PL176168B1 - Urządzenie do płukania włókien masy włóknistej - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do plukania wlókien masy wlóknistej, majace: wydrazony korpus, tworzacy przebiegajace osiowo cisnieniowe komory; pier- wszy nieruchomy pierscieniowy fil tr pluczacy umieszczony wspólosiowo w korpusie; kanaly dla przeplywu zawiesiny, usytuowane wewnatrz kor- pusu; wirnik, posiadajacy czesc wytwarzajaca pulsa- cje; srodki do wywolywania osiowej predkosci w zawiesinie plynacej wzdluz filtru; oraz wlot cieczy pluczacej do korpusu, znamienny tym, ze ma drugi nieruchomy pierscieniowy filtr pluczacy (25; 36), umieszczony wspólosiowo w korpusie (10; 30), przy czym pierwszy pierscieniowy filtr pluczacy (19; 34) jest usytuowany promieniowo w kierunku do we- wnatrz i w pewnym odstepie od drugiego pier- scieniowego filtru pluczacego (25; 36), natomiast czesc wytwarzajaca pulsacje (21; 37,38) jest usytuo- wana w sasiedztwie wlotowej strony pierwszego 1 drugiego filtru pluczacego (19,25; 34,36), a kanaly (18, 24, 33, 35, 43) dla przeplywu zawiesiny sa usy- tuowane tak, ze osiowy kierunek przeplywu wzdluz drugiego filtru pluczacego (25; 36) jest odwrotny niz osiowy kierunek przeplywu wzdluz pierwszego filtru pluczacego (19; 34). F IG 1 P L 176168 B 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do płukania włókien masy włóknistej, zwłaszcza masy celulozowej stosowanej do wytwarzania papieru.

Kiedy drewno jest obrabiane chemicznie w celu otrzymania włókien masy celulozowej do produkcji papieru, proces obejmuje warzenie lub ekstrahowanie wiórów drzewnych z różnymi płynami roztwarzającymi tak, że żywice i materiały wiążące włókna celulozowe ze sobą zostają rozpuszczone w tym płynie roztwarzającym, dzięki czemu włókna zostają uwolnione. W rezultacie otrzymuje się zawiesinę włókien w cieczy ze zużytych środków chemicznych lub w ługu. Aby dalej przygotować masę włóknistą do produkcji papieru, włókna muszą być oddzielone od cieczy, ciecz musi zostać usunięta a włókna trzeba przemyć w celu usunięcia pozostałych w nich środków chemicznych.

Celem przemywania masy włóknistej jest oddzielenie rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych zanieczyszczeń od włókien masy, aby otrzymać masę włóknistą zasadniczo pozbawioną zanieczyszczeń. Optymalny system płukania usuwałby całkowicie ług odpadkowy i inne zanieczyszczenia, przy wykorzystaniu tylko minimalnej ilości cieczy płuczącej. Dla chemicznej regeneracji i/lub innej późniejszej obróbki ługu odpadkowego trzeba również obrabiać płyny płuczące dodane podczas etapu płukania, czy to obrabiać je przez odparowanie, czy innymi środkami. W tym celu pożądane jest zmniejszenie do minimum ilości płynu płuczącego dodawanego podczas operacji płukania, aby zmniejszyć do minimum rozcieńczenie płynów roztwarzających i późniejszy koszt powtórnej obróbki środków chemicznych w dalszych etapach obróbki.

Przy ocenianiu wydajności systemów przemywania przemysł papierniczy używa określenia współczynnik rozcieńczenia dla zdefiniowania ilości użytego płynu płuczącego. Współczynnik rozcieńczenia można opisać jako ilość wody lub innego płynu płuczącego wprowadzanego do układu i nie zabieranego z układu z przemytą masą włóknistą, gdy masa ta jest wyprowadzana z układu. Jeżeli ilość dodanego płynu płuczącego jest równa ilości płynu płuczącego wychodzącego z układu wraz z masą włóknistą, współczynnik rozcieńczenia jest równy zero. Najbardziej pożądane są zatem małe współczynniki rozcieńczenia.

