Die Erfindung betrifft eine Flotiervorrichtung zum Reinigen einer Faserstoffsuspension, mit einem Behälter, der in mindestens einem Teil seines Bodens mit einem flachen, für Luft durchlässigen Element versehen ist, das den Flüssigkeitsraum des Behälters von einem darunter befindlichen Luftraum trennt, welcher an eine Quelle von Druckluft angeschlossen ist.
Eine Flotiervorrichtung dieser Art, die z. B. zur Entfernung von Druckfarbe, dem sogenannten Deinking, aus Altpapier dienen kann, ist aus der DT-OS 2 161 015 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das für Luft durchlässige Element ein Blech mit Öffnungen nach der Art eines Siebes.
Abgesehen davon, dass ein siebartiges Blech für diesen Zweck, das eine grosse Anzahl gleichmässiger kleiner Öffnungen haben muss, verhältnismässig teuer ist, besteht bei der Verwendung von mit Öffnungen versehenen Elementen der Nachteil, dass verhältnismässig grosse Blasen gebildet werden, welche rasch durch den Flüssigkeitsraum nach oben steigen und die in ihnen enthaltene Luft nicht genug zur Wirksamkeit bringen.
Es sind daher Flotiervorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen zur Zufuhr von Druckluft in den Flüssigkeitsraum keramische, poröse Rohre verwendet werden. Bei derartigen Flotiervorrichtungen kann sich jedoch Schlamm am Boden unterhalb der Rohre ansammeln, der schwer zu entfernen ist, abgesehen davon, dass solche Rohre ebenfalls verhältnismässig teuer sind.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Flotiervorrichtung zum Ziel, welche einfacher und billiger als vergleichbare bekannte Flotiervorrichtungen ist und dabei zusätzlich eine feinere Verteilung der zugeführten Luft als die bekannten Vorrichtungen gestattet, so dass mit dem gleichen zugeführten Luftvolumen eine bessere Wirkung erzielt wird.
Dieses Ziel wird dadurch ereicht, dass das für Luft durchlässige Element eine Gewebematte ist.
Die Gewebematte ist ein billiges, leicht austauschbares Element, das eine feine, gleichmässig verteilte Porosität aufweist. Die Porosität kann durch die Auswahl der Webart der Matte beeinflusst werden. Besonders geeignet sind Matten aus Kunstfasergeweben, wie sie z. B. für Förderbänder hergestellt werden.
Der Luftraum kann in einem unterhalb des Flüssigkeitsraumes befindlichen Luftkasten ausgebildet sein, welcher Stege zum Abstützen bzw. Festhalten der Matte aufweiset. Auf diese Weise wird eine gleichmässige Abstützung der Matte erhalten, so dass der Behälter z. B. zur Reinigung begehbar ist.
Bei einer Vorrichtung mit mindestens einem Schaumtrog für die Ableitung durch Überlauf des durch das Begasen an der Oberfläche der Suspension entstehenden Schaumes kann vorzugsweise die Matte an gewählten Stellen durch mindestens teilweises Verschliessen ihrer Porenöffnungen für die Luft weniger durchlässig sein, wobei in der Nähe des Schaumtroges ein kleinerer Strömungsquerschnitt für die Luftströmung besteht als im vom Schaumtrog weiter entfernten Bereich. Durch diese Massnahme kann eine Umwälzbewegung der Flüssigkeit im Behälter erzielt werden, so dass sich unter Umständen besondere Mittel zur Förderung des Schaumes in den Schaumtrog erübrigen.
Bei der Flotiervorrichtung nach der erwähnten DT-OS 2 161 015 ist es zwar bereits vorgeschlagen worden, die Dichte der Öffnungen im durchlässigen Element von der Zuflussöffnung in der Richtung zur Abflussöffnung zunehmend kleiner und/oder spärlicher auszubilden. Wegen der kleineren Strömungsintensität, die bei der bekannten Vorrichtung erzielbar ist, konnte sich dabei die erwähnte günstige Umwälzströmung nicht auswirken. Bei der Vorrichtung nach der DT-OS 2 161 015 war daher die Anordnung eines Paddelbandes oder Schaufelrades zum Abtransport des Schaumes erforderlich.
Die verschiedenartige Durchlässigkeit der Matte kann z. B.
durch Abdecken durch Leisten erzielt werden. Die Porenöffnungen können jedoch auch durch Imprägnieren der Matte mit einem in Wasser unlöslichen Material verschlossen werden.
Als einfachstes Mittel bietet sich dabei ein Anstrich mit einer Farbe oder mit Lack an.
Bei der Verwendung von Leisten wie auch bei einem Verschliessen der Porenöffnungen durch einen Anstrich können die für die Luft weniger durchlässigen Stellen die Form von Streifen haben, die in Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Behälter und/oder quer zu dieser verlaufen.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsformen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Flotiervorrichtung,
Fig. 2 ein Detail einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung, entsprechend einem Ausschnitt aus der Fig. 1 in grösserem Massstab, und
Fig. 3 einen Teilgrundriss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die erfindungsgemässe Flotiervorrichtung enthält einen Behälter 1 mit einem Eingangsstutzen 2 und einem Ausgangsstutzen 3. Im Bereich des Eingangsstutzens befindet sich eine Prallwand 4, im Bereich des Ausgangsstutzens 3 ein Überlaufwehr 5. Quer zur Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension im Behälter 1 sind zwei Schaumtröge 6 angeordnet. Die Schaumtröge dienen zur Ableitung des im Behälter 1 gebildeten Schaumes in eine nicht dargestellte Schaumsammelrinne.
