EP4308758A1 - Kneader and method for operating a kneader - Google Patents

Kneader and method for operating a kneader

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Publication number
EP4308758A1
EP4308758A1 EP22720920.2A EP22720920A EP4308758A1 EP 4308758 A1 EP4308758 A1 EP 4308758A1 EP 22720920 A EP22720920 A EP 22720920A EP 4308758 A1 EP4308758 A1 EP 4308758A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
kneader
perforated plate
reaction chamber
substrate
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22720920.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Boltersdorf
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4308758A1 publication Critical patent/EP4308758A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers

Definitions

  • Percolators and kneaders are known for the treatment of substrates. Particles or substances are washed out of a standing substrate with perculators and a substrate is tumbled in a kneader at a high consistency.
  • Both methods serve to treat a substrate. These treatment methods are based on different objectives.
  • the invention is based on the idea of realizing both methods in just one device.
  • a kneader known in terms of the basic concept is used as the percolator.
  • This kneader has a reaction space and base plates with passages.
  • the substrate is stirred with a spiral or helix.
  • shovels circulate the substrate in such a way that it is kneaded.
  • the water content is adjusted in such a way that the mass is kneaded.
  • the substrate for this is a semi-solid mass that is mixed and formed like a dough.
  • the substrate for example as a mass of residues and additives, is sprayed or sprinkled with water so that the water can wash out the additives and leave the kneader with the percolate.
  • the substrate to be treated is not treated statically.
  • the percolation medium percolates in an undirected and random manner through existing pores or channels.
  • watering is dynamic and the percolation medium is guided past the perforations of the base plates, so that a great deal more highly enriched percolate accumulates per unit of time.
  • the effective diameter of the openings in the perforated plate is, for example, less than 0.1 mm and preferably less than 0.01 mm. Depending on the requirement, the hole diameter can also be larger.
  • the holes do not necessarily have to be circular and they can also be oblong, for example.
  • the effective diameter of the opening means that a ball with this diameter stays on the perforated plate and a ball with a smaller diameter can pass through the perforated plate.
  • a particularly advantageous embodiment is a percolator with a divided perforation zone.
  • B. Reject material, the disruptive micro-impurities (keyword: "microplastics") are separated in a first process step by percolation over very small holes are small.
  • the fibrous material defibrated by the kneader is then obtained via significantly larger holes (known from the usual fibrous material separation). This is then free of large and microparticles that were previously separated by percolation. The medium-sized particles would then be rejected by the slot sorter (with slot widths of eg 0.15 mm).
  • BOD-containing water present in the substrate e.g. in food leftovers, grass, foliage or other annual plants
  • a highly concentrated percolate e.g. for fermentation and a fiber fraction for the paper industry.
  • a solvent is added to the substrate to percolate it, and the substrate is kneaded at the same time.
  • the solvent can be hydrophilic. Water, alcohol, etc. can be used for this. However, the solvent can also be hydrophobic. Oils, oily solvents, organic solvents, xylene, benzene, etc. can be used for this. In addition, hydrophilic and hydrophobic solvents can also be used in succession.
  • the solvent can be hot, exceeding 80 °C.
  • the use of saturated or unsaturated steam is also advantageous depending on the application.
  • Paper materials, food and food leftovers, plant materials such as grass or leaves, etc. are preferably used as the substrate. Particularly good experiences have been made with plasterboard.
  • the plates or pieces of plate are crushed in the kneader and kneaded into a substrate.
  • Solvents can remove gypsum water, gypsum sludge and fibers from the substrate.
  • the process can be run continuously. In many cases, however, it is advantageous to run the process as a batch process and to selectively remove substances in the percolator and then remove the rest of the substrate from the kneader.
  • the reaction chamber of the kneader has a closable opening in the floor and/or a side wall of the reaction chamber, which leads directly out of the reaction chamber without a perforated plate and without a coil, so that in a batch process or after a longer period of a continuous process the rest of the substrate can be removed from the reaction chamber. It is advantageous if the substrate is kneaded with shovels and is conveyed out of the reaction chamber with the shovels.
  • Solvent can be pumped into the reaction chamber via chambers that connect to the perforated plates in the floor or the side walls of the reaction chamber in order to support percolation. However, the solvent can also be supplied to the substrate exclusively through these perforated plates.
  • Figure 1 is an oblique plan view of a kneader
  • FIG. 2 shows a partially sectioned view of the kneader shown in FIG.
  • the kneader 1 shown in the figures is designed like an open kettle. Inside it has a reaction chamber 2 in which a stirrer 3 with blades 4, 5 (numbered only as an example) is arranged.
