DD296722A5

DD296722A5 - METHOD AND DEVICE FOR GENERATING CELLULOSE BREAT WITH A VERIFIED QUALITY

Info

Publication number: DD296722A5
Application number: DD90343169A
Authority: DD
Inventors: Nils A L Wikdahl
Original assignee: ��K@��@��k��
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1991-12-12
Also published as: JPH04502188A; BR9006945A; WO1991005912A1; ES2023626A4; CA2042366C; EP0422314B1; DE422314T1; DE68914666T2; EP0422314A1; NO912197D0; JPH0781240B2; CA2042366A1; ES2023626T3; NO178348C; DE68914666D1; NO178348B; NO912197L; ATE104382T1

Abstract

In a process and a device, a cellulose suspension of thin consistency, the consistency and flow rate of which is known, is conducted to the suction side of a main pump (4), to the pressure side of which there are coupled in sequence a first multi-hydrocyclone unit (6) for cleaning out heavy impurities, a second multi-hydrocyclone unit (7) for cleaning out light impurities, and a headbox (8) for a wet machine or paper machine (9). This provides, on one hand, cleaning and pulp or paper production uninterrupted by intermediate storage, and on the other hand a thickening of the pulp in the second multi-hydrocyclone unit from a suitable consistency for cleaning to a thicker consistency suitable for spreading on a wire or the like.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung von zu reinigenden und zu konzentrierenden Zellulosefasersuspensionen, wobei die Reinigung auch die Beseitigung leichter Verunreinigungen beinhaltet.The invention relates to a method and an apparatus for the treatment of cellulose fiber suspensions to be cleaned and concentrated, the cleaning also including the removal of light impurities.

Die Reinigung von Zellulosesuspensionen zur Beseitigung grober Verunreinigungen, wie z. B. Sand, Borke, Holzsplitter, erfolgt gegenwärtig in der Regel in Hydrozyklonen, in denen die Verunreinigungen als Apexfraktion und die gereinigte Suspension als Basisfraktion austreten. Eine derartige Reinigung setzt einen geringen Fasergehalt, 0,1-3%, vorzugsweise 0,2-2%, voraus.The purification of cellulosic suspensions to remove gross impurities such. As sand, bark, wood splinters, is currently usually in hydrocyclones, in which the impurities emerge as Apexfraktion and the purified suspension as a base fraction. Such cleaning requires a low fiber content, 0.1-3%, preferably 0.2-2%.

Die Beseitigung leichter Verunreinigungen mittels Hydrozyklonen ist ebenfalls bereits bekannt, insbesondere in der Behandlung von Altpapier, das oft einen hohen Gehalt an Verunreinigungen durch Plaste, Tinte usw. aufweist. Die hierfür normalerweise verwendeten Hydrozyklone sind in ihren Abmessungen und ihrem Aufbau so angelegt, daß die Basisfraktion die leichten Verunreinigungen und die Apexfraktion den Hauptanteil der eingebrachten Zellulosefasern enthält. Ferner sind zu diesem Zweck verwendete Hydrozyklone bekannt, bei denen beide Fraktionen am gleichen Ort mittels getrennter Austräge entnommen werden.The elimination of light impurities by means of hydrocyclones is also already known, especially in the treatment of waste paper, which often has a high content of impurities by plastic, ink, etc. The hydrocyclones normally used for this purpose are so dimensioned and constructed that the base fraction contains the light impurities and the apex fraction contains the majority of the incorporated cellulose fibers. Furthermore, hydrocyclones used for this purpose are known in which both fractions are removed at the same location by means of separate discharges.

Der zuerst genannte Hydrozyklonentyp wird im folenden als Α-Zyklon, der zweite als B-Zyklon bezeichnet.The first-mentioned type of hydrocyclone is referred to below as Α-cyclone, the second as B-cyclone.

Da Hydrozyklone keine vollständige Trennung ermöglichen, sind aus ökonomischen Gründen Recycling-Einheiten, die die Zellulosefasern aus dem abgeschiedenen Material rückgewinnen, stets notwendig. Eine derartige Rückgewinnung ist bereits bekannt. Was die Rückgewinnung bei B-Zyklonen betrifft, wird Bezug genommen auf die schwedische Patentanmeldung 8802580-4 vom 8. Juli 1988, welche für derartiges Recycling besonders geeignete Hydrozyklone beschreibt.Because hydrocyclones do not permit complete separation, for economic reasons, recycling units that recover the cellulose fibers from the deposited material are always necessary. Such recovery is already known. With regard to recovery in B-cyclones, reference is made to Swedish Patent Application 8802580-4 of July 8, 1988, which describes hydrocyclones particularly suitable for such recycling.

