Устройство для измельчения лигноцеллюлозного материала для производства бумажной массы Советский патент 1980 года по МПК D21B1/22 

Изобретение относится к устройствам для лигноцеллюлозного материала длд производства бумажной массы. Известно устройство для лигноцеллюлозного материала для производства бумажной массы, включающее корпус па рубка для подачи лигноцеллюлозного м териала, расположенный в корпусе в его. верхней части патрубка для отвод измельченного материала, расположенный в нижней части корпуса, установленные в корпусе два параллельных ва ла с контактирующими меяаду собой вин тообразными поверхностями и привод с редуктором для вращения валов в од ном направлении 11 . Недостатком известного устройства лзчтяется г.:;алоэффективный процесс из.мельчения лигноцеллюлозного материала. С целью поЕЕзпиения эффективности измельчения устройство снабжено каме рами регулирования температуры, а винтовые поверхности валов имеют зоны с различным шагом - зону продвижения материала, зону торможения и зону с обратным шагом сжатия, причем винтообразные поверхности в зоне с обратным шагом имеют окна для.продви жения измельченного материала, а камеры регулирования температуры установлены на наружной поверхности корпуса, напротив соответствующих зон валов . На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 - то же, разрез верхней части (по линии А-А) и нижней части (по линии Б-Б) ; на фиг. 3 -.вариант исполнения устройства. Устройство ссяержит корпус 1 патрубка, в котором установлены два параллельных вала 2 и 3 с контактирующими между собой винтообразными поверхностями 4 и 5. Каждый вал 2 и 3 своими концами располагают в подшипниках б и 7, 8 и 9, смонтированных на концах корпуса 1 . Оба вала одновремаино приводятся во вращательное движение двигателем 10 посредством-редукторов 11 и 12, каждий из которых включает в себя шестерню, посаженную на продолжение 13 и 14 каждого вала, входящее за пределы одного из подшипников 6 и 7, причем оба редуктора смонтированы каждый на одном конце корпуса 1 параллельно и в противоположном направ.лении. Редукторы размеи1ены таким образом, что вал1т1 2 и 3 приводятся во вра щение в одном направлении и с одинаковой скоростью. Корпус 1 имеет отверстия 15 и 16. Отверстие 15 расположено над винтообразной поверхностью, а отверстие 16 - над винтообразной поверхностью. Вращение валов 2 и 3 вызывает продвижение лигноцеллюлозного материала мажду винтообразными поверхностями, при этом материал входит в отверстие 15и выходит из отверстия 16. Шаг винтообразных поверхностей изменяется вдоль валов 2 и 3 для определения последовательных зон с различным шагом. Винтообразные поверхности валов имеют зону продвижения материала А продвижения материала, следующую за ней зону торможения и зону с обратным шагом сжатия. Материал, вводимый через отверстие 15, проходит вдоль валов к отверстию 16и тормозится, попадая в зону с об ратным шагом сжатия, где резьба валов расположена так, что она стремится направить материал в другую сторону. В зоне торможения витки резьбы им ют .окна 17 и 18 для продвижения измельченного материала. На наружной поверхности корпуса 1 размещены камеры 19 рэгулирования те пературы. , . Материал {например древесная стру ка) с небольшим количеством воды вво дится через отверстие 15 и проводитс вниз корпуса 1 за счет вращения витков . В зоне 6 материал распределялся н тонкие слои вдоль витков, которые по тепенно заполняются. Более равномерно материал распределяется в зоне 20 (фиг. 2), где витки взаимопронихают. Вращение винтовых поверхностей в одном направлении приводит к равномерному переворачиванию массы. В конце зоны В витки винтовдй поверхности постепенно наполняют в результате торможения, обеспечивающего за счет циркуляции массы при изменении направления витков в зоне с обратным шагом сжатия. На входе в зону с обратньги шагом |Сжатия изменение направления витков вызывает значительное накопление массы, что создает сильное сжатие в этой зоне, где и заканчивается дефибрирование. Причем торможение, возникающее в результате изменения направления витков, усиливает совместное воздействие сил напряжения при сжатии и касательного напряжения. Масса удерживается в зоне с обратным шагом сжатия в течение более длительного времени и подвергается переМЭшиванию. Через окна 17 и 18 масса по мере осуществления дефибрирования проходит дальше, а недостаточно дефибрированные части задерживаются в рабочей зоне. В таблице приводятся для сравнения характеристики нескольких механических масс, первая из которых получена классическим способом с помощью дисковых дефибреров (А), а другие - в результате использования способа с машины согласно изобретению (В, С, Д). Во всех трех случаях сырьем служат еловые стружки.