  • the reaction chamber 2 of the kneader 1 has a wall area 6 and a bowl-like base 7 in which perforated plates 8 to 13 (numbered only as an example) are arranged. These perforated plates are arranged concentrically around a central axis 14 .
  • This central axis 14 is that axis of the stirrer 3 around which the blades 4, 5 are arranged.
  • the blades 4, 5 can thus the sub strat (not shown) slide over the perforated plates 10 to 13 or along the perforated plates 8, 9 drove.
  • the perforated plates 8 to 13 can have the same or different hole diameters on different circumferential rings around the central axis 14 .
  • three perforated sheet metal rings are shown adjoining one another radially with different hole diameters.
  • a ring of perforated plates delimits the reaction space 2 on one side of the plate and on the other side the plate delimits a chamber through which a medium can be fed to the reaction space or removed from the reaction space.
  • the exemplary embodiment shows perforated plates 8, 9 which are radially far to the outside and which lead into an open annular chamber 15 which has outlets 16.
  • a ring with perforated plates 12, 13, which are connected to the reaction space 2 on the one hand and to a chamber 17 on the other hand, is arranged radially somewhat further inwards.
  • the radially innermost annular row of perforated plates 10, 11 is connected to the reaction space 2 on the one hand and to the chamber 18 on the other hand.
  • the example shows three perforated metal rings. Understandably, more or fewer perforated sheet metal rings can also be provided. These perforated metal rings can be connected to one or more chambers in order to supply medium to the reaction space or remove it from the reaction space. Thus, the solvent can be supplied to the reaction space via the chambers and the perforated plates and it can be removed from the reaction space with particles such as fibers or gypsum. A watering device 19 above the reaction chamber 2 can also be dispensed with, depending on the way the process is carried out.
  • each chamber has a connection to reaction chamber 2 and on the other hand at least one further opening 16 via which a medium can be discharged from the chamber or fed into the chamber.
  • the stirrer 3 of the kneader 1 serves to knead the substrate in the reaction chamber 2.
  • a stirrer with a central axis 14 and blades 4, 5 extending radially thereto is advantageous for this purpose or is designed as a cone that preferably extends into the reaction chamber.
  • a cone pushes the substrate radially outwards and a plate ensures a large volume of the reaction space 2.
  • the central part preferably has a radius RI which is larger than the radius R2 of the blades 4, 5.
  • the kneader 1 has a flap 21 on its wall 6 so that the percolated, leached substrate can be easily removed from the reaction chamber 2 after its treatment.
  • this flap 21 When this flap 21 is open, the paddles 4, 5 of the stirrer 3 push the substrate out of the reaction chamber 2. This means that there is no longer any need for a screw that would have to protrude into the reaction chamber in order to mix the kneaded semi-solid or even solid after the treatment Remove substrate from the reaction chamber 2.
  • the flap 21 has at least one outwardly swinging wing door. When it is closed, there is a wall or screen plate, and when it is open, the substrate is pushed out of the reaction space 2 with the blades 4, 5.

Abstract

The invention relates to a kneader which comprises a reaction chamber and a water-supply device for percolation, in which reaction chamber a stirrer is located, and which kneader has a bottom on which a perforated plate is located.

Description

Kneter und Verfahren zum Betreiben eines Kneters Kneader and method for operating a kneader
[01] Zur Behandlung von Substraten sind Perkulatoren und Kneter bekannt. Mit Per- kulatoren werden Partikel oder Stoffe aus einem stehenden Substrat ausgewaschen und in einem Kneter wird ein Substrat bei hoher Stoffdichte umgewälzt. [01] Percolators and kneaders are known for the treatment of substrates. Particles or substances are washed out of a standing substrate with perculators and a substrate is tumbled in a kneader at a high consistency.
[02] Beide Verfahren dienen dazu, ein Substrat zu behandeln. Diesen Behandlungsverfahren liegen jeweils unterschiedliche Zielsetzungen zu Grunde. [02] Both methods serve to treat a substrate. These treatment methods are based on different objectives.
[03] Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, beide Verfahren in nur einer Vorrichtung zu realisieren. The invention is based on the idea of realizing both methods in just one device.
[04] Die Aufgabe wird mit einem Kneter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. [04] The object is achieved with a kneader having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 14. Advantageous developments are the subject of the subclaims.