In gegenwärtig zur Herstellung von Papierzellstoff und handelsüblichem Halbstoff gebräuchlichen Anlagen wird gewöhnlich die durch verschiedene Verfahren (Kochen, Defibrinierung, Bleichen, Mahlen von Altpapier) gewonnene Suspension zuerst verdünnt, damit sie gesiebt und/oder zykloniert werden kann, wonach die gereinigte Suspension zwecks Zwischenlagerung eingedickt wird.In installations currently in use for the production of paper pulp and commercial pulp, usually the suspension obtained by various methods (boiling, defibrinating, bleaching, milling waste paper) is first diluted to be sieved and / or cycled, after which the purified suspension is thickened for temporary storage becomes.

Die Eindickung erfolgt normalerweise in offenen Eindickern. Damit die Masse anschließend in eine Entwässerungsmaschine geleitet werden kann, muß sie erneut verdünnt werden, wobei die Konzentration in der Regel höher liegt als die bei der Reinigungsstufe gebräuchliche. Eindickung, Zwischenlagerung und Verdünnung bedeuten zusätzliche Kosten, die vermieden werden können, wenn die Masse nach dem Zyklonieren konzentriert und unmittelbar darauf in die Entwässerungsmaschine geleitet wird, insbesondere wenn für die erste Zyklonierstufe dieselbe Pumpe und ein geschlossener, unter Druck arbeitender Eindicker verwendet werden, wie dies in der schwedischen Patentbeschreibung 8305036-9 dargelegt ist.The thickening normally takes place in open thickeners. So that the mass can then be passed into a dewatering machine, it must be diluted again, the concentration is usually higher than that used in the purification stage. Thickening, intermediate storage and dilution mean additional costs which can be avoided if the mass is concentrated after cycloning and passed directly into the dewatering machine, especially if the same pump and a closed pressure thickener are used for the first cyclone stage, such as this is set forth in Swedish Patent Specification 8305036-9.

Wie bereits erwähnt, besteht jedoch eine wachsende Notwendigkeit, leichte Verunreinigungen zu entfernen, insbesondere Plastepartikel, und dies trifft nicht nur auf Altpapierzu, sondern auch auf Holz, insbesondere aus besiedelten Gebieten, das einen wachsenden Anteil an Verunreinigungen durch Plaste aufweist. Plastepartikel können auch während der Herstellung in der Anlage hineingelangen. Selbst kleine Mengen dieser Verunreinigungen können Schwierigkeiten bei der Papierproduktion verursachen. Streifen im Papiergewebe können z.B. beim Beschichten auftreten.However, as mentioned earlier, there is a growing need to remove light contaminants, particularly plasticized particles, and this is true not only of waste paper, but also of wood, especially from populated areas, which has a growing content of plastic contaminants. Plastic particles may also get into the system during manufacture. Even small amounts of these contaminants can cause paper production difficulties. Strips in the paper web can e.g. occur during coating.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist u.a. ein besseres System für die Herstellung von Papierbrei guter Qualität, insbesondere was die Beseitigung von Verunreinigungen sowohl in Form grober als auch feiner Partikel betrifft. (Unter feinen Partikeln sind nicht nur Partikel geringer Dichte, sondern auch Partikel, die sich aufgrund ihrer Form leichter als Zellulosefasern in Hydrozyklonen verhalten, zu verstehen.)The aim of the present invention is i.a. a better system for the production of pulp of good quality, especially as regards the removal of impurities in the form of both coarse and fine particles. (Under fine particles are not only low-density particles, but also particles that behave more easily than cellulose fibers in hydrocyclones due to their shape.)

Weiterhin besteht die Aufgabe, ein System zu schaffen, welches die Notwendigkeit der Eindickung zwecks Zwischenlagerung bereits gereinigter Stoffsuspension überflüssig macht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Entwicklung eines grundsätzlich kontinuierlichen Prozesses, bei dem Reinigung, Konzentration und abschließende Behandlung in einer Entwässerungsmaschine oder Papiermaschine unmittelbar hintereinander ausgeführt werden, gelöst.Furthermore, the object is to provide a system which makes the need for thickening for the purpose of intermediate storage of already purified stock suspension superfluous. According to the invention, this object is achieved by the development of a basically continuous process in which cleaning, concentration and final treatment are carried out in a dewatering machine or paper machine directly behind one another.

Erfindungsgemäß werden diese und andere Aufgaben und Vorteile durch den Prozeß entsprechend Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung entsprechend Patentanspruch 8 realisiert.According to the invention, these and other objects and advantages are realized by the process according to claim 1 and by a device according to claim 8.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der synergetische Effekt, der durch die Kombination von Eindickung und Reinigung von leichten Verunreinigungen, vorzugsweise bei gleichzeitiger Beseitigung der Notwendigkeit einer Zwischenlagerungs- und Verdünnungsstufe, erzielt wird.A particular advantage of the invention is the synergistic effect achieved by the combination of thickening and purification of light impurities, preferably while eliminating the need for an intermediate storage and dilution step.

