NO172905B

NO172905B - SILVER APPLIANCE FOR UNDERPRESSED AA TRANSFER CELLULOSE FIBER FROM A SUSPENDING WASHING STREAM TO ANOTHER

Info

Publication number: NO172905B
Application number: NO882710A
Authority: NO
Inventors: Kjell Uno Weine Lundqvist
Original assignee: Kamyr Ab
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1993-06-14
Also published as: SE8702747D0; AT394585B; NO172905C; CA1322534C; FI91291C; BR8803173A; NO882710D0; FI91291B; DE3821453A1; SE455204B; JPS6414389A; FR2617518B1; FI883066A0; FR2617518A1; FI883066A; ATA170388A; NO882710L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et silapparat for å avskille partikler, fortrinnsvis cellulosefibrer, som er suspendert i en behandlingsvæske, f.eks. koke- eller blekelut, fra en strøm av denne væske, og for innføring av partiklene i en annen væskestrøm under bibeholdt overtrykk hos partikler og strøm, hvilket silapparat omfatter en i et lukket kar innsatt, sirkulær rundtvridbar silskive. The present invention relates to a sieve apparatus for separating particles, preferably cellulose fibres, which are suspended in a treatment liquid, e.g. cooking or bleaching liquor, from a stream of this liquid, and for introducing the particles into another liquid stream under maintained overpressure for particles and stream, which sieve apparatus comprises a circular rotatable sieve disc inserted in a closed vessel.

Et silapparat av denne type er kjent fra US-patent 2183578. I dette apparat er strømningsbanene forholdsvis lange og krokete som gir forholdsvis høy strømningsmotstand og stor mulighet for avsetning av fibrer i karveggene. Det er blant annet ønskelig at strømningen skjer forholdsvis rettlinjet, noe som gir en lav strømningsmotstand og liten risiko for fiberavsetning på karets vegger. A sieve apparatus of this type is known from US patent 2183578. In this apparatus, the flow paths are relatively long and crooked, which gives a relatively high flow resistance and a great possibility of deposition of fibers in the vessel walls. Among other things, it is desirable that the flow takes place in a relatively straight line, which gives a low flow resistance and little risk of fiber deposition on the walls of the vessel.

Det er videre kjent silapparater, f.eks. fra GB-patent 618316, hvor en fibersuspensjon siles gjennom en roterende, plan og sirkulær silskive, og hvor de på denne oppsamlede og fra f.eks. kokevæske avskilte fibrene fjernes fra silskiven ved et annet sted på denne ved hjelp av stråler av en annen væske som rettes mot skivens bakside. En slik annen væske kan være rent vann. Fibrene blir derved overflyttet til og suspendert i en annen væske enn den tidligere. There are also known strainers, e.g. from GB patent 618316, where a fiber suspension is sieved through a rotating, flat and circular sieve disc, and where the collected on this and from e.g. the fibers separated from the cooking liquid are removed from the sieve disc at another place on it by means of jets of another liquid which are directed towards the back of the disc. Such another liquid can be pure water. The fibers are thereby transferred to and suspended in a different liquid than the previous one.

Nærværende oppfinnelse vedrører et lignende problem med å overføre fibrer fra en væske til en annen under anvendelse av en vridbar plan silskive. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen å løse det i og for seg vanskelige problemet med å avstedkomme denne fiberomflytting ved i alt vesentlig bibeholdt overtrykk hos fibrer og deltagende væsker. The present invention relates to a similar problem of transferring fibers from one liquid to another using a rotatable planar screen disc. More specifically, the invention relates to solving the inherently difficult problem of bringing about this fiber relocation by essentially maintaining excess pressure in the fibers and participating liquids.

I prinsipp muliggjøres dette ved å anvende et trykkar, som har en mellomvegg som deler karet i to kamre mellom hvilke det skjer et utbytte ved hjelp av en silskive som trangt stikker gjennom en sliss i skilleveggen. De vesentlige karakteristiske trekk ved silapparatet ifølge oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende patentkrav. In principle, this is made possible by using a pressure vessel, which has an intermediate wall that divides the vessel into two chambers between which a yield occurs with the help of a strainer disc that narrowly protrudes through a slot in the partition wall. The essential characteristic features of the sieve apparatus according to the invention will appear from the subsequent patent claims.