[05] Im Unterschied zu bisherigen, bekannten Perkolatoren wird ein vom Grundkonzept her bekannter Kneter als Perkolator eingesetzt. Dieser Kneter hat einen Reaktionsraum und Bodenbleche mit Durchlässen. Im Reaktionsraum wird das Substrat mit einer Spirale oder Wendel umgerührt. Dabei wälzen vorzugsweise Schaufeln das Substrat so um, dass es geknetet wird Dabei wird der Wassergehalt so eingestellt, dass die Masse geknetet wird. Das Substrat ist dafür eine halbfeste Masse, die wie ein Teig vermischt und verformt wird. Während des Knetens wird das Substrat, zum Beispiel als Masse aus Reststoffen und Zusatzstoffen, mit Wasser besprüht oder beträufelt, sodass das Wasser die Zusatzstoffe ausspülen kann und mit dem Perkolat den Kneter verlässt. [05] In contrast to previous, known percolators, a kneader known in terms of the basic concept is used as the percolator. This kneader has a reaction space and base plates with passages. In the reaction chamber, the substrate is stirred with a spiral or helix. In this case, preferably shovels circulate the substrate in such a way that it is kneaded. The water content is adjusted in such a way that the mass is kneaded. The substrate for this is a semi-solid mass that is mixed and formed like a dough. During kneading, the substrate, for example as a mass of residues and additives, is sprayed or sprinkled with water so that the water can wash out the additives and leave the kneader with the percolate.
[06] Dies hat zur Folge, dass es [06] As a result, it
- gleichzeitig mit der Perkolation zu einer intensiven Knetung bei extrem hoher Stoffdichte und - at the same time as the percolation to an intensive kneading with extremely high consistency and
Bestätigungskopie - zu einer ebenso intensiven Umwälzung kommt. confirmation copy - comes to an equally intense upheaval.
[07] Hierdurch wird das zu behandelnde Substrat nicht statisch behandelt. Bei der bekannten statischen Behandlung perkoliert das Perkolationsmedium ungerichtet und zufällig durch vorhandene Poren bzw. Kanäle. Erfindungsgemäß wird dynamisch bewässert und das Perkolationsmedium wird an den Perforationen der Bodenbleche vor- beigeführt, sodass je Zeiteinheit sehr viel mehr hoch angereichertes Perkolat anfallt. [07] As a result, the substrate to be treated is not treated statically. In the case of the known static treatment, the percolation medium percolates in an undirected and random manner through existing pores or channels. According to the invention, watering is dynamic and the percolation medium is guided past the perforations of the base plates, so that a great deal more highly enriched percolate accumulates per unit of time.
[08] Gegenüber dem bisher in den bisherigen Anmeldungen des Anmelders offenbarten Knetern kommen deutlich kleinere (nahezu beliebig kleine z.B. zur Gewinnung von Salzen bekannte Öffnungen) Perforationen (Löcher, Langlöcher, Schlitze usw.) zum Einsatz, da das Abtrennen von Partikeln (feste oder gelöste) bei der Perkolation auf sehr kleine Stoffe abzielt - als Beispiel sei hier Gips aus Gipskartonresten oder Schlamm aus den sogenannten Fangstoffen der Altpapieraufbereiter genannt, aber auch Lebensmittelreste (z.B. Säfte) aus Flüssigkarton. Durch die Bestückung des Kneters mit sehr kleinen Löchern fungiert er dabei im Vorfeld bzw. bei der Beladung als Eindicker. Der wirksame Durchmesser der Öffnungen im Lochblech liegt dabei beispielsweise unter 0,1 mm und vorzugsweise unter 0,01 mm. Der Lochdurchmesser kann aber je nach Anforderung auch größer sein. Die Löcher müssen nicht unbedingt kreisrund sein und sie können beispielsweise auch länglich sein. Der wirksame Durchmesser der Öffnungen besagt, dass eine Kugel mit diesem Durchmesser auf dem Lochblech liegen bleibt und eine Kugel mit einem kleineren Durchmesser das Lochblech passieren kann. [08] Compared to the kneaders previously disclosed in the applicant's previous applications, significantly smaller perforations (holes, elongated holes, slits, etc.) are used (almost any small openings, e.g. known for the production of salts), since the separation of particles (solid or dissolved) during percolation is aimed at very small substances - an example here is gypsum from plasterboard residues or sludge from the so-called catch materials of the waste paper processors, but also food residues (e.g. juices) from liquid cardboard. By equipping the kneader with very small holes, it acts as a thickener beforehand or during loading. The effective diameter of the openings in the perforated plate is, for example, less than 0.1 mm and preferably less than 0.01 mm. Depending on the requirement, the hole diameter can also be larger. The holes do not necessarily have to be circular and they can also be oblong, for example. The effective diameter of the opening means that a ball with this diameter stays on the perforated plate and a ball with a smaller diameter can pass through the perforated plate.
