NO153403B - Fremgangsmaate og apparatur for vasking av cellulose. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for vasking av cellulose i form av en kontinuerlig bane som frembringes i konsentreringssonen før den egentlige vaskesone, og som omfatter i det minste to fra hverandre isolerte vasketrinn, slik som angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige fremgangsmåtekrav 1.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat for utførelse av den i krav 1 angitte fremgangsmåte og hvor vaskesonen omfatter en trommel med åpne ender hvis perforerte yttermantel er kledd med vireduk, slik som angitt i innledningen til det etter-følgende apparatkrav 2. I denne væskegjennomslippelige trommel blir den ved konsentreringen fremkomne fiberbane innført i mellomrommet mellom trommelens mantel og et omkring denne kretsende-filtreringsorgan, og fiberbanen vaskes med vaskevæske under trykk som fortrenger suspensjonsvæske fra fiberbanen.

Til effektiv vasking av cellulose som foreligger i form av en kontinuerlig fiberbane, stilles blant annet følgende krav: 1. Fiberbanen fra hvilken suspensjonsvæske fortrenges, bør ha en homogen struktur.

2. Fiberbanen bør ha jevn tykkelse.

3. Suspensjonsvæskens fortrengning bør skje under høyt trykk, dvs. trykkforskjellen mellom den side av fiberbanen som vaskevæsken berører og siden fra hvilken den fortrengte væske avgår, bør være stor. 4. Fiberbanens tørrsubstansinnhold bør være høyt under hele fortrengningsprosessen. 5. Vaskevæsken må ikke forårsake noen indre bevegelser mellom fibrene i fiberbanen.

Kravene ifølge punktene 1-3 blir vanligvis oppfylt på tidligere kjent måte i og med at man mater fibersuspensjonen under konstant trykk og likt fordelt gjennom en spalte som strekker seg utover den vanngjennomslippelige sylindertrommels hele lengde, på hvilken vaskevæsken tilføres under høyt trykk på fiberbanens ene side hvorved fiberbanens andre side står under normaltrykk eller undertrykk.

Kravene ifølge punktene 4 og 5 inneholder de problemer som krever en løsning for at man skal kunne oppnå god vaskeeffekt med mest mulig lavt forbruk av vaskevann.

En for løsning av problemet foreslått apparatur, omfatter en roterende trommel som er forsynt med en perforert mantel omkring hvilken en vire er anordnet til å løpe i noe avstand slik at det mellom mantelen og viren dannes et mellom-rom som er delt i to deler i trommelens rotasjonsretningj en konsentreringssone og en vaskesone. I konsentreringssonen fjerner man væske fra fibersuspensjonen ved pressing utad igjennom viren samt innad gjennom trommelens mantel. I vaskevæsken tilføres vaskevæsken under trykk på fiberbanens flate idet den fra fiberbanen uttrengte suspensjonsvæske trenger fra fiberbanens andre side gjennom trommelens mantel og inn i denne. Vaskevæsken kan deles opp i et flertall faser slik at væske som er vekktrengt av vaskevannet som tilføres i et senere trinn, sett i trommelens rotasjonsretning, og som havner inne i trommelen anvendes på nytt som vaskevæske i og med at det pumpes til et tidligere trinn og prosedyren gjentas flere ganger.

Det er karakteristisk for denne tidligere kjente apparatur at en konsentreringssone strekker seg over en del av trommelens mantel og at en vaskesone som slutter seg til denne, strekker seg over den resterende del av mantelen. Med andre ord, når trommelen går rundt en hel omdreining, anvendes til vasking av fiberbanen kun en del av omdreinings-tiden som den behøver, hvorved trommelens hele mantelflate ikke er i effektivt bruk for cellulosevasking.

Det kommer dertil at i den nevnte vaskeapparatur blandes den fra væskesonen fortrengte væske som er relativt utspedd når det gjelder de fra fiberbanen utvaskede emner sammenlignet med den fra konsentreringssonen oppnådde forholds-vis konsentrerte oppløsning, som spesielt når det gjelder svartluten som fremkommer i forbindelse med koking av sulfat-cellulose, føres tilbake til prosessen for å inndampes og regenereres. Den til avdamping kommende vannmengde stiger

derved, hvilket selvsagt ikke er ønskelig.

