DE1224138B - Bleichturm für Zellstoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

D21d

D21c

Deutsche Kl.: 55c-l

1224 138
S59490VIb/55c
20. August 1958
1. September 1966

Beim kontinuierlichen Bleichen von Zellstoff, Papierstoff bzw. anderen zellstoffhaltigen Produkten in Türmen wird beispielsweise der Zellstoffbrei am Boden des Turmes eingeführt und an dessen Scheitel herausgenommen oder auch in entgegengesetzter Richtung, d. h. von oben nach unten, geführt. Das ersterwähnte System ist bei niedrigeren Massenkonzentrationen üblich, während das letzterwähnte bei Konzentrationen über etwa 8 % Verwendung gefunden hat. ίο

Es liegen aber auch beim System der Speisung von unten nach oben beim Bleichen von Zellulosemassen mit einer Konzentration von über 8% nachweisbare Vorteile vor. Es besteht keine Gefahr des »Hängens« der Masse im Turm, und eine Verdünnung der fertigbehandelten Masse zum Zweck die Weiterbeförderung derselben mittels einer Pumpe läßt sich beträchtlich leichter am Scheitel des Turmes als an dessen Boden durchführen und kontrollieren.

Um in einem Turm, in dem ein Stoff mit verhältnismäßig hoher Konzentration von unten nach oben gespeist wird, eine gleichförmige Strömung zu bewirken, ist es aber notwendig, eine wirksame Einführung und Verteilung des Stoffes am Boden des Turmes anzuordnen.

Zu diesem Zweck sind verschiedene Anordnungen bekannt. Gemäß einer Anordnung wurde der Boden des Turmes mit einem langen, sich in der Längsrichtung des Turmes erstreckenden Kegel mit kleinem Scheitelwinkel ausgeführt. Mit einer solchen Bauart wird die Höhe des Bleichturmes und somit auch die Höhe des Bleichturmgebäudes größer, ohne daß mit den dabei gesteigerten Investierungskosten eine entsprechende Kapazitätserhöhung erhalten wird. Um den langgestreckten Kegel im Turm zu vermeiden, wurde eine Bauart entwickelt, bei der im Turm eine durchgehende, mit Rührorganen versehene Welle vorgesehen wurde. Eine derartige Bauart ist jedoch kostspielig, das sie — für den Fall, daß sie in Bleichereien verwendet wird — aus säurefestem oder rostfreiem Material sein muß. Außerdem hat sie einen großen Energiebedarf, insbesondere infolge des großen Durchmessers der Rührorgane, und ist darüber hinaus sehr schwierig zu reparieren, da sie schwer zugänglich ist und praktisch kaum aus dem Turm entfernt werden kann. Eine weitere Entwicklung, um die obigen Übelstände zu beseitigen, bestand in einer Bauart, bei der oberhalb der Stoffeinlaßöffnung im Turmboden ein rotierender, mit Rührorganen versehener, scheibenähnlicher Körper vorgesehen wurde. Durch eine derartige Anordnung konnte jedoch bei großen Turmdurchmessern eine Bleichturm für Zellstoff

Anmelder:

Sunds Verkstäder Aktiebolag,

Sundsbruk (Schweden)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein, Dr. E. Assmann

und Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte,

München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Nils Gustav Leffler, Sundsvall (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 21. August 1957 (7606)

Kanalisierung nicht vermieden werden, und außerdem ist für derartige Scheiben der Energiebedarf sehr groß.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, durch welche die vorerwähnten Nachteile beseitigt werden. Die Erfindung bezieht sich somit auf einen Bleichturm für Zellstoff od. dgl. mit einer Einlaßöffnung und einem um eine im wesentlichen senkrecht stehende Welle rotierenden Stoffverteiler an einem Ende und einer Entnahmevorrichtung am anderen Ende des Turmes für kontinuierlichen Betrieb und besteht darin, daß der Stoffverteiler einen oder mehrere im eigentlichen Verteilerkörper fest angeordnete, den Stoff radial oder im wesentlichen radial in den Turm führende und ganz oder im wesentlichen ganz geschlossene Stoffauslaufkanäle aufweist, von denen jeder fortwährend an einer Stoffausströmöffnung angeschlossen ist, die an der Peripherie der gedachten Kreislinie, längs der sich der äußerste Teil des Stoffverteilers während seiner Rotation bewegt, angeordnet ist und die entweder allein oder zusammen mit übrigen, etwa vorhandenen Stoffausströmöffnungen sich nur über einen Teil der genannten Peripherie erstreckt.

