DE2055971A1

DE2055971A1 - Liquid separator for lignocellulosic material

Info

Publication number: DE2055971A1
Application number: DE19702055971
Authority: DE
Inventors: der Anmelder P D21c9 10 ist
Original assignee: Reinhall, Rolf Bertil, Lidingo (Schweden)
Priority date: 1969-11-14
Filing date: 1970-11-13
Publication date: 1971-06-03
Also published as: GB1329437A; DE2055971B2; DE2055971C3; SE335054B; CA953139A; JPS519402B1; FR2069511A5

Description

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Rolf Bertil ReinhallRolf Bertil Reinhall

Killingevägen 16Killingevägen 16

181 6H Lidingö/Schweder181 6H Lidingö / Schweder

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Flussigkeitsabscheider_für li22Ozellulosehaltigen_StoffLiquid separator for material containing li22Ocellulose

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung " zum Abscheiden von Flüssigkeit bei Bearbeitung von lignozellulosehaltigem Stoff in einem unter Überdruck stehenden Reaktionsgefäss, wie einem Kocher, aus einer Aufschwemmung des Stoffes vor dessen Einspeisen in "das Gefass. Das Einspeisen des Stoffes in der Flüssigkeitsaufschwemmung hat zur Aufgabe, die Förderung der Stoffes zu dem Reaktionsgefäss, gegebenenfalls auch zwischen verschiedenen Höhenlagen in einem das Reaktionsgefäss enthaltenden geschlossenen System zu erleichtern. Die Flüssigkeit kann die in einem Kochprozess | benutzte Kochlauge oder Tränkflüssigkeit sein. Verschiedene Verfahren wurden entwickelt sowohl für die Förderung des Stoffes wie für das Abscheiden der Förderflüssigkeit, z.B. wenn eine nachfolgende Behandlung in Dampfphase ohne Gegenwart von Flüssigkeit durchgeführt werden soll oder wenn Chemikalien anderer Beschaffenheit als bei einer vorhergehenden Behandlun^s-Gtufe zur Anwendung kommen sollen. 'The present invention relates to a device "for separating liquid when processing lignocellulosic material in a pressurized reaction vessel, such as a digester, from a suspension of the material before it is fed into" the vessel. The task of feeding the substance into the liquid suspension has the task of facilitating the conveyance of the substance to the reaction vessel, optionally also between different heights in a closed system containing the reaction vessel. The liquid can be used in a cooking process | used cooking liquor or soaking liquid. Various processes have been developed both for the conveyance of the substance and for the separation of the conveyed liquid, e.g. if a subsequent treatment is to be carried out in the vapor phase without the presence of liquid or if chemicals of a different nature than in a previous treatment are to be used. '

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Es ist bekannt, einen Flüssigkeitsabscheider als gesondertes Gefäss ausserhalb des Reaktionsgefässes selbst vorzusehen. Hierbei muss der Abscheider als Druckgefäss ausgebildet werden, muss also denselben Druck aushalten können wie das Reaktionsgefäss. Die Erfindung beweckt die Schaffung einer Ausführung des Flüssigkeitsabscheiders, bei der auf den im System herrschenden Arbeitsdruck keine Rücksicht genommen zu werden braucht, wodurch der Abscheider erheblich vereinfacht wird. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, das geschlossene System mit einem Flüssigkeitsabscheider auszubilden, der wesentlich weniger Platz beansprucht, als bisher erforderlich war. Dies wird gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch erzielt, dass in den Oberteil des Reaktionsgefässes ein Flüssigkeitsabscheider eingebaut ist, der eine an ihrem Umfang von einem gelöcherten Gehäuse umgebene Schnecke mit lotrechter Welle umfasst, wobei die Schnecke zur Förderung des Stoffes selber aufwärts zur Oberkante des Gehäuses ausgebildet ist, von welcher der Stoff in das Gefäss übertritt, während die abgeschiedene Flüssigkeit zu einem von dem Gefäss gesonderten Auslass abwärts rinnt.It is known to provide a liquid separator as a separate vessel outside the reaction vessel itself. The separator must be designed as a pressure vessel, so it must be able to withstand the same pressure as the reaction vessel. The invention aims to provide an embodiment of the liquid separator in which the prevailing in the system Working pressure does not need to be taken into account, which simplifies the separator considerably. Another The purpose of the invention is to form the closed system with a liquid separator, which is essential takes up less space than was previously required. According to the invention, this is essentially achieved by that a liquid separator is installed in the upper part of the reaction vessel, one of which is on its circumference A screw with a vertical shaft surrounded by a perforated housing, the screw for conveying the substance itself is formed upwards to the upper edge of the housing, from which the substance passes into the vessel, while the separated Liquid runs downwards to an outlet separate from the vessel.

