kocher 10 und der Ent- 30 tung 59 gebildet, welche dem unter dem Druck der Wässerungsvorrichtung 43 entstehen kann. Jeder in Förderschnecke 46 vorwärts geschobenen Material dem Kocher 10 herrschende Druck wird durch die eine schräge Fläche 61 darbietet. Die Förderschnecke Hochdruckfördervorrichtung 39 aufrechterhalten, die ist dabei an einer Stelle zwischen ihren Enden in so arbeitet, daß die gesteuerte Menge einer Mischung ihrem Durchmesser entsprechend verringert, so daß aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit durchgehen kann 35 sie durch den von der Trennvorrichtung 59 gebildeten und dennoch ein gleichzeitiges merkliches Durch- Abschnitt verringerten Durchmessers in der Entströmen eines· unter Druck stehenden Mediums ver- Wässerungsvorrichtung hindurchgeht,
hindert wird. Der Aufbau und die Anordnung der Teile sind so

Die oben genannte Mischung aus Feststoffteilchen getroffen, daß einerseits die Entwässerungsvorrich- und Flüssigkeit wird mittels der Hochdruckfördervor- 40 tung 43 mittels der Hochdruckfördervorrichtungen richtung 39 in die Entwässerungsvorrichtung 43 ein- 39 und 56 und daß andererseits der Kocher 10 mitgespeist, welche man sich als Rohrgehäuse 45 vor- . tels der Hochdruckfördervorrichtungen 14 und 19 jestellen kann, das schräg angeordnet ist, so daß das weils ein in sich abgeschlossenes System darstellen. In mit dem Paßstutzen 42 in Verbindung stehende Ende dieser Ausführung bietet die erfindungsgemäße Vortiefer liegt als das andere Ende. In dem Rohrgehäuse 45 richtung eine Vielzahl von Steuermöglichkeiten und 45 ist in Längsrichtung eine rotierende Förder- verschiedenen Betriebsarten. Einige der naheliegenschnecke 46 angeordnet, welche im Betrieb der Vor- den Möglichkeiten und Betriebsarten sollen nachrichtung durch einen Antrieb 47 kontinuierlich ge- folgend beschrieben werden.

dreht wird. Das tiefer liegende Ende des Rohrgehäuses Der Druck in der Entwässerungsvorrichtung 43 45 kann als Einlaßseite bezeichnet werden, während So kann auf einem Wert gehalten werden, der niedriger das höher liegende Ende die Austragseite darstellt. ist als derjenige des Kochers 10, wodurch die Einlaß-Mit der Einlaßseite steht das eine Ende einer Rohr- seite der Entwässerungsvorrichtung 43 als Schnellleitung 48 in Verbindung, welche über ein Aus- entspannungskammer wirkt, in der eine schnelle dehnungsgefäß 49 zu einer Pumpe 51 führt. Die Druckentlastung des aus dem Kocher 10 ausgetragen Mischung aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit, die 55 nen Materials sowohl zu einem Absondern der auf der Einlaßseite in die Entwässerungsvorrichtung Flüssigkeit von den Feststoffteilchen als auch zur 43 eintritt, trifft auf die Förderschnecke 46 und auf teilweisen Entfaserung der Feststoffteilchen beiträgt, das Rohrgehäuse 45 mit seiner schräg nach oben ge- Die entweder unabhängig oder in Verbindung mit richteten Lage. Die zugeführten flüssigen Bestand- der Hochdruckfördervorrichtung 14 einstellbare teile der Mischung sind bestrebt auszusickern und 60 Hochdruckfördervorrichtung 39 steuert die Benach unten durch die Rohrleitung 48 abzufließen, wegungsgeschwindigkeit der Feststoffteilchen bei während die Feststoffteilchen von der Förder- ihrem Durchlauf durch den Kocher 10_r und sie verschnecke 46 aufgenommen und in axialer Richtung ändert dadurch die Reaktionszeit mit entsprechender durch die Entwässerungsvorrichtung 43 zu dem Aus- Änderung des Grades und der Art der Behandlung tragende gefördert werden. Dabei wird durch den 65 des in dem Kocher enthaltenden Materials. Die Fördervorgang noch zusätzlich Flüssigkeit aus der Drücke und Temperaturen in der Entwässerungsvor-Mischung ausgepreßt und über die Rohrleitung 48 richtung 43 können verändert werden, und die Vorabgeleitet. Die abgeschiedene Schwarzlauge ist eine richtung enthält bei dieser Anordnung eine Ab-

Claims (5)

deutschen Auslegeschrift 1 104 810 bekannt. In dieser Patentansprüche: Vorrichtung fördert eine Pumpe den Kocherinhalt von der Austragseite des Kochers zur Einlaßseite der