Stosowane dotychczas sposoby przemywania surowca celulozowego wyjściowego omówiono poniżej:

Rozcieńczanie - mieszanie - ekstrahowanie (płukanie z ekstrahowaniem)

W procesie płukania nadmiar ługu jest odprowadzany z masy włóknistej, a masa ta jest rozcieńczana wodą i/lub słabszym ługiem z następnego etapu. Mieszanina jest starannie mieszana, by pomóc w uzyskaniu równowagi. Mieszaninę tę następnie znowu odwadnia się do określonego stopnia. Wydajność tego procesu jest związana ze stopniem równowagi osiągniętej w cyklu mieszania i ze stopniem ekstrakcji pomiędzy kolejnymi etapami rozcieńczania. Można zastosować prasowanie w celu wspomożenia etapu ekstrahowania. Usuwanie materiałów stałych i stężenie słabego ługu czarnego w przemywaniu ekstrakcyjnym zależy od wejściowej i wyjściowej konsystencji masy włóknistej dla danego współczynnika rozcieńczenia.

Systemy przemywania ekstrakcyjnego zwykle wymagają wielu etapów ekstrakcji, by uzyskać wyniki przemywania możliwe do zaakceptowania i mają nieuchronnie wysokie współczynniki rozcieńczenia. Aktualna praktyka chemicznej regeneracji i wymagania ochrony środowiska zmniejszyły możliwość akceptowania tej techniki przemywania.

Płukanie przez wypieranie

Przy tym sposobie ług w pustych przestrzeniach zawiesiny jest wypierany przez wodę płuczącą i/lub filtrat z następnych etapów. Dyfuzja cieczy płuczącej przez masę włóknistą jest kontrolowana, by uniknąć mieszania. Wydajność procesu jest związana ze stopniem mieszania i z tworzeniem kanałów, które następuje podczas wypierania, co zmniejsza wydajność, oraz ze stopniem równowagi osiągniętym pomiędzy włóknami masy włóknistej i kieszeniami ługu oraz płynu płuczącego.

Sposoby przeprowadzania płukania przez wypieranie obejmują tworzenie maty z surowca na górnej powierzchni wirującego perforowanego bębna lub ruchomej taśmy i natryskiwanie cieczy wypierającej na wierzch tej maty. Ciecz przechodząca przez taśmę jest usuwana spod tej taśmy. Znaczna niedogodność tego typu rozwiązania polega na powstawaniu na wierzchu sita piany, którą trzeba usuwać i zajmować się nią. Ponadto przy natryskiwaniu trzeba stosować ochronne kołpaki lub daszki.

Rozcieńczanie - ekstrakcja - wypieranie

Sposób ten wykorzystuje połączone operacje poprzednich dwóch sposobów, a jego wydajność jest zależna od zmiennych mających wpływ na działanie każdego z tych sposobów. Około 85% zakładów przerabiających siarczanową masę celulozową stosuje obecnie ten sposób przemywania masy włóknistej. Masę włóknistą rozcieńcza się ługiem z następnego etapu i miesza się, by pomóc w uzyskaniu równowagi. Następuje ekstrakcja, a po niej wypieranie ługu pozostającego w porach. Do przeprowadzania tego sposobu płukania stosowano płuczki bębnowe albo ciśnieniowe, albo podciśnieniowe. Podobnie jak przy wcześniej opisanych sposobach, w odniesieniu do powierzchni przemywania włókna masy włóknistej są bardziej lub mniej w stanie statycznym podczas ekstrakcji i wypierania.

Pewne trudności związane z tym sposobem są spowodowane negatywnymi wpływami powietrza zawartego w masie włóknistej oraz, w przypadku płuczek podciśnieniowych, ograniczeniami dotyczącymi temperatury płukania. Zwykle spływanie ługu poprzez

176 168 matę z masy włóknistej polepsza się przy większej temperaturze, a więc wyższe temperatury polepszają wydajność płukania. Płuczki podciśnieniowe, które działają przy podciśnieniu w bębnie do 35 kPa, tworzą niższe warunki temperaturowe równowagi. Jednakże nie jest możliwe znaczne zwiększenie temperatury pracy płuczek podciśnieniowych, by jeszcze bardziej poprawić parametry odpływu z masy włóknistej.

