DE69206033T2 - Zweistufiger Druckdiffusor. - Google Patents

Zweistufiger Druckdiffusor.

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DE69206033T2 DE69206033T DE69206033T DE69206033T2 DE 69206033 T2 DE69206033 T2 DE 69206033T2 DE 69206033 T DE69206033 T DE 69206033T DE 69206033 T DE69206033 T DE 69206033T DE 69206033 T2 DE69206033 T2 DE 69206033T2
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    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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    • D21C9/02Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
    • D21C9/04Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents in diffusers ; Washing of pulp of fluid consistency without substantially thickening

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Description

    Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Herkömmliche Druckdiffusoren, wie jene, die bei Kamyr, Inc., Glens Falls, New York unter dem Markemnamen "MC " erhältlich sind, sind typischerweise einstufig. Einige teilweise zweistufige Einheiten sind - in einem Versuch, die oft in atmosphärischen Diffusoren erzielten Vorteile für mehrstufige Einheiten zu erreichen - ohne Intervalltrennung zwischen den Stufen in Verwendung, sind aber verhältnismäßig ineffizient. Versuche bei vollem zweistufigem Betrieb zeigten bis heute keine wirtschaftlichen Erfolge.
  • Angesichts der Tatsache, daß Druckdiffusoren mit einem Druck arbeiten, der während des gesamten Durchtritts des zu behandelnden Stoffs durch das Gefäß immer wesentlich größer als eine Atmosphäre ist, stellte man Behinderungen bei mehrstufigen Ausgestaltungen fest. Die vielleicht größte Behinderung, die man bei konventioneller Betrachtungsweise feststellt, ist die, daß es keine gute Möglichkeit gibt, den Strom zu teilen, ohne daß dies gleich zu einer Kanalbildung des Stoffs oder zu einer Verstopfung der Siebe führt, und daß es zu einem Mischen der Extraktionsströme der verschiedenen Stufen kommt, wodurch die Vorteile eines zweistufigen Verfahrensweges zunichte gemacht werden.
  • Die US-A - 3 807 202 beschreibt einen Waschapparat für Feinzeug, wobei das Feinzeug in einer Ringkammer mit mehreren inneren und äußeren Abteilen oder Unterräumen mittels eines umlaufenden Gegenstromes aus Waschflüssigkeit gewaschen wird. Bei dieser herkömmlichen mehrstufigen Verfahrensweise werden verchiedene Flüssigkeiten bei Atmosphärendruck durch Leitungen von den verschiedenen außerhalb des Siebes befindlichen äußeren Abteilen den Innenabteilen eines Siebes zugeführt. Der Stoffstrom wird während des gesamten Waschvorgangs durch Schwerkraftzuführung aufrecht und auf Atmosphärendruck gehalten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Druckdiffusor vorgesehen, der die bei mehrstufigen Druckdiffusoren festgestellten Nachteile überwindet. Erfindungsgemäß ist ein Mechanismus vorgesehen, der die Ströme richtig teilt, ohne eine Kanalbildung oder Verstopfung zu bewirken bzw. ohne zu einer Vermischung zu führen, wodurch die Vorteile des mehrstufigen Verfahrensweges zunichte gemacht würden. In ihrem grundlegendsten Konzept wird dies gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß eine Ablenkung vorgesehen ist, die sich zumindest über den Hauptteil der Länge einer der Stufen erstreckt, wobei eine Querwand neben der Trennfläche zwischen den Stufen vorgesehen ist. Dies wird auch dadurch erleichtert, daß das neben der Querwand bei der Trennfläche zwischen den Stufen vorgesehene Sieb zwecks Minimierung des Mischens vorzugsweise abgedeckt wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stoffaufschlußapparat vorgesehen, der die folgenden Elemente aufweist: ein im allgemeinen aufrecht stehendes flüssigkeitsdichtes Druckgefäß, welches einen ersten Innenraum zur Aufnahme von unter Druck aufzuschließendem Stoff begrenzt; einen Stoffeinlaß in das Gefäß; einen Stoffauslaß aus dem Gefäß, wobei der Stoff zwischen Stoffeinlaß und Stoffauslaß in im allgemeinen vertikaler Richtung strömt; ein Sieb, welches eine innerhalb des