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Hintergrund der Erfindung
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Zuführen eines Fasersuspensionsstroms in eine Flotationszelle mittels eines Injektors, wobei in dem Verfahren dem Injektor ein Fasersuspensionsstrom zugeführt und der dem Injektor zuzuführende Fasersuspensionsstrom in Teilströme geteilt wird, wobei die Teilströme in den Injektor dem Fasersuspensionsstrom beizumengende Luft saugen und die Luft dem Fasersuspensionsstrom beigemengt wird.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Injektor für eine Flotationszelle, der ein Stromteilungselement zur Teilung des dem Injektor zugeführten Fasersuspensionsstroms in Teilströme, mindestens eine Luftzufuhrstelle zum Ansaugen der der Fasersuspension beizumengenden Luft in den Injektor, eine Mischanlage zum Beimengen von Luft in die Fasersuspension und einen Diffusor aufweist, aus dem ein Gemisch aus Fasersuspension und Luft in einen Beckenraum der Flotationszelle ausströmt.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Flotationszelle zum Entfernen von Druckfarben oder Verunreinigungen aus der Fasersuspension.
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Die Flotationszellen bzw. Flotationsbehälter werden zum Entfernen von Druckfarben oder anderen Verunreinigungen aus Fasersuspension verwendet, die aus aufgeschlagenem und sortiertem Recyclingpapier hergestellt wird. Diese Maßnahme wird auch als Entfärbung bezeichnet. Mit der Entfärbung wird bezweckt, eine möglichst weiße und saubere Recyclingfasermasse zu produzieren. Bei der Flotationsentfärbung werden Flotationszellen verwendet, wobei die Flotation in der Weise in den Zellen durchgeführt wird, dass der schwachen, etwa einprozentigen Fasersuspension als Flotations-Chemikalie Seife oder eine andere, die Flotation fördernde oberflächenentspannende Chemikalie zugegeben wird. Außerdem wird der Fasersuspension Luft beigemengt. Druckfarbe und andere Verunreinigungen bleiben an den Luftblasen haften, die an die Oberfläche der Fasersuspension steigen, wodurch die Druckfarbe und andere Verunreinigungen von der Oberfläche der Fasersuspension über einen Überlauf oder mit einem Schaber entfernt werden können.
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In der
US 5 465 848 A ist eine typische Flotationszelle dargestellt, zu der ein Injektor gehört, über dessen Zufuhrrohr die Zufuhr einer reinigenden Fasersuspension der Flotationszelle erfolgt. Außer dem Zufuhrrohr gehört zum Injektor ein als Stromteilungselement dienendes Lochblech, welches den der Flotationszelle zuzuführenden Fasersuspensionsstrom in kleinere Teilströme aufteilt. Unterhalb des Lochblechs in einem Abstand von diesem sind Rohrteile angeordnet, welche eine Mischanlage bilden. In den Rohrteilen werden die durch die Löcher des Lochblechs gelangenden Teilströme des Fasersuspensionsstroms und die dem Injektor zuzuführende Luft miteinander vorgemischt. Die Luft wird über eine an der Flanke des Injektors zwischen dem genannten Lochblech und den Rohrteilen angeordnete Luftentnahmestelle dem Injektor zugeführt, wobei die dem Injektor zuzuführende Luft mit den genannten Teilströmen in die von der Vormischphase gebildete Mischanlage gelangt. Die Teilströme in der Mischanlage kommen im unteren Teil des Injektors zusammen und von dort wird die Mischung durch einen Diffusor hindurch in den Beckenraum der Flotationszelle geblasen. Der Diffusor ist ein Radialdiffusor, der in jede Richtung einen homogenen Strahl erzeugt. Ein von dem am Rand des Beckenraumes positionierten Injektor erzeugte Massestrahl verursacht am Rand des Beckenraumes eine unstabile Flotationsoberfläche.