Płuczki ciśnieniowe działające podobnie jak płuczki podciśnieniowe, ale z nadciśnieniem w kołpaku nad matą z masy włóknistej, przezwyciężyły do pewnego stopnia ograniczenia temperaturowe płuczek podciśnieniowych. Jednakże, podobnie jak w przypadku płuczek podciśnieniowych, powierzchnia materiału surowca podlega działaniu powietrza i traci się możliwość sterowania procesem płukania przez ciśnienie surowca. Ponadto ma miejsce znaczne wprowadzanie powietrza w materiał surowca, a piana powstająca z takiego wprowadzonego powietrza czasami utrudnia sterowanie. Powietrze w masie włóknistej zmniejsza skuteczność dalszych etapów płukania, a dodatkowe zwiększenie wydajności płukania wymagało osiągnięcia żądanego stopnia płukania. Pomocne są środki zmniejszające pienienie, ale zwiększają koszty i tworzą dodatkowe problemy z obchodzeniem się z nimi i usuwaniem ich.

Znane poprzednio techniki płukania wykorzystujące ekstrakcję lub wypieranie utrzymywały stosunkowo statyczne zależności pomiędzy płukanymi włóknami a powierzchnią zatrzymywania, poprzez którą odbywa się oddzielanie. Obecnie typowo obejmuje to tworzenie maty na sicie, bębnie itp. Podczas usuwania cieczy mata ta jest nieruchoma względem bębna lub sita. Wynikowa, stosunkowo powolna, ekstrakcja lub wypieranie wymaga dużego urządzenia dla uzyskania odpowiedniej wydajności. Dlatego duże są nakłady kapitałowe na sprzęt i zapotrzebowanie na miejsce.

Z opisu WO 92/00413 jest znane urządzenie do płukania włókien masy włóknistej, mające: wydrążony korpus, tworzący przebiegające osiowo ciśnieniowe komory; nieruchomy pierścieniowy filtr płuczący umieszczony współosiowo w korpusie; kanały dla przepływu zawiesiny, usytuowane wewnątrz korpusu; wirnik, posiadający część wytwarzającą pulsacje; środki do wywoływania osiowej prędkości (składowa prędkości w kierunku równoległym do osi urządzenia) w zawiesinie płynącej wzdłuż elementu filtrującego; oraz wlot cieczy płuczącej do korpusu. Zawiesina masy włóknistej jest poruszana w jednym kierunku na cylindrycznie ukształtowanym sicie. Jednakże wydajność takich urządzeń jest ograniczona, a zapotrzebowanie obecnych maszyn papierniczych wymaga stosowania płuczek masy włóknistej, które mogą działać z dużą wydajnością, by sprostać wymaganiom.

Celem wynalazku jest opracowanie działającego w sposób ciągły urządzenia do płukania włókien masy włóknistej, które zapewnia znacznie zwiększoną wydajności bez zwiększonego zapotrzebowania na miejsce, umożliwia płukanie bez powstawania piany, zapewnia lepszą jakość przepłukiwanego surowca i wykorzystuje ciecz nośną w surowcu do przemywania oraz poddaje włókna ciągłemu procesowi powtórnego roztwarzania i powtórnego płukania z mieszaniem, podczas gdy dodawanie świeżej cieczy płuczącej jest zmniejszone do minimum, co w rezultacie zapewnia minimalne rozcieńczenie ługu.

Innym celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia do płukania włókien masy włóknistej surowca, działającego pod ciśnieniem, mogącego przetwarzać surowiec o wysokiej temperaturze oraz umożliwiającej lepszą wydajność operacji płukania, jak również utrzymującego silną turbulencję w surowcu przy wysokiej konsystencji.

Umożliwiłoby to zmniejszenie powierzchni wymaganej dla urządzenia, wpłynęłoby na poprawę ekonomiki przesyłania cieczy rurami i pompowania oraz zmniejszyłoby inwestycje kapitałowe na urządzenie dla danego stopnia przemycia.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma drugi nieruchomy pierścieniowy filtr płuczący, umieszczony współosiowo w korpusie, przy czym pierwszy pierścieniowy filtr płuczący jest usytuowany promieniowo w kierunku do wewnątrz i w pewnym odstępie od drugiego pierścieniowego filtru płuczącego, natomiast część wywarzająca pulsację jest usytuowana w sąsiedztwie wlotowej strony pierwszego i drugiego filtru płuczącego a kanały dla przepływu zawiesiny są usytuowane tak, że osiowy kierunek

176 168 przepływu wzdłuż drugiego filtru płuczącego jest odwrotny niż osiowy kierunek przepływu wzdłuż pierwszego filtru płuczącego.

Drugi pierścieniowy filtr płuczący stanowi przegrodę dla włókien masy włóknistej, ale umożliwia przepływ cieczy na drugą stronę tego filtru. Część wytwarzająca pulsację wywołuje pulsacje i prędkość promieniową (składowa prędkości w kierunku promieniowym, to jest prostopadłym do osi urządzenia) w zawiesinie przepływającej wzdłuż pierwszego i drugiego filtru.

