DE1902350A1 - Fluessigkeitsabscheidevorrichtung fuer ein Behandlungsgefaess von Zellstoffmaterial - Google Patents

Description

Flüssigkeitsabscheidevorrichtung für ein Behandlungsgefäß von Zellstoffmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem stehenden zylindrischen Behälter, durch den in axialer Richtung eine Suspension von Zellstoff-Fasermaterial gefördert werden kann» um einen Teil der Flüssigkeit der Suspension mit Hilfe eines Satzes von hohlen Siebkörpern abzuziehen, die in den Behälter eingesetzt sind und zylindrische Siebflächen aufweisen, welche zum Hantel des Behälters konzentrisch sind, sowie Hohlräume, welche mit Flüssigkeitsauslaßleitungen in Verbindung stehen. Für Vorrichtungen dieser Art wurde beispielsweise in dem USA-Patent 3.348.390 vorgeschlagen, die von der Fasermatarialsuspension abgesiebte Flüssigkeit durch eine Flüssigkeit zu ersetzen, die über den Querschnitt des Behälters mit einer solchen Verteilung ausgebreitet wird, daß eine annähernd gleichgrosse Sieb-

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wirkung der verschiedenen Siebflächen erzielt vird. Es sind jedoch Schwierigkeiten bei der Führung der Strömung aufgetreten > besonders wenn die durch ein- und dieselbe Düse zugeführte Flüssigkeit sich teilen und zu zwei gesonderten Siebflächen fliessen soll, die auf entgegengesetzten Seiten der Düse angeordnet sind und annähernd den gleichen Abstand von dieser haben. Durch die Erfindung werden diese Scln/ierigkeiten dadurch beseitigt oder \ⁱ'erringert, daß Siebflächen von verschiedenen Halbmessern mit gesonderten Austragleitungen verbunden werden. Es ist dann gemäß einem weiteren. Merkmal der Erfindung möglich» die erwähnten Austragleitungen mit gesonderten Strömungsregelorganen zu versehen. Diese Organe bestehen vorzugsweise aus gesondert einstellbaren Regelventilen.

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnunpen näher beschrieben, in welchen Fig. 1 und 2 Ansichten im vertikalen und axialen Schnitt, wobei die Schnittebenen in rechten Winkel zueinander stehen, eines Behälters zeigen, der mit der erfindungsgemässen Siebvorrichtung versehen ist.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 den Stahlblech- oder Betonmantel eines stehenden zylindrischen Behälters, der vorzugsweise zur Durchführung eines chemischen Verfahrens öder irgendeiner anderen Behandlung von Pulpe geeignet ist, die aus einer flüssigen. Suspension von Zellstoffasermaterial besteht. Der Behälter kann beispielsweise aus einem Kocher für Holzschnitzel oder -Spänen, Stroh oder für ein anderes fein zerkleinertes vegetabilisches Material oder aus einem Turm zum Bleichen von Zellstoffpulpe bestehen, die bereits aufgeschlossen und entfasert worden ist und eine mehr oder weniger dichte Konsistenz hat. Gegebenenfalls kann der Behälter lediglich zum taschen einer Pulpe vorgesehen sein.

Mit Hilfe einer Pumpe wird Pulpe kontinuierlich, dem nicht

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gezeigten unteren Ende des Behälters zugeführt und in diesem

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(z.B. mit Hilfe einer verteilungsvorrichtunjr von der in dem USA-Patent 2.764.011 gezeigten Art) über die Ouerschnittsflache des Behälters verteilt, so daß die Pulpe, wie durch die Pfeile 11 in Fi«r. 1 angegeben, sich axial nach oben durch den Behälter mit einer an allen Stellen im wesentlichen deichen Heschwindifkeit bewegt. An seinem oberen Ende weist der zylindrische Mantel IO des Behälters einen erweiterten Teil 15 mit einem Auslaß 17 auf, in welchen die oberste Schicht der Pulpesäule, die im Turm langsam ansteigt, mit Hilfe einer Austrafvorrichtung umgelenkt wird, die aus Schabeschaufeln 19 besteht, welche an Armen 21 befestigt sind, die sich radial von einer Welle 23 aus erstrecken, welch letztere zu dem Behältermantel konzentrisch ist und durch einen Motor 22 angetrieben wird.

