FR2617518A1

FR2617518A1 - CLASSIFICATION APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OF PAPER PULP

Info

Publication number: FR2617518A1
Application number: FR8808770A
Authority: FR
Inventors: Kjell Uno Weine Lundqvist
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1989-01-06
Anticipated expiration: 2008-06-29
Also published as: FI883066A0; CA1322534C; FI91291B; SE8702747D0; JPS6414389A; NO882710D0; ATA170388A; NO172905C; DE3821453A1; AT394585B; NO882710L; SE455204B; FR2617518B1; NO172905B; FI883066A; FI91291C; BR8803173A

Abstract

L'invention concerne un appareil de classage. Elle se rapporte à un appareil dans lequel un disque rotatif 29 est placé dans deux chambres A1 , A2 , B1 , B2 séparées par une cloison 23. Le disque a une toile de classage placée dans les ouvertures. La toile arrête les fibres en suspension introduites par une entrée 45 et un autre liquide introduit par une entrée 49 entraîne les fibres collectées lorsque le disque a tourné dans l'autre chambre de l'appareil. Application au traitement des liqueurs de lessivage au cours de la fabrication de la pâte à papier.A filing apparatus is disclosed. It relates to an apparatus in which a rotating disc 29 is placed in two chambers A1, A2, B1, B2 separated by a partition 23. The disc has a filing cloth placed in the openings. The fabric stops the fibers in suspension introduced by an inlet 45 and another liquid introduced by an inlet 49 entrains the fibers collected when the disc has rotated in the other chamber of the apparatus. Application to the treatment of leaching liquors during the manufacture of paper pulp.

Description

2617518-2617518-

On connait déjà des appareils de classage (par exem- There are already known classification devices (eg

ple d'après le brevet britannique n 618 316) dans lesquels une suspension de fibres est classée à l'aide-d'un disque rotatif, plat et circulaire de classage, et dans lesquels les fibres collectées sur le disque et séparées d'une liqueur de lessivage sont retirees du disque de classage dans une autre zone à l'aide de jets d'un autre liquide, par exemple d'eau propre, dirigés contre la face arrière du disque, si bien que les fibres sont transférées et mises en according to British Patent No. 618,316) in which a suspension of fibers is classified using a rotating disk, flat and circular grading, and in which the fibers collected on the disk and separated from one another. leach liquor are removed from the classification disc in another zone by means of jets of another liquid, for example clean water, directed against the rear face of the disc, so that the fibers are transferred and put into

suspension dans un liquide différent du premier. suspension in a different liquid from the first.

L'invention concerne un problème analogue de trans- The invention relates to a similar problem of trans-

fert de fibres d'un liquide & un autre par utilisation d'un disque rotatif plat de classage, mais l'invention a pour objet la résolution du problème plus difficile qui est la réalisation d'un tel transfert de fluide avec utilisation fiber from one liquid to another by use of a rotating flat disk for classification, but the object of the invention is the resolution of the more difficult problem which is the realization of such a transfer of fluid with use

d'une surpression qui est appliquée aux fibres et au liqui- overpressure applied to fibers and

de et qui est pratiquement maintenue. of and which is practically maintained.

En principe, cette caractéristique est rendue possi- In principle, this feature is made possible

ble par utilisation d'un réservoir résistant à la pression, ble by use of a pressure-resistant tank,

ayant une cloison le séparant en deux chambres entre les- having a partition separating it into two chambers between-

quelles un échange est réalisé par utilisation d'un disque de classage qui est logé sans jeu dans une fente formée dans la cloison. Le disque est fixé à un arbre rotatif et qu'il passe successivement dans les chambres et permet ainsi le transfert des particules collectées sur le disque de classage d'un côté de la cloison vers l'autre côté de celle-ci. which an exchange is achieved by using a classification disc which is housed without play in a slot formed in the partition. The disk is attached to a rotating shaft and passes successively into the chambers and thus allows the transfer of particles collected on the classification disk from one side of the partition to the other side thereof.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, tion will become more apparent from the following description,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'appareil selon l'invention; la figure 2 est une coupe par un plan horizontal repéré par la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe agrandie d'une partie formant un disque de classage de l'appareil, suivant la ligne IIIIII de la figure 2; et la figure 4 est une coupe par un plan horizontal d'un second mode de réalisation d'appareil de classage with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a cross section of a first embodiment of apparatus according to the invention; Figure 2 is a section through a horizontal plane marked by the line II-II of Figure 1; Figure 3 is an enlarged section of a part forming a classification disk of the apparatus, along the line IIIIII of Figure 2; and FIG. 4 is a cross-section through a horizontal plane of a second embodiment of a classification apparatus

selon l'invention.according to the invention.