Der Abscheiderbehälter wird in eine obere Verlängerung des Reaktionsgefässes eingebaut. Dessen Länge braucht also nur um die Höhenabmessung des Abscheiderbehälters vergrössert werden.The separator container is installed in an upper extension of the reaction vessel. So its length only needs increased by the height dimension of the separator tank.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine inThe invention is described below with reference to an in

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der beigelegten Zeichnung beispielsweise dargestellte Ausführungsform näher beschrieben werden, und hierbei sollen auch weitere, die Erfindung kennzeichnende Eigenschaften angegeben werden. Diese Zeichnung ist ein lotrechter Schnitt durch einen Teil eines Reaktionsgefässes mit eingebautem Flüssigkeitsabscheider gemäss der Erfindung.the accompanying drawing, for example, shown embodiment are described in more detail, and further properties that characterize the invention are also to be indicated here will. This drawing is a vertical section through part of a reaction vessel with built-in Liquid separator according to the invention.

In der Zeichnung ist 10 der oberste Teil des Mantels eines Reaktionsgefässes, vorzugsweise eines Kochers, auf den ein Mantel 12 von zweckmässig derselben zylinderförmigen Gestalt wie der des Mantels des Reaktionsgefässes aufgesetzt ist. Die beiden Mantel können durch Flanschen 14, 16 und (nicht gezeigte) Schraubenverbände miteinander verbunden sein. Der Mantelaufbau 12 ist oben von einem Deckel oder einer Abdeckung 18 verschlossen, wobei die Verbindung zwischen diesen Teilen in derselben Weise mittels Flanschen 20, 22 und nicht gezeigten Schraubenverbänden zustande gebracht ist. Die im Vorstehenden beschriebenen Teile sind so beschaffen und gestaltet, dass sie den im Reaktionsgefäss herrschenden Kochdruck von z.B. 7-8 Atü f aushalten können.In the drawing, 10 is the uppermost part of the jacket of a reaction vessel, preferably a digester, on which a Sheath 12 of suitably the same cylindrical shape as that of the jacket of the reaction vessel is attached. the both sheaths can be connected to one another by flanges 14, 16 and screw connections (not shown). The coat structure 12 is closed at the top by a lid or cover 18, the connection between these parts in the same way by means of flanges 20, 22 and not shown Screw connections is brought about. The parts described above are made and designed so that they can withstand the boiling pressure of e.g. 7-8 Atü f in the reaction vessel.

In den oberen Mantel 12 ist gemäss der Erfindung ein generell mit 24 bezeichneter Flüssigkeitsabscheider eingebaut. Dieser ist mit einem Gestell 26 ausgebildet, das an dem Deckel 18 aufgehängt und seitlich von der inneren zylindrischen Wand des Behälters 12 geführt ist. Eine durch eine in dem Deckel 18 angebrachte Stopfbuchse 3 0 geführte lotrechte Welle 28 WirdIn the upper jacket 12 is a general according to the invention with 24 designated liquid separator installed. This is formed with a frame 26 which is attached to the cover 18 is suspended and guided laterally from the inner cylindrical wall of the container 12. One through one in the lid 18 attached gland 3 0 guided perpendicular shaft 28 will

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durch einen ausserhalb des Reaktionsgefässes angebrachten (nicht dargestellten) Motor angetrieben. An ihrem unteren Ende ist die Welle 28 in einem in dem Gestell sitzenden Lager 32 geführt. Die Welle 28 tragt eine Förderschnecke 34, die ganz oder teilweise von einem in dem Ausführungsbeispiel kegelstumpfformig ausgeformten Mantel 3 6 umgeben ist. Dieser Mantel ist durchlässig für Flüssigkeit, indem er beispielsweise mit kreisrunden oder schlitzförmigen Löcherungen versehen ist. Die Schnecke 34 schliesst sich der Innenform des w gelöcherten Mantels 36 an. Eine pumpbare Aufschwemmung des Stoffes wird durch eine Rohrleitung 38 eingeleitet, und diese Rohrleitung mündet tangentiell ein Stück oberhalb des Bodens 3 7 des Mantels 3 6. Dieser Boden kann gegebenenfalls auch.gelöchert sein. Der Mantel 36 kann mit Spiel von einem mit einem Boden 39 versehenen Behälter 40 umgeben sein, der einen Teil des Gestells 26 bildet. An diesen Boden schliesst sich ein durch die Behälterwand 12 geführtes Auslassrohr 42 an..driven by a motor (not shown) attached outside the reaction vessel. At its lower end, the shaft 28 is guided in a bearing 32 seated in the frame. The shaft 28 carries a screw conveyor 34 which is completely or partially surrounded by a jacket 36 which is frustoconical in the exemplary embodiment. This jacket is permeable to liquid by being provided, for example, with circular or slit-shaped perforations. The screw 34 joins the inner shape of the perforated shell w 36th A pumpable suspension of the substance is introduced through a pipeline 38, and this pipeline opens tangentially a piece above the base 37 of the casing 36. This base can optionally also be perforated. The jacket 36 can be surrounded with play by a container 40 which is provided with a bottom 39 and which forms part of the frame 26. An outlet pipe 42, which is guided through the container wall 12, connects to this base.