Eine in dem Behälter angeordnete Siebvorrichtung ist aus Siebkörpern 25, 27 zusammengesetzt, die zueinander und zu dem Behältermantel 10 konzentrisch sind. Der Siebkörper 25 besitzt eine innere konkave Siebfläche und eine äussere konvexe Siebfläche in Form einer perforierten oder geschlitzten zyliidrischen Platte 29 bzw. 30 sowie einen inneren Hohlraum. Das Gleiche gilt für den Siebkörper 27. Die Siebkörper sind in der gleichen Höhe angeordnet und sind von der gleichen axialen Erstreckung und werden ferner von waagrechten und radial gerichteten Tragarmen 33, 35, 37, getragen, deren Querschnitte mit Rücksicht auf die axiale Strömung der Pulpe vorzugsweise strömungsgünstig gestaltet sind. Diese Tragarme erstrecken sich durch den Mantel 10 nach aussen und am äusseren Ende jedes derselben ist ein Hydrozylindar 41 befestigt. Der beschriebene Satz von Siebkörpern ist in der Achsrichtung des Behälters etwas verlagerbar, so daß er die langsam ansteigende Pulpe um einen kurzen Betrag nach oben begleitet, und durch die Hydrozylinder 41 werden die Siebkörper periodisch und vergleichsweise rasch nach unten zurückgeführt, so daß eine relative Bewegung zwischen ihren Siebflächen undtfer Pulpe stattfindet.

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Erfindungsgemäß ist der Hohlraum innerhalb des Siebkörpers 25 durch eine zylindrische Trennwand 43 so unterteilt, daß zwei gesonderte konzentrische Hohlräume 45, 47 vorhanden sind. Der eine Hohlraum 45 befindet sich hinter dem konvexen Siebblech 29 von grösserem Durchmesser und sammelt das hindurchtretende Filtrat, während der andere Hohlraum 47 sich hinter dem konkaven Siebblech 30 von kleinerem Durchmesser befindet und das durch dieses hindurchtretende Filtrat sammelt. Mittels eines Kanals 49 im Tragarm 37 und einer biegsamen Schlauchverbindung steht der Hohlraum 45 mit einer feststehenden Austritts leitung 51 in Verbindung, die ausserhalb des Behälters 10 angeordnet ist. In diese Leitung ist ein Regelorgan in Form eines Ventils 53 eingesetzt, das so eingestellt werden kann, daß eine bestimmte gewünschte Menge Flüssigkeit je Zeiteinheit durchgelassen wird, wobei die Einstellung entweder von Hand oder selbsttätig unter der Steuerung eines Strömungsmessers 55 erfolgen kann, der in die Leitung 51 eingebaut ist. Durchfeinen Kanal 57 im Tragarm 37 steht der Hohlraum 47 in ähnlicher Weise mit einer zweiten Austritts leitung 59 in Verbindung, in der ein Regelventil 61 angeordnet ist.

Der Siebkörper 27 ist in ähnlicher Weise mit einer zylindrischen Trennwand 63 versehen, welche den Innenraum des Körpers in zwei gesonderte Hohlräume 60, 62 unterteilt, welche mit Hilfe von Kanälen im Tragarm 33 je mit einer gesonderten äusseren Austrittsleitung 65 bzw. 67 in Verbindung steht, in denen sich ein Regelventil 69 bzvr. 71 befindet.

