DE10158858B4

DE10158858B4 - Method and device for dividing a pulp suspension

Info

Publication number: DE10158858B4
Application number: DE2001158858
Authority: DE
Inventors: Reimund Rienecker; Peter Schweiss
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: DE10158858A1

Abstract

Verfahren zur Aufteilung einer Faserstoffsuspension (S), bei dem die Faserstoffsuspension (S) durch mindestens zwei hintereinander geschaltete Trennstufen (1, 2) mit mindestens einem Drucksortierer geführt wird, in denen jeweils ein mit den gröberen Anteilen. angereicherter Überlaufstrom (5, 6) zur Abfuhr unerwünschter Störstoffe und ein mit feineren Anteilen angereicherter Durchlaufstrom (3, 4) gebildet werden,
wobei der Durchlaufstrom der ersten Trennstufe (1) in die zweite Trennstufe (2) geführt wird und
wobei zwei hintereinander geschaltete Trennstufen (1, 2) mit der gleichen Trenncharakteristik betrieben werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überlaufstrom (6) der zweiten Trennstufe (2) in den Einlauf der ersten Trennstufe (1) zurückgeführt wird.Process for the division of a pulp suspension (S), in which the pulp suspension (S) is passed through at least two successive stages (1, 2) with at least one pressure sorter, in each of which one with the coarser proportions. enriched overflow stream (5, 6) for the removal of undesired contaminants and a flow enriched with finer portions (3, 4) are formed,
wherein the continuous flow of the first separation stage (1) in the second separation stage (2) is guided and
wherein two series-connected separation stages (1, 2) are operated with the same separation characteristics,
characterized,
the overflow stream (6) of the second separation stage (2) is returned to the inlet of the first separation stage (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1.

Verfahren der genannten Art werden unter Verwendung von Drucksortierern durchgeführt. Bei einem solchen wird die Suspension an einem Sieb in mindestens zwei Fraktionen aufgeteilt, und zwar einen Durchlauf, der die Stoffe, die das Sieb passiert haben, enthält und einen Überlauf mit den Stoffen, die auf Grund ihrer Größe, Form oder Steifigkeit abgewiesen wurden.method of the type mentioned are carried out using pressure graders. At a such is the suspension on a sieve in at least two fractions split, namely a run containing the substances that the sieve have happened and an overflow with the substances rejected because of their size, shape or rigidity were.

Ein solches Trennverfahren wird z.B. zur Entfernung von unerwünschten Begleitstoffen, sogenannten Störstoffen, eingesetzt. Bekanntlich enthalten Faserstoffsuspensionen, die zur Papiererzeugung eingesetzt werden sollen, insbesondere solche, die aus Altpapier gewonnen worden sind, oft eine mehr oder weniger große Menge von Störstoffen, die in der Aufbereitungsanlage entfernt werden müssen. Eine andere Anwendung ist die Faserfraktionierung, bei der die Papierfasern nach Länge, Dicke oder Flexibilität klassiert werden.One such separation method is e.g. for removal of unwanted Accompanying substances, so-called impurities, used. As is known, pulp suspensions containing Paper production should be used, especially those that from recovered paper, often a more or less large amount of impurities, which must be removed in the treatment plant. Another application is the fiber fractionation, in which the paper fibers according to length, thickness or flexibility be classified.

In vielen Fällen hat es sich als notwendig und sinnvoll erwiesen, die aufzuteilende Faserstoffsuspension nacheinander in mehreren Trennstufen zu bearbeiten. Ein häufiger Grund für diese Fahrweise ist in der unterschiedlichen Struktur der abzuteilenden Bestandteile zu sehen. Die Trennstufen haben dann unterschiedliche Wirkungen.In many cases it has proved necessary and sensible to split the To process pulp suspension successively in several stages. A common one reason for this driving style is in the different structure of the to be split off To see ingredients. The separation stages then have different Effects.

Aus der Publikation NYSTEN, B.: Neue Erfahrungen mit Drucksortierern und Combiscreen in der Holzschliffsortierung und Altpapieraufbereitung. In: Das Papier, 1990, 44. Jg., H. 10A, Seiten V123 bis V128, ist ein mit mehreren hintereinander geschalteten Sortierern arbeitendes Verfahren bekannt. Dabei wird aus einer TMP-Stoffsuspension ein möglichst großer Anteil der Splitter entfernt. Die Sortierer sind mit Sieben ausgestattet, deren Öffnungen sich stark unterscheiden, was zu einer unterschiedlichen Trenn-Charakteristik führt.Out of the publication NYSTEN, B .: New experiences with pressure sorters and Combiscreen in wood pulp sorting and waste paper recycling. In: The paper, 1990, 44th Ed., H. 10A, pages V123 to V128, is a working with several sequentially connected sorters Known method. This is from a TMP pulp suspension the largest possible proportion the splinter removed. The sorters are equipped with sieves, their openings differ greatly, resulting in a different separation characteristic leads.