Noen utførelsesformer av silapparatet ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til vedlagte figurer, hvor: Fig. 1 viser en første utførelsesform av apparatet i Some embodiments of the sieve apparatus according to the invention will be described in more detail in the following with reference to the attached figures, where: Fig. 1 shows a first embodiment of the apparatus in

vertikalsnitt, vertical section,

fig. 2 viser det samme apparat i horisontalsnitt etter fig. 2 shows the same device in horizontal section after

linjen II-II i fig. 1, the line II-II in fig. 1,

fig. 3 viser i forstørret skala et tverrsnitt av den i apparatet inngående silskiven tatt etter linjen fig. 3 shows, on an enlarged scale, a cross-section of the sieve disc included in the apparatus, taken along the line

III-III i fig. 2, og III-III in fig. 2, and

fig. 4 viser et horisontalsnitt av en andre utførelsesform fig. 4 shows a horizontal section of a second embodiment

av silapparatet ifølge oppfinnelsen. of the sieve apparatus according to the invention.

I det i fig. 1-3 viste silapparat inngår et lukket trykkfast kar, som er beregnet på å kunne motstå et høyt trykk, f.eks. i størrelsesorden 10 bar, og som av holdfasthetsgrunner har den omtrentlige formen av et flatgjort sfærisk hylster. Karet er sammensatt av to i alt vesentlig identiske og symmetriske halvdeler 11,13 som er sammenføyet etter et horisontalplan ved hjelp av motliggende ringflenser 15,17. I fugen er det fastklemt en ringformig pakning 19. Karet er innvendig delt av en sentral vertikal mellomvegg, som er sammensatt av en øvre del 21, som er forenet med karets øvre halvdel 11, og en undre del 23, som er forenet med karets undre halvdel 13. Disse veggdeler er i alt vesentlig plane, og strekker seg diametralt tvers over karet, slik at dette blir oppdelt i to adskilte kamre A og B. Veggdelenes frie kanter, som er vendt mot hverandre, avsluttes med til motsatte sider rettede flenser 25 resp. 27, hvis bredde økes mot karets periferi. Disse øvre og nedre flenser ligger i avstand fra hverandre, slik at det mellom dem dannes en horisontal jevnt bred sliss. Denne ville ha dannet en passasje mellom rommene på motsatte sider av mellomveggen hvis den nedenfor beskrevne silskiven 29 ikke hadde vært innsatt i slissen. In that in fig. The sieve apparatus shown in 1-3 includes a closed pressure-resistant vessel, which is designed to be able to withstand a high pressure, e.g. in the order of 10 bar, and which for strength reasons has the approximate shape of a flattened spherical sleeve. The vessel is composed of two essentially identical and symmetrical halves 11,13 which are joined along a horizontal plane by means of opposite ring flanges 15,17. An annular gasket 19 is clamped in the joint. The vessel is internally divided by a central vertical intermediate wall, which is composed of an upper part 21, which is united with the upper half 11 of the vessel, and a lower part 23, which is united with the lower half of the vessel half 13. These wall parts are essentially flat, and extend diametrically across the vessel, so that it is divided into two separate chambers A and B. The free edges of the wall parts, which face each other, end with flanges directed to opposite sides 25 respectively 27, whose width is increased towards the vessel's periphery. These upper and lower flanges are at a distance from each other, so that a horizontal evenly wide slot is formed between them. This would have formed a passage between the rooms on opposite sides of the intermediate wall if the sieve disc 29 described below had not been inserted in the slot.

Silskiven, som i sin helhet er beregnet med 29, er sammensatt av to like store, horisontale planparallelle støtteskiver 33 og 35, som mellom seg fastklemmer en finmasket silduk 31 (se fig. 3). Støtteskivene har et flertall midt imot hverandre liggende gjennomgående utsparinger 37,39, hvor silduken er frittliggende. Den øvre støtteskivens utsparinger 37 danner lommer, som har silduken som bunn, og som oventil er åpne, slik at fibermateriale kan samles i og av silduken og holdes tilbake i lommene. Den nedre støtteskiven 35 er tynnere enn den øvre 33 for at lommene skal få stor dybde. Silskivens 29 sentrum er fastsatt til en ved hjelp av en (ikke vist) drivmotor vridbar, vertikal aksel 41, som går gjennom det indre av den øvre veggdelen 21 og med nederenden lagret i et hulrom i den nedre veggdelen. The screen disc, which is calculated as a whole with 29, is composed of two equal-sized, horizontal plane-parallel support discs 33 and 35, which clamp a fine mesh screen cloth 31 between them (see fig. 3). The support discs have a plurality of oppositely located through recesses 37,39, where the screen cloth is freestanding. The upper support disk's recesses 37 form pockets, which have the sieve cloth as a bottom, and which are open at the top, so that fiber material can be collected in and out of the sieve cloth and retained in the pockets. The lower support disc 35 is thinner than the upper 33 so that the pockets have great depth. The center of the strainer disc 29 is fixed to a vertical shaft 41 which can be turned by means of a (not shown) drive motor, which passes through the interior of the upper wall part 21 and with the lower end stored in a cavity in the lower wall part.