En av apparaturens ulemper er også at man er nødt til fra trommelens indre å pumpe ut den fortrengte væske med en egen pumpe til foregående vasketrinn, hvilket medfører en, økning av anordningene som er utenfor trommelen.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å opp-fylle de ovenfor oppstilte fordringer 1-3 for vaskingen av en fiberbane uten at de ovennevnte ulemper opptrer. Dette oppnås ved hjelp av de karakteristiske trekk som fremgår av det etter-følgende fremgangsmåtekrav og apparatkrav.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives inngående med henvisning til den etterfølgende tegning, hvor

figur 1 viser en apparatur i lengdesnitt for utførelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen,

figur 2 viser et tverrsnitt langsmed linjen II-II i figur 1,

figur 3 viser et tverrsnitt sett i retning av linjen III- III i figur 2,

figur 4 viser et tverrsnitt sett i retning av linjen IV- IV i figur 2, og figur 5 viser et enderiss sett i retningen av linjen V- V i figur 2.

I fremgangsmåten og apparaturen ifølge oppfinnelsen består vaskesonen av en i begge ender åpen, med sylinder-mantel 1 forsynt trommel som er forsynt med en horisontal senteraksel 2. Akselen 2 er i begge ender ved hjelp av radielle stenger 3 festet til ringskiver 4 i trommelens ender, til hvilke er festet den med perforering 5 forsynte ytre mantel 1 og et derpå spent filtreringsorgan 6 som hensiktsmessig er en vireduk av plast eller metall.

Under trommelens yttermantel 1 i avstand fra denne

er det en ikke-perforert innermantel 7 som likeledes ved sine ender er festet til ringskiver 4, hvilke således lukker rommet mellom yttermantel og innermantel. Innermantelen 7

har i likhet med figur 2 form av en dobbeltkon som smalner av fra trommelens ender mot dens midte. Rommet mellom yttermantelen 1 og innermantelen 7 er ved hjelp av skillevegger 8 parallelle med trommelens radius og med samme inn-byrdes avstand, oppdelt i fag 9 hvis bunner som følge av inner-

mantelens koniske form således heller mot trommelens sentrum. Hvert fag 9 er på sitt dypeste sted i midten på trommelens lengde, forbundet ved hjelp av et rør 10 med den ventilhalv-del 12 (fig. 2) av avløpsventilen 11 (fig. 5) som er festet til akselen 1 og som fremviser en rund åpning 13 for hvert rør 10.

Ventilens 11 stasjonære halvdel 14 er forsynt

ifølge fig. 3 med avlange åpninger 15 som ligger rett over-for åpningene 13 og har en bredde tilsvarende diameteren til åpningene 13. Avstanden mellom åpningene 15 har samme størrelse som åpningens 13 diameter. Åpningene 15 har samme antall som vaskesonene i apparaturen, og fra hver åpning går det et rør 16 med diameter lik med åpningens 15 lengde, fra ventilhalvdelens 14 utside frem til hver vaskesone. Dessuten oppviser ventilhalvdelen 14 en mindre, avlang åpning 17 som er forbundet med avløpsrøret 18 (fig. 5).

Rørene 16 er koplet til vaskebokser 17 som ligger utenfor trommelen og som i trommelens rotasjonsretningen er atskilt fra hverandre ved hjelp av en skillevegg 18 med samme bredde som trommelen. Vaskeboksene 17 er utstyrt med en med hull 19 forsynt bunn 20 som ligger i en avstand fra trommelens yttermantel 1 som bestemmes av massesjiktets 21 tykkelse. Ifølge fig. 1 er antall vaskebokser 17 fem, mens deres antall kan variere mellom to og seks alt etter ønsket vaskeeffekt.

Boksene 17 er ved sine ender forsynt med pakninger

22 som under drift trykkes an mot ringskinnene 4 og dermed forhindrer trykket i å løpe ut gjennom boksenes 17 ender. Boksene har videre ved skilleveggene 18, pakninger 23 so.m

er gummistrimler med en lengde lik trommelens og som hensiktsmessig har samme dimensjon som fagene 9 inne i trommelen, slik at de dekker over noen i trommelens bevegelsesretning straks etter skilleveggene 18 liggende hullrader 19.

Etter den i trommelens rotasjonsretning (angitt

med pilen A i fig. 1) siste vaskeboks 17 er det plassert en regulerbar mot massebanen pressende vals 24 forsynt med en fortanning som stykker opp massebanen 21 før den når den imot trommelens yttermantel 1 anbragte sjaber 25 som løsgjør massebanen og transporterer den til den i rennen 26 roterende

transportørskrue 27 som fører massen frem til den etter-følgende behandlingskjeden.

