NO126699B

NO126699B -

Info

Publication number: NO126699B
Application number: NO00157953A
Authority: NO
Inventors: Elmer Robert Burling
Original assignee: Improved Machinery Inc A Corp
Priority date: 1964-05-11
Filing date: 1965-05-05
Publication date: 1973-03-12
Also published as: DE1461033A1; DE1461033C3; US3268923A; FI46002C; FI46002B; DE1461033B2

Description

Innretning for behandling av høykønsistent papirmasse «lier lignende. Equipment for the treatment of high-quality paper pulp «lier similar.

Foreliggende oppfinnelse angar en innretning for behandlingThe present invention relates to a device for treatment

av papirmasse og. lignende, f. eks. -vasking av høykonsi-sfeent masse i e-t oppoverstrømmende system, f, eks^etter et -retensj-onstrinn i en be-handlingsprosess. of pulp and. similar, e.g. -washing of high-consistency mass in an upward-flowing system, e.g., after a retention step in a treatment process.

Under behandling av-masse, såsom bleking med passende kje-mikalier, er det nødvendig etter at blandingen av blekekj.emikaliet med .massen er fullført, at man lar -det gå en ganske lang tid hvori blekereaksjonen kan finne sted etterfulgt av vasking av den blélcede masse. Av forskjellige grunner som omfatter både den kjemiske reak-sjon og de store mengder masse .som normalt behandles, er, .det kjent at. det er fordelaktig å utføre reaksjons- eller retensjonstrinnet i ble-Kfr. kl. 55b-5/10 keprosessen mens massen har en hoykonsistens på 10 til 4-0 % (vekten av torr fiber i forhold til blandingens vekt). Ved en slik konsistens har dog massen de samme fysiske egenskaper som et fast stoff og er vanskelig å håndtere, spesielt når det dreier seg om å transportere den. Blekeretensjonen og vaskingen har således hittil krevd separate apparater, i alminnelighet et retensjonskar og et roterende trommelfilter samt en anordning til å transportere massen fra det ene til det andre. Disse trinn har vært utfort ved en behandlingskonsistens på 3 - 15 i° 1 mens massen har vært fortynnet for transport og pumping og for riktig operasjon av et etterfølgende roterende trommelfilter for vasking. Når man utforte disse trinn, var fortynning nodvendig, hvil-ket er sloseri med vann og med blekekjemikalier, og man måtte bruke et roterende trommelfilter såvel som tilleggsutstyr til å overfore massen fra retensjonskaret til-trommelfilteret. During treatment of pulp, such as bleaching with suitable chemicals, it is necessary after the mixing of the bleaching chemical with the pulp is complete, that a fairly long time is allowed to elapse during which the bleaching reaction can take place followed by washing of the blown mass. For various reasons that include both the chemical reaction and the large amounts of pulp that are normally processed, it is known that. it is advantageous to carry out the reaction or retention step in ble-Kfr. at 55b-5/10 ke process while the mass has a high consistency of 10 to 4-0% (the weight of dry fiber in relation to the weight of the mixture). With such a consistency, however, the mass has the same physical properties as a solid substance and is difficult to handle, especially when it comes to transporting it. Bleach retention and washing have thus far required separate devices, generally a retention vessel and a rotating drum filter as well as a device to transport the mass from one to the other. These steps have been carried out at a treatment consistency of 3 - 15 µl while the mass has been diluted for transport and pumping and for the proper operation of a subsequent rotary drum filter for washing. When performing these steps, dilution was necessary, which is a waste of water and bleaching chemicals, and a rotary drum filter had to be used as well as additional equipment to transfer the mass from the retention vessel to the drum filter.

Folgelig er en hovedhensikt ved foreliggende oppfinnelse å skaffe tilveie en forbedret innretning hvor både retensjons- og be-handlingstrinnene, når det gjelder bleking og vasking av masse, kan utfores i ett apparat. Consequently, a main purpose of the present invention is to provide an improved device where both the retention and treatment steps, in terms of bleaching and washing pulp, can be carried out in one device.