Am Boden 7 des Behälters 1 sind zwei Luftkästen 8 angeordnet, die über Ventile 10 an eine Druckluftleitung 11 angeschlossen sind. Zur Trennung des in den Luftkästen 8 befindlichen Luftraumes 12 vom Wasserraum 13 des Behälters 1 ist jeweils eine Gewebematte 14, z. B. aus einem Kunstfasergewebe, vorgesehen. Für den vorliegenden Zweck haben sich insbesondere Polyestergewebe bewährt, wie sie für Förderbänder von Transportern hergestellt werden.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist im Behälter 1, unterhalb des Wasserspiegels der Flüssigkeit, in der Nähe der Rückseite des stromaufwärtigen Troges 6 ein Blasrohr 15 angeordnet, das ebenfalls über ein Ventil 16 an die Druckluftleitung 11 angeschlossen ist. Das Blasrohr 15, welches aus einem porösen Material bestehen kann oder ein metallisches Rohr mit seitlichen Bohrungen ist, dient zur Unterstützung der Bewegung des Schaumes aus dem Schaumpolster 17 in den zweiten, stromabwärtigen Schaumtrog 6.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, sind in den Luftkästen 8 T-förmige Stege 18 angeordnet, welche zum Abstützen der Matte 14 dienen. Ein Abheben der Matte 14 unter dem Einfluss des in den Luftkasten 8 wirkenden Luftdruckes wird durch Leisten 20 verhindert, welche mit der Hilfe nicht dargestellter, die Matte 14 durchdringender Befestigungselemente an den Stegen 18 befestigt sind.
Wie noch aus der Fig. 1 hervorgeht, sind die Stege 18 mit den Leisten 20 so angeordnet, dass die freien Strömungsquerschnitte der Gewebematte mit abnehmender Entfernung vom stromaufwärtigen Schaumtrog 6 immer kleiner werden. Dies ist in der Fig. 1 durch die Masse a, b, c und d angedeutet.
Im Betrieb wird den Luftkästen 8 aus der Druckluftleitung 11 Luft mit einem Druck zugeführt, der grösser ist als der am Boden 7 des Behälters 1 herrschende statische Druck der Flüssigkeit. Das hat zur Folge, dass die Luft aus der Gewebematte 14 durch die Flüssigkeit nach oben aufsteigt, wobei sie durch die Matte sehr fein und gleichmässig verteilt wird. Die feine Verteilung der Luft hat ihre besonders gute Ausnützung beim Flotiervorgang zur Folge.
Durch die bei zunehmender Nähe zu den Schaumtrögen 6 abnehmende Grösse der Strömungsquerschnitte wird im Flüssigkeitsraum 13 des Behälters 1 eine Umwälzströmung erzielt, die durch Pfeile M angedeutet ist. Diese Umwälzströmung überlagert sich der Durchströmung der Flüssigkeit durch den Behälter 1, welche durch Pfeile N dargestellt ist.
Die Umwälzströmung, welche wegen der Verwendung der Gewebematte 14 sehr intensiv sein kann, hat eine Bewegung der Schaumpolster 17 in die Schaumtröge 6 zur Folge. Unter Umständen kann sich die Anordnung des Blasrohres 15 erübrigen.
Die Fig. 2 entspricht einem Ausschnitt aus dem Boden des Behälters nach der Fig. 1, zeigt dabei jedoch eine andere Art der Abstützung und Abdeckung der Gewebematte 14.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist der Luftkasten 8 mit in gleichen Abständen angeordneten L-förmigen Stegen 28 versehen. Die Matte 14 ist auf den Stegen 28 mit der Hilfe von Leisten 30, 31 und 32 befestigt, die verschiedene, in der Richtung zum Schaumtrog 6 zunehmende Breiten e, f, g haben.
Die Breiten sind so gewählt, dass durch das Abdecken der Gewebematte 44 wie vorher die Strömungsquerschnitte mit den Breiten a, b, c und d entstehen.
Die Fig. 3 zeigt schliesslich im Grundriss einen Behälter 1, dessen Luftkasten mit Stegen und mit Leisten 38 versehen ist, die gleich breit und in gleichen Abständen angeordnet sind. In dem Schaumtrog 6 näheren Bereich sind jedoch die Strömungsquerschnitte zwischen den Leisten 38 zum Teil durch Abdeckelemente 40 verschlossen. Die Abdeckelemente können z. B. metallische Platten sein. Es haben sich jedoch auch Abdeckelemente in der Form eines Lackanstriches auf der Gewebematte bewährt.
Es versteht sich, dass insbesondere beim Verschliessen der Porenöffnungen durch Imprägnieren der Matte mit einem in Wasser unlöslichen Material, wie z. B. Lack, beliebige Formen der Strömungsquerschnitte bzw. der verschlossenen Bereiche herstellbar sind.