NO119663B - - Google Patents

Description

Cellulose-bleketårn med anordning til spredning

av blekemiddel i tårnet.

Oppfinnelsen angår et stående cellulosebleketårn,

hvor der til masse som strommer aksialt gjennom tårnet, settes blekemiddel som spres ut i massen fordelt over konsentriske sylinderflater, som befinner seg i hoyde med en rekke konsentriske silflater som i det minste en del av massens tidligere væskeinnhold fortrenges ut igjennom, og hvor dyser som tjener til utspredning av blekemiddelet, er an-

ordnet på hule armer som er festet til og tilforer blekemiddelet fra en rørformet, roterende aksel anbragt sentralt i tårnet. Ved et slikt bleketårn, som er kjent f.eks. fra U.S. patentskrift 3 348 390, kan blekemiddelet innfores i massen uten at dennes konsistens blir nevneverdig forandret, men fordelingen av blekemiddelet i radial retning blir Ikke sarlig god. Dette spiller mindre rolle når de angitte spredningadyser og silflater befinner seg nær tårnets ut-1Spående og massen derfrå overfores til et nytt tårn hvor behandlingen

med det tilsatte blekemiddel foregår, for overfSringen av massen til dette tårn er vanligvis mer eller mindre uvegerlig forbundet med en omroring og omleiring av massen og dermed en utjevning av blekemid-delets konsentrasjon i denne.

Oppfinnelsen tar sikte på det tilfelle at behandlingen med blekemiddelet skjer i en sone av det samme tårn som blekemiddelet til-settes i, og hensikten med oppfinnelsen er i den forbindelse å utjevne de konsentrasjonsforskjeller i den vandrende massesoyle som har sam-menheng med den konsentriske anordning av spredningsflater og avsil-ningsflater. Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at akselen bærer armer med skrapeblad, som forskyver massen såvel innover mot tårnets midtlinje som utover mot dets vegg, for å fordele blekemiddelet og eventuelt annet behandlingsmiddel jevnt over hele tverrsnittet av tårnet i et skikt som regnet i massens aksiale stromningsretning, ligger nær efter de nevnte konsentriske silflater og foran en sone i tårnet hvor den hovedsakelige behandling med det nevnte blekemiddel med videre skjer, uten vesentlig aksial forskyvning av massen. I be-handlingssonen og likeledes i den sone hvor blekemiddelet tilfores og fortrenger annen væske radialt av massen, beveger massen seg som en plugg, dvs. med en over tverrsnittet jevn bevegelse i tårnets leng-deretning, men mellom disse to soner blir der således i-'rhenhold til oppfinnelsen skutt inn en sone eller et skikt av begrenset aksial utstrekning, hvor. massen bringes til å beveges horisontalt, altså på tvers av sin matningsretning. Ved at massen i denne sone blir forskjø-vet ikke bare radialt utover, men også radialt innover ved hjelp av skrapere, sikres en stromning av massen i pluggform i den behandlingssone som folger efter denne blandesone, dvs. det blir forhindret at massen blir fremmatet med storre hastighet i visse deler av tårntverr-snittet, f.eks. langs tårnveggen slik det vil bli tilfelle om samt-lige skrapere drev massen bort fra tårnets senterlinje. Hensiktsmessig blir de innadvirken.de skrapere plasert på annet nivå enn de utadvirken-de skrapere, så der i omblandingssonen fås to særskilte horisontale skikt, ett med overveiende utadrettet radial massebevegelse og ett med innadrettet radial bevegelse. Herved blir der oppnådd en god utjevning over hele tverrsnittet av tårnet og ikke bare lokalt begrensede blandebevegelser.

Oppfinnelsen vil i det fSigende bli • beskrevet nærmere

under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser skjematisk et blekeri, hvor fem bleketrinn blir utfort i to bleketårn utformet i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 2 viser skjematisk aksialsnitt av et midtre parti

av det ene tårn i storre målestokk, og

fig. 3 viser tilsvarende snitt av den ovre ende av det samme tårn.