L'appareil de classage représenté sur les figures 1 à 3 comprend un réservoir fermé, résistant & la pression, en particulier à une pression élevée de l'ordre de 10 bars, et ayant la forme approximative d'une enveloppe sphérique aplatie, pour des considérations relatives à la résistance The classification apparatus shown in FIGS. 1 to 3 comprises a closed reservoir, resistant to pressure, in particular at a high pressure of the order of 10 bars, and having the approximate shape of a flattened spherical envelope, for resistance considerations

mécanique. Le réservoir est composé de deux moitiés symé- mechanical. The tank is composed of two halves

triques et sensiblement identiques 11, 13 reliées dans un and substantially identical 11, 13 connected in one

plan horizontal par des brides annulaires opposées 15, 17. horizontal plane by opposite annular flanges 15, 17.

Une garniture annulaire 19 est serrée dans le joint. L'in- An annular gasket 19 is clamped in the gasket. Linen-

térieur du réservoir est.divisé par une cloison verticale centrale comprenant une partie supérieure 21 solidaire de tank interior is.divisized by a central vertical partition comprising an upper portion 21 secured to

la moitié supérieure 11 du réservoir et une partie infé- the upper half 11 of the tank and a lower part

rieure 23 solidaire de la moitié inférieure 13 du réser- 23 of the lower half 13 of the

voir. Les parties de paroi sont sensiblement plates et sont see. The wall portions are substantially flat and are

disposées diamétralement dans le réservoir qu'elles divi- diametrically arranged in the reservoir which they divide

sent ainsi en deux chambres séparées A et B. Les bords libres opposés des parties de paroi aboutissent à des flasques 25, 27 partant en sens opposés et dont la largeur augmente vers le périmètre du réservoir. De tels flasques supérieur et inférieur sont placés à une certaine distance l'un de l'autre si bien qu'une fente horizontale de largeur uniforme est formée entre eux. La fente permettrait la communication entre les espaces formés de part et d'autre de la paroi intermédiaire si le disque de classage, décrit Thus, two separate chambers A and B are provided. The opposite free edges of the wall portions result in flanges 25, 27 extending in opposite directions and widening towards the perimeter of the tank. Such upper and lower flanges are placed at a distance from each other so that a horizontal slit of uniform width is formed between them. The slot would allow communication between the spaces formed on either side of the intermediate wall if the classification disc, described

dans la suite, n'y était pas introduit. in the following, was not introduced.

Le disque de classage, désigné dans sa totalité par la référence 29, est composé de deux disques de classage 33 et 35 de même dimension, horizontaux, plats et parallèles, et d'une étoffe 31 & mailles fines, serrée entre eux (voir figure 3). Les disques de support ont un certain nombre de The classification disc, designated in its entirety by the reference 29, is composed of two classification discs 33 and 35 of the same size, horizontal, flat and parallel, and a fabric 31 & fine meshes, clamped together (see FIG. 3). Support disks have a number of

découpes opposées 37, 39 quiles traversent et dans les- opposite cutouts 37, 39 quiles cross and in-

quelles la toile est libre. Les découpes 37 du disque supérieur forment des logements dont l'étoffe forme le fond et qui sont ouverts vers le haut si bien que le matériau fibreux peut être collecté et retenu dans les logements par l'étoffe de classage. Le disque inférieur 35 est plus mince que le disque supérieur 33 afin que la profondeur des logements poit accrue. Le centre du disque 29 de classage est fixé & un arbre vertical rotatif entrainé par un moteur (non représenté). L'arbre passe & l'intérieur de la partie supérieure 21 de paroi et son extrémité inférieure peut which canvas is free. The cutouts 37 of the upper disk form housings whose fabric forms the bottom and which are open upwards so that the fibrous material can be collected and retained in the housing by the classification fabric. The lower disk 35 is thinner than the upper disk 33 so that the depth of the housing is increased. The center of the classification disc 29 is attached to a rotating vertical shaft driven by a motor (not shown). The shaft passes inside the upper wall portion 21 and its lower end can

tourillonner dans une cavité formée dans la partie infé- to spin into a cavity formed in the lower part

rieure de paroi 23.wall 23.

