Brevet FR2649017A1 — publié le 19910104

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement, en particulier de lavage, d'un mélange liquide-matière fibreuse, principalement d'une suspension, en particulier de cellulose ou similaire, en particulier en liaison avec un procédé de blanchiment, dans lequel on fait circuler ce mélange, par exemple au moyen d'une unique bande sans fin de tamisage, à travers une ou plusieurs zones de traitement, en particulier de lavage, tandis qu'on applique en continu sur le mélange, en particulier sur la suspension, une différence de pression, en utilisant soit une dépression sur la face inférieure, soit une surpression sur la face supérieure de cette bande. On sait qu'il est nécessaire, aussi bien après qu'ait eu lieu la libération de la cellulose qu'avant cette libération et entre les différentes étapes du blanchiment, que les constituants du bois ou de la masse fibreuse libérés pendant la cuisson ou pendant le blanchiment, et les produits chimiques ajoutés et/ou les produits de réaction doivent être extraits par lavage de la cellulose pour éviter des propriétés indésirables du produit cellulosique final ou pour éviter la pollution de l'environnement. Actuellement, on connaît les différents types fondamentaux de lavoirs à cellulose suivants: 1) laveurs à tambour avec filtres à vide, filtres CB et laveurs Pro-feed. 2) laveurs à bande, avec un tamis, ou utilisant la technique du double filtre-presse. 3) presses de lavage ou laveurs à presse, o la cellulose est séchée seulement avec un haut degré de siccité. 4) diffuseurs: ceux-ci fournissent une consistance constante au moyen d'un lavage par refoulement dans une tour. Comme les masses d'eau de lavage recueillies doivent être concentrées par évaporation, on a tendance à recueillir des quantités maximales des constituants provenant du bois pendant la cuisson et des produits chimiques d'addition avec une concentration maximale qu'il est possible d'atteindre, c'est-à-dire en utilisant des quantités d'eau les plus faibles possible. Les laveurs à tambour, laveurs à bande, presses de lavage ou laveurs par pressage présentent l'inconvénient que l'arrivée de matière se fait avec une consistance relativement basse (1 à 5 %). Seulement après un séchage préalable commence le lavage proprement dit. Le besoin en récipients intermédiaires et en pompes est relativement grand. Des laveurs par diffusion usuels peuvent -par suite de durées de séjour plus longues et de températures plus élevées- seulement être mis en service avec une consistance en cellulose de 10 à 12 %. Des installations de blanchiment pour la cellulose fonctionnent aujourd'hui la plupart du temps dans la zone des consistances moyennes (8 à 15 %), mais quelques étapes (par exemple avec de l'ozone) peuvent fonctionner dans la zone des consistances élevées. Il n'existe actuellement aucun appareillage de lavage qui soit d'une part en position de travailler complètement dans la zone des consistances moyennes et qui, d'autre part, obtienne également de hautes consistances à la sortie. L'un des buts de l'invention est de porter remède à cela. En partant du procédé indiqué au début, l'invention est, avant tout, caractérisée en ce que le mélange liquide- matière fibreuse, principalement une suspension de matière fibreuse, en particulier de cellulose, présentant une consistance moyenne, par exemple de 8 à 15 %, est déposé par en haut en totalité sur la partie amont ou d'arrivée du brin supérieur, sensiblement horizontal, d'une bande continue de tamisage ou similaire, et ensuite le mélange liquide-matière fibreuse est, directement en arrière de ce point de déversement sur la bande de tamisage, réparti sur la largeur de la bande de tamisage, seulement par l'application d'une pression, limitée localement, étant entendu que l'on travaille principalement dans la zone des consistances moyennes de, par exemple, 8 à 15% ou dans la zone des consistances élevées, de, par exemple, 20 à 40%, avantageusement de 30 à 35%, et que, dans le dernier cas, avantageusement pour élever la consistance du mélange traité, en particulier lavé, ou de la suspension, à 20 à 40%, avantageusement à 30 à 35%, on fait avantageusement