DE1621681C - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Bleichen von Cellulosematerial mit einem stehenden zylindrischen Behälter, der mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen axialen Hindurchfördern von Zellstoffbrei und ferner mit einer Siebvorrichtung versehen ist, die innerhalb des Behälters angeordnet ist und durch einen Satz von konzentrischen hohlen Siebkörpern gebildet wird, die in der gleichen Höhe angeordnet sind und je zylindrische Siebflächen sowie einen inneren Hohlraum zum Absieben und Austragen eines Teils des Flüssigkeitsgehalts des Zellstoffbreis aufweisen, welcher Behälter ferner bewegliche Sprührohre für die Zufuhr und die Verteilung von Flüssigkeit in den Zellstoffbrei besitzt. Der Behälter mit der Siebvorrichtung und den Sprührohren kann im wesentlichen von der in dem USA.-Patent 078 703 beschriebenen Art sein.

Aufgabe der Erfindung ist, die Sieb- und Sprühvorrichtungen des Behälters zur Durchführung mehrerer der verschiedenen Vorgänge geeignet zu machen, die zum Bleichen des Zellstoffbreis erforderlich sind, um dadurch die Zahl der Bauelemente der Bleichanlage zu verringern.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Siebkörper in Höhenzonen mit gesonderten Auslassen unterteilt sind und daß die

Sprührohre, die mit Leitungen für die Zufuhr von verschiedenen Flüssigkeiten verbunden sind, ihre öffnungen in verschiedenen Höhen haben. Durch diese Anordnung, durch welche zwei verschiedene Flüssigkeiten in dem Behälter verteilt und ferner zwei gesonderte Flüssigkeiten abgesiebt und aus diesem ausgetragen werden können, ist der Behälter für einen doppelt Austausch von Flüssigkeiten geeignet, bei welchem diejenige Flüssigkeit, die zugeführt wird, um mindestens einen Teil des ursprünglichen Flüssigkeitsgehalts des Zellstoffbreis zu verdrängen, ihrerseits zumindest teilweise durch eine zweite zugeführte Flüssigkeit verdrängt und gesondert gesammelt wird, d. h. ohne Vermischung mit der ersten verdrängten Flüssigkeit. Auf diese Weise können die Reaktionsprodukte, die z. B. aus einer Bleichreaktion im Behälter entstehen, gegebenenfalls zusammen mit nichtverbrauchten Behandlungschemikalien, durch eine Waschflüssigkeit verdrängt werden, beispielweise mehr oder weniger reines Wasser, und die Waschflüssigkeit kann unmittelbar darauf durch eine Flüssigkeit verdrängt werden, welche die zur Durchführung eines nachfolgenden Bleichvorgangs erforderlichen chemischen Bleichstoffe enthält.

Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zum Bleichen von Zellstoffbrei gerichtet, das in der vorangehend beschriebenen Anlage durchgeführt werden kann und darin besteht, daß Alkali durch Sprührohre zugeführt wird, deren Öffnungen sich in einer mittleren Höhe befinden, während Waschflüssigkeit durch Sprührohre zugeführt wird, deren öffnungen sich in einer geringeren sowie in einer größeren Höhe befinden, so daß eine Alkalibehandlungsstufe in der Höhe der Siebkörper in einem Behälter durchgeführt wird, die auch zur Durchführung einer vorangehenden Blechstufe, z. B. mit Chlor oder Chlordioxyd, benutzt wird. '

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 im senkrechten Schnitt eine Ansicht des oberen Teils eines erfindungsgemäßen Bleichturms und

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Teil desselben in vergrößertem Maßstab sowie die verschiedenen Flüssigkeitsströme in diesem bei der Durchführung der vorerwähnten Alkalibehandlungsstufe.

Der in F i g. 1 dargestellte Bleichturm bildet einen Teil einer Anlage zum Bleichen von Zellstoffbrei, die aus einer Anzahl von hintereinandergeschalteten Türmen besteht, durch welche der Zellstoffbrei kontinuierlich gefördert wird und in welchen eine Folge von verschiedenen Behandlungsstufen durchgeführt wird, die zum Bleichen des Zellstoffbreis erforderlich sind. Dem gezeigten Turin können daher ein Turm oder mehrere Türme von im wesentlichen ähnlicher Bauform vorangehen und/oder folgen.

