DE1517193B1

DE1517193B1 - Kontinuierlich arbeitender Zellstoffkocher mit Beschickungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1517193B1
Application number: DE19651517193
Authority: DE
Inventors: Richter Johan Christoffer Carl
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1964-04-16
Filing date: 1965-04-15
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE1517193C2; SE300755B; FI45879C; FI45879B; US3429773A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen stehenden Kocher auf verschiedene Weise behandelt wird und kontinuierlich arbeitenden Zellstoffkocher mit einer das am unteren Ende des Kochers durch eine Leitung Beschickungsvorrichtung, die eine Zuführungs- 13 ausgetragen wird. In dem Mantel des Kochers ist einrichtung, welche gegen den Kocherdruck arbeitet, eine Anzahl Siebgürtel eingesetzt, durch welche ver- und eine Siebeinrichtung aufweist, die im Abstand 5 schiedene Flüssigkeiten von der Schnitzelsäule abvon dieser angeordnet ist und aus einem geschlossenen gezogen werden können. Verschiedene Leitungen für druckfesten Gehäuse besteht. Ein Ende dieses Ge- die Zufuhr beispielsweise von Dampf, Kochlaugen, häuses steht ständig in offener Verbindung mit dem Waschwasser usw. sind ebenfalls an den Kocher anoberen Ende des Kochers. Die Siebeinrichtung ent- geschlossen. Bei der gezeigten Ausführungsform im hält eine drehbare Förderschnecke und ein in deren io obersten Teil des Kochers wird ein Vorhydrolyse-Längsrichtung angeordnetes Sieb. Die Enden einer aufschluß in der Dampfphase durchgeführt, welcher Umlaufleitung über die von der Zuführungseinrich- am Flüssigkeitsspiegel 15 in einen Vorhydrolyseauftung zerkleinertes, cellulosehaltiges Fasermaterial, Schluß in der flüssigen Phase verändert wird. Unterwie Holzschnitzel, transportiert werden, sind mit dem halb des Spiegels 15 folgt ein das Lignin abtrennender Gehäuse der Siebeinrichtung an entgegengesetzten 15 Aufschluß, mittels einer im Gegenstrom durch den Seiten des in dieser befindlichen Siebes verbunden. Mittelteil des Kochers fließenden Lauge und im unterin der Leitung befindet sich eine Pumpe, welche die sten Teil des Kochers findet ein teilweises AusAufgabe hat, zur Zuführungseinrichtung die durch waschen der Kochlauge mittels Waschwasser statt, das Sieb abgezogene Flüssigkeit zurückzuführen und das dem unteren Ende des Gefäßes zugeführt und im eine Suspension des Fasermaterials zur Siebeinrich- 20 Gegenstrom nach oben durch die Schnitzelsäule getung zu pumpen. trieben wird. In der mittleren Ligninabtrennungszone

Ein Nachteil, der unter bestimmten Bedingungen wird eine Temperatur von etwa 170° C aufrechtbei den bisher bekannten Beschickungsvorrichtungen erhalten, so daß der Kocher unter einem entsprechend der erwähnten Art auftreten kann, besteht darin, daß hohen Druck, beispielsweise von etwa 10 kg/cm² geeine übermäßige Wärmemenge vom Kocher auf die 25 halten wird.

umlaufende Flüssigkeit und daher auf die Zufüh- Die Beschickungsvorrichtung hat die Aufgabe,

rungseinrichtung übertragen wird. Der Erfindung liegt Holzschnitzel usw., kontinuierlich in das obere Ende

die Aufgabe zugrunde, dieser unerwünschten Wärme- des Kochers entgegen der Wirkung dieses hohen

einwirkung entgegen zu wirken. Dies wird erfindungs- Druckes zuzuführen.