Ifolge oppfinnelsen er det tiiveiebragt en innretning som angitt i krav 1. According to the invention, a device as stated in claim 1 has been provided.

Fordeler ved denne innretning er nærmere angitt i den etter-følgende beskrivelse av et utforelseseksempel av innretningen ifolge oppfinnelsen, og ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i under-kravene, med fordelene angitt i den etterfolgende spesielle beskrivel-sesdel . Advantages of this device are specified in more detail in the following description of an embodiment of the device according to the invention, and further features of the invention are specified in the sub-claims, with the advantages specified in the following special description section.

På tegningene viser fig. 1 et sideoppriss, delvis i snitt, av en innretning i henhold til oppfinnelsen, og fig. 2 og 3 viser del-snitt av innretningen i fig. 1, etter henholdsvis linjene 2 - 2 og3- 3 i fig.1. In the drawings, fig. 1 a side elevation, partly in section, of a device according to the invention, and fig. 2 and 3 show partial sections of the device in fig. 1, following the lines 2 - 2 and 3 - 3 in fig.1 respectively.

Innretningen innbefatter en vertikal langstrakt beholder som har en sylindrisk vegg 12, en nedre konisk del 14 med et sentralt bunninntak 16, og en ovre tommedel med en ovre plan vegg 52. En posi-tiv fortrengningspurnpe 18 av en type som er istand til å pumpe hoykonsistent masse, er anordnet i inntaket 16. En slik pumpe er f. eks. vistog beskrevet i U.S. patent nr. 3'001-4-8l. Andre anordninger, såsom den gjennomhullede stempelkonstruksjon i U.S. patent nr. 2.878.II6, kan også anvendes til å mate hoykonsistent masse inn i bunnen av karet og sende den oppover gjennom dette. En roterbar skra-per som har flere armer 82, er anordnet i den ovre tommedel for å fore The device includes a vertical elongated container having a cylindrical wall 12, a lower conical portion 14 with a central bottom inlet 16, and an upper inch portion with an upper planar wall 52. A positive displacement plunger 18 of a type capable of pumping highly consistent mass, is arranged in the intake 16. Such a pump is e.g. vistog described in the U.S. patent No. 3'001-4-8l. Other devices, such as the perforated piston design in the U.S. patent no. 2.878.II6, can also be used to feed highly consistent mass into the bottom of the vessel and send it upwards through this. A rotatable scraper having multiple arms 82 is provided in the upper thumb portion for lining

hoykonsistent masse inn i utlopskanalen 84-highly consistent mass into the outlet channel 84-

Ved toppen av den sylindriske vegg i-2 er det anordnet en ringformet slldel som har en omvendt konisk siloverflate som er beliggende ved den indre overflate av -veggen 12 og omfatter et omgivende kammer • 24. Siloverflaten er dannet av de indre flater av flere radielle stenger 22, mens kammeret er begrenset av stengenes ytre flater og av en overliggende konisTc ytre vegg 26. Stengene 22 danner oppover og radialt innover avsmalnende slisser mellom seg og er åpne i sine en-der, som vist og beskrevet i U.S. patent nr. 2.998.064. Sildelens indre overflate er dannet av stengenes indre flater, idet slissene mellom dem er tilstrekkelig smale til å hindre at massen passerer mellom dem, f. eks. 0,254 mm. Flere radialt -utovergående væskeåpninger 28 som her er anvendt som uttak-, er anordnet for silkammeret 24 og er forbundet med et passende samleror 29. At the top of the cylindrical wall i-2 there is arranged an annular seal part which has an inverted conical silo surface which is located at the inner surface of the -wall 12 and comprises a surrounding chamber • 24. The silo surface is formed by the inner surfaces of several radial rods 22, while the chamber is limited by the outer surfaces of the rods and by an overlying conical outer wall 26. The rods 22 form upwardly and radially inwardly tapering slots between them and are open at their ends, as shown and described in U.S. Pat. patent No. 2,998,064. The inner surface of the sieve part is formed by the inner surfaces of the bars, the slots between them being sufficiently narrow to prevent the mass from passing between them, e.g. 0.254 mm. Several radially-extending liquid openings 28, which are used here as outlets-, are arranged for the sieve chamber 24 and are connected to a suitable collecting pipe 29.