Указатель продавливания (французские стандартьз NFQ 03 014)

Указатель прочности на разрыв

(французские стандарты NFQ 03 011)

Потребляемая энергия,

КВТ/Ч массы Как видно из таблицы, механические характеристики массы, полученной со- 65

1,1 0,85 0,80

208 553 411

1330 840 1070 гласно изобретению, сравнимы с характеристиками механической массы, полученной на дефибрерах. Однако потреб ление энергии практически снизилось наполовину. На фиг. 3 показан вариант исполне ния устройства, на котором можно ос ществить непрерывную смену последонательных фаз подготовительной обработки бумажной массы. Устройство имеет зону I с довольно широкими витками, где осуществляется пропитьшание сырья паром. В зоне корпус 1 имеет камеру 21 регули рования температуры. Введение сырья осуществляется через отверстие 15, а выход пара обеспечивается через от верстие 22, соединенное с вакуумным насосом. В зоне II осуществляется первая стадия пропаривания в присутствии хи мических реактивов, вводимых через отверстие 23. В этой зоне может создаваться высокое давление и с помощью камеры 21 регулирования можно по лучить необходимую температуру. В зоне III резьба имеет шаг обра ного направления, а на витках имеются окна 17 контролируемого прохождения массы вниз по течению. В этой зо не в основная происходит механическое дефибрирование сырья, поступающего из зоны II. Дефибрирование осуществляется в соответствии с указанным процессом для механической массы Торможение сырья на входе в зону III влечет за собой сдавливание массы и Возвращение возможного избытка жидкости в зону II, откуда жидкость может быть удалена через отверстие 24 цля возможной рециркуляции. Прохожде ние влажной массы между несколькими взаимопроникающими винтами внутри ко .пуса 1 вызывает подъем вверх по течению жидких и газообразных фаз, а твердая фаза проходит вниз. В зоне IV осуществляется вторая стадия пропаривания под давлением. В этой зоне шаг винта может быть рас ширен, чтобы масса вновь образовала тонкий слой. Необходимая температура поддерживается с помощью камеры 21 регулирования. В зоне V с более частой резьбой масса подвергается новому сдавливани с отведем жидкостей через отверстие 25. Для отвода газов имеется отверстие 26. В таком устройстве химическая мас са изготавливается в две стадии с промежуточным дефибрированием. Через отверстие 15 вводится сырье (например, древесная стружка) с водой. Стружка увлекается вниз по течению, располагаясь тонким слоем, и одновременно с помощью камеры 21 регулирования температура доводится до нужного уровня. В зону II через отверстие 22 вводятся химические реактивы, известные в качестве агентов делигнификации (гидроокись натрия, моносульфит или бисульфит натрия, карбонат и т. д.).. Для осуществления первой стадии пропаривания температура и давление поддерживаются на нужном уровне. Действие нагнетания между винтами позволяет располагать стружку тонким слоем, что в значительной степени способствует проникновению химических реактивов в стружку, атакже точнетлу регулированию температуры реакции. Вращение валов в одном и том же направлении вызывает переворачивание слоев в зоне 20, где винты взаимопроникают, за счет чего обеспечивается более равномерная обработка. При использовании некоторых реактивов (гидроокиси натрия) уменьшение времени их контакта с целлюлозой позволяет получить более светлую массу. На входе в зону III поваренные стружки сильно сжимаются под действием торможения, возникающего в результате изменения направления шага винтов. Они подвергаются воздействию совместнЕлх сил касательного напряжения и напряжения при сжатии которых выполняют дефибрирование стружек. Через отверстия, имеющиеся в витках резьбы, осуществляется прохождение массы вниз по течению по мере осуществления процесса дефибрирования. Происходит сжатие массы и отход жидкости вверх по течению, что поз-, воляет удалить жидкие элементы через отверстие 24 для возможной рециркуляции и позволяет направить массу, имеющую высокую концентрацию, в зону IV. В зоне IV,имеющей более широкий шаг винта, масса снова распределяется тонким слоем, что облегчает доступ химическим реактивам и регулирование температуры реакции. Химические реактивы, вводимые в зону IV, известны в качестве агентов делигнификации. Они относятся к тому же виду, что и реактивы, используемые на первой стадии проваривания. В этой зоне можно также предусмотреть введение под давлением кислорода . Температура и давление определяются в зависимости от проводимой реакции и типа вырабатываемой массы. Зона торможения V с более часто расположенными винтами осуществляет сжатие массы в конце зоны IV.Таким образом, чтобы удалить растворы выраривания через отверстие 25 лля обаботки по очистке отходов и рекупеации калорий. Отвод газов осущестляется через отверстие- 26. Масса, выходящая через отверстие 16 является химической массой. После зоны III можно осуществить жатие в зоне, аналогичной зоне V,