[09] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist ein Perkolator mit geteilter Perforationszone: Bei der Gewinnung von Faserstoff aus Papierabfallen wie z. B. Spuckstoff werden in einem ersten Prozessschritt durch Perkolation über sehr kleinen Löchern die störenden Mikro-Verunreinigungen (Stichwort: „Mikroplastik“) abgetrennt, die mit den üblichen Reinigungsaggregaten der Papierherstellung (sog. Schlitzsortie- rem) nicht abgetrennt werden können, da sie zu klein sind. [10] Im zweiten Prozessschritt wird dann über deutlich größeren (aus der üblichen Faserstoffabtrennung bekannten) Löchern der vom Kneter zerfaserte Faserstoff gewonnen. Dieser ist dann frei von großen sowie Mikropartikeln, die zuvor per Perkolation abgesondert wurden. Die Partikel mittlerer Größe würden dann vom Schlitzsortierer abgewiesen werden (mit Schlitzweiten von z.B. 0,15 mm). [09] A particularly advantageous embodiment is a percolator with a divided perforation zone. B. Reject material, the disruptive micro-impurities (keyword: "microplastics") are separated in a first process step by percolation over very small holes are small. [10] In the second process step, the fibrous material defibrated by the kneader is then obtained via significantly larger holes (known from the usual fibrous material separation). This is then free of large and microparticles that were previously separated by percolation. The medium-sized particles would then be rejected by the slot sorter (with slot widths of eg 0.15 mm).
[11] Diese zwei Prozessschritte können im gleichen Behälter oder in nacheinander verwendeten Behältern durchgeführt werden. [11] These two process steps can be performed in the same vessel or in vessels used sequentially.
[12] Außerdem kann durch das Kneten bei extrem hoher Stoffdichte im Substrat vorhandenes BSB-haltiges Wasser (z.B. bei Lebensmittelresten, Gras, Laubwerk oder sonstigen Einjahrespflanzen) in einem ersten Schritt vor der eigentlichen Perkolation ohne Zusatzwasser direkt herausgepresst werden - zur Gewinnung eines hochkonzentrierten Perkolats z.B. für die Vergärung und einer Faserfraktion für die Papierbranche. [12] In addition, by kneading at an extremely high substance density, BOD-containing water present in the substrate (e.g. in food leftovers, grass, foliage or other annual plants) can be pressed out directly in a first step before the actual percolation without additional water - to obtain a highly concentrated percolate e.g. for fermentation and a fiber fraction for the paper industry.
[13] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf das Substrat ein Lösungsmittel gegeben, um es zu perkolieren und das Substrat wird gleichzeitig geknetet. [13] In the method of the present invention, a solvent is added to the substrate to percolate it, and the substrate is kneaded at the same time.
[14] Dabei kann das Lösungsmittel hydrophil sein. Hierfür können Wasser, Alkohol etc. eingesetzt werden. Das Lösungsmittel kann aber auch hydrophob sein. Hierfür können Öle, ölige Lösungsmittel, organische Lösungsmittel, Xylol, Benzol etc. eingesetzt werden. Außerdem können hydrophile und hydrophobe Lösungsmittel auch nacheinander eingesetzt werden. [14] The solvent can be hydrophilic. Water, alcohol, etc. can be used for this. However, the solvent can also be hydrophobic. Oils, oily solvents, organic solvents, xylene, benzene, etc. can be used for this. In addition, hydrophilic and hydrophobic solvents can also be used in succession.
[15] Das Lösungsmittel kann heiß sein und eine Temperatur von über 80 °C haben. Auch die Verwendung von gesättigtem oder ungesättigtem Dampf ist je nach Anwendungsfall vorteilhaft. [15] The solvent can be hot, exceeding 80 °C. The use of saturated or unsaturated steam is also advantageous depending on the application.
[16] Als Substrat werden bevorzugt Papierstoffe, Lebensmittel und Lebensmittelreste, pflanzliche Stoffe wie beispielsweise Gras oder Blätter etc. eingesetzt. Besonders gute Erfahrungen wurden mit Gipskartonplatten gemacht. Hierbei werden die Platten oder Plattenstücke im Kneter zerkleinert und zu einem gekneteten Substrat. Mit dem Lösungsmittel können Gipswasser, Gipsschlamm und Faserstoffe dem Substrat entzogen werden. Der Prozess kann kontinuierlich geführt werden. Vorteilhaft ist es jedoch in vielen Fällen, den Prozess als Batch verfahren zu fuhren und im Perkolator Stoffe gezielt zu entfernen und danach den Rest des Substrates dem Kneter zu entnehmen. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn der Reaktionsraum des Kneters im Boden und/oder einer Seitenwand des Reaktionsraumes eine verschließbare Öffnung aufweist, die direkt ohne Lochblech und ohne Wendel aus dem Reaktionsraum führt, sodass bei einem Batchverfahren oder nach einer längeren Zeit eines kontinuierlichen Verfahrens der Rest des Substrates aus dem Reaktionsraum entnommen werden kann. Vorteilhaft ist es, wenn das Substrat mit Schaufeln geknetet wird und mit den Schaufeln aus dem Reaktionsraum herausgefördert wird. [16] Paper materials, food and food leftovers, plant materials such as grass or leaves, etc. are preferably used as the substrate. Particularly good experiences have been made with plasterboard. Here, the plates or pieces of plate are crushed in the kneader and kneaded into a substrate. With the Solvents can remove gypsum water, gypsum sludge and fibers from the substrate. The process can be run continuously. In many cases, however, it is advantageous to run the process as a batch process and to selectively remove substances in the percolator and then remove the rest of the substrate from the kneader. It is advantageous for this if the reaction chamber of the kneader has a closable opening in the floor and/or a side wall of the reaction chamber, which leads directly out of the reaction chamber without a perforated plate and without a coil, so that in a batch process or after a longer period of a continuous process the rest of the substrate can be removed from the reaction chamber. It is advantageous if the substrate is kneaded with shovels and is conveyed out of the reaction chamber with the shovels.