Korzystnie, jako część wytwarzającą pulsacje, wirnik ma obrotowy płaszcz, umieszczony osiowo wewnątrz wydrążonego korpusu, pomiędzy pierwszym a drugim filtrem płuczącym i w odstępie od nich.

Płaszcz ma ewentualnie zasadniczo cylindryczną powierzchnię, posiadającą wiele odchodzących na zewnątrz występów. Występy mają, w szczególności, kształt zasadniczo półkulisty.

Korzystnie, wlot cieczy płuczącej jest usytuowany pomiędzy pierwszym a drugim filtrem.

Urządzenie według wynalazku umożliwia płukanie masy włóknistej w zamkniętej atmosferze pod ciśnieniem, gdzie surowiec jest prowadzony wzdłuż nieruchomego filtru płuczki dzięki różnicom ciśnienia pomiędzy wlotem surowca a wylotem z płuczki. Zastosor wano kolejne filtry płuczki, ukształtowane cylindrycznie, gdzie surowiec przechodzi w pierwszym kierunku osiowo wzdłuż jednego filtru, a następnie przechodzi w odwrotnym kierunku osiowym wzdłuż innego filtru. Pierścieniowy płaszcz przebiega pomiędzy filtrami i jest napędzany obrotowo, aby określić drogę przepływu masy włóknistej i równocześnie generować w niej impulsy o dużej częstotliwości i o małej amplitudzie. Płaszcz ten wytwarza równocześnie osiową, promieniową i obwodową lub styczną 'prędkość (prędkość w kierunku stycznym do obwodu) w surowcu od wlotu do wylotu, zwiększając przepływ cieczy płuczącej poprzez filtry. Przy stosowaniu dwóch lub trzech pierścieniowych filtrów i wielu pierścieniowych wirujących płaszczy uzyskuje się znacznie zwiększoną wydajność przy zadowalającym lub nawet zwiększonym odwodnieniu włókien. Świeża ciecz przemywająca może być doprowadzana do obrabianego surowca pomiędzy sekcjami filtrów płuczących, by zastępować ług odprowadzony w włókien.

Urządzenie według wynalazku zostało przedstawione, w przykładach wykonania, na rysunkach, na których: fig. 1 jest pionowym przekrojem wzdłuż osi urządzenia według wynalazku, fig. 2 jest innym pionowym przekrojem wzdłuż osi urządzenia według wynalazku, zawierającego pewne modyfikacje w stosunku do konstrukcji z fig. 1, a fig. 3 jest powiększonym fragmentarycznym widokiem szczegółów wirującego płaszcza.

Jak pokazano na fig. 1, urządzenie ma pierścieniowy korpus 10, posiadający wewnątrz komory ciśnieniowe, przeznaczone do przyjmowania przepływu zawiesiny surowca, który jest wprowadzany poprzez wlot 11 w obudowę. Przemyty materiał jest wyprowadzany z obudowy poprzez wylot 12.

Linie strzałkowe na rysunku pokazują przepływ materiału surowca i filtratu poprzez urządzenie podczas płukania włókien. _r

Wewnątrz korpusu są umieszczone, pierwszy i drugi, filtry płuczące 19 i 25, które kolejno przepuszczają ciecz odprowadzoną z włókien surowca, gdy te włókna są przemieszczane w ciśnieniowych kanałach poprzez obudowę. Filtry 19 i 25 są pierścieniowymi, perforowanymi elementami umieszczonymi współosiowo, przy czym filtr 19 jest umieszczony promieniowo wewnątrz, ale w odstępie od filtru 25.

Gdy zawiesina wchodzi w obudowę poprzez wlot 11, przepływa ona osiowo do otwartej komory 17, gdzie jest kierowana promieniowo na zewnątrz, by płynęła w przeciwnym kierunku osiowym poprzez pierścieniowy kanał 18. W tym pierścieniowym kanale 18 zawiesina przepływa wzdłuż otworów pierwszego filtru 19. Ciecz przepływa z zawiesiny włókien z pierwszej lub zewnętrznej strony filtru 19 do drugiej lub wewnętrznej strony i w komorę 20, gdzie ciecz płynie osiowo i następnie promieniowo do wylotu 13. Ciecz przechodząca

176 168 przez filtr płuczący 19 pozostawia włókna i stają się one coraz bardziej skoncentrowane, gdy płyną osiowo poprzez pierścieniową komorę 18.

