NO133904B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til kontinuerlig formning og vasking av en løpende fiberbane, omfatten-

de at en fibersuspensjon fremstilt ved kjemikaliebehandling og kokning av celluloseholdig materiale tilføres en baneformningssone hvor den dreneres til- en fiberbane gjennom et væskegjennomtrengelig sileelement som danner den ene begrensningsflate for den nevnte baneformningssonej en vaskesone og et pressested som alle følger umiddelbart på hverandre, idet fiberbanen transporteres på sileelementet fra baneformningssonen gjennom vaskesonen og pressestedet,

at banen suksessivt komprimeres i vaskesonen, samtidig som vaskevæske under trykk bringes til å trenge inn i fiberbanen gjennom den fra sileelementet vendte overflate av denne og fortrenge suspensjonsvæske i fiberbanen som dreneres gjennom sileelementet, og at fiberbanen ytterligere komprimeres på pressestedet under drenering utelukkende gjennom dette sileelement.

Oppfinnelsen gjelder også en anordning til utførelse av den nevnte fremgangsmåte til kontinuerlig formning og vasking av en løpende fiberbane, innbefattende en roterbar trommel forsynt med en som væskegjennomtrengelig sileelement utført mantel, innvendig avløp for væske samt driv- og omdreiningstall-reguleringsanordninger, en utenom trommelen anordnet kappe som mellom seg og trommelens mantel avgrenser et lukket rom av en slik form at den radiale avstand fra mantel til kappe avtar fra rommets begynnelse til dets slutt, regnet i trommelens rotasjonsretning, en tilløpsanordning for fibersuspen-

sjon ved rommets begynnelse og en spalte mellom kappen og mantelen ved rommets slutt, perforeringer i kappen langs en vaskesone som utgjør den senere del av rommet, regnet i trommelens rotasjons-

retning, et eller flere vaskevæskekamre som ligger utenfor kappen og står i forbindelse med vaskesonen gjennom de nevnte perforeringer,

en roterbar pressvalse med en ikke væskegjennomtrengelig mantel som umiddelbart etter spalten, regnet i trommelens rotasjonsretning,

danner et pressested sammen med trommelmantelen, et trykkmåleorgan som er innrettet til å avføle linjetrykket på pressestedet og å

avgi tilsvarende signaler, samt et styreorgan innrettet til å styre trommelens omdreiningstall-reguleringsanordninger i avhengighet av signaler avgitt av trykkmåleorganet.

Masseved og andre'celluloseholdige materialer blir for utvinning av cellulosen behandlet med kjemikalier i en cellulosekoker, hvorved der fås en suspensjen som foruten cellulosen inneholder organiske og uorganiske stoffer opples i, ± suspens j ons væsken. De fri-gjorte cellulosefibre må skilles mest mulig effektivt fra suspensjonsvæsken. Da visse av kjemikaliene i suspensjonsvæsken med fordel kan brukes om igjen i celluloseutvinningsprosessen og de organiske stoffer kan anvendes som brensel, og da det dessuten er ugunstig fra et naturvernsynspunkt å slippe suspensjonsvæsken ut i vassdrag, er det viktig å ta vare på denne væske. Vanligvis innbefatter prosessen til gjenvinning av brukbare substanser fra suspensjonsvæsken en inndampning, og det er derfor gunstig å la så små vaskemengder som mulig delta,i celluloseutvinningsprosessen.

Et viktig ledd i denne prosess er den såkalte vaskeprosess, som

skjer etter at fibrene i det vesentlige er skilt fra suspensjonsvæsken. Ved vaskeprosessen er det ønskelig at minst mulig vaskevæske blir blandet med suspensjonsvæsken og utsper denne.