Die Erfindung wird ermöglicht durch die Tatsache, daß die aus dem Apex eines für die Beseitigung leichter Verunreinigungen ausgerichteten Hydrozyklons kommende Suspensionsfraktion eine Konsistenz aufweist, die, verglichen mit der der eingegebenen Suspension, höher ist, da die leichten Verunreinigungen in der Basisfraktion an viel Wasser gebunden sind.The invention is made possible by the fact that the suspension fraction coming from the apex of a hydrocyclone destined for the removal of light impurities has a consistency which is higher compared to that of the suspension fed, since the light impurities in the base fraction are bound to much water are.

Eine besonders hohe Konsistenz sowie eine sehr gute Abtrennung leichter Verunreinigungen kann erzielt werden, wenn zugelassen werden kann, daß einige Zellulosefasern in der Basisfraktion verbleiben, wobei die Rückgewinnung durch Verminderung der Anzahl von Wiederaufbereitungsschritten mittels des Gebrauchs von Hydrozyklonen des in der schwedischen Patentanmeldung 8802580-4 (noch nicht öffentlich zugänglich) beschriebenen Typs vereinfacht wird.A particularly high consistency as well as a very good separation of light impurities can be achieved, if some cellulose fibers can be allowed to remain in the base fraction, the recovery being achieved by reducing the number of reprocessing steps by using hydrocyclones of the type described in Swedish Patent Application 8802580-4 (not yet publicly available) of the type described.

Erfindungsgemäß ist eine Konsistenz von 1 bis 3% bei kombinierter Beseitigung leichter Verunreinigungen und Eindickung möglich, was eine geeignete Anfangskonsistenz für zahlreiche Typen von Entwässerungs- und Papiermaschinen darstellt.According to the invention, a consistency of 1 to 3% is possible with combined removal of light impurities and thickening, which represents a suitable initial consistency for many types of dewatering and paper machines.

Hydrozyklone müssen natürlich notwendigerweise bei konstantem Flüssigkeitsfluß betrieben werden, und die Abflußkonsistenz wird bestimmt durch die Konsistenz des zur Verfügung stehenden Zellstoffs. Der Zufluß zur Entwässerungs- oder Papiermaschine kann zusätzlich mittels automatischer Regelungstechnik variiert werden, wobei ein steuerbarer Teil der abfließenden Menge an die Eingangsseite des Reinigungssystems gelangt.Of course, hydrocyclones must necessarily be operated at a constant liquid flow, and the drainage consistency is determined by the consistency of the available pulp. The inflow to the dewatering or paper machine can additionally be varied by means of automatic control technology, wherein a controllable part of the outflowing quantity reaches the input side of the cleaning system.

Es ist günstig, den Siebwassertank der Entwässerungs- oder Papiermaschine mit einem Überlauf zu versehen, um den Wasserspiegel konstant zu halten und das für die Verdünnung notwendige Wasser aus diesem zu entnehmen. In der Regel arbeiten Hydrozyklone am besten, wenn Flüssigkeitsdurchfluß und Druckverhältnisse relativ konstant gehalten werden. Jedoch kann es bei verschiedenen Betriebssituationen notwendig sein, den Durchfluß zur Entwässerungs- oder Papiermaschine entsprechend zu variieren. Es ist daher empfehlenswert, die behandelte Suspension umzuleiten, so daß nicht gebrauchte, aber gereinigte und konzentrierte Suspension rückgeführt wird. Diese Rückführung kann unmittelbar vor der Hauptpumpe erfolgen, ohne daß der Faserfluß zur Entwässerungs- oder Papiermaschine geändert wird, jedoch mit dem Ergebnis, daß die Konsistenz der zum Stoffauflauf geleiteten Suspension erhöht wird. Die Rückführung kann auch zu einem Punkt vor der Konsistenzsteuerung in Verbindung mit der ersten Verdünnung erfolgen, wodurch die Konsistenz der zum Stoffauflauf geleiteten Suspension konstant gehalten und der Durchfluß zum Stoffauflauf reduziert wird. Die Erfindung wird im folgenden an einem₍ihre Anwendung nicht einschränkenden Beispiel, welches in Diagrammform in der Zeichnung veranschaulicht wird, beschrieben.It is convenient to provide the white water tank of the dewatering or paper machine with an overflow to keep the water level constant and to remove the necessary for the dilution water from this. As a rule, hydrocyclones work best when fluid flow and pressure ratios are kept relatively constant. However, in various operating situations, it may be necessary to vary the flow to the dewatering or paper machine accordingly. It is therefore advisable to divert the treated suspension so that unused, but purified and concentrated suspension is recycled. This recirculation can be done immediately before the main pump without changing the fiber flow to the dewatering or paper machine, but with the result that the consistency of the headbox-fed suspension is increased. Recirculation may also be to a point prior to consistency control in conjunction with the first dilution, thereby maintaining the consistency of the headboxed suspension constant and reducing flow to the headbox. The invention is described below in a _(their application non-limiting example, which is illustrated in diagram form in the drawing.