Mit Hilfe einer Pumpe wird Zellstoffbrei kontinuierlich dem nicht gezeigten unteren Ende des Turmes zugeführt und in diesem über die Querschnittsfläche des Turmes verteilt (z. B. mit Hilfe einer Verteilungsvorrichtung von der in dem USA.-Patent 2 764 011 gezeigten Art), so daß der ZellstolTbrei, wie durch die Pfeile 11 in F i g. 1 angegeben, sich axial durch den Turm an allen Stellen mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit nach oben bewegt. An seinem oberen Ende weist der zylindrische Mantel 13 des Turmes einen erweiterten Teil 15 mit einem Auslaß 17 auf, in welchen die oberste Schicht der im Turm langsam ansteigenden Zellstoffbreisäule durch eine Austragvorrichtung umgelenkt wird, die aus Schabeschaufeln 19 bestehen, welche an Armen 21 befestigt sind, die sich radial von einer Welle 23 aus erstrekken, die zum Turmmantel konzentrisch ist und von einem Motor 22 angetrieben wird.

Die im Turm angeordnete Siebvorrichtung ist aus

ίο Siebkörpern 25, 27, 28 zusammengesetzt, die zueinander und zum Turmmantel 13 konzentrisch sind. Der Siebkörper 25 besitzt eine innere Siebfläche und eine äußere Siebfläche in Form einer perforierten oder geschlitzten zylindrischen Platte 29 bzw. 31 und «inen inneren Hohlraum. Das gleiche gilt für den Siebkörper 27, während der mittlere Siebkörper 28 eine einzige zylindrische Siebplatte aufweist. Die Siebkörper sind in der gleichen Höhe angeordnet und haben die gleiche axiale Erstreckung und sind ferner gegenseitig verbunden und durch waagrecht und radial gerichtete Tragarme 33 gelagert, deren Querschnitte vorzugsweise mit Bezug auf die axiale Strömung des Zellstoffbreis stromlinienförmig sind. Diese Arme erstrecken sich nach außen durch den Mantel 13 und am äußeren Ende jedes derselben ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 35 angebracht. Der beschriebene Satz von Siebkörpern ist im Turm in der axialen Richtung etwas verlagerbar, so daß er den langsam ansteigenden Zellstoffbrei eine kurze Strecke nach oben begleitet, und durch die Betätigungsvorrichtungen 35 werden die Siebkörper periodisch und vergleichsweise rasch nach unten zurückgeführt, so daß eine Relativbewegung zwischen ihren Siebflächen und dem Zellstoffbrei stattfindet.

Erfindungsgemäß sind die Siebkörper 25, 27, 28 in Höhenzonen mit gesonderten Auslässen unterteilt. Beispielsweise ist das Innere des. Siebkörpers 28 durch waagrechte Trennwände 37, 39 in drei Hohlräume 41, 43, 45 unterteilt, die je mit einem gesonderten Kanal 47, 49 bzw. 51 in den Tragarmen 33 verbunden sind. Diese Kanäle sind ihrerseits wieder außerhalb des Turmmantels mit drei gesonderten äußeren Auslaßleitungen 53, 55 und 57 verbunden. Das Innere der Siebkörper 25 und 27 ist in ähnlicher Weise unterteilt, und ihre Hohlräume 59,60,63 und 60, 62, 64, die sich in der gleichen^ Höhe befinden und die gleiche axiale Erstreckung wie die Hohlräume 41, 43 und 45 haben, sind ebenfalls mit den Kanälen 47, 49, 51 und mit den AuslaßleiUiiigen 53, 55, 57 verbunden. Die vom Zellstoffbrei durch die Siebkörper an den verschiedenen Höhenzonen abgesiebten Flüssigkeitsfraktionell werden daher voneinander getrennt gehalten und aus dem Turm je für sich ausgetragen.

Zum vollständigen oder teilweisen Auswechseln der vom Zellstoffbrei durch die Siebkörper abgesiebten Flüssigkeit ist eine Vorrichtung für die Zufuhr der Ersatzflüssigkeit und deren Verteilung innerhalb des Zellstoffbreis vorgesehen. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung in zwei gesonderte Systeme unterteilt und können zwei ungleichartige Flüssigkeiten in verschiedenen Höhen im Turm verteilt werden. Das eine System weist eine feststellende Zufuhrleitung 65 mit einem Regelventil 67, einen Tank 69, der an der Welle 23 befestigt ist, Verteiluiigsrohre 71 und vertikale Sprührohre 75, 77, 79 mit Auslaßöffinnigen 81, 83, 85 auf. Mit Hilfe von verstellbaren Schiebern 86 wird die dem Tank 69 zügeführte Hiissigkeitsmenge

in richtigen Anteilen auf drei außerhalb des Tanks 69 befindliche Abteile 88 und daher auf die erwähnten drei Auslaßöffnungen verteilt Das andere 'Flüssigkeitszufuhrsystem umfaßt eine feststehende Zufuhrleitung 87 mit einem Regelventil 89, einen umlaufenden Tank 91, drei Verteilungsabteile 93, Verteilungsrohre 95 und vertikale Sprührohre 99, 101, 103, die mit oberen Auslaßöffnungen 105, 107, 109 und unteren Auslaßöffnungen 111, 113, 115 versehen sind.

angeordnet sind, an welcher die Alkalilösung verteilt wird.