Foran den i trommelens rotasjonsretning første vaskeboks 17 (lavest ned i fig. 1) finnes en massekonsen-treringssone omfattende en hovedsakelig horisontal bunn 28 som er forsynt med perforering 29. Ovenpå bunnen 28 løper en endeløs vireduk 30 omkring drivvalsen 31 (med stasjonær plassering) og virespennvalsen 32. For oppsamling av den væskeoppløsning som har trengt gjennom bunnen 28 og wiren 30 er det anordnet et trau 33 nedenfor bunnen 28, hvilket er forsynt med avløpsrør 34. Videre finnes det under wiren 30 midt imot valsen 31, et mindre trau 35 som samler opp den væske som spruter fra wiren 30 på valsen 31. Røret 3^ er forbundet med trauets 35 avløpsrør 36.

Mateanordningene for massen som skal vaskes er sammensatt av, som vist i fig. 1, en nær valsen 32 liggende, med mateforbindelse utstyrt matekasse J>8 hvis takplate 39 heller i wirens løperetning slik at det dannes et kammer 40 med avtagende høyde i retning mot trommelen og som på sidene er stengt med plater 41 (fig. 5). Takplaten 39 er ved sin ende mot trommelen forsynt med en mot trommelen anliggende elastisk pakning 42 og veggen som omfatter matekassen 38 matningstilkopling 37, er ut styrt med en mot wiren 30 anliggende pakning 43 som forhindrer utløp av den i kammerene 40 forekommende væskeoppløsning i wirens innkomstretning.

Funksjonsmåten for den i tegningen viste apparatur er som følger: Den innkommende fiberpulp som skal vaskes, med konsistens 1-4%, mates gjennom mateforbindelsen 37 inn i matekassen 38 der den havner imot den wire 30 som holder tilbake fibrene og som holder på å bevege seg mot trommelen.

Til en begynnelse avløper væske fra fiberpulpen på grunn av tyngdekraftvirkningen gjennom wiren 30 og hullene 29 i trauet 33, men nærmere trommelen kommer fiberpulpen under tiltagende sammentrykning i kammeret 40 mellom dets takplate • 39 og dets bunn 28. Derved går også en del av fibrene gjennom wiren 30 og bunnen 28 inn i trauet 33. Når fiber^ pulpen når bunnens 28 siste, til trommelen tangentielle del 44 som ikke er perforert, har dens konsistens steget til 8-12% og det er dannet et sammenhengende fibersjikt. I dette' kjedet tar filtreringsorganet 6 som roterer sammen med trommelen, massesjiktet med seg og dette løser seg fra wiren 30 på valsen 31 mot hvilken det ligger en sko 45 som er fremstilt av et materiale med lav friksjon slik at massen ikke hefter til denne. Samtidig løsgjør skoen 45 vann fra wirens 30 ytterflate og som renner inn i trauet 35. Vannet som kommer fra trauene 33 og 35 føres sammen i avløpsrøret 36 og kan anvendes som uttynningsvann i fasen etter masse-kokingen der fibrene i dette blir tatt vare på.

I området mellom pakningene 42 og valsen 31 presses det ut av pulpen en relativt konsentrert kokeavlut gjennom filtreringsorganet 6 i en på dette sted liggende tomme kasser 9 som fylles. Deretter går massesjiktet over ti vaskesonene på trommelens omkrets der vasking finner sted i likhet med motstrømsprinsippene slik at i den i trommelens rotasjonsretning siste, i fig. 1 ovenfor valsen 24 liggende boks 17, innføres utenfra apparaturen gjennom røret 46, vaskevæske under trykk hvilken går gjennom hullene 19 i boksens 17 bunn 20 inn i massebanen 21 og fortrenger væsken som finnes der og som går gjennom filtreringsorganet 6 og hullene 5 i fagene 9 under vaskeboksen 17. Fra fagene 9

går væsken under innflytelse av trykk gjennom røret 10 til ventilen 11 og etter gjennomgang av hullene 13,15 der, havner væsken i røret 16 langsmed hvilket den fra massen uttrengte væske pumpes i trommelens rotasjonsretning i hvert tilfelle til foregående vaskeboks 17 helt til den fra den siste vaske-fase uttrengte væske føres bort gjennom ventilens 11 rør 47 (fig. 3 og 5) til avdampningsanlegget.