Die schematische Darstellung zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäß betriebenen Anlage. Der Hauptanteil des die Anlage passierenden Fasermaterials fließt von einem herkömmlichen Silo 1 in eine Entwässerungs- oder Papiermaschine 9 entlang eines als dicke Linie gezeichneten Weges. Die Papiermasse mit einer Konsistenz von 10-12 % wird im unteren Teil von Silo 1 auf etwa 3,5% und an der Eintrittseite einer Pumpe 103 auf eine kontrollierte Konsistenz von 3,0% verdünnt, danach gelangt sie zu Silo 2, wo die Konsistenz konstant gehalten wird. Das Verdünnungswasser wird über Pumpe 12 aus dem Siebwasser der Entwässerungs- oder Papiermaschine genommen. Für den Fachmann ist erkennbar, wie der Füllstand und die Konsistenz in Silo 2 gesteuert werden, und daher genügt es hier zu bemerken, daß die Verdünnung durch Betätigung der Ventile 100 und 101 über Sensor 102 und der Füllstand über Füllstandsensor 200, welcher den Geschwindigkeitsregler 104 für Pumpe 103 kontrolliert, gesteuert werden. 105 ist eine Steuereinheit, die die Ventile 100 und 101 parallel öffnet und den Durchfluß durch diese auf einem bestimmten Niveau hält. Hierdurch werden in Silo 2 ein konstanter Füllstand und eine konstante Konsistenz der Suspension erreicht.The schematic representation shows an example of a plant operated according to the invention. The majority of the fiber material passing through the plant flows from a conventional silo 1 into a dewatering or paper machine 9 along a path drawn as a thick line. The pulp with a consistency of 10-12% is diluted in the lower part of Silo 1 to about 3.5% and at the inlet side of a pump 103 to a controlled consistency of 3.0%, then it comes to Silo 2, where the Consistency is kept constant. The dilution water is taken by pump 12 from the white water of the dewatering or paper machine. It will be appreciated by those skilled in the art how to control the level and consistency in silo 2, and therefore it is sufficient to note that the dilution is achieved by actuating valves 100 and 101 via sensor 102 and the fill level sensor 200 which controls the speed regulator 104 controlled for pump 103. 105 is a control unit which opens the valves 100 and 101 in parallel and keeps the flow therethrough at a certain level. As a result, a constant filling level and a constant consistency of the suspension are achieved in silo 2.

Die Saugzone von Pumpe 3 ist mit Silo 2 verbunden und erhält Verdünnungswasser von Pumpe 12 über Ventil 300, welches über den Sensor 301 gesteuert wird, der die Konsistenz der an der Druckseite von Pumpe 3 austretenden Suspension mißt. Die Konsistenzwird hierbei auf einem Niveau von 2,5% gehalten. Der Durchfluß der eingeführten Suspension erfolgt über Ventil 400 und wird durch einen Durchflußsensor 401 auf dem gewünschten Niveau gehalten. Hierdurch wird der Faserdurchfluß durch Ventil 400 konstant gehalten.The suction zone of pump 3 is connected to silo 2 and receives dilution water from pump 12 via valve 300, which is controlled via sensor 301, which measures the consistency of the suspension exiting from the pressure side of pump 3. The consistency is maintained at a level of 2.5%. The flow of the introduced suspension is via valve 400 and maintained at the desired level by a flow sensor 401. As a result, the fiber flow through valve 400 is kept constant.

Ein gesteuerter Durchfluß von Suspension mit bestimmter Konsistenz (Faserkonzentration) wird hierdurch zur Saugzone von Pumpe 4 geführt.A controlled flow of suspension with a certain consistency (fiber concentration) is thereby guided to the suction zone of pump 4.

