KR810001424B1 - 체질장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

체질장치

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 단면도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 주요 부분에 대한 확대 단면도.

본 발명은 목재펄프 혼합물과 같은 액체에 부유하는 섬유질의 선별을 위한 가압 작동장치에 관한 것이다.

일반적으로 나무로부터 펄프를 준비할 때는 나무조각을 침지기에 넣는다. 여러 가지 물리적 및 화학적 작용에 의해 리그닌이 제거되고 요구되는 셀루로스섬유가 남게 된다. 증자된 펄프는 다음 체로 걸르고 세척기에 들어간다.

침지기에서 나온 펄프는 보통 미처리된 조각이나 마디가 포함되어 있으며 이들은 다음 공정으로 넘어갈 수 없다. 펄프에는 여러 가지 불순물 즉 금속입자나 유리, 고체 또는 포입 플라스틱 등이 포함되어 있고 이러한 불순물은 사전에 제거해야 한다.

이러한 좋지 않은 불순물을 제거하기 위하여 펄프 공정에서는 ＂놋터(knotter)＂라고 불리우는 체질(screening) 장치가 침지기와 세척장치 사이에 사용된다. 놋터에 의해 바람직하지 않은 조물질이 공정유동으로부터 제거되어 필요한 섬유질만 세척기로 가게 된다. 놋터장치에 의해 배출된 허용될 수 없는 물질은 침지기로 되돌려 보내 재중자 하거나 달리 재처리할 수 있다.

종래의 놋터 장치는 제1 및 제2 단계가 있으며 양단계 다 세척기로 통과물을 공급한다. 종래의 제1 놋터망은 특히 가압형에 있어서는 과량의 섬유질을 마디와 함께 거부하는 경향이 있어 제2 망에 의해 이로부터 섬유질을 회수할 필요가 있게 되어 있다.

가압형 놋터체질 장치의 중요한 장점은 액체에 공기 혼일이 방지된다는 점이다. 공기 혼입은 효율 및 세척기 용량을 떨어뜨리고 화학물질의 소모량을 많게 하여 비용을 증가시키며 기포를 형성하여 전체 체질 및 세척작용에 악영향을 미친다.

종래의 가압형 놋터는 불합격 유동류에서의 섬유질 손실이 커서 좋은 섬유질을 마디나 기타 불순물로부터 최종적으로 분리해내기 위해 진동형의 제2 망을 흔히 사용했다. 이 경우 공기혼일이 두번째 단계에서 일어나 가압형 체질의 장점이 얻어질 수 없게 된다. 따라서 본 발명의 중요한 특징은 제1 체질단계에서 놋터를 사용할 때 거부되는 섬유 비율이 종래의 체질장치보다 상당량 줄어들고 따라서 (a) 제2 단계에서도 제1 단계와 비슷한 가압망을 사용할 수 있고 이에 따라 퇴거물 중의 섬유 성분 비율이 낮아지며 (b) 수중 스크류 드레이너와 같은 실질적으로 공기혼입이 없는 제2 체질망을 사용할 수 있게 된다. 그러나 이러한 형식의 체질망은 섬유성분이 많을 때는 사용 불가능한 것이다. (c) 제2차 망을 진동형으로 사용하더라도 불리한 공기혼입을 줄일 수 있는 것이다.

최근 사용되는 미국특허 제3533505호에 기재된 가압형 체질장치는 너무 많은 우수한 섬유를 그대로 버리게 하나 본 발명은 체질단계당의 거부되는 섬유망을 감소시킨다.

이상적인 체질장치는 모래나, 돌, 금속 등을 포함되는 모든 종류의 불순물을 포함하는 펄프 혼합물을 넣어도 되며 단선상의 일단계 체질 작용에 의해 실질적으로 모든 필요물질을 혼합물로부터 분리해내는 것이다. 본 발명은 이와 같은 이상적 체질 장치에 가까운 여과기술을 제공한다. 간력하게 기술하며 본 장치는 고정원통망이 하우징내에 장착되어 내측실을 형성하며, 축 방향으로 뻗은 환형통로가 고정원통망 주위에 마련되어 있다. 희석액은 환형통으로 통과되어 들어오며 접선방향의 속도성분을 가진다. 액체현탁물내의 섬유질물질은 환형통로 속으로 공급된다. 원통망을 통해 내측실로 통과되어 들어온 바라는 물질들은 수취물질출구로부터 방출되고 원통망을 통과하지 않은 원하지 않는 물질은 환형통로로부터 직접 거부물질출구로 공급된다. 거부된 물질의 흐름은 망의 구멍에 의해서 허용될 수 있는 물질의 극히 적은 부분만을 함유한다.

