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Verfahren und Apparat zur Abscheidung von in einer Flüssigkeit suspendierten Faser- stoffen Es ist bei Apparaten zur Abscheidung von in einer Flüssigkeit suspendierten Faserstoffen, speziell zur Wiedergewinnung von Faserstoffen aus Abwässern bei der Fabrikation von Papier, Zellstoff, Holzschliff, Pappe od. dgl. bekannt, Luft und flockenbildende Stoffe in die Suspensionsnüssigkeit hineinzumischen und die Suspension in einen Klärbehälter einzuführen, in welchem die Fasern emporschwimmen und auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmende Flocken von Fasern bilden. Bei einzelnen dieser Vorrichtungen werden mittels Kratzern oder mittels an der Oberfläche der Flüssigkeit entlang beweglicher Absaugvorrichtungen od. dgl. die ausgeschiedenen Flocken abgesaugt.
Derartige Ausscheidungsvorrichtungen sind insofern von Nachteil, als sie ein Umrühren der schwimmenden Faserflocken bewirken, was zur Folge hat, dass die Flocken zerkleinert werden, so dass sich die einzelnen Fasern losmachen und in den Behälter hinabsinken, wobei ein verhältnismässig grosser Teil des Faserstoffes mit dem gereinigten Wasser abfliesst.
Es ist ferner bekannt, dass die mit Luft und Flockulierungsstoffen versetzte Faserstoffsuspension in einen geschlossenen Klärbehälter eingeführt wird, in dem ein Unterdruck herrscht, und in dem die Fasern an die Flüssigkeitsoberflache emporsteigen und sich in Form von Flocken ansammeln, die von der Flüssigkeitsoberfläche abgeschieden werden, wobei die Faserstoffsuspension in von mechanischen Fördermitteln ungestörter Strömung zu einem am Rande des Klärbehälters angeordneten Ablauf fliesst und zumindestens in dem zum Ablaufende hinführenden Teil einen im wesentlichen waagrechten Strömungsverlauf aufweist.
Dem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, dass das erfindungsgemässe Verfahren zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit suspendierten Fasern, nach welchem mit Luft und Flockulierungsstoffen versetzte Fasersuspension in einem geschlossenen Kiärbehälter, in dem Unterdruck herrscht, ungestört von mechanischen Fördermitteln eingeführt wird, in welchem Behälter die Fasern an die Flüssigkeitsoberfläche emporsteigen und sich in Form von Flocken an- sammeln, während das gereinigte Wasser abgeführt und die faserstoffhaltige Schicht abgesaugt wird, so durchgeführt wird,
dass durch Regulierung der Luftabsaugung das Flüssigkeitsniveau im Klärbehälter um die Dicke der oben schwimmenden Faserabscheidungsschicht höher als das Niveau eines einseitig angeordneten Überfalles eingestellt und an dessen Fuss die überströmende Faserabscheidung gemeinsam mit der Luft abgesaugt wird. Die Überfallswand kann hiebei zur Bildung einer an sich bekannten Auffangtasche für die abgeschiedenen Fasern ausgebildet werden. Die Einstellung des Unterdrucks und damit des Flüssigkeitsspiegels erfolgt bei dem erfindunggemässen Verfahren durch Regelung der durch die
Saugleitung abgehenden Menge der Fasersuspension und der Luft bzw. durch Regelung der Drehzahl der für diesen Zweck verwendeten
Saugpumpe. Die Regulierung des Druckes kann aber auch durch das Aussaugen von Luft allein in angemessener Menge aus dem Behälter er- folgen.
Die Zeichnungen stellen den neuen Apparat zur Wiedergewinnung von Fasern aus Flüssig- keiten dar, u. zw. ist Fig. 1 ein Vertikalschnitt und Fig. 2 ein Grundriss des Apparates. Fig. 3 stellt einen Aufriss des Apparates dar und Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch den oberen Teil des
Apparates mit einer abgeänderten Ausführung des Überlaufes.
Der Apparat besteht aus einem oberen Klär- behälter 1, welcher an dem einen Ende von zwei rohrförmigen Säulen 2, 3 und an dem anderen
Ende von einer vertikalen Trommel getragen wird, welch letztere in das hintere Ende des Klär- behälters 1 mündet und welche als Einlaufs- leitung für die Fasersuspension dient. An das untere Ende der Trommel 4 ist eine Mischvor- richtung 5, aus einem offenen Mischgefäss 6 und einem ebenfalls offenen Luftabscheidegefäss 7 be- stehend, angeschlossen. Die Fasersuspension wird in das Mischgefass 6 durch das Rohr 8 ein- geführt und daselbst mit Zusatzstoffen, so- genannten Flockulierungsstoffen, gemischt, durch welche den Fasern die Neigung zur Flocken- bildung beigebracht wird.