Silskiven strekker seg over karets hele tverrsnittsareal, og deler opp dets to kamre i øvre rom Al,Bl og nedre rom A2,B2. Deres sirkulære kant rager inn i en ringformig renne som er dannet mellom flensene 15,17. Derved blir silskiven styrt og støttet av kanten for å motvirke eventuell bøyning som følge av trykkforskjeller mellom dens to sider. Silskivens tykkelse tilsvarer avstanden mellom flensene 25,27, slik at den mellomliggende slissen blir utfylt og tettet. Det må naturligvis imidlertid være et visst spillrom for at skivens omkringvridning ikke skal bremses. Silapparatets kamre A og B er beregnet på å inngå i adskilte strømningsbaner som skal tilsluttes til innløp 45,49 og utløp 47, 51 på karets utside. Når en fibersuspensjon fra innløpet 45 bringes til å strømme vertikalt nedad gjennom det høyre kammeret A1,A2 avsettes fibre på silduken i bunnen av lommene 37, mens væsken, som er renset for fibre, fortsetter ut gjennom utløpet 47. Når lommene, som er fylt med fibre, svinges til stillinger i det venstre kammer, og en annen væske tilføres gjennom innløpet 49, kommer denne væske til å rykke med seg fibre fra lommene og danne en ny suspensjon som avgår gjennom utløpet 51. I begge strømningsbanene kan det råde overtrykk av i alt vesentlig samme størrelse, slik at fibrene altså med bibeholdt overtrykk flyttes over fra den ene væsken til den andre. Visse trykkforskjeller kan opptre på grunn av strømningsmotstand i silduken. For å få lekkasjestrømmer til å gå i ønsket retning, kan det videre være fordelaktig å holde en mindre trykkforskjell mellom kamrene. The sieve disc extends over the vessel's entire cross-sectional area, and divides its two chambers into upper chambers Al, Bl and lower chambers A2, B2. Their circular edge protrudes into an annular channel which is formed between the flanges 15,17. Thereby, the strainer disc is guided and supported by the edge to counteract possible bending as a result of pressure differences between its two sides. The thickness of the strainer disc corresponds to the distance between the flanges 25,27, so that the intermediate slot is filled and sealed. Naturally, however, there must be a certain amount of play so that the rotation of the disc is not slowed down. The filter apparatus's chambers A and B are intended to be included in separate flow paths which are to be connected to inlets 45,49 and outlets 47, 51 on the outside of the vessel. When a fiber suspension from the inlet 45 is made to flow vertically downwards through the right chamber A1,A2, fibers are deposited on the screen cloth at the bottom of the pockets 37, while the liquid, which has been cleaned of fibers, continues out through the outlet 47. When the pockets, which are filled with fibres, is swung to positions in the left chamber, and another liquid is supplied through the inlet 49, this liquid will pull fibers from the pockets with it and form a new suspension which departs through the outlet 51. In both flow paths there can be an overpressure of essentially the same size, so that the fibers are moved from one liquid to the other with maintained overpressure. Certain pressure differences can occur due to flow resistance in the sieve cloth. In order to make leakage currents go in the desired direction, it can also be advantageous to maintain a smaller pressure difference between the chambers.

Utsparingene 37,39 i silskiven har formen av radialt stilte sektorer som er adskilt av eikelignende ugjennombrutte partier 52. Den periferielt regnede bredden av utsparingene er overalt noe mindre enn den periferielle utstrekningen av flensene 25,27. Derved kan på samme avstand fra skivens sentrum ingen utsparing eller lomme noensinne settes i samtidig forbindelse med begge kamrene. Foruten en viss ufrakommelig lekkasje langs silskivens over- og underside skjer blanding av væskene bare ved at de med fibre ikke fylte hulrommene i silskiven ved dennes omkringvridning slusser væske frem og tilbake gjennom skilleveggen. Lommene bør derfor være fylt med fibre så fullstendig som mulig for å minske antallet av nødvendige passasjer av lommer gjennom skilleveggen. The recesses 37,39 in the strainer disc have the form of radially arranged sectors which are separated by oak-like unbroken parts 52. The circumferential width of the recesses is everywhere somewhat smaller than the peripheral extent of the flanges 25,27. Thereby, at the same distance from the center of the disc, no recess or pocket can ever be connected to both chambers at the same time. Apart from a certain unavoidable leakage along the top and bottom of the sieve disc, mixing of the liquids only occurs because the cavities in the sieve disc which are not filled with fibres, when it is turned around, sluice liquid back and forth through the partition wall. The pockets should therefore be filled with fibers as completely as possible to reduce the number of necessary passages of pockets through the partition.