Promieniowe zewnętrzne ograniczenie lub ścianka pierścieniowego kanału 18 jest utworzona przez pierścieniowy płaszcz 21, który jest współosiowy z pierścieniowym filtrem 19 i jest zamontowany na wale 22. Ten wał i płaszcz są napędzane obrotowego przez nie pokazany zespół napędowy. Płaszcz może mieć profilowaną powierzchnię lub powierzchnie, do przenoszenia przyspieszenia obrotowego na surowiec.

Obrót płaszcza powoduje niskoczęstotliwościowe turbulencje i mieszanie zawiesiny wzdłuż powierzchni płuczącej. Aby w tym pomóc, na obu promieniowych powierzchniach płaszcza zamontowano wiele występów, jak pokazano na fig. 3. Płaszcz ma kształtowe występy 28 na swej promieniowej powierzchni zewnętrznej i występy 29 na swej promieniowej powierzchni wewnętrznej. Występy te mogą mieć różne żądane kształty, ale korzystnie mogą być półkuliste i przebiegać wzdłuż całej osiowej długości płaszcza. Występy te są pokazane szczegółowo tylko na fig. 3, a pominięto je dla przejrzystości ilustracji na fig. 1 i 2.

Zadaniem obrotowego płaszcza jest pomóc w osiągnięciu w zawiesinie prędkości, która ma składową osiową i składową obwodową lub styczną. Prędkość osiowa w zawiesinie jest zasadniczo zapewniana przez różnicę ciśnień pomiędzy wlotem 11, poprzez który zawiesina dopływa wchodząc do urządzenia płuczącego, a wylotem 12, poprzez który przemyty materiał płynie po opuszczeniu urządzenia płuczącego. Obrót płaszcza 21 powoduje powstanie prędkości obrotowej lub stycznej. Prędkość promieniowa jest zapewniana przez różnicę ciśnień w poprzek filtrów oraz przez nakładające się na siebie impulsy z profilowanej powierzchni płaszcza wirnika.

Gdy zawiesina przepływa osiowo pomiędzy filtrem 19 a płaszczem 21, przepływ odbywa się w lewo, jak pokazano na fig. 1, przy czym zawiesina dochodzi do komory płuczącej 23, w której ciecz płucząca może być dodawana poprzez przewód 16 wlotu cieczy płuczącej. Ciecz płucząca miesza się z włóknami i pomaga w zastępowaniu cieczy usuwanej z włókien podczas ich przemieszczania na osiowej drodze 18. Ciecz płucząca powinna być cieczą bardziej czystą niż ciecz usuwana, może ona zawierać środki wspomagające płukanie, np. środki powierzchniowo-czynne. W zależności od potrzeb można stosować np. ług z innego etapu, czystą wodę itp. Następnie zawiesina zmienia kierunek przepływu na odwrotny, jak pokazano linią strzałkową, i płynie osiowo w przeciwnym kierunku wzdłuż pierścieniowego, osiowo przebiegającego kanału 24. Kanał 24 jest utworzony pomiędzy zewnętrzną powierzchnią płaszcza 21 a pierścieniowym filtrem 25. Filtr 25 pokazano jako dwa obwodowe pasy przedzielone ścianką 25a, a ciecz przepływa z włókien poprzez sita do komór 26 oraz 27 i wypływa z urządzenia płuczącego poprzez rury 14 i 15. Płaszcz 21, napędzany obrotowo, wytwarza obwodowe i promieniowe prędkości w zawiesinie, a prędkość osiowa jest spowodowana przez różnicę ciśnień pomiędzy wlotem 11 a wylotem 12.

Jak pokazano i opisano w tym przykładzie realizacji, w- korpusie 10, który zajmuje stosunkowo mało miejsca, zawiesina wykonuje dwa pełne osiowe przejścia poprzez korpus i zostaje poddana dwóm przemieszczeniom osiowym na całej długości przez filtry 19 i 25. Następnie przemyty materiał wychodzi poprzez wylot 12.

Nawiązując teraz do fig. 2, na skutek różnicy ciśnień pomiędzy wlotem 31 a wylotem 32 zawiesina przepływa przez komory wewnątrz pierścieniowego korpusu 30.