Blekeriet på fig. 1 består vesentlig av to stående sylindriske tårn 11 og 13, som er innrettet til å gjennomstrømmes kontinuerlig av cellulosemassen mens denne blekes i flere forskjellige bleketrinn, hvor der anvendes forskjellige kjemikalier, forskjellige behandlingstider og eventuelt forskjellige massekon-sentrasjoner. I det viste eksempel blir massen innfort i bunnen av det forste tårn 11, og under dens oppstigende bevegelse skjer der forst en behandling med klor i sone C, deretter alkalisk ekstraksjon i sone E^, derpå en behandling med klordioksyd i sone D-^ og sluttelig en innledende alkalisk ekstraksjon i sone Eg ved toppen av tårnet. Derfra fores massen gjennom en ledning 15 til toppen av det annet tårn 13. Under nedadgående bevegelse av massen skjer her forst hovedparten av det alkaliske ekstraksjonstrinn i sone Eg og deretter behandling med klordioksyd i sone Dg, hvoretter massen til slutt mates ut ved bunnen av tårnet. Behandlingstidene for de forskjellige trinn kan være: For C 1 time, E^ g time, D^ 3 timer, Eg 5 time og Dg 4 timer. Massens konsentrasjon holdes relativt hoy for å spare plassbehov i tårnene og sikre pluggformig stromning. I klorerings-trinnet C kan massen holde 8 - 10% torr fiber, mens der i de etter-følgende trinn fortrinnsvis holdes en uforandret konsentrasjon av ca. 1056.

Detaljene ved anlegget vil nå bli beskrevet nærmere.

Massen tilfores gjennom en ledning 17*og pumpes av en pumpe 19 gjennom en mengdemåler 21 og et blandeapparat 23 inn i midten av den koniske bunn 25 av tårnet 11. I blandeapparatet 23

blir der i massen innblandet klor tilfort gjennom en ledning 27. Gjennom hele lengden av tårnet 11 strekker der seg i dets akselinje

et sentralt ror 29 som er dreibart lagret ved endene og dreies av en motor 31 over en utveksling 33- Dette sentrale ror inne-slutter et flertall ledninger og tjener til rotasjon av forskjellige organer som er festet til det, som det vil bli beskrevet nærmere i det fSigende.

Omtrent ved overgangen mellom den koniske bunn 25 og tårnets sylindriske vegg er der på det sentrale ror festet en silanordning bestående av tre sektorformede skiver 35» som mellom seg levner sektorformede mellomrom som massen kan passere igjennom. Hulrommet mellom ovre <p>g nedre vegg av disse skiver står via det sentrale ror 29 i forbindelse med et utløp 37 utenfor tårnet.

Væske som avsiles fra massen gjennom denne silanordning og går bort gjennom utløpet 37, fores tilbake i sirkulasjon. Detaljene ved sil-anordningen kan være som vist i svensk patentskrift 204 099* Inn-blandingen av klor kan alternativt skje på den måte som er beskrevet der.

Når massen under sin oppstigende bevegelse passerer forbi silskivene 35, blir den konsentrert til et tørrinnhold av ca. 8 - 10$ på grunn av den omtalte avsiling av en del av dens væskeinnhold. Den overveiende del av klorblekningen skjer altså ved denne konsentrasjon, mens massen beveger seg opp gjennom sone C.

Mellom sonene C og er der innsatt en anordning til avsiling av de ved klorbehandlingen dannede reaksjonsprodukter fra massen og til utspredning av nye kjemikalier, nemlig alkali. Denne anordning, som er betegnet som 39 og er vist i storre målestokk på fig. 2, omfatter dels en stasjonær silsats, som dog er noe bevegelig i aksialretning, og dels en roterende væskespreder. Silsatsen består av konsentriske sylindriske silringer 41 festet til radiale bære-armer 43» som rager ut gjennom tårnveggen og utenfor denne er forbundet med en hydraulisk manøvreringsanordning 45 ved hvis hjelp silsatsen, som under avsilingen tas med i massens aksiale bevegelse, periodisk blir fort tilbake til en nedre grensestilling. Silringene 41 og armene 43 nar kommuniserende indre hulrom, hvor igjennom væske avsilt fra massen ledes ut til en ytre avløpsledning 47*

