<Desc/Clms Page number 1>
APPAREIL POUR IE LAVAGE OU LE RINCAGE DE MATIERES FIBREUSES EN SUSPENSION
TELLES QUE LA PATE A PAPIER.
Cette invention concerne un appareil de lavage vertical uti- lisable pour le traitement, par exemple le rinçage de pâte ou pulpe à papier et de matières fibreuses analogues. Elle concerne également un procédé de fonctionnement de cet appareil de lavage.
Dans la technique utilisant des appareils de lavage destinés à ces applications, il a été jusqu'ici de pratique courante de faire entrer l'eau de lavage à la partie supérieure de l'appareil et d'en assurer l'écoule- ment après lavage à travers des compartiments à claire-voie ménagés à la par- tie inférieure de l'appareil. Ce.procédé est désavantageux en ce sens que, pendant l'opération de lavage, la matière à traiter a tendance, sous l'influen- ce de son propre poids, à entraver l'écoulement vers le bas et à se déplacer sous .la forme d'une couche .dense qui...produit un phénomène de colmatage et di- minue évidemment la capacité utile de l'appareil.
Pour obvier"à l'inconvénient sus-indiqué, on a déjà proposé de donner aux parois à claire-voie des compartiments des positions telles que la formation .sur elles d'une couche compacte du type indiqué devienne entiè- rement ou partiellement impossible, par exemple en'plaçant les parois en ques- tion de telle sorte que le poids de la colonne de pulpe ou pâte qui se trouve au-dessus n'ait-pas d'influence directe sur ce& parois.
La ou les parois à claire-voie forment alors la paroi orientée obliquement du compartiment ména- gé à la partie inférieure-de l'appareil de lavage, tandis que les autres pa- ,rois dudit compartiment soumises au poids de la colonne de pâte,, sont pleines et tournées soit entièrement, soit tout au moins notablement vers la direc- tion d'écoulement de l'eau de lavage.
Le but de la présente invention qui procède du principe qui vient d'être indiqué est de permettre la réalisation d'un appareil perfection-
<Desc/Clms Page number 2>
né pour le mettra en pratique dans des conditions satisfaisantes. L'origina- lité de l'invention réside dans la disposition d'un ou plusieurs faux-fonds ou cloisons intermédiaires de forme sensiblement conique aptes à diviser la colonne de pâe ou pulpe en deux ou plusieurs colonnes partielles superposées au moins en partie et communiquant entre elles.
Dans les appareils de lavage du type muni d'un dispositif tel que le prévoit l'invention, l'effort dû,au poids de la masse de pâte à papier sur les parois à claire-voie diminue'avec la hauteur des colonnes par- tielles.
L'invention peut être mise en pratique grâce à l'utilisation des moyens les plus divers. C'est ainsi, par exemple, que l'appareil de la- vage peut être muni de plateaux annulaires fixés rigidement à la paroi de sa cuve et disposés avantageusement de manière à converger vers le bas et à re- couvrir entièrement ou partiellement les parois à claire-voie. Le fond per- foré (en toile métallique par exemple) d'un appareil de lavage ordinaire peut former la paroi en question, auquel cas un plateau approprié tel par exemple qu'un fond intermédiaire annulaire (qui peut être plein ou perforé) placé au- dessus supporte la colonne ou masse de pâte située au-dessus. Il est égale- ment possible de ménager,directement les parois à claire-voie dans la paroi de la cuve de l'appareil de lavage au-dessous du faux-bond intermédiaire dont il a été parlé.
Les dessins schématiques annexés représentent plusieurs mo- des de réalisation possibles de l'objet de l'invention.
- Les figures 1, 4 et 5 sont des vues en coupe verticale d'un appareil de lavage équipé de divers genres de dispositifs de support de la pâte à papier ou matière fibreuse analogue.- - Les figures 2 et 3 sont des vues montrant deux variantes de réalisation d'un détail de construction de l'appareil que montre la fi- gure 1.
- La figure 6 est une vue également en coupe verticale d'un mode de réalisation spécial comportant un écoulement du liquide selon deux sens opposés.
