CN101918099A - 用于从浮选泡沫中去除气体、尤其是空气的方法和装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于从(例如在旧纸悬浊液脱墨时形成的)浮选泡沫中去除气体、尤其是空气的方法。一例如旋转对称的的腔室(5)用于脱气，该腔室内部设有转子(3)并且能够使流入的浮选泡沫(1)旋转，并且在所述腔室(5)的内壁(2)上形成一转动的液体环(13)。脱气后的浮选泡沫(1`)通过位于腔室(5)的内壁(2)、底面(6)或上壁(7)中的排放孔(8)抽出。在此，分离出的气体可以沿径向向液体环(13)内侧汇集并且被引出。

Description

用于从浮选泡沫中去除气体、尤其是空气的方法和装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的方法以及用于实施该方法的装置。
背景技术
将空气从在纤维悬浊液浮选时、例如在旧纸处理时产生的浮选泡沫分离是必须的，以便能够继续处理所述浮选泡沫。众所周知，在含纸纤维的悬浊液浮选时形成的浮选泡沫特别难以处理，因为其难以除气或脱水。这种浮选泡沫仅能有限地流动或泵送，并且易于附着在壁上。
由DE 4009042C2公开了一种用于从浮浆中分离空气的装置。该装置基本上由水力旋流器组成，其良好地适用于液体和泡沫的除气，但作为液力机器在封闭的系统中工作，这要求相应构造的装置并且前提是泡沫至少要有一定的可流动性。
由EP-A2-1350887公开了一种装置，其中设有叶片的转子由不一同转动的壁包围。流入的泡沫被旋转并这样地处理，使得大部分空气可以逸出。接着，泡沫可以向下直接流出，例如流到泡沫收集容器中。该装置简单、紧凑且可靠。
DE3519374A1记载了一种机械式泡沫捣碎机，其可以直接浸入上面的泡沫层。这种机械式泡沫捣碎机可以例如安置在浮选设备的泡沫收集容器中。泡沫捣碎机仅扫过上面的、空气含量大的泡沫层，该泡沫捣碎机抽吸所述泡沫层并将液体成分径向甩出，其中，液滴次要地帮助表面泡沫气泡破裂。较深的泡沫层不被该系统扫到。在较深的层中产生了非常重、湿的泡沫，这种泡沫没有经过强制除气。这种湿泡沫的除气仅通过沉淀进行，这需要较长的停留时间。这种装置在其设计结构、所需的位置以及能耗方面都相对耗费。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，创造一种相应的方法，通过该方法能在没有大的开销情况下将空气从流出的泡沫中的分离，该分离至少进行到泡沫能泵送的程度。
该技术问题在权利要求1的特征部分所述的特征解决。恰当的脱气装置记载在各从属权利要求中。
按本发明的方法和为此使用的装置在浮选泡沫的性质方面提出了相当少的要求。所述脱气装置可以有利地安置在浮选装置的泡沫汇集槽上，具体尤其安置在其流出口上。在该处，浮选泡沫的水平或略微倾斜延伸的流动方向转向到几乎垂直地向下游导引。转子的作用基本上在于，使流出的泡沫旋转，从而使其在包围转子的壁上形成一液体环，其中，空气沿径向向内逸出。所述空气例如可以向上流出。然后，将脱气后的泡沫从该液体环排出，有利的是通过切向的排放接管实现。通过这种方式可以实现相对高的除气度，例如剩余空气含量小于10％。
可能时也可以利用例如在0.5至0.8bar之间的压力，该压力可能足以将泡沫一直输送到浮选设备的入口。有利地这样驱动转子，使得外圆周速度达到8至25m/s之间。液体环的离心加速度有利地相当于重力加速度的至少100倍。
附图说明
以下根据附图说明本发明及其优点。在附图中：
图1是按本发明的脱气装置的剖视图；
图2是带有加装的脱气装置的浮选槽；
图3是另一种按本发明的脱气装置的剖面图。；
图4-图6各是一个另外的按本发明的脱气装置的俯视图；
图7-图9是按本发明的脱气装置在浮选槽(按图2的变型)上的安装的其它示意图。
具体实施方式
图1在剖视图中示出了按本发明的脱气装置，其中，该附图仅包括重要的功能部件，而没有结构细节。该装置具有包含基本上旋转对称的圆形内壁2且在下面由底面6封闭的腔室5。腔室5的内壁2在所示的例子中是圆柱形的，但其也可以是锥形的和/或具有沟、条或槽。底面6防止输送到腔室内的液体不受控制地向下流出。该腔室在内部可以具有100至1000mm之间的直径D以及在100mm到600mm之间的轴向延伸H。转子3与圆柱形的内壁2同心地布置，其液力作用部件，尤其是转子叶片4位于腔室5内部。右边的转子叶片4仅部分示出。转子3通过驱动器14旋转，优选在外侧以8到25m/s的圆周速度旋转。
在带有垂直竖立的中心轴11的装置的优选使用位置，待脱气的浮选泡沫1从上面流入腔室5的中心区域。浮选泡沫被转子叶片4扫到并旋转，因此其作为液体环13(在图2中示出)贴靠在容器的内壁2上。由于离心力，气体、尤其是空气径向向内逸出，这导致浮选泡沫1如所希望地脱气。气体通常可以向上逸出，其中，在此位于中心的脱气导管7是很有帮助的，因为由此避免了流出的气体与流入的浮选泡沫1的不必要回混。当然，气体也可以被抽出，例如通过空心的转子。在此，排放孔8位于腔室5的壁中，该排放孔连通至排放接管9中。在其他在此没有示出的情况下，除气后的浮选泡沫1`也可以通过底面6内或形成了腔室5上盖的壁7内的一个或多个孔引出。在液体层中贴着内壁2旋转的浮选泡沫可以通过这种方式从腔室5排出，因此，其作为脱气后的浮选泡沫1`经过排放接管9。
