NO800180L - Innretning for vasking av cellulose-tremasse - Google Patents

Description

Den, foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning for vasking av cellulosemasse hvorved det fra et i form av en kontinuerlig bane, foreliggende cellulosesjikt, fjernes f.eks. den under cellulosekokingen oppstående avfallsoppløsning ved at den fortrenges på flaten av en væskegjennomslippelig trommel i og med at man fra et hus som omgir trommelen, innfører i massen ved roterende trommel, en vaskevæske under trykk og som under trykkets innvirkning fortrenger en tilsvarende mengde av avfallsoppløsningen i cellulose-sjiktet.

Til en effektiv fortrengningsyasking av i form

av en kontinuerlig fiberbane foreliggende cellulose, stilles blant annet følgende krav: 1. Den fiberbane fra hvilken suspensjonsvæske fortrenges, bør ha en homogen struktur.

2. Fiberbanen bør ha en jevn tykkelse.

3. Suspensjonsvæskens fortrengning bør skje ved høyt trykk, dvs. trykkdifferansen bør være høy mellom den side av fiberbanen som berøres av vaskevæsken, og den side der den fortrengte væske avviker. 4. Fiberbanens tørrsubstansinnhold bør være høy under hele fortrengningsprosessen. 5. Vaskevæsken må ikke forårsake interne bevegelser mellom fibrene inne i fiberbanen.

De ovenfor angitte krav oppfylles av fremgangsmåten som angitt i finsk patentansøkning nr. 781743,

hvori cellulosen vaskes i form av en kontinuerlig bane

på en slik måte at banen som dannes i en separat konsentreringssone, behandles i en vaskesone omfattende 2 til 6 vaskefaser og hvori vaskingen skjer ifølge mot-strømsprinsippet i og med at den under trykk stående rene vaskevæske innføres kun i den i banens fremførings-retning siste vaskefase, hvilken vaskevæske når den trenger gjennom banen derfra, fortrenger en tilsvarende mengde suspensjonsvæske som mens den hele tiden står under innvirkning av den rene vaskevæskes trykk, i sin tur fortrenger suspensjonsvæske fra den del av massebanen

som ligger i nest siste vaskefase, hvilken væske går videre til neste vaskefase. Fremgangsmåten karakteri-seres ved at man anvender kun' en pumping for å transportere vaskevæsken gjennom flere vaskefaser.

Den ovennevnte fremgangsmåte utføres ved hjelp av en anordning som omfatter en med wireduk bekledd, perforert trommel som er omgitt av et stasjonært trykk-hus for innmating av vaskevæske i den på trommelens flate forekommende massebane. Når det anvendes en eneste pumping for vaskevæskens transportering fra en vaskefase til den andre, dvs. fra et vaskevæskematende hus til det andre, hersker det som følge av pumpemot-standen, forskjellige trykk i hvert hus, og dette trykk er høyest i det siste hus i banens fremføringsretning, dvs. i huset til den rene vaskevæske og lavest i det hus som ligger fremst i banens fremføringsretning. For å forhindre overgang av vaskevæske fra et hus med høyere trykk til et hosliggende hus som har lavere trykk bort-sett fra vaskevæskens gjennomgang gjennom massebanen, må husene seg imellom isoleres trykktett ved hjelp av skillevegger slik at når vaskevæske presses mot massebanen, sammentrykkes denne noe mot wireduken og det oppstår en tynn væskefilm mellom massebanen og husets bunn som under trykk forsøker å vandre i den retning hvor det hersker et lavere trykk.

I anordningen ifølge nevnte patentansøkning er tetningen mellom husene utført slik at det ved husenes skillevegger er festet fjærende lepper som ved sin ene ende trykkes fritt mot massebanen under innvirkning av trykket, hvilke er anbragt - sett i trommelens rotasjonsretning - alltid på siden av huset med høyere trykk slik at leppene under trykkets innvirkning trykkes mot massebanen og dermed avbryter væskefilmen ved skilleveggen.

