NO810661L - Fremgangsmaate og anordning for fraskilling av damp - Google Patents

Abstract

Fraskilling av damp fra cellulosemateriale etter behand-ling i en raffinør under trykk. I et utmatingskammer (4,11) med et transportorgan (9,13) anordnet etter raffinøren bibeholdes raffineringstrykket ved hjelp av en gasstett plugg av materialet i kammerets utløpsåpning (15). Transportorganet tillater aksiell strømning av damp til et rom (6) for oppsamling og avledning av dampen med så lav strømningshastighet at materialet fraskilles fra dampen ved sedimentering.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for fraskilling av en damp fra lignocelluloseholdige ma-. terialer som behandles i et måleapparat som står under trykk, i den hensikt å utnytte dampens varmeinnhold, f.eks. til å frem-skaffe varmt vann.

Ved fremstilling av raffinørmekaniske eller termomekaniske fibermasser tilføres det lignocelluloseholdige materialet under behandlingen i måleapparatet en så stor mengde energi at den fuktighet som følger med materialet meget hurtig fordampes på grunn av temperaturer på over 100°C som følge av friksjon. Det er således verdifull varme som avgis fra prosessen og som dess-uten må avledes for å unngå forstyrrelser i materialstrømmen mellom maleskivene.

Et problem ved fraskilling av damp er at • - utmatingen av det behandlede materiale vanligvis foregår til en anordning som står under lavere trykk enn det som hersker i måleapparatet, hvorved damp kan følge med og derved gå tapt. Et annet problem er å fraskille dampen så effektivt at fiberinnholdet i dampen blir lite. Fibrer som følger med dampen kan f.eks. avsettes på overflatene i en varmeveksler og derved redusere varmeoverfø-ringen.

Man har søkt å eliminere ovennevnte problem ved å blåse dampen og fibermaterialet til en trykktett syklon i hvilken fibermaterialet på kjent måte fraskilles og utmates ved hjelp av en tykkmassepumpe, celleutmater eller lignende, gjennom syk-longens nedre del, idet dampen avgis sentralt ved syklonens topp. En ulempe ved dette system er på den ene side at en stor del av dampen går med til transport av materialet til syklonen og for dens drift, og på den annen side at anleggs- og driftsomkostnin-gene blir høye. Som eksempel kan nevnes at ved et overtrykk på 1,5 kp/cm 2i måleapparatet oppnås normalt damp fra syklonen som hare har et overtrykk på 0,7 5 kp/cm 2. Varmeinnholdet er følgelig redusert betraktelig.

Det har nu overraskende vist seg at en syklon kan erstattes av et system ifølge oppfinnelsen, innbefattende et utmatnings-kammer i hvilket fibrer sedimenterer. Oppfinnelsens karakteris-tiske trekk fremgår av patentkravene.

En foretrukket utføringsform av oppfinnelsen skal i det f følgende beskrives under henvisning til tegningen, der fig. 1 skjematisk viser en anordning ifølge oppfinnelsen og fig. 2 er

et snitt langs II-II i fig. 1.

Et malehus 1 omslutter et par hensiktsmessig motroterende maleskiver'2. Malekappen ligger trykktett an mot en stuss 3 på et utmatingskammer. Dette kammer innbefatter et øvre trau 4 som er avskjermet fra omgivelsene ved hjelp av et deksel og ende-vegger 5. I hver ende av trauet 4 finnes et rom 6 med utløp 7. Inne i trauet 4 er en på en aksel 8 festet høyre- og venstregjen-get øvre transportskrue 9 anordnet for mating av materiale i aksell retning mot trauets 4 midte, hensiktsmessig til et sted som er beliggende omtrent rett under maleskivene 2. Her finnes en utløpsåpning 10 i trauets 4 bunn som forbinder trauet med en annen del av utmatningskammeret, et hensiktsmessig tverrstilt, undre trau 11 som omgir en på en aksel 12 festet undre transportskrue 13. Også dette sistnevnte trau er avgrenset fra omgivelsene og ved sin ene ende lukket ved hjelp av.en endevegg 14 og ved den andre ved hjelp av en materialplugg 15 i en utmatingsåpning 16. Pluggens oppgave skal forklares senere i tilknytning til anordningens funksjon.

Den øvre transportskruen 9 er utført med en flattstålvikling som gir fritt rom for aksiell strømning av gass (damp) mellom viklingen og akselen 8, mens den undre transportskruen 13 har en hel vikling som strekker seg inn til akselen 12 i det mins-te på den del som ligger nærmest trauets 11 utmatingsåpning 16 for å tvangsmate materialet mot denne. Transportskruenes aksler bæres av lågere 17,18 henholdsvis 19,20 og drives av ikke viste drivkilder. Passende omdreiningshastighet for skruen 9 er 5-50 r/min og for skruen 13, 50-200 r/min.

Virkémåten til den ovenfor beskrevne anordning er som følger. Etter raffinering mellom maleskivene 2 går materialet sammen med den utviklede damp til den midtre del av trauet 4.