Gefäßes aufrecht stehende Rotationsfläche definiert, die zum Teil den ersten Innenraum zur Aufnahme des Stoffs begrenzt; eine Extraktionseinrichtung zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Stoff durch das Sieb, welche Mittel zur Begrenzung eines zweiten Innenraumes innerhalb des Gefäßes zur Aufnahme der extrahierten Flüssigkeit enthält, wobei die Extraktionseinrichtung Teilungselemente zum Unterteilen des zweiten Innenraumes innerhalb der Rotationsfläche des Siebes in zumindest einen ersten und einen zweiten Unterraum, die übereinander angeordnet sind, eine dem ersten Unterraum zugeordnete erste Extraktionsleitung und eine dem zweiten Unterraum zugeordnete zweite Extraktionsleitung; erste Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen zur Einleitung einer ersten Aufschlußflüssigkeit in den ersten Innenraum neben dem ersten Unterraum; und im vertikalen Abstand von den ersten Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen angeordnete zweite Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen zur Einleitung einer zweiten Flüssigkeit getrennt von der ersten Flüssigkeit in den ersten Innenraum neben dem zweiten Unterraum aufweist. Die erste Extraktionsleitung liegt vorzugsweise neben dem oberen Ende des Gefäßes und die zweite Extraktionsleitung neben dem unteren Ende des Gefäßes, das Grundprinzip ist jedoch gleichermaßen bei aufwärtsströmenden und abwärtsströmenden Aggregaten anwendbar. Ein undurchbrochener, durchgehender Wandabschnitt des Siebes ist an den Teilungselementen vorgesehen, so daß die Extraktion von Flüssigkeit durch den undurchbrochenen Siebabschnitt ausgeschlossen ist. Die Teilungselemente umfassen vorzugsweise eine Querplatte, die innerhalb einer rohrförmigen Ablenkung mit vertikaler Achse vorgesehen ist, welche innerhalb der Rotationsfläche des Siebes und im radialen Abstand davon angeordnet ist, wobei eine Anzahl von Öffnungen in dem Rohr neben den Teilungselementen vorgesehen ist.
  • Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Behandlung von Holzstoff von Nadelholz (wenngleich dieses auch für Holzstoff von Hartholz anwendbar ist) oder einer ähnlichen Suspension von zerkleinertem zellulosehaltigem Fasermaterial vor. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: (a) Einleiten der Suspension unter Druck in ein Ende des Gefäßes derart, daß sie innerhalb des ersten Innenraumes in vertikaler Richtung strömt, wobei die Suspension während ihres Durchtritts durch das Gefäß auf einem Druck im wesentlichen über Atmosphärendruck gehalten wird; (b) Extrahieren von Flüssigkeit durch das Sieb in den zweiten Innenraum, wobei die Flüssigkeit von der Suspension im ersten Innenraum abgezogen wird; (c) Einleiten einer ersten Aufschlußflüssigkeit durch die Umfangsseitenwände des Gefäßes an einem ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes; (d) Einleiten einer zweiten Aufschlußflüssigkeit getrennt von der ersten Aufschlußflüssigkeit an einem zweiten vertikalen Abschnitt des Gefäßes, der getrennt und vertikal im Abstand vom ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes angeordnet ist; (e) Abziehen des Hauptanteils der extrahierten Flüssigkeit beim ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes aus dem ersten Ende des Gefäßes; und (f) Abziehen des Hauptanteils der extrahierten Flüssigkeit beim zweiten vertikalen Abschnitt des Gefäßes aus dem zweiten Ende des Gefäßes derart, daß es zu einem minimalen Mischen zwischen der extrahierten Flüssigkeit beim ersten und zweiten Abschnitt des Gefäßes kommt. Die abgezogene Flüssigkeit aus Schritt (e) wird vorzugsweise als die in Schritt (b) eingeleitete Flüssigkeit vorgesehen, während die erste Aufschlußflüssigkeit Waschwasser, wie Filtrat aus einem Wäscher einer folgenden Stufe, Maschinen- Weißwasser, Siebraum-Weißwasser, Verdampferkondensat und/oder frisches Waschwasser, je nach der Lage des Druckdiffusers in bezug auf andere Ausrüstungsteile, ist. Vorzugsweise wird das Sieb innerhalb des Gefäßes in oszillierende Auf- und Abwärtsbewegung versetzt.
  • Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen mehrstufigen Druckdiffusor und ein Verfahren zur Druckdiffusionsbehandlung (z.B. Waschen) von Zellstoff unter Verwendung einer derartigen Vorrichtung zu schaffen. Dieses und weitere Ziele der Erfindung gehen klar aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung und den angeschlossenen Patentansprüchen hervor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen mehrstufigen Druckdiffusors im Querschnitt;
  • Fig. 2 ist eine detaillierte Querschnittsansicht der Trennfläche zwischen den beiden Stufen des Diffusors der Fig. 1;
  • Fig. 3 ist eine detaillierte Querschnittsansicht neben dem Boden des Druckdiffusors der Fig. 1;
  • Fig. 4 ist eine detaillierte Querschnittsansicht an der Installation zwischen Sieb und Ablenkung neben dem oberen Ende des Druckgefäßes der Fig. 1; und
  • Fig. 5 ist eine schematische Ansicht teilweise im Querschnitt und zeigt den Flüssigkeits- und den Zellstoffstrom im Gefäß der Fig. 1 sowie deren bevorzugte gegenseitige Beziehung.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen mehrstufigen Druckdiffusor ist ganz allgemein in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 10 veranschaulicht. Der Druckdiffusor 10 weist ein im allgemeinen aufrecht stehendes flüssigkeitsdichtes Druckgefäß 11 auf, welches einen ersten (ringförmigen) Innenraum 12 zur Aufnahme von unter Druck zu behandelndem zerkleinerten zellulosehaltigen Fasermaterial (Zell/Papierstoff) begrenzt. Mit Ausnahme der Bauteile, die mit der mehrstufigen Behandlung in Zusammenhang stehen, ist der Apparat 10 konventionell und enthält den Mantel des Hauptgefäßes 11, einen Stoffeinlaß 13 in das Gefäß, typischerweise am Boden desselben, einen Stoffauslaß 14 aus dem Gefäß, typischerweise am oberen Ende desselben, und ein Sieb einer Siebanordnung 15, die eine innerhalb des Gefäßes aufrecht stehende Rotationsfläche definiert und mit der Innenwand des Gefäßes 11 zur Festlegung des ringförmigen ersten Innenraumes 12 zusammenwirkt. Auch ist eine Extraktionseinrichtung zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Stoff durch das Sieb vorgesehen, mit Mitteln zur Begrenzung eines zweiten Innenraumes - welcher seinerseits durch einen ersten bzw. zweiten Unterraum 16, 17 festgelegt ist - innerhalb des Gefäßes (innerhalb der Siebanordnung 15) zur Aufnahme der extrahierten Flüssigkeit. Die Basis-Siebanordnung (mit Ausnahme des undurchbrochenen Teils 15' der Rückwand derselben, der im folgenden noch beschrieben wird) ist konventionell und enthält ein Sieb, eine Rückwand und Verbindungseinrichtungen.
  • Die Extraktionseinrichtung weist - gemäß der vorliegenden Erfindung - Teilungselemente zum Unterteilen des zweiten Innenraumes innerhalb der Rotationsfläche der Siebanordnung 15 in zumindest den ersten Unterraum 16 und den zweiten Unterraum 17 auf, wobei sich der Unterraum 16 über dem Unterraum 17 befindet und der Unterraum 17' (Fig. 5) zwischen der Siebanordnung 15 und einem Innenelement oberhalb des Unterraumes 17 liegt. Eine erste Extraktionsleitung/Sammelleitung 18 ist mit dem ersten Unterraum 16 verbunden und befindet sich vorzugsweise beim oberen Ende des Gefäßes 11, und eine zweite Extraktionsleitung 19 ist so vorgesehen, daß sie dem Unterraum 17 zugeordnet ist, u.zw. vorzugsweise am Boden des Gefäßes 11.
  • Die mit einem mehrstufigen Gefäß verbundene Leistungsfähigkeit wird dadurch erzielt, daß eine erste Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtung mit dem Verteiler 22 und zugehörigen Ventilanordnungen 23 zum Einleiten einer ersten Aufschlußflüssigkeit in den ersten Innenraum 12 neben dem (zwar radial außerhalb desselben im Abstand angeordneten, doch im allgemeinen vertikal mit diesem zusammenfallenden) Unterraum 16 und eine zweite Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtung mit einem Verteiler 24 und herkömmlichen Ventilanordnungen 25 zum Einleiten einer zweiten, von der ersten Flüssigkeit unterschiedlichen Aufschlußflüssigkeit in den ersten Unterraum 12 neben dem (zwar radial außerhalb desselben befindlichen, doch im allgemeinen vertikal mit diesem zusammenfallenden) Unterraum 17 vorgesehen sind.