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstel- Entwässerungsvorrichtung. Auf dieser Einlaßseite ist lung von Zellstoffsuspensionen aus zellstoffhalti- 5 ein Dampfdom mit einem nach oben ragenden, als gen Feststoffteilchen, bei der ein Kocher und eine Wehr dienenden Rohr vorhanden. Über diesen Entwässerungsvorrichtung in Reihe geschaltet Dampfdom ist zwar eine Behandlung des zugeführten sind, dadurch gekennzeichnet, daß Kocherinhaltes in der Entwässerungsvorrichtung zwischen den Kocher (10) und die Entwässerungs- möglich, es kann jedoch dadurch nicht der Durchsatz vorrichtung (43) eine Hochdruckfördervorfich- io durch den Kocher und der Austrag aus dem Kocher tung (39) Zwischengeschäft ist, die den Durch- in die Entwässerungsvorrichtung gesteuert werden, satz in dem Kocher (10) und den Austrag zur Auch ist das Druckniveau, im Kocher und in der Entwässerungsvorrichtung (43) steuert und eine Einlaßseite der Entwässerungsvorrichtung gleich, da druckdichte Verbindung zwischen diesen beiden keine druckdichte Verbindung vorhanden ist.
Teilen ergibt und daß eine innerhalb der Ent- 15 Bei der aus der deutschen Auslegeschrift 1 034 472 Wässerungsvorrichtung (43) angeordnete Trenn- bekannten Vorrichtung ist einem Kocher ein Zyklonvorrichtung (59, 61) voneinander verhältnis- abscheider nachgeschaltet. Während dem Kochereinmäßig abgesonderte Entwässerungsabschnitte er- laß eine Hochdruckfördervorrichtung vorgeschaltet gibt, die jeweils eigene Einlaßvorrichtungen (60', und dem Auslaß des Zyklonabscheiders ebenfalls eine 62, 67) haben, wodurch in den beiden Entwässe- 20 solche Hochdruckfördervorrichtung nachgeschaltet rungsabschnitten eine voneinander unabhängige ist, befindet sich am Austrag des Kochers nur ein Behandlung des durchfließenden Gutes mög- einfacher Abgaberegler, der den Austrag aus dem lich.ist. Kocher über eine Leitung in den Zyklonabscheider

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch ge- überwacht. Durch einen die Niveauhöhe im Kocher kennzeichnet, daß die Entwässerungsvorrichtung 35 kontrollierenden Fühler wird der Abgaberegler in der (43) mit einer an sich bekannten Förderschnecke Weise gesteuert, daß ein vorgegebenes Zellstoffbrei-(46) und mit Austragvorrichtungen (Rohrleitun- niveau im Kocher aufrechterhalten wird. Dieser Abgen 48 und 65) versehen ist, die unabhängig von- gaberegier ist jedoch nicht in der Lage, eine druckeinander Medien aus den gesonderten Entwässe- · dichte Verbindung zwischen dem Kocher und dem rungsabschnitten ableiten, und daß die Trenn- 30 Zyklonabscheider zu schaffen, so daß beide Anlagenvorrichtung eine Schulter (59) mit einer schrägen teile nicht mit unterschiedlichen Drücken betrieben Fläche (61) ist, die die Feststoffteilchen bei ihrem werden können.

Vorwärtswandern durch die Förderschnecke (46) Die Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, eine

dazu veranlaßt, einen Pfropf zu bilden. solche Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung

3. Vorrichtung nach -Anspruch 1 oder 2, da- 35 von Zellstoffsuspensionen aus zellstoffhaltigen Festdurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Zu- Stoffteilchen zu schaffen, bei der in dem Kocher und fuhr zum Kocher (10) bzw. des Austrags aus der in der Entwässerungsvorrichtung die Feststoffteilchen Entwässerungsvorrichtung (43) und zurVerhinde- mit unterschiedlichen Drücken und bei unterschiedrung eines Druckverlustes gesonderte Hochdruck- liehen Temperaturen behandelt werden können und fördervorrichtungen (14,56) vorgesehen sind. 40 bei der in der Entwässerungsvorrichtung eine unab-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- hängige Behandlung des durchfließenden Gutes in kennzeichnet, daß die verschiedenen Hochdruck- verschiedenen Entwässerungsabschnitten möglich ist. fördervorrichtungen (14, 39, 56) jeweils einen ge- Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufsonderten Antrieb (21, 44, 58) haben, womit die gäbe darin, daß zwischen den Kocher und die Ent-Durchsatzgeschwindigkeit gesondert steuerbar ist. 45 Wässerungsvorrichtung eine Hochdruckfördervorrich-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 tung zwischengeschaltet ist, die den Durchsatz in dem bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässe- Kocher und den Austrag zur Entwässerungsvorrichrungsvorrichtung (43) in an sich bekannter Weise tung steuert und eine druckdichte Verbindung zwi-

. von der Einlaßseite in Richtung auf die Austrag- sehen diesen beiden Teilen ergibt, und daß eine innerseite von unten nach oben geneigt ist und daß 50 halb der Entwässerungsvorrichtung angeordnete die Einlaßvorrichtungen (60', 62,67) bzw. die Trennvorrichtung voneinander verhältnismäßig ab-Austragvorrichtungen (48,65) für zusätzliche Be- gesonderte Entwässerungsabschnitte ergibt, die jehandlungsmittel jeweils am oberen, austragseitigen weils eigene Einlaßvorrichtungen haben, wodurch in Ende bzw. am unteren, einlaßseitigen Ende des den beiden Entwässerungsabschnitten eine voneinanentsprechenden Entwässerungsabschnittes an- 55 der unabhängige Behandlung des durchfließenden geordnet sind. Gutes möglich ist.

Mittels der Erfindung kann in vorteilhafter Weise der Druck in der Entwässerungsvorrichtung höher

oder niedriger als in dem Kocher gehalten und über-

60 haupt die Temperaturen und Drücke innerhalb der beiden Anlagenteile unabhängig voneinander gesteuert werden. Bei einem niedrigeren Druck auf der Ein-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur konti- laßseite der Entwässerungsvorrichtung als im Kocher nuierlichen Herstellung von Zellstoffsuspensionen aus wird dieser Abschnitt der Entwässerungsvorrichtung zellstoffhaltigen Feststoffteilchen, bei der ein Kocher 65 als Schnellentspannungskammer mit allen dadurch und eine Entwässerungsvorrichtung in Reihe geschal- gegebenen Vorteilen verwendet. Ebenso kann die Betet sind. wegungsgeschwindigkeit, mit der die breiige Feststoff-Eine Vorrichtung für diesen Zweck ist aus der suspension die Entwässerungsvorrichtung durchläuft,