본 발명의 여러 가지 장점과 특징을 도면을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

제1도에 하우징(10)에 목재 펄프 혼합물 입구(12)가 있는 새로운 체질장치가 도시되어 있다. 환형 수용실(14)의 입구(12)를 통해 하우징(10)내로 공급되는 목재펄프 혼합물을 수용한다. 제1 출구(16)이 환형수용실(14)의 바닥으로부터 일정각도로 부착되어 있다. 출구(16)은 혼합물내에 포함될 수 있는 돌이나 기타 크고 바람직하지 못한 조각 등을 걸러내는 트랩(17)(제2도 참조)에 연결되어 있다. 트랩(17)에 쌓이는 폐물은 운전중에 간헐적으로 배출시킬 수 있다.

희석액 입구(18)이 혼합물 입구(12) 아래에 있다. 입구(18)을 통해 하우징(10) 내로 들어온 희석액은 환형의 희석액 실(20)에 들어가며 이 희석액실(20)은 하우징(10) 내에서 펄프 혼합물 수용실(14)와 환형격판(22)에 의해 분리되어 있다.

희석액실(20)의 하부 격판(26)의 안쪽 둘래에 원통벽(24)가 설치되어 있고 그 높이는 환형의 혼합물 수용실(14) 상부(28)와 간격을 갖도록 되어 있다. 원통벽(24)는 희석액실(20)의 내측벽을 이루고 또한 환형의 펄프 혼합물 수용실(14) 내측벽을 이룬다. 원통벽(24)의 환형 혼합물 수용실(14)에 위치하는 부분은 조절벽의 역할을 하여 펄프가 원통벽(24) 위로 유동하게 된다. 돌이나 자갈, 유리금속 조각 기타 무거운 불순물 등은 벽(24) 상부로 흘러 넘어갈 수 없으며, 원심분리에 의해 출구(16)으로 가게 되어 하우징(10) 밖으로 제거된다.

환형의 희석액실(20)의 내측벽을 이루는 원통벽(24) 부분에는 일정간격으로 배치되어 있는 여러 개의 희석액 출입구(30)가 있다. 도면에 나타난 바와 같이 90⁰간격으로 4 셋트의 구멍을 설치하는 것이 바람직하다. 구멍의 개수 및 셋트 수는 변경될 수 있다. 어떤 펄프공정 조건에서는 큰 구멍 한 개만 원통벽(14)에 설치하면 된다.

고정 원통망(32)가 하우징(10) 내에 원통벽(24)와 동심으로 설치되며 그 직경은 원통벽(24)보다 작아서 그 사이에 환형통로(34)가 형성된다. 원통망(32)의 상부(33)에는 그멍을 뚫어놓지 않도록 하여 배플위로 흘러 넘어가는 물질이 환형 통로(34)로 유동되도록 하는 것이 좋다. 배출구(36)(제2도 참조)은 환형의 배출실(38)을 통해 환형통로(34)과 연결되어 있다. 환형의 배출실(38)은 하우징(10)의 내측면 일부와 환형격판(26), (40)과 고정 원통망(32)의 하부(42)로 이루어지며 원통망 하부(42)에는 구멍을 뚫어놓지 않는 것이 좋다.

내측실(44)는 원통망(32)에 의해 형성된다. 한 쌍의 하이드로포일(46)을 포함하는 회전 포일장치가 망과 동심상에 놓여 있으며 하이드로포일은 180⁰간격으로 배치되어 있다. 하이드로포일은 회전축(48)에 장착되어 있는 회전자(47)에 부착되어 있고 이 축은 그 하단에 연결되어 있는 풀리를 통해 밸트에 의해 모터로 구동된다. 수취물질(accepts)의 출구(54)는 수취 물질통로(56)을 통해 내측실(44)와 연결되어 있으며 이 수취물질통로(56)은 하우징(10)의 수직벽 일부와 환형격판(40), (58) 그리고 중앙지주(60)으로 둘러싸여 있다. 지주(60)은 하우징(10)의 중앙부에 연장되어 있고 축(48)을 둘러싸고 있다. 고정지주(60)의 하부(62)는 경사져 있어 수취 물질의 유동을 도와 환형실(56)을 거쳐 출구(54)를 통해 하우징(10) 밖으로 나가게 한다.