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In der
EP 1 124 000 B1 ist ein Injektor für eine Flotationszelle dargestellt, in der die Fasersuspension mindestens an zwei hintereinander liegenden Belüftungspunkten belüftet wird. Am Diffusor des Injektors können Platten angeordnet werden, mit dem Zweck, ein Ausströmen der Mischung aus Fasermassensuspension und Luft im Diffusor zu steuern. Mit einer derartigen Lösung kann der Massestrahl jedoch nicht ausreichend in der Weise reguliert werden, dass sich die Unstabilität der Flotationsoberfläche in jeder Hinsicht vermeiden lässt.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Aufgabe dieser Erfindung ist, ein neuartiges und verbessertes Verfahren zum Zuführen eines Fasersuspensionsstroms in eine Flotationszelle und einen Injektor für eine Flotationszelle zu erhalten.
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Für ein Verfahren nach der Erfindung ist es charakteristisch, dass unterschiedliche Luftmengen in der Weise in verschiedene Teilströme gesaugt werden, dass die Luftbelastung der aus einem Diffusor eines Injektors ausströmenden Mischung aus Luft und Fasermasse an verschiedenen Punkten des Diffusors unterschiedlich ist.
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Weiterhin ist für einen Injektor nach der Erfindung charakteristisch, dass der Injektor zum Ansaugen einer unterschiedlichen Luftmenge in verschiedene Teilströme Vorrichtungen aufweist, damit die Luftbelastungen der aus verschiedenen Punkten des Diffusors ausströmenden Mischungen aus Fasersuspension und Luft unterschiedlich sind.
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Für eine Flotationszelle nach der Erfindung ist weiterhin charakteristisch, dass die Flotationszelle mindestens einen Injektor nach Anspruch 4 umfasst.
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In der dargestellten Lösung wird der Fasersuspensionsstrom in Teilströme geteilt und eine unterschiedliche Luftmenge wird in die verschiedenen Teilströme in der Weise gesaugt, dass die Luftbelastung einer aus dem Diffusor des Injektors ausströmenden Mischung aus Luft und Fasermasse an verschiedenen Punkten des Diffusors unterschiedlich ist. Hierbei können der Massestrahl und die in diesem enthaltene Luftmenge reguliert und/oder in einer am besten geeigneten Art und Weise auf die verwendete Beckenform gerichtet werden. Der aus dem Diffusor des Injektors austretende Strahl lässt sich also passend auf die Form des Beckens zuschneidern. Hierdurch lässt sich das Strömungsfeld des Beckens und damit auch der Flotationsprozess selbst sehr gut kontrollieren. Die Flotationsoberfläche stabilisiert sich, wenn zum Beispiel aus einem nahe am Beckenrand positionierten Injektor eine Mischung aus Luft und Fasermasse mit einer größeren Luftbelastung in Richtung der Beckenmitte, und in Richtung des nächstgelegenen Beckenrandes eine Mischung aus Luft und Fasermasse mit einer entsprechend geringeren Luftbelastung gesprüht werden kann. Der Strahl lässt sich also passend auf den Strömungsraum zuschneiden, zum Beispiel in der Weise, dass der Injektor asymmetrisch in einer Flotationskammer positioniert ist.
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Zum Injektor gehören ein Stromteilungselement zur Teilung des zum Injektor zugeführten Fasersuspensionsstroms in Teilströme, Vorrichtungen zur Zuführung von Luft in eine Fasersuspension und eine Mischanlage zum Beimengen von Luft zur Fasersuspension. Nach einer ersten Anwendungsform werden die Teilströme zumindest nicht in ihrer Gesamtheit vor dem Diffusor untereinander gemischt. Hierdurch kann die Aufteilung von der Luftbelastung her unterschiedlicher Mischungen nach dem Diffusor in verschiedene Richtung gewährleistet werden.
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Grundgedanke einer zweiten Anwendungsform ist, dass die Löcher eines Stromteilungselements und die Mischrohre einer Mischanlage am Rand des Injektors positioniert sind. Hierbei lässt sich leicht für jedes Loch und Mischrohr ein eigenes Luftloch bzw. eigener Luftkanal bilden, das/der gegebenenfalls individuell geregelt werden kann, um eine gewünschte Belüftung zu erzielen.