[17] Über Kammern, die an die Lochbleche im Boden oder den Seitenwänden des Reaktionsraumes anschließen, kann Lösungsmittel in den Reaktionsraum gefordert werden, um die Perkolation zu unterstützen. Das Lösungsmittel kann aber auch ausschließlich durch diese Lochbleche dem Substrat zugeführt werden. [17] Solvent can be pumped into the reaction chamber via chambers that connect to the perforated plates in the floor or the side walls of the reaction chamber in order to support percolation. However, the solvent can also be supplied to the substrate exclusively through these perforated plates.
[18] Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die [18] An embodiment is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows the
Figur 1 eine schräge Draufsicht auf einen Kneter und Figure 1 is an oblique plan view of a kneader and
Figur 2 eine teilweise geschnittene Ansicht des in Figur 1 gezeigten Kneters. FIG. 2 shows a partially sectioned view of the kneader shown in FIG.
[19] Der in den Figuren gezeigte Kneter 1 ist wie ein offener Kessel ausgebildet. Er hat im Inneren einen Reaktionsraum 2, in dem ein Rührer 3 mit Schaufeln 4, 5 (nur exemplarisch beziffert) angeordnet ist. Der Reaktionsraum 2 des Kneters 1 hat einen Wandbereich 6 und einen schüsselartigen Boden 7, in dem Lochbleche 8 bis 13 (nur exemplarisch beziffert) angeordnet sind. Diese Lochbleche sind konzentrisch um eine zentrale Achse 14 angeordnet. Diese zentrale Achse 14 ist diejenige Achse des Rührers 3, um die die Schaufeln 4, 5 angeordnet sind. Die Schaufeln 4, 5 können somit das Sub- strat (nicht gezeigt) über die Lochbleche 10 bis 13 schieben oder an den Lochblechen 8, 9 entlangfuhren. [19] The kneader 1 shown in the figures is designed like an open kettle. Inside it has a reaction chamber 2 in which a stirrer 3 with blades 4, 5 (numbered only as an example) is arranged. The reaction chamber 2 of the kneader 1 has a wall area 6 and a bowl-like base 7 in which perforated plates 8 to 13 (numbered only as an example) are arranged. These perforated plates are arranged concentrically around a central axis 14 . This central axis 14 is that axis of the stirrer 3 around which the blades 4, 5 are arranged. The blades 4, 5 can thus the sub strat (not shown) slide over the perforated plates 10 to 13 or along the perforated plates 8, 9 drove.
[20] Die Lochbleche 8 bis 13 können auf jeweils unterschiedlichen Umfangsringen um die zentrale Achse 14 gleiche oder auch unterschiedliche Lochdurchmesser aufweisen. Im Ausfuhrungsbeispiel sind drei Lochblechringe radial aneinander anschließend mit unterschiedlichen Lochdurchmessem gezeigt. Jeweils ein Ring an Lochblechen begrenzt auf einer Seite des Bleches den Reaktionsraum 2 und an der anderen Seite begrenzt das Blech eine Kammer, durch die ein Medium dem Reaktionsraum zugefuhrt oder aus dem Reaktionsraum abgefuhrt werden kann. Das Ausführungsbeispiel zeigt radial weit äußere Lochbleche 8, 9, die in eine offene ringförmige Kammer 15 fuhren, die Auslässe 16 aufweist. Radial etwas weiter innen angeordnet ist ein Ring mit Lochblechen 12, 13, die einerseits mit dem Reaktionsraum 2 und andererseits mit einer Kammer 17 in Verbindung stehen. Die radial am weitesten innenliegende ringförmige Reihe an Lochblechen 10, 11 steht einerseits mit dem Reaktionsraum 2 und andererseits mit der Kammer 18 in Verbindung. The perforated plates 8 to 13 can have the same or different hole diameters on different circumferential rings around the central axis 14 . In the exemplary embodiment, three perforated sheet metal rings are shown adjoining one another radially with different hole diameters. A ring of perforated plates delimits the reaction space 2 on one side of the plate and on the other side the plate delimits a chamber through which a medium can be fed to the reaction space or removed from the reaction space. The exemplary embodiment shows perforated plates 8, 9 which are radially far to the outside and which lead into an open annular chamber 15 which has outlets 16. A ring with perforated plates 12, 13, which are connected to the reaction space 2 on the one hand and to a chamber 17 on the other hand, is arranged radially somewhat further inwards. The radially innermost annular row of perforated plates 10, 11 is connected to the reaction space 2 on the one hand and to the chamber 18 on the other hand.
