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Flotationsvorrichtung, insbesondere für die Aufbereitung von Altpapiersuspensionen
Die Erfindung betrifft eine Flotationsvorrichtung, insbesondere für die Aufbereitung von Altpapiersuspensionen.
Altpapier wird seit Jahrzehnten aufbereitet und so der Wiederverwendung zugeführt. Die Aufbereitung erstreckt sich insbesondere auf die Beseitigung der mit dem Altpapier eingetragenen Fremdstoffe und auf die Zerfaserung des Papiers in eine verarbeitungsgemässe Suspension. Da Altpapier aus Tageszeitungen, Illustriertendruck, Büchern und Schreibheften beispielsweise aus Holzschliff oder/und Zellstoff, aber auch aus vegetabilen Hadern (Lumpen) besteht, ist es verständlich, dass man bemüht ist, diese Altpapiere zu regenerieren und den dadurch gewonnenen Rohstoff bei der Herstellung von mittelfeinen holzhaltigen und holzfreien Papieren mit prozentual unterschiedlichen Anteilen, d. h. mit oder ohne Zusatz von neuem Holzschliff bzw.
Zellstoff einzubeziehen und die Papiererzeugung damit wirtschaftlicher zu gestalten.
Das Regenerieren von Altpapier erfordert Verfahren und Einrichtungen, denen die Aufgabe zufällt,
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Als Lösungsmittel für die Farbpartikelchen u. dgl. kommen Alkalien, Säuren, Seifen od. dgl. zum Ein- satz, während die Bleiche mit Natriumperoxyd oder Hydrosulfit in üblicher Weise durchgeführt wird. Während für die Aufbereitung des Altpapiers, insbesondere für das Auflösen Kugelkocher oder Stofflöser sowie Sortierer für den gelösten Stoff und Entstipper verwendet werden, wurden für das Regenerieren also das Entfärben des aufbereiteten Altpapierstoffes Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, bei denen die Trennung der Fremdpartikeln vom Faserstoff entweder durch chemische Vorgänge, durch Waschen oder durch Flotation erfolgt.
Während man oft in überseeischen Ländern zur Beseitigung des aus der Wäsche oder der Flotation anfallenden mit Farbstoffpartikeln angereicherten Waschwassers oder des Flotationsschaumes keine besonderen Massnahmen trifft, verlangt die Reinhaltung der Gewässer auf dem europäischen Kontinent eine Abscheidung der Farbstoffe. Das Abscheiden von Farbstoffen bot an sich keine Schwierigkeit, nachdem man wie bei andern technologischen Prozessen Zentrifugen u. dgl. für die Trennung der unterschiedlichen Komponenten eingesetzt hatte. So hat man nach der deutschen Patentschrift Nr. 396071 bei einem Verfahren zum Entfärben der Druckerschwärze im Anschluss an den chemischen Vorgang ein Zentrifugalfilter zur Anwendung gebracht, welches die suspendierten Farbstoffe abscheidet.
Es ist beim Einsatz derartiger Geräte möglich, die ausgeschiedenen Farbstoffe u. dgl. soweit zu entwässern, dass sie auf Halden gekippt oder im Dampfkessel verbrannt werden können.
Bei der Entfärbung des Altpapiers durch Flotation wird die in die Flotationszelle geleitete Stoffsuspension belüftet und mit Flotationsmitteln vermischt, die als oberflächenaktive Substanzen die Bildung eines stabilen Schaumes und eine Feinbelüftung durch das Zerteilen der Luftblasen begünstigen. Infolge- dessenergibtsicheinebeachtlicheerhöhung der tragbaren Oberfläche der Dispersion. Weiters fördern bzw.
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verhindern aktivierende oder passivierende Zusätze die Adsorption des Sammlers. Besonders günstige Arbeitsbedingungen werden bei der Flotation durch den pH-Wert der Trübe steuernde oder störende Ionen inaktivierende Reagentienzusätze geschaffen.
Der besondere Vorteil des Flotationsverfahrens gegenüber dem Waschsystem beruht auf dem wesentlich geringeren Wasserverbrauch, da die von den Druckfarbenpartikeln befreite Stoffsuspension in entsprechender Konsistenz auf die Papier- oder Kartonmaschine gelangt und nur der zunächst schaumförmige Flotationsabfall mit seinem relativ hohen Druckfarbengehalt als Trübe mit einem verhältnismässig geringen Faserstoffanteil in flüssiger Form mittels Eindicker oder Zentrifuge auf einen hohen Trockengehalt gebracht bzw. verbrannt oder anderweitig beseitigt werden kann. Die bekannten Flotationssysteme weisen aber Nachteile auf, deren Ursache in der Ausstattung bzw. Ausbildung der Flotationszellen zu suchen ist.
Es sind vielfach im Zellenboden der Flotationszellen Rotoren mit radial oder ähnlich gestellten Flügeln vorgesehen, die von einer vertikalen Welle angetrieben werden und eine starke Schaumentwicklung verursachen, welche die Verwendung wohlfeiler Flotationsmittel unmöglich macht. Ausserdem ergibt sich, dass jede Zelle einen Rotorenantrieb mit einem unerwünscht hohen Energiebedarf benötigt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, durch Schaffung einer verbesserten Flotationsvorrichtung die Flotation besonders wirtschaftlich und raumsparend zu gestalten.