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Grundgedanke einer dritten Anwendungsform ist, dass die Mischanlage aus Mischrohren gebildet wird, die als einzelne Mischrohre oder Mischrohrgruppen voneinander durch eine Zwischenwand getrennt sind und ein Luftloch bzw. ein Luftkanal für jedes Mischrohr oder jede Mischrohrgruppe angeordnet ist.
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Die Luftbelastung gibt wieder, wie viel Luft in der Mischung aus Fasersuspension und Luft vorhanden ist. Die Luftbelastung beschreibt, wie viel Luft als Volumeneinheit der Fasersuspension beigemengt ist, mit der gleichen Volumeneinheit angezeigt. Die Luftbelastung wird in Prozenten in der Weise ausgedrückt, dass, wenn in der Mischung aus Fasersuspension und Luft mit dem Volumen der Fasersuspension verglichen gleich viel Volumeneinheiten an Luft vorhanden ist, die Luftbelastung 100% beträgt. Wenn also in der Mischung aus Fasersuspension und Luft die Fasersuspension 100 Volumeneinheiten und die Luft ebenfalls 100 Volumeneinheiten beträgt, ist die Luftbelastung 100%. Entsprechend ist die Luftbelastung 60%, wenn zum Beispiel in der Mischung aus Fasersuspension und Luft die Fasersuspension 100 Volumeneinheiten und die Luft 60 Volumeneinheiten beträgt, und nach einem weiteren Beispiel ist die Luftbelastung 120%, wenn in der Mischung aus Fasersuspension und Luft die Fasersuspension 100 Volumeneinheiten und die Luft 120 Volumeneinheiten beträgt.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Einige Anwendungsformen der Erfindung werden in den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben:
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1 stellt schematisch eine Flotationszelle von der Seite her gesehen und im Querschnitt dar.
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2 stellt schematisch einen Injektor für eine Flotationszelle schräg von oben gesehen und im Querschnitt dar.
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3 stellt schematisch und im Querschnitt ein Detail eines oberen Teils eines Injektors nach 2 dar.
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4 stellt schematisch und im Querschnitt ein Detail eines Diffusors eines Injektors nach 2 dar.
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5 stellt schematisch ein Diffusorteil nach 4 dar.
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6 stellt schematisch ein oberes Teil eines Injektors nach 2 von schräg oben gesehen dar.
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7 stellt eine installierte Düsenplatte gemäß einer Lösung nach 6 dar.
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8 stellt schematisch ein oberes Teil eines zweiten Injektors schräg von oben gesehen dar.
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9 stellt eine installierte Düsenplatte gemäß einer Lösung nach 8 dar.
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10 stellt schematisch einen dritten Injektor von der Seite her gesehen und im Querschnitt dar.
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11 stellt schematisch einen vierten Injektor von der Seite her gesehen und im Querschnitt dar.
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12 stellt schematisch einen Querschnitt eines Injektors nach 11 an einer Querschnittslinie B-B nach 11 dar.
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13 stellt schematisch ein oberes Teil eines fünften Injektors schräg von oben gesehen dar.
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14 stellt schematisch eine Lösung nach 13 mit einer installierter Düsenplatte dar.
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15 stellt schematisch eine Lösung nach 13 mit einer zweiten installierten Düsenplatte dar.
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16 stellt schematisch ein oberes Teil eines sechsten Injektors schräg von oben gesehen und teilweise aufgeschnitten dar.
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17 stellt schematisch ein oberes Teil eines siebten Injektors schräg von oben gesehen und teilweise aufgeschnitten dar.
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Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren der Klarheit halber vereinfacht dargestellt. Gleiche Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet.
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Detaillierte Beschreibung einiger Anwendungsformen der Erfindung
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In 1 ist schematisch von der Seite her gesehen und im Querschnitt eine Flotationszelle 1 zum Entfernen von Druckfarben und anderen Verunreinigungen aus der Fasersuspension dargestellt. Zur Flotationszelle 1 gehört ein Injektor 2, über den die aus einem Zufuhrrohr 3 kommende Fasersuspension samt einer beigemengten Flotations-Chemikalie, wie zum Beispiel Seife, der Flotationszelle 1 zugeführt wird. Der Injektor 2 wird hinsichtlich einer Oberfläche 4 der in der Flotationszelle 1 befindlichen Fasersuspension in der Weise positioniert, dass das untere Teil des Injektors 2 unter die Oberfläche 4 der Fasersuspension ragt.