gemäß dadurch erreicht, daß die beiden Enden der 30 Die Beschickungsvorrichtung besteht aus zwei Ein-Umlaufleitung mit dem Gehäuse der Siebeinrichtung heiten, die miteinander mittels Rohrleitungen verin einer Höhe unterhalb der untersten Stelle des bunden sind und von denen die eine aus einer Sieb-Fasermaterialauslasses des Gehäuses, der unmittelbar einrichtung besteht, die in der Nähe des oberen Endes mit dem oberen Teil des Kochers in Verbindung des Kochers angeordnet und mit 17 bezeichnet ist, steht, verbunden sind und daß die Länge und die Nei- 35 während die andere Einheit eine mit 19 bezeichnete gung des Gehäuses im Verhältnis zur Breite, gemes- Zuführungseinrichtung ist, die in einer geringeren sen im rechten Winkel zur Achse der Förderschnecke, Höhe als die Siebeinrichtung angeordnet ist. so gewählt sind, daß ein freier Flüssigkeitsspiegel sich Die Zuführungseinrichtung 19, die von beliebiger in einer Höhe bilden kann, die unterhalb der Höhe bekannter Bauart sein kann, ist hier als drehbare Zudes Fasermaterialauslaufes des Gehäuses ist, jedoch 40 führungseinrichtung gezeigt, die im wesentlichen aus oberhalb des Siebes sowie oberhalb der beiden Ver- einem zylindrischen oder konischen Rotor 21 und bindungsstellen der Umlaufleitung mit dem Gehäuse einem Gehäuse 23 für diesen mit vier Anschlüssen liegt. 25,27, 29 und 31 besteht, die um den Umfang herum

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird er- verteilt sind. Der Rotor ist mit einer diametral durchreicht, daß die Wärmeübertragung in einer Abwärts- 45 gehenden Tasche 33 versehen, welche von der gerichtung vom oberen Ende des Kochers, zur Umlauf- zeigten senkrechten Füllstellung in eine geneigte Stelleitung hin leichter zu verhindern ist, als die Wärme- lung gedreht werden kann, in welcher ihre beiden Übertragung in der Aufwärtsrichtung, wie sie bei- Enden durch das Gehäuse 23 abgeschlossen sind und spielsweise bei den bisherigen Vorrichtungen durch von dieser in eine waagerechte Entleerungsstellung. Dampf verursacht wird, der nach oben und im Gegen- 50 Am oberen Anschluß 25 ist eine Rutsche 35 mit einer strom zum Fasermaterial diffundiert. perforierten Wand angebracht, die von einem Behäl-

Wenn das obere Ende des Kochers mit Dampf ge- ter 37 umgeben ist, der teilweise mit Flüssigkeit gefüllt ist, ist es möglich, das Sieb vollständig von füllt gehalten wird. Durch die Rutsche treten Schnit-Flüssigkeit bedeckt zu halten, so daß der Dampf nicht zel hindurch, welche vom Behälter 39 aus über die in den Raum hinter dem Sieb eintreten kann und die 55 Beschickungsvorrichtung 41 in das Dämpfgefäß 43 von diesem zur Zuführungseinrichtung zurückflie- gefördert werden, das unter einem niedrigen Druck ßende Flüssigkeit erwärmen kann. von beispielsweise einer Atmosphäre Überdruck ge-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der halten wird und in welchem die Schnitzel gedämpft

Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher er- werden, während sie durch eine motorgetriebene

läutert. In der Zeichnung ist in schematischer Dar- 60 Förderschnecke 45 gefördert werden. Im unteren Teil

Stellung ein kontinuierlich arbeitender Kocher mit der Rutsche werden die Schnitzel mit Flüssigkeit ge-

der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung ge- tränkt und in der gezeigten Stellung des Rotors 21 ist

zeigt. die Tasche 33 mit einem Gemisch aus Schnitzel und

In der Zeichnung ist ein stehender zylindrischer Flüssigkeit gefüllt. Mit Hilfe einer Pumpe 47 wird

Kocher 11 gezeigt, dessen oberes Ende kontinuierlich 65 Flüssigkeit in einer Leitung in Umlauf gesetzt, die

mit einem zerkleinerten cellulosehaltigen Material, sich zwischen dem unteren Anschluß 27 und dem

beispielsweise Holzschnitzel, beschickt werden kann, Behälter 37 erstreckt, die zum Füllen der Tasche 33

das während seiner Abwärtsbewegung durch den beiträgt. Der Anschluß 27 ist teilweise durch ein Sieb

49 verschlossen, das am Gehäuse 23 befestigt ist, und dazu dient, die Schnitzel in der Tasche 33 zu halten, während die Flüssigkeit hindurchtritt und durch die Umlaufleitung zurückgeführt wird.