[21] Das Ausführungsbeispiel zeigt drei Lochblechringe. Verständlicherweise können auch mehr oder weniger Lochblechringe vorgesehen sein. Diese Lochblechringe können mit einer oder mehreren Kammern in Verbindung stehen, um Medium dem Reaktionsraum zuzufuhren oder aus dem Reaktionsraum abzuführen. So kann das Lösungsmittel über die Kammern und die Lochbleche dem Reaktionsraum zugefuhrt werden und es kann mit Partikeln, wie beispielsweise Fasern oder Gips, aus dem Reaktionsraum abgefuhrt werden. Auf eine Bewässerungseinrichtung 19 oberhalb des Reaktionsraums 2 kann je nach Verfahrensfuhrung auch verzichtet werden. [21] The example shows three perforated metal rings. Understandably, more or fewer perforated sheet metal rings can also be provided. These perforated metal rings can be connected to one or more chambers in order to supply medium to the reaction space or remove it from the reaction space. Thus, the solvent can be supplied to the reaction space via the chambers and the perforated plates and it can be removed from the reaction space with particles such as fibers or gypsum. A watering device 19 above the reaction chamber 2 can also be dispensed with, depending on the way the process is carried out.
[22] Die Lochbleche können mit unterschiedlichen Lochdurchmessem und unterschiedlichen Lochmengen pro Fläche sowie mit unterschiedlichen Lochformen ausgebildet sein, um durch unterschiedliche Kammern 15, 17 und 18 unterschiedliche Medien zu- und abzuführen. Jede Kammer hat einerseits eine Verbindung zum Reaktionsraum 2 und andererseits mindestens eine weitere Öffnung 16, über die ein Medium aus der Kammer abgeführt oder der Kammer zugeführt werden kann. [22] The perforated plates can be designed with different hole diameters and different amounts of holes per area and with different hole shapes in order to supply and discharge different media through different chambers 15, 17 and 18. On the one hand, each chamber has a connection to reaction chamber 2 and on the other hand at least one further opening 16 via which a medium can be discharged from the chamber or fed into the chamber.
[23] Der Rührer 3 des Kneters 1 dient dazu, im Reaktionsraum 2 das Substrat zu kneten. Vorteilhaft ist hierfür ein Rührer mit einer zentralen Achse 14 und sich hierzu radial erstreckenden Schaufeln 4, 5. Um vor allem im radial äußeren Bereich mit den Schaufeln 4, 5 das Substrat zu kneten, kann der Rührer 3 einen Mittelbereich 20 aufweisen, der als Platte oder als vorzugsweise sich in den Reaktionsraum erstreckender Kegel ausgebildet ist. Ein Kegel drängt das Substrat nach radial außen und eine Platte sorgt für ein großes Volumen des Reaktionsraumes 2. Das Mittelteil hat vorzugsweise einen Radius RI, der größer ist als der Radius R2 der Schaufeln 4, 5. [23] The stirrer 3 of the kneader 1 serves to knead the substrate in the reaction chamber 2. A stirrer with a central axis 14 and blades 4, 5 extending radially thereto is advantageous for this purpose or is designed as a cone that preferably extends into the reaction chamber. A cone pushes the substrate radially outwards and a plate ensures a large volume of the reaction space 2. The central part preferably has a radius RI which is larger than the radius R2 of the blades 4, 5.