Den vaskemetode som hittil best har oppfylt de ovennevnte ønsker, er beskrevet i svensk patentskrift 318.183- Her anvendes en anordning bestående av en roterbar trommel ned perforert mantel omgitt av to presselementer som er anbragt like etter hverandre og mellom seg og trommelens mantel inngrenser et rom som konvergerer i trommelens rotasjonsretning. En viresløyfé løper langs de mot trommelen vendende perforerte flater på presselementene. Fibersuspensjone innføres i rommet mellom viresløyfen og trommelmantelen der hvor av-standen mellom det første presselement og mantelen er størst. Suspens jonsvæske dreneres gjennom perforeringene i mantelen og det første presselement under dannelse av fiberbaner på mantelen og viren. Den drenerte suspensjonsvæske samles i trommelens indre og i en kappe utenfor presselementet, hvorfra den ledes bort. Da fiberbanene under trommelens rotasjon stadig blir tykkere og blir ført lenger inn i det konvergerende rom, blir de sammenføyet til en eneste fiberbane. Denne fiberbane transporteres langs det annet presselement og blir da utsatt for press fra dette. Også det annet presselement er forsynt med perforeringer. Gjennom disse blir der under høyt trykk presset-inn vaskevæske som fortrenger den gjenværende suspensjonsvæske i fiberbanen. Etter denne fortrengningsvask blir fiberbanen mellom viren og trommelen presset ved hjelp av en pressvalse og skilt fra trommelen. Ved at fiberbanen under fortrengningsvasken holdes komprimert og derfor har høyt tørrstoffinnhold, deltar såvel lumenvæske som det stag-nahte væskevolum inneholdt i fiberbanen ved fortrengningen så der fås et godt vaskeresultat. Ved at fortrengningen skjer ved vaskevæske under høyt trykk, gjennomtrenger denne fiberbanen langs størstedelen av fortrengningssonens lengde, og der kreves derfor en forholdsvis stor mengde vaskevæske. Det nødvendige apparat blir forholdsvis komplisert og har visse ulemper , f.eks. vireslitasje som kan forårsake driftsavbrudd.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte til kontinuerlig formning og vasking av en løpende fiberbane hvor man under bibehold av de fordeler som oppnås ved den foran skisserte pressvaskeprosess, unngår ulempene ved denne, først og fremst ved at der behøves en betydelig mindre mengde vaskevæske. Videre er det en hensikt med oppfinnelsen å gi anvisning på en drifts-sikker anordning hvor de ulemper som de tidligere anvendte anordninger er beheftet med, er eliminert.

Det problem å redusere den nødvendige mengde vaskevæske til et minimum ved en fortløpende og effektiv fortrengningsvask av en løpende fiberbane, krever for sin løsning bl.a. at de følgende krav blir overholdt: Den fiberbane som skal vaskes, må få jevn tykkelse, homogen struktur og høyt tørrstoffinnhold som opprettholdes under hele fortrengningsprosessen. Væskefortrengningen må utføres med en hensiktsmessig avpasset trykkforskjell mellom de to sider av fiberbanen og må ikke forårsake relative bevegelser av fibrene. Vaskeeffekten ved fortrengningsprosessen er en funksjon av forholdet mellom tilført volum vaskevæske og i fiberbanen innesluttet volum suspensjonsvæske. Jo høyere tørrstoffinnhold fiberbanen har, jo mindre mengde vaskevæske behøves for en bestemt vaskeeffekt. For at det skal være mulig fort-løpende å få en bestemt vaskeffekt ved vasking- av en kontinuerlig løpende bane, må funksjonen av forholdet mellom det volum vaskevæske som tilføres fiberbanen i vaskesonen og tykkelsen av den vaskede bane og dennes tørrstoffinnhold idet den forlater vaskeanordningen, holdes konstant.

Problemet med å redusere den nødvendige mengde vaskevæske blir løst ved at fiberbanen under sin passasje gjennom den i inn-løpsretningen konvergerende vaskesone og det etterfølgende pressested bare dreneres i en retning, noe som er kjent f.eks. fra SW-PS 173 903 og 318 182, nemlig gjennom den som sileelement utførte trommelmantel, og at der i vaskesonen blir innpresset vaskevæske i fiberbanen i den samme dreneringsretning bare i slik mengde at den fortrenger suspensjonsvæsken til en dybde fra den fra sile-

elementet bortvendte flate av fiberbanen mindre enn fiberbanens tykkelse ved vaskesonens slutt, men større enn fiberbanens tykkelse på pressestedet. Så meget v suspensjonsvæsken blir herved fortrengt i vaskesonen og avgitt gjennom sileelementet at bare det nærmest sileelementet liggende skikt av banen ved vaskesonens slutt inneholder suspensjonsvæske, mens resten av banen her bare inneholder vaskevæske. På det etterfølgende pressested mellom sileelementet og pressvalsen med ikke våskegjennomtrengelig mantelflate blir fiberbanen ytterligere komprimert ett trinn, hvorved den vaskevæske som allerede befinner seg i fiberbanen, fortrenger all resterende suspensjonsvæske i banen. Bare på selve pressestedet går en viss mengde vaskevæske bort gjennom .sileelementet og blander seg med suspensjonsvæsken.

■Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er i det vesentlige karakterisert ved at vaskevæsken som i vaskesonen bringes til å trenge inn i fiberbanen, blir slik kvantitativt avpasset at den trenger inn i fiberbanen til en avstand fra den fra sileelementet vendte flate av denne mindre enn fiberbanens tykkelse ved vaskesonens slutt, men større enn fiberbanens tykkelse på pressestedet.

Blir linjetrykket og spaltebredden under pressvalsen holdt konstant, blir også banens tørrstoffinnhold og tykkelse konstante.

Den mengde vaskevæske som kreves for å skaffe det ovenfor beskrevne fortrengningsforløp, kan da også lett beregnes. Ved en passende konstruktiv utførelse kan spalten på pressestedet holdes hovedsakelig konstant. Linjetrykket blir da bestemt ved den mengde fibersuspensjon som.tilføres baneformningssonen, og siltrommelens hastighet. Velger man f.eks. å holde tilførselen av fibersuspensjon konstant, kan man ved hjelp av reguleringssystemer av i og for seg kjent art la linjetrykket på pressestedet styre trommelens omdreiningstall og vaske-væsketilførselen slik innbyrdes avpasset at det ønskede fortrengnings-forløp fortløpende blir opprettholdt selv ved normalt forekommende variasjoner i driften. Alternativt kan man holde siltrommelens omdreiningstall konstant og la linjetrykket styre strømningene av fibersuspensjon og vaskevæske.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er i det vesentlige karakterisert ved innretninger til volumregulering av en vaskevæskestrøm gjennom perforeringene til vaskesonen ved hjelp av signaler fra det nevnte styreorgan i avhengighet av trommelens omdreinings'1-all.

Oppfinnelsen vil i.det følgende bli belyst nærmere

under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser skjematisk tverrsnitt av en anordning ifølge oppfinnelsen, og

fig. 2 viser skjematisk det fortrengningsforløp oppfinnelsen gir anvisning på.

Anordningen på fig. 1 innbefatter en roterbar trommel 1 med en mantel 3 utført som væskegjennomtrengelig sileelement. Trommelen 1 er med akseltapper 5 lagret i et maskinstativ og er forsynt med driv- og omdreiningstall-reguleringsanordninger 7- Utenom trommelen 1 er der anbragt en kappe 9 som mellom seg og trommelens mantel 3 avgrenser et lukket rom 11 på en slik måte at den radiale avstand fra mantel 3 til kappe 9 avtar fra begynnelsen til slutten av rommet 11, regnet i trommelens rotasjonsretning. Ved begynnelsen av rommet 11 sitter der i kappen 9 en regulerbar tilløpsanordning 13 for fibersuspensjon, innrettet å spre en strøm av suspensjon jevnt over hele den aksiale bredde av mantelen 3. Ved slutten av rommet 11 foreligger der mellom kappen 9 og mantelen 3 en jevnbred spalte 15. Rommet 11 tjener i sin første del, regnet i rotasjonsretningen for trommelen 1, som en baneformningssone 17 og i sin senere del som en vaskesone 19. Langs vaskesonen 19 er kappen 9 forsynt med perforeringer 11 for tilførsel av vaskevæske fra et væskekammer 23 utenfor kappen 9. Vaskevæskekammeret 23 er forsynt med tilløpsanordninger 25 for vaskevæske, innbefattende en eller flere servostyrte reguleringsventiler 27. Etter slutten av vaskesonen 19 er der anbragt en roterbar pressvalse 29 med ikke <y>æskegjennomtréngelig mantel 31. Pressvalsen 29 er med akseltapper 33 lagret i samme maskinstativ som trommelen 1 og danner sammen med dennes mantel 3 et pressested 35 med under drift hovedsakelig konstant spaltebredde i direkte tilslutning til spalten 15. Akseltappene 33

