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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abseheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenen
Stoffen verschiedenen spezifischen Gewichtes. -.--.-----
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Abscheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen verschiedenen spezifischen Gewichtes. Insbesondere sind das Verfahren und die Vorrichtung dazu bestimmt, Zellstoff-bzw. Papiermasse zu reinigen.
Es sind Vorrichtungen zur Reinigung von Zellstoff-bzw. Papiermasse bekannt, die mit Hilfe von Zentrifugen nur auf eine Beseitigung der an Gewicht schweren Verunreinigungen der Masse abzielen. Bei diesen Vorrichtungen gelangt die Papiermasse tangential in einen rotierenden konischen
Behälter, in dem sie eine kreisende Bewegung erhält. Eine regelbare Öffnung gestattet die kontinuier- liche Wegschaffung der Verunreingungen am höher gelegenen Umfange des Behälters. Die Masse tritt durch ein zentral vorgesehenes Rohr aus. Apparate dieser Art ermöglichen weder die Beseitigung der leichten Verunreinigungen noch die eigentliche Scheidung des behandelten Gutes in seine Bestandteile.
Bei andern bekanntgewordenen Vorrichtungen ist ein fixes zylindrisches Sieb vorgesehen, gegen dessen innere Oberfläche die axial zugeführte Masse geschleudert wird, wobei die Masse von ablenken- den konischen Flächen verteilt wird. Wasser, das zur Verdünnung gebraucht wird, wird auf gleiche
Weise und durch die gleichen Mittel verteilt und auf das Sieb geschleudert.
Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie nur ein Reinigungs-und nicht ein Scheidungs- apparat ist. Sie weist den weiteren Nachteil auf, dass ihre Verwendung wegen des eingeführten Wassers zu einer unerwünschten Verdünnung der Masse führt.
Es wurde auch vorgeschlagen, rotierende Siebe zu verwenden, auf welchen die Drehung des
Siebes mit machende Organe in Kegelform Hindernisse bilden, die dazu dienen, die zu behandelnde Masse unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft über die ganze gleichfalls konisch gestaltete Sieb- oberfläche zu verteilen. Die Welle, die diese Kegel trägt, ist hohl und mit Löchern versehen, durch welche Löcher Waschwasser mit Unterbrechungen in die Vorrichtung eingeführt werden kann.
Die zuletzt beschriebene Vorrichtung kann ebenso wie die weiter oben erwähnten Vorrichtungen nur zwei Kategorien von Produkten liefern : ein Produkt, das im Inneren des Siebes zurückgehalten wird, und ein Produkt, das durch das Sieb hindurchgehen kann.
Es sind auch feststehende Vorrichtungen bekannt, in denen die zur Behandlung kommende Masse einer langsamen Rotation unterworfen wird. Eine langsame Bewegung dieser Art ist der Abscheidung schwerer Verunreinigungen wohl in einem gewissen Masse förderlich ; indes ist die Wirkung der Zentrifugalkraft mit Rücksicht auf die geringe Geschwindigkeit, die die Flüssigkeitsteilchen erhalten, eine nur sehr geringe und durchaus ungeeignet, die Abscheidung von solchen Fremdkörpern zu gewährleisten, deren Dichte der Dichte des behandelten Materials nahekommt. Eine schärfere Abseheidung von Fremdkörpern, deren Dichte der Dichte des zu behandelnden Materials naheliegt, ist der Erfindung gemäss, nur möglich, wenn die Wirkungen der Zentrifugalkraft durch Wahl einer hohen Rotationsgeschwindigkeit vervielfacht werden.
Damit eine genügend grosse Geschwindigkeit eingehalten werden kann, wird erfindungsgemäss ein geschlossener nicht drehbarer Behälter vorgesehen und überdies die Flüssigkeit unter Druck in den Behälter eingeführt.
Die erfindungsgemässe Reinigungs-und Scheidungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus mehreren hohlen und unten offenen Kegeln, die gleichachsig im Innern eines unbeweglichen und geschlossenen Behälters unter dem für die gereinigte Masse bestimmten Austrittsrohr angeordnet sind. Die Kegel sind auf einem Ableitungsrohr befestigt, das Öffnungen aufweist, die ins Innere der Kegel münden. Die neue Vorrichtung ist befähigt, Güter, wie z. B. Zellstoff-bzw. Papiermasse, nicht nur
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von schweren, sondern auch von leichten Verunreinigungen zu befreien. Sie kann somit mit Erfolg auch dazu verwendet werden, verschiedene Stoffe auf Grund ihrer verschiedenen Dichte zu scheiden.
Das zu behandelnde Gut gelangt mit grosser Geschwindigkeit tangential an die innere Wand des fixen Behälters und füllt ihn vollständig aus. Alle für den Materialaustritt vorgesehenen Leitungen bzw. Öffnungen gehen von der Mitte des Behälters aus.
