CH664403A5

CH664403A5 - Verfahren zur aufbereitung von altpapier.

Info

Publication number: CH664403A5
Application number: CH3604/83A
Authority: CH
Inventors: Knut Sauerbrey
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1988-02-29
Also published as: AT385530B; DE3224705C2; KR920003929B1; FI832037L; NL8302291A; FI70939B; GB2124930A; FR2529593B1; ATA187483A; BR8303586A; IT8367723A0; FR2529593A1; ES523763A0; IT1162888B; DE3224705A1; FI832037A0; GB8316099D0; GB2124930B; JPS5921708A; FI70939C

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einer Wirbelströmungsapparat zur Durchführung des Verfahrens.

Bei den Aufbereitungsanlagen, wie sie im wesentlichen bisher gemäss dem Stand der Technik installiert worden waren, spielt ein Apparat eine bedeutende Rolle, der seiner Wirkungsweise nach als kombinierter Zentrifugalsortierer/ Sekundärstofflöser zu bezeichnen ist, bei welchem in einem geschlossenen rotationssymmetrischen Behälter ein i.a. um eine horizontale Achse rotierende Wirbelströmung durch ein mit einer dazu koaxialen Rotationsachse ausgebildetes Laufrad erzeugt wird. Durch diese Wirbelströmung ist es einerseits möglich, eine mit schweren Verunreinigungen angereicherte Fraktion am radialen Umfang der Wirbelströmung abzuziehen und andererseits im Kern der Wirbelströmung, in welchem sich eine mit leichten Verunreinigungen angereicherte Fraktion ansammelt, ein Abzugsrohr hineinzuführen, aus welchem diese Fraktion unter Verdünnung aus dem Gerät abgeführt wird. Ferner erfolgt eine Abtrennung einer Gutstofffraktion mittels einem Sieb, das ausserhalb der Wirbelströmung hinter dem Laufrad vorgesehen ist, im allgemeinen eben ausgebildet ist und senkrecht zur Rotationsachse des Laufrades und der Wirbelströmung steht.

Diesem Zentrifugalsortiergerät wird jedoch eine bereits vorgereinigte Fasersuspension aus Altpapier zugeführt. Dies ist in der GB-PS 1 340 998 anhand der dortigen Figur 3 beschrieben. Dazu wird dort ein Stofflöser verwendet, der ebenfalls nach dem Wirbelströmungsprinzip arbeitet, und bei welchem im Zentrum der Wirbelströmung Verpackungsmaterial, insbesondere Schnüre und Bänder sowie andere spinnende Verunreinigungen als zusammenhängender Zopf mittels einer sogenannten Zopfwinde abgezogen werden. Von der Fasersuspension wird die vorgereinigte Fraktion durch ein hinter dem Rotor angeordnetes Sieb aus einem getrennten Abzugsraum abgezogen.

Andere heutige bekannte Verfahren, die den Zopfaustrag mit der sogenannten Zopfwinde vermeiden, schalten zwischen den genannten Stofflöser und das Zentrifugalsortiergerät mindestens ein weiteres Sortiergerät, um die genannten, insbesondere spinnenden grossflächigen Verunreinigungen vor Zuführung in das Zentrifugalsortiergerät abzutrennen. Dazu werden vorzugsweise sehr grosse, um eine horizontale Achse rotierende Trommeln mit perforierter Umfangswandung verwendet (DE-OS 3 026 136). Diese sind aber wegen ihrer notwendigen Grösse sehr teuer. Andererseits erweist sich der Ersatz des ursprünglichen Zopfaustrages mehr und mehr als eine Notwendigkeit, da dieser zu Unregelmässigkeiten des Betriebes sehr stark neigt und den gesamten Aufbereitungsprozess als eine wesentliche Schwachstelle stark behindert. Ein einwandfreier Betrieb mit dem Zopfaustrag ist nur möglich, wenn dazu ein eigens vorgesehener Betriebsmann die Aufsicht führt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein betriebssicheres Aufbereitungsverfahren anzugeben, das auch die geschilderte, grossvolumige und teuere, horizontale Sortiertrommel vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Besonders zweckmässige Weiterbildungen des Verfahrens sind durch die Patentansprüche 2 und 3 gegeben.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus Anspruch 7.