Zunächst kann Linie 13, die sich auf einen besonderen Gesichtspunkt der Erfindung bezieht, der später ausführlicher beschrieben wird, außer acht gelassen werden. Pumpe 4, eine Zentrifugalpumpe, garantiert einen grundsätzlich konstanten Durchfluß, und der Druck in der Ansaugzone wird bestimmt durch den Füllstand von Siebwassertank 10, der auf die bereits erwähnte Art und Weise konstant gehalten wird. Solange der Gegendruck stabil ist, sichert Pumpe 4 einen vorher bestimmten Durchfluß bei einer Konsistenz, die durch den Anteil an Fasern pro Zeiteinheit, welcher Ventil 400 passiert, bestimmt wird. Mit den Werten entsprechend dem Beispiel wird druckseitig an der Pumpe 4 eine Konsistenz von 0,5% erreicht, was einen geeigneten Wert für das Zyklonieren darstellt, jedoch sind auch niedrigere oder höhere Konsistenzen für den Betrieb möglich. Die so verdünnte Suspension gelangt durch ein Sieb 5, das hauptsächlich der Beseitigung von Abfallpartikeln und anderen gröberen Teilchen, die Schaden am Zyklon verursachen könnten, dient, zu einer Multi-Hydrozyklon-Einheit 6 mit A-Zyklonen, deren Basisfraktion weitergeleitet wird. Die Konsistenz der Basisfraktion beträgt 0,45%, d. h. sie ist etwas niedriger als die der eingeführten Suspension. Die Basisfraktion wird ohne Zwischenpumpen zur Multi-Hydrozyklon-Einheit 7, bestehend aus B-Zyklonen, geführt, wo die Fasern als Apexfraktion entfernt werden, während leichtere Partikeln in die Basisfraktion gelangen. Innerhalb dieser Apexfraktion werden die Zellulosefasern zu einer höheren Konsistenz angereichert, im Beispiel auf 1,5%, d. h. sie werden um einen Faktor 3,33 eingedickt. Diese Konsistenz ist geeignet für die nachfolgenden Schritte in der Entwässerungsoder Papiermaschine 9, zu deren Stoffauflauf 8 die Suspension über Ventil 800, welches durch Sensor 801, in diesem Fall ein Drucksensor, gesteuert wird, geleitet wird. Somit wird die Suspension in den Stoffauflauf bei kontrolliertem Druck eingeführt. Je nach Wunsch kann Sensor 801 ein Füllstands- oder Durchflußsensor sein.First, line 13, which relates to a particular aspect of the invention, which will be described in more detail later, may be disregarded. Pump 4, a centrifugal pump, guarantees a basically constant flow, and the pressure in the suction zone is determined by the level of white water tank 10, which is kept constant in the manner already mentioned. As long as the back pressure is stable, pump 4 assures a predetermined flow at a consistency determined by the proportion of fibers per unit of time passing valve 400. With the values according to the example, a consistency of 0.5% is achieved on the pressure side of the pump 4, which represents a suitable value for the cyclone, but also lower or higher consistencies for the operation are possible. The thus diluted suspension passes through a sieve 5, which serves mainly to remove waste particles and other coarser particles which could cause damage to the cyclone, to a multi-hydrocyclone unit 6 with A-cyclones whose base fraction is passed on. The consistency of the base fraction is 0.45%, d. H. it is slightly lower than that of the introduced suspension. The base fraction is fed without intermediate pumps to the multi-hydrocyclone unit 7, consisting of B cyclones, where the fibers are removed as apex fraction, while lighter particles enter the base fraction. Within this apex fraction, the cellulose fibers are enriched to a higher consistency, in the example to 1.5%, d. H. they are thickened by a factor of 3.33. This consistency is suitable for the subsequent steps in the dewatering or paper machine 9, to whose headbox 8 the suspension is passed via valve 800, which is controlled by sensor 801, in this case a pressure sensor. Thus, the suspension is introduced into the headbox at controlled pressure. As desired, sensor 801 may be a level or flow sensor.

An die zwei Multi-Hydrozyklon-Einheiten 6 und 7 sind Rückgewinnungseinheiten angeschlossen. Diese werden hier als kaskadengekoppelte Einheiten mit Einzelpumpen an den Zuflüssen und mit an einem gemeinsamen Füllstand in Tank 10 angeschlossenen Abflüssen gezeigt. Auch wenn nur zwei Schritte für jede Einheit gezeigt wurden, wird in der Praxis deren Anzahl durch den gewünschten Rückgewinnungs- und Reinigungsgrad bestimmt. Bei den Rückgewinnungseinheiten für Einheit 6 handelt es sich um Α-Zyklone, bei den Rückführungseinheiten für Einheit 7 um B-Zyklone. Die Anzahl der Schritte bei der Rückführung aus Einheit 7 wird ebenso wie die Anzahl der einzelnen Zyklone in den Einheiten positiv beeinflußt, wenn letztere entsprechend der schwedischen Patentanmeldung 8802580-4 gebaut wurden.Recovery units are connected to the two multi-hydrocyclone units 6 and 7. These are shown here as cascade-coupled units with individual pumps at the inflows and outlets connected to a common level in tank 10. Even though only two steps have been shown for each unit, in practice their number is determined by the desired level of recovery and purification. The unit 6 recovery units are Α-cyclones and the unit 7 recycle units are B-cyclones. The number of steps in the return from unit 7 is positively affected as well as the number of individual cyclones in the units when the latter were built according to Swedish patent application 8802580-4.