转子3的圆周速度有利地这样选择，使得离心力足以在内壁2上形成液体环。取决于内壁2的直径，所述圆周速度约为8至25m/s。
为说明按本发明的装置的应用，图2在剖面侧视图中示出了用于旧纸悬浊液的浮选装置10。该浮选装置包括基本上封闭的容器，该容器在上方由混合装置12供应待浮选的、含纸纤维的悬浊液S。悬浊液S以已知的方式与空气L混合成加有空气的悬浊液S`，在浮选装置10内部使非纤维的厌水成分，如油墨颗粒和粘性颗粒(粘结剂)从加有空气的悬浊液中上升到浮选泡沫1中。被吸到浮选设备10底面的良浆15的主要成分是纸纤维和水。
浮选泡沫1流出到泡沫汇集槽16中，并且通过例如200至600mm宽的下降管17流到上述腔室5中，在该腔室中泡沫作为转动的液体环13靠在内壁2上。通过这样应用脱气装置，使脏的、含气量大的浮选泡沫1脱气到这样的程度，使得它能作为浮选泡沫1`通过泡沫排放接管9排放到在此没有示出的离心泵而继续输送。
在很多情况下，良浆被重新输送到该浮选装置10的另一部分或另一浮选装置，直至良浆被清洁到可以被继续处理的程度。常常将浮选设备的各个部分设计为由悬浊液相继流过的槽。当这些槽并排布置时，它们可以具有一个公共的泡沫汇集槽16，浮选泡沫1流出到该泡沫汇集槽中并聚集，然后通过下降管17输送到腔室5。
按本发明的脱气装置也可以不同于图2所示地设计，即，脱气导管20不是居中的，即，不与中心线11同心地布置。因此，如图3所示，在下降管17外面，脱气孔18位于在上方封闭腔室的壁7内。在脱气孔18上连接有脱气导管19。通过脱气孔18与转子3的中心线11的径向间距可以利用其泵送效应。然后，叶片4的径向内侧区域可以用作为自由释放的气体的泵送叶片，并且使其从腔室5的排放加速。
由于旋转，在内壁2上形成液面高度为N的液体环13，在其最小的位置优选在80至120mm之间。
脱气孔18位于接近中心数毫米处(例如10至50mm)，因此不会流入气体和泡沫的混合物。转子3浸入液体环13。其至内壁2的最小间距优选在10至40mm之间。至底面6以及至在上方封闭腔室5的壁7的间距分别为3至50mm，优选10至30mm。
可以存在一个或多个脱气导管19。在泡沫输送流的流动特性完全对称的情况下，其有利地均匀分布在圆周上。如图4所示，脱气导管19也可以布置在下降管17内部，其中，脱气导管这样设计，使得其防止泡沫和空气回混。如图5所示，也可以考虑将脱气导管19`作为径向突起构造在下降管17中，也就是这样，即，该突起形成轴向向上输送的通道。该径向突起可以在上方过渡到一径向凹陷19``中，也就是说，空气/气体在该过渡区上方被在下降管17内部继续导引(见图6)。尤其在泡沫不从中心导入下降管17中时，脱气导管19`布置在与泡沫流相对的一侧。
此外，比较图4和图5可知，转子3的叶片4不仅严格径向，而且类似于离心泵，也可以弯曲地设计。在这两幅图中分别通过箭头表示出转动方向。排放管9例如可以切向(图4)或径向(图5)地连接。
按本发明的脱气装置连接在浮选装置10上的一种有利布置已经在图2中示出。如果不使用中心的脱气导管(如图2所示的脱气导管)，而是替代其使用按图3至图5的变型，就获得了其他安装情况。
图7示出了带有用于浮选泡沫1的下降管17的浮选装置10。与图5所示的类似，脱气导管19`设计为下降管17中的径向突起，并且在上面通入浮选装置10的气腔。按图8的另一可能性在于，脱气导管19(一个或多个)在下降管17外面从脱气装置的腔室5直接通入浮选装置10的气腔。按照图9，脱气孔18位于下降管17的径向外部，并且与位于下降管17中的脱气导管19连接，因此装置明显变得紧凑。
在通常情况下，脱气导管如一直设计的那样，有利地通入浮选装置10的气腔中。因此，可以使释放出的气体G、尤其是空气再次被抽吸，并因此被重新用于浮选。环境中的蒸汽，湿度损失和用于空气处理的成本得以避免。合适的是，将浮选装置10设计为槽。

Claims (25)

1.一种用于从在含纸纤维的悬浊液(S)的浮选时形成的浮选泡沫(1)中去除气体、尤其是空气的方法，其中，所述浮选泡沫(1)通过至少一个被驱动的转子(3)旋转，其特征在于，所述浮选泡沫(1)在设有内壁(2)的、在下面由底面(6)封闭的腔室(5)中通过所述转子(3)这样地旋转，使得在所述内壁(2)上形成一液体环(13)，并且气体、尤其是空气汇集在所述液体环的径向内部，并且，至少部分脱气后的浮选泡沫(1`)被从所述液体环(13)中排放出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少部分脱气后的浮选泡沫(1`)通过穿过具有所述内壁(2)的壁的至少一个排放孔(8)被排放出。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少部分后的脱气的浮选泡沫(1`)通过所述腔室(5)的底面(6)内或在上方封闭所述腔室(5)的壁(7)中的至少一个排放孔抽出。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，这样驱动所述转子(3)，使得其径向最外面的部分具有6至25m/s，优选7至12m/s的圆周速度。