여러 가지의 입구 및 출구가 있으나 이들의 위치는 적절한 환형실에 인도되는 한 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면 펄프 혼합물 입구(12)는 임의의 주위 위치에서 환형의 혼합물 수용실(14)로 인도될 수 있고 트랩 또는 출구(16)은 환형의 혼합물 수용실(14)로부터, 그 거부 또는 바닥 환형벽(22) 가까이 출구(16)이 위치하는 한 임의의 주위 위치에서 유도될 수 있다. 마찬가지로 희석액 입구(18)은 하우징(10) 위의 임의의 위치에서 희석액실(20) 내로 인도될 수 있다. 거부물질배출구(36)은 하우징(10) 위의 임의의 위치에서 환형의 거부물질배출실(38)로부터 유도될 수 있으며 수취물질출구(54)는 하우징(10) 위의 임의의 위치에서 환형실(56)으로부터 유도될 수 있다.

작동방법을 살펴보면 목재펄프 혼합물이 입구(12)를 통해 환형의 혼합물 수용실(14)에 인도된다. 돌이나 금속 조각과 같은 바람직하지 않은 무거운 물질 및 불순물은 그 무게 때문에 원통벽(24)의 최상부로 구성되는 환형 조절벽 위로 넘어갈 수 없다. 이러한 불순물은 출구(16)을 통해 트랩(17)로 중력에 의해 배출된다.

본 발명의 구성요소 중 매우 중요한 점은 희석액이 통로(34)에 유입할 때 유입속도가 접선방향 성분을 갖는다는 점이며 목재펄프 혼합물의 유동 방향과 같게 하는 것이 좋다. 체질분리의 목적은 필요한 섬유질을 최대량 통과시켜 필요한 물질의 출구에 보내고 망을 통과하지 못하는 섬유질이 최소가 되게 하는 것이다. 희석액를 통로(34)에 접선방향으로 구멍(30)을 통해 유입시키면 망(32)쪽의 축선방향속도는 작아지고 배출물의 많은 부분이 원통벽(24)측에서 유동하게 된다는 것을 발견하였다. 따라서 혼합물 중의 섬유질은 망을 통과할 확율이 커지고 희석액과 큰 입자를 포함하는 배출물은 배출구를 통해 배출된다. 따라서 많은 량의 불순물이 원통벽(24) 내측을 따라 배출실(38)에 모이게 되고 망(32)을 통해 분리된 필요한 섬유질은 최대량이 된다.

필요한 섬유질은 원통망(32)의 구멍을 통해 내측실(44)로 들어가 수취물질실(56)을 거쳐 출구(54)로 통해 밖으로 나간다.

하이드로포일(46)은, 날개 외축면과 망(32)의 내측면 사이에 작은 간극을 유지하면서 내측실(44) 내에서 회전한다. 망(32) 내면 가까이에서 하이드로포일(46)이 회전함으로써 반경외향으로 발생하는 수력학적 맥동에 의해 망(32)의 외면에 축적되는 원하지 않는 물질을 떼어낸다.

환형통로(34)의 폭은 작게 하여 필요한 섬유질 성분이 배출물에 최소량 섞이도록 하고 배출유량을 비교적 적게 하는 것이 좋다. 환형통로(34)의 폭이 너무 크면 배출물 중의 필요한 섬유질 성분이 많아지고 따라서 전체 폐기 섬유질이 너무 많아지게 된다.

본 발명의 용도에 있어서는 통로(34)의 폭이 10cm 정도이면 바람직하다.

본 발명이 놋터로서 사용될 경우에는 망(32)의 구멍은 최소 6mm 정도될 것이다. 그러나 본 발명은 종이제조 펄프에 쓰이는 미세한 체질 장치에도 사용될 수 있다. 이러한 경우에는 망(32)에 최소 1.5mm 정도의 구멍이나 0.5mm 폭의 개구를 갖게 할 수 있다.

Claims (1)

1. 구멍이 설치되어 있고 축방향으로 주위 둘레로 뻗어 있으며 수취물실(accepts chamber)을 구성하는 부분을 가지는 망(32), 수취물실(44, 56)과 통하는 수취물 출구(54), 망을 둘러싸고 망의 외면과 함께 축방향의 통로(34)를 형성하는 장치(24), 접선방향 속도성분을 갖고 있으며 망의 구멍으로부터 횡방향으로 떨어져 있는 적어도 한 개 이상의 점에서 축방향으로 연장되어 있는 통로(34)로 희석액을 유동시키기 위한 장치(18, 20, 30), 망의 모든 구멍으로부터 축 방향으로 떨어진 점에서 적어도 일부의 액체 혼합물을 축 방향으로 연장되어 있는 통로에 유동시키기 위한 장치(12, 14), 바람직하지 않은 물질을 하우징(10)으로부터 제거시키기 위하여 축방향으로 연장되어 있는 통로와 통하도록 되어 있는 출구(36)통으로 조합 구성되는 액체 혼합물 선별 체질장치.

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