[24] Damit das perkolierte, ausgelaugte Substrat nach seiner Behandlung einfach aus dem Reaktionsraum 2 herausgenommen werden kann, weist der Kneter 1 an seiner Wand 6 eine Klappe 21 auf. Wenn diese Klappe 21 geöffnet ist, dann schieben die Schaufeln 4, 5 des Rührers 3 das Substrat aus dem Reaktionsraum 2. Somit ist keine Schnecke mehr notwendig, die in den Reaktionsraum hineinragen müsste, um das geknetete halbfeste oder nach der Behandlung sogar noch fester gewordene Substrat aus dem Reaktionsraum 2 zu entnehmen. Die Klappe 21 hat zumindest eine nach außen aufschwingende Flügeltüre. Wenn sie geschlossen ist, ist dort eine Wand oder ein Siebblech, und wenn sie offen ist, wird dort das Substrat mit den Schaufeln 4, 5 aus dem Reaktionsraum 2 geschoben. The kneader 1 has a flap 21 on its wall 6 so that the percolated, leached substrate can be easily removed from the reaction chamber 2 after its treatment. When this flap 21 is open, the paddles 4, 5 of the stirrer 3 push the substrate out of the reaction chamber 2. This means that there is no longer any need for a screw that would have to protrude into the reaction chamber in order to mix the kneaded semi-solid or even solid after the treatment Remove substrate from the reaction chamber 2. The flap 21 has at least one outwardly swinging wing door. When it is closed, there is a wall or screen plate, and when it is open, the substrate is pushed out of the reaction space 2 with the blades 4, 5.

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Kneter (1) mit einem Reaktionsraum (2), in dem ein Rührer (3) angeordnet ist, und einem Boden (7), an dem ein Lochblech (8 bis 13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er oberhalb des Reaktionsraumes (2) eine Bewässerungseinrichtung (19) für eine Perkolation aufweist. 1. Kneader (1) with a reaction chamber (2) in which a stirrer (3) is arranged, and a base (7) on which a perforated plate (8 to 13) is arranged, characterized in that it is above the reaction chamber (2) having an irrigation device (19) for percolation.
2. Kneter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) Öffnungen mit einen wirksamen Durchmesser von unter 0,1 mm aufweist. 2. Kneader according to claim 1, characterized in that the perforated plate (8 to 13) has openings with an effective diameter of less than 0.1 mm.
3. Kneter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) Öffnungen mit einen wirksamen Durchmesser von unter 0,01 mm aufweist. 3. Kneader according to claim 1 or 2, characterized in that the perforated plate (8 to 13) has openings with an effective diameter of less than 0.01 mm.
4. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) bereichsweise größere Öffnungen aufweist, um zunächst kleinere Partikel und dann größere Partikel passieren zu lassen. 4. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated plate (8 to 13) has larger openings in some areas in order to initially allow smaller particles and then larger particles to pass through.
5. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer Schaufeln (4, 5) um eine zentrale Achse (14) bewegt und der Reaktionsraum (2) konzentrisch zu dieser zentralen Achse (14) ausgebildet ist. 5. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that the stirrer moves blades (4, 5) about a central axis (14) and the reaction space (2) is concentric to this central axis (14).
6. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) konzentrisch zur zentralen Achse (14) angeordnet ist. 6. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated plate (8 to 13) is arranged concentrically to the central axis (14).
7. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) radial zur zentralen Achse (14) unterschiedliche wirksame Lochdurchmesser aufweist. 7. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated plate (8 to 13) has different effective hole diameters radially to the central axis (14).
8. Kneter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochblech (8 bis 13) in Umfangsrichtung zur zentralen Achse (14) unterschiedliche wirksame Lochdurchmesser aufweist. 8. Kneader according to one of claims 5 to 7, characterized in that the perforated plate (8 to 13) has different effective hole diameters in the circumferential direction to the central axis (14).
9. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich des Bodens (7) und/oder einer Wand (6) des Reaktionsraumes (2), in dem ein Lochblech (8 bis 13) angeordnet ist, an das Lochblech (8 bis 13) angrenzend außerhalb des Reaktionsraumes (2) eine Kammer (15, 17, 18) angeordnet ist, die über das Lochblech (8 bis 13) eine Verbindung zum Reaktionsraum (2) und mindestens eine weitere Öffnung (16) aufweist. 9. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that in a region of the bottom (7) and / or a wall (6) of the reaction chamber (2), in which a perforated plate (8 to 13) is arranged on the perforated plate (8 to 13) a chamber (15, 17, 18) is arranged adjacent outside the reaction space (2), which has a connection to the reaction space (2) via the perforated plate (8 to 13) and at least one further opening (16).
10. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren Bereichen des Bodens (7) und/oder einer Wand (6) des Reaktionsraumes (2), in denen ein Lochblech (8 bis 13) angeordnet ist, an das Lochblech angrenzend außerhalb des Reaktionsraumes (2) jeweils eine Kammer angeordnet ist, die jeweils über das Lochblech (8 bis 13) eine Verbindung zum Reaktionsraum (2) und mindestens eine weitere Öffnung aufweist 10. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that in several areas of the floor (7) and / or a wall (6) of the reaction chamber (2), in which a perforated plate (8 to 13) is arranged, to the perforated plate a chamber is arranged adjacent outside of the reaction space (2), each of which has a connection to the reaction space (2) and at least one further opening via the perforated plate (8 to 13).