Für den Zellstoffbrei, der zur Höhe des untersten Teils der Siebkörper angestiegen ist, ist die Chlorblei-5 chung abgeschlossen, und die dabei erhaltenen löslichen Reaktionsprodukte müssen entfernt werden. Sie werden daher durch Waschwasser verdrängt, das aus der untersten Reihe von Auslaßöffnungen 111, 113, 115 verteilt wird, und eine entsprechende Menge

Die Auslaßöffnungen sind in der vertikalen Richtung io Flüssigkeit aus der untersten Zone der Siebkörper länglich, so daß, wenn die Welle 23 zur Drehung an- und über die Leitung 57 zum Ablauf verdrängt. Die. getrieben wird, jede Auslaßöffnung Flüssigkeit über Alkalilösung, die in der mittleren Höhe durch die eine zylindrische Fläche verteilt. Die Öffnungen 81, Sprührohr-Auslässe 81, 83, 85 verteilt wird, ver-83, 85 haben die gleiche vertikale Erstreckung und drängt ihrerseits das Waschwasser und bringt dieses sind in der gleichen Höhe angeordnet. Das Gleiche 15 durch die Mittelzone der Siebkörper .bis zur Austr.aggilt für die Öffnungen, die zur Gruppe 105, 107, 109 leitung 55 zum Austreten. Schließlich verdrängt das und zur Gruppe 111, 113, 115 gehören. Das Sprüh- Waschwasser, das durch die oberen Sprührohrausrohr 75, das zu dem ersten Flüssigkeitsverteilungssy- lasse 105, 107, 109 zugeführt wird, die Alkalilösung stem gehört, bewegt sich in einer Bahn, welche den aus der obersten Zone der Siebkörper heraus und gleichen Halbmesser wie die Bahn des Sprührohres 20 weiter zur Austragleitung 53, so daß der den Turm 99 hat, das zu dem anderen Flüssigkeitsverteilungssy- durch den Auslaß 17 verlassende Zellstoffbrei ausreistem gehört, jedoch ist die Auslaßöffnung 81 des er- chend rein gewaschen ist, so daß er mit neuen chemisteren mit Bezug auf die Öffnungen 105 und 111 des sehen Bleichstoffen für die Durchführung einer nachletzterwähnten Sprührohres axial versetzt. Daher folgenden Bleichstufe in einem anderen Turm verwird Flüssigkeit von der durch die Leitung 65 züge- 35 mischt werden kann.

führten Art über eine zylindrische Fläche verteilt, Wie in Fig. 2 gezeigt, werden wegen der axial