Gemäss der Erfindung wird ein völlig neues Arbeitsverfahren des bekannten Zentrifugalseparators angewandt. In diesem Falle wird ungereinigtes, aufgelöstes Altpapiermate-rial chargenweise mit sehr hoher Stoffdichte, die zumindest zum Teil nicht einmal pumpfähig ist, dem Gerät zugeführt. Dadurch werden alle Zwischenreinigungsstufen, die sonst vor dem genannten Zentrifugalsortiergerät angeordnet waren, vermieden. Es ergibt sich dadurch ein sehr kompaktes und dabei betriebssicheres Aufbereitungsverfahren. Die späteren Feinreinigungsschritte, wie sie beim Stand derTechnik üblich waren, sind natürlich auch in diesem Falle vorzusehen.

Der mit den Verunreinigungen angereicherte Teil kann

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auch der Suspensionsanteil sein, der sich in bestimmten Bereichen des Stoff lösers vorzugsweise ansammelt, z.B. in dem unteren Bereich oberhalb eines schrägen Bodenteils des Stofflösers. Dadurch wird gewährleistet, dass der Stoffanteil mit dem grössten Schmutzanteil in den Wirbelströmungsapparat eingeleitet wird. Andererseits kann aber auch zusätzlich ein anderer Teil der Suspension als getrennte Fraktion, z.B. als durch ein Sieb sortierter Gutstoff, abgezogen werden. Dieser könnte dann nach Verdünnung auch als Verdünnungsflüssigkeit für die in dem Wirbelströmungsapparat vorhandene Suspension dienen.

Als Verdünnungsflüssigkeit kann neben Wasser auch zumindest ein Teil der aus dem Stofflöser abgezogenen, vorsortierten und verdünnten Suspension dienen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, erläutert.

In der Figur ist mit 12 der Stofflöser und mit 1 das diesem nachgeschaltete Sortiergerät mit einer um eine horizontale Achse rotierenden Wirbelströmung (siehe die Strömungslinien) dargestellt. Dabei ist das den Wirbelströmungsapparat darstellende Sortiergerät 1 dem Stofflöser 12 direkt nachgeschaltet und durch eine kurze Abzugsleitung 15 grossen Querschnitts mit diesem verbunden. Der Stofflöserbehälter weist ein in seiner Bodenwandung 28 gelagertes Umwälzorgan 16 auf, das mit Rührflügeln 17 bestückt ist. Dieses Umwälzorgan 16 rotiert um eine Achse 26, die nur leicht, d.h. mit einem kleinen spitzen Winkel gegen die Vertikale geneigt ist. Der untere Teil des Behälters 12 verjüngt sich und weist einen durch ein Sieb 18 vom übrigen Behälterteil abgetrennten Austragsraum 29 auf, an den eine Gutstoffabzugs-leitung 14 sowie eine Verdünnungswasserleitung 37 angeschlossen ist. Das Sieb 18 ist mit einem gleichen spitzen Winke] wie das Umwälzorgan gegen die Vertikale gegen die Horizontale geneigt. Da durch die Abzugsleitung 15 insbesondere auch die Schwerstoffe, d.h. die Verunreinigungen mit dem grössern Volumen und spezifischen Gewicht abgezogen werden sollen, ist diese an den tiefer gelegenen Teil des unteren Behälterbereichs angeschlossen. Das gleiche gilt sinngemäss für den Anschluss der Gutstoffabzugsleitung 14 an den Austragsraum 29.

Bei der beschriebenen Anordnung wird eine hohe Stoffdichte in dem Stofflöser 12 vorgesehen, die etwa 15 bis 20%, insbesondere etwa 16% betragen kann. Hierdurch wird das Behältervolumen relativ klein gehalten. Zwecks verbesserten Austrags ist daher vorgesehen, durch die Verdünnungswasserleitung 37 Verdünnungswasser in den Austragsraum 29 zuzugeben und zumindest hier eine geringere Stoffdichte als 8% herzustellen.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Gutstoffabzugsleitung 14und die andere Abzugsleitung 15 jeweils mit einem Schieber zur Absperrung derselben ausgerüstet. Es ist möglich, den Gutstoff kontinuierlich oder periodisch abzuziehen, während die Abzugsleitung 15 für Schwerstoffe periodisch geöffnet werden muss.