Bei der Aufbereitung von Faserstoffsuspensionen ist die Verwendung mehrerer hintereinander geschalteter Trennstufen aber auch dann von Vorteil, wenn beide Trennstufen in ihrer Trenncharakteristik gleich oder zumindest sehr ähnlich sind. Die Trennaufgabe bei diesen Rohstoffen ist nämlich dadurch erschwert, dass die auszuscheidenden Feststoffteilchen in vielen Fällen den nicht auszuscheidenden Feststoffteilchen bezüglich ihrer trenntechnisch relevanten Unterschiede sehr ähnlich sind. Dadurch besteht die Gefahr entweder des Verlustes der feineren Anteile mit dem Grobstoff oder ein unerwünschter Anteil von gröberen Stoffen in der Feinfraktion. Bekanntlich lässt sich gerade dann der Effekt des Verfahrens wesentlich verbessern, wenn in der schon erwähnten Weise mehrere Stufen hintereinander geschaltet werden. Dieses Problem kann z.B. dann auftreten, wenn feine klebende Störstoffe, die sogenannten Stickies, aus der Faserstoffsuspension auszuscheiden sind. Diese verhalten sich nämlich beim Passieren eines feinen Siebes ähnlich wie ein Teil der Fasern.at The processing of pulp suspensions is the use of several but also advantageous if one after the other Both separation stages in their separation characteristics equal or at least very similar are. The separation task with these raw materials is made more difficult by the fact that that the precipitated solid particles in many cases the not to be rejected solid particles with respect to their separation technology very similar to relevant differences are. As a result, there is the danger of either the loss of finer parts with the coarse or an unwanted portion from grosser Substances in the fine fraction. It is known that the effect is then just then significantly improve the process, if in the way already mentioned several stages are connected in series. This problem can e.g. occur when fine adhesive contaminants, the so-called stickies, are to be eliminated from the pulp suspension. These behave Namely passing through a fine screen similar to a part of the fibers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein betriebssicheres Verfahren zu schaffen, mit dem eine noch bessere Trennung erreicht wird und gleichzeitig der erforderliche verfahrenstechnische Aufwand akzeptabel bleibt.Of the Invention is based on the object, a reliable method to create an even better separation is achieved and at the same time the required procedural effort acceptable remains.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale in vollem Umfang gelöst.These The object is achieved by the mentioned in the characterizing part of claim 1 Features fully resolved.

Vorteilhafte Vorrichtungen zur Verfahrensdurchführung werden in den Ansprüchen 15 bis 17 genannt.advantageous Devices for carrying out the method are described in claims 15 called to 17.

Die bezeichneten Maßnahmen führen zu einer signifikanten Verbesserung der Trennwirkung und/oder zur Verminderung des Faserverlustes bei der Entfernung von Störstoffen. Der letztgenannte Aspekt ist bei der Endstufe einer Sortieranlage ("Endstufensortierung") besonders wichtig.The designated measures to lead to a significant improvement of the release effect and / or to Reduction of fiber loss during removal of contaminants. The latter aspect is in the final stage of a sorting plant ("Final stage sorting") is particularly important.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch den Betrieb der Trennanlage stabilisieren, weil dadurch die Einlaufmenge in die Trennapparate (Sortierer) z.B. leichter konstant zu halten ist.The inventive method can also stabilize the operation of the separation plant because it the amount of feed into the separators (sorters) e.g. lighter is to be kept constant.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The The invention and its advantages are explained with reference to drawings. Showing:

1 + 2 je ein exemplarisches Verfahrensschema zur Störstoffentfernung; 1 + 2 depending on an exemplary process scheme for removal of contaminants;

3 ein spezieller Drucksortierer zur Anwendung des Verfahrens. 3 a special pressure sorter for applying the method.