Die besondere Anordnung der Kegel und der ins Innere der Kegel mündenden Öffnungen des Rohres, an dem die Kegel befestigt sind, hat den Zweck, am Aussenrand der Masse eine abwärts gerichtete Strömung zu bewirken, die die Absetzung der schweren Verunreinigungen in den tiefer gelegenen Teilen des Behälters begünstigt. Von diesem Behälterteil werden die schweren Verunreinigungen durch eine eigene Leitung abgeführt.
Die Kegel verhindern überdies durch Schirmwirkung das Entstehen eines Wirbels in der Mittelachse,'der durch die grosse Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit hervorgerufen werden würde.
Es ist auf diese Weise möglich, die Umlaufgeschwindigkeit der Masse in der Vorrichtung zu erhöhen (bis und über 30 m, jsek an Stelle der in den früheren Apparaten üblichen Geschwindigkeit von 5 mlsek) und damit die durch die Zentrifugalkraft bewirkbare und auf Grund der Verschiedenheit der Dichte vor sich gehende Scheidung zu verbessern. Auf diese Weise gelangt man bei übrigens gleichartigen Bestandteilen-und darin ist ein besonderer Vorzug der neuen Vorrichtung zu erblickenzu grösserer Feinheit in der Trennung und Abscheidung.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
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der Fig. 1.
Die Vorrichtung besteht aus einem unbeweglichen Gefäss, an dessen zylindrischen Teil 1, u. zw. am oberen und unteren Ende kegelstumpfförmige Teile 2 und 3. angeschlossen sind. Über dem Teil 2 befindet sich ein zylindrischer Teil 4 von kleinerem Durchmesser, in den das zur Zuführung der zu reinigenden Masse bestimmte Eintrittsrohr 5 tangential einmündet. Im Inneren des Zylinders 4 befindet sich ein unten offener Trichter 6, der mit einer Rohrleitung verbunden ist und der die leichten Ver-. unreinigungen aufnimmt und abführt. Ein Rohr 8, das in der Vertikalachse des Apparates vorgesehen ist, reicht in den zylindrischen Teil 1 und dient zur Ableitung der gereinigten Masse.
Der Kegelstumpf 3 hat an seinem unteren Ende eine Ablasseinriehtung 9, die derart ausgebildet sein kann, dass sie kontinuierlich (das Rohr ist mit einem Klärbecken in Verbindung) oder mit Unterbrechungen arbeitet (Schleuse, verbunden mit dem zur Sammlung der schweren Anteile bestimmten Becken). Eine Reihe von aufeinanderfolgenden Kegeln 10, 11, 12, 13 ist in der Achse des Apparates, u. zw. in den Teilen 1 und 3 angeordnet. Diese Kegel sind auf einem Rohr 14 angebracht, das mit einem Rohr 15 in Verbindung steht, welch letzteres Rohr aus dem Apparat austritt. Löcher 16 verbinden das Innere der Kegel mit dem Inneren des Rohres 14.
Die zu reinigende Masse wird mittels einer (auf der Zeichnung nicht dargestellten) Pumpe mit grosser Geschwindigkeit, etwa mit 20-40 mlsek, durch die Düse 5 in die Vorrichtung befördert. Der tangentiale Eintritt versetzt die Flüssigkeit im Inneren der Mäntel 4, 2, 1, 3 in eine rasch rotierende Bewegung. Unter dem Einflusse der Zentrifugalkraft werden die schweren Verunreinigungen gegen die Wand 2, 1 geschleudert, von wo sie die Wand 3 entlang bis 9 gelangen. Von dieser Stelle werden sie abgeführt. Die weniger schweren Verunreinigungen bleiben in der Flüssigkeit in Schwebe. Obschon sie zum Teil durch die Zentrifugalkraft aufgewirbelt werden, gelangen sie nicht bis an die Wand der Vorrichtung.
Sie werden durch den Kegelstumpf 6 aufgenommen und durch die Leitung 7 kontinuierlich in ein (nicht dargestelltes) Klärbecken fortgeführt. Die in diesem Klärbecken wiedergewonnene Flüssigkeit gelangt nach Absetzen der Verunreinigungen in den Prozess zurück. Die gereinigte Masse, u. zw. deren leichterer Anteil wird durch die Leitung 8 aufgenommen und unmittelbar der Weiterverarbeitung zugeführt. Die in der unteren Partie, u. zw. in der Achse des fixen Gefässes 1 übereinander angeordneten Kegel 10, 11, 12, 13 verhindern, dass die schweren Teile durch die Strömung mitgerissen werden, die durch die Absaugung durch das Rohr 8 hervorgerufen wird. Die schweren Verunreinigungen werden vielmehr, wie im übrigen bereits im vorstehenden gesagt ist, durch die Öffnung 9 abgelassen.
Durch die im Rohre 15 vorgesehenen Löcher 16 und durch das Rohr 14 geht der schwerere Anteil der Papiermasse ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Abscheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen verschiedenen spezifischen Gewichtes, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Mischung mit grosser Geschwindigkeit und unter Druck tangential in einen feststehenden geschlossenen Behälter eingeführt und gleichzeitig die Abscheidung der schweren Verunreinigungen im unteren Teil des Behälters, der leichten im oberen Teil und des gereinigten Materials in der Mitte des Behälters vorgenommen wird.