Es ist noch dargestellt, dass das Altpapier über eine Band-Fördereinrichtung 40 dem Stofflöser zugeführt wird.

Der Antrieb des Umwältzorgans 16 des Stofflösers 1 erfolgt von einem Motor 22 über Treibscheiben 31 bzw. 25 mittels Treibriemen. Er ist auch über Gelenkwelle möglich. Der Antrieb der Schieber 24 und 35 kann durch hydraulische Stellmotoren, wie z.B. mit 27 für den Schieber 35 gezeigt, erfolgen.

Für das Umwälzorgan 16 wird bevorzugt eine Ausbildung mit in Form einer mehrgängigen Förderschnecke ausgebildeten Rührflügeln 17 verwendet. Ferner scheint die Ausführung am geeignetsten zu sein, bei der an der Unterseite einer die Rührflügel tragenden Platte 33 des Umwälzorgans 16

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noch zur Durchmischung der Suspension im untersten Behälterbereich, insbesondere im Austragsraum 29, mit dem durch die Verdünnungswasserleitung 37 zugeführten Wasser dienende Rippen 32 angebracht sind. Damit keine wesentliche Verdünnung der Suspension im Bereich des Stofflösers oberhalb der Platte 33 eintritt, trennt diese praktisch eine unterhalb von ihr liegende Verdünnungszone einschliesslich des Austragsraumes 29 vom übrigen Behälterbereich ab und die Umwälzwirkung der Rippen 32 bleibt auf die erstgenannte Bereiche, eventuell unter Anwendung zusätzlicher, auf der Platte 33 angebrachter Stauelemente, wie Stauwände in der Nähe der Rippen 32 radial ausserhalb von ihnen angeordnet, beschränkt.

Es sollte noch erwähnt werden, dass die Schnüre und Drähte, die zur Verpackung des unsortierten Altpapiers, das in den Stofflöser 12 eingetragen wird, allein oder mit anderen Verunreinigungen zusammen zur Bildung von Klumpen neigen, welche aber ohne weiteres aus dem Stofflöser mit Unterstützung durch das Verdünnungswasser ausgetragen werden.

Der Zentrifugalsortierer ist in der Figur mit 1 bezeichnet. In ihm rotiert um eine horizontale Achse ein Rotor 2 vor einem im wesentlichen ebenen Sieb 3, das einen Austragsraum für Gutstoff 8 vom übrigen Behälterraum trennt. In diesem Sortiergerät bildet sich eine Wirbelströmung mit horizontaler Achse aus, in deren Kern sich die leichtgewichtigen Verunreinigungen und an deren radialen Umfangs-wand sich die schwergewichtigen Verunreinigungen konzentrieren. Sie können aus diesen Bereichen auch getrennt abgezogen werden, was insbesondere für die schwere Fraktion der Fall ist. Sie wird über die Leitung 10 abgezogen. In das Zentrum des Sortiergeräts, also in den Kern der Wirbelströmung, ragt einmal zentral ein Abzugs-Rohr 4 hinein, durch das die mit Leichtstoffen angereicherte Fraktion abgezogen werden kann. Konzentrisch zu diesem Rohr 4 ist ein weiteres Rohr 5 vorgesehen, durch welches Verdünnungswasser bis nahe in den Bereich des Rotors zugeführt werden kann. Da durch die Zuführleitung 15 chargenweise Fasersuspension relativ hoher Dichte von z.B. 12% eingeleitet wird, wird durch das Verdünnungs wasser die mittlere Dichte in dem Sortiergerät 1 auf etwa 5% oder kleiner gebracht.

Dabei ist es zweckmässig, die Leitung 15 stirnseitig an das Sortiergerät heranzuführen und die Suspension praktisch in axialer Richtung in die Wirbelströmung einzuleiten, wie es in der Figur dargestellt ist. Dadurch wird ein Aufreissen der Altpapiercharge mit hoher Dichte bewirkt und eine schlierenartige Durchsetzung der Wirbelströmung mit Fasersuspension hoher Dichte weitgehend verhindert. Auf diese Weise bildet sich also eine relativ homogene Wirbelströmung aus.

Durch die Wirbelstütze 7, ein im Zentrum des Rotors 2 sitzender Hohlzylinder, ist der mit Leichtstoffen (Folien) sich anreichernde Kern der Wirbelströmung besonders stark ausgeprägt.