In 1 sind die wesentlichen Schritte des Verfahrens erläutert. Die Faserstoffsuspension S wird zunächst in die erste Trennstufe 1 geführt. Deren Durchlaufstrom 3 gelangt in die zweite Trennstufe 2, die einen Überlaufstrom 6 bildet, der erfindungsgemäß in den Einlauf zur ersten Trennstufe 1 zurückgeführt wird. Der Durchlaufstrom 4 der zweiten Trennstufe 2 enthält möglichst viel vom feineren Anteil der Faserstoffsuspension S und möglichst wenig vom gröberen, wobei sich das auf die suspendierten Feststoffteilchen bezieht.In 1 the main steps of the procedure are explained. The pulp suspension S is first in the first separation stage 1 guided. Their flow stream 3 enters the second separation stage 2 that has an overflow current 6 forms, according to the invention in the inlet to the first separation stage 1 is returned. The flow stream 4 the second separation stage 2 contains as much of the finer fraction of the pulp suspension S and as little as possible of the coarser, which is the suspended on the solid refers to particulate matter.

Zumeist sollte der zurückgeführte Überlaufstrom 6 mengenmäßig einstellbar sein, was hier durch die Mengenregelung 7 angedeutet ist.In most cases, the returned overflow stream should 6 be adjustable in volume, which here by the volume control 7 is indicated.

Die Vorbehandlung 8, also der Teil der Aufbereitungsanlage, der die Faserstoffsuspension S bereitstellt, kann auch weitere Trennstufen enthalten. Insbesondere kann dadurch bereits eine Anreicherung der groben Anteile in der Faserstoffsuspension erfolgt sein, so dass also die Trennstufe 1 eine Endstufe darstellt, deren Überlaufstrom 5 nicht mehr weiter sortiert, sondern z.B. nach Entwässerung als Abfall deponiert wird.The pretreatment 8th So, the part of the treatment plant that provides the pulp suspension S may also contain other separation stages. In particular, an enrichment of the coarse fractions in the pulp suspension may already have taken place, so that therefore the separation stage 1 represents an output stage whose overflow current 5 no longer sorted, but dumped eg after dewatering.

Wie 2 zeigt, können stattdessen für den Überlaufstrom 5 der ersten Trennstufe 1 auch eine oder mehrere weitere Trennstufen folgen. Der Durchlaufstrom 13 einer solchen weiteren Trennstufe 9 wird üblicherweise vorwärts geführt, vorzugsweise in den Einlauf zur zweiten Trennstufe 2 oder (gestrichelte Linie) auch in deren Durchlaufstrom.As 2 shows, instead, for the overflow stream 5 the first separation stage 1 also follow one or more further separation stages. The flow stream 13 such a further separation stage 9 is usually fed forward, preferably in the inlet to the second separation stage 2 or (dashed line) also in their flow stream.

Technisch lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, indem für jede der Trennstufen ein üblicher Drucksortierer verwendet wird, dessen Funktion bereits erläutert wurde. Eine andere Möglichkeit liegt darin, einen speziellen Drucksortierer zu verwenden, in dessen Gehäuse beide Trennstufen integriert sind, wie das Beispiel der 3 zeigt. Dieser Drucksortierer ist mit zwei Siebkörben 11 bzw. 12 ausgestattet, die von der durch den Einlauf 22 zugeleiteten Faserstoffsuspension S nacheinander durchströmt werden. Die Sieböffnungen beider Siebkörbe können gleich sein, so dass der Durchlaufstrom 4 der zweiten Trennstufe 2 zwei Mal nacheinander gleiche Sieböffnungen passiert hat. Er verlässt das Gehäuse durch den Durchlauf 26. Die Strömungsführung innerhalb des nur schematisch gezeichneten Sortierers ist durch Pfeile angedeutet. Man erkennt auch einen zentral angeordneten Rotor 18, der die Siebräumer 19 für die beiden Siebkörbe antreibt.Technically, the method according to the invention can be carried out by using for each of the separation stages a conventional pressure sorter whose function has already been explained. Another possibility is to use a special pressure sorter, in the housing of both separation stages are integrated, as the example of 3 shows. This sorter is equipped with two screen baskets 11 respectively. 12 equipped by the one by the enema 22 fed pulp suspension S are flowed through in succession. The sieve openings of both sieve baskets can be the same, so that the continuous flow 4 the second separation stage 2 has passed the same sieve openings two times in succession. He leaves the case by the pass 26 , The flow guide within the only schematically drawn sorter is indicated by arrows. It also recognizes a centrally located rotor 18 who's the screen saver 19 drives for the two screen baskets.