traverser à ce mélange, après la zone de traitement ou de lavage, une zone de déshydratation, en particulier de pressage. Le nouveau procédé a, avant tout, l'avantage qu'on peut accomplir un travail économique aussi bien dans la zone des consistances moyennes que dans la zone des consistances élevées, Dans ce cas, le mélange, ou la suspension, est d'abord judicieusement déposé sur la partie amont ou d'arrivée du brin supérieur de la bande par un canal arrivant avantageusement verticalement par rapport à la direction de la bande. La matière fibreuse déposée est à répartir régulièrement sur la largeur de la bande de tamisage, pour pouvoir effectuer le plus efficacement possible le traitement qui fait suite. Pour cette raison, on doit disposer directement en arrière de l'oririce du canal -en regardant dans la direction du mouvement de la bande-, un dispositif répartiteur, en particulier un tambour répartiteur pour arriver à répartir régulièrement la matière fibreuse sur la totalité de la largeur de la bande. En regardant dans la direction du mouvement de la bande, on trouve, en arrière du dispositif répartiteur, en particulier du tambour répartiteur, au-dessus de la bande, une ou plusieurs arrivées pour le fluide de traitement. Dans la partie traitement du dispositif sont prévues des installations pour créer une différence de pression, en particulier des installations de dépression, pour accélérer l'écoulement du liquide. La mise en oeuvre de cette différence de pression, en particulier de cette dépression, peut, suivant le besoin, se faire au moyen d'une pression d'eau de lavage, d'un générateur de surpression, d'un système à vide ou d'un aspirateur à trompe. En raison de cela, dans le cas d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé, il est avantageux de prévoir, pour le mélange ou la suspension, une arrivée en forme de canal, disposée sur la partie amont ou d'arrivée d'une bande continue de tamisage, et de disposer à proximité, ou directement en arrière de ce point de déversement, en regardant dans la direction du mouvement de la bande, un dispositif répartiteur, en particulier un tambour répartiteur pour répartir le mélange sur la largeur de la bande, de prévoir, en arrière de ce dispositif répartiteur, en particulier de ce tambour répartiteur, au-dessus de la bande, une ou plusieurs arrivées pour le fluide de traitement, principalement le liquide de traitement, en particulier le liquide de lavage, et de prévoir, dans la zone de cette ou de ces arrivées, des installations pour créer la différence de pression, en particulier la dépression, par exemple une pression d'eau de lavage, un générateur de surpression, un système à vide ou un aspirateur à trompe. Dans ce cas, il est avantageux que le tambour répartiteur présente une surface extérieure lisse. Toutefois, pour renforcer l'action du tambour répartiteur, la surface extérieure de ce tambour répartiteur peut également être prévue avec un profil exécuté de façon particulière. Par exemple, le tambour répartiteur qui est, avantageusement entraîné dans le sens opposé à celui suivant lequel la bande est entraînée, peut présenter, sur sa surface extérieure, des cannelures ou des rainures pour renforcer l'effet de répartition du mélange. De telles cannelures ou rainures sont constituées de préférence chacune de deux moitiés dont chacune est disposée sur la surface du tambour répartiteur, obliquement par rapport aux génératrices de cette surface, en partant du milieu de la surface vers les parois frontales du tambour, ces cannelures ou ces rainures pouvant former entre elles, au milieu de la surface, un angle inférieur à 180 , en particulier un angle obtus, et un angle aigu avec la direction de la rotation de ce tambour. Des recherches ont en tout cas montré qu'en règle générale, les tambours répartiteurs cités ci-dessus, avec leur surface extérieure lisse, suffisent. On peut également installer des tambours répartiteurs avec un tamis tendu. Suivant une forme d'exécution avantageuse de l'invention, on fait arriver vers le mélange ou la suspension à traiter le liquide de traitement, en particulier le liquide de lavage, au moyen de gouttières, disposées audessus du brin supérieur de