CH681993A5 - - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist bekannt aus der DE-PS 2 311 674. Dabei ist der Gedanke, durch nur geringe Auflösung im Stofflöser und weitgehende Auflösung im Bleichturm während einer Lagerung von 2 bis 3 Stunden Energie einzusparen. Hierbei wird jedoch eine zusätzliche Apparatur in Form eines Eindickers benötigt, um die Suspension auf die Konsistenz von etwa 25% zu bringen, bei der gewöhnlich im Bleichturm gearbeitet wird. Dabei ist es also so, dass im Stofflöser die relativ niedrige Konsistenz und im Bleichturm die relativ hohe Konsistenz herrscht. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Stofflöser eine relativ geringe Verarbeitungskapazität gegenüber dem Bleichturm hat. Ferner ist nachteilig die zusätzliche Eindickeinrichtung, welche hohe Kosten verursacht.

  Auch ist die Auflösung im Stofflöser bei der dort angegebenen Konsistenz von etwa 5 bis 6% heute nicht mehr wirtschaftlich und auch nicht technologisch günstigst durchführbar. Es muss bedacht werden, dass Verschmutzungen, die gewöhnlich im Altpapier enthalten sind, nicht in starkem Masse zerteilt werden, sondern frühzeitig ausgeschieden werden sollen. 



  Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostenmässig und technologisch günstigeres Auflösesystem zu schaffen, bei dem ein günstiger Energieverbrauch vorliegt. 



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird eine günstig arbeitende Auflöseeinrichtung (Stofflöser) angegeben. 



  Bekanntlich wird heute in Stofflösern bei relativ hoher Konsistenz von 12 bis 17% mit einem spezifischen Arbeitsaufwand von gewöhnlich 25 Kwh/t und mehr (je Tonne Altpapier) bis zu einem geringen Reststippengehalt gearbeitet, wobei ein Auflöserotor verwendet wird, der im wesentlichen nach oben hin zumindest in ihrem unteren Teil kontinuierlich abnehmenden Aussendurchmesser aufweisende oder am Aussenumfang konisch zulaufende Förderwendeln als Umwälzorgane aufweist. Dadurch wird das Altpapier überwiegend durch mässige Scherkräfte und Faserreibung schonend zerteilt, d.h. die Verunreinigungen werden unter Einwirkung des Auflöserotors möglichst wenig zerkleinert. Erfindungsgemäss wird praktisch ohne zusätzliche Entstippung am Auflöserotor bzw. einem Auflöserad desselben, z.B. durch Vorbeistreichen von rotierenden Schaufeln desselben an einem Sieb, gearbeitet.

  Hierdurch wird eine noch schonendere Zerteilung des Altpapiers erreicht, wobei in besonders günstiger Weise die Verschmutzungen durch einen Umwälzkreislauf dem Stofflöser nach und nach entzogen werden können. Dabei wird der Gutstoff nach Zerteilung der Papierfetzen in dem Kreislauf-Apparaten ausgesiebt und wieder in den Stofflöser zurückgeleitet. 



  Die spezifische Auflösearbeit im Stofflöser wird gering gehalten und beträgt höchstens 10 bis 15 Kwh/t Altpapier, je nach Festigkeit bzw. Nassfestigkeit desselben; praktisch wird nur bis zur Pumpfähigkeit, wobei dann ein Stippengehalt zwischen 30% und 40% vorliegt, aufgelöst. 



  Ein Abzugsraum mit einem diesen vom übrigen Stofflöserteil trennenden Sieb, zu dem parallel und an dem entlang zu dessen Freihaltung die Arme oder Flügel eines weiteren, laufradartigen Rotors entlang bewegbar sind, ist dabei nicht in der unmittelbaren Nähe des Auflöserotors, sondern an einer Seitenwand des Stofflösers vorgesehen. 



  Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei stellt 
 
   Fig. 1 prinzipmässig einen Prozessablauf des erfindungsgemässen Verfahrens, wobei die Apparaturen teilweise geschnitten dargestellt sind, und 
   Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch einen Stofflöser nach Fig. 1 dar. 
 



  Das Altpapier wird in Ballenform 15 oder lose über einen Förderer 14 dem Stofflöser 1 zugeleitet, wo es durch die Einwirkung der als nach oben hin an ihrem Aussenumfang zumindest in ihrem unteren Teil kontinuierlich oder konisch sich einengende Förderschnecken 3 des Förderrotors 2 zu Fetzen zerteilt wird. Dabei beträgt die Konsistenz im Stofflöser zwischen 8 und 12, vorzugsweise zwischen 10 und 12%. Der Auflöserotor hat eine vertikale Drehachse und ist am Boden des Stofflösers angeordnet und über seine Antriebswelle 30 von einem Motor 31 angetrieben. Seitlich in der Behälterwandung des Stofflösers ist ein Sieb 7 mit einer im wesentlichen gleichmässigen Lochung von 18 bis 25 mm Durchmesser angeordnet, das einen Gutstoffraum 8 von dem übrigen Behälterinhalt trennt.

  Vor dem Sieb rotiert ein Laufrad 5, das zur Freihaltung des Siebes und zu einer gewissen Durchmischung des Stofflöserinhalts in diesem Bereich mittels durch Leitung 13 zugeführtes Verdünnungswasser dient. Der Gutstoff wird aus dem Raum 8 über Stutzen 9 in Leitung 2 6 zu dem turmartigen Lagerbehälter 22 zugeleitet. Am Stofflöser ist eine Abzugsöffnung 6 vorgesehen, an die sich eine Leitung 26 anschliesst und die zu einem Wirbelströmungsapparat 10 führt, der mittels einem zu seiner Eintrittsöffnung koaxial rotierenden Laufrad 11 die aus dem Stofflöser zu einem Anteil von 6 bis 20% dessen Durchsatzes entnommene Suspension über Leitung 16 der Sortiereinrichtung  in Form einer gelochten Siebtrommel 17 zuführt. Diese Trommel ist beispielsweise an ihrer Welle 18 in Lagern 19 gelagert. Der nicht verwertbare Schmutz wird durch die stirnseitige \ffnung auf der linken Seite abgeworfen.

  Diese \ffnungen befinden sich zwischen den radialen Speichen 20, mittels derer die Trommel an ihrer Welle 18 befestigt ist. Es wäre natürlich auch möglich, die Sortiertrommel 17 auf Rollen an ihrem Umfang zu lagern. 



  Notwendiges Verdünnungswasser wird der Kreislaufmenge nach dem Stofflöser z.B. über Leitung 34 zugeführt. 



  Schwerteile werden wie üblich über eine Schwerschmutzschleuse 27 aus dem Stofflöser entfernt. 



  Aus Fig. 2 ergibt sich, dass der Gutstoffraum 8 bzw. das Sieb 7 an einer mehr oder weniger einseitigen Ausbuchtung 28 des Stofflösers angeordnet sind. Dadurch strömt die Suspension nicht tangential an dem Laufrad 5 vorbei, sondern wird im spitzen Winkel auf dieses und das Sieb 7 zugeleitet. Dies verbessert den Austrag des Gutstoffs. 



   Es wird in dem Gutstoffraum 8 eine Konsistenz von etwa 5 bis 7% erreicht, mit welcher die Altpapiersuspension dann in den turmartigen Lagerbehälter 22 gelangt. Dort verbleibt sie zur weiteren (chemischen) Auflösung etwa 1 bis 2 höchstens 2 bis 3 Stunden und wird dann unter weiterer Verdünnung durch die Leitung 25 und mit Hilfe des Propellers 23 über den Stutzen 24 eventuell nach weiterer Verdünnung auf etwa 4% dem weiteren Aufbereitungsprozess zugeführt. Im folgenden sind natürlich weitere Sortierstufen vorgesehen, wobei auch noch zum Teil eine weitere Zerkleinerung noch nicht zerkleinerter Faserbündel des Altpapiers erfolgt.