  • Einzelheiten bezüglich der Einleitung der Aufschlußflüssigkeit - einschließlich der Ausführung der Ventilanordnungen 23, 25 und den innerhalb der Wand des Gefäßes 11 befindlichen Strömungsleiteinrichtungen - sind mit Ausnahme der Tatsache, daß zwei getrennte Ströme vorgesehen sind, konventionell, das gleiche gilt für die restlichen Komponenten des Apparates, ausgenommen die speziellen Extraktions/Teilungselemente. Herkömmliche Komponenten inkludieren Einrichtungen für die vertikale Oszillation der Siebanordnung 15. Solche Einrichtungen enthalten eine Spinne 26, die mit einer sich innerhalb des Stoffeinlasses 13 und des zweiten Flüssigkeitsextraktionsauslasses 19 erstreckenden Stange 27 verbunden ist, welche im unteren Teil davon an eine herkömmliche Oszillationsenergiequelle 28 angeschlossen ist. Die Spinne 26 und die Welle 27 sind sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 3 zu sehen.
  • Weitere mit der Oszillation der Siebanordnung 15 in Zusammenhang stehende herkömmliche Teile sind neben dem oberen Ende der Siebanordnung 15 vorgesehene Lagerelemente 30 (siehe Fig. 1 und 4), wobei eine der Siebanordnung 15 zugeordnete Lagerfläche 31 am stationären Lagerelement 30 angreift, und ein unteres Lagerelement 32 (Fig. 1 und 3), wobei der sich am weitesten unten befindliche Teil der Siebanordnung 15 eine Lagerfläche 33 aufweist, die an der stationären Fläche 32 anliegt. Wenn die Stange 27 auf- und abbewegt wird, gleitet die Siebanordnung 15 auf den Lagerelementen 30-33. Die Oszillation erfolgt auf die bei herkömmlichen Druckdiffusoren übliche Weise, d.h. die Siebanordnung 15 bewegt sich langsam aufwärts und geht dann rasch wieder nach unten, um die Sieböffnungen zu spülen und somit ein Verstopfen derselben zu vermeiden.
  • Weitere herkömmliche Bauteile in Zusammenhang mit dem Apparat 10 inkludieren die in verschiedenen Abteilen angeordneten Leitern 35 für Wartungsarbeiten bei abgeschalteter Vorrichtung, eine Austrags-Abstreifeinrichtung 36 beim Stoffauslaß 14, einen Motor 37 zum Antreiben der Austragseinrichtung und einen Zutrittsweg 38 in das Gefäß 11.
  • Erfindungsgemäß wird ein wirkungsvoller zweistufiger Betrieb durch Vorsehen der speziellen Teilungselemente erreicht, welche eine rohrförmige Ablenkeinrichtung 40 mit einem ersten, oberen Ende 41 und einem zweiten, unteren Ende 42 sowie eine querlaufende Teilungs/Trennwand 43 aufweisen. Die Ablenkeinrichtung erstreckt sich im wesentlichen über die Länge des Unterraumes 16 (etwa 55-75% der Länge der Siebanordnung) und zwingt durch die Öffnungen in der Siebanordnung 15 hindurchtretende Flüssigkeit, hinunter zu den Einrichtungen zu fließen, welche durchgehende große Öffnungen 44 begrenzen, die in der ansonsten durchgehenden Wand der rohrförmigen Ablenkeinrichtung 40 neben dem zweiten Ende 42 derselben, aber im Abstand davon direkt über der Querwand 43 angeordnet sind. Es sei bemerkt, daß es einen Abschnitt 45 der rohrförmigen Ablenkeinrichtung 40 gibt, welcher zwischen der Übergangswand 43 zum Boden 42 verläuft. Die Länge des Abschnittes 45 reicht aus, um die Möglichkeit, daß irgendeine Flüssigkeit, die in der oberen Stufe abgezogen wird und für den Unterraum 16 bestimmt ist, weiter nach unten in den Unterraum 17 strömt, auf ein Minimum zu reduzieren. Um dies noch weiter zu erleichtern, sei bemerkt, daß die in der Siebanordnung 15 vorgesehenen Sieböffnungen 47 unmittelbar oberhalb der Öffnungen 44 enden, und nach unten zum Boden 42 der Ablenkeinrichtung 40 weitergehend. Das heißt, daß der Abschnitt 15' (Fig. 2 und 5) der Siebanordnung 15 undurchbrochen ist (keine Öffnungen 47 aufweist), um die Möglichkeit, daß sich die für die Unterräume bestimmten Extraktionsströme 16, 17 vermischen, weiter zu minimieren.
  • Fig. 4 zeit Details der Art und Weise, wie die rohrförmige/zylindrische Ablenkeinrichtung 40 im Gefäß angeordnet ist. Ihr oberer Teil 41 fluchtet ganz allgemein im wesentlichen mit dem Oberteil der Siebanordnung 15, wenn sich das Sieb in der tiefsten Stellung befindet (wie in Fig. 4 dargestellt). Vorzugsweise hängt die Ablenkeinrichtung 40 an einer Bodeninnenlippe 50 des ortsfesten Lagers 30, wobei ein Ringflansch 51 durch eine Mehrzahl von jeweils um den Umfang herum angeordnete Befestigungsmittel 52 mit der Lippe 50 verbunden ist. Vorzugsweise sind Streben 53, 54 mit den Elementen 50 bzw. 51 zur Abstützung derselben verschweißt. Es sei bemerkt, daß die Elemente 50, 51, da sie ringförmig sind, den freien Fluß der Flüssigkeit hinauf zur Auslaßleitung/Sammelleitung 18 nicht behindern.
  • Wie am deutlichsten aus Fig. 4, aber auch aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann auch eine Innentrennwand 56 in der Nähe des ersten Endes 41 des Rohres/Zylinders 40 im Abstand davon zur Abstützung der Ablenkeinrichtung 40 und gegebenenfalls auch des obersten Teilstücks der Leiter 35 angeordnet sein. Die Trennwand 56 besitzt jedoch Löcher, um den freien Fluß von Flüssigkeit durch die Öffnungen 44 und dann hinauf zur Auslaßleitung zu ermöglichen.
  • Der Strom aus fließendem Material bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Anwendung des zuvor beschriebenen Apparates gehen am besten aus der schematischen Darstellung der Fig. 5 hervor. Wie zu sehen ist, gibt es im wesentlichen drei verschiedene Abschnitte oder Zonen, nämlich eine erste Behandlungsstufe 60, eine zweite Behandlungsstufe 61 und einen Zwischenbereich 62 dazwischen. Waschflotte aus der Quelle 63, wie Filtrat aus einem Wäscher einer nachfolgenden Stufe, Maschinen-Weißwasser, Siebraum-Weißwasser, Verdampferkondensat und/oder frisches Waschwasser, je nach der Lage des Druckdiffusors 10 in bezug auf andere Ausrüstungsteile, wird an mehreren Stellen durch die Ventilanordnungen 23 und ähnliche herkömmliche Komponenten in den nach oben in die Ringkammer 12 zwischen Gefäß 11 und Siebanordnung 15 in der Stufe 61 strömenden Stoff 12 eingebracht. Aus dem in die Ringkammer 12 in Stufe 61 strömenden Stoff extrahierte Flüssigkeit fließt nach unten durch die Öffnungen 47 in den Unterraum 17' , vorbei an der Ablenkeinrichtung 40 zu den Öffnungen 44. Der Boden des Unterraumes 17' ist ausreichend schmal, um Konvektions- und Wirbelströme auszuschalten und schafft eine Trennung zwischen den Extraktionsflüssigkeiten der ersten und zweiten Stufe. Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen 44 in den Unterraum 16 und bewegt sich letztlich nach oben zum Flüssigkeitsauslaß 18.
  • Vorzugsweise ist erfindungsgemäß eine Leitung 65 vorgesehen, die den Auslaß 18 mit der Einlaßsammelleitung 24 zur ersten, unteren Stufe 60 verbindet. Die über die Sammelleitung 24 durch die Ventilanordnungen 25 und dgl. eingebrachte Flüssigkeit gelangt mit dem im Ringraum 12 in der ersten Stufe 60 nach oben strömenden Stoff in Kontakt, und durch die Siebanordnung 15 strömende Extraktionsflüssigkeit fließt nach unten, um letztlich durch den Auslaß 19 für schmutzige Flüssigkeit aus dem Gefäß 11 auszutreten.
  • Beim Zwischenbereich 62 weist die Rückwand der Siebanordnung vorzugsweise einen undurchbrochenen Abschnitt 15' auf und ist die Querwand 43 zur Abtrennung der Unterräume 16, 17 voneinander vorgesehen. Es gibt zwar in diesem Bereich keine Dichtung - etwas Flüssigkeit kann in diesem Bereich nach oben oder nach unten fließen -, doch besteht aufgrund der Konstruktion der Komponenten eine minimale Mischmöglichkeit, weshalb die zwei- (oder mehr-)stufige Behandlung ohne Kanalbildung oder Verstopfung stattfinden kann. Somit können erfindungsgemäß die Vorteile einer mehrstufigen Diffusion in einem Druckdiffusor realisiert werden, wobei der Stoff während der Behandlung ständig auf einem Druck im wesentlichen über Atmosphärendruck gehalten wird.
  • Die Erfindung läßt sich bei jedem cellulosehaltigen Fasermaterial anwenden, ist aber - in der dargestellten Ausführung - besonders lohnend für Holzstoff aus Nadelholz. Eine mehrstufige Behandlung kann zwar auch für Holzstoff aus Hartholz angewendet werden, doch würde man wahrscheinlich die jeweiligen Abmessungen vieler Bauteile vor Durchführung einer zweistufigen Hartholzbehandlung verändern. Die Temperatur- und Druckbedingungen werden so aufrecht gehalten, wie bei einstufigen Druckdiffusoren üblich ist.
  • Während die Erfindung hierin in einer Ausführungsform gezeigt und beschrieben ist, die derzeit für die praktischeste und bevorzugte Ausgestaltung gehalten wird, ist dem Fachmann selbstverständlich klar, daß zahlreiche Modifikationen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können, wobei der Rahmen anhand der angeschlossenen Patentansprüche so weit wie möglich zu interpretieren ist, um sämlichte äquivalente Konstruktionen und Verfahren miteinzubeziehen.

Claims (10)

1. Stoffaufschlußapparat (10) umfassend: ein im allgemeinen aufrecht stehendes flüssigkeitsdichtes Druckgefäß (11), welches einen ersten Innenraum (12) zur Aufnahme des unter Druck aufzuschließenden Stoffs begrenzt; einen Stoffeinlaß (13) in das Gefäß; einen Stoffauslaß (14) aus dem Gefäß, wobei der Stoff zwischen Stoffeinlaß und Stoffauslaß in im allgemeinen vertikaler Richtung strömt; eine Siebanordnung (15), die eine innerhalb des Gefäßes aufrecht stehende Rotationsfläche definiert, welche zum Teil den ersten Innenraum zur Aufnahme des Stoffs begrenzt; und eine Extraktionseinrichtung (16-18) zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Stoff durch die Siebanordnung, welche Mittel zur Begrenzung eines zweiten Innenraumes (16, 17) innerhalb des Gefäßes zur Aufnahme der extrahierten Flüssigkeit enthält; dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionseinrichtung Teilungselemente (40-43) zum Unterteilen des zweiten Innenraumes innerhalb der Rotationsfläche der Siebanordnung (15) in zumindest einen ersten Unterraum (16) und einen zweiten Unterraum (17), die übereinander angeordnet sind, eine dem ersten Unterraum zugeordnete erste Extraktionsleitung (15) und eine dem zweiten Unterraum zugeordnete zweite Extraktionsleitung (19) aufweist, erste Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen (22, 23) eine erste Aufschlußflüssigkeit in den ersten Innenraum (12) neben dem ersten Unterraum einleiten und im vertikalen Abstand von den ersten Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen angeordnete zweite Aufschlußflüssigkeits-Einleiteinrichtungen (24, 25) eine zweite Flüssigkeit getrennt von der ersten Flüssigkeit in den ersten Innenraum neben dem zweiten Unterraum einleiten.
2. Apparat nach Anspruch 1, weiters dadurch gekennzeichnet, daß die erste Extraktionsleitung neben dem oberen Ende des Gefäßes und die zweite Extraktionsleitung neben dem unteren Ende des Gefäßes angeordnet ist.
3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebanordnung einen undurchbrochenen, durchgehenden Wandabschnitt (15') an den Teilungselementen zwischen dem ersten und zweiten Unterraum aufweist, wobei die Extraktion von Flüssigkeit durch den undurchbrochenen Siebanordnungsabschnitt ausgeschlossen ist.
4. Apparat nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine innerhalb des ersten Unterraumes angeordnete Ablenkeinrichtung (40) zum Leiten der extrahierten Flüssigkeit derart, daß sie nach unten zu einem mittleren Abschnitt des Gefäßes fließen muß, bevor sie durch die erste Extraktionsleitung strömen kann.
5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung ein Rohr mit vertikaler Achse, welches innerhalb der Rotationsflächen- Siebanordnung und im radialen Abstand von dieser angeordnet ist, und Einrichtungen zur Festlegung einer Mehrzahl von Öffnungen (44) in dem Rohr neben den Teilungselementen aufweist, wobei extrahierte Flüssigkeit frei durch die Öffnungen radial in den ersten Unterraum strömt.
6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungselemente einen Innenzylinder (40) mit einem oberen Ende (41) und einem unteren Ende (42), welche Enden sich entlang einer Zylinderachse mit einer dazwischen eingesetzten Querplatte (43) voneinander im Abstand befinden, Einrichtungen (50) zum Einhängen des Zylinders am oberen Ende desselben innerhalb des zweiten Innenraumes in einem Abstand von der Siebanordnung und eine durchgehende Querwand neben dem zweiten Ende des Zylinders aufweisen und eine Begrenzung zwischen dem ersten und zweiten Unterraum vorgesehen ist.
7. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen (26-28) zum Oszillieren der Siebanordnung innerhalb des Gefäßes auf und ab und Gleitlagereinrichtungen (31-33) zwischen dem Innenzylinder am ersten Ende desselben und der Siebanordnung zur Ermöglichung der Auf- und Abbewegung der Siebanordnung in bezug auf den Innenzylinder.
8. Apparat nach Anspruch 6, worin der Zylinder eine Länge von grobgesagt etwa 55-75% der Länge der Siebanordnung hat.
9. Verfahren zum Aufschließen einer Suspension aus zerkleinerten zellulosehaltigem Fasermaterial in einem im allgemeinen aufrecht stehenden Gefäß (11) mit einem ersten und einem zweiten Ende und einer durchgehenden Umfangsseitenwand&sub1; einer innerhalb derselben montierten ringförmigen Siebanordnung (15) , die mit dem Inneren der Seitenwand einen ersten Innenraum (12) festlegt, und mit einem zweiten Innenraum (16, 17) innerhalb der Siebanordnung, welches Verfahren folgende Schritte umfaßt: (a) Einleiten der Suspension unter Druck in ein Ende des Gefäßes derart, daß sie innerhalb des ersten Innenraumes in vertikaler Richtung strömt, wobei die Suspension während ihres Durchtritts im Gefäß auf einem Druck im wesentlichen über Atmosphärendruck gehalten wird; (b) Extrahieren von Flüssigkeit durch die Siebeinrichtung in den zweiten Innenraum, wobei die Flüssigkeit von der Suspension im ersten Innenraum abgezogen wird; und (c) Einleiten einer ersten Aufschlußflüssigkeit durch die Umfangsseitenwände des Gefäßes an einem ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes; gekennzeichnet durch folgende Schritte:
(d) Einleiten einer zweiten Aufschlußflüssigkeit getrennt von der ersten Aufschlußflüssigkeit an einem zweiten vertikalen Abschnitt des Gefäßes, der getrennt und vertikal im Abstand vom ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes angeordnet ist;
(e) Abziehen des Hauptanteils der extrahierten Flüssigkeit am ersten vertikalen Abschnitt des Gefäßes aus dem ersten Ende des Gefäßes; und
(f) Abziehen des Hauptanteils der extrahierten Flüssigkeit am zweiten vertikalen Abschnitt des Gefäßes aus dem zweiten Ende des Gefäßes derart, daß es zu einem minimalen Mischen zwischen der extrahierten Flüssigkeit am ersten und am zweiten Abschnitt des Gefäßes kommt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, weiters dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogene Flüssigkeit aus Schritt (e) als die in Schritt (b) eingeleitete Flüssigkeit vorgesehen wird und in einem weiteren Schritt der Austritt von Flüssigkeit durch die Siebanordnung an der Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten vertikalen Abschnitt verhindert wird.
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