Im Beispiel ermöglicht Einheit 7 sowohl eine Beseitigung leichter Verunreinigungen als auch eine Eindickung der so gereinigten Suspension, eine Kombination, die den wesentlichen Vorteil der Erfindung darstellt. Die Eindickung kann zu unterschiedlichen Graden erfolgen in Abhängigkeit von den Abmessungen des Zyklons, dem Druckgefälle und der Verteilung von Apex- und Basisdurchfluß der einfließenden Suspension. Der Eindickungsfaktor, der stets größer als 1 und in unserem Beispiel 3,33 ist, kann beispielsweise auf 5 erhöht werden, wenn dies notwendig ist, und dies ist möglich, ohne daß die Abtrennung leichter Verunreinigungen negativ beeinflußt wird; im Gegenteil neigt der Abtrennungseffekt dann dazu sich zu erhöhen. Der Fasergehalt in der Basisfraktion kann sich dadurch erhöhen, so daß an die Rückgewinnungseinheiten höhere Ansprüche gestellt werden, dem kann jedoch durch die Verwendung von Hydrozyklonen entsprechend der schwedischen Patentanmeldung 8802580-4 Rechnung getragen werden.In the example, unit 7 allows both the elimination of light impurities and a thickening of the thus purified suspension, a combination which is the essential advantage of the invention. The thickening may be to varying degrees depending on the dimensions of the cyclone, the pressure gradient and the distribution of apex and base flow of the influent suspension. The thickening factor, which is always greater than 1, and in our example 3.33, can be increased to 5, for example, if necessary, and this is possible without negatively affecting the separation of light impurities; on the contrary, the separation effect then tends to increase. The fiber content in the base fraction can thereby increase, so that higher demands are placed on the recovery units, but this can be accommodated by the use of hydrocyclones according to the Swedish patent application 8802580-4.

Die genannte Eindickung erfolgt im Ergebnis der Trennung von Wasser und Fasern. Der Eindickungsgrad in einem Hydrozyklon wird bestimmt durch die Wirksamkeit des Abtrennvorgangs. Zwecks Erzielung eines hohen Eindickungsgrades beimThe said thickening takes place as a result of the separation of water and fibers. The degree of thickening in a hydrocyclone is determined by the efficiency of the separation process. In order to achieve a high degree of thickening in

Hydrozyklon ist die Basisöffnung kleiner als die Apexöffnung. Im Hinblick auf den Abtrennvorgang sollte die konische Trennkammer einen Maximaldurchmesser von weniger als 125mm und vorzugsweise von weniger als 100mm haben.Hydrocyclone is the base opening smaller than the apex opening. With regard to the separation process, the conical separation chamber should have a maximum diameter of less than 125mm and preferably less than 100mm.

Außerdem sollte der Durchmesser der Basisöffnung weniger als ein Fünftel des größten Durchmessers der Trennkammer betragen.In addition, the diameter of the base opening should be less than one fifth of the largest diameter of the separation chamber.

Der grundsätzliche Faserdurchfluß ist nun erklärt. Der Rückfluß aus den Rückführungsstufen erfolgt über Leitung 11' zurück zur Saugzone von Pumpe 4. Das bedeutet, daß, wenn Leitung 13 nicht vorhanden wäre, der gesamte über Ventil 400 eintretende Faserfluß unter Stabilitätsbedingungen zum Stoffauflauf 8 gelangen würde. Der Durchfluß wird dann anhand der Leistung der Pumpe 4 und des jeweiligen Abflusses bestimmt, welcher von den normalerweise konstanten, in der Apexfraktion von Einheit 6 und der Basisfraktion von Einheit 7 herrschenden Druckverhältnissen abhängt.The basic fiber flow is now explained. The reflux from the recycle stages is via line 11 'back to the suction zone of pump 4. This means that if line 13 were absent, the entire fiber flow entering via valve 400 would reach the headbox 8 under stability conditions. The flow is then determined by the power of the pump 4 and the respective outflow, which depends on the normally constant pressure conditions prevailing in the apex fraction of unit 6 and the base fraction of unit 7.

Um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten, sollten Hydrozyklone mit festem Flüssigkeitsdurchfluß betrieben werden. Jedoch ist das nicht immer der Fall beim Stoffauflauf einer Entwässerungs- oder Papiermaschine, wo Durchfluß, Druck und Konsistenz möglicherweise variiert werden müssen. Die Konsistenz kann bei konstantem Durchfluß durch Regelung von Durchfluß und Konsistenz der über Ventil 400 eingeleiteten Suspension gesteuert werden. Der Durchfluß zum Stoffauflauf 8 kann über eine Rückleitung 13 mit einem Ventil 130, welches durch einen Drucksensor 131 gesteuert wird, geregelt werden. Diese Rückleitung 13 kann entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Öffnung an der Saugzone von Pumpe 4 versehen sein, was den Faserdurchfluß zum Stoffauflauf 8 unverändert läßt, während sich die Konsistenz verändert.To ensure optimum operation, hydrocyclones should be operated with a fixed liquid flow. However, this is not always the case with the headbox of a dewatering or paper machine where flow, pressure and consistency may need to be varied. The consistency can be controlled at constant flow by controlling the flow and consistency of the suspension introduced via valve 400. The flow to the headbox 8 can be controlled via a return line 13 with a valve 130 which is controlled by a pressure sensor 131. This return line 13 may be provided according to the first embodiment with an opening at the suction zone of pump 4, which leaves the fiber flow to the headbox 8 unchanged while the consistency changes.

