AT411604B

AT411604B - Verfahren und vorrichtung zur dispergierung eines papierfaserstoffes

Info

Publication number: AT411604B
Application number: AT0048002A
Authority: AT
Inventors: Helmuth Gabl; Andreas Gorton-Huelgerth
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2004-03-25
Also published as: CA2421407A1; DE50310459D1; MXPA03002619A; EP1348802B1; US20060108083A1; EP1348802A1; NO20031223L; NO20031223D0; CN1306113C; ATE408041T1; CN1446976A; ATA4802002A; NO330431B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dispergierung eines Papierfaserstoffes, bei dem ein vorentwässerter Stoff aufgeheizt, gefördert und in einem Disperger dispergiert wird. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung sind z. B. aus der NO 302 186 B1 be- kannt. Hier wird der Papierfaserstoff nach einer Entwässerungsschnecke einer Heizschnecke zugeführt, von wo der aufgeheizte Stoff in die Stopfschnecke für einen Disperger eingebracht wird.

Im Disperger erfolgt dann die Dispergierung. Nachteilig ist insbesondere der hohe apparative Aufwand und auch Platzbedarf einer solchen Anlage. Weitere derartige Verfahren bzw. Vorrichtun- gen sind z. B. aus der DE 199 54 246 A1 bekannt. Einerseits wird hier eine Anlage analog zur NO 302 186 B1 beschrieben, andererseits als weitere Möglichkeit die direkte Zufuhr von Dampf zwischen die Mahlplatten des Dispergers vorgesehen. Letztere hat den Nachteil, dass nur eine kurze Verweilzeit möglich ist und dadurch keine vollständige und gleichmässige Aufwärmung erzielt werden kann.

Ziel der Erfindung ist es daher ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine gute und gleichmä- &num;ige Aufheizung mit geringem apparativen Aufwand gewährleistet werden kann und gegebenen- falls noch zusätzlich Chemikalien vor der Dispergierung zugegeben werden können.

Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass der Papierfaserstoff unmittelbar vor Ein- tritt in die Dispergierzone aufgeheizt wird. Damit kann ein zusätzliches Aggregat, wie eine Heiz- schnecke, eingespart werden, wobei trotzdem eine vollständige Durchwärmung aller Partikel gewährleistet wird. Somit kann der Dispergierzone ein gut aufgewärmter Papierfaserstoff zugeführt werden.

Wenn nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung der Papierfaserstoff während der Auf- heizung durchmischt wird, kann eine sehr gleichmässige Aufwärmung erreicht werden.

Erfolgt die Aufheizung des Papierfaserstoffs durch Dampf und ist gleichzeitig am Förderaggre- gat ein Vakuum angelegt, so kann der Dampf gezielt geführt und der Wärmeübergang zum Papier- faserstoff optimiert werden.

Weiters ist es vorteilhaft, wenn der angekühlte Überschussdampf nach Durchströmung der Pa- pierstoffsuspension abgeleitet wird.

Bei vielen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn zusätzlich Chemikalien in den Papier- faserstoff eingemischt werden. Durch die gleichzeitige Aufheizung und Zuführung von Chemikalien kann eine gleichmässige Reaktion erreicht werden.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Dispergierung eines Papierfaserstoffes, mit einer Zufuhreinrichtung für Dampf, einem Förderaggregat und einem Disperger. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass das Förderaggregat mindestens einen Einlass (Stutzen bzw. Einlassöffnun- gen) für Dampf aufweist. Damit kann kurz vor dem Disperger der Papierfaserstoff aufgeheizt wer- den und ein zusätzliches Heizaggregat entfallen.

Wenn erfindungsgemäss das Förderaggregat als Mischschnecke ausgebildet ist, kann eine gleichmässige Durchmischung mit Dampf und damit eine gleichmässige Aufwärmung erreicht wer- den.

Wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens ein Stutzen als Vakuuman- schluss ausgebildet, so kann eine gezielte Dampfführung und eine optimaler Wärmeübertragung erzielt werden.