Wenn der Rotor 21 um 90° gedreht wird, so daß die Tasche 33 waagerecht ist und ihre Enden sich gegenüber den Anschlüssen 29, 31 des Gehäuses befinden, bildet die Tasche einen Teil einer Umlaufschleife, die unter dem Kocherdruck gehalten und durch zwei Zweigleitungen 51, 53 und die Siebeinrichtung 17 am oberen Ende des Kochers gebildet wird. Mit Hilfe einer Pumpe 55 in der Rücklaufleitung 53 (die nur Flüssigkeit fördert) wird das Gemisch aus Schnitzeln und Flüssigkeit in der Tasche 33 nach oben durch die Leitung 51 zur Siebeinrichtung 17 gepumpt, wo die Schnitzel zugeführt werden, während die Flüssigkeit in Umlauf gesetzt wird. Da die Tasche 33 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wenn sie zur Schnitzelfüllstellung zugeführt wird und ferner infolge des Leckens durch den hohen Druck nimmt der Flüssigkeitsinhalt des Behälters 37 um die Rutsche 35 herum zu. Jedoch wird der Spiegel in diesem konstant gehalten, da Flüssigkeit in einem Sammelbehälter 57 unter der Steuerung eines Ventils 59 und eines Flüssigkeitsspiegelfühlers abgeleitet wird.

Die Siebeinrichtung 17 am oberen Ende des Kochers weist ein druckfestes Gehäuse 61 auf, das ein zylindrisches Sieb 63 umschließt. Das Gehäuse wird durch einen zylindrischen Teil 65 von dem gleichen Durchmesser wie das Sieb 63 gebildet, von dem es eine axiale Verlängerung bildet, und durch einen Teil 67 von größerem Durchmesser, der das Sieb 63 in der Weise umgibt, daß ein isolierter Raum an der Außenseite des Siebes 63 entsteht. Der Teil 67 weist vorzugsweise einen kugelig erweiterten Teil auf, der mit dem unteren Ende des zylindrischen Teils 65 des Gehäuses verbunden ist. Innerhalb des Siebes 61 und des Gehäuseteils 65 und konzentrisch dazu befindet sich eine motorgetriebene Förderschnecke 69, deren Welle 71 sich durch das ebene und das bauchige Ende des Gehäuses 61 erstreckt und in diesem abgedichtet ist.

Die Leitung 51, durch welche das Gemisch aus

»Schnitzeln und Flüssigkeit zugeführt wird, mündet in das Gehäuse 61 an dessen unterem Ende und an der Innenseite des Siebes 63, während die Leitung 53 mit dem erweiterten Teil 67 verbunden ist, der das Sieb 63 umgibt und daher nur diejenige Flüssigkeit zur Zuführungseinrichtung 19 zurückführen kann, die durch das Sieb 63 hindurchtritt. Die Schnitzel werden durch die Förderschnecke 69 in deren axialen Richtung zuerst längs des Siebes 63 und dann durch den zylindrischen Gehäuseteil 65 zu einem seitlichen Auslaß 73 gefördert, der an oder in der Nähe des oberen Endes des Gehäuses angeordnet ist und durch eine Flanschverbindung mit dem sich verjüngenden oberen Teil des Kochers verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Siebeinrichtung ist im Vergleich zu den bisher allgemein verwendeten Bauformen umgekehrt, d.h. die Förderrichtung der Schnitzel ist nicht abwärts wie im Kocher, sondern aufwärts und die Verbindung der Siebeinrichtung mit dem Kocher befindet sich in einer größeren Höhe, während die Schnitzel der Siebeinrichtung in einer geringeren Höhe zugeführt werden. Vorzugsweise sind das Sieb und die Förderschnecke zur waagerechten Ebene mit einem Winkel zwischen 30 und 60° geneigt. Deshalb kann der Schnitzelauslaß 73 am oberen Ende des Gehäuses 61 im wesentlichen unmittelbar oberhalb der Mitte des Kochers angeordnet werden, wie in der Zeichnung gezeigt, so daß die Schnitzel unmittelbar in den Kocher auf dem kürzestmöglichen Wege abfallen. Wie ersichtlich, befinden sich die mit dem unteren Ende des Gehäuses der Siebeinrichtung verbundenen Leitungen in einer Höhe, die niedriger als die unterste Stelle des Schnitzelauslasses 73 ist und das Sieb 63 befindet sich als ίο Ganzes ebenfalls in Abstand von der untersten Stelle des Schnitzelauslasses 73 und in einer geringeren Höhe als diese. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem Auslaß 73 und dem Sieb 63 ungefähr die axiale Länge des Siebes 63 oder mindestens Vs der axialen Länge der Förderschnecke 69.