Der Einführungsverteiler ist derart anzuordnen, daß er mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, wobei

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der Vorteil erreicht wird, daß dieselbe Massenmenge pro Zeiteinheit in jeder radialen Richtung verteilt wird, unabhängig davon, ob die Ausströmungsöffnung die in der F i g. 1 gezeigte Lage einnimmt oder ob sie im Verhältnis zu der gezeigten Lage eine halbe Drehung rotiert hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Verteiler nach der Erfindung;

F i g. 2 veranschaulicht eine Draufsicht des Verteilers, vom Inneren des Turmes gesehen, während

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform, gleichfalls in Draufsicht, zeigt;

F i g. 4 schließlich veranschaulicht einen senkrech- *5 ten Schnitt eines Bleichturmes, der mit einer Anordnung nach der Erfindung versehen ist.

Der Verteiler 1 ist an einer rotierenden Welle 2 in der Weise befestigt, daß seine Ausströmungsöffnung 3 für die Masse radial oder hauptsächlich radial nach außen, in der Vertikalebene zweckmäßig nach oben gerichtet ist, so daß die Bewegungsrichtung der Masse bei der Ausströmung ungefähr mit der Ebene des Turmbodens nahe an der Ausströmungsöffnung 3 zusammenfallen wird. Dadurch, daß die Richtung ^a5 dieser Öffnung — in der Vertikalebene gesehen — ein wenig modifiziert wird, kann diejenige Massenmenge, die nach der Peripherie des Turmes hin gespeist wird, im Verhältnis zu derjenigen Menge reguliert werden, die unmittelbar nach dem Austritt aus der Ausströmungsöffnung emporzusteigen beginnt. Je mehr die Öffnung nach oben gerichtet ist, um so größer wird die Menge der dem Zentrum des Turmes zugeführten Masse. Zwei oder mehrere Ausströmungsöffnungen sind möglich.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform wird aber die Masse nach dem zylindrischen Teil des Turmes hin gepreßt werden, und zwar in einer Zone, die dem Turmboden verhältnismäßig nahe liegt, und derjenige Druck, der hier bewirkt und aufrechterhalten wird, erzeugt eine Hebekraft, die über den ganzen Querschnitt des Turmes verteilt ist, wodurch im Querschnitt eine gleichförmige Emporströmung erreicht wird, ohne daß »Kanalisierung« entsteht.

Die Einlaßöffnung 4 des Verteilers ist an dem Einlaßrohr 5 abdichtend angeschlossen und soll wenigstens ungefähr denselben Durchmesser wie denjenigen des Rohres haben. Die Abdichtung zwischen dem Verteiler 1 und dem Einlaßrohr 5, bei 4, kann aus einem engen Spalt bestehen.

Um den Energiebedarf bei der Rotation des Verteilers 1 zu reduzieren, kann der Verteiler mit einem zylindrischen Mantel 6 sowie mit Stirnpartien 7 und 8 nebst einem Deckkegel 9 od. dgl. versehen sein. Letzterer wirkt dazu mit, daß auf der Stirnpartie 8 keine Masse längere Zeit liegenbleibt. Die Oberflächen des Deckkegels 9 erstrecken sich hauptsächlich in der Richtung des Massenstromes, weshalb die Masse sich nicht auf den genannten Oberflächen akkumulieren kann. Der Kegel 9 kann auch mit einem Schraubengewinde für die Aufwärtsspeisung der Masse versehen sein.

Die den Einführungsverteiler 1 tragende, rotierbare Welle 2 ist in zwei Rollenlagern 10 gelagert, die von einem Lagergehäuse 11 getragen sind. Das Lagergehäuse ist mit Konsolen 12 — zweckmäßig einer an jeder Seite des Einlaßrohres 5 — und einem Flansch 13 ausgebildet, der beispielsweise mittels Bolzen an einem Flansch 14 im Turmboden befestigt ist. Die Öffnung im Flansch 14 soll so groß sein, daß die ganze Verteileranordnung ohne Demontierung nach unten herausgenommen werden kann. Der Antrieb der Welle kann von einem elektrischen Motor oder einer anderen Antriebsquelle auf den Achszapfen

15 durch Keilriemenantrieb oder über eine elastische oder eine feste Kupplung übertragen werden. Im letzteren Fall wird das Antriebsaggregat unterhalb der Verteileranordnung angeordnet.

In Fig. 2 wird die Lage des Einführungsverteilers 1 in der Horizontalebene veranschaulicht. Wie aus der genannten Figur ersichtlich ist, ist die Ausströmungsöffnung für die Masse, in der mit einem Pfeil angedeuteten Rotationsrichtung gesehen, nach hinten gebogen, um die Ausströmung der Masse zu erleichtern. Um die Massenausströmung noch zu verbessern, kann der zylindrische Teil 6 eben vor der Ausströmungsöffnung mit einer angebauten Partie

16 versehen sein, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Partie 16 ist so vor der Verteileröffnung angeordnet, daß die bereits im Turm befindliche Masse in radialer Richtung, gegebenenfalls auch in axialer Richtung, verdrängt wird, um dadurch für die ausströmende Masse Platz zu bereiten. Die Partie 16 kann,, wie gezeigt, durch eine ähnliche Partie 32 ausgeglichen sein.