for pressvalsen 29 er forsynt med trykkmåleorganer 37, f.eks. tøynings-følere, innrettet til å avgi signaler svarende til linjetrykket på pressestedet 35. Etter pressestedet 35 er der anbragt en avtageran-ordning som innbefatter en skraper 39 og en kombinert mate- og riveskrue Ml. Til styring av baneformnings- og pressvaskeforløpet tjener et reguleringssystem som innbefatter et styreorgan- 43 med tilsluttede ledninger 45, 47, 49 til henholdsvis trykkmåleorganene 37, omdreiningstall-reguleringsorganene 7 for trommelen 1 og reguleringsventilen 27 for vaskevæskekammeret 23- Reguleringssystemets komponenter kan være elektriske, hydrauliske, pneumatiske eller mekaniske av i og for seg

kjent art. Til å føre bort den suspensjonsvæske som er drenert til det indre av trommelen 1, tjener et avløp 50.

Anordningen på fig. 1 virker på følgende måte:

En konstant mengde fibersuspensjon 51 per tidsenhet blir under trykk tilført baneformningssonen 17 av rommet 11 gjennom til-løps anordningen 13j samtidig som trommelen 1 bringes til å rotere med hovedsakelig konstant omdreiningstall. På grunn av trykkforskjell mellom rommet 11 og det indre av trommelen 1 strømmer suspensjonsvæske 53 gjennom trommelens mantel 3, og der blir på denne dannet en fiberbane 55. Under transport på mantelen 3 gjennom baneformningssonen 17 vokser fiberbanen 55 seg stadig tykkere inntil den helt fyller mellom-rommet mellom mantel 3 og kappe 9- Deretter blir fiberbanen 55 véd at rommet 11 konvergerer i trommelens rotasjonsretning, utsatt for en suksessiv kompresjon under sin transport frem til spalten 15» hvorved der blir utpresset suspensjonsvæske 53 gjennom mantelen 3- Når fiberbanen 55 passerer vaskesonen 19, blir en konstant mengde vaskevæske 57 under trykk presset gjennom perforeringene: 2L og inn i fiberbanen

55. Vaskevæsken 57 fortrenger derved den i fiberbanen 55 gjenværende suspensjonsvæske 53 til en linje A-A' (jfr. fig. 2) i fiberbanen 55-Den fortrengte suspensjonsvæske renner bort gjennom mantelen 3. Under passeringen av spalten 15 inneholder derfor bare et skikt av fiberbanen 55 nærmest mantelen 3, d.v.s. under linjen A-A', suspensjonsvæske 53, mens fiberbanen 55 forøvrig bare inneholder vaskevæske 57. På pressestedet 35 umiddelbart etter spalten 15 blir fiberbanen 55, hensiktsmessig ved en konsentrasjon av 30 - 70 %, ytterligere komprimert'ett trinn til en tykkelse mindre enn tykkelsen av den del av fiberbanen 55 som i spalten 15 bare inneholdt vaskevæske 57. Da mantelen 31 av pressvalsen 29 ikke er gjennomtrengelig for væske, kan også dreneringen på pressestedet 35 bare skje gjennom trommelmantelen 3, så først all den i fiberbanen 55 gjenværende suspensjonsvæske 53 og deretter en del av vaskevæsken 57 bli utpresset gjennom trommelmantelen 3. Først på selve pressestedet 35 blir således en viss mengde vaskevæske 57

presset ut gjennom mantelen 3 og blandet med suspensjonsvæske 53 i det indre av trommelen 1.

Foråt fortrengningsforløpet skal bli som tilsiktet, d.v.s. foråt fortrengningen skal skje ned til linjen A-A' (fig. 2), er de følgende variable samordnet i et reguleringssystem: Linjetrykket på pressestedet 35-, omdreiningstallet for mantelen 1 og volumhastigheten av vaskevæsken 57- Spaltedybden på pressestedet 35 såvel som tilstrøm-ningen av fibersuspensjonen 51 holdes hovedsakelig konstante med i og for seg kjente anordninger som ikke er vist på tegningen. Trykkmåleorganene 37 sender under drift fortløpende signaler som angir linjetrykkets måleverdi, til styreorganet 43, hvor disse sammenlignes med en innstilt ønskeverdi. Ved avvik mellom disse verdier sender styreorganet 43 korreksjonssignaler til omdreiningstall-regulerings-organene 7 for trommelen 1 på en slik måte at omdreiningstallet avtar ved synkende linjetrykk. Samtidig sender styreorganet signaler i avhengighet av omdreiningstallet for trommelen 1 til den servostyrte reguleringsventil 27 for korreksjon av strømmen av vaskevæske 57 til vaskevæskekammeret 23.