Wenn die Pulpe an den Siebflächen 29, 30, 31, 32 vorbei ansteigt, dringt ein Teil ihres Flüssigkeitsgehalts in die Hohlräume der Siebkörper ein und läuft durch die Austrittsleitungen 51, 59, 65,67 ab, welche zur Verstärkung der Strömung unter einem Vakuum gehalten werden können. Durch Einstellen der Ventile 53, 61, 69, 71 ist es möglich, die dutch die erwähnten Leitungen weggeführte Gesamtflüssigkeitsmenge sowie deren Aufteilung auf die verschiedenen Leitungen

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zu regeln. Die Siebwirkung kann daher so geregelt werden, daß die Pulpe ziemlich gleichmässig über den Querschnitt des Behälters behandelt wird, und daher die Pulpe, wenn diese durch Flüssigkeitsentzug konzentriert werden soll, annähernd die gle"rö15e^Konsl^ti^z"*än''"denTin;"tTeIterien wie an den Umfangsteilen der Pulpesäule erhält. Natürlich wird die Gleichmässigkeit verbessert, wenn die Zahl der Siebkörper vergrössert wird. Der übersichtlicheren Darstellung halber sind in der Zeichnung nur zwei Siebkörper gezeigt, jedoch ist es gewöhnlich vorzuziehen, eine grössere Anzahl, z.B. vier, fünf oder mehr konzentrische Siebkörper, zu verwenden. Die Zahl der Hohlräume wird dann so groß, daß es vorteilhaft sein kann, sie zu Gruppen mit gemeinsamen Austrittsleitungen zusammenzufassen. Wenn die Flüssigkeit der in dem Raum zwischen den beiden Siebkörpern ansteigenden Pulpe die Neigung hat, weniger leicht zur inneren konvexen Siebfläche zu fliessen als zur äusseren konkaven Siebfläche, kann es vorteilhaft sein, die konvexen Siebflächen der verschiedenen Siebkörper zu einer ersten gemeinsamen Austrittsleitung parallel zu schalten und die konkaven Siebflächen gemeinsam mit einer zweiten Austrittsleitung zu verbinden, die unabhängig geregelt werden kann. Auf diese Weise kann der erwähnten Neigung entgegengewirkt werden und die Siebwirkung in beiden Richtungen gleich gut gemacht werden.

Die Erfindung kann auch angewendet werden, wenn die Siebkörper in Höhenzonen unterteilt sind, wie in der Zeichnung gezeigt. Die dargestellten Siebkörper 25, 27 sind innen durch waagrechte Trennwände 73, 75 unterteilt, so daß sie eine obere Gruppe von Hohlräumen bilden, welche von den vorerwähnten Hohlräumen und ihren Auslässen völlig getrennt sind. Diese oberen Hohlräume, die dazu dienen können, der Pulpe eine Flüssigkeitsfraktion zu entziehen, die gewöhnlich einen geringeren chemischen Inhalt hat, sind mit einem gesonderten System von Austrittsleitungen verbunden, welche den vorangehend für die unteren Hohlräume der Siebkörper beschriebene»

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ähnlich sind. Infolgedessen sind die oberen Hohlräume in der radialen Richtung unterteilt, da sich die zylindrischen Wände 43, 63 über die waagrechten Trennwände 73, 75 hinaus zu den obersten Kanten der Siebkörper erstrecken. Mit Hilfe einer Umgehungsleitung 79 steht der obere aus sere Hohlraum 77 des weiteren Siebkörpers 25 mit einem Kanal 81 im Tragarm 39 in Verbindung, aus dem die abgezogene Flüssigkeit zu einer äusseren Austrittsleitung 83 fließt, in der sich ein Regelventil 85 befindet. In ähnlicher Weise steht der innere obere Hohlraum 87 mit einer Austrittsleitung 89 in Verbindung, in welche ein Regelventil 91 geschaltet ist. Mit Hilfe von Umgehungsleitungen und Kanälen im Tragarm 35 stehen die beiden oberen Hohlräume des schmäleren Siebkörpers 27 je mit einer besonderen von zwei weiteren Austrittsleitungen 93, 95 mit Regelventilen 97, 99 in Verbindung. Ferner können die oberen Hohlräume in Gruppen mit gemeinsamen Austrittsleitungen mit gesonderter Regelung verbunden werden.