Die Richtung der Öffnung des Einführungsverteilers kann variiert werden. Wie erwähnt, kann die Öffnung, in der Rotationsrichtung gesehen, nach hinten gebogen sein, aber auch derartige Ausführungsformen, bei denen die Ausströmung dazu gebracht wird, in radialer Richtung zu erfolgen, können Vorteile mit sich bringen. Es ist sogar eine entgegen der Rotationsrichtung gebogene Düse möglich. Bei der erstgenannten Ausführungsform kann unter gewissen Umständen auf die Antriebsvorrichtung der Welle 2 verzichtet und die Düse von der ausströmenden Masse angetrieben werden. Die Rotationsgeschwindigkeit des Verteilers kann dann zwangläufig gesteuert werden, wenn auf eine gleichförmige Strömung im Turm große Anforderungen gestellt werden. Es sei auch hervorgehoben, daß es vorteilhaft sein kann, die Rotationsgeschwindigkeit des Verteilers nicht zwangläufig zu steuern, wobei eine größere Menge der Masse in derjenigen radialen Richtung ausgelegt werden wird, wo der Druck am niedrigsten ist, was einen Druckausgleich im Turm zur Folge hat.

Nachdem die hauptsächlichen Teile des Verteilers gemäß der Erfindung beschrieben worden sind, soll nun erläutert werden, wie der Verteiler in einem Bleichturm angeordnet sein kann und welche übrige Ausrüstung mit dem Verteiler mit Vorteil kombiniert sein kann. In Fig. 4 ist der Verteiler mit 1 und der Bleichturm mit 17 bezeichnet. Der Bleichturm ist normal zylindrischer Form. Die zu behandelnde Masse wird durch eine Rohrleitung 18 zugeführt. Die Masse kann aus einem nicht gezeigten Filter kommen, welches entweder hoch — beispielsweise oberhalb des Turmscheitels — oder an der Bodenebene gelegen sein kann. Durch die Rohrleitung 18 wird die Masse in eine Dickmassenpumpe 19 eingeführt, die zweckmäßig vom Zahnradtypus sein kann. Auch eine andere, konventionelle Einführungsvorrichtung kann statt dessen verwendet werden. Eine erwünschte, sehr gleichmäßige Speisung wird aber mit dem eben erwähnten Pumpentypus erhalten. Von der Pumpe

wird die Masse dann weiter durch eine Mischvorrichtung 20 nach dem Verteiler 1 und weiter durch den Turm 17 Mnaufgepreßt. Am Turmscheitel kann eine konventionelle Abnahme- oder Schabvorrichtung für das Entfernen der fertigbehandelten Masse vorgesehen sein oder eine rotierende, von einem Motor 23 angetriebene Wasserdüse 21 mit Zufuhrleitung 22 für Druckwasser. Die fertigbehandelte Masse wird schließlich durch ein Rohr 24 abgeleitet.

Dadurch, daß Bleichmittel und/oder Dampf in einer gesonderten Mischvorrichtung außerhalb des Turmes zugesetzt wird, ist eine wirksame Vermischung zu erhalten. Weiterhin ist es leicht, durch Probeaufnahme die Dosierungen zu kontrollieren. Ist es aber erwünscht, die Kosten einer separaten Mischvorrichtung zu ersparen, kann das Bleichmittel, beispielsweise Chlorgas, und/oder der Dampf an der Peripherie des Verteilers durch eine Düse 25 (F i g. 3) Öffnungen od. dgl. zugeführt werden. Dann ist es zweckmäßig, den Verteiler mit einer höheren Geschwindigkeit anzutreiben als diejenige, die für eine gleichmäßige Verteilung im Turm erforderlich ist, so daß eine verhältnismäßig dünne Schicht rings um den Verteiler verbreitet wird.. Das Bleichmittel und/oder der Dampf wird zwischen diese Schichten zugeführt werden. Eine Mischung kann dann mit Hilfe von schräggestellten Blechen 26 oder ähnlichen Rührorganen, z. B. solchen, die bei 27, 28 gezeigt sind, erfolgen. Von den genannten Rührorganen ist das Organ 28 derart gedreht, daß eine Massenschicht oder ein Teil derselben, z. B. 90°, gewendet wird. Mehrere Organe können in senkrechter Richtung vorgesehen sein. Die Verteileröffnung ist zweckmäßig mit kleiner Breite, in Umfangsrichtung, im Vergleich zur Höhe, in axialer Richtung, auszuführen. Bei entgegengesetztem Verhältnis, in bezug auf die Erstrekkung der Öffnung in horizontaler und senkrechter Richtung, soll das Bleichmittel und/oder der Dampf in der Horizontalschicht verteilt werden. Die Erfindung umfaßt auch Ausführungsformen mit ovaler oder zylindrischer Verteileröffnung.