I forbindelse med silen er apparatet utstyrt med en koaksial rotor 30. Rotoren er hul og har en ovre konisk vegg og en nedre konisk vegg med en sammenbindende vertikal ringformet vegg 32-. Den ovre koniske vegg består delvis av flere radieltgående stenger 34 som fortrinnsvis er ca. 6l cm lange og hovedsakelig er anordnet parallelt med og radialt innenfor silstengene 22. Mellomrommet som er anordnet mellom stengene kan være mellom 25,4 og 152,4 mm og fortrinnsvis mellom ca. 50,8 og 101,6 mm for å skaffe tilveie en relativt tynt utbredt konisk ring av masse mellom silen og rotoren, slik som det skal be-skrives mere fullstendig nedenfor. En serie av skrueformede lofte-skovler 40 som strekker seg radialt utover fra veggen 32, er ahbragt nær dennes nedre ende for å gi massen en oppoverbevegelse i en skrueformet bane mellom de motstående serier silstenge-r. In connection with the strainer, the apparatus is equipped with a coaxial rotor 30. The rotor is hollow and has an upper conical wall and a lower conical wall with a connecting vertical annular wall 32-. The upper conical wall partly consists of several radial rods 34 which are preferably approx. 6l cm long and are mainly arranged parallel to and radially within the sieve bars 22. The space arranged between the bars can be between 25.4 and 152.4 mm and preferably between approx. 50.8 and 101.6 mm to provide a relatively thin spread conical ring of mass between the screen and the rotor, as will be described more fully below. A series of helical loft vanes 40 extending radially outward from the wall 32 are provided near its lower end to give the mass an upward movement in a helical path between the opposing series of strainer bars.

Rotoren har en nedre konisk del som omfatter en konisk vegg 36 som har et sentralt væskeinntak 38 i sin nedre ende. Denne koniske vegg har på sin ytre overflate flere radla-ltgående skovler 50 som er avboyd bakover i forhold til rotorens 30 rotasjonsretning for å hjelpe til med å bevege massen radialt utover langs veggen. For å tilfore væske til inntaket 38 såvel som til rotorens "hule indre, og for å bære rotoren for rotasjon om en vertikalakse, er det anordnet et indre sentralt ror 42 som er forbundet med den koniske vegg ved inntaket 38>The rotor has a lower conical part which comprises a conical wall 36 which has a central liquid inlet 38 at its lower end. This conical wall has on its outer surface several radially moving vanes 50 which are deflected backwards in relation to the direction of rotation of the rotor 30 to help move the mass radially outwards along the wall. In order to supply fluid to the inlet 38 as well as to the hollow interior of the rotor, and to support the rotor for rotation about a vertical axis, an inner central rudder 42 is provided which is connected to the conical wall at the inlet 38>

og som strekker seg oppover forbi den ovre rotorvegg 34.og et ror 44 som er koaksialt med og som omgir det indre ror 42, er forbundet med og rager opp forbi den ovre.rotorvegg 34»så det dannes et ringrom 46 mellom rorene. Det ytre ror 44 er.roterbart anbragt ved hjelp av et and which extends upwards past the upper rotor wall 34.and a rudder 44 which is coaxial with and which surrounds the inner rudder 42, is connected to and projects up past the upper rotor wall 34, so that an annulus 46 is formed between the rudders. The outer rudder 44 is rotatably arranged by means of a

egnet lager, her vist som et kulelager 48 på den ovre plane- vegg 52suitable bearing, here shown as a ball bearing 48 on the upper plane wall 52

på karet.on the tub.