Das, was am ersten Siebkorb 11 abgewiesen worden ist, verlässt per Überlauf 24 das Gehäuse als Überlaufstrom 5 der ersten Trennstufe 1, während der Überlaufstrom 6 der zweiten Trennstufe 2 hier durch eine radial außen an den Überlauf 27 des Drucksortierers angeschlossene Überlaufleitung 14 vom unteren Teil des Gehäuses in den oberen Teil zentral wieder eingeführt wird. Dadurch kann genutzt werden, dass sich infolge der Rotationsströmungen in dem Drucksortierer an der Auslaufstelle 15 für den Überlaufstrom 6 ein höherer Druck einstellt als dort, wo der Anschluss 16 für die Einleitung in das Gehäuse vorgesehen ist. Auf diese Weise kann eventuell eine Pumpe oder eine lange Rückführleitung zur Pumpe eingespart werden. Auch wenn der Anschluss 16 nicht direkt in den Einlauf 22 mündet, liegt hier eine hydraulische Verbindung vor.That's what's on the first strainer basket 11 has been rejected, leaves by overflow 24 the housing as overflow 5 the first separation stage 1 while the overflow stream 6 the second separation stage 2 here by a radially outside to the overflow 27 the overflow line connected to the pressure sorter 14 from the lower part of the housing in the upper part is re-introduced centrally. As a result, it can be used that as a result of the rotational flow in the pressure sorter at the outlet 15 for the overflow stream 6 sets a higher pressure than where the connection 16 is intended for the introduction into the housing. In this way, a pump or a long return line to the pump may be saved. Even if the connection 16 not directly into the enema 22 opens, here is a hydraulic connection.

Wie bereits erwähnt, empfiehlt es sich, die Menge dieses Überlaufstromes 6 einstellbar zu machen, was mit einer Stell- oder Regelvorrichtung 17 möglich ist.As already mentioned, it is recommended that the amount of this overflow stream 6 adjustable, what with a control or regulating device 17 is possible.

Um das erfindungsgemäße Verfahren zu erläutern, wird ein Vergleichsversuch beschrieben, bei dem ein Rohstoff, bestehend aus 80 % Illustrierte und 20 % Zeitungen nach entsprechender Auflösung und Vorbehandlung als Faserstoffsuspension einer zweistufigen Sortierung, also Nasssiebung, unterzogen wurde. Für die beiden Trennstufen wurden jeweils in Reihe geschaltete Drucksortierer verwendet, die mit Schlitzsiebkörben ausgestattet waren, deren Schlitzweite 0,12 mm betrug. Zunächst wurde das Verfahren gemäß dem Stand der Technik durchgeführt, was bedeutet, dass die beiden Überlaufströme der ersten und zweiten Trennstufe als Rejekt zusammengefasst und untersucht wurden. Zur Beurteilung des Sortiereffektes wurde in bekannter Weise die Sticky-Fläche an aus dem Stoff hergestellten Versuchsblättern ermittelt. Dabei ergab sich bei der Durchführung gemäß dem Stand der Technik, also dem ersten Versuch, ein Trennwirkungsgrad des Verfahrens von 63,4 %. Beide Überlaufströme zusammengenommen mit einer volumetrischen Spuckstoffrate von 13,6 % führten zu einem Substanzverlust von 17,6 %, bezogen auf die Einlaufmenge. Diese Überlaufströme enthalten Störstoffe und unbeabsichtigt ausgeschiedenen Faserstoff. Bei dem zweiten Versuch wurde der Überlaufstrom der zweiten Trennstufe auf volumetrisch 5 % des Einlaufes eingestellt und vor die erste Trennstufe zurückgeführt. Der Überlaufstrom der ersten Trennstufe wurde leicht erhöht und lag bei 11 Vol%. Der zweite Versuch führte zu einem Trennwirkungsgrad, der mit 69,5 % signifikant über dem des ersten Versuches lag . Gleichzeitig wurde der Substanzverlust, der lediglich im Überlauf der ersten Trennstufe anfällt, auf 12,1 % gesenkt. Der Versuch belegt, dass es mit einer relativ einfachen Maßnahme möglich war, die gestellte Aufgabe zu lösen.Around the inventive method to explain a comparative experiment is described in which a raw material consisting from 80% magazines and 20% newspapers after appropriate resolution and pretreatment as pulp suspension of a two-stage sorting, ie wet screening, was subjected. For the two separation stages were each serially connected pressure sorters used with slotted screen baskets were equipped whose slot width was 0.12 mm. At first was the method according to the state the technique performed, which means that the two overflows of the first and second separation stage were summarized as a reject and studied. To assess the sorting effect was in a known manner the Sticky surface on determined from the fabric prepared test sheets. It revealed in the implementation according to the state the technique, ie the first attempt, a separation efficiency of Procedure of 63.4%. Both overflows taken together with a volumetric rejection rate of 13.6% led to a loss of substance of 17.6%, based on the inlet quantity. These overflow currents contain contaminants and unintentionally excreted pulp. At the second try became the overflow current the second separation stage is set to volumetric 5% of the inlet and recycled before the first separation stage. The overflow current The first separation step was slightly increased and was 11% by volume. Of the second attempt led to a separation efficiency of 69.5% significantly above that of the first attempt. At the same time, the loss of substance, the only in overflow the first separation stage occurs, lowered to 12.1%. The experiment proves that it is relative simple measure was possible to solve the task.