Es ist natürlich auch möglich, einige Düsen für das Bleichmittel und/oder den Dampf in der Weise anzuordnen, daß Bleichmittel und/oder Dampf innerhalb der verbreiteten Schichtmatte und in Strähnen in geeigneter Entfernung in axialer Richtung zugeführt wird. Eine solche Düse, die ferner nach außen gelegen ist, ist mit 29 (F i g. 3) bezeichnet. Eine solche Düsenanordnung kann auch in Form eines Einsatzes ausgeführt werden, der durch Mannlöcher in der Partie 17 und im Flansch 13 herausnehmbar ist.

Mit einem Verteiler nach der Erfindung wird eine kontrollierte Massenzufuhr in den Turm, hauptsächlich in radialer Richtung, erreicht, was eine kontrollierte Strömung in axialer Richtung mit sich bringt. Außerdem wird eine kontrollierte Beimischung von Chemikalien mit niedrigstem Energieverbrauch erreicht, weil eine Chemikalienschicht zwischen die Massenschichten ausgelegt werden kann, wodurch man eine gleichförmige Beimischung erhält, ohne daß für die Durchmischung der Masse Energie zugeführt werden muß, was bisher notwendig war.

Obwohl die Erfindung vorstehend hauptsächlich in Verbindung mit einer Massenströmung von unten nach oben im Turm beschrieben worden ist, ist sie, wie bereits angedeutet, auch für eine Strömung von oben nach unten im Turm gültig. Die technische Wirkung bleibt bei nach unten gerichteter Massenströmung im Turm grundsätzlich unverändert. Die Masse wird rings um den Verteiler gleichförmig verteilt, wodurch im Turmquerschnitt ein gleichförmiger Druck und damit auch eine gleichförmige Strömung nach unten erzielt wird.

Die Unteransprüche sind nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch unter Schutz gestellt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Bleichturm für Zellstoff od. dgl. mit einer Einlaßöffnung und einem um eine im wesentlichen senkrecht stehende Welle rotierenden Stoff verteiler am einen Ende und einer Entnahmevorrichtung am anderen Ende des Turmes für kontinuierlichen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffverteiler einen oder mehrere im eigentlichen Verteilerkörper (1) fest angeordnete, den Stoff radial oder im wesentlichen radial in den Turm führende und ganz oder im wesentlichen ganz geschlossene Stoffauslaufkan'äle (33, 34) aufweist, von denen jeder fortwährend an einer Stoffausströmöffnung angeschlossen ist, die an der Peripherie der gedachten Kreislinie, längs der sich der äußerste Teil des Verteilerkörpers (1) während seiner Rotation bewegt, angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffverteiler (1) einen zylindrischen Mantel (6) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, in der Rotationsrichtung gesehen, vor der Stoffausströmöffnung (3) des Verteilers (1) ein Vorsprung (16) mit größerem Radius vorgesehen ist, wobei der Vorsprung durch einen weiteren, ähnlichen Vorsprung (32) ergänzt sein kann.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoff ausströmöffnung (3), in der Rotationsrichtung gesehen, nach hinten gebogen ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffausströmöffnung (3) radial gerichtet ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Stoffverteilers (1) Öffnungen, Düsen (25) od. dgl. für die Einführung von Bleichmittel und/oder von Dampf zwischen die von dem Stoffverteiler ausgelegten Schichten vorgesehen sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen, Düsen (29) od. dgl. vorgesehen sind, durch die in die vom Stoffverteiler (1) ausgelegten Schichten Bleichmittel und/oder Dampf eingeführt werden.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffverteiler (1) an seinem Umfang mit Rührorganen (26, 27, 28) versehen ist, die zweckmäßig so angeordnet sind, daß sie bei der Rotation des Stoffverteilers die Stoffschicht oder einen Teil derselben wenden können.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (1) so angeordnet ist, daß er durch im

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Verteiler auftretende Reaktionskräfte, gegebenen- deutsche Auslegeschriften Nr. 1029 220,

falls mit einer kontrollierten Geschwindigkeit, 1007 610;

angetrieben werden kann. französische Patentschrift Nr. 1107 796;

USA.-Patentschrift Nr. 2195 680;

In Betracht gezogene Druckschriften: 5 TAPPI monograph series, Nr. 10 (1953), S.

Deutsche Patentschriften Nr. 467 808, 627 306; bis 288.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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