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Am unteren Ende des Injektors 2 befindet sich ein Diffusor 5. Mittels des Diffusors 5 kann die Fasersuspension in eine beliebige Richtung und an eine beliebige Stelle in der Flotationszelle 1 gelenkt werden. Der Diffusor 5 ist eine Düse, der die Strömungsrichtung der Fasersuspension von der Vertikalen in die Horizontale umlenkt. Die Strömung kann auch schräg nach unten, schräg nach oben oder in verschiedene Richtungen aus verschiedenen Winkelstellungen gelenkt werden. Der Diffusor 5 kann ein Radialdiffusor sein und die Fasersuspension kann aus dem Diffusor 5 aus dem gesamten Umfang oder einem Teil des Umfangs des Diffusors strömen. Durch Ändern des Maßes zwischen der unteren und oberen Lippe des Radialdiffusors kann reguliert werden, wie viel Fasersuspension in welchen Winkel gelenkt wird. Andererseits lässt sich durch Wahl des Abstands zwischen der unteren und der oberen Lippe die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit für die Fasersuspension einstellen.
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In der Flotationszelle 1 bleiben Druckfarbe und andere Verunreinigungen an den von der Luft und dem Flotationsmittel gebildeten Blasen haften, die an die Oberfläche der Fasersuspension steigen; von dort lassen sich Druckfarbe und Verunreinigungen zum Beispiel mit einem Schaber oder einem Überlauf entfernen. In der in 1 dargestellten Lösung ist der Überlauf durch eine Stauplatte 6 gebildet, wodurch die an der Oberfläche der Fasersuspension gebildete Flotation und die sich darin befindliche Druckfarbe und andere Verunreinigungen über die Stauplatte 6 in einen Spuckstoffraum 7 und von dort weiter über einen in den Figuren nicht abgebildeten Spuckstoffabführkanal zur Weiterbehandlung gelangen. Das Akzept der Flotationszelle wird über einen Akzeptkanal 19 zur nächsten Prozessphase abgeführt. Die Grundkonstruktion und die Funktionsweise der Flotationszelle 1 an sich sind für einen Fachmann bekannt und werden hier deshalb nicht näher behandelt.
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In 2 ist ein Injektor 2 dargestellt. Zum Injektor 2 gehört ein Stromteilungselement, das im Fall der 2 eine Düsenplatte 8 ist. Das Stromteilungselement kann auch zum Beispiel aus miteinander verbundenen langförmigen Düsen oder in irgend einer anderen Weise als Organ gebildet sein, das den Fasersuspensionsstrom in Teilströme teilt. In der Düsenplatte 8 sich befindliche Löcher 9 teilen den über das Zufuhrrohr 3 kommenden Fasersuspensionsstrom in Teilströme, die in Strömungsrichtung der Fasersuspension betrachtet einer nach der Düsenplatte 8 positionierten Mischanlage 10 weiter zugeführt werden. Die Mischanlage 10 wird aus Rohrabschnitten 11 gebildet, in welche die aus den Löchern 9 der Düsenplatte 8 kommenden Teilströme des Fasersuspensionsstroms fließen. Wenn die Teilströme des Fasersuspensionsstroms aus den Löchern 9 der Düsenplatte 8 in die Mischanlage 10 fließen, saugen die betreffenden Teilströme mit sich aus Luftzufuhrstellen 12 zugleich auch Luft, die nach der Düsenplatte 8 in Strömungsrichtung der Fasersuspension positioniert sind, bis in die Mischanlage 10. Aufgabe der Mischanlage 10 ist die Intensivierung der Vermischung von Fasersuspension und Luft miteinander durch Beimengen von Luft in die Teilströme des Fasersuspensionsstroms.