Bevor die Flüssigkeit in den Mischbehälter 6 gelangt, ist sie in bekannter
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Weise durch Einsaugen von Luft in die Leitung 8 mit Luft vermischt. Beim Durchgang durch das Gefäss 6 wird die Flüssigkeit durch Scheidewände 9, 10 gezwungen, in einer zickzack- förmigen Bahn zu strömen, wobei die Flüssigkeit mit der Luft und den Zusatzstoffen innig vermischt wird. Vom Gefäss 6 durchströmt die Flüssigkeit das Gefäss 7, in welchem die Flüssigkeit sich über eine verhältnismässig grosse Oberfläche verteilt, u. zw. bei Strömung über einem geneigten Boden 11 nach einem Kanal 12, von welchem aus die Flüssigkeit in den unteren Teil der Trommel 4 hineinströmt.
Die Steigung der Flüssigkeit zu einem geeigneten Niveau im Klärbehälter 1 erfolgt durch Aufrechterhaltung eines Druckes in der über den Flüssigkeitsspiegel im Behälter 1 vorhandenen Luftkammer, welcher niedriger ist als der Atmosphärendruck. Zu diesem Zweck ist die Luftkammer durch eine Leitung 13 an eine mit Motorantrieb versehene Saugpumpe 21, Fig. 3, angeschlossen, vorzugsweise eine Kreiselpumpe, deren Drehzahl so eingestellt wird, dass ein für das richtige Funktionieren des Apparates abgemessener Unterdruck im Luftraum des Klärbehälters aufrecht erhalten wird. Die obengenannte Saugleitung 13 mündet in den unteren Teil einer Auffangtasche 14, welche sich am vorderen Ende des Klärbehälters befindet und sich über die ganze Breite des Behälters erstreckt. Die innere Wandung dieser Auffangtasche bildet an ihrem oberen.
Teil einen Überlauf 15, der sich über die ganze Breite des Klärbehälters erstreckt und über welchem die aus der Flüssigkeit abgeschiedenen, an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmenden Fasern zu der Tasche 14 abfliessen, von wo sie alsdann durch die Saugleitung 13 wegtransportiert werden. Zur Erleichterung des Wasserabflusses ist der Boden 16 des Klärbehälters gegen die Abflussseite zu ge- neigt und, wie aus Fig. 3 hervorgeht, gewölbt, wobei die Röhren 2,3 an den Boden nahe an den
Seitenwänden des Klärbehälters angeschlossen sind.
Da die Gefässe 6, 7 und 17 nach oben in offener
Verbindung mit der Atmosphäre stehen, so werden sich die Flüssigkeitssäulen in den
Röhren 2, 3 einerseits und in der Trommel ander- seits in der Hauptsache gegenseitig ausgleichen.
Durch Einpumpen einer Flüssigkeit durch das
Rohr 8 in einer angemessenen Menge pro Zeit- einheit wird die Flüssigkeit veranlasst, in den Ab- scheidebehälter 1 an dessen hinterem Ende ein- zuströmen und durch den Behälter in horizontaler
Richtung gegen das Ablaufende hindurchzu- strömen, wobei die gereinigte Flüssigkeit durch die Röhren 2, 3 und einen nach oben offenen
Behälter 17 nach einem Ablauf 18 abfliesst. Durch
Einwirkung der in der Flüssigkeit eingemischten
Luft und der Flockulierungsstoffe schwimmen die
Fasern zu dem Flüssigkeitsspiegel im Klärbehälter empor, wo : : ie sich miteinander zusammenballen und auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwim- mende Faserflocken bilden, welche von dem gegen das Ablaufende fliessenden Flüssigkeitsstrom mitgerissen werden.
Durch Regelung des Unter- drucke. s im Klärbehälter wird das Niveau der Flüssigkeit dabei etwas höher gehalten als das des Überlaufes 15. Demzufolge wird die obere Flüssigkeitsschicht nebst den darin schwimmenden Faserflocken über dem Überlauf 15 abfliessen und in dieser Weise von der übrigen Flüssigkeit ausgeschieden werden. Um die Bewegung der Faserflocken über den Überlauf zu erleichtern, ist dieser mit einer unter der Faserschicht hervorragenden, geneigten Leitschiene 19 versehen, welche verhindert, dass die Flocken am Ablauf hängen bleiben. Dadurch wird gesichert, dass die einzelnen Fasern in einem stetigen Strom über dem Überlauf vorbeifliessen.
Gegebenenfalls kann die Leitschiene um eine am oberen Rand des Überlaufes angeordnete horizontaleWelle schwenkbar sein, so dass die vordere Kante derselben um diese Welle herum auf verschiedene Tiefen unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit bzw. der Faserschicht eingestellt werden kann.