Um die von der Pulpe durch die Siebkörper ganz oder teilweise abgesiebte Flüssigkeit zu ersetzen, ist eine Vorrichtung für die Zufuhr von Ersatzflüssigkeit und zur Verteilung derselben innerhalb der Pulpe vorgesehen. Diese Vonichtung ist in zwei gesonderte Systeme unterteilt und es können zwei ungleichartige Flüssigkeiten in verschiedenen Höhen im Behälter verteilt werden. Das eine dieser Systeme besitzt eine stationäre Zufuhrleitung 101 mit einem Regelventil 103,einen an der Welle 23 angebrachten Tank 105, Vertexlungsrohre 107, 108, und vertikale Sprührohre 111, 113, 115 mit Düsen 117, 119, 121. Mit Hilfe verstellbarer Absperrorgane 123 wird die dem Tank 105 zugeführte Flüssigkeitsmenge in richtigen Anteilen auf drei Abteile 125 verteilt, die ausserhalb des Tanks 105 angeordnet sind, und damit auf die erwähnten drei Düsen. Das andere Flussigkeitszufuhrsystem umfaßt eine stationäre Zufuhrleitung 127 mit einem Regelventil 129, einem umlaufenden Tank 131, drei Verteilungsabteilen 133, Verteilungsrohren 135, 137, 139 und vertikalen Sprührohren 141, 143, 145, welche mit Düsen 147, 149, 151 versehen sind. Die

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Düsen sind in der vertikalen Richtung länglich, so daß, wenn die Welle 23 gedreht wird, jede Düse Flüssigkeit über eine zylindrische Fläche verteilt. Die Düsen 117, 119, 121 haben die gleiche vertikale Erstreckung und befinden sich in der gleichen Höhe, was auch für die zur Gruppe 147, 149, 151 gehörenden Düsen zutrifft. Das Sprührohr 111, das zum ersten Flüssigkeitsverteilungssystem gehört, bewegt sich in einer Bahn, welche den gleichen Halbmesser wie die Bahn des Sprührohres 141 hat, das zum anderen Flussigkeitsverteilungssystem gehört,jedoch ist die Düse 117 des ersteren axial mit bezug auf die Düse 147 des letzterwähnten Sprührohres versetzt. Es wird daher Flüssigkeit von der über die Leitung zugeführten Art über eine zylindrische Fläche verteilt, welche den gleichen Halbmesser wie, jedoch eine andere Höhenlage als die zylindrischen Flächen hat, über welche Flüssigkeit aus der Leitung 127 verteilt wird. Das Gleiche gilt für die relative Stellung der Düsen 119, 149 und für die relative Stellung der Düsen 121, 151. Die gesamte Flussigkeitsverteilungsvorrichtung verteilt daher zwei Flüssigkeiten über verschiedene Höhenzonen und in jeder Zone wird die Flüssigkeit auf Düsen verteilt, die sich zwischen den Siebkörpern 25, 27 oder nur auf deren einen Seite bewegen. Ferner hat die Anordnung der Düsen im Höhenbereich der Siebkörper zur Folge, daß die Verdrängungsströmung der Flüssigkeit durch die Pulpe mit bezug auf die axiale Strömung desselben quergerichtet ist, d.h. im wesentlichen waagrecht und radial. Die Höhenlage der Düsen kann annähernd der Höhenlage der Trennwände der Siebkörper oberhalb und unterhalb der Trennwände 73, 75 entsprechen, jedoch ist oft eine gewisse gegenseitige Versetzung in der axialen Richtung vorzuziehen.