I den roterende væskespreder inngår der armer 49 som bæres av det sentrale ror 29 og rager ut horisontalt og radialt,

og som ligger i et plan like ovenfor det Øverste parti av silsatsen. Fra disse armer rager der ned vertkale armer 51 som beveger seg i konsentriske sylinderflater, beliggende utenfor og mellom Bilringene. I de nedre ender av de vertikale armer sitter dyser, hvor igjennom der spres væske som tilføres gjennom hulrom i armene 51 og 49 og gjennom ledninger 53 i det sentrale rør 29 fra eh fordelingsbeholder 55 ved toppen av tårnet. Også i veggen av det sentrale rør er der anordnet sprederdyser. Dysene 57» 59 °S 6l, som ligger på samme nivå,

står via separate ledninger i forbindelse med hvert sitt fag 63 i den medroterende beholder 55 (fig. 3) og får véd hjelp av stillbare overlOpskanter regulerte andeler av den væske som fra ledningen 65 tilfores i et ytre samlekammer 67. På tilsvarende måte står dysene 69» 71» 73i som.ligger på samme nivå seg imellom, men høyere enn de førstnevnte dyser, via separate ledninger i forbindelse med hvert sitt av. tre andre fag 75 i fordelingsbeholderen 55» fag som i inn-stillbare proporsjoner fylles med væske fra et sentralt kammer 77

med tilførselsledning 79. Den væske som tilføres gjennom ledningen 79 og spredes gjennom de Øvre av de nevnte dyser, utgjøres av en NaOH-opplØsning, og den væske som tilføres gjennom ledningen 65 og spredes gjennom de nedre dyser, kan utgjøres av vann, enten rent eller svakt kjemikalieholdig, f.eks. en svak alkalifraksjon. De væskemengder som kommer ut av sprederdysene, beveger seg i stort sett radiale retninger og fortrenger massens tidligere væskeinnhold, som innbe-fatter klor og reaksjonsprodukter herav, ut gjennom siiringene 41

og videre til avløpet 47• Når massen er kommet i høyde med overkant av siiringene, er væsken i den helt skiftet ut, så den nå utgjøres av alkalioppløsning. Imidlertid kan man ikke la alkali i nevneverdig utstrekning gå ut gjennom avløpet 47» og av den grunn blir de væskemengder som spredes gjennom de Øvre dyser, avpasset slik at de ikke når helt frem til de motstående silflater, men de deler av væsken som passerer nærmest inntil silflatene på det nivå hvor massen akkurat forlater silsatsen, vil omfatte slik svakere væske som er tilført gjennom de nedre sprederdyser, og massesøylen således med hensyn til alkalikonsentrasjonen blir inndelt i ringformede soner i likhet med årringene i et tre.

Da massen beveger seg som en fast plugg, ville disse kon-sentrasjonsdifferanser fortsette i hele sonen E1 og gi en ujevn behandling, og for å forhindre dette blir ifølge oppfinnelsen den beskrevne, ved fortrengning tilveiebragte kjemikalieimpregnering kom-binert med en mekanisk utjevning ved hovedsakelig radiale massebe-vegelser i et ekikt som ligger nær silsatsen, men ikke så nær at den forstyrrer fortrengningsprosessen, som krever nøyaktig aksial bevegelse av massen. Ved den kjente måte til innblandning av kjemikalier i masse ved omrøring, f.eks. i et blandeapparat, kan man lett få en god utjevning av konsentrasjonen, men massens tidligere væskeinnhold blir Igjen, dvs. at massen blir utspedd. Ifølge oppfinnelsen kan massen derimot beholde hovedsakelig uforandret konsentrasjon ved at der avsiles væske med omtrent samme volum som den væske som tilfores gjennom de roterende dyser, og der fås en vidtgående utjevning av kjemikaliene i massen ved relativt begrensede blandebevegelser i denne, fordi kjemikaliene stort sett allerede er blitt fordelt i massen ved fortrengningen, og omroringen bare tjener til å bevirke en sluttelig, hoyere grad av fordeling av dem. Dertil kommer at man ved fortrengningsoperasjonen kan fjerne massens tidligere kjemi-kalieinnhold fra massen samtidig med spredningen av nye kjemikalier i denne.