fe Nachdem die Aufschwemmung des Stoffes innerhalb des gelöcherten Mantels 3 6 eingetreten ist, wird der Stoff selbst von der Schnecke 34 aufwärts geführt, während die Flüssigkeit durch die Löcherungen des Mantels 3 6 gepresst und von dort durch die Schwerkraft zum Abfluss zum Boden 39 des Behälters 40 und von dort zum Ablauf durch das Rohr 4 2 gebracht wird. Der von der Flüssigkeit befreite oder entwässerte Stoff, der somit aufwärts geschraubt wird, tritt über die Oberkante des Mantels 3 6 seitlich hinüber und fällt in das Reaktionsgefäss 10 hinab,fe after the suspension of the substance within the perforated Jacket 3 6 has entered, the fabric itself is guided upwards by the screw 34, while the liquid is through the perforations of the casing 36 are pressed and from there by gravity to the drain to the bottom 39 of the container 40 and is brought from there to the drain through the pipe 4 2. The substance freed from the liquid or dehydrated, thus is screwed upwards, passes over the upper edge of the jacket 3 6 and falls down into the reaction vessel 10,

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um dort weiter behandelt zu werden.to be treated there further.

Ein gezähnter Schaber 44 kann oben auf der Welle 28 sitzen, um sicherzustellen, dass der Stoff ständig Über die Oberkante des Abscheidergefässmantels 36 hinüber geführt wird. Ein Rührwerk 46 kann auf der Welle -unterhalb des Siebgefässes 36 vorgesehen sein, um eine Verstopfung der Einlauföffnung des Auslasses 42 zu verhindern.A toothed scraper 44 can sit on top of the shaft 28, in order to ensure that the substance is constantly guided over the upper edge of the separator vessel jacket 36. An agitator 46 can be provided on the shaft below the sieve vessel 36 be to clogging the inlet opening of the outlet 42 to prevent.

Der Einlass 38 und der Auslass 42 des Abscheiders 24 können als gesonderte Teile ausgeführt sein, um auf einfache Weise, z.B. mittels aufgeschraubter Muffe 41 oder dgl. und Stopfbuchsen 43 von aussen lösbar am Abscheider befestigt zu sein. Dieser ist, wie oben bereits erwähnt, an der oberen Abdeckung 18 des Reaktionsgefässes befestigt, so dass er im Bedarfsfalle einfach durch Lösen der die Flanschen 20, 22 miteinander verbindenden Schraubenverbände aus dem Reaktionsgefäss herausgehoben werden kann.The inlet 38 and the outlet 42 of the separator 24 can be designed as separate parts, in a simple manner, e.g. by means of screwed-on sleeve 41 or the like. And stuffing boxes 43 to be releasably attached to the separator from the outside. As mentioned above, this is on the top cover 18 of the reaction vessel so that it can be used if necessary simply lifted out of the reaction vessel by loosening the screw assemblies connecting the flanges 20, 22 to one another can be.