Den utførelsesform som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1, utgjør bare et eksempel på hvordan anordningen ifølge oppfinnelsen kan utføres. Istedenfor å benytte en roterbar trommel som væskegjennomtrengelig sileelement, kan man anvende et endeløst bånd, f.eks. en vire som benyttes i en pappformningsmaskin. Viren kan da hensiktsmessig understøttes på passende måte for avvannings-og tørkeprosessen, samt for dannelsen av et nødvendig pressested.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til kontinuerlig formning og vasking av en løpende fiberbane, omfattende at en fibersuspensjon (51) fremstilt ved kjemikaliebehandling og kokning av celluloseholdig materiale tilføres en baneformningssone (17) hvor den dreneres til en fiberbane (55) gjennom et væskegjennomtrengelig sileelement (3) som danner den ene begrensningsflate for den nevnte baneformningssone (17), en vaskesone (19) og et pressested (35) som alle følger umiddelbart på hverandre, idet fiberbanen (55) transporteres på sileelementet (3) fra baneformningssonen (17) gjennom vaskesonen (19) og pressestedet (35)j at banen suksessivt komprimeres i vaskesonen (19)> samtidig som vaskevæske (57) under trykk bringes til å trenge inn i fiberbanen (55) gjennom den fra sileelementet (3) vendte overflate av denne og fortrenge suspensjonsvæske (53) i fiberbanen (55) som dreneres gjennom sileelementet (3)5 og at fiberbanen (55) ytterligere komprimeres på pressestedet (35) under drenering utelukkende gjennom dette sileelement (3)>karakterisert ved at vaskevæsken (57) som i vaskesonen (19) bringes til å trenge inn i fiberbanen (55), blir slik kvantitativt avpasset at den trenger inn i fiberbanen (55) til en avstand fra den fra sileelementet (3)

vendte overflate av denne mindre enn fiberbanens (55) tykkelse ved vaskesonens (19) slutt, men større enn fiberbanens (55) tykkelse på pressestedet (35).

2. Anordning til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, til kontinuerlig formning og vasking av en løpende fiberbane, innbefattende en roterbar trommel (1) som er forsynt med en som væskegjennomtrengelig sileelement utført mantel (3)5 innvendig avløp (50) for væske samt driv- og omdreiningstall-reguleringsanordninger (7), en utenom trommelen (1) anordnet kappe (9) som mellom seg og trommelens (1) mantel (3) avgrenser et lukket rom (11) av slik form at den radiale avstand fra mantelen (3) til kappen (9) avtar fra begynnelsen til slutten av rommet (11), regnet i trommelens (1) rotasjonsretning, en tilløpsanordning (13) for fibersuspensjon (51) ved rommets (11) begynnelse og en spalte (15) mellom kappe (9) og mantel (3) ved rommets (11) slutt, perforeringer (21) i mantelen (9) langs en vaskesone som utgjør den indre del av rommet (11), regnet i trommelens (1) rotasjonsretning, et eller flére vaskevæskekammere (23) som ligger utenfor kappen (9) og står i forbindelse med vaskesonen (19) gjennom de nevnte perforeringer (21), en roterbar pressvalse (29) med ikke væskegjennomtrengelig mantel (31) som umiddelbart etter spalten (15), regnet i trommelens (1) rotasjonsretning, danner et pressested (35) sammen med trommelens (1) mantel (3)s et trykkmåleorgan (37) innrettet til å avføle linjetrykket på pressestedet (35) og avgi tilsvarende signaler, samt et styreorgan (43) innrettet til å styre trommelens (1) omdreiningstall-reguleringsanordninger (7) i avhengighet av signaler avgitt av trykkmåleorganene (37)j karakterisert ved anordninger (27) til volumregulering av en vaskevæskestrøm (57) gjennom perforeringene (21) til vaskesonen (19) ved hjelp av signaler fra det nevnte styreorgan (43) i avhengighet av trommelens (1) omdreiningstall.