I den viste utforelse bevirkes de radiale utjevnings-bevegelser i massen ved hjelp av skrapeblad festet på hver av de horisontale armer 49» Skrapebladene er skråttstilt mot radien for under rotasjonen av armene 49 å forskyve massen stort sett i radial retning, skjont en viss samtidig tangential bevegelse av massen vanligvis ikke kan unngås. Noen av skrapebladene er bestemt til å drive massen radialt innover mot sentrum og andre til å drive massen ut over mot tårnets vegg. Hver arm bærer flere skrapeblad, og disse er av to slag, nemlig nedre skrapeblad 8l og ovre skrapeblad 83.

De nedre skrapeblad 8l er skråttstilt samme vei, og de ovre 83 er også skråttstilt samme vei seg i mellom, men i motsatt retning av de førstnevnte. Videre er skrapebladene plasert i forskjellig radiale avstander, hensiktsmessig jevnt fordelt, og på samme arm sitter skrapebladene skiftevis på over- og undersiden. Når armene 49 ro-terer, vil de nedre skrapeblad drive massen utover mot tårnets vegg, mens de ovre skrapeblad vil fore massen tilbake i retning mot tårnets sentrum, som vist ved pilene. I den i aksial retning temmelig korte sone av tårnet hvor skrapebladene virker, blir altså massen, som stiger langsomt og kontinuerlig aksialt oppover, utsatt for en over-lagret blandebevegelse med stort sett horisontale komponenter.

I et nedre skikt av denne sone blir den horisontale bevegelse overveiende rettet radialt utover, og i et ovre skikt overveiende radialt innover, skjont der selvsagt i begrenset utstrekning vil forekomme bevegelser i andre retninger såvel innen hvert av disse skikt som mellom dem. Det beskrevne arrangement av skrapebladene gir et beve-gelsesmønster med sløyfer eller hvirvler i massen med betydelig utstrekning i radial retning. Dette er gunstig for spredning av den masse som stiger opp omtrent rett over sideveggene 41>°g som har lav kjemikaliekonsentrasjon, i den ovrige masse, mens det ikke er særlig ønskelig å få småhvirvler i massen, da dette i betraktning av massens konsistens ville innebære et unodig kraft-forbruk. Ved at skraperne meddeler massen en like omfattende bevegelse innover mot sentrum som utover, påvirker skraperne ikke massens fortsatte bevegelse i den etterfølgende behandlingssone E^, men massen vil her stige med en hastighet som er jevn over tårnets tverrsnitt, altså

som en fast plugg.

Mellom sonene E^ og D-^ er der i tårnet innsatt en anordning 85 til å avsile de produkter som fås ved alkalibehandlingen, og tilfore massen klordioksyd. Denne anordning 85 er av samme utforelse som anordningen 39' D©n avslite væske går bort gjennom av-løpet 87, og vaskevæske og blekekjemikalier fås fra en fordelingsbeholder 89 ved toppen av tårnet.

En tredje avsilings- og utspredningsanordning 91 er plasert ved toppen av tårnet og tjener til å avsile reaksjonsprodukter fra klordioksydbehandlingen fra massen og transportere dem til utløpet 931 og til i massen igjen å innfore alkali som fås fra en fordelingsbeholder 95• Hovedparten av behandlingstrinnet Eg skjer i toppen av tårnet 13, og anordningen 91 skiller seg derfor fra anordningene 39 °g 85 i den henseende at de horisontale spreder-armer 97 hærer en eneste serie av skrapeblad 99> som har samme orien-tering og har til oppgave å mate massen ut i den periferiske renne 101 og derfra ned i forbindelsesledningen 15, mens den i samsvar med oppfinnelsen utforte fordelingsanordning med to serier av skrapeblad som virker i motsatte radiale retninger, er festet til særskilte armer 103, som bæres av det sentrale ror 101 som.er anordnet i tårnet 13 og dreies av motoren 105, og er plasert på et slikt nivå at skrapebladene arbeider i massen tett<1>under dens overflate ved den øvre ende av tårnet 13. Denne overflate blir hensiktsmessig holdt konstant ved nivåregulering.