la bande. Sur le bord des gouttières, situé le plus près du déversement du mélange ou de la suspension, on peut prévoir une plaque de guidage, ou similaire, dirigée vers le brin supérieur cité de la bande. De telles plaques de guidage ou déversoirs de débordement peuvent aussi être prévus des deux côtés de telles gouttières. Dans le but d'augmenter la consistance du mélange ou de la suspension à traiter, par exemple, pour le porter à une valeur de 20 à 40%, en particulier de 30 à 35%, il est. avantageux selon l'invention, après passage dans la zone de traitement et de lavage, de faire traverser au mélange une (autre) zone de déshydratation, en particulier une zone de pressage ou similaire. Par cette zone de pressage, la consistance moyenne obtenue en premier (8 à 15%) peut être portée à une consistance plus élevée, par exemple, de 20 à % et est ainsi mieux appropriée, par exemple, à des procédés de blanchiment particuliers. Dans-ce but, suivant une autre forme d'exécution de l'invention, on prévoit, en arrière de la bande de tamisage, ou en arrière de la partie de la bande de tamisage, ou du brin sensiblement horizontal de cette bande de tamisage, servant au traitement ou au lavage, une zone de déshydratation, en particulier une zone de pressage ou similaire, qui peut être constituée d'une deuxième bande de tamisage située au-dessus de la bande de tamisage citée en premier, le matériau traité ou lavé continuant à être convoyé sous pression entre les deux bandes de tamisage. La zone de pressage qui vient d'être citée, peut être réalisée de telle façon qu'un rouleau de guidage pour chacune des bandes de tamisage soit respectivement associé à un rouleau de guidage pour la bande de tamisage disposée au- dessus et placé contre lui, de telle façon que le liquide puisse être efficacement exprimé du mélange liquide-matière fibreuse. La zone de déshydratation, ou de pressage, peut également être constituée d'une ou plusieurs boucles en forme de S passant autour des rouleaux et/ou d'une ou plusieurs lignes de contact de pressage. La force d'entraînement pour le lavage est produite par une différence de pression, en particulier par une dépression. La mise à disposition de cette différence de pression, en particulier de cette dépression, peut, suivant le besoin, se faire au moyen d'une pression d'eau de lavage, un générateur de surpression, un système à vide ou un aspirateur à trompe. Pour l'utilisation d'une consistance moyenne, cela représente une solution simple et économique. Il est avantageux, selon l'invention, de prévoir, au-dessous du brin supérieur de la bande de tamisage citée en premier, dans la zone de la ou des arrivées du fluide de traitement, des caissons d'aspiration, ou des caissons à vide, ou à dépression, ouverts, au moins partiellement, vers la face inférieure de ce brin supérieur de la bande de tamisage. D'après la demande de brevet EP 0 178 271, on connaît bien un dispositif de traitement de pulpe, dans lequel la pulpe est envoyée d'en haut d'un récipient de tête vers une bande sans fin perméable aux liquides et dans lequel, au- dessus de cette bande, sont prévues des arrivées pour le liquide de traitement. Dans le cas de ce dispositif connu, il manque toutefois l'indication que le mélange liquide-matière fibreuse, principalement une suspension de matière fibreuse, en particulier de cellulose, présentant une consistance moyenne, par exemple de 8 à 15 %, est déposé en totalité par en haut sur la partie amont du brin supérieur, sensiblement horizontal, d'une bande continue de tamisage ou similaire et que le mélange liquide-matière fibreuse, directement en arrière de ce point de déversement sur la bande de tamisage, est réparti sur la largeur de la bande de tamisage, seulement par application d'une de pression, limitée locaiement, étant entendu que l'on travaille principalement dans la zone des consistances moyennes, par exemple, de 8 à 15 %, ou dans la zone des consistances élevées, par exemple de 20 à 40 %, avantageusement de 30 à 35 %, et que, dans le dernier cas, avantageusement pour élever la consistance du mélange traité, en particulier lavé, ou de la suspension, à 20 à 40 %, avantageusement à 30 à 35 %, on fait