Claims

Process for the division of a pulp suspension (S), in which the pulp suspension (S) is separated by at least two separation stages ( 1 . 2 ) is performed with at least one pressure sorter, in each case one with the coarser portions. enriched overflow stream ( 5 . 6 ) for the removal of unwanted contaminants and a flow enriched with finer proportions ( 3 . 4 ), wherein the flow rate of the first separation stage ( 1 ) in the second separation stage ( 2 ) and wherein two successive stages ( 1 . 2 ) operated with the same separation characteristics characterized in that the overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) into the inlet of the first separation stage ( 1 ) is returned.

Method according to claim 1, characterized in that the overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) without further fractionation of its solids content into the inlet of the first separation stage ( 1 ) is returned.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of the overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) is regulated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of the overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) to a value between 2 and 20% by volume of the inlet stream into the second separation stage ( 2 ) is set.

Method according to claim 1, characterized in that that the unwanted impurities stickies are.

Method according to claim 1 or 5, characterized in that the overflow stream ( 5 ) of the first separation stage ( 1 ) is only processed in a Rejektsortierer.

Method according to claim 1, 5 or 6, characterized in that the overflow stream ( 5 ) of the first separation stage ( 1 ) is thickened and discarded.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that with the overflow stream ( 5 ) of the first separation stage ( 1 ) a long fiber fraction is deposited.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for both separation stages ( 1 . 2 ) a pressure sorter is used, on whose sieving the overflow streams ( 5 . 6 ) are held back.

Method according to claim 9, characterized in that the overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) is introduced without pump into the pressure sorter at a point at which there is a lower pressure due to the rotational flow than at the outlet of the overflow stream ( 6 ).

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that for each separation stage ( 1 . 2 ) at least one pressure sorter is used which contains at least one sieve.

Method according to claim 9, 10 or 11, characterized that the screens are slot screens with a slot width of at most 2 mm.

Process according to claim 9, 10, 11 or 12, characterized in that for both separation stages ( 1 . 2 ) Sieves are used with the same sieve openings.

Method according to one of claims 3 to 13, characterized in that the amount of overflow stream ( 6 ) of the second separation stage ( 2 ) is adjusted by a controller which receives a quality signal from the flow stream ( 4 ) of the second separation stage ( 2 ) processed.

Device for splitting a fiber suspension according to one or more of the preceding claims with at least two separating stages connected in series (US Pat. 1 . 2 ) each with an enema ( 22 ), an overflow ( 24 . 27 ) for the overflow stream enriched with coarser fractions ( 5 . 6 ) and a run ( 26 ) for the finer portions enriched flow stream ( 3 . 4 ), where for both separation stages ( 1 . 2 ) a single pressure sorter is used, in which two sieves successively through which the fiber suspension can flow are provided, characterized in that the overflow ( 27 ) of the second separation stage ( 2 ) with the enema ( 22 ) of the first separation stage ( 1 ) is hydraulically connected.

Apparatus according to claim 15, characterized in that an overflow pipe ( 14 ) the overflow ( 27 ) of the second separation stage ( 2 ) with the enema ( 22 ) of the first separation stage ( 1 ) or with the part of the housing of the pressure sorter in which this inlet ( 22 ).

Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that in the part of the device which constitutes the hydraulic connection an adjusting or regulating device ( 17 ) is located to influence the volume flow.