Mellom fiberbanen og leppen forblir det imidlertid uunngåelig små sprekker forårsaket av ujevnheter i fiberbanens flate, gjennom hvilke vaskevæsken finner mulighet for å gå forbi skilleveggene til huset som står under lavere trykk, med den følge at man får et dårligere vaskeresultat da en del av den i fiberbanen forekommende, mer urene suspensjonsvæske ikke fortrenges, men forblir 1 banen. Hvis vaskeanordningen brukes med høyt trykk, . kan. lekkasjene fra et hus til det andre være store med hensyn til mengde, og så store at de ikke kan tillates ifall det etterstrebes et godt vaskeresultat.

Hensikten med anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er å oppfylle de ovenfor anførte krav 1-5

til en effektiv vaskeprosess for fiberbaner uten at den ovennevnte, i vaskeanordningens funksjon opptredende ulempe, forekommer.

Den ovenfor angitte hensikt oppnås med anordningen som angitt i de etterfølgende patentkrav.

I det følgende skal anordningen ifølge oppfinnelsen for vasking av cellulose, illustreres med en tegning i hvilken

fig. 1 viser anordningen i tverrsnitt,

fig. 2 viser anordningen i lengdesnitt langsmed linjen II-II i fig. 1,

fig. 3 viser tverrsnittet se'tt i retning av linjen III-III i fig.2,

fig. 4'viser tverrsnittet sett i retning av linjen IV-IV i fig. 2,

fig. 5 viser enderiss sett i retning av linjen V-V i fig. 2, og

fig. 6 viser snittet langsmed linjen VI-VI i fig.

2 i større målestokk.

I vaskeanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse inngår en trommel 1 som er åpen i begge ender og som er forsynt med en horisontal sentralaksel 2. Akselen 2 er i begge ender festet ved hjelp av radielle stenger 3 til ringskiver 4 på trommelens 1 periferi. Trommelens 1 mantel er forsynt med perforering 5 og på denne ligger det egentlige filtreringsorgan 6 som hensiktsmessig består av en wireduk av plast eller metall.

Under trommelens 1 perforerte yttermantel i avstand fra denne, ligger en innermantel' 2 som likeledes er festet med sine ender til ringskivene 4. Innermantelen 7 har som vist i fig. 2, form av en dobbeltkon med helling fra trommelens 1 ender mot dens midte. Rommet mellom trommelens 1 yttermantel og innermantel 7 er ved hjelp av med trommelens radius parallelle skillevegger 8, oppdelt

i like store kammere 9 som er like lange som trommelen. Hvert kammer 9 er ved sin ved trommelens 1 midte forekommende del med størst tverrsnitt, forbundet ved hjelp av et rør 10 med en avløpsventil 11 i den ene ende av akselen. 2 .

Ifølge fig. 2 omfatter avløpsventilen 11 en til akselen 2 festet og derfor sammen med denne roterende ventilhalvdel 12 som er ringformet (fig. 4) og forsynt med runde'åpninger 13, hvilke flukter med de til ventilhalvdelen 12 festede rør 10 og hvis diameter tilsvarer rørenes 10 innerdiameter.

Ventilens 11 stasjonære halvdel 14 er forsynt

med avlange åpninger 15 (fig. 3) hvilke ligger i ventilens radialretning rett ut for åpningene 13 og hvis høyde tilsvarer åpningenes 13 diameter. Hver åpning 15-har en slik lengde at åpningens 15 areal tilsvarer summen av arealene til et flertall åpninger 13 slik at hver åpning 15 kommuniserer med flere (tre i fig. 3 og 4) åpninger 13 og dermed forbundne rør 10. De hele strekninger mellom åpningene 15 er lik åpningens 13 diameter. Åpningenes 15 antall er det samme som antall vaskesoner i anordningen, og hver åpning kommuniserer med et rør 16 hvis diameter tilsvarer åpningens 15 lengde. Disse fra ventilens 11 ytre flate utløpende rør 16 forbinder de atskilte vaskefaser med hverandre (fig. 5). Dessuten fremviser ventilhalvdelen 14 en mindre, avlang åpning 17 som står i forbindelse med et trykkluftrør 18, og en avløpsåpning 19 som står i forbindelse med et avløpsrør 29 (fig. 5).