Ved praktiske forsøk har det vist seg at dersom den væske som renses for fibre utgjøres av lut med et fiberinnhold på 200 ppm og lommene blir fylt med 10$ fiber og 90$ lut, så skjer en overføring av bare 0,2$ av den lutmengde som renses. In practical experiments, it has been shown that if the liquid that is cleaned of fibers consists of lye with a fiber content of 200 ppm and the pockets are filled with 10$ of fiber and 90$ of lye, then a transfer of only 0.2$ of the amount of lye takes place which is cleaned.

Den i fig. 4 viste utførelsesformen skiller seg fra den som er beskrevet ovenfor ved at den diametrale skilleveggen 21,23 er erstattet av en skillevegg som består av to i spiss vinkel mot hverandre stilte plane veggdeler 53,55. Øvrige hen-visningstall betegner samme detaljer som i fig. 1. Karets indre oppdeles her i to kamre C og D med ulik periferiell utstrekning, f.eks. 90$ resp.10$ av tverrsnittsarealet. En større del av karet anvendes derved for den mer tidkrevende oppsamlingen av fiber i lommene enn for deres tømming. Dersom strømningshastigheten holdes like høy i begge kamrene, gir dette silapparat en 10-foldig fortykning, hvilken verdi kan økes ytterligere ved å minske hastigheten til strømmen gjennom det mindre kammeret. Utførelsesformen passer spesielt for det tilfelle hvor lut med lavt fiberinnhold skal renses. The one in fig. The embodiment shown in 4 differs from the one described above in that the diametrical partition wall 21,23 is replaced by a partition wall consisting of two planar wall parts 53,55 positioned at an acute angle to each other. Other reference numbers denote the same details as in fig. 1. The inside of the vessel is divided here into two chambers C and D with different peripheral extents, e.g. 90$ or 10$ of the cross-sectional area. A larger part of the tub is thereby used for the more time-consuming collection of fibers in the pockets than for their emptying. If the flow rate is kept equally high in both chambers, this sieve apparatus gives a 10-fold thickening, which value can be further increased by reducing the speed of the flow through the smaller chamber. The design is particularly suitable for the case where lye with a low fiber content is to be cleaned.

Den strøm som overtar fiberinnholdet føres hensiktsmessig til et behandlingskar, som står under noe overtrykk, og hvor fibrene tas hånd om. Når silapparatets ene kammer er innkoplet i en fra en kontinuerlig cellulosekoker utgående ledning for lut som skal inndampes, kan det andre kammeret f.eks. inngå i en ledning som overfører væske, f.eks. vaskevæske, og ledsagende fibre til en etterkoplet trykk-diffusør eller lignende, eller også tilbake til kokerens flisinnmatingssirkulasjon. The stream that takes over the fiber content is suitably led to a treatment vessel, which is under some overpressure, and where the fibers are taken care of. When one chamber of the sieve apparatus is connected to a line exiting from a continuous cellulose boiler for lye to be evaporated, the other chamber can e.g. form part of a line that transfers liquid, e.g. washing liquid, and accompanying fibers to a downstream pressure diffuser or the like, or also back to the boiler's chip feed circulation.

En annen anvendelsesmulighet for silapparatet er å føre fibrene fra det fiberrike utdraget fra en trykkdiffusør over til vaskevannet, og på den måten tilbakeføre dem til massestrømmen. Another application possibility for the sieve apparatus is to pass the fibers from the fibre-rich extract from a pressure diffuser over to the washing water, and in that way return them to the mass flow.

De ovenfor beskrevne utførelsesformene kan naturligvis med hensyn til detaljene modifiseres innenfor opprinnelsens ramme. The above-described embodiments can of course be modified with respect to the details within the framework of the origin.