Durch die Saugleitung werden nicht nur die in die Tasche 14 herunterfallenden Fasern, sondern auch die aus der Suspension im Behälter ausgeschiedene Luft entfernt. Durch Regulierung der Drehzahl der an die Saugleitung 13 angeschlossenen Pumpe 21 kann der Unterdruck im Klärbehälter geregelt werden, sc dass das Niveau der Flüssigkeit um die Dicke der oben schwimmenden Faserabscheidungsschicht höher als das Niveau des Überfalles 15 eingestellt wird und somit eine vollständige Ausscheidung der Fasern von der Flüssigkeit gesichert ist. Die Geschwindigkeit der durch den Klärbehälter strömenden Flüssigkeit kann durch die Ver- änderung der Menge pro Zeiteinheit der durch das Rohr 8 zugeführten Fasersuspension verändert werden.
Fig. 4 stellt eine modifizierte Ausführung des Überlaufes dar, u. zw. um eine Regelung der Höhe des Überlaufes zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die Leitschiene 19 schwenkbar angeordnet, so dass dieselbe um eine horizontale Welle 20 geschwenkt werden kann. Mittels eines auf dieser Welle ausserhalb des Abscheide- behälters angebrachten Handhebels kann die
Leitschiene in verschiedenen Neigungen, wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, eingestellt werden, wobei die Höhe des Überlaufes gleich- zeitig durch eine entsprechende Höher-bzw.
Tieferlegung des Überlaufrandes der Leitschiene geändert wird. Dadurch entsteht ausserdem die
Möglichkeit, den Flüssigkeitsspiegel in Ver- bindung mit Druckregulierung zu verändern.
Gegebenenfalls kann die Leitschiene so an- geordnet sein, dass dieselbe periodisch in der
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der Oberfläche der Flüssigkeit dahinschwimmende Faserschicht periodisch aufgestaut wird, wobei die Überführung der Faserflocken nach der Tasche 14 jedesmal, wenn die Leitschiene gesenkt wird, stufenweise erfolgt. Dadurch wird ein gewisses Zusammebttllen der Faserflocken vor
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der Leitschiene erzielt, so dass der Faserstoff alsdann in einem mehr zusammengebackenen Zustande an die Abfangtasche ankommt.
Gegebenenfalls kann der Überlauf in Fortfall kommen, wobei die Aussaugvorrichtung als eine Düse ausgebildet wird, die sich über die ganze Breite des Klärbehälters erstreckt und welche neben dem Ablaufende des Klärbehälters fest angebracht wird, so dass dieselbe unmittelbar an dem Flüssigkeitsspiegel mündet, wobei der Faserstoff direkt von der Oberfläche der Flüssigkeit durch die Saugdüse aufgesaugt wird. Es empfiehlt sich, die Saugdüse derart anzuordnen, dass der untere Rand derselben eine unter der Faserschicht hervorragende, geneigte Schiene ähnlich der Schiene 19, Fig. 1, bildet, welche die gegen die Düse dahinfliessenden Faserflocken abfängt.
Dadurch wird erzielt, dass die Faserschicht an die Ablaufstelle in einem stetigen Strom ohne irgendwelche Hindernisse heranfliessen kann und dass dieselbe von der Oberfläche der Flüssigkeit abgeschieden werden kann, ohne dass sich einzelne Fasern von den Faserflocken losen und zu demWasserablauf gelangen. Die Saug- düse kann, falls erwünscht, zwecks Regulierung des
Flüssigkeitsspiegels im Behälter in der Höhenlage verstellbar sein. Bei Verwendung einer Saugdüse ist es nicht nötig, die Faserausscheidung in
Vakuum im Klärbehälter erfolgen zu lassen, wenn nur die Oberflächenhöhe der Flüssigkeit durch geeignete Regulierung des Wasserzulaufes zum bzw. des Wasserablaufes vom Klärbehälter annähernd konstant gehalten wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Abscheidung in von einer Flüs- sigkeit suspendierten Faserstoffen, nach welchem die mit Luft und Flockulierungsstoffen versetzte Faserstoffsuspension in einen geschlossenen Klärbehälter, in dem Unterdruck herrscht, ungestört von mechanischen Fördermitteln eingeführt wird, in welchem Behälter die Fasern an die Flüssigkeitsoberfläche emporsteigen und sich in Form von Flocken ansammeln, während das gereinigte Wasser abgeführt tuid die faserstoffhaltige Schicht abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass durch Regulierung der Luftabsaugung das Flüssigkeitsniveau im Klärbehälter um die Dicke der oben schwimmenden Faserabscheidungsschicht höher als das Niveau eines einseitig angeordneten Überfalles eingestellt und an dessen Fuss die überströmende Faserabscheidung gemeinsam mit der Luft abgesaugt wird.