  Vom Gutstoffraum 8 des Stofflösers zum Lagerbehälter 22 wird die Altpapiersuspension durch die Stoffpumpe 29  weitergepumt, die vorzugsweise selbstansaugend ausgebildet ist, um auch ein Pumpen bei nicht vermeidbaren grösseren Mengen von eingeschlossener Luft durchzuführen. Es hat sich gezeigt, dass dies einwandfrei möglich ist. 



  Gegenüber heute auch viel benutzten Systemen mit Auflösekonsistenzen im Stofflöser von 12 bis 17% wird somit ein starkes Verdünnen verbunden mit nachfolgender Eindickung und also auch ein Eindicker in diesem "vorderen" Prozessabschnitt vermieden. 



  Es ist aus Fig. 2 noch zu erkennen, dass der Winkel a zwischen der durch die Schnittlinie der Mittelachse des Laufrades 5 und des Siebes 7 gezogene Radiale des Stofflösers mit der Siebfläche etwa einen Winkel von 120 DEG  beträgt. Dieser Winkel kann vorzugsweise zwischen 115 und 130 DEG  liegen. Der Winkel der Seitenwand des Stofflösers in diesem stromaufwärtigen Bereich mit der genannten Radialen kann dann zwischen 20 DEG und 50 DEG  betragen, d.h. er kann bis zu 5 DEG  kleiner und bis zu 10 DEG  grösser als der Winkel zwischen der Welle des Laufrades und der Radialen sein. 



  Festzuhalten ist aber, dass der Auflöserotor 2 nicht oberhalb eines Siebes und diesem dicht benachbart wie üblich rotiert, so dass er keine erhebliche Zerreiss- und Entstippungswirkung unmittelbar ausübt und somit in besonders schonender Weise das Altpapier zerteilt. Die intermittierende Kreislaufführung der Fasersuspension mittels Wirbelströmungsapparat 10 über Leitung 16 und Sortiereinrichtung 17 ist bekannt aus dem US-Patent 4 634 059. 



   Der Wirbelströmungsapparat kann eine nach dem Vortex-Prinzip arbeitende Pumpe (siehe US-A 4 370 172 oder Papier, Carton et Cellulose 1986, Seite 57 - Fig. 5) oder ein Apparat nach US-A 4 634 059 sein, wobei das Verhältnis von (axialer) Länge zum  Durchmesser des Gehäuseinnenraumes zwischen 0,8 und 1,5 liegen kann. Der Apparat (Pumpe) wird intermittierend betrieben mit zwischen 10 und 120 Zyklen je Stunde, wobei die hohen Werte mehr für die Vortex-Pumpe gelten. 



  Die Auflösechemikalien, z.B. 1,5-4% NaOH oder Na2SO3 oder ein Teil davon, können hier vorzugsweise schon in den Stofflöser eingegeben werden, ebenso wie eventuell benötigte Chemikalien für eine nachgeschaltete Flotation. 



  Die Auflösung im Stofflöser ergibt einen relativ hohen Anteil von restlichen Papierfetzen, die aber zum grossen Teil durch die grosse Sieblochung hindurch abgesiebt werden können. 

Claims (13)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Altpapier mit den Merkmalen: eine mässige Zerteilung des Altpapiers in einem Stofflöser erfolgt bei einer Konsistenz zwischen 8 und 12% mit einem Arbeitsaufwand von höchstens 15 Kwh/t grossenteils zu Fetzen, gefolgt von Absieben der zerteilten Altpapierfetzen durch eine Sieblochung zwischen 18 und 25 mm Durchmesser,

