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.
The invention relates to a floating device for cleaning a pulp suspension, with a container which is provided in at least a part of its bottom with a flat, air-permeable element which separates the liquid space of the container from an air space below, which is connected to a source of compressed air connected.
A float of this type, which z. B. to remove printing ink, so-called deinking, from waste paper is known from DT-OS 2,161,015. In this known device, the element permeable to air is a sheet metal with openings in the manner of a sieve.
Apart from the fact that a sieve-like sheet metal for this purpose, which must have a large number of evenly small openings, is relatively expensive, the use of elements provided with openings has the disadvantage that relatively large bubbles are formed which quickly move through the liquid space rise above and do not bring the air contained in them to enough effect.
Floating devices have therefore become known in which ceramic, porous tubes are used to feed compressed air into the liquid space. In such float devices, however, sludge can collect on the bottom below the pipes and is difficult to remove, apart from the fact that such pipes are also relatively expensive.
The invention aims to create a float device which is simpler and cheaper than comparable known float devices and additionally allows a finer distribution of the air supplied than the known devices, so that a better effect is achieved with the same volume of air supplied.
This goal is achieved in that the air-permeable element is a fabric mat.
The fabric mat is a cheap, easily exchangeable element that has a fine, evenly distributed porosity. The porosity can be influenced by the selection of the weave of the mat. Mats made of synthetic fiber fabrics, such as those used for. B. for conveyor belts.
The air space can be formed in an air box located below the liquid space which has webs for supporting or holding the mat. In this way, a uniform support of the mat is obtained so that the container z. B. is accessible for cleaning.
In a device with at least one foam trough for the discharge through overflow of the foam formed on the surface of the suspension by the gassing, the mat can preferably be less permeable to the air at selected points by at least partially closing its pore openings, with a near the foam trough there is a smaller flow cross-section for the air flow than in the area further away from the foam trough. Through this measure, a circulating movement of the liquid in the container can be achieved, so that special means for conveying the foam into the foam trough may be unnecessary.
In the case of the floating device according to the aforementioned DT-OS 2 161 015 it has already been proposed to make the density of the openings in the permeable element increasingly smaller and / or sparse from the inflow opening in the direction towards the outflow opening. Because of the lower flow intensity that can be achieved with the known device, the aforementioned favorable circulating flow could not have any effect. In the device according to DT-OS 2 161 015, the arrangement of a paddle belt or paddle wheel was therefore necessary to remove the foam.
The different types of permeability of the mat can, for. B.
can be achieved by covering with strips. The pore openings can, however, also be closed by impregnating the mat with a material which is insoluble in water.
The simplest means here is a coat of paint or varnish.
When using strips as well as when the pore openings are closed by painting, the areas less permeable to air can be in the form of strips which run in the direction of flow of the liquid in the container and / or across it.
The invention is explained with reference to embodiments shown schematically in the drawing. It shows:
1 shows a longitudinal section of a floating device according to the invention,
FIG. 2 shows a detail of another embodiment of the device, corresponding to a detail from FIG. 1 on a larger scale, and FIG
3 shows a partial plan view of a further embodiment of the invention.
The floating device according to the invention contains a container 1 with an inlet nozzle 2 and an outlet nozzle 3. In the area of the inlet nozzle there is a baffle wall 4, in the area of the outlet nozzle 3 there is an overflow weir 5. Two foam troughs 6 are arranged transversely to the direction of flow of the pulp suspension in the container 1. The foam troughs serve to divert the foam formed in the container 1 into a foam collecting channel, not shown.
On the bottom 7 of the container 1 there are two air boxes 8 which are connected to a compressed air line 11 via valves 10. To separate the air space 12 located in the air boxes 8 from the water space 13 of the container 1, a fabric mat 14, for. B. made of a synthetic fiber fabric, provided. For the present purpose, polyester fabrics, such as those produced for conveyor belts in transporters, have proven particularly useful.
As can be seen from FIG. 1, a blowpipe 15, which is also connected to the compressed air line 11 via a valve 16, is arranged in the container 1, below the water level of the liquid, near the rear of the upstream trough 6. The blower pipe 15, which can consist of a porous material or is a metallic pipe with lateral bores, serves to support the movement of the foam from the foam cushion 17 into the second, downstream foam trough 6.
As can be seen from FIG. 1, T-shaped webs 18, which serve to support the mat 14, are arranged in the air boxes 8. A lifting of the mat 14 under the influence of the air pressure acting in the air box 8 is prevented by strips 20 which are fastened to the webs 18 with the aid of fastening elements (not shown) that penetrate the mat 14.
As can also be seen from FIG. 1, the webs 18 with the strips 20 are arranged in such a way that the free flow cross-sections of the fabric mat become smaller and smaller as the distance from the upstream foam trough 6 decreases. This is indicated in FIG. 1 by the masses a, b, c and d.
During operation, the air boxes 8 from the compressed air line 11 are supplied with air at a pressure which is greater than the static pressure of the liquid prevailing at the bottom 7 of the container 1. This has the consequence that the air rises from the fabric mat 14 through the liquid, whereby it is very finely and evenly distributed by the mat. The fine distribution of the air results in its particularly good utilization in the float process.
Due to the decreasing size of the flow cross-sections with increasing proximity to the foam troughs 6, a circulating flow is achieved in the liquid space 13 of the container 1, which is indicated by arrows M. This circulating flow is superimposed on the flow of liquid through the container 1, which is shown by arrows N.
The circulating flow, which can be very intense because of the use of the fabric mat 14, causes the foam cushions 17 to move into the foam troughs 6. Under certain circumstances, the arrangement of the blowpipe 15 may be unnecessary.
FIG. 2 corresponds to a section from the bottom of the container according to FIG. 1, but shows a different type of support and cover for the fabric mat 14.
In the embodiment according to FIG. 2, the air box 8 is provided with L-shaped webs 28 arranged at equal intervals. The mat 14 is attached to the webs 28 with the aid of strips 30, 31 and 32 which have different widths e, f, g increasing in the direction of the foam trough 6.
The widths are selected such that, as before, by covering the fabric mat 44, the flow cross-sections with the widths a, b, c and d are created.
Finally, FIG. 3 shows, in plan, a container 1, the air box of which is provided with webs and strips 38 which are of equal width and are arranged at equal intervals. In the area closer to the foam trough 6, however, the flow cross-sections between the strips 38 are partially closed by cover elements 40. The cover elements can, for. B. be metallic plates. However, cover elements in the form of a paint on the fabric mat have also proven useful.
It goes without saying that especially when closing the pore openings by impregnating the mat with a water-insoluble material, such as. B. paint, any shape of the flow cross-sections or the closed areas can be produced.