Le disque de classage est disposé sur toute la The classification disc is arranged over the entire

section du réservoir et divise ses deux chambres en compar- section of the reservoir and divides its two chambers in

timents supérieurs A, B et en compartiments inférieurs A2, B2. Le bord circulaire du disque dépasse dans une gorge annulaire formée entre les brides 15, 17. Ainsi, le bord du À15 disque de classage est guidé et supporté, si bien qu'un upper timings A, B and lower compartments A2, B2. The circular edge of the disc protrudes into an annular groove formed between the flanges 15, 17. Thus, the edge of the recording disc 15 is guided and supported, so that a

fléchissement qui pourrait être provoqué par les différen- decline that could be caused by differences

ces de pression entre les deux côtés du disque est compen- pressure between the two sides of the disc is compensated

sé. L'épaisseur du disque de classage correspond à la distance comprise entre les flasques 25, 27, si bien que la sé. The thickness of the classification disc corresponds to the distance between the flanges 25, 27, so that the

fente intermédiaire est fermée de manière étanche; cepen- intermediate slot is sealed; How-

dant, un certain jeu est possible afin que la rotation du a certain game is possible so that the rotation of the

disque ne soit pas freinée. Les chambres A et B de l'appa- disc is not braked. Rooms A and B of the

reil de classage forment des parties séparées de circula- classifications form separate parts of the circula-

tion destinées à être reliées à des entrées 45, 49 et à des sorties 47, 51, à l'extérieur du réservoir. Lorsqu'une suspension de fibres de l'entrée 45 s'écoule verticalement vers le bas dans la chambre droite A1, A2, des fibres se 1 2 déposent sur l'étoffe, au fond des logements 37, et le tion intended to be connected to inputs 45, 49 and outlets 47, 51, outside the tank. When a fiber suspension of the inlet 45 flows vertically downward into the straight chamber A1, A2, fibers are deposited on the fabric, at the bottom of the housings 37, and the

liquide débarrassé des fibres s'échappe par la sortie 47. fiber-free liquid escapes through outlet 47.

Lorsque les logements remplis de fibres ont été mis dans la chambre de gauche et lorsque un autre liquide est transmis par l'entrée 49, ce liquide entraîne les fibres hors des logements et forme une nouvelle suspension qui est évacuée par la sortie 51. Dans les deux trajets de circulation, des surpressions de même amplitude pratiquement peuvent régner si bien que les fibres sont transférées d'un liquide à l'autre avec conservation de la surpression. De faibles différences de pression peuvent exister du fait de la perte de charge présentée par la toile. En outre, il peut être avantageux qu'une petite surpression soit maintenue entre When the fiber-filled housings have been put in the left chamber and when another liquid is transmitted through the inlet 49, this liquid causes the fibers out of the housing and forms a new suspension which is discharged through the outlet 51. In the two circulation paths, overpressures of the same amplitude can practically exist so that the fibers are transferred from one liquid to another with preservation of the pressure. Small differences in pressure may exist due to the pressure drop presented by the fabric. In addition, it may be advantageous for a small excess pressure to be maintained between

les chambres afin que les fuites aient le sens voulu. the rooms so that the leaks have the desired meaning.

Les découpes 37, 39 formées dans le disque de clas- sage ont une configuration de secteurs radiaux séparés par des parties fermées 52 analogues à des rayons. La largeur The cutouts 37, 39 formed in the cladding disc have a configuration of radial sectors separated by radially-like closed portions 52. The width

des découpes, mesurée en direction périphérique, est par- cut-outs, measured in the peripheral direction, are

tout légèrement inférieure à la dimension périphérique des slightly lower than the peripheral dimension of

flasques 25, 27. En conséquence, quelle que soit la distan- flaccid 25, 27. Therefore, regardless of the distance

ce au centre du disque, une découpe ou un logement ne this in the center of the disc, a cut or a housing does not

communique jamais avec les deux chambres. never communicate with both rooms.