De under trykk stående vaskefaser utgjøres ifølge fig. 1 av utenfor trommelen 1 i avstand fra denne, plasserte stasjonære hus 21 som i trommelens periferi-retning er isolert mot hverandre ved hjelp av frem- og bakvegger med en lengde lik trommelens. Husenes mot trommelens 1 flate liggende bunnflater 23 er utformet med bue tilsvarende trommelens flate, og de er forsynt med temmelig tett plasserte hull 24. De atskilte hus 21 er innbyrdes forbundet ved hjelp av rør 16, og det i trommelens rotasjonsretning siste hus er utstyrt med en innløpstilkopling 25, og suspensjonsvæsken som fortrenges fra fiberbanen av den fra det første hus 21 tilførte vaskevæske løper ut gjennom det til ventilens 11 faste halvdel 14 festede avløpsrør 26 (fig. 5). Ifølge fig. 1 er antall hus fem stykker, men antallet kan variere mellom to og seks alt etter ønsket vaskeeffekt.

I husene 21 hersker det forskjellig trykk i hvert slik at det i trommelens rotasjonsretning siste huset der den rene vaskevæske tilføres, er trykket størst og avtar fra dette som følge av strømningsmotstanden fra et hus til det andre slik at det minste trykk hersker i det nærmest banens innføringspunkt liggende, i trommelens rotasjonsretning første hus. Trykket er imidlertid tilstrekkelig høyt til å presse fiberbanen.noe sammen hvorved det mellom fiberbanen og husets 21 bunn 23 oppstår en tynn vaskevæskefilm som fungerer likesom et smøremiddel slik at fiberbanen med letthet glir fremover uten å

feste til husenes 21 bunner 23. For at det ikke skal løpe noen lekkasjestrømning gjennom denne vaskevæskefilm fra et hus 21 til det andre, må det anordnes'en tetning ved veggene 22. Tetning skjer på en enkel måte ved at man anvender det arrangement som er vist i fig. 6 i forstørret målestokk. På trommelens 1 flate finnes det ved ringskinner 4 festet til trommelens radius, parallelle lameller 27 med lengder lik trommelens, hvilke deler opp massesjiktet på trommelens flate i like store av-delinger og som ligger på skilleveggenes 8 forlengelser,, hvorved lekkasjestrømmen fra et kammer 9 til det andre forhindres. Lamellene 27 er ved sine ender mot husenes 21 bunner 23, utstyrt med elastiske, av slitebestandig materiale bestående tetningslister 28 som når trommelen roterer sleper mot bunnplatene 23.

Hver bunnplate 23 fremviser i trommelens 1 rotasjonsretning mellom husenes frem- og bakvegger 22 en uperforert sone 29 med lengde større enn lamellenes 27 avstand hvorved det mot hver uperforert sone 29 alltid ligger minst en lamell 27 hvis øvre kant er forsynt med en tetningslist 28 av elastisk, slitebestandig materiale og som ved sitt anlegg mot sonen 29 forebygger lekkasje fra et hus til det andre. For å sikre tetningen, kan den uperforerte sone 29 som består av samme plate som husets 21 perforerte bunn 23, være kledd med et elastisk materialsjikt.

Den uperforerte sone 29 kan endog være fremstilt kun av elastisk materiale, f.eks. av gummi, hvorved man i rommet mellom frem- og bakveggene på to hus kan inn-føre trykkluft som blåser opp gummien på den perforerte sone 29 tett mot lamellenes 27 øvre kant. Med hensyn

til denne tetningsmåte er det i fig. 6 med brutte linjer inntegnet en tilkopling 34 for tilførsel av trykkluft

til hulrommet som begrenses av husenes 21 frem- og bak-vegg 22 .

For at det heller ikke skal finne sted noen lekkasje fra fiberbanen ved trommelens 1 ende, finnes det på husene 21 periferielt parallelle tetninger 30 mot ringskinnene 4' (fig. 2) .

I anordningen, ifølge oppfinnelsen, inngår videre en til trommelen ekstern mateanordning 31 for tilføring av cellulose på trommelens flate i form av en bane som fordeler seg i kamrene som dannes av lamellene 27, samt en med transportør 32 utstyrt renne 33 for bortføring av den vaskede cellulose fra anordningen.