Zawiesina wchodzi w pierścieniowy korpus poprzez wlot 31, płynie poprzez pierścieniowy kanał 33 utworzony pomiędzy pierścieniowym filtrem płuczącym 34 a pierwszym lub wewnętrznym płaszczem 38. Przy końcu tej osiowej drogi po wewnętrznej stronie filtru 34 w prawo, jak pokazano na fig. 2, kierunek przepływu zawiesiny jest zmieniany w komorze 39, by zawiesina ta płynęła w przeciwnym kierunku osiowym przez pierścieniowy kanał 35, utworzony pomiędzy pierścieniowym filtrem płuczącym 36 a drugim zewnętrznym pierścieniowym płaszczem 37. Płaszcze 37 i 38 są zamontowane na wspólnym wale 42 i są napędzane obrotowo. Płaszcze te mają występy umieszczone w sposób przedstawiony na fig. 3. Wewnętrzny płaszcz o kształcie bębnowym mawystępy na swej zewnętrznej powierzchni 38a,

176 168 a pierścieniowy płaszcz 37 ma występy zarówno na swej wewnętrznej jak i zewnętrznej powierzchni, jak pokazano na fig. 3. Występy te wprowadzają do zawiesiny impulsy pomagające w wywoływaniu odwadniania przez filtry płuczące. Ponadto obrotowe płaszcze pomagają w utworzeniu prędkości obwodowej lub stycznej, jak również prędkości promieniowej w zawiesinie omywającej powierzchnie płaszczy.

Gdy kierunek przepływu zawiesiny jest zmieniony w komorze 39, przepływa ona osiowo poprzez kanał 35, przy czym ciecz filtrowana z zawiesiny płynie do obszaru 49 pomiędzy sitami i wypływa osiowo z urządzenia płuczącego poprzez wylot 48. Jeśli jest to potrzebne, ciecz płucząca może być wprowadzana do komory 39.

Po przepłynięciu przez kanał 35 kierunek osiowego przepływu zawiesiny zostaje znowu zmieniony na odwrotny, by płynęła poprzez osiowy pierścieniowy kanał 43 wzdłuż dwuczęściowego filtru płuczącego 44. Filtr płuczący 44 jest wsparty na pierścieniowej ścianie 45, a ciecz wypłukana z włókien wypływa z komór za filtrem 44 poprzez rury 46 i 47. Zanim zawiesina zmieni swój kierunek i będzie płynąć kanałem 43, płynie ona poprzez komorę rozcieńczania 40, gdzie ciecz płucząca może być wprowadzana poprzez przewód lub przewody 41.

W przykładzie realizacji pokazanym i opisanym w odniesieniu do fig. 2 włókna przepływają wzdłuż trzech powierzchni płukania i poddawane są znacznemu płukaniu w minimalnie wyposażonym obszarze.

W każdym z rozwiązań z fig. 1 i 2 przepływ surowca poprzez pierścieniową obudowę jest powodowany przez różnicę ciśnień wytwarzaną pomiędzy wlotem a wylotem, a ciśnienie zawiesiny tłoczy filtrat poprzez filtry urządzenia płuczącego. Włókna, na które działają wywoływane w nich prędkości, zarówno osiowe jak i styczne, nie będą przechodzić przez otwory filtrów, które umożliwiałyby przechodzenie włókien, gdyby te włókna były tylko pod wpływem prędkości promieniowej. Surowiec wewnątrz urządzenia płuczącego osiąga większe stężenie niż stężenie wejściowe na skutek ekstrakcji cieczy. Wprowadzanie cieczy płuczącej zastępuje część odprowadzanej cieczy i zapewnia kontynuowanie płukania włókien, dzięki czemu usuwane są zanieczyszczenia rozpuszczalne i nierozpuszczalne.

Surowiec w kolejnych strefach płukania jest poddawany powtarzalnym procedurom płukania, które obejmują rozcieńczanie, mieszanie ekstrahowanie i usuwanie. Wydajność tego procesu zależy od stopnia równowagi osiąganej przy mieszaniu i od stopnia ekstrakcyjnego usuwania osiąganego przy danych warunkach działania urządzenia płuczącego. Wysoki stopień mieszania jest osiągany w urządzeniu płuczącym na skutek działania wału, który napędza płaszcz lub płaszcze obrotowo bardzo blisko filtrów płuczących. Powoduje to szybko jednakowe stężenie rozpuszczonej substancji w każdym punkcie urządzenia płuczącego, kiedy ciecz o dużym stężeniu rozpuszczonej substancji w surowcu jest mieszana z cieczą o niskiej zawartości rozpuszczonej substancji lub ze świeżą wodą. Płyn po osiągnięciu stężenia równowagi jest odprowadzany poprzez filtr. Zawiesina płynąca poprzez cylindryczny korpus poddawana jest powtarzalnym płukaniom z powtarzalnym osiowym odwracaniem kierunku.