Abpumpen der abgesiebten Altpapierfetzensuspension mittels einer Pumpe und Forderung der Suspension in einen turmartigen Lagerbehälter (22) und Lagerung dort bei der Abpumpkonsistenz zwischen 5 und 7% zwecks weiterer Zerteilung der Altpapierfetzen und Stippen durch Chemikalieneinwirkung sowie ferner eine Führung der Altpapiersuspension im Kreislauf vom und zum Stofflöser (1) in einer Menge von 6 bis 20% des Stofflöserdurchsatzes mit in dem Kreislauf stattfindender Zerteilung der Altpapierfetzen mittels einem intermittierend arbeitenden Wirbelströmungsapparat (10), von dem aus die im Kreislauf geführte Fasermenge einer weiteren Siebung unterworfen wird, um auflösbare Altpapierbestandteile in den Stofflöser (1) zurückzuführen.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung im Stofflöser unter Einwirkung von mässigen, von einem Rotor mit wendelförmiger Beschaufelung erzeugten Scherkräften erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerteilung des Altpapiers im Stofflöser bei einer Konsistenz zwischen 10 und 12% und die Lagerung im turmartigen Behälter für 1 bis 2 Stunden erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Stofflöser (1) Schwerteile über eine Schwerteilschleuse (29) getrennt abgezogen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebung in einem vom Auflöserotor entfernten Bereich des Stofflösers erfolgt.

6.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung im Stofflöser im wesentlichen gerade bis zur Pumpfähigkeit der Altpapiersuspension erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösung im Stofflöser in einer Zeit bis höchstens 6 min. erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Auflösung im turmartigen Lagerbehälter während einer Durchlaufzeit in diesem von 1 bis 2 Stunden erfolgt.

9.

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem turmartigen Lagerbehälter (22) für den Gutstoff des Stofflösers und einem Stofflöser (1) und je einem in einem Kreislauf vom und zum Stofflöser vorgesehenen Wirbelströmungs- und Sortierapparat, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden des Stofflösers (1) ein Rotor (2) mit vertikaler Drehachse angeordnet ist, der auf einem Grundkörper nach oben hin zumindest in ihrem unteren Teil allmählich abnehmenden Aussendurchmesser aufweisende oder in ihrem Aussendurchmesser konisch abnehmende Förderwendeln aufweist, sowie durch einen seitlich am Stofflöser angebrachten Gutstoffraum, der durch ein im wesentlichen ebenes, von der Vertikalen höchstens 15 DEG abweichendes Sieb mit einer Lochung zwischen 18 und 25 mm getrennt ist und an welchem entlang ein Laufrad (5) im grossen Stofflöserteil rotierbar ist.

10.

Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser im Querschnitt zumindest teilweise Kreisabschnitten entspricht und dass das Sieb (7) in einem radial aussen vorspringenden Ansatzteil (28) angeordnet ist, so dass innerhalb des grossen Stofflöserteils im Horizontalquerschnitt des Stofflösers die Siebfläche mit der Radialen des Stofflösers durch den Schnittpunkt der Mittelachse des Laufrades mit der Siebfläche einen Winkel zwischen 115 und 130 DEG im stromaufwärtigen Bereich der Umwälzströmung der Suspension in der Querschnittsebene des Stofflösers dort - bildet und die Seitenwand des Stofflösers in diesem Bereich einen Winkel mit der genannten Radialen zwischen 20 DEG und 50 DEG bildet.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelströmungsapparat eine Pumpe nach dem Vortex-System ist.

12.

Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelströmungsapparat (10) ein zylindrisches Gehäuse mit einem an einem axialen Ende angeordneten laufradartigen Rotor (11) und der Eintrittsöffnung zentral am anderen axialen Ende aufweist, wobei der Querschnitt des Gehäuseinnenraumes im Axialschnitt ein Verhältnis zwischen 0,8 und 1,5 zu 1 für das Verhältnis von Länge zu Durchmesser aufweist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sortiergerät eine im wesentlichen horizontale, um ihre Zentralachse rotierbare, perforierte Trommel (17) ist.