Werden die Stutzen am Gehäuse des Förderaggregates, beispielsweise Mischschnecke, an- geordnet, so kann eine gute Aufwärmung erzielt werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Förderaggregat, beispielsweise Mischschnecke eine Hohlwelle aufweist, wobei die Hohlwelle Dome zur Einmischung aufweisen können. Damit kann der Dampf gezielt entlang des Förder- weges zugeführt werden, was zu einer gleichmässigeren Verteilung und somit Aufwärmung führt.

Sind die Einlassöffnungen der Dorne auf unterschiedlichen Radien des Förderaggregats, bei- spielsweise Mischschnecke, vorgesehen, so ist die Einbringung von Dampf bzw. Chemikalien auch über den Querschnitt der Förderschnecke gleichmässig möglich.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine Anlage nach dem Stand der Technik, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrich- tung, Fig. 3 eine Ansicht von Fig. 2 gemäss Pfeil 111, Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsge- mässe Vorrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Variante der Erfindung, fig. 6 eine

spezielle Ausgestaltung der Erfindung und Fig. 7 einen Schnitt durch Fig. 4 mit einer weiteren Variante der Erfindung darstellt.

In Fig. 1 ist eine Anlage nach dem Stand der Technik dargestellt, bei der eine Schneckenpres- se 1 zur Entwässerung der Papierfasersuspension vorgesehen ist. Die entwässerte Suspension wird dann mit einer Konsistenz von ca. 20 - 35 %, vorteilhaft 25 - 30 %, über einen Schacht 2 einer Heizeinrichtung 3 mit rotierenden Schaufeln zugeführt. Anschliessend fällt die aufgeheizte Suspen- sion in eine Schnecke 4 zur Zuführung zum Disperger 5. Der Dampf wird der Heizeinrichtung 3 durch eine Dampfleitung 6 zugeleitet, wobei auch ein Teil bereits in den Schacht 2 eingeführt werden kann. Die zu behandelnde Suspension wird über einen Einlassstutzen 7 der Schnecken- presse 1 zugeführt und tritt als Pfropfen 8 am Ende aus. Der Pfropfen 8 am Ende der Schnecken- presse 1 dient hier als Dampfsperre.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung. Hier wird ebenfalls die zu behandelnde Papierstoffsuspension in einer Schneckenpresse 1 entwässert und über einen Schacht 2 einer Stopfschnecke 8' bzw. in weiterer Folge einem Förderaggregat 9, das als Zuführ- schnecke ausgeführt sein kann, einem Disperger 5 zugeführt. Weiters sind hier Leitungen 10, 10' vorgesehen, über die der Papierstoffsuspension Dampf bzw. Chemikalien zugeführt werden kön- nen. Als Chemikalien kommen sowohl flüssige oder gasförmige Bleich- als auch Hygienechemika- lien wie z. B. Peroxid, Natronlauge, Chlor, Ozon oder Dispergiermittel in Frage.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht von Fig. 2 gemäss Pfeil 111. Die Schneckenpresse 1 ist über einen Schacht 2 mit der Stopfschnecke 8' verbunden. Die Papierstoffsuspension wird weiters dem För- deraggregat 9, insbesondere Zuführschnecke zugeleitet, wobei die Stopfschnecke 8' auch als Dampfsperre für den durch Leitung 10 zugeführten Dampf dient. Hinter der Zuführschnecke ist dann der Disperger 5 angeordnet.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Man erkennt die Einmündung der Stopfschnecke 8' und einen Zuführteil des Förderaggregats 9. Zur Dampfzu- fuhr können Stutzen 11 am Mantel 12 am Beginn des Förderaggregats oder Stutzen 11' oder 11" im Endteil des Förderaggregats angebracht sein. Durch diese Stutzen können auch alternativ Chemikalien zugeführt werden. Wird das Förderaggregat, insbesondere Schnecke, mit einer Hohl- welle 13 ausgestaltet, so kann auch Dampf bzw. Chemikalien in Richtung 14 durch die Hohlwelle 13 eingebracht werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen den Schneckenwendeln 15 Dome 16 vorgesehen sind. Auf diese Weise kann der Dampf auch einfach über den Querschnitt der Schnecke gleichmässig verteilt eingebracht werden.