Die in dem Flüssigkeitsabscheider angebrachte Förderschnecke 34 kann mit einem oder mehreren Gewindeeingängen ausgeführt sein. Das Schneckengewinde ist zweckmässig so geformt, dass der Winkel zwischen der Längsachse der Schraube und dem Radius an der oberen Oberfläche des Gewindes grosser als 90° ist. Diese Schräge bewirkt, dass der Stoff, wie Hackstücke, mit · grosser Kraft gegen die innere Oberfläche des Siebmantels 36 gedrückt und durch die hierdurch vergrösserte ReibungskraftThe screw conveyor 34 installed in the liquid separator can be designed with one or more thread entrances be. The worm thread is expediently shaped so that the angle between the longitudinal axis of the screw and the radius is greater than 90 ° on the upper surface of the thread. This incline has the effect that the substance, like chopped pieces, against the inner surface of the screen jacket 36 with great force pressed and due to the increased frictional force

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daran gehindert wird, mit der Schnecke umzulaufen, wodurch deren Hubvermögen in entsprechendem Ausmass gross wird. Der Abstand zwischen der Schnecke 34 und der Innenfläche des Siebmantels 36 soll kleiner sein als der Durchmesser jeder einzelnen Löcherung, falls diese kreisrund ist, oder deren Breite, falls sie langgestreckt, d.h. schlitzförmig, ist. Hierdurch kann das Schneckengewinde bei seiner Aufwärtsbewegung das Siebmantelblech frei von Verstopfungen halten.is prevented from revolving with the screw, whereby its lifting capacity is large to a corresponding extent. Of the Distance between the screw 34 and the inner surface of the screen jacket 36 should be smaller than the diameter of each individual holes, if this is circular, or their width, if they are elongated, i.e. slot-shaped. As a result, the worm thread can keep the screen jacket plate free from blockages during its upward movement.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte und beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann das Siebmantelblech 3 6 zylinderförmig sein und das Gewinde der Schnecke einen entsprechenden Aussenumriss erhalten. Mehrere Flüssigkeitsabscheider können übereinander in einem Reaktionsgefäss, wie einem Kocher, angebracht sein, wodurch dessen Mantel eine entsprechende Verlängerung erfährt. Die einzelnen Flüssigkeitsabscheider, die parallel zueinander oder in Serie nacheinander für die Entwässerung des lignozellulosehaltigen Stoffes arbeiten können, werden vorzugsweise durch eine gemeinsame zentrale Welle 2 8 angetrieben. Die Flüssigkeitsabscheider können voneinander unterschiedliche Ausgestaltung erhalten und von getrennten·, gleichmittig angeordneten rohrförmigen Wellen angetrieben werden, und hierbei können verschiedene Antriebsgeschwindigkeiten bei den einzelnen Abscheidern zur Anwendung kommen,The invention is of course not limited to the embodiment shown and described, but can be in the broadest sense within the framework of the guiding principle on which it is based. So can the sieve shell plate 3 6 be cylindrical and the thread of the worm received a corresponding outer contour. Several liquid separators can be placed one above the other in a reaction vessel, such as a cooker, whereby its jacket has a will be extended accordingly. The individual liquid separators, which are parallel to one another or in series one after the other for the dewatering of the lignocellulosic material can work, preferably through a joint central shaft 2 8 driven. The liquid separators can be configured differently from one another and from separate, equidistant tubular Shafts are driven, and here different drive speeds can be used for the individual separators Apply,

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Claims

1. Device · for separating liquid when processing lignocellulosic substance in a pressurized Reaction vessel, such as a cooker, from a suspension of the Substance before it is fed into the vessel, characterized in that that a liquid separator (24) is installed in the upper part (12) of the reaction vessel (10), one of which is attached I surrounded its circumference by a perforated housing (36)

Includes screw (34) with vertical shaft (2 8), .wob ^ i the Screw for conveying the fabric itself up to the upper edge of the housing (36) is formed from which the fabric into the vessel (10), while the abag ^ hiedene liquid runs downwards to an outlet (42) separate from the vessel.

2. Apparatus according to claim 1, in which the jacket of the reaction vessel is at the top by a lid or a cover is closed, characterized in that the liquid separator (24) with the lid or the cover (18) to one is assembled together detachable unit.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that

:

that a feed line (38) for the suspension of the substance at a distance above the bottom (37) of the separator housing jacket (36) opens.

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4. Device according to one of the preceding claims 1-3, characterized characterized in that scraper members (44) and / or stirring members (46) on the upper part or lower part of the separator shell (36) are provided in order to promote the discharge of the substance freed from liquid, or. a blockage of the perforated To prevent soil (37).

5. Device according to one of the preceding claims 1-4, characterized characterized in that several liquid separators are arranged one above the other, with their screws b.zw. Scraper members and agitator are driven by a common shaft (28).

6. Device according to one of the preceding claims 1-4, da- ■ characterized in that several liquid separators are arranged one above the other and that these are separated from tubular shafts arranged in the same center, optionally driven at different speeds from one another

P will be.

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