Erfindungsgemäß sollte die Siebeinrichtung vorzugsweise so bemessen sein, daß die Länge und die Neigung ihres Gehäuses im Verhältnis zur Breite gemessen im rechten Winkel zur Achse der Förderschnecke so gewählt sind, daß sich eine freie Flüssigkeitsoberfläche in einer Höhe bilden kann, die unterhalb der Höhe des Schnitzelauslasses des Gehäuses, jedoch oberhalb des Siebes 63 und ferner oberhalb der beiden Anschlußstellen der Umlaufleitung 51, 53 am Gehäuse ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform weist dieses Merkmal auf und, wie gezeigt, bildet die Flüssigkeitsoberfläche 75 eine Grenzfläche, welche den über dieser befindlichen und durch die Leitung 77 am oberen Ende des Kochers zugeführten Dampf daran hindert, nach unten zum Sieb 63 hindurchzutreten und die Flüssigkeit zu erwärmen, welche in die Leitung 53 zur Zuführungseinrichtung 19 zurückfließt. Zwar kann der Dampf auf der Oberfläche 75 der Flüssigkeit im zylindrischen Teil 65 der Siebeinrichtung kondensieren und diese erwärmen, da jedoch die obere Schicht der Flüssigkeit ständig dadurch erneuert wird, daß sie an den Schnitzeln haftet, die sich aus der Flüssigkeit heraus und nach oben bewegen, besteht auch nicht die Neigung zur Entwicklung von Konvektionsströmen in einer Flüssigkeitssäule mit einer nach oben ansteigenden Temperatur und erfährt die durch die Leitung 53 zur Zuführungseinrichtung zurückgeführte Flüssigkeit keine wesentliche Erwärmung in der Siebeinrichtung 17.

Der Flüssigkeitsspiegel 75 wird im wesentlichen konstant in einer Stellung gehalten, die mit einem Mittelteil der Förderschnecke 69 und des zylindrischen Gehäuseteils 65 zusammenfällt. Die für diesen Zweck verwendete Einrichtung besteht aus einem Flüssigkeitsspiegelfühler 79, der auf ein Regelventil 81 in einer Leitung 83 wirkt, durch welche Flüssigkeit vom Sammelbehälter 57 mittels einer Pumpe 85 zur Siebeinrichtung 17 zurückgeführt wird. Die Flüssigkeitsmenge, welche von den Schnitzeln beim Ansteigen über den Flüssigkeitsspiegel 75 der Siebeinrichtung mitgeführt wird, wird durch die Flüssigkeit aus der Leitung 87 ersetzt, welche dem Behälter 57 mit einer solchen Menge zugeführt wird, daß der Spiegel konstantgehalten wird. Diese Flüssigkeit kann entweder Wasser oder irgendeine Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise Kochlauge sein, je nach der Behandlung, welche die Schnitzel unmittelbar nach ihrem Eintritt in den Kocher erfahren sollen.