Wird der Dampf über die Stutzen 11, 11' oder 11"eingebracht, kann auch an die Hohlwelle 13 ein Vakuum (entgegen Richtung 14) angelegt werden.

Alternativ kann durch die Hohlwelle 13 Dampf eingebracht und vorteilhafterweise durch Stutzen 11 abgesaugt werden. In diesem Fall können durch die Stutzen 11' bzw. 11"Chemikalien zugege- ben werden. Anschliessend wird die Suspension dem Disperger 5 gut durchwärmt und durchmischt zugeführt.

Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei Dampf in Richtung 14 durch die Hohlwelle 13 zugeführt wird. Über die Länge der Welle tritt der Dampf an verschiedenen Stellen gleichmässig aus. Die Papierstoffsuspension hat hier eine Temperatur von ca. 20 bis zu 80 C, meist 40 - 60 C. Der überschüssige Dampf wird dann durch die Stutzen 11, 11' bzw. 11"abgesaugt. Die Stutzen 11, 11', 11"können auch als am Schneckenmantel 12 ange- brachte, ganz oder teilweise um den Umfang reichende, Kanäle ausgeführt sein. Vor dem Eintritt in die Dispergierzone weist die Papierstoffsuspension dann eine Temperatur grösser 85 C auf.

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit der Dampfzufuhr. Die auf der Hohlwelle 13 angebrachte Schne- ckenwendel 15 wird durch eine Wand 18 gestützt, so dass sich ein Hohlraum 19 bildet. Aus der Hohlwelle 13 tritt der Dampf durch Öffnungen 20 in den Hohlraum 19 und wird dann durch Einlass- öffnungen 21,21' in die Papierstoffsuspension geführt. Je nach Lage der Einlassöffnungen 21, 21' kann dies auch an verschiedenen Stellen des Querschnittes des Förderorgans 9, insbesondere Zuführschnecke, erfolgen.

Fig. 7 entspricht einem Schnitt entlang Linie VII-VII in Fig. 4. Die innerhalb des Schneckenman- tels 12 laufende Hohlwelle 13 weist mehrere Dorne 16 auf, die unterschiedliche Längen haben können. Zur Dampfzufuhr in die Suspension sind die Dome 16 mit Einlassöffnungen 21, 21' verse- hen, die eine Verteilung über den Querschnitt des Förderaggregats 9 gewährleisten. Auch können

die Dorne 16 an ihrem oberen (von der Welle entfernten) Ende offen sein.

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Dispergierung eines Papierfaserstoffes, bei dem ein vorentwässerter Stoff aufgeheizt, gefördert und in einem Disperger dispergiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Papierfaserstoff unmittelbar vor Eintritt in die Dispergierzone aufgeheizt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Papierfaserstoff während der Aufheizung durchmischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizung des Pa- pierfaserstoffs durch Dampf erfolgt und gleichzeitig am Förderaggregat ein Vakuum ange- legt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der abge- kühlte Überschussdampf nach Durchströmung der Papierstoffsuspension abgeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufheizung zusätzlich Chemikalien in den Papierfaserstoff eingemischt werden.

6. Vorrichtung zur Dispergierung eines Papierfaserstoffes, mit einer Zufuhreinrichtung für Dampf, einem Förderaggregat und einem Disperger, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderaggregat (9) mindestens einen Einlass (Stutzen 11, 11', 11"bzw. -Einlassöffnungen 21, 21') für Dampf aufweist. EMI3.1 Mischschnecke ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stut- zen (11, 11', 11") als Vakuumanschluss ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stutzen (11, 11', 11") am Gehäuse (12) des Förderaggregates (9), beispielsweise Mischschnecke, angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Förder- aggregat (9), beispielsweise Mischschnecke eine Hohlwelle (13) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (13) Dorne (16) zur Einmischung aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnun- gen (21,21') auf unterschiedlichen Radien des Förderaggregats (9), beispielsweise Misch- schnecke, vorgesehen sind.

HIEZU 6 BLATT ZEICHNUNGEN