Die Erfindung sieht demgemäss eine Flotationsvorrichtung, insbesondere für die Aufbereitung von Altpapiersuspensionen vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Mehrzahl hintereinandergeschalteter Einzelzellen umfasst, wobei jeder dieser Zellen zur Förderung der Suspension und zur gleichzeitigen Feinbelüftung eine Mammutpumpe sowie ein den Flotationsschaum aufnehmender und sammelnder Überlauf zugeordnet ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einzelzellen sektorenförmig ausgebildet und vorzugsweise zu einem Kreis geschlossen angeordnet.
Als Überlauf ist vorteilhaft ein allen Zellen gemeinsamer, zentral angeordneter Trichter vorgesehen.
Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind die Mammutpumpen durch eine, vorzugsweise von einem Radialgebläse gespeiste Ringluftleitung mit Druckluft versorgt.
Um den Austrag des Flotationsschaumes zu erleichtern und ihn besser fliessfähig zu machen ist es vorteilhaft, wenn im Bereiche des Überlaufes eine Beregnungseinrichtung vorgesehen ist.
Es ist auf diese Weise möglich, aufbereitetes Altpapier durch Flotation mit optimalem Effekt zu entfärben und der Wiederverwendung zuzuführen. Der Flotationsabfall wird auf einen Trockengehalt gebracht, der eine Verbrennung oder anderweitige Beseitigung ermöglicht. Die aus dem Flotationsabfall ausgeschiedene Flüssigkeit wird so weit geklärt, dass sie als Rückwasser wiederverwendet werden kann.
Eine mit den erfindungsgemäss vorgesehenen Mitteln ausgestattete Vorrichtung kann mit einem verhältnismässig geringen Aufwand hergestellt und insbesondere mit einem sehr niedrigen Energiebedarf betrieben werden.
Die Erfindung wird nun an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen zentralen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Flota- tionsvorrichtung ; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. l.
Der in einem nicht dargestellten Stofflöser od. dgl. bereits aufgelöste bzw. aufbereitete, mit Farbstoffpartikeln u. dgl. durchsetzte Stoff des Altpapiers wird in ein Mischgefäss 11 eingetragen, in welchem Flotationsmittel zugesetzt werden. Die so vorbereitete Suspension wird mittels einer Mammutpumpe 12, welche zugleich für deren Feinlüftung sorgt, in die Flotationszelle 1 der Primärstufe überführt. Die Flotationszelle 1 besitzt, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, einen trapezähnlichen Aufbau, d. h. ihr Querschnitt verkleinert sich in der Strömungsrichtung nach Art eines Kreissektors. Ebenso wie die Zelle 1 sind auch die weiteren Zellen 2 - 8 der Primärstufe ausgebildet, so dass alle Zellen gemeinsam zu einem Kreis geschlossen angeordnet sind und in einen gemeinsamen, zentral angeordneten Trichter 14 als Überlauf für den Flotationsschaum münden.
In jeder Zelle bildet sich eine zentral zum Überlauf gerichtete Strömung aus. In Zelle 1 tritt die Suspension durch die Stoffabzugsöffnung 13 aus, während der Flotationsschaum in den trichterförmigen Überlauf 14 strömt. Die nach unten abgeführte Suspension wird über ein Siphonrohr 15 einer zweiten Mammutpumpe 16 zugeführt, welche nunmehr den Eintrag in die benachbarte Flotationszelle 2 bewirkt. Dieser Vorgang wiederholt sich jeweils über die der Leitung 15 entsprechenden Leitungen 17, 19 usw. bzw. die Mammutpumpen 18, 20, 28, 30, 32 und 34 für die übrigen Flotationszellen 3, 4, 5, 6, 7 und 8, bis die Suspension in der letzten Zelle 8 der Primärstufe ihre optimale Entfärbung erreicht hat.
Sie wird aus der Flotationszelle 8 mittels der Leitung 21 entweder zur unmittelbaren Verwendung auf einer Papierma-
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schine als Gutstoff abgeleitet oder noch vorher einem Bleichvorgang unterworfen.
Der aus den Flotationszellen 1 - 8 der Primärstufe in den Trichter 14 eingeschwemmte Flotationsschaum wird durch die Beregnungseinrichtung 35 fliessfähig gemacht und gelangt über die Leitung 22 in die Zelle 23 der Sekundärstufe. Zur Förderung ist eine Mammutpumpe 24 vorgesehen, die gleichzeitig eine Durchmischung bzw. Belüftung mit Druckluft aus dem Gebläse 25 vornimmt. In der Zelle 23 der Sekundärstufe findet eine weitere Trennung des Flotationsabfalles von dem sogenann- ten Sekundärstoff statt. Der Flotationsabfall wird ausgetragen und in einem Anschwemmfilter, einer Zentrifuge od. dgl. soweit entwässert, dass er als Rückstand brennbar ist, während der Sekundärstoff über eine Leitung 26 in den Mischer 11 zurückgeführt wird und erneut in den Kreislauf der Flotationsanlage eintritt.
Zur Verteilung der vom Gebläse 25 erzeugten Druckluft dient eine im Bereich des Bodenniveaus der Primärstufe angeordnete Ringluftleitung 27, welche die Mammutpumpen 12, 16, 18, 20, 28, 30, 32 und 34 in entsprechender Dosierung versorgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flotationsvorrichtung, insbesondere für die Aufbereitung von Altpapiersuspensionen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl hintereinandergeschalteter Einzelzellen (1-8) umfasst, wobei jeder dieser Zellen zur Förderung der Suspension und zur gleichzeitigen Feinbelüftung eine Mammutpumpe (12, 16, 18, 20, 28, 30, 32) sowie ein den Flotationsschaum aufnehmender und sammelnder Überlauf zugeordnet ist.
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