NO126699B - - Google Patents

Description

Innretning for behandling av høykønsistent papirmasse «lier lignende.

Foreliggende oppfinnelse angar en innretning for behandling

av papirmasse og. lignende, f. eks. -vasking av høykonsi-sfeent masse i e-t oppoverstrømmende system, f, eks^etter et -retensj-onstrinn i en be-handlingsprosess.

Under behandling av-masse, såsom bleking med passende kje-mikalier, er det nødvendig etter at blandingen av blekekj.emikaliet med .massen er fullført, at man lar -det gå en ganske lang tid hvori blekereaksjonen kan finne sted etterfulgt av vasking av den blélcede masse. Av forskjellige grunner som omfatter både den kjemiske reak-sjon og de store mengder masse .som normalt behandles, er, .det kjent at. det er fordelaktig å utføre reaksjons- eller retensjonstrinnet i ble-Kfr. kl. 55b-5/10 keprosessen mens massen har en hoykonsistens på 10 til 4-0 % (vekten av torr fiber i forhold til blandingens vekt). Ved en slik konsistens har dog massen de samme fysiske egenskaper som et fast stoff og er vanskelig å håndtere, spesielt når det dreier seg om å transportere den. Blekeretensjonen og vaskingen har således hittil krevd separate apparater, i alminnelighet et retensjonskar og et roterende trommelfilter samt en anordning til å transportere massen fra det ene til det andre. Disse trinn har vært utfort ved en behandlingskonsistens på 3 - 15 i° 1 mens massen har vært fortynnet for transport og pumping og for riktig operasjon av et etterfølgende roterende trommelfilter for vasking. Når man utforte disse trinn, var fortynning nodvendig, hvil-ket er sloseri med vann og med blekekjemikalier, og man måtte bruke et roterende trommelfilter såvel som tilleggsutstyr til å overfore massen fra retensjonskaret til-trommelfilteret.

Folgelig er en hovedhensikt ved foreliggende oppfinnelse å skaffe tilveie en forbedret innretning hvor både retensjons- og be-handlingstrinnene, når det gjelder bleking og vasking av masse, kan utfores i ett apparat.

Ifolge oppfinnelsen er det tiiveiebragt en innretning som angitt i krav 1.

Fordeler ved denne innretning er nærmere angitt i den etter-følgende beskrivelse av et utforelseseksempel av innretningen ifolge oppfinnelsen, og ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i under-kravene, med fordelene angitt i den etterfolgende spesielle beskrivel-sesdel .

På tegningene viser fig. 1 et sideoppriss, delvis i snitt, av en innretning i henhold til oppfinnelsen, og fig. 2 og 3 viser del-snitt av innretningen i fig. 1, etter henholdsvis linjene 2 - 2 og3- 3 i fig.1.

Innretningen innbefatter en vertikal langstrakt beholder som har en sylindrisk vegg 12, en nedre konisk del 14 med et sentralt bunninntak 16, og en ovre tommedel med en ovre plan vegg 52. En posi-tiv fortrengningspurnpe 18 av en type som er istand til å pumpe hoykonsistent masse, er anordnet i inntaket 16. En slik pumpe er f. eks. vistog beskrevet i U.S. patent nr. 3'001-4-8l. Andre anordninger, såsom den gjennomhullede stempelkonstruksjon i U.S. patent nr. 2.878.II6, kan også anvendes til å mate hoykonsistent masse inn i bunnen av karet og sende den oppover gjennom dette. En roterbar skra-per som har flere armer 82, er anordnet i den ovre tommedel for å fore

hoykonsistent masse inn i utlopskanalen 84-

Ved toppen av den sylindriske vegg i-2 er det anordnet en ringformet slldel som har en omvendt konisk siloverflate som er beliggende ved den indre overflate av -veggen 12 og omfatter et omgivende kammer • 24. Siloverflaten er dannet av de indre flater av flere radielle stenger 22, mens kammeret er begrenset av stengenes ytre flater og av en overliggende konisTc ytre vegg 26. Stengene 22 danner oppover og radialt innover avsmalnende slisser mellom seg og er åpne i sine en-der, som vist og beskrevet i U.S. patent nr. 2.998.064. Sildelens indre overflate er dannet av stengenes indre flater, idet slissene mellom dem er tilstrekkelig smale til å hindre at massen passerer mellom dem, f. eks. 0,254 mm. Flere radialt -utovergående væskeåpninger 28 som her er anvendt som uttak-, er anordnet for silkammeret 24 og er forbundet med et passende samleror 29.