An der Stelle, an welcher der freie Flüssigkeitsspiegel 75 entstehen soll, ist das Gewinde der Förderschnecke 69 unterbrochen, so daß die Schnitzel durch die Wirkung des ansteigenden unteren Teils der

Schnitzelsäule angehoben werden und aus der Flüssigkeit austreten. Etwas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 75 wirkt die Förderschnecke 69 wieder unmittelbar auf die Schnitzel, um sie zum Auslaß 73 weiterzufördem.

Die gezeigte Beschickungsvorrichtung kann auch für einen Kocher mit keiner Gas- oder Dampffüllung verwendet werden und sein Überdruck durch hydraulischen Druck aufrecht erhalten werden. Es entsteht dann kein freier Flüssigkeitsspiegel 75 und das Ventil ίο 81 muß in anderer Weise, beispielsweise durch den Druck des Kochers, gesteuert werden. Ein Kocher mit der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung kann daher entweder mit oder ohne einer Gasphase am oberen Teil betrieben werden. Die Umwandlung von der einen zu der anderen Betriebsart kann leicht vorgenommen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren. Beispielsweise kann das Dämpfgefäß 43 durch einen stehenden Behälter ersetzt werden, in welchem das Dämpfen sowie das Tränken der Schnitzel mit Kochlauge stattfindet. Die Zuführungseinrichtung kann von der Bauart mit einem hin- und herbeweglichen Kolben sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Stehender kontinuierlich arbeitender Zellstoffkocher mit einer Beschickungsvorrichtung aus einer Zuführungseinrichtung, die gegen den Kocherdruck arbeitet, und einer Siebeinrichtung, die entfernt von dieser angeordnet ist, mit einem geschlossenen druckfesten Gehäuse, dessen eines Ende ständig in offener Verbindung mit dem oberen Teil des Kochers ist und das eine drehbare Förderschnecke und ein längs dieser angeordnetes Sieb umschließt, wobei die Enden einer Umlaufleitung, welcher die Zuführungseinrichtung zerkleinertes cellulosehaltiges Faser- material zuführt, mit dem Gehäuse an den entgegengesetzten Seiten des Siebes in diesem verbunden sind, in der Umlaufleitung eine Pumpe vorgesehen ist, durch welche der Zuführungseinrichtung die Flüssigkeit zurückgefördert wird, welche durch das Sieb abgeleitet worden ist, und welche eine Suspension des Fasermaterials zur Siebeinrichtung pumpt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Umlaufleitung (51, 53) mit dem Gehäuse (61) der Siebeinrichtung in einer Höhe unterhalb der untersten Stelle des Fasermaterialauslasses (73) des Gehäuses, der unmittelbar mit dem oberen Teil des Kochers in Verbindung steht, verbunden sind und daß die Länge und die Neigung des Gehäuses (61) im Verhältnis zur Breite, gemessen im rechten Winkel zur Achse (71) der Förderschnecke (69) so gewählt sind, daß ein freier Flüssigkeitsspiegel (75) sich in einer Höhe bilden kann, die unterhalb der Höhe des Fasermaterialauslasses (73) des Gehäuses liegt, jedoch oberhalb des Siebes (63) sowie oberhalb der beiden Verbindungsstellen der Umlaufleitung (51, 53) mit dem Gehäuse.

2. Kocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Fasermaterialauslaß (73) nächstgelegene Teil des Gehäuses (65) zylindrisch ist und das Sieb (63), welches die Förderschnecke (69) umgibt, und dem Fasermaterialeinlaß am nächsten gelegen ist, zylindrisch ist, in dessen Verlängerung liegt und den gleichen Durchmesser wie der ersterwähnte zylindrische Gehäuseteil (65) hat und das Gehäuse einen Teil (67) von größerem Durchmesser hat, welcher das Sieb umschließt und welcher vorzugsweise kugelig erweitert ist.

3. Kocher nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (79, 81) zur Regelung oder zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in einer Stellung, die mit dem Mittelteil der Förderschnecke zusammenfällt.

4. Kocher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel der Förderschnecke (69) längs einem vergleichsweise kleinen Teil unterbrochen ist, an welchem ein freier Flüssigkeitsspiegel (75) aufrechterhalten werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen