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Umlaufender Kocher zum Aufbereiten von zellstoffhaltigem Fasergut
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung an einem drehbar
angeordneten und langsam umlaufenden Kocher zum Aufbereiten von zellstofthaltigem
Fasergut, Rübenschnitzeln, Kautschuk mit oder ohne Gewebe u. dgl., bei dem die Aufschlußflüssigkeit
umgewälzt und außerhalb des Kochers erwärmt sowie von innen her in der Nähe der
Drehachse des Kochers in die zu kochende Masse geleitet wird und über einen Siebring
abströmt, der in einer etwa senkrecht zur Drehachse des Kochers liegenden Ebene
angeordnet ist. Mit dem oben gekennzeichneten Kocher kann man im allgemeinen in
der Praxis ohne jede Anstände arbeiten. Voraussetzung ist allerdings, daß genügend
Masse und Aufschlußflüssigkeit in den Kocher eingefüllt wird. Diese Voraussetzung
kann aber häufig nur mit Nachteil erfüllt werden. In. manchen Fällen ist es notwendig,
auch einmal geringere Stoffmengen, die den Kocher nur halb oder noch weniger ausfüllen,
verarbeiten zu müssen. Außerdem müssen mit Rücksicht darauf, daß genügend Masse
in dem Kocher vorhanden sein muß, unter Umständen Flüssigkeitsmengen
gewählt
«erden, die rein im Hinblick auf den Wirkungsgrad des Kochprozesses und die Kleinhaltung
des Wärmeverbrauches zu groß sind. Eine Senkung des Massespiegels unter die Kochermitte
darf nicht eintreten, da sonst die Flüssigkeit der Umwälzpumpe nicht mehr frei zuzufließen
vermag.
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Erfindungsgemäß ist daher senkrecht zur Drehachse des Kochers ein
weiterer, im nachfolgenden als Schöpfring bezeichneter Ringraum vorgesehen, der
durch radial verlaufende Trennwände in mehrere, im nachfolgenden als Schöpfkammern
bezeichnete Abteilungen unterteilt ist, von denen jeder an dem Ende, das bei der
Drehung des Kochers zuerst in die Masse eintaucht, über eine öffnung mit dem Siebraum
oder den Siebräumen verbunden ist und außerdem über j e ein Rohr mit dem Ablauf
in Verbindung steht. Es können nicht nur mehrere Siebringe, sondern auch mehrere
Schöpfringe vorgesehen werden. Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Massespiegel
innerhalb des Kochers auch unterhalb der Kochermittelachse liegen kann, ohne daß
die Gefahr besteht, die Aufschlußflüssigkeit aus dem Kocher nicht entfernen zu können.
Mittels der Schöpfkammern wird die Aufschlußflüssigkeit, die aus dem Kocher entfernt
Werden soll, stets vor dem Ablauf über den Massespiegel innerhalb des Kochers gehoben.
Die sich dadurch ergebende Fallhöhe für die aus dem Kocher abfließende Aufschlußflüssigkeit
reicht im allgemeinen aus, um die Widerstände beim Umwälzen der Aufschlußflüssigkeit
zu überwinden. Daher ist es möglich, bei Anwendung der Erfindung auf die Anordnung
einer Umwälzpurnpe völlig zu verzichten, Das Prinzip, mittels umlaufender Schöpfkammern
Flüssigkeit ohne zusätzliche Pumpen od. dgl. zu befördern, ist bekannt.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Zu- und Abführung der Aufschlußflüssigkeit
auf an sich bekannte Art durch das hohle Innere der Drehzapfen des Kochers.
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Es empfiehlt sich. das Rohr zur Verbindung jeder Schöpfkammer mit
dem Ablauf an demjenigen Ende der Schöpfkammer angreifen zu lassen, das zuletzt
bei der Drehung des Kochers in die Masse eintaucht. Auf diese Weise ergibt sich
ein besonders gleichmäßiger Fluß der Aufschlußflüssigkeit, was wiederum günstig
auf die Güte des zu kochenden Stoffes einwirkt.
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Vorzugsweise ist der Siebring durch radiale Trennwände in eine gleiche
Anzahl von im nachfolgenden als Siebkammern bezeichnete Abteilungen unterteilt wie
der Schöpfring. Hierbei empfiehlt es sich, die radialen Trennwände der Siebkammern
in der Umlaufrichtung des Kochers etwas gegenüber den radialen Trennwänden der Schöpfkammern
zurückzusetzen, so daß die Schöpfkammern gegenüber den Siebkammern derart versetzt
sind, daß eine Schöpfkammer beim Eintauchen in die :Tasse immer mit einer Siebkammer
verbunden ist, die schon einige Zeit unterhalb der Oberfläche der Masse lag. Auf
diese Weise ergibt sich eine besonders vollständige Füllung der Schöpfkammer.
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Es empfiehlt sich weiter, die Aufschlußflüssigkeit unmittelbar zu
beheizen, also den Heizdampf unmittelbar in die Aufschlußflüssigkeit einzuführen.
Der Heizdampf kondensiert in der zirkulierenden Aufschlußflüssigkeit, so daß die
Gefahr eines Verbrennens der zu kochenden Masse vermieden ist. Andererseits stellt
der Fortfall von Wärmeaustauschern eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung
der Anlage dar.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter
Darstellung, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt nach Linie I-1 der Fig.2 durch
einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kocher; der Schnitt liegt senkrecht zur Drehachse
des Kochers, Fig.2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Kocher nach Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäß
ausgebildeten Kocher mit den dazugehörigen Rohrleitungen und der Drehvorrichtung,
Fig. .4 eine Ansicht auf die Anordnung nach Fig. 3.
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Fig. 5 ein Schema der zu einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kocheranlage
gehörigen Rohrleitung.
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Der Kocher nach den Fig. i und 2 besteht aus einem Mantel i und einem
Deckel 2. Der Kocher wird mittels eines in den Fig. 3 und 4 dargestellten Getriebes
3, dessen Kitzel in ein Zahnrad 4. eingreift, langsam herumgedreht. Zu diesem Zweck
ist der Kocher mit seinen Drehzapfen 5 und 6 in Lagerböckeü 7 und 8 gelagert, wie
sich an Hand der Fig. 3 und .I näher ergibt.
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Im Innern des Kochers ist senkrecht zu seiner Drehachse g ein Schöpfring
io angeordnet. der am Außenumfang des Kochermantels i herumläuft und nur durch die
Offnung des Deckels 2 unterbrochen wird. Zu beiden Seiten des Schöpfringes io befindet
sich je ein Siebring. Derjenige Siebring, der nach dem Drehzapfen 5 zu angeordnet
ist, trägt das Bezugszeichen i i, während der nach dem Zapfen 6 zu liegende Siebring
das Bezugszeichen 12 besitzt.
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Durch radiale Trennwände 13 ist der Schöpfring io in Schöpfkammern
14 unterteilt. Durch eine gleiche Anzahl von radialen Trennwänden 15 sind
die Siebringe i i und 12
in eine gleiche Anzahl von Siebkammern
unterteilt.
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Die Wände der Siebringe i i und 12, die etwa kreisförmigen oder ovalen
Querschnitt haben, sind als Sieb ausgebildet, während die entsprechende Wand des
Schöpfringes io ungelocht ist. Der Kocher wird mittels des' Getriebes 3, .4 in der
Pfeilrichtung a-b während des Kochens dauernd langsam herumgedreht. Die radialen
Trennwände 13 und 15 sind in der Umlaufrichtung des Kochers etwas gegeneinander
versetzt, so daß die Wand 13 des Schöpfringes etwas eher in die Masse einzutauchen
beginnt als eine der Wände 15 der Siebringe. Zwischen diesen beiden Wänden ist jede
durch die radialen Trennwände 15 gewählte Siebkammer mit der entsprechenden Schöpfkammer
14 durch eine Öffnung 16 verbunden.
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Der Schnitt der Fig. 2 geht durch die Mitte des Schöpfringes ro hindurch;
um trotzdem die Siebkammern in Fig. i andeuten zu. können, wird dort ihre ungefähre
Lage mit c bezeichnet.
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In der in Fig. i gezeigten Stellung des Kochers steht die untere Schöpfkammer
14 über eine Öffnung mit Siebkammern c der bilden Siebringe ii und 12 in Verbindung.
die gerade etwa senkrecht stehen. Diejenige Siebkammer c dagegen, ,die etwa im Bereich
der unteren Schöpfkammer 14 liegt und sich ebenfalls ungefähr gerade unten befindet,
steht mit einer Schöpfkammer 14 in Verbindung, die gerade senkrecht und in der Fig.
i rechts liegt.
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Die Schöpfkammern 14 sind an den dem Schlitz oder der Öffnung 16 entgegengesetzten
Ende mit einem Anschlußrohr 17 versehen; alle Anschlußrohre 17 münden in einen Stutzen
18, von dem aus durch das hohle Innere 1, des Drehzapfens 6 die Aufschlußflüssigkeit
aus dem Kocher abfließt. Sie fließt, wie aus den F ig. 3 und 4 hervorgeht, über
eine' Leitung 2o zum hohlen Innern des Drehzapfens 5, der in ein Rohr 2i übergeht,
das sich im wesentlichen durch den Kocher durch erstreckt und mit Öffnungen versehen
ist, durch die hindurch die Aufschlußflüssigkeit von neuem in den Kocher tritt.
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Nach dem Austritt der Aufschlußflüssigkeit aus dem Kocher wird sie
vorzugsweise unmittelbar beheizt. Zu diesem Zweck mündet in die Leitung 2o eine
Leitung 22, durch die hindurch Heizdampf in die Aufschlußflüssigkeit eingeführt
werden kann. Weitere Leitungen 23, 24 und 2,5 sind für di.e Zuführung von
Frischwasser, von Waschwasser und von Frischlauge vorgesehen. Außerdem sind Leitungen
26 und 27 für die Abführung von Waschwasser und für die Abführung von Urlaugeabdampf
vorgesehen. Die im 'Stoff enthaltende Behandlungsflüssigkeit dringt zuerst in die
Siebkammern c der Siebringe vi und 12 und von hier durch die Schlitze 16 in die
Schöpfkammern 14; da der Kocher sich während des Aufschlußprozesses dreht, wird
die in den Schöpfkammern gesammelte Flüssigkeit mitgenommen bzw. hochgehoben und
läuft dann durch die Anschlußröhre 17 zu dem Austrittszapfen 6. Von hier
aus gelangt die Flüssigkeit über das Umführungsrohr 2o zu dem Eintrittszapfen 5
und schließlich durch die Düsenöffnungen des Rohres 21 wieder in den Stoff. Nunmehr
wird die Flüssigkeit den beim Drehen des Kochers durcheinanderfallenden Stoff durchdringen
und gelangt dann wieder durch :die Siebe der Siebringe ii und i2 in den soeben beschriebenen
Umlauf.
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Der Erfindungsgegenstand ist für- die verschiedensten Kochzwecke geeignet
und weist gegenüber den bekannten Kochern dieser Art zusammenfassend folgende Vorteile
auf: i. Einführen jeder beliebigen, also größtmöglichen oder auch geringsten Stoffmenge
ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise: 2. Anwendung geringsterFlüssigkeitsmengen,
also der denkbar stärksten Konzentration, daher intensiver Aufschluß des zu kochenden
Gutes; 3. geringster Dampfverbrauch. da neben dem Kochgut nur die geringste _N9elige
Flüssigkeit zu erwärmen ist; 4. ständig gleichmäßige Zirkulation der Flüssigkeit
durch den zu behandelnden Stoff, daher auch gleichmäßiger Aufschluß desselben. Kanalbildung
oder Nachlassen der Zirkulation wie hei stationären Kochern mit Flüssigkeitsumwälzung
ist ausgeschlossen; 5. weitgehende Schonung des zu behandelnden Stoffes, da der
Kocher gegenüber dem bekannten Kugel- oder ähnlichen Kocher ohne Zirkufation nur
langsam rotiert; 6. weitestgehender Abzug der Urlauge (Behandlungsflüssigkeit nach
dem Kochen), daher denkbar günstigster Regenerierprozeß; j. intensives Auswaschen
des Stoffes bei geringster Frisch- oder Waschwassermenge; B. Anwendung der direkten
Heizung, da der zugeführte Heizdampf in der zirkulierenden Flüssigkeit kondensiert
und daher der Stoff nicht verbrannt wird; 9. einfachster Aufbau der Gesamtanlage.
cla keine Pumpe, kein Heizsvstem und keine Schalteinrichtung für den Wechsel der
Flüssigkeitsrichtung erforderlich ist.