For drift av rotoren har det ytre ror 44 påfestet et egnet snekkehjul 52 som drives av en snekke 64 som er forbundet med drivmo-toren 66 ved hjelp av en aksel 68. Tommeanordningene 82 roteres også av motoren sammen med rotoren 30 på grunn av at de er anbragt på det ytre ror 44* For operation of the rotor, the outer rudder 44 has attached a suitable worm wheel 52 which is driven by a worm 64 which is connected to the drive motor 66 by means of a shaft 68. The idler devices 82 are also rotated by the motor together with the rotor 30 because they is placed on the outer rudder 44*

For tilforsel av væske til fortynningsvæskeinntaket 38°S De_ handlingsvæskeroret 44 er faste ledninger som er forbundet med egnede væskekilder (ikke vist), anbragt på den ovre karvegg 52, hvilke ledninger omfatter en ledning 72 for tilforsel av fortynningsvæske til roret 42 og dets inntak 38 og ledningen 74 for tilforsel av behandlingsvæske til roret 44»dvs. ringrommet 46. For the supply of liquid to the dilution liquid inlet 38°S, the processing liquid pipe 44 are fixed lines which are connected to suitable sources of liquid (not shown), placed on the upper vessel wall 52, which lines comprise a line 72 for the supply of dilution liquid to the pipe 42 and its inlet 38 and the line 74 for supplying treatment liquid to the rudder 44, i.e. ring room 46.

I drift med rotoren 30 roterende med en relativt langsom overflatehastighet på ca. 3 - 30 m Pr • min. og med masse med en hoykonsistens på 10 - 40 %, fortrinnsvis ca. 15 - 30 %, som inneholder kjemikalie som den skal reageres med, levert gjennom karinntaket 16 ved hjelp av pumpen 18, vil den så å si kompakte masse bevege seg oppover gjennom karet som en sylindrisk soyle, kun på grunn av den lofte-kraft som den positive fortrengningspumpe l8 utover i soylens nedre ende. Med et lengde-diameterforhold i karet på minst ca. 3 - 1°S en skråning av dens koniske bunndel på ca. 45° - 60° i forhold til hori-sontalplanet, selv med et kar som er opptil ca. 6 m i diameter, er det skaffet tilveie en ensartet tilstrekkelig tid til at reaksjonen kan finne sted under de best mulige forhold, mens massen bevarer en hoykonsistens hele tiden. Når den fremadskridende mengde masse når den nedre koniske flate på rotoren 30, formes massen til en ring som er begrenset av rotor og karvegg. For at dette skal inntreffe, diri-geres den sentrale del av massen utover av den nedre overflate på rotoren 30, idet dette er muliggjort på en enestående måte ved at tilstrekkelig fortynningsvæske tilfores gjennom inntaket 38»slik at "i det minste en del av massen fortynnes langs overflaten på rotoren til en relativt lav konsistens på mindre enn 10 %, ved hvilken konsistens tilstrekkelig flytende egenskaper er tilstede i den ovre ende av massen til at den går stort sett radialt langs overflaten på rotoren til det ringformede rom mellom rotoren og den omgivende karvegg. Skovlene 50 hjelper også til å gi den onskede radiale bevegelse. In operation with the rotor 30 rotating at a relatively slow surface speed of approx. 3 - 30 m Per • min. and with pulp with a high consistency of 10 - 40%, preferably approx. 15 - 30%, which contains a chemical with which it is to be reacted, delivered through the vessel intake 16 by means of the pump 18, the compact mass will move upwards through the vessel as a cylindrical soyle, only because of the lofting force which the positive displacement pump l8 outwards at the lower end of the soil. With a length-diameter ratio in the tub of at least approx. 3 - 1°S a slope of its conical bottom part of approx. 45° - 60° in relation to the horizontal plane, even with a vessel that is up to approx. 6 m in diameter, a uniform sufficient time is provided for the reaction to take place under the best possible conditions, while the mass maintains a high consistency throughout. When the advancing amount of mass reaches the lower conical surface of the rotor 30, the mass is formed into a ring which is limited by the rotor and vessel wall. In order for this to occur, the central part of the mass is directed outwards by the lower surface of the rotor 30, this being made possible in a unique way by sufficient dilution liquid being supplied through the intake 38, so that "at least part of the mass is diluted along the surface of the rotor to a relatively low consistency of less than 10%, at which consistency sufficient fluidity is present in the upper end of the mass to travel substantially radially along the surface of the rotor into the annular space between the rotor and the surrounding vessel wall The vanes 50 also help provide the desired radial movement.