Entsprechend einem zweiten, in der Figur mit Strichlinien dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Rückfluß über Leitung 13' zurück bis zu einem Punkt vor Pumpe 3, in diesem Fall oberhalb des Verdünnungssteuerungsventils 300, jedoch immer oberhalb der Konsistenz- und Durchflußsteuerung, die den Faserdurchfluß zur Saugzone von Pumpe 4 bestimmt. Die Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses zum Stoffauflauf 8 mittels Ventil 130 beeinflußt nicht die Konsistenz der eingeführten Suspension.According to a second, in the figure shown in dashed lines embodiment, the return flow via line 13 'back to a point before pump 3, in this case above the dilution control valve 300, but always above the consistency and flow control, the fiber flow to the suction zone of Pump 4 determined. The control of the liquid flow to the headbox 8 by means of valve 130 does not affect the consistency of the introduced suspension.

Die Erfindung wurde hiermit anhand eines nichteinschränkenden Beispiels beschrieben, aus dem ersichtlich wird, daß ein derartiges System innerhalb breiter Parameter gesteuert werden kann. Auch wenn die Durchflußleitung für die Zyklonanlage durch den Aufbau bestimmt ist, können dennoch der Massedurchfluß und die Konsistenz der abfließenden Suspension in breitem Umfang variiert werden.The invention has been described by way of non-limitative example, from which it will be apparent that such a system can be controlled within wide parameters. Even though the flow passage for the cyclone plant is determined by the structure, the mass flow rate and the consistency of the effluent suspension can be varied widely.

Wie bereits erwähnt wurde, ist es auch möglich, z. B. den Eindickungsgrad im System durch den erfindungsgemäßen Einbau von Steuermechanismen zu variieren.As already mentioned, it is also possible, for. B. to vary the degree of thickening in the system by the inventive installation of control mechanisms.

Insbesondere sollte beachtet werden, daß eine einzige Hauptpumpe 4 die verdünnte Suspension zu den in Reihe gekoppelten Einheiten 6 und 7 und dann zum Stoffauflauf 8 pumpt. In einem repräsentativen Beispiel beträgt das Druckgefälle zwischen Zufluß und der Basis in einem A-Zyklon 1 bar und zwischen Zufluß und Apex in einem B-Zyklon 1,5 bar. Diese Druckgefälle sind im wesentlichen abhängig vom Durchfluß. Die Abmessungen von Pumpe 4 sind dergestalt, daß sie sowohl diese Druckgefälle kompensieren und einen ausreichenden Druck zum Stoffauflauf 8 erzeugen kann.In particular, it should be noted that a single main pump 4 pumps the diluted suspension to the series-coupled units 6 and 7 and then to the headbox 8. In a representative example, the pressure gradient between the feed and the base in an A-cyclone is 1 bar and between the feed and apex in a B-cyclone is 1.5 bar. These pressure drops are essentially dependent on the flow. The dimensions of pump 4 are such that they can both compensate for this pressure gradient and generate sufficient pressure to the headbox 8.

Die Steuerung der Ventile 800 und 130 muß so erfolgen, daß die Betriebsbedingungen für Multi-Hydrozyklon-Einheiten nicht negativ beeinflußt werden. Bei der Hauptpumpe 4 handelt es sich um eine Zentrifugalpumpe, die bei grundsätzlich konstanter Drehzahl angetrieben wird, wobei mit steigendem Durchfluß die Druckhöhe sinkt. Das System ist so angelegt, daß bei dem Nenndurchfluß die Druckhöhe an einem normalen Betriebspunkt in den Multi-Hydrozyklon-Einheiten 6 und 7 und im Ventil 800 für das Druckgefälle ausreicht und eine innerhalb geeigneter Grenzen erfolgende Steuerung des Durchflusses durch Ventil 800, die dazu dient, den Druck oder den Füllstand im Stoffauflauf 8 zu halten, nicht zu spürbaren Unterbrechungen führt.The control of valves 800 and 130 must be such that the operating conditions for multi-hydrocyclone units are not adversely affected. The main pump 4 is a centrifugal pump, which is driven at a basically constant speed, with increasing flow, the pressure level decreases. The system is designed so that at the rated flow the pressure head at a normal operating point in the multi-hydrocyclone units 6 and 7 and in the valve 800 is sufficient for the pressure differential and within reasonable limits control of the flow through valve 800 which serves , to maintain the pressure or level in the headbox 8, does not lead to noticeable interruptions.