I forbindelse med silen er apparatet utstyrt med en koaksial rotor 30. Rotoren er hul og har en ovre konisk vegg og en nedre konisk vegg med en sammenbindende vertikal ringformet vegg 32-. Den ovre koniske vegg består delvis av flere radieltgående stenger 34 som fortrinnsvis er ca. 6l cm lange og hovedsakelig er anordnet parallelt med og radialt innenfor silstengene 22. Mellomrommet som er anordnet mellom stengene kan være mellom 25,4 og 152,4 mm og fortrinnsvis mellom ca. 50,8 og 101,6 mm for å skaffe tilveie en relativt tynt utbredt konisk ring av masse mellom silen og rotoren, slik som det skal be-skrives mere fullstendig nedenfor. En serie av skrueformede lofte-skovler 40 som strekker seg radialt utover fra veggen 32, er ahbragt nær dennes nedre ende for å gi massen en oppoverbevegelse i en skrueformet bane mellom de motstående serier silstenge-r.

Rotoren har en nedre konisk del som omfatter en konisk vegg 36 som har et sentralt væskeinntak 38 i sin nedre ende. Denne koniske vegg har på sin ytre overflate flere radla-ltgående skovler 50 som er avboyd bakover i forhold til rotorens 30 rotasjonsretning for å hjelpe til med å bevege massen radialt utover langs veggen. For å tilfore væske til inntaket 38 såvel som til rotorens "hule indre, og for å bære rotoren for rotasjon om en vertikalakse, er det anordnet et indre sentralt ror 42 som er forbundet med den koniske vegg ved inntaket 38>

og som strekker seg oppover forbi den ovre rotorvegg 34.og et ror 44 som er koaksialt med og som omgir det indre ror 42, er forbundet med og rager opp forbi den ovre.rotorvegg 34»så det dannes et ringrom 46 mellom rorene. Det ytre ror 44 er.roterbart anbragt ved hjelp av et

egnet lager, her vist som et kulelager 48 på den ovre plane- vegg 52

på karet.

For drift av rotoren har det ytre ror 44 påfestet et egnet snekkehjul 52 som drives av en snekke 64 som er forbundet med drivmo-toren 66 ved hjelp av en aksel 68. Tommeanordningene 82 roteres også av motoren sammen med rotoren 30 på grunn av at de er anbragt på det ytre ror 44*

For tilforsel av væske til fortynningsvæskeinntaket 38°S De_ handlingsvæskeroret 44 er faste ledninger som er forbundet med egnede væskekilder (ikke vist), anbragt på den ovre karvegg 52, hvilke ledninger omfatter en ledning 72 for tilforsel av fortynningsvæske til roret 42 og dets inntak 38 og ledningen 74 for tilforsel av behandlingsvæske til roret 44»dvs. ringrommet 46.

I drift med rotoren 30 roterende med en relativt langsom overflatehastighet på ca. 3 - 30 m Pr • min. og med masse med en hoykonsistens på 10 - 40 %, fortrinnsvis ca. 15 - 30 %, som inneholder kjemikalie som den skal reageres med, levert gjennom karinntaket 16 ved hjelp av pumpen 18, vil den så å si kompakte masse bevege seg oppover gjennom karet som en sylindrisk soyle, kun på grunn av den lofte-kraft som den positive fortrengningspumpe l8 utover i soylens nedre ende. Med et lengde-diameterforhold i karet på minst ca. 3 - 1°S en skråning av dens koniske bunndel på ca. 45° - 60° i forhold til hori-sontalplanet, selv med et kar som er opptil ca. 6 m i diameter, er det skaffet tilveie en ensartet tilstrekkelig tid til at reaksjonen kan finne sted under de best mulige forhold, mens massen bevarer en hoykonsistens hele tiden. Når den fremadskridende mengde masse når den nedre koniske flate på rotoren 30, formes massen til en ring som er begrenset av rotor og karvegg. For at dette skal inntreffe, diri-geres den sentrale del av massen utover av den nedre overflate på rotoren 30, idet dette er muliggjort på en enestående måte ved at tilstrekkelig fortynningsvæske tilfores gjennom inntaket 38»slik at "i det minste en del av massen fortynnes langs overflaten på rotoren til en relativt lav konsistens på mindre enn 10 %, ved hvilken konsistens tilstrekkelig flytende egenskaper er tilstede i den ovre ende av massen til at den går stort sett radialt langs overflaten på rotoren til det ringformede rom mellom rotoren og den omgivende karvegg. Skovlene 50 hjelper også til å gi den onskede radiale bevegelse.

Når massen går inn i det ringformede rom, hjelper ikke bare skovlene 40 til med å sende den forover, men de roterer også masse ringen slik at massen sendes gjennom i en stort sett skrueformet bane, ikke bare slik at lengden på banen som massen må gå gjennom i forhold til ringens hoyde okes, men også slik at den såkalte "kanaldannelse". som forekommer ved direkte strom av fortynningsvæske enten fra inntaket 38 eller fra silen eller rotoren unngås.