avantageusement traverser à ce mélange, après la zone de traitement ou de lavage, une zone de déshydratation, en particulier une zone de pressage. Cela signifie qu'il faut une longueur de construction plus grande. La même chose est valable pour un procédé publié par le brevet US 4 014 736, o le mélange est, de plus, d'abord dilué avant d'être introduit. D'après le brevet GB-PS 2 166 660 également, le matériau introduit est d'abord dilué. Il manque de nouveau un tambour répartiteur au début; un tambour existant à l'intérieur de l'installation sert seulement de tambour de déshydratation. Egalement, l'utilisation de dépression n'est pas citée. En tout cas, il faut de nouveau compter sur une longueur de construction importante. Dans le cas de l'installation suivant la demande de brevet EP 0 251 787, il s'agit d'un type de construction fondamentalement différent de celui de la présente invention. On amène de l'intérieur, à une bande sans fin, le matériau à déshydrater, et cela dans une zone en forme de coin entre la bande et un tambour. On ne parle pas non plus d'une zone en dépression. Dans ce cas également, la question de l'aspect économique du procédé se pose. D'après le brevet US-PS 1 790 714, du matériau à laver arrive sans pression sur la première bande d'un total de cinq bandes. Il arrive seulement plus tard entre une deuxième et une troisième bande. Mais, de nouveau, il manque, avec ce procédé, la répartition selon l'invention sur la largeur de la bande de tamisage, directement derrière l'arrivée du mélange. On ne parle pas non plus de l'application d'une différence de pression. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe verticale et longitudinale schématique d'un dispositif de traitement de mélanges liquide-matière fibreuse, en particulier de suspensions de cellulose, selon l'invention. La figure 2 est, comme la figure 1, une vue en coupe verticale et longitudinale de l'installation selon l'invention, mais comportant en plus un tamis supérieur et une partie supplémentaire faisant office de presse. La figure 3 est une vue en plan du tambour répartiteur. Si une consistance moyenne est suffisante ou souhaitée, il suffit alors d'un dispositif comme celui représenté sur la figure 1. Le mélange liquide- matière fibreuse, ou la suspension, est déposé sur la partie amont ou d'arrivée 21 du brin supérieur d'une bande 15 par un canal 19 débouchant verticalement par rapport à la direction du déplacement de la bande. La bande de tamisage 15, sans fin et continue, sert à faire circuler le matériau, ou la matière consistante, déposé et se déplace sur trois rouleaux de guidage ou rouleaux d'entraînement 1, 2 et 3. Directement à la suite, après la partie amont 21 ou d'arrivée sur la bande, est disposé, au-dessus de la bande 15, un tambour répartiteur 20 pour effectuer, sur la largeur de travail, une répartition régulière du matériau déposé. La limite ou surface supérieure de la suspension est désignée par 23. Au- dessus de la bande de tamisage 15 se trouve, dans la direction du mouvement de la bande (flèche 22), derrière le tambour répartiteur, une ou plusieurs zones de traitement 11, 12 et 13, au moyen desquelles on peut soumettre le mélange ou la suspension, arrivant sur le tamis, à un traitement. Chacune de ces zones présente, au-dessus de la bande de tamisage 15, une gouttière 11', 12' ou 13' pour l'amenée du liquide de lavage et, au- dessous du brin supérieur 15' de cette bande 15, un caisson d'aspiration 11", 12" ou 13". Ces gouttières possèdent avantageusement, sur leurs bords avant, des plaques de guidage 11"', 12"' et 13"'. Après passage de ces zones de traitement 11, 12 et 13, on obtient un mélange ou une suspension liquide-matière fibreuse, dans la zone des consistances moyennes. Si, pour des cas particuliers d'utilisation, en particulier dans le cas du procédé de blanchiment pour de la cellulse, on a besoin d'une consistance de sortie élevée, le dispositif décrit sur la figure 1 peut être élargi, comme il représenté sur la figure 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, le mélange ou la suspension liquide-matière fibreuse, de nouveau, est déposé, sur la partie amont 21 du brin supérieur de la bande, par un canal 