Karet kan således være sylindrisk med buede gavler, hvorved det kan være nødvendig å anordne fast støtte på den sylind-riske delens innside for å motvirke deformering av silskiven ved større trykkdifferanser. Istedenfor et silelement som består av vevd metalltrådduk, kan lommene ha en bunn av en perforert eller slisset tynn metallplate. Apparatet er beskrevet med tanke på innkopling i vertikale væskestrømmer, men det kan i visse tilfeller være hensiktsmessig å anvende apparatet på siden, slik at strømmene blir horisontale eller eventuelt skjevt skrånende, hvorved også rørtilslutningenes plassering kan måtte endres. En annen modifikasjon kan bestå i ved hjelp av vertikale vegger å oppdele karets indre i f.eks. fire sektorer for parallellkoplede strømmer, som omvekslende strømmer oppad og nedad, hvorved deres trykkvirk-ning på silskiven fordeles over omkretsen. The vessel can thus be cylindrical with curved ends, whereby it may be necessary to arrange fixed support on the inside of the cylindrical part to counteract deformation of the strainer disc in the event of greater pressure differences. Instead of a sieve element consisting of woven metal wire cloth, the pockets may have a bottom of a perforated or slotted thin metal plate. The device is described with regard to connection to vertical liquid flows, but in certain cases it may be appropriate to use the device on the side, so that the flows become horizontal or possibly obliquely inclined, whereby the position of the pipe connections may also have to be changed. Another modification can consist of using vertical walls to divide the interior of the vessel into e.g. four sectors for parallel-connected currents, which alternately flow upwards and downwards, whereby their pressure effect on the sieve disc is distributed over the circumference.

Claims

1. Screening apparatus for separating particles, preferably cellulose fibres, which are suspended in a treatment liquid, e.g. boiling or bleaching liquor, from a stream of this liquid, and for introducing the particles into another liquid stream under maintained overpressure of particles and stream, which sieve apparatus comprises a circular, rotatable sieve disc inserted in a closed vessel, characterized by the fact that between opposite walls of the vessel extends a dividing wall (21,23), which divides the vessel into two chambers (A,B) with separate inlets (45,49) and drains (47,51) for the liquid flows, and that the circular sieve disc (29), which is positioned transversely to the partition wall, divides said chambers (A,B) into different rooms (A1,A2) or (Bl,B2), and protrudes through and essentially fills a slot in the partition wall, whereby the strainer disc is fixed to a rotatable shaft (41) to be able to swing between said chambers, to enable particles., which on one side of the partition wall are collected on the sieve disc, to be passed through said slot to the other side of the partition wall.

2. Sieve apparatus according to claim 1, characterized in that the sieve disc is designed with open pockets (37) with a sieve outlet, which preferably comprises a sieve cloth (31), for collecting fibers etc. from a flowing liquid stream when the pockets (37) are in the first chamber (A), and from which pockets the fiber filling can be removed by means of another liquid stream flowing in the opposite direction when the pockets are in the second chamber (B).

3. Sieve apparatus according to claim 2, characterized in that the sieve disc (29) has a sieve cloth (31) which is clamped between two plane-parallel plates (33,35), which are designed with opposite recesses (37,39), whereby the recesses (37) in one the plate forms pockets for the retention of particles that do not pass the sieve cloth.

4. Sieve device according to claim 3, characterized in that the recesses (37,39) are sector-shaped, and that intermediate unbroken parts (52) of the plates have such an extent that when the recesses pass through the slot of the partition wall, they closely connect to its edges and prevent connection between the two chambers .

5. Sieve device according to claims 1-4, characterized in that both parts of the partition wall (21,23) until the slot is terminated by flanges (25,27) with a total width that exceeds the width of the recesses (37,39), whereby the recesses for the passage through the partition wall can never put in simultaneous connection with both chambers (A,B).

6. Sieve apparatus according to claims 1-5, characterized in that the outer edge of the sieve disc (29) connects to a spherical or cylindrically bent part of the vessel's wall.

7. Sieve apparatus according to claim 6, characterized in that the edge of the sieve disc (29) is supported by the wall of the vessel.

8. Strainer according to one of the preceding claims, characterized in that the tub has a dividing joint (15,17) in the middle of the strainer disc (29), and that its edge partially protrudes into the joint.

9. Sieve apparatus according to claim 1, characterized in that the dividing wall consists of two opposite planar wall parts (53,55, fig.4) at an angle of less than 180°, which divide the vessel into sectors, namely a larger particle collection chamber and a smaller particle removal chamber.

10. Sieve apparatus according to claim 1, characterized in that the shaft (41) of the sieve disc is enclosed in the partition (21).

11. Modification of a sieve apparatus according to one of claims 1-10, characterized in that the vessel by means of a plural, e.g. four, dividing walls are divided into several chambers for parallel liquid flows which are directed alternately in one and the other direction.