welche den gleichen Halbmesser wie, jedoch eine an- nach oben gerichteten Bewegung des Zellstoffbreis dere Lage in der Höhenrichtung als die zylindrischen und der radial nach innen gerichteten Flüssigkeits-Flächen hat, über welche Flüssigkeit aus der Leitung strömung konische Grenzflächen zwischen den ZeIl-87 verteilt wird. Das Gleiche gilt für die relative Stel- 30 Stoffbreiteilen, die verschiedene Flüssigkeiten enthallung der Öffnung 83, 107, 113 und für die relative ten, gebildet Da diese Grenzflächen nicht scharf Stellung der Auslaßöffnungen 85, 109, 115. Daher sind, sondern gemischte Schichten entstehen, müssen verteilt die ganze Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung die. Mengen und Strömungsgeschwindigkeiten der zwei Flüssigkeiten über verschiedene Höhenzonen, durch die Sprührohre zugeführten Flüssigkeiten so und in jeder Zone wird die Flüssigkeit auf Auslaßöff- 35 eingestellt werden, daß eine gewisse Uberverdrännungen verteilt, die sich zwischen den Siebkörpern gung stattfindet, bei welcher Waschflüssigkeit in den 25, 27, 28 bzw. nur auf der einen Seite derselben be- untersten sowie in den mittleren Hohlraum der Siebwegen. Ferner führt die Anordnung der Auslaßöff- körper eintreten kann. Die Alkalilösung wird jedoch nungen im Höhenbereich der Siebkörper dazu, daß vollständig oder fast vollständig durch die Mittelzone die Verdrängungsflüssigkeitsströmung durch den 40 der Siebkörper abgesiebt. Es kann zweckmäßig sein, Zellstoffbrei zur axialen Strömung des Zellstoffbreis von der Leitung 55 eine Leitung 117 abzuzweigen, quergerichtet ist, d. h. im wesentlichen waagrecht und durch welche Alkali abgeleitet wird, um einen Teil in radial. Die drei Höhenlagen der Auslaßöffnungeri der Weise in Umlauf zu halten, daß es mit dem durch können annähernd den drei Höhenlagen der Trenn- die Leitung 65 zugeführten neu zugesetzten "Alkali wände der Siebkörper entsprechen, jedoch ist eine 45 vermischt wird, so daß das rückgeführte Alkali den gewisse gegenseitige Versetzung in der axialen Rieh- Sprührohren zugeführt wird, die ihre Auslässe in der tung oft zu bevorzugen. Beispielsweise können die mittleren Höhe haben. Der Rest des abgesiebten Al-Öffnungen 81, 83, 85 gegenüberliegend dem unteren kali wird über die Leitung 119 entweder einer voran-Teil der mittleren Hohlräume 43, 61, 62 der Sieb- gehenden Alkalibehandlungsstufe der Bleichanlage körper oder sogar teilweise tiefer als diese angeord- 50 oder einer Verdampfungsanlage für die Rückgewinnet sein. nung des Alkalis oder gegebenenfalls einem Kocher Die beschriebene Anlage ist unter anderem zur als Beimischung zu der in diesem verwendeten Koch-Durchführung eines Cellulosebleichvorgangs in zwei lauge zugeführt.

Stufen geeignet, nämlich in einer ersten Stufe, die iii Die vorangehend beschriebene Ausführungsform

der Behandlung des Zellstoffbreis mit Chlor oder 55 bildet lediglich ein Beispiel, das innerhalb des Rah-Chlordioxyd besteht und im unteren Teil des Turms mens der Erfindung in verschiedener Beziehung abdurchgeführt wird, und in einer zweiten Stufe, die in geändert werden kann. Beispielsweise kann die Under Behandlung des Zellstoffbreis mit Alkali besteht, terteilung durch drei auf die Flüssigkeitszufuhr auch welche im oberen Ende des Turmes und in der Hö- in der Weise angewendet werden, daß gesonderte Zuhenlage der Siebkörper durchgeführt wird. In diesem 60 fuhrleitungen vorgesehen und mit den oberen und unFalle wird eine Lösung von beispielsweise Natrium- teren Auslaßöffnungen verbunden werden, wie in hydroxyd über die Leitung 65 zugeführt und in den Fig. 2 gezeigt, in welcher die Leitung 121 nicht mit ZeI Istoff brei durch die Auslaßöffnungen 81, 83, 85 der Leitung 87 verbunden ist, sondern beispielsweise verteilt, die in der mittleren Höhe angeordnet sind, mit der Austragleitung 53 verbunden werden kann, während Waschwasser über die Leitung 87 zugeführt 65 so daß das Waschwasser, das in der letzteren fließt wird, und im Zcllstoffbrei durch die übrigen Auslaß- und lediglich Spuren von Alkali enthält, zurückgeöffnungen verteilt wird, von denen einige in einer tic- führt wird und in der ersten Waschstufe in der Höhe feren und einige in der höheren Lage als die Höhe der untersten Zone der Siebkörper verwendet wird.

Eine weitere Abänderung kann in der Beschränkung der Zahl der Zonen der Siebkörper sowie des Flüssigkeitsverteilungssystems bestehen. In diesem Falle wird die oberste Waschstufe in F i g. 2 weggelassen und werden die Siebkörper im oberen Teil des Turms lediglich zum Entfernen der Reaktionsprodukte verwendet, die aus der im Hauptteil des Turmes durchgeführten Bleichstufe entstehen, sowie zum

Imprägnieren des Zellstoffbreis mit chemischen Stoffen, die für die nachfolgende Bleichstufe erforderlich sind, welche in einem anderen Turm stattfindet. Diese Stufe kann eine Alkalibehandlung sein, jedoch vorzugsweise irgendeine andere Behandlung, welche eine längere Reaktionszeit erfordert und daher im oberen Ende des Turmes nach F i g. 1 nicht durchführbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 682/209