19 débouchant verticalement par rapport à la direction du mouvement de la bande. La bande de tamisage 15 sert aussi, dans ce cas, pour transporter plus loin le matériau déposé, mais elle se déplace au- dessus de quatre rouleaux de guidage ou rouleaux d'entraînement 1, 2, 3 et 4. De même, directement après la partie amont 21 ou d'arrivée sur la bande est disposé, au- dessus de la bande 15, un tambour répartiteur 20 pour effectuer, sur la largeur de travail, une répartition régulière du matériau déposé. Egalement, dans le cas de cette forme d'exécution, au-dessus de la bande de tamisage 15, se trouvent, derrière le tambour répartiteur dans la direction du mouvement de la bande, une ou plusieurs zones de traitement 11, 12 et 13, au moyen desquelles on peut soumettre à un traitement le mélange, ou la suspension, de matière fibreuse arrivant sur le tamis. Toutefois, après ces zones de traitement 11, 12 et 13, on a, de plus, introduit un tamis supérieur 16, disposé parallèlement à la bande de tamisage 15 dans la zone de pressage prévue ici, tamis supérieur qui est guidé et entraîné au moyen de rouleaux de guidage ou d'entraînement 5 à 10. Selon l'invention, chaque fois deux rouleaux de guidage de la bande de tamisage 15 et du tamis supérieur 16, c'est-à-dire les rouleaux de guidages 4 et 6, ainsi que les rouleaux de guidage 3 et 7, sont avantageusement disposés le plus près possible l'un de l'autre, donc sont seulement séparés par la bande de tamisage inférieure 15, le tamis supérieur 16, ou leurs brins voisins, et le matériau à presser, afin de pouvoir très efficacement chasser par pressage le liquide du mélange ou de la suspension liquide-matière fibreuse. Les couples de rouleaux 4, 6 ou 3, 7 forment ainsi des lignes de contact de pressage. Les autre parties de l'installation sont référencées et fonctionnent de la même façon que sur la figure 1. La figure 3 montre une vue de dessus d'une forme d'exécution selon l'invention du tambour répartiteur 20. La surface de ce tambour répartiteur 20 possède des canelures ou des rainures 24,25, avantageusement entraînées dans le sens opposé à celui de la bande. Ces cannelures ou ces rainures 24, 25 sont constituées chacune de deux moitiés 24, 25, dont chacune est disposée, sur la surface du tambour répartiteur 20, obliquement par rapport aux génératrices de la surface, en partant du milieu de la surface vers les faces frontales du tanoDour, ces moitiés de cannelures ou de rainures formant entre elles, au milieu de la surface supérieure, un angle inférieur à 180 , qn particulier un angle obtus, et un angle aigu avec la direction de la rotation de ce- tambour (flèche 26). 2 6 4 9 0 1 7 REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement, en particulier de lavage, d'un mélange liquidematière fibreuse, principalement d'une suspension, en particulier de cellulose ou similaire, en particulier en liaison avec un procédé de blanchiment, dans lequel on fait circuler ce mélange, par exemple au moyen d'une unique bande sans fin de tamisage, à travers une ou plusieurs zones de traitement, en particulier de lavage, tandis qu'on applique en continu sur le mélange, en particulier sur la suspension, une différence de pression en utilisant soit une dépression sur la face inférieure, soit une surpression sur la face supérieure de cette bande, caractérisé en ce que le mélange liquide-matière fibreuse, principalement une suspension de matière fibreuse, en particulier de cellulose, présentant une consistance moyenne, par exemple de 8 à 15 %, est déposé en totalité par en haut sur la partie amont du brin supérieur, sensiblement horizontal, d'une bande continue de tamisage ou similaire et qu'ensuite le mélange liquidematière fibreuse, directement en arrière de ce point de déversement sur la bande de tamisage, est réparti sur la largeur de la bande de tamisage, seulement par une application d'une pression limitée localement, étant entendu que l'on travaille principalement dans la zone des consistances moyennes, par exemple, de 8 à 15%, ou dans la zone des consistances élevées, par exemple, de 20 à 40%, avantageusement de 30 à 35%, et que, dans le dernier cas, avantageusement pour élever la consistance du mélange traité, en particulier lavé, ou de la suspension, à à 40%, avantageusement à 30 à 35%, on fait avantageusement traverser à ce mélange, après la zone de traitement ou de lavage, une zone de déshydratation, en particulier une zone de pressage. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le mélange ou la suspension, une arrivée en forme de canal (19), à pente avantageusement fortement descendante, disposée en particulier verticalement, débouchant à sa sortie sur la partie amont (21) d'une bande continue de tamisage (15), en ce qu'à proximité, ou directement en arrière de ce point de déversement (21), en regardant dans la direction du mouvement de la bande (15), est disposé un dispositif répartiteur (20), en particulier un tambour répartiteur, pour répartir le mélange, ou la suspension, sur la largeur de la bande (15), en ce qu'il est prévu, en arrière de ce dispositif répartiteur (20), en particulier en arrière de ce tambour répartiteur, au- dessus de la bande, une ou plusieurs arrivées (11',12',13') pour le fluide de traitement, principalement le liquide de traitement, en particulier le liquide de lavage, et qu'il est prévu, dans la zone de cette ou de ces arrivées, des dispositifs (11",12",13") pour créer la différence de pression, en particulier la dépression, par exemple une pression d'eau de lavage, un générateur de surpression, un système à vide ou un aspirateur à trompe. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour répartiteur (20) présente une surface extérieure lisse. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour répartiteur (20), entraîné avantageusement dans le sens opposé à celui de la bande, est tendu d'un tamis et/ou présente sur sa surface extérieure, des cannelures ou des rainures (24,25) pour renforcer l'effet de répartition. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé. en ce que les cannelures ou les rainures (24,25) sont constituées chacune de deux moitiés (24,25), dont chacune est disposée, sur la surface extérieure du tambour répartiteur, obliquement par rapport aux génératrices de cette surface extérieure, en allant du milieu de la surface vers les parois frontales du tambour (20), ces cannelures ou ces rainures (24,25) pouvant former entre elles, au milieu de la surface extérieure, un angle inférieur à 180 , en particulier un angle obtus, et former un angle aigu avec la direction (26) du mouvement de ce tambour (20). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange à traiter, ou à la suspension, le liquide de traitement, en particulier le liquide de lavage, au moyen de gouttières (11',12',13'), disposées au-dessus du brin supérieur de la bande (15), étant entendu que, sur le bord des gouttières, situé le plus près du déversement du mélange ou de la suspension, ou, éventuellement, sur les deux bords des gouttières, on peut prévoir une ou des plaques de guidage (11",12",13"), ou similaires, dirigées vers le brin supérieur de la bande (15), ou des déversoirs de débordement. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, dans le but d'augmenter la consistance à une valeur, par exemple, de 20 à %, en particulier à 30 à 35%, on prévoit, en arrière de la bande de tamisage (15), ou en arrière la partie, qui sert au traitement ou au lavage, de la bande de tamisage (15), ou du brin sensiblement horizontal de cette bande de tamisage, une zone de déshydratation, en particulier une zone de pressage ou similaire, qui peut être constituée d'une deuxième bande de tamisage (16) située au-dessus de la bande de tamisage (15) citée en premier, le matériau traité ou lavé continuant alors à être convoyé sous pression entre les deux bandes de tamisage (15,16), et/ou qui peut être constituée d'une ou plusieurs boucles en forme de S passant autour de rouleaux et/ou d'une ou plusieurs lignes de contact de pressage. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on prévoit, au- dessous du brin supérieur de la bande de tamisage (15) citée en premier, dans la zone de la ou des arrivées du fluide de traitement, des caissons (11",12",13")d'aspiration, ou de vide, ou de dépression, ouverts, au moins partiellement, vers la face inférieure de ce brin supérieur de la bande de tamisage.