A l'exception de certaines fuites inévitables le With the exception of some unavoidable leaks the

long des faces supérieure et inférieure du disque de clas- along the upper and lower faces of the

sage, les liquides sont mélangés simplement par le fait wise, liquids are mixed simply by the fact

que, pendant le mouvement-de rotation du disque, les cavi- during the movement-rotation of the disc, cavities

tés qui ne sont pas remplies de fibres font circuler le liquide en alternance de part et d'autre de la cloison. En conséquence, les logements doivent être remplis de fibres autant que possible afin que le nombre de passages des logements d'un côté à l'autre de la cloison soit réduit those which are not filled with fibers circulate the liquid alternately on either side of the partition. As a result, the dwellings must be filled with fibers as much as possible so that the number of passages of the dwellings from one side to the other of the partition is reduced.

autant que possible.as much as possible.

Des essais réels ont montré que, si le liquide dont le fibres doivent être retirées est une liqueur ayant une teneur en fibres de 200 ppm et si les cavités sont remplies Real tests have shown that if the liquid from which the fibers are to be removed is a liquor having a fiber content of 200 ppm and if the cavities are filled

à 10 % de fibres et 90 % de liqueur, le transfert corres- 10% of fiber and 90% of liquor, the transfer corresponds

pond seulement à 0,2 % du débit de liqueur. only 0.2% of the liquor flow.

Le mode de réalisation représenté sur la figure 4 diffère de celui qu'on a décrit précédemment en ce que la cloison diamétrale 21, 23 est remplacée par une cloison constituée par deux parties 53, 55 de paroi plane faisant un angle aigu l'une avec l'autre. Le reste des références désigne les mêmes détails que sur la figure 1. Dans ce cas, l'intérieur du réservoir est divisé en deux chambres C et D ayant des dimensions périphériques différentes, par exemple % et 10 % respectivement de la section, et une plus grande partie du récipient est utilisée pour la collecte des fibres dans les logements car celle-ci prend plus de temps que leur extraction. Si le débit reste le même dans les deux chambres, cet appareil de classage donne une concentration d'un facteur 10, et cette valeur peut encore être accrue par réduction du débit dans la chambre la plus The embodiment shown in FIG. 4 differs from the one previously described in that the diametral partition 21, 23 is replaced by a partition consisting of two plane wall portions 53, 55 forming an acute angle with each other. the other. The rest of the references refer to the same details as in FIG. 1. In this case, the inside of the tank is divided into two chambers C and D having different peripheral dimensions, for example% and 10% respectively of the section, and most of the container is used for the collection of fibers in the housing because it takes longer than their extraction. If the flow rate remains the same in both chambers, this classification device gives a concentration of a factor of 10, and this value can be further increased by reducing the flow rate in the most

petite. Ce mode de réalisation est particulièrement favora- small. This embodiment is particularly favorable

ble dans le cas de l'épuration d'une liqueur ayant une in the case of the purification of a liquor having a

faible concentration de fibres.low fiber concentration.

Le courant qui prélève les fibres contenues est de préférence transmis à un réservoir de traitement soumis à The current which takes the fibers contained is preferably transmitted to a treatment tank subjected to

une surpression et dans lequel les fibres sont utilisées. overpressure and in which the fibers are used.

Lorsqu'une chambre de l'appareil de classage est disposée dans une canalisation transportant la liqueur qui doit être When a chamber of the classification apparatus is disposed in a pipe carrying the liquor which must be

évaporée et qui provient d'un lessiveur continu de cellu- evaporated and which comes from a continuous digester of

lose, l'autre chambre peut par exemple être placée dans une canalisation de transport d'un liquide, par exemple un liquide de lavage, et de fibres en suspension vers un diffuseur sous pression ou analogue placé en aval, ou peut revenir vers le circuit de chargement de copeaux du the other chamber can for example be placed in a pipe for transporting a liquid, for example a washing liquid, and fibers in suspension to a pressure diffuser or the like placed downstream, or can return to the circuit chip loading

lessiveur.digester.

Une autre utilisation possible de l'appareil de classage est la séparation des fibres d'un courant riche en Another possible use of the classification apparatus is the separation of fibers from a

fibres provenant d'un diffuseur sous pression et le trans- fibers from a pressure diffuser and the transfer

fert des fibres à une eau de lavage afin qu'elles revien- fibers to wash water so that they come back

nent dans un courant de pâte.in a stream of dough.