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Bleichen von Cellulosematerial mit einem stehenden zylindrischen Behälter, der mit einer Einrichtung versehen ist, durch welche Zellstoffbrei ständig axial durch ihn hindurchgefördert werden kann, sowie mit einer Siebvorrichtung, die innerhalb des Behälters angeordnet ist und durch einen Satz von konzentrischen höhlen Siebkörpern gebildet wird, die sich in der gleichen Höhe befinden und von denen jeder zylindrische Siebflächen und einen inneren Hohlraum zum Absieben und Austragen eines Teils des Flüssigkeitsgehalts des Zellstoffbreis aufweist, welcher Behälter ferner mit beweglichen Sprührohren für die Zufuhr und Verteilung von Flüssigkeit in den Zellstoffbrei ausgerüstet ist, dadurch gekennnzeichnet, daß die Siebkörper (25, 27) in Höhenzonen mit gesonderten Austragauslässen (53, 55, 57) unterteilt sind und daß die mit Leitungen für die Zufuhr verschiedener Flüssigkeiten verbundenen Sprührohre (75, 77, 79; 99, 101, 103) sich mit ihren Öffnungen in verschiedenen Höhenlagen befinden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Siebkörper (25, 27) durch waagrechte Trennwände (37, 39) unterteilt sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Hohlräume (z. B. 41, 59) der Siebkörper, die sich in der gleichen Höhenzone befinden, mit einem gemeinsamen Austragauslaß verbunden sind.

4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragauslässe aus verschiedenen Höhenzonen der Siebkörper durch parallele Kanäle (47, 49, 51) innerhalb von radialen Armen (33) gebildet sind, welche die Siebkörper tragen.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit verschiedenen Flüssigkeitszufuhrleitungen (65 und 87) verbundenen Sprührohre (75, 77, 79 bzw. 99, 101,103) ihre Öffnungen (81, 83, 85 bzw. 105, 107, 109; 111, 113, 115) so angeordnet haben, daß sie die Flüssigkeit über gleichachsige zylindrische Flächen verteilen, die den gleichen Halbmesser haben und sich in verschiedenen Höhen befinden.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Sprührohre über Höhenzonen von im wesentlichen der gleichen Lage wie die Höhenzonen der Siebkörper (25, 27) verteilt sind, so daß die Richtung der Flüssigkeitsströmung durch den Zellstoffbrei vorwiegend im wesentlichen waagrecht und radial ist.

7. Anlage nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprührohre (75, 77, 79), welche Flüssigkeit von der einen Art verteilen, alle ihre Öffnungen (81, 83, 85) in Höhenlagen befindlich haben, die von den Höhenlagen der Öffnungen der Sprührohre (99, 101, 103) verschieden sind, welche Flüssigkeit von einer anderen Art verteilen.

8. Anlage nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verteilung von Waschwasser bestimmten Sprührohre (99, 101, 103) ihre Öffnungen (105, 107, 109; 111, 113,

115) über Höhenzonen verteilt haben, die sich oberhalb und unterhalb der Höhenzone befinden, in welcher andere Sprührohre (75, 77, 79) zur Verteilung chemischer Bleichstoffe ihre Öffnungen (81, 83, 85) haben.

9. Anlage nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß von einem (55) der Austragauslässe der Siebkörper eine Leitung (117) abgezweigt ist, welche mit den Sprührohren verbunden ist und für die Zufuhr abgesiebter Flüssigkeit zu den Sprührohren dient, deren Öffnungen (83) sich in der gleichen Höhe befinden wie die Zone (43) der Siebkörper, die mit dem erwähnten Austragauslaß verbunden ist, oder, bezogen auf die Bewegung des Zellstoffbreis, oberstromseitig dieser Zone.

10. Verfahren zum Bleichen von Zellstoffbrei in einer Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Alkali Sprührohren zugeführt wird, welche Öffnungen in einer Zwischenhöhe haben, während Waschwasser Sprührohren zugeführt wird, die Öffnungen in einer tieferen sowie in einer größeren Höhenlage als die erwähnte Zwischenhöhe haben, so daß eine Alkalibehandlungsstufe in der Höhe der Siebkörper in dem gleichen Behälter durchgeführt wird, die für die Durchführung einer vorangehenden Bleichstufe, z. B. mittels Chlor oder Chlordioxyd, verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit, die an der Zone der Siebkörper abgesiebt und ausgetragen wird, welche sich annähernd in der Höhe der Öffnungen der Alkalizufuhr-Sprührohre befindet, zu diesen Sprührohren vermischt mit neu zugesetztem Alkali teilweise zurückgeführt wird.