Zweckmässig wird, wie dargestellt, die mit Leichtschmutz angereicherte Fraktion durch das zentrale Rohr 5 aus dem Sortiergerät abgezogen. Der Austrag des durch das Sieb hindurchgehenden Gutstoffs aus der Gutstoffkammer 8 erfolgt über Leitung 9. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten des Austrags der verschiedenen Fraktionen wird auf die genannte britische Patentschrift verwiesen.

Zur Betriebsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist noch folgendes zu ergänzen. Die Schieber 35 und 24 werden zweckmässigerweise und hinsichtlich des Schiebers 35 notwendigerweise periodisch betätigt. Dabei ist die Frequenz der Betätigung des Schiebers 24 für den relativ reinen Stoff relativ geringer Dichte von weniger als 10 oder 8% entsprechend höher als die Frequenz der Betätigung des Schiebers

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35. Der Querschnitt der Leitung 15 ist ja am Schieber 35 auch wesentlich grösser als der der Leitung 14. Die Betätigung der Schieber erfolgt dabei nach bekannten Verfahren timergesteuert. Die entsprechenden Einrichtungen für diese zeitabhängige Steuerung sind relativ preiswert und auch betriebssicher. Somit bereitet die Betriebsweise gemäss dem erfin-

dungsgemässen Verfahren keinerlei Schwierigkeiten. Eine Überwachung ist nur in relativ geringem Masse und automatisiert möglich.

Insgesamt wird auf die erfindungsgemässe Weise ein sehr s einfacher, betriebssicherer und kostengünstiger Aufberei-tungsprozess für das Altpapier möglich.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

664403 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier durch dessen Auflösung in einem Stofflöser zur Bildung einer Suspension hoher Stoffdichte von mehr als 8% und unter Verwendung einer in einem im wesentlichen einen rotationssymmetrischen, geschlossenen Behälter aufweisenden Apparat ( 1 ) durch einen im wesentlichen laufradartig ausgebildeten Rotor (2) gebildeten Wirbelströmung, wobei am radialen Rand der Wirbelströmung eine schwerstoffangerei-cherte Fraktion und an deren einem Ende, wo der die Wirbelströmung erzeugende Rotor (2) sitzt, eine Gutstofffraktion über ein dem Rotor (2) eng benachbartes Sieb (3) abgezogen wird und wobei die durchschnittliche Stoffdichte in der Wirbelströmung zwischen 3, 5 und 7% liegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Verunreinigungen und Altpapierklumpen angereicherter Teil der Suspension in nicht pumpfähigem Zustand bei einer Stoffdichte von mehr als 8% ohne Siebung direkt aus dem Stofflöser chargenweise der Wirbelströmung zugeführt wird, in welche zusätzlich Verdünnungsflüssigkeit eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch der andere Teil der Suspension aus dem Stofflöser, nach Verdünnung, der Wirbelströmung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit in dem Wirbelströmungskern eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungsflüssigkeit in die Nähe des Rotors (2) des Wirbelströmungsapparates (1) geleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die chargenweise Zuführung der Suspension in die Wirbelströmung am dem Rotor (2) entfernteren Ende der Wirbelströmung erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Stofflöser ( 12) eine durch ein unterhalb eines Umwälz-Rotors ( 16) verlaufendes Sieb ( 18) als Gutstoff abgezogene Fraktion durch Verdünnungswasser auf pumpfähige Stoffdichte gebracht, chargenweise abgezogen und der Wirbelströmung zugeführt wird.

7. Wirbelströmungsapparat zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zu einem Abzugsrohr (4) für eine mit leichten Verunreinigungen angereicherte Fraktion im Kern der Wirbelströmung ein Zufuhrrohr (5) für Verdünnungswasser in den Wirbelströmungsapparat (1) hineingeführt ist.

8. Wirbelströmungsapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Stoffeinlassöffnung am Wirbelströmungsapparat (1) an seiner seiner Gutstoffkammer (8) gegenüberliegenden Stirnseite angebracht ist.

9. Wirbelströmungsapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Abzugsrohr (4) und Zufuhrrohr (5) zentral in der Längsachse des Wirbelströmungsapparats angeordnet sind.