1 1. Kneter nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in unterschiedlichen radialen Abständen zur zentralen Achse (14) Kammern angeordnet sind. 1 1. Kneader according to one of claims 5 to 10, characterized in that chambers are arranged at different radial distances from the central axis (14).
12. Kneter nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in gleichem radialem Abstand zur zentralen Achse (14) Kammern angeordnet sind. 12. Kneader according to one of claims 5 to 11, characterized in that chambers are arranged at the same radial distance from the central axis (14).
13. Kneter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden (7) und/oder einer Wand (6) des Reaktionsraumes (2) eine verschließbare Öffnung angeordnet ist, die direkt ohne Lochblech (8 bis 13) und ohne Wendel aus dem Reaktionsraum (2) führt. 13. Kneader according to one of the preceding claims, characterized in that in the bottom (7) and / or a wall (6) of the reaction chamber (2) a closable opening is arranged directly without perforated plate (8 to 13) and without coil the reaction chamber (2) leads.
14. Verfahren zum Betreiben eines Kneters, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Reaktionsraum (2) des Kneters (1) auf das Substrat ein Lösungsmittel gegeben wird, um es zu perkolieren, und dass das Substrat gleichzeitig geknetet wird.14. Method for operating a kneader, characterized in that a solvent is added to the substrate in a reaction space (2) of the kneader (1) in order to percolate it, and in that the substrate is kneaded at the same time.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in einem vorgelagerten Prozessschritt mit dem Kneter (1) ausgepresst wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the substrate is pressed out in a preceding process step with the kneader (1).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat nach der Perkolation, über ein Lochblech (8 bis 13) mit größeren Öffnungen nachbehandelt wird. 16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the substrate is post-treated after percolation via a perforated plate (8 to 13) with larger openings.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel hydrophil ist. 17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the solvent is hydrophilic.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel hydrophob ist. 18. The method according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the solvent is hydrophobic.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel eine Temperatur von über 80 °C hat. 19. The method according to any one of claims 14 to 18, characterized in that the solvent has a temperature of over 80 °C.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Papierstoff ist. 20. The method according to any one of claims 14 to 19, characterized in that the substrate is a paper stock.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel durch Lochbleche (8 bis 13) im Boden (7) und/oder der Wand (6) des Reaktionsraumes (2) auf das Substrat gegeben wird. 21. The method according to any one of claims 14 to 20, characterized in that the solvent is added to the substrate through perforated plates (8 to 13) in the floor (7) and/or the wall (6) of the reaction chamber (2).
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel nur durch Lochbleche (8 bis 13) im Boden (7) und/oder der Wand (6) des Reaktionsraumes (2) auf das Substrat gegeben wird. 22. The method according to any one of claims 14 to 19, characterized in that the solvent is added to the substrate only through perforated plates (8 to 13) in the floor (7) and/or the wall (6) of the reaction chamber (2).
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit Schaufeln (4, 5) geknetet wird und mit den Schaufeln (4, 5) aus dem Reaktionsraum (2) herausgefördert wird. 23. The method according to any one of claims 14 to 22, characterized in that the substrate is kneaded with shovels (4, 5) and is conveyed out of the reaction chamber (2) with the shovels (4, 5).
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kneter im Boden (7) und/oder der Wand (6) des Reaktionsraumes (2) Lochbleche (8 bis 13) aufweist und das Lösungsmittel über die Lochbleche (8 bis 13) zugefuhrt und abgeföhrt wird. 24. The method according to any one of claims 14 to 23, characterized in that the kneader has perforated plates (8 to 13) in the floor (7) and/or the wall (6) of the reaction chamber (2) and the solvent can flow through the perforated plates (8 to 13) is fed in and removed.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmitel über erste Lochbleche (8 bis 13) zugeführt und über zweite Lochbleche (8 bis 13) abgefuhrt wird. 25. The method as claimed in one of claims 14 to 24, characterized in that the solvent is supplied via first perforated plates (8 to 13) and is removed via second perforated plates (8 to 13).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrostatische Druck des zugefuhrten Lösungsmittels außerhalb mindestens eines Lochblechs (8 bis 13) so weit erhöht wird, dass das Lösungsmitel durch dieses Lochblech (8 bis 13) in den Reaktionsraum (2) gelangt. 26. The method according to any one of claims 14 to 25, characterized in that the hydrostatic pressure of the supplied solvent outside at least one perforated plate (8 to 13) is increased to such an extent that the solvent can flow through this perforated plate (8 to 13) into the reaction space ( 2) arrived.
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