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In 3 sind die Luftzufuhrstellen 12 genauer dargestellt. Die Rohrabschnitte 11 gehen an den innenseitigen Rändern des Injektors 2 befestigt bis zur Düsenplatte 8 weiter. Im außenumfangsseitigen Teil des Injektors sind stattdessen Öffnungen 13 angeordnet, aus denen die Luft in die Fasersuspension einströmen kann. Zwischen den oberen Teilen der Rohrabschnitte 11 sind Zwischenwände 14 angeordnet, wodurch über eine eigene Öffnung 13 in jeden Rohrabschnitt 11 Luft einströmt. Durch Regulierung der Größe für die Öffnung 13 kann darauf eingewirkt werden, wie viel Luft jedem Teilstrom der Fasersuspension beigemengt wird.
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In 4 ist ein Detail eines Diffusors 5 dargestellt. Aus 4 geht hervor, dass der Rohrabschnitt 11 bis zum Diffusor 5 weitergeht. Somit werden die Teilströme der Mischanlage 10 mit dem Diffusor 5 am unteren Teil des Injektors zumindest nicht erheblich miteinander vermischt. Dies ermöglicht, dass der gewünschte Massestrom und die dafür regulierte Luftbelastung vom Diffusor 5 in eine beliebige Richtung je nach Beckenmodell der Flotationszelle 1 gerichtet werden können.
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In 5 ist ein Diffusor 5 hinsichtlich 4 auf dem Kopf stehend und der Klarheit halber ohne eine Grundplatte 15 für den Diffusor 5 dargestellt. So werden in 5 Zwischenwände 16 des Diffusors veranschaulicht, welche die aus den verschiedenen Rohrabschnitten 11 kommenden, von ihrer Luftbelastung her unterschiedlichen Gemische aus Fasersuspension und Luft bis dahin voneinander trennen, bis diese in den Beckenraum der Flotationszelle ausströmen. Bei den Ausführungsformen in 2–5 ist jeder Rohrabschnitt 11 als eigene Einheit abgetrennt, wodurch sich an der Stelle eines jeden Rohrabschnitts 11 die Luftbelastung des ausströmenden Gemisches regulieren und kontrollieren lässt. Die im oberen Teil des Injektors 2 befindlichen Zwischenwände 14 müssen jedoch nicht unbedingt zwischen den oberen Teilen aller Rohrabschnitte 11 angeordnet werden, sondern es können auch weniger Zwischenwände vorhanden sein, wodurch mit diesen Rohrabschnittsgruppen gebildet werden, über welche eine bestimmte gleiche Luftmenge in die strömende Fasersuspension gebracht werden kann. Auch im Diffusor 5 können weniger Zwischenwände 16, als zwischen jedem Rohrabschnitt 11, vorhanden sein, wodurch die aus den zu einer Rohrgruppe gehörenden Rohrabschnitten 11 ausströmenden Teilströme sich miteinander vermischen können, bevor das Gemisch aus dem Diffusor 5 ausströmt. Vorteilhaft sind jedoch zwei oder mehrere Zwischenwände 16 vorhanden, wodurch sichergestellt wird, dass das eine bestimmte Luftbelastung aufweisende Gemisch in der gewünschten Richtung aus dem Diffusor 5 ausströmt. Die Zwischenwände 14 im oberen Teil und die Zwischenwände 16 im unteren Teil des Injektors 2 können sich an gleichen Stellen befinden, wodurch bestimmten Rohrabschnitten 11 eine bestimmte Luftmenge zugeführt wird und das diese Luftbelastung aufweisende Gemisch von der gleichen Stelle des Diffusors 5 in den Beckenraum ausströmt. Die Zwischenwände 14 am oberen Teil und die Zwischenwände 16 am unteren Teil des Injektors 2 können auch an verschiedenen Stellen positioniert werden. Hierbei kann zum Beispiel eine derartige Lösung erreicht werden, bei der bestimmten Rohrabschnitten 11 Luft in der Weise zugeführt wird, dass die Luftbelastung des Gemisches zum Beispiel 80% beträgt, und den anderen, an der anderen Seite der Zwischenwand 14 am oberen Teil des Injektors 2 befindlichen Rohrabschnitten 11 in der Weise Luft zugeführt wird, dass die Luftbelastung des in diesen befindlichen Gemisches beispielsweise 60% beträgt. Falls hierbei die Zwischenwand 16 des unteren Teils des Injektors 2 nicht an der gleichen Stelle liegt wie die Zwischenwand 14 des oberen Teils, vermischen sich die verschiedene Luftbelastungen aufweisenden Gemische vor dem Ausströmen aus dem Diffusor 5 in den Beckenraum zum Beispiel in der Weise miteinander, dass die Luftbelastung des ausströmenden Gemisches 70% beträgt.