Evidemment, les modes de réalisation décrits précé- Obviously, the embodiments described above

demment peuvent être modifiés dans leur détail. Ainsi, le réservoir peut avoir une forme cylindrique comportant des parties supérieure et inférieure en forme de dômes, et dans ce cas des butées empêchant la déformation du disque de classage sous l'action des grandes différences de pression can be modified in detail. Thus, the reservoir may have a cylindrical shape comprising upper and lower parts in the form of domes, and in this case stops preventing the deformation of the classification disc under the action of large pressure differences

doivent être disposées à l'intérieur du réservoir cylindri- must be placed inside the cylindrical tank.

que. A la place d'un élément de classage formé d'une toile métallique tissée, les logements peuvent avoir un fond than. Instead of a filing element formed of a woven wire cloth, the housing can have a bottom

constitué d'une mince plaque métallique fendue ou perforée. consisting of a thin slotted or perforated metal plate.

L'appareil a été décrit en référence à un écoulement verti- The apparatus has been described with reference to a vertical flow.

cal du liquide mais, dans certains cas, il peut être favo- liquid, but in some cases it may be

rable d'incliner l'appareil sur le côté, les courants étant to tilt the device to the side, currents being

dirigés horizontalement ou en direction inclinée, ces dis- horizontally or in an inclined direction, these

positions nécessitant le changement de position des rac- positions requiring the change of position of the

cords d'entrée et de sortie. Dans une autre variante, l'intérieur du réservoir est divisé par des cloisons verti- cales qui délimitent par exemple quatre secteurs permettant des circulations en parallèle en alternance vers le haut et vers le bas, si bien que les pressions appliquées au disque de classage sont réparties sur toute la circonférence et se entrance and exit cords. In another variant, the interior of the tank is divided by vertical partitions which delimit, for example, four sectors allowing parallel circulation alternating upwards and downwards, so that the pressures applied to the classification disc are distributed over the entire circumference and

compensent mutuellement.compensate each other.

Claims

1. Classification apparatus for separating small

particles, for example cellulose fibers, suspended

in a treatment liquid, for example a liquor for leaching or bleaching, a stream of the liquid, and introducing the particles into a stream of another liquid, the particles and currents being maintained at

pressure above atmospheric pressure, which is

characterized by a closed pressure vessel (11, 13) separated by a partition (21, 23) into two chambers (A, B) having separate inlets (45, 49) and separate outlets (47, 51) for the different liquid streams, and a circular partitioning disc (29) transverse to the partition and dividing the chambers (A, B) into separate compartments (A, A2 and B, B2), the disc being disposed in

a slot formed in the partition and that it fills

the disc being secured to a rotatable shaft (41) so that it can pivot between the chambers and allow the

transfer of the collected particles to the class disc

wise from one side of the partition to the other.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the classification disc has open housings (37) having a classification outlet, preferably having a filter cloth (31) for collecting fibers or

other particles of the liquid stream circulating during

that the dwellings (37) are in the first bedroom

(A), and to evacuate the fibers or other particles

housing by traffic in the opposite direction of a

other liquid when the dwellings are placed in the

room (B).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the classification disk comprises a fabric (31) - clamped between two parallel flat plates (33, 35) having cavities (37, 39) placed opposite each other, the cavities (37) of one of the plates forming housings for retaining particles not passing through the fabric.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the cavities (37, 39) have the shape of sectors, and in that the intermediate portions (52) without cavities have dimensions such that they fit against the edges of the slot formed in the partition during the passage of the cavities in the partition and prevent communication between

both rooms.

5. Apparatus according to any one of the claims

1 to 4, characterized in that two parts (21, 23) of the partition, close to the slot, result in flanges (25, 27) having a combined width which exceeds the width of the cavities (37, 39). , so that the cavities,

during their passage in the partition, are never simul-

temporarily in communication with both chambers (A, B).

6. Apparatus according to any one of the claims

1 to 5, characterized in that the outer edge of the classification disc (29) abuts against a spherical or cylindrical curved portion of the container shell.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the edge of the disk is supported by the tank shell.

Apparatus according to any of the claims

characterized in that the reservoir has a connection (15, 17) disposed at the disc (29) and in that

the edge of the disc protrudes into the fitting.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the partition comprises two flat wall portions (53, 54, Figure 4) forming an angle of less than 180 and

separating the tank into two sections, a relative chamber

large collection of particles and a chamber

relatively small particle extraction.

10. Apparatus according to claim 1, characterized

in that the shaft (41) of the disc is enclosed in the

sound (21).

11. Apparatus according to any one of the claims

1 to 10, characterized in that the tank is divided by several partitions, four for example, into several chambers in which parallel streams of liquid are intended to flow, the currents being directed in

alternation in one direction and the other.