Her sammenføres materialet av transportskruen 9 i pilenes 21 retning til utløpsåpningen 10 og faller ned i trauet 11. Dampen strømmer i pilenes 22 retning ut i rommene 6 og avledes derfra gjennom utløpene 7 til f.eks. et anlegg for oppvarming av vann til passende temperatur. Ved at trauet 4 og rommene 6 er di-mensjonert for lav strømningshastighet, 0,5-15 m/sek, hensiktsmessig 1-5 m/sek og fortrinnsvis 1,5-2,5 m/sek, vil den ringe mengde materiale som følger med dampen sedimenteres slik at en på det' nærmeste fiberfri damp oppnås.for videre transport fra utløpene 7. Ved fabrikkdrift er fiberinnholdet blitt målt til så lave verdier som 50 mg fiber pr. kg damp. Trykkfallet frem til utløpene 7 er praktisk talt lik null, hvilket innebæ-rer at 75-85 % av den energi som er tilført måleapparatet, kan gjenvinnes. Tapet består bare i den varmemengde som uunngåelig medfølger oppvarmet materiale.

I trauene 4 og 11 hersker hovedsakelig samme trykk som i malehuset, nemlig 0,1-6,0 kp/cm 2 , fortrinnsvis 0,5-4,5 kp/cm 2. Vanligvis er trykket ca. 2 kp/cm<2>. Trykket opprettholdes ved

at trauets 11 utløp 16 er tettet av en gassfri eller hovedsakelig gassfri.materialplugg 15 i hvilken materialet ved transportskruens 13 omdreining kontinuerlig forflyttes ut gjennom ut-løpet 16. Det har vist seg mulig å opprettholde en slik vel tettende materialplugg på tross av det lavere trykk utenfor utløpet 16.

En rekke modifikasjoner av oppfinnelsen kan tenkes innen-for rammen av oppfinnelsestanken. Det er f.eks. mulig å unn-være transportskruen 9 med trau 4 og forbinde malekappen trykktett direkte til skruetrauet 11 og avlede dampen via et rom i tilknytning til mannhullet 23. Ved en slik utførelse utformes den del av transportskruen 13 som ligger under malekappen og den del som derfra strekker seg frem til skruetrauets endevegg 14 som en flattstålvikling i likhet med den ovenfor beskrevne transportskrue 9 for å muliggjøre avledning av dampen. For å oppnå tilstrekkelig lav strømningshastighet på dampen må transportskruens 13 diameter og eventuelt dens lengde økes i samsvar med det som kreves ved den ovenfor beskrevne utførings-form med to transportskruer.

Det skal påpekes at oppfinnelsestanken er ikke begrenset til de beskrevne utføringsformer. F.eks. kan antallet transportskruer være tre eller flere. Ved utføringsformen med to transportskruer behøver skruene ikke være anordnet i vinkel med hverandre, f.eks. rettvinkel som vist i fig. 1 og 2, idet de kan også være parallelle.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fraskilling av damp fra cellulosemateriale innbefattende raffinering av materialet i en raffi-nør under trykk samt utmating av det raffinerte materialet gjennom et utmatingskammer, hvor raffineringstrykket bibeholdes i kammeret ved at det raffinerte materialet utmates fra kammeret i form av en gasstett eller hovedsakelig gasstett materialplugg, karakterisert ved at dampen avledes i sideret-ningen fra det raffinerte materialet samtidig som materialet strømmer ned gjennom kammerets innløpsåpning, at dampen avledes gjennom kammeret med så lav strømningshastighet at medfølgende materiale fraskilles fra dampen ved sedimentering og at materialet deretter utmates fra kammeret.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strømningshastigheten til dampen i kammeret er 0,5-15 m/sek,.hensiktsmessig 1-5 m/sek og fortrinnsvis 1,5-2,5 m/sek.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at materialet strømmer ned i kammeret mot den del av kammeret der materialpluggen dannes og at dampen avledes i to motsatte retninger.

4. Anordning for fraskilling av damp fra cellulosemateri-alet som behandles i en raffinør, hvilken anordning er innrettet til med sin innløpsåpning (3) å tilknyttes et utløp fra et malehus (1) som omgir raffinørens maleskiver(2), samt at anordnin-gen innbefatter et utmatingskammer med transportorgan for.mating av materialet mot et etterfølgende behandlingstrinn, idet kammeret og transportorganet er slik utformet at en gasstett eller hovedsakelig gasstett plugg (15) av materiale dannes i kammerets utmatningsåpning (16), karakterisert ved at transportorganet utgjøres av minst én skrue (13) som i den del (4) av kammeret som ligger under innløpsåpningen (3) har en delvis åpen gjenge som tillater passasje av materiale tvers gjennom skruen samt strømning av dampen i aksial retning, samt at minst et rom (6) er anordnet i kammeret ved siden av innløpsåpningen (3) og ovenfor skruens delvis-åpne gjenge for oppsamling og avledning av damp.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at kammeret innbefatter et øvre trau (4) med en øvre skrue (9) samt et undre trau (11) med en undre skrue (13), idet innløpsåpningen (3) er anordnet i det øvre trau (4), at den øvre skrue (9) har en delvis åpen gjenge, at den undre skrue (13) er innrettet til å avstedkomme materialpluggen samt at det øvre og det undre trau (4,11) kommuniserer med hverandre gjennom en åpning (10) beliggende omtrent rett under innløpsåpningen (3).

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at det øvre trau (4) strekker ség horisontalt i to motsatte retninger fra innløpsåpningen (3) idet et rom (6) er anordnet i hver ende av trauet samt at den øvre skrue (9) er innrettet til å mate materialet inn mot den åpning (10) som forbinder de to trau (4,11).

7. Anordning ifølge et av kravene 5-6, karakterisert ved at den øvre skrue (9) har vesentlig stør-re diameter enn den undre (13).

8. Anordning ifølge et av kravene 5-7, karakterisert ved at begge skruer (9,13) er vinkelstilt i forhold til hverandre.