Anordning ifølge oppfinnelsen virker på følgende' måte: Massen som kommer fra cellulosekokingen og som kan ha en konsistens på f.eks. 1 til 4%, mates under trykk inn i en separat mateanordning 31 hvorfra den transporteres under samtidig konsentrering til konsistens mellom 8 og 12%, kontinuerlig inn i kamrene mellom lamellene 27. Da mateanordningen 31 er trykkfast avtettet mot trommelen 1, presses væske ut av fiberbanen når denne kommer til anlegg mot trommelen, inn i kamrene 9 rett ut for mateanordningens innmatingsåpning og fra disse inn i rørene 10, av hvilke det ifølge fig. 1 finnes to stykker rett ut for mateanordningens 31 munning.. Fra disse rør 10 samles den fra massesjiktet utpressede og mest urene suspensjonsvæske i avløpsrøret 20 (fig. 5). Den resterende del av suspensjonsvæsken som fiberbanen inneholder, fjernes ved at man utfører en fortrengningsvasking ifølge mot-strømsprinsippet i og med at det i det i trommelens rotasjonsretning siste hus 21, innføres den under trykk stående fullstendig rene vaskevæske gjennom tilkoplingen 25, Denne går gjennom husets 21 bunnhull 24 mot den i avdeling- ene mellom lamellene 27 forekommende massebane og trenger inn i porene mellom.fibrer samt fortrenger den i disse ennå gjenværende suspensjon som går igjennom wiren 6 og trommelens 1 hull 5 inn i kamrene 9 som ligger på dette sted under huset 21, fra hvert og ett det fører et rør 10 til ventilen 11 i trommelens ene ende gjennom hvis hull 13 den fra massebanen fortrengte samlede suspensjonsvæske har avløp gjennom hullet 15 i ventilens 11 faststående halvdel 14 til det på ventilens 11Utside festede rør 16. Dette rør 16 er med sin andre ende igjen festet til det hus som ligger foran det i trommelens rotasjonsretning siste hus 21 og har samme volum (fig. 1 og 5). Når man gjennom tilkoplingen 25 pumper inn den rene vaskevæske i huset 21 med tilstrekkelig høyt trykk, kan den av denne fra massebanen fortrengte suspensjonsvæske ved roterende trommel, kun med denne eneste pumping transporteres fra det ene hus til det andre helt frem til huset nærmest mateanordningen '31 hvorfra den går videre mot massebanen og fortrenger fra denne den mest urene suspensjonsvæske inn i kammeret 9 under dette siste rom 21, fra hvilket røret 10 på den ovenfor beskrevne måte fører til avløps-røret 26 og derifra ut av anordningen til neste prosess-trinn,. f.eks. til inndamping. Sammen med avløpet av denne mest urene suspensjonsvæske, kan man endog kombinere væsken som kommer fra avløpsrøret 20.

Som ovenfor beskrevet, kan det ikke finne sted noen lekkasjestrømning av væske under trykk fra et hus inn

i det andre hvilket skyldes de uperforerte sonene 29

i husenes bunner. En slik uperforert sone 29 nyttes også ved uttagningen av den vaskede masse fra avdeling-ene mellom lamellene 27 inn i rennen 33. I og med at

det i dette punkt monterte hus 21 i sin ene ende umiddelbart foran rennen 33, er forsynt med en uperforert sone 29 i området mellom veggen, 22 og endeflaten 22',

der man fra røret 18 gjennom hullet 17 og hullene 13 blåser inn trykkluft i rørene 10, oppstår det i den siste avdeling mellom lamellene 27 som ligger mot den uperforerte sone 29, et så vidt høyt overtrykk at massebanen ved sitt utløp løsgjøres fra wiren 6 og faller ved trommelens videre rotasjon ned i rennen 33 hvorfra den fjernes med transportørsnekken 32.