Når massen går inn i det ringformede rom, hjelper ikke bare skovlene 40 til med å sende den forover, men de roterer også masse ringen slik at massen sendes gjennom i en stort sett skrueformet bane, ikke bare slik at lengden på banen som massen må gå gjennom i forhold til ringens hoyde okes, men også slik at den såkalte "kanaldannelse". som forekommer ved direkte strom av fortynningsvæske enten fra inntaket 38 eller fra silen eller rotoren unngås. As the mass enters the annular space, the vanes 40 not only help to send it forward, but they also rotate the mass ring so that the mass is passed through in a generally helical path, not only so that the length of the path that the mass must travel through in relation to the height of the ring is increased, but also so that the so-called "channel formation". which occurs with direct flow of dilution liquid either from the intake 38 or from the strainer or the rotor is avoided.

Mens massen beveger seg oppover den ovre koniske rotorvegg i form av en relativt lang, tynnvegget ring, enten sylindrisk eller konisk, kan behandlingsvæske, såsom vann, til å vaske kjemikaliet fra den blekede eller på annen måte behandlede masse , sendes gjennom masseringen fra rotorens 30 indre, utover mellom dens stenger 34°g innover mellom silstengene 22 for tomming gjennom siluttaket 28, og forer med seg kjemikaliet som er vasket fra massen. Med et relativt tynt lag masse på ca. 25,4 - 152,4 ram tykkelse, og en lengde på ca. 0,6 m, muligens med en lengde på opptil 1,22 eller 1,52 m, er vaskingen som utfores med tilsvarende mengder vaskevann, minst likeverdig med den som kommer istand ved vanlige trommelfiltre, og mad langt mindre inn-viklet utstyr. While the pulp moves up the upper conical rotor wall in the form of a relatively long, thin-walled ring, either cylindrical or conical, treatment fluid, such as water, to wash the chemical from the bleached or otherwise treated pulp, can be sent through the mass from the rotor's 30 inner, outwards between its rods 34°g inwards between the sieve rods 22 for emptying through the sieve outlet 28, carrying with it the chemical washed from the pulp. With a relatively thin layer of pulp of approx. 25.4 - 152.4 frame thickness, and a length of approx. 0.6 m, possibly with a length of up to 1.22 or 1.52 m, the washing carried out with similar amounts of washing water is at least equivalent to that achieved by ordinary drum filters, and with far less complicated equipment.

Etter at den har passert silflåtene, sendes masseringen som nu atter har en hoykonsistens, inn i kontakt med skraperarmene 82 som beveger dent inn i utlopskanalen 84 for ytterligere behandling etter onske. After it has passed the sieve floats, the mass, which now again has a high consistency, is sent into contact with the scraper arms 82 which move it into the outlet channel 84 for further treatment as desired.