Mellom sonene Eg og Dg er der i tårnet 13 innsatt en anordning 109 som er av samme utforelse som den anordning 39 som er beskrevet i detalj ovenfor, men plasert opp ned av hensyn til at massens gjennomstrømningsretning i tårnet 13 er nedadgående, altså motsatt den i tårnet 11. Væsken med innblandede reaksjonsprodukter fra alkalibehandlingen avsiles fra fibrene ved hjelp av silene 111 og føres bort gjennom ledninger 113, og vaskevann og nytt blekemiddel inneholdende klordioksyd tilfores gjennom ledningene 115 resp. 117

og fordeles i beholderen 119 på ledninger som forløper i det sentrale rør 107 og gjennom hulrom i de radiale armer 121 og de vertikalt opp-

ragende armer 123 på disse står i forbindelse med dyser, som er an-

ordnet på de sistnevnte, og hvor igjennom vaskevannet og blekemiddelet spredes ut i høyde med silene 111. Armene 121, som bærer øvre og nedre skrapeblad henholdsvis 125 og 127, er her plasert på et nivå

som ligger et stykke under de nederste partier av silene 111.

I nærheten av bunnen av tårnet 13 sitter en ytterligere

sil- og sprederanordning 129, stort sett av samme utførelse som an-

ordningen 109. De reaksjonsprodukter som fås etter blekningen i sone D2, avsiles og ledes bort gjennom avløpsledningen 131, og isteden blir

det i massen spredd ut slik væske som fås fra ledningene 133 og 135»

og som i beholderen 137 fordeles på forskjellige ledninger som fører til sprederanordningens dyser. De væsker som tilføres her, kan ut-

gjøres av vaskevann av to forskjellige renhetsgrader, eller eventuelt SOg-vann i de nedre dyser. Tilførselen skjer gjennom hulrom i armene

139 til den bunnskrapeanordning hvormed den blekede masse mates ut gjennom et sentralt hull i tårnets bunn. For å lette utmatningen kan ytterligere spredningsvann tilføres gjennom faste sprøytedyser som er plasert ved tårnveggen og tilsluttet ledningen 141.

Det ovenfor beskrevne blekeanlegg utgjør bare et eksempel,

og det sier seg selv at oppfinnelsen kan anvendes ved blekerier hvor det benyttes andre kjemikalier i de forskjellige bleketrinn, og hvor oppdelingen på forskjellige tårn er annerledes enn vist.

Claims (4)

1. Stående cellulosebleketårn, hvori der til masse som strømmer aksialt gjennom tårnet, settes blekemiddel som sprea ut i massen for delt over konsentriske sylinderflater beliggende på samme nivå som en rekke konsentriske silflater, som i det minste en del av massens tid-

ligere væskeinnhold fortrenges ut igjennom, og hvor dyser som tjener til utspredning, er anordnet på hule armer som er festet til og til- fører blekemiddelet fra en rørformet, roterende aksel som strekker seg sentralt i tårnet, karakterisert ved at akselen bærer armer med skrapeblad (8l, 83), som forskyver massen såvel innover mot tårnets midtlinje som utover mot dets vegg, for å fordele blekemidde- let og eventuelt annet behandlingsmiddel jevnt over hele tverrsnittet av tårnet i et skikt som,regnet i massens aksiale strømningsretning, ligger nær efter de nevnte konsentriske silflater og foran en sone i tårnet hvor den hovedsakelige behandling med det nevnte blekemiddel med videre skjer, uten vesentlig aksial forskyvning av massen.

2. Bleketårn som angitt i krav 1, karakterisertved at de horisontalt roterbare skrapeblad er plasert mellom en nedre sats (39) av konsentriske silflater og en ovenfor beliggende slik sats (85).

3. Bleketårn som angitt i krav 1, hvor dysene bæres av horisontale armer som rager radialt ut fra akselen, karakterisert ved at skrapebladene er festet på horisontale armer (49) som tjener til innforing av blekevæske m.v.

4. Bleketårn som angitt i krav 3>karakterisert ved at skrapeblad (8l) som er festet på armene (49) og stilt på skrå til disse for å transportere massen radialt innover, ligger på et annet nivå enn andre skrapeblad (83), som likeledes er festet på armene og er stilt på skrå motsatt vei for å transportere massen radialt utover. 5« Bleketårn som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at en og samme rorformede aksel (29) som strekker seg i hele lengden av tårnet, bærer flere, på forskjellige nivåer pla-serte horisontale armer med ovre og nedre skrapeblad.