Starke Änderungen in der Druckhöhe über Ventil 800 können jedoch nicht toleriert werden, da sonst die Betriebsbedingungen für die Einheiten 6 und 7 negativ beeinflußt würden. Um deutliche Veränderungen im Zuführungsdurchfluß zum Stoffauflauf 8 vorzunehmen, muß daher eine Umleitung über Umleitungsventil 130 erfolgen, so daß der Druck über der Suspension annehmbar konstant gehalten werden kann. Das Umleitungsventil 130 kann dann entweder manuell mit Hilfe eines Manometers oder mittels Druckkontrolle in der in der Zeichnung beschriebenen Art und Weise erfolgen.However, severe changes in head pressure across valve 800 can not be tolerated, otherwise the operating conditions for units 6 and 7 would be adversely affected. To make significant changes in Zuführungsdurchfluß to the headbox 8, therefore, a diversion via diverter valve 130 must be made so that the pressure above the suspension can be kept acceptably constant. The bypass valve 130 may then be either manually by means of a pressure gauge or by pressure control in the manner described in the drawing.

Die verschiedenen Steuereinrichtungen in derZeichnung wurden als unabhängige lokale Steuervorrichtungen dargestellt. Es ist jedoch möglich, diese Steuerungseinrichtungen durch einen gemeinsamen Computer zu betätigen.The various control devices in the drawing have been shown as independent local control devices. However, it is possible to operate these controllers by a common computer.

Claims

1. A process for the preparation of cellulosic material having improved quality properties, in particular with respect to the content of light solid impurities such. B. plastic particles, inter alia, characterized in that a fiber suspension of low consistency by means of a main pump (4) first by a multi-hydrocyclone unit (6) for the purpose of separation of heavy particles and then by a second multi-hydrocyclone unit (7), which is part of the same pumping circuit, for the purpose of separation of light particles while increasing the consistency of the mass during treatment in the second multi-hydrocyclone unit (7) is passed, and that at least a portion of the thus treated stock suspension then directly without intermediate pumping in the headbox (8) a dewatering or paper machine is passed.

2. The method according to claim 1, which is characterized in that the guided for dewatering or paper machine suspension passes a controllable valve (800), which by a pressure, flow or level sensor (801) in the headbox (8) of the drainage or paper machine is controlled.

3. The method according to claim 1, which is characterized in that a part of the second multi-hydrocyclone unit purified passing flow rate for reintroduction above the main pump (4) is recovered.

4. A method according to claim 3, characterized in that the recovered flow rate is controlled by means of a valve (130) to obtain the desired pressure for the purified suspension derived from the second multi-hydrocyclone unit.

5. The method according to claim 3, which is characterized in that the reintroduction takes place in the region of the suction zone of the main pump (4).

6. The method according to claim 3, which is characterized in that the reintroduction via a dilution device (300) above the suction zone of the main pump (4).

7. The method according to claim 1, which is characterized in that to the suction zone of the main pump (4) by means of a local second pump (3) with respect to a flow and consistency controlled suspension is pumped, the suction zone of the main pump (4) with a level-controlled tank (10), which is part of the white water system of the dewatering or paper machine, wherein dilution is achieved by means of the white water resulting therefrom.

8. The method according to claim 1, characterized in that the second multi-hydrocyclone unit is equipped with hydrocyclones, the conical separation chambers with a maximum diameter of less than 125 mm and preferably less than 100 mm and a base opening with a diameter, the is less than one fifth of the maximum diameter of the separation chamber, and has an apex opening that is larger than the base opening.

9. A device for producing cellulose mass with improved quality properties, in particular with regard to the content of light, solid impurities ₍ such as plastic particles and the like, which is characterized by the combination of a pump (4), a first multi-hydrocyclone Heavy particle separation unit (6), a second multi-hydrocyclone unit (7) for separating light particles and the headbox (8) of a dewatering or paper machine coupled in series, the second multi-hydrocyclone unit simultaneously serves to thicken the purified suspension.

10. The device according to claim 9, which is characterized by a controllable valve (800) which is connected between the second multi-hydrocyclone unit (7) and the headbox, and measuring means (801) for measuring and, by actuation of the valve ( 800) to control the pressure, flow and level in the headbox.

11. The device according to claim 9 or 10, which is characterized by a return line (13; 13 '), which is connected for the diversion of the suspension with a between the second multi-hydrocyclone unit (7) and the headbox (8) located diversion point and to a feed point located above said pump (4).

12. The device according to claim 11, which is characterized in that the return line (13, 13 ') has a valve (130).

13. The apparatus according to claim 12, which is characterized by a control device (131), the object of which is to control the valve (130) in dependence on pressure at the diversion point.

14. The device according to claim 11, which is characterized in that the return line (13, 13 ') leads to a dilution device, which is located above the pump (4).

A device according to claim 9, characterized in that the second multi-hydrocyclone unit consists of hydrocyclones with conical separating chambers having a maximum diameter of less than 125 mm and preferably 100 mm and a base and an apex opening, the diameter of the base opening is less than one fifth of the maximum diameter of the separation chamber and the apex opening is greater than the base opening exists.