Arrangementet med de motstående koniske overflater som dannes av stengene 22 og 341enten de brukes som siloverflater eller ikke, muliggjor en rotorkonstruksjon som i hoy grad er utbalansert når det gjelder trykket som utoves på dets nedre overflate av massen som er under bevegelse oppover. Dette er spesielt viktig i beholdere med stor diameter hvori trykk på mange tonn kan forekomme på rotorbunnen. Det kan utfores forskjellige modifikasjoner i apparatet som er beskrevet ovenfor. Som allerede nevnt kan man anvende en annen anordning enn akkurat den pumpen som er beskrevet, til å sende hoykonsistens-massen oppover, og formen på beholderens nedre del kan modifiseres i forhold til den som er vist. Tommeanordningen som er vist kan også erstattes av en annen egnet tommeanordning. Den hule rotor-og-silkom-binasjon kan forandres i form slik at de danner en vaskering med sylindrisk form f. eks. Sonen for vasking eller annen behandling kan varieres i tverrsnittsdimensjon slik at dens tverrsnitt suksessivt av-tar i retning av massebevegelsen, slik at massen som er under bevegelse forover, klemmes slik at væsken fjernes fra den for å oke konsistensen. Med den koniske rotorkonstruksjon som er vist og beskrevet ovenfor, kan rotoren reguleres vertikalt ved hjelp av lagermellomlegg 49, slik at tverrsnittet varieres enten det er et ensartet tverrsnitt som vist eller et avtagende tverrsnitt. Ennvidere kan ytterligere inntak og uttak anordnes på rotor og sil og f. eks. omfatte et øvre vakuumkammer for å trekke luft gjennom massen like før den tømmes, for ytterligere å øke dens konsistens. Oppfinnelsens apparat gjør det således mulig å kontrollere konsistensen inne i apparatet etter ønske, slik at massen fortynnes til en passende lav konsistens for effektiv vasking eller annen behandling i behandlingssonen, og deret-ter fortykkes til høykonsistens for tømming i en hvilken som helst ønsket grad, som f. eks. med samme konsistens som massen ble sendt inn i apparatet med. The arrangement of the opposed conical surfaces formed by the rods 22 and 341, whether used as silage surfaces or not, allows for a rotor structure that is highly balanced in terms of the pressure exerted on its lower surface by the upwardly moving mass. This is particularly important in containers with a large diameter in which pressure of many tonnes can occur on the rotor bottom. Various modifications can be made to the apparatus described above. As already mentioned, a device other than the exact pump described can be used to send the high-consistency mass upwards, and the shape of the lower part of the container can be modified in relation to the one shown. The thumb device shown can also be replaced by another suitable thumb device. The hollow rotor-and-silk combination can be changed in shape so that they form a washing ring with a cylindrical shape, e.g. The zone for washing or other treatment can be varied in cross-sectional dimension so that its cross-section successively decreases in the direction of mass movement, so that the mass which is moving forward is squeezed so that the liquid is removed from it to increase the consistency. With the conical rotor construction shown and described above, the rotor can be adjusted vertically by means of bearing spacers 49, so that the cross-section is varied whether it is a uniform cross-section as shown or a decreasing cross-section. Furthermore, further intakes and outlets can be arranged on the rotor and strainer and e.g. include an upper vacuum chamber to draw air through the pulp just before it is emptied, to further increase its consistency. The device of the invention thus makes it possible to control the consistency inside the device as desired, so that the mass is diluted to a suitable low consistency for effective washing or other treatment in the treatment zone, and then thickened to a high consistency for emptying to any desired degree, like for example. with the same consistency as the mass was sent into the apparatus with.

Claims

1. Device for treating highly consistent paper pulp or the like with a liquid, e.g. a washing liquid, consisting of an elongated, upright, essentially cylindrical container with pulp inlet at the lower end and outlet for treated pulp at the upper end and with a centrally placed hollow body in the container with an annular perforated surface, which together with a annular sieve surface delimits an annular passage for the mass through the container, the hollow body having a conical bottom wall for guiding the mass into the annular passage and is connected to a line for the supply of treatment liquid, which exits through the perforated surface and the surrounding mass , characterized in that the hollow body consists of a motor-driven rotor (30) with an upper perforated wall (34), which is located at a distance of 2.5 - 15 cm from a parallel ring-shaped strainer (22 ) which is placed just below the outlet (84).

2. Device according to claim 1, characterized in that the sieve surface and the perforated surface (22, 34) are conical and extend upwards and radially inwards.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a central liquid inlet (38) for dilution liquid is arranged in the lower conical part (30) of the rotor.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized by mainly screw-shaped lifting vanes (40) which extend radially from the rotor in the annular space between the rotor and the container wall, and by radially extending vanes arranged on the lower end surface (30) of the rotor (50) which is designed for movement of the mass radially outwards by rotation of the rotor.