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In 6 ist ein Fall veranschaulicht, bei dem die Zwischenwände 14 niedrig und somit die Öffnungen 13 in der in 7 veranschaulichten Art und Weise kleiner sind. In 8 ist wiederum eine Lösung veranschaulicht, bei der die Zwischenwände 14 etwas höher und die Öffnungen 13 in der in 9 veranschaulichten Art und Weise somit größer sind. Die Menge der zwischen den Öffnungen 13 durchfließenden Luft kann zum Beispiel mit Klappen gedrosselt werden. Hierdurch lässt sich die gewünschte Luftmenge für jeden Rohrabschnitt 11 einstellen. Gleichwohl ist auch eine derartige Ausführungsform möglich, bei der alle Öffnungen 13 sowie die Löcher 9 der Düsenplatte 8 gleich groß sind, wodurch also jedem Rohrabschnitt die gleiche Menge Luft zugeführt wird und damit die aus dem Diffusor 5 ausfließende Strömung von ihrer Luftbelastung her in jeder Richtung also gleich ist.
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Bei einem Injektor 2 nach 10 ist ein als Verlängerung des Zufuhrrohrs 3 dienender Zufuhrkanal 3a für den Injektor 2 mitten in der Konstruktion des Injektors 2 positioniert. Das obere Teil des Zufuhrkanals 3a ragt über die Düsenplatte 8 hinaus, wobei der Injektor 2 in der in 10 dargestellten Art und Weise vertikal angeordnet ist. Die als Stromteilungselement dienende Düsenplatte 8 und die an der Unterseite vorhandene Mischanlage 10 sind ihrerseits unmittelbar um den Zufuhrkanal 3a herum in der Weise positioniert, dass jede für sich den Zufuhrkanal 3a umgibt. Der Zufuhrkanal 3a, die Düsenplatte 8 und die Mischanlage 10 haben also eine gemeinsame Mittelachse. Aufgrund der dargestellten Konstruktion lässt sich die Fasersuspension entlang des Zufuhrkanals 3a über dessen erstes Ende bzw. über das untere Teil des Injektors 2 von unten nach oben zuführen. Der mitten in der Konstruktion des Injektors 2 positionierte Zufuhrkanal 3a leitet die Fasersuspension in einer mit einem Pfeil A gekennzeichneten Weise in das obere Teil des Injektors 2, wodurch die Fasersuspension sich um 180° nach unten wendet, wenn sie durch den Zufuhrkanal 3a über dessen anderes Ende bzw. über das obere Teil des Injektors 2 hin zur Düsenplatte 8 strömt.
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Das obere Teil des Injektors ist mit einem Deckel 17 verschlossen. Wenn der Deckel 17 am Injektor 2 zum Beispiel mit einer Bolzen-Mutter-Befestigung in der Weise angebracht ist, dass der Deckel 17 sich durch Öffnen der Bolzen-Mutter-Befestigungen vom Injektor 2 lösen lässt, kann der betreffende Deckel 17 als Reinigungsluke verwendet werden, wodurch der Zufuhrkanal 3a, die Düsenplatte 8 und die Rohrabschnitte 11 der Mischanlage 10 leicht gereinigt und ausgespült werden können.
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Bei dem in 10 dargestellten Injektor 2 kann also die Fasersuspension entlang des Zufuhrkanals 3a aus dem unteren Teil von unten nach oben in den Injektor 2