Etter at massebanen 21 har løpt omkring trommelen kommer den til pressing mellom valsen 24 og filtreringsorganet 6, hvorved som følge av dette, væske som er forholds-vis ren trer ut på dette sted inn i fagene 9 under massebanen, fra hvilke væsken løper bort gjennom rørene 10 og gjennom hullene 13, gjennom hullet 17 og inn i ventilens 11 ytre rør 18 (fig. 5) hvorfra den kan føres f.eks. til matekassen 38 i og med at væskemengden er liten.

I apparaturen ifølge oppfinnelsen er massesjiktet

21 ikke i direkte berøring med vaskeboksenes 17 perforerte bunner 20 fordi at vaskevæskens trykk presser massesjiktet 21 imot filtreringsorganet 6 på trommelens flate. Derved danner det seg mellom massebanen 21 og den perforerte mantel 20, en tynn væskehinne som følge av massebanens sammenpressing. Den fremkommende•væskefilm avbrytes ved hjelp av pakningene 23 mellom vaskeboksene 17. Dermed fore-bygges væskens strømning fra en fase inn i den andre. Pakningene 23 arbeider ved hjelp av trykkforskjellene i de enkelte vaskebokser ved at de trykker pakningene lett mot massebanen 21, hvorved punktene ved de skilte vaskeboksers skillevegger 18 blir tettet.

Mens ved .de tidligere kjente vaskeanordninger,

de største problemer med hensyn til effektiv virkning forårsakes nettopp av tetningene mellom de forskjellige vaskefaser, er disse i den foreliggende apparatur ■ ifølge oppfinnelsen, løst på ovennevnte måte. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til de i beskrivelses og i tegningen viste utførelsesformer, men kan varieres innen rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for vasking av cellulose i form av en kontinuerlig bane i en vaskesone som omfatter i det minste to fra hverandre isolerte vasketrinn, hvor vaskingen skjer motstrøms i forhold til banens bevegelsesretning, slik at kun det i banens bevegelsesretning siste vasketrinn til-føres en ren vaskevæske under trykk, hvilken fortrenger et like stort volum av i banen forekommende suspensjonsvæske, karakterisert ved at den av den rene vaskevæske fra massebanen fortrengte suspensjonsvæske overføres fra det ene vasketrinn til det andre med en eneste pumping under utnyttelse av den rene vaskevæskes trykk.

2. Apparat for utførelse av den i krav 1 angitte fremgangsmåte, hvor vaskesonen omfatter en trommel med åpne ender hvis perforerte yttermantel (1) er kledd med vireduk (6) for filtrering av den suspansjonsvæske som fortrenges fra den derpå liggende massebane (21),og hvis ytre omkrets om-sluttes av fast anordnede og fra hverandre isolerte bokser (17) med perforerte bunner (20) for føring av vaskevæske mot massebanen (21) og i hvilken trommel det på mantelens (1) indre flate er festet fra hverandre isolerte rom (9) for opp-tagelse av den fra banen fortrengte og gjennom vireduken (6) og mantelen (1) førte suspensjonsvæske, og hvor den av boksene (17) som befinner seg sist" i trommelens rotasjonsretning, er forsynt med et tilførselsrør (46) for ren vaskevæske under trykk, og de øvrige bokser (17) er forsynt med et tilførselsrør (16) for å lede den fra banen fortrengte suspensjonsvæske pånytt mot banen (21) og hvor trommelens innvendige rom (9) er forsynt med utløpsrør (10) for den fra massebanen fortrengte suspensjonsvæske, karakterisert ved at for overføring av den fra massebanen (21) fortrengte suspensjonsvæske med en pumping fra den ene boks til den andre under trykket av den fra inn-føringsrøret (46) innførte rene vaskevæske, er det i den ene ende av trommelens aksel anordnet en ventil (11) som på den ene side er forbundet med utløpsrørene (10) mens trommelen roterer for samling a<y> suspensjonsvæskestrømmene fra stadig under hver boks (17) liggende rom (9), og som på den andre siden er forbundet med tilførselsrøret (16) for en i et tidligere trinn i trommelens rotasjonsretning be-liggende boks (17) for å lede ovennevnte sammenførte suspensjonsvæskestrøm på nytt mot massebanen (21).