Med anordningen ifølge oppfinnelsen oppnås følgende fordeler: Ved at man leder den rene vaskevæske under trykk ifølge motstrømsprinsippet, fra det ene hus til det andre, oppnås et godt vaskeresultat med liten'væskemengde når husene er innbyrdes isolert, hvorved man kan bruke en eneste pumping for overføring av væsken fra et trinn til det andre. Herved behøves ingen i forbindelse med tidligere kjente anordninger, kjente separate beholdere for oppsamling av suspensjonsvæskene som kommer ut fra de forskjellige vaskefatene. Den mest urene, fra massebanen fortrengte fraksjon kan i anordningen ifølge oppfinnelsen, tas vare på i ytterst konsentrert form fordi at mengden av tilsatt vaskevæske er liten. Denne omstendig-het har stor betydning f.eks. med hensyn til den etter-følgende utførte inndamping av svartluten som fremkommer ved koking av sulfatcellulose. Dessuten er det lett å regulere anordningens kapasitet innen vide grenser ved at man forandrer trommelens rotasjonshastighet samt vaskevæskens trykk.

Claims (5)

1. Anordning for vasking av cellulose, omfattende en ved endene åpen, rundt en horisontal aksel (2) roterende trommel (1) på hvis flate cellulosen føres som en kontinuerlig fiberbane, og hvis perforerte ytre mantel er overtrukket med en som filterorgan for banen virkende wireduk (6); hus (21) av samme lengde som trommelen (1) og som omslutter denne, hvilke har perforert bunn (23) for tilføring av vaskevæske under trykk mot den på wireduken (6) liggende fiberbane samt inne i trommelen festede med mellomvegger (8) av samme lengde som trommelen, atskilte kammere (9) for mottagelse av den av vaskevæsken fra fiberbanen fortrengte suspensjonsvæske, idet hvert av husene (21) er forsynt med en tilføringsstuss (25) eller (16) for vaskevæske og kamrene (9) er forsynt med ut-løpsrør (.10) for den fortrengte suspens jonsvæske samt at husene (21) i trommelens (1) rotasjonsretning er isolert fra hverandre med fremre og bakre vegger (22), hvorved den gjennom stussen (25) i det i trommelens (1) rotasjonsretning siste hus tilførte rene vaskevæske under trykk presses gjennom hull (24) i bunnen (23) mot fiberbanen og tvinger tilsvarende mengde av den i fiberbanen forekommende suspensjonsvæske til å forflytte seg gjennom wireduken (6) og hullene (5) i trommelens mantel inn i under huset (21) beliggende kammere (9) samt gjennom disses avløpsrør (10) inn' i en på akselen (2) ved trommelens andre ende forekommende ventil (11) som forener flere suspensjonsvæskestrømninger fra kamrene (9) og fører disse til den med ventilens (11) ytre flate forbundne matestuss (16) for det i trommelens rotasjonsretning nest siste hus (21), hvoretter denne fortrengte suspensjonsvæske igjen fortrenger under trykk på den ovenfor beskrevne måte væskesuspensjonen fra massebanen, hvorved det på grunn av strømningsmotstand for vaskevæsken mellom husene finnes en trykkforskjell mellom vaske-væskene i de forskjellige hus, av hvilken forårsaket lekkasje av vaskevæske direkte fra et hus (21) til et annet eller lekkasje av den fra fiberbanen fortrengte suspensjonsvæske fra et kammer (9) til et annet blir forhindret ved hjelp av samvirkning av radielle lameller (27) på trommelflaten og ved husenes (21) fremre og bakre vegger (22) beliggende og til bunnene (23) hosliggende ikke-perforerte områder (29), karakterisert ved at avstanden mellom lamellene (27) på mellomveggenes (8) forlengelser på trommelens omkrets er mindre enn lengden av det ikke-perforerte område (29) slik at under trommelens rotasjon, er i det minste en av lamellene (27) i tettende inngrep med hvert av de ikke-perforerte områder (29) som befinner seg mellom den fremre og den bakre vegg (22) av hvert av husene (21).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at lamellenes (27) frie ender har tetningslister (28) av elastisk, slitebestandig materiale.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de ikke-perforerte områder (29) er utført av elastisk slitasjebestandig materiale som ligger tett an mot lamellenes (27) tetningslister (28).

4. Anordning ifølge krav 3,, karakterisert v e d at området (29) utgjøres av samme skive som hullenes (21) bunner (23), hvilke er overtrukket med et sjikt av elastisk materiale.

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at området (29) er fremstilt av gummi som sveller mot lamellene ved innføring av trykkluft gjennom en stuss (34) i det av veggene (22) avgrensede, lukkede rom.