Die beschrieben Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung ergibt eine ziemlich gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit in der radialen Richtung, kann jedoch nicht sicherstellen, daß die in die Pulpe, z.B. aus der Düse 119, ausgestossene Flüssigkeitsmenge in der richtigen Weise in entgegengesetzten

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radialen Richtungen verteilt wird. Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn die Hohlräume 47, 62 parallelgeschaltet wären, eine kleinere Flüssigkeitsmenge durch die vergleichsweise kleinere Siebfläche 32 in den Hohlraum 62 gelangen ifürde als durch die vergleichsweise grössere Siebfläche 30 in den Hohlraum 47, Erfindungsgemäß ist es nun möglich, mit Hilfe der Ventile 61, 69 die Flüssigkeitsmengen mit dem richtigen Anteil einzustellen und zu erreichen, daß die Flüssigkeitsströmung aus der Düse 119 in der richtigen Weise in den beiden entgegengesetzten radialen Richtungen verteilt wird, so daß der frühere Flüssigkeitsgehalt der Pulpe im gleichen Ausmaß aus der Pulpe verdrängt wird, die sich zwischen der zylindrischen Bahn der erwähnten Düse und der konkaven Siebfläche 30 bewegt, wie aus der Pulpe, die sich zwischen der erwähnten Bahn und der konvexen Siebfläche 32 bewegt.

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Claims (1)

1. P a te nt an s ρ . r ü c h e

   1. In einem stehenden zylindrischen Behälter für eine axiale Strömung einer Suspension von Zellstoffasermaterial durch diesen eine Vorrichtung zur Entnahme eines Teils der Flüssigkeit der Suspension mit Hilfe eines Satzes von hohlen Siebkörpern, der in den Behälter eingesetzt ist und zylindrische Siebflächen aufweist, die zum Mantel eines Be¹-hälters konzentrisch sind, sowie Hohlräume, welche mit Flüssigkeitsaustrittsleitungen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß Siebflächen (29, 30, 31, 32) von verschiedenen Halbmessern gesonderte Austrittsleitungen (51, 59, 65, 67) zugeordnet sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siebflächen von verschiedenen Halbmessern Austrittsleitüngen (51, 59, 65, 67) mit gesonderten Stromungsregel* organen (53, 61, 69, 71) zugeordnet sind, mittels die Entnahme von Flüssigkeit durch eine Sieb fläche hängig von der Entnahme von Flüssigkeit durch eine Siebfläche regelbar ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gesondert verstellbare Regelventile (53, 61, 69 71) in die Aastrittsleitungen (51, 59, 65, 67) sind.

   4. Vorrichttirig nach M&pirMh i, -£*#ureh

   ORIGINAL INSPECTI

   eine konkave Siebfläche (30, 31) mit einer anderen Austrittsleitung als eine konvexe Siebfläche (29, 32) verbunden ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder die meisten konkaven Sieb flächen (30, 3T) zu einer gemeinsamen Austritts leitung parallelgeschaltet sind und daß alle oder die meisten der konvexen Siebflächen (29, 32) mit einer gemeinsamen Austrittsleitung verbunden sind.

   Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der hohlen Siebkärper (25, 27) mit einer mittigen zylindrischen Trennwand (43, 63) versehen ist bzw. sind, wobei jeder der Hohlräume (45, 47, 60, 62) auf entgegengesetzten Seiten der erwähnten Trennwand mit einer gesonderten Austritts leitung (51, 59, 65, 67) verbunden ist.

   7. VörrlchtittWg nach den vorangehenden Am¹Sprechen, frei welcher die Siebkörper in Höhenzonen unterteilt sind> die mit gesonderten Auslässen verbunden sind, gekennzeichnet durch Organe (&5_r 91_r 97, 99) zur gesenderteil Regelung der durch die erwähnten Auslässe (83, 89> 9S₉.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede fiöfrenzone eines Siebkörpers (25, 27) mit einer mittigen zylindrischen Trennwand (43, 63) versehen ist und Vorrichtungen zur gesonderten Regelung der Strömung aus den Hohlräumen auf entgegengesetztenSeiten dieser Mittelwand vorgesehen sind.

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