Comme représenté dans la figure 1, 1 désigne dans son ensem- ble la cuve de l'appareil de lavage qui est du type- à faux-]fond intermédiaire constitué par un plateau protecteur 2 établi suivant l'invention et disposé de manière à diviser la masse de pâte à papier en deux colonnes partielles désignées respectivement par 3a et 3b. Le faux-bond perforé intermédiaire pend vers le bas en formant un tronc de cône car c'est cette forme qui, dans la pratique, se révèle avantageuse. Au lieu d'un tronc de cône, ce faux-fond intermédiaire pourrait d'ailleurs être conformé de manière à constituer une pyramide tronquée. Il est également possible de constituer le faux-fond en question par un plateau plein, c'est-à-dire non perforé.
L'appareil comporte un autre faux-'fond à claire-voie 4, constitué par une toile métallique ordinaire à travers laquelle le liquide s'écoule. Mais il est prévu, en plus de ce faux-fond 4 et au-dessous du pla- teau 2, une paroi annulaire verticale 5 qui ménage entre elle et la paroi de l'appareil une chambre annulaire 6. Après avoir' traversé le. faux-Bond infé- rieur à claire-voie 4, le liquide se rassemble dans l'espace compris 'entre le fond 8 de l'appareil et ce faux-tond 4, puis s'écoule par un tuyau 9 vers un tuyau annulaire 10, ensuite dans un tuyau montant 7. A partir de la cham- bre annulaire 6, le liquide s'écoule dans un tuyau annulaire 11 qui fait le tour de l'appareil, puis gagne le tuyau montant 7.
Dans les figures 2 et 3 est représentée une partie du faux- ]Fond intermédiaire perforé que montre la figure 1. Ces figures font voir di-
<Desc/Clms Page number 3>
verses dispositiuns des perforations en question. L'eau de lavage s'écoule à travers les perforations, tandis que le faux-fond intermédiaire supporte la masse ou colonne de pâte à papier.
Etant donner que la matière qui est généra- lement soumise au traitement dans le présent appareil est constitué par une pâte ou pulpe- assez épaisse et imprégnée de liquide et qu'en outre il ne se produit au cours du-fonctionnement aucune difficulté si l'on utilise un faux- fond intermédiaire perforé bien que certaines fibres de la matière traitée puissent s'échapper avec l'eau d'écoulement à travers les perforations et jus- que dans la masse de pâte partielle inférieure, les perforations peuvent avoir des dimensions assez grandes si cela est jugé nécessaire. En donnant à l'in- tervalle entre les perforations la valeur requise et en calculant¯convenable- ment leur grandeur, on peut réaliser un écoulement uniforme du liquide à l'in- térieur de l'appareil.
C'est ainsi, par exemple, que si l'opération de lavage qui se déroule dans les parties latérales de l'appareil est en retard par rap- port à celle qui se déroule dans sa partie centrale, la répartition des per- forations sur la superficie en question peut être étudiée de telle sorte que, dans les parties latérales de l'appareil, les perforations soient plus rappro- chées que dans sa partie centrale. Ceci permet de maintenir le régime d'écou- lement latéral du liquide semblable à son régime d'écoulement central.
A titre d'exemple, les perforations qui sont visibles dans la figure 3 et dont on suppose qu'elles mesurent environ 20 mm. sont réparties de telle sorte que, dans la partie périphérique, leur espacement soit d'envi- ron 50 mm. et que, dans le sens radial à partir du pourtour de l'appareil, leur espacement augmente continuellement depuis 45-mm. jusqu'à 100 mm. environ.
Dans la construction que montre la figure 2, les perforations en question sont constituées par des fentes dont la longueur dans le sens circonférentiel va en augmentant continuellement depuis la partie centrale jusqu'à la périphérie leur espacement uniforme dans le sens radial et dans le sens circonférentiel représentant ici 100 mm.