5.如权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述内壁(2)上的液体环(13)具有50至200mm之间，优选80至120mm的液面高度(N)。
6.如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述液体环(13)中的离心加速度至少为重力加速度的100倍。
7.如权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，导出的浮选泡沫(1`)相对环境压力具有在0.5bar到1.5bar，优选0.5至0.8bar之间的过压。
8.如权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述浮选泡沫(1)被这样程度地脱气，使得所述部分脱气后的浮选泡沫(1`)的剩余气体含量最高为10％。
9.一种用于实施如权利要求1至8之一所述的方法的装置，其包括一被驱动的、用于使所述浮选泡沫(1)旋转的转子(3)，其特征在于，所述转子(3)布置在设有内壁(2)的腔室(5)中，该腔室在下方由底面(6)封闭，并且在该腔室的内壁(2)中有至少一个用于导出所述浮选泡沫(1`)的排放孔(8)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述腔室(5)具有圆柱形的内壁(2)。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述内壁(2)的内径(D)在100mm到1200mm之间，优选在300mm至800mm之间。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述腔室(5)的内壁(2)是与所述转子同心的。
13.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述腔室(5)的内壁(2)不与所述转子同心。
14.如权利要求9至13之一所述的装置，其特征在于，所述腔室(5)的轴向延伸(H)在100mm到600mm之间，优选在150至400mm之间。
15.如权利要求9至14之一所述的装置，其特征在于，所述装置的使用位置是带有垂直竖立的中心轴(11)的位置。
16.如权利要求9至14之一所述的装置，其特征在于，所述装置的使用位置是带有水平或倾斜竖立的中心轴(11)的位置。
17.如权利要求9至16之一所述的装置，其特征在于，所述转子(3)配设有转子叶片(4)，并且所述转子叶片(4)和所述腔室(5)的内壁(2)之间的最小间距在10mm至所述转子叶片(4)的外径值之间。
18.如权利要求9至17之一所述的装置，其特征在于，所述装置通过一下降管(17)与浮选装置(10)这样地连接，使得在该浮选装置中形成的浮选泡沫(11)可以流出到所述腔室(5)中。
19.如权利要求9至18之一所述的装置，其特征在于，在在上方封闭所述腔室的壁(7)中存在至少一个不与所述转子(3)同心的脱气孔(18)，用于从所述腔室(5)排出气体，该脱气孔通入脱气导管(19)中。
20.如权利要求18或19所述的装置，其特征在于，为从所述腔室(5)排出气体存在至少一个不与所述转子(3)同心的脱气导管(19`，19``)，该脱气导管在所述下降管(17)上或之内延伸。
21.如权利要求9至18之一所述的装置，其特征在于，为从所述腔室(5)排出气体，存在一中心脱气导管(20)。
22.如权利要求18至21之一所述的装置，其特征在于，所述脱气导管(19，20)连接在浮选装置(10)上，并在此通入所述浮选装置(10)的气腔中。
23.如权利要求18至21之一所述的装置，其特征在于，所述脱气导管(19，19`，20)通入所述下降管(17)中。
24.如权利要求9至23之一所述的装置，其特征在于，所述转子(3)配设有一驱动器(14)，该驱动器可以以在8m/s至25m/s之间的圆周速度驱动所述转子(3)的径向外侧部分。
25.一种如权利要求9至24之一所述的装置在对含纸纤维的悬浊液(S)的浮选时出现的浮选泡沫(1)脱气时的应用，其中，所述浮选用于从所述悬浊液(S)中去除杂质颗粒、尤其是印刷油墨颗粒，并且在至少一个浮选装置(10)中进行。
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