Mens massen beveger seg oppover den ovre koniske rotorvegg i form av en relativt lang, tynnvegget ring, enten sylindrisk eller konisk, kan behandlingsvæske, såsom vann, til å vaske kjemikaliet fra den blekede eller på annen måte behandlede masse , sendes gjennom masseringen fra rotorens 30 indre, utover mellom dens stenger 34°g innover mellom silstengene 22 for tomming gjennom siluttaket 28, og forer med seg kjemikaliet som er vasket fra massen. Med et relativt tynt lag masse på ca. 25,4 - 152,4 ram tykkelse, og en lengde på ca. 0,6 m, muligens med en lengde på opptil 1,22 eller 1,52 m, er vaskingen som utfores med tilsvarende mengder vaskevann, minst likeverdig med den som kommer istand ved vanlige trommelfiltre, og mad langt mindre inn-viklet utstyr.

Etter at den har passert silflåtene, sendes masseringen som nu atter har en hoykonsistens, inn i kontakt med skraperarmene 82 som beveger dent inn i utlopskanalen 84 for ytterligere behandling etter onske.

Arrangementet med de motstående koniske overflater som dannes av stengene 22 og 341enten de brukes som siloverflater eller ikke, muliggjor en rotorkonstruksjon som i hoy grad er utbalansert når det gjelder trykket som utoves på dets nedre overflate av massen som er under bevegelse oppover. Dette er spesielt viktig i beholdere med stor diameter hvori trykk på mange tonn kan forekomme på rotorbunnen. Det kan utfores forskjellige modifikasjoner i apparatet som er beskrevet ovenfor. Som allerede nevnt kan man anvende en annen anordning enn akkurat den pumpen som er beskrevet, til å sende hoykonsistens-massen oppover, og formen på beholderens nedre del kan modifiseres i forhold til den som er vist. Tommeanordningen som er vist kan også erstattes av en annen egnet tommeanordning. Den hule rotor-og-silkom-binasjon kan forandres i form slik at de danner en vaskering med sylindrisk form f. eks. Sonen for vasking eller annen behandling kan varieres i tverrsnittsdimensjon slik at dens tverrsnitt suksessivt av-tar i retning av massebevegelsen, slik at massen som er under bevegelse forover, klemmes slik at væsken fjernes fra den for å oke konsistensen. Med den koniske rotorkonstruksjon som er vist og beskrevet ovenfor, kan rotoren reguleres vertikalt ved hjelp av lagermellomlegg 49, slik at tverrsnittet varieres enten det er et ensartet tverrsnitt som vist eller et avtagende tverrsnitt. Ennvidere kan ytterligere inntak og uttak anordnes på rotor og sil og f. eks. omfatte et øvre vakuumkammer for å trekke luft gjennom massen like før den tømmes, for ytterligere å øke dens konsistens. Oppfinnelsens apparat gjør det således mulig å kontrollere konsistensen inne i apparatet etter ønske, slik at massen fortynnes til en passende lav konsistens for effektiv vasking eller annen behandling i behandlingssonen, og deret-ter fortykkes til høykonsistens for tømming i en hvilken som helst ønsket grad, som f. eks. med samme konsistens som massen ble sendt inn i apparatet med.

Claims (4)

1. Innretning for behandling av høykonsistent papirmasse eller lignende med en væske, f. eks. en vaskevæske, bestående av en langstrakt, opprettstående, i hovedsaken sylindrisk beholder med masseinn-løp ved den nedre enden og utløp for behandlet masse ved den øvre enden og med et sentralt i beholderen plasert hult legeme med en ringformet perforert flate, som sammen med en ringformet silflate avgrenser en ringformet passasje for massen gjennom beholderen, idet det hule legeme har en konisk bunnvegg for føring av massen inn gjennom den ringformede passasje samt er tilknyttet en ledning for tilførsel av behandlingsvæske,' som går ut gjennom den perforerte flate og den omgivende massering, karakterisert ved at det hule legeme består av en motordrevet rotor (30) med en øvre perforert vegg (34), som befinner seg i en avstand av 2,5 - 15 cm fra en med den samme pa-rallell, ringformet sil (22) som er plasert like under utløpet (84).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at silflaten og den perforerte flate (22, 34) er koniske og strekker seg oppover og radielt innover.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det i den nedre koniske del (30) av rotoren er anordnet et sentralt væskeinntak (38) for fortynningsvæske.

4. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved hovedsakelig skrueformede løfteskovler (40) som strekker seg radielt ut fra rotoren i det ringformede rom mellom rotoren og beholderveggen, og ved på rotorens nedre endeflate (30) anord-nede, radielt forløpende skovler (50) som er utformet for bevegelse av massen radielt utover ved rotasjon av rotoren.