Wirujące płaszcze nie tylko wywołują impulsową turbulencję w zawiesinie, ale również wywołują obwodową prędkość we włóknach w zawiesinie, zapewniając ich ciągłe przechodzenie wzdłuż otworów filtrów, które odprowadzają ciecz wypłukaną z włókien. Pokazane korzystne przykłady realizacji przewidują dwie albo trzy osiowe zmiany kierunku i przejścia przez urządzenie, przy czym jest zrozumiałe, że można zrealizować dodatkowe konstrukcje przewidujące cztery lub więcej przejść, chociaż przy pokazanych konstrukcjach osiągnięto wysoką skuteczność.

Podczas prób, w odróżnieniu od mechanizmu wykorzystującego jeden filtr płuczący wewnątrz mechanizmu, wydajność hydrauliczna urządzenia według wynalazku była zwiększona o przynajmniej 50%, z przepływem około 1700 l/min, w porównaniu z przepływem około 1135 l/min z pojedynczą strefą filtru. Uzyskuje się to zasadniczo na takiej samej powierzchni podłogi i przy takiej samej pobieranej mocy. Łatwo można wprowadzić zmiany, takie jak zastosowanie środków do otrzymywania różnych stopni czystości filtratu w każdej

176 168 strefie przez zmianę otworów w filtrach. Stopień przemywania przy niezbędnym usuwaniu płynu można łatwo zrównoważyć przez sterowanie ciśnień, natężenia przepływu, prędkości obrotowej wirnika (prędkość określana liczbą obrotów na jednostkę czasu) i ilości płuczącej wprowadzanej w różnych etapach.

Chociaż urządzenie to jest głównie wykorzystywane do płukania włókien i do usuwania niepożądanych substancji chemicznych, tuszy, koloidalnych, rozpuszczonych materiałów stałych itp., jego działanie nie ogranicza się do tego zastosowania.

/V /' „46

ł τη		~ΤΠ

„47

FIG. 2

176 168

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do płukania włókien masy włóknistej, mające: wydrążony korpus, tworzący przebiegające osiowo ciśnieniowe komory; pierwszy nieruchomy pierścieniowy filtr płuczący umieszczony współosiowo w korpusie; kanały dla przepływu zawiesiny, usytuowane wewnątrz korpusu; wirnik, posiadający część wytwarzającą pulsacje; środki do wywoływania osiowej prędkości w zawiesinie płynącej wzdłuż filtru; oraz wlot cieczy płuczącej do korpusu, znamienny tym, że ma drugi nieruchomy pierścieniowy filtr płuczący (25; 36), umieszczony współosiowo w korpusie (10; 30), przy czym pierwszy pierścieniowy filtr płuczący (19; 34) jest usytuowany promieniowo w kierunku do wewnątrz i w pewnym odstępie od drugiego pierścieniowego filtru płuczącego (25; 36), natomiast część wytwarzająca pulsacje (21; 37, 38) jest usytuowana w sąsiedztwie wlotowej strony pierwszego i drugiego filtru płuczącego (19, 25; 34, 36), a kanały (18, 24, 33, 35, 43) dla przepływu zawiesiny są usytuowane tak, że osiowy kierunek przepływu wzdłuż drugiego filtru płuczącego (25; 36) jest odwrotny niż osiowy kierunek przepływu wzdłuż pierwszego filtru płuczącego (19; 34).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako część wytwarzającą pulsacje, wirnik ma obrotowy płaszcz (21), umieszczony osiowo wewnątrz wydrążonego korpusu (10), pomiędzy pierwszym a drugim filtrem płuczącym (19,25) i w odstępie od nich.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że płaszcz (21) ma zasadniczo cylindryczną powierzchnię, posiadającą wiele odchodzących na zewnątrz występów (28,29).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym że występy (28, 29) mają kształt zasadniczo półkulisty.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wlot (16) cieczy płuczącej jest usytuowany pomiędzy pierwszym a drugim filtrem (19,25).

   * * *