Il doit être entendu que les dimensions et les positions re- latives des perforations peuvent être modifiées à volonté pour faire face aux exigences pratiques résultant de la nature de la matière en suspension qu'il s'agit de traiter dans l'appareil.
La matière à traiter dans cet appareil est introduite par sa partie supérieure à l'aide d'un tuyau d'admission rotatif et orientable 13 qui permet la répartition uniforme de la pâte à papier à l'intérieur de l'appareil. L'écoulement de l'eau de lavage est indiqué par les flèches.
La pâte à papier rincée est évacuée hors de l'appareil de la manière ordinaire par une tubulure de sortie 12 placée à sa partie infé- rieure.
Dans la figure 4 est représenté un appareil de lavage 21 qui est généralement'semblable à celui que montre la figure 1 sauf que le faux- fond intermédiaire 20 est constitué ici par un plateau non perforé et que la paroi annulaire placée au-dessous de ce fond est supprimée.
Dans la figure 5 est représentée la façon dont l'appareil de lavage que prévoit l'invention peut fonctionner soit avec un écoulement des- cendant, soit avec un écoulement ascendant de.liquide en utilisant des faux- fonds intermédiaires comme décrit ci-avant. L'écoulement du liquide lorsqu'on fait fonctionner l'appareil en courant ascendant ainsi qu'il vient d'être dit est indiqué par des flèches.
Dans l'appareil de lavage 31 sont placés trois faux-fonds intermédiaires annulaires non perforés 30 disposés l'un au-dessus de l'autre.
Mais il est évident que ces faux-fonds 30 peuvent être perforés, par exemple comme représenté par les figures 2 et 3. Sous chacun des faux-fonds intermé- diaires et dans le voisinage immédiat de la paroi de l'appareil sont dispo- sées trois parois annulaires à claire-voie 32, 33, 34 ainsi qu'une paroi per-
<Desc/Clms Page number 4>
forée 35 placée à la partie supérieure de l'appareil de façon analogue à ce qui est le cas pour la paroi 4 que montre la figure 1. Des'tuyaux ascendants respectifs partent des parois à claire-voie et aboutissent à une cuve 36 à partir de laquelle le liquide s'écoule par un tuyau 37. Les tuyaux ascendants sont munis respectivement de tubes 32a, 33a, 34a et 35a formant leurs prolon- gements et munis de vannes.
Ces tubes de prolongement ont des longueurs dif- férentes et se terminent, en vue de créer la contre-pression requise, à des niveaux différents qui correspondent aux emplacements des parois perforées dans l'appareil. On peut ainsi, en faisant varier la longueur des tubes en question, régler la contre-pression de la manière désirée. De même, les tuyaux d'écoulement peuvent être fermés successivement au fur et à mesure que la matière est rincée à partir du fond et en remontant. Il doit être enten- du que le liquide qui s'écoule par les divers tuyaux 32, 33,34 et 35 peut ê- tre conduit dans des récipients de captation différents prévus pour le rece- voir ou combinés de toute manière convenable suivant le degré de dilution.
Cet appareil de lavage est pourvu d'un tuyau 38 pour l'entrée de la pâte à papier ou autre matière fibreuse en suspension dans un liquide.
Ce tuyau 38 correspond au tuyau 13 de la construction que montre la figure 1.
L'appareil constituant cette variante de construction peut être utilisée aussi avantageusement que ceux qui sont représentés dans les figures 1 et 4 pour le rinçage par courant descendant de la pâte à papier.
Mais il est également possible de faire fonctionner cet appareil avec une di- lution minimum, de façon que l'eau de lavage arrive dans sa partie inférieure- par le tuyau 39, l'opération de rinçage se déroulant en remontant à partir du fond de l'appareil.
On admet que les parois ou faux-fonds coniques 30 rendent une pareille opération de rinçage possible en empêchant toute remontée de l'eau le long de la paroi de l'appareil. Des essais de rinçage ont prouvé qu'une eau de lavage plus légère est capable de refouler efficacement le liquide de cuisson qui est plus lourd du fait que, grâce à l'utilisation de parois con- venablement inclinées, il est possible de régler l'écoulement de l'eau de la- vage d'une manière appropriée capable d'empêcher la formation d'une masse de pâte tassée comme elle se formerait autrement dans la partie centrale de l'appareil au cours d'opérations de rinçage du type décrit et en agissant sur les côtés seulement. L'avantage provenant d'un type de pâte moins dense des- tinée à être traitée par le présent appareil est évident.
Dans la figure 6 est représenté un appareil de lavage à cuve 41 qui ressemble beaucoup à ceux qui ont été décrits ci-avant mais qui s'en différencie principalement en ce sens que sur la face supérieure du faux- fond intermédiaire 42 est dispoée une paroi annulaire à claire-voie 46. Cet appareil de lavage peut fonctionner en même temps avec des écoulements mon- tant et descendant de liquide,.auquel cas l'écoulement ascendant règne dans la partie inférieure de l'appareil et l'écoulement descendant dans sa partie supérieure. Les trajets d'écoulement du liquide sont indiqués par des flèches.
Suivant ce mode de réalisation, la partie supérieure corres- pond essentiellement à un appareil de lavage ordinaire avec chargement de la matière à traiter par la partie supérieure et adduction de l'eau de lavage par le tuyau 47. La paroi perforée 46 ainsi que le faux-fond intermédiaire annulaire 42 placé assez près de la partie médiane de l'appareil délimitent entre eux une chambre annulaire à partir de laquelle le tuyau d'évacuation 49 conduit le liquide au tuyau ascendant 5.0.
Pendant l'opération de rinçage qui se déroule simultanément dans la partie inférieure de. l'appareil,. l'eau de lavage qui arrive par le tuyau d'admission 48 refoule vers le haut de liquide retenu-par les fibrea et l'oblige à traverser la paroi annulaire 45, placée au-dessous du faux-fond intermédiaire 42 et à gagner les tuyaux 51, puis le tuyau ascendant 50. Il convient de remarquer que le liquide récupéré peut être naturellement évacué séparément-par les tuyaux 49 et 51. Il est également possible de placer un fond intermédiaire dans chacune des zones de
<Desc/Clms Page number 5>
lavage aussi bien par conséquent dans la partie supérieure que dans la partie inférieure de l'appareil, de façon que les masses de pâte contenues dans ces zones soient divisées à leur tour en masses partielles.
Bien que les faux-fonds intermédiaires soient disposés (com- me représenté) coaxialement l'un au-dessus de l'autre, il doit être entendu que la disposition de ces faux-fonds autrement que décrit peut être également englobée dans la portée de l'invention. Il n'est donc pas nécessaire de for- mer dans la partie centrale de l'appareil de lavage une colonne continue de pâte à papier s'étendant sur toute la hauteur de l'appareil. Il n'est pas nécessaire non plus que les colonnes partielles soient de dimensions sembla- bles. En fait, des faux-fonds intermédiaires à formes variables placés diver- sement l'un par rapport à l'autre peuvent être combinés dans un seul et même appareil de lavage suivant les conditions à remplir.
Pour les opérations de lavage utilisant un écoulement ascen- dant de liquide, il est nécessaire que la disposition des faux-fonds intermé- diaires empêche l'eau de lavage et la liqueur de se mélanger par trop. En d'autres termes, la couche intermédiaire doit être maintenue suffisamment bas- se, ce qui exige qu'on prenne des mesures pour empêcher l'eau de lavage de pas- ser à travers la masse de la pâte à papier et de suinter le long des parois c'est-à-dire de diluer la liqueur forte.
Pour ce qui est de la forme ét de la configuration des faux- fonds ou cloisons intermédiaires, il peut être utile de mentionner que la forme en tronc de cône décrite est très avantageuse pour la vidange de l'ap- pareil car elle fait office de surface de guidage de la masse de pâte. Quand on détermine l'angle que font entre elles la surface du cône et l'horizontale il convient également de tenir compte de ce fait.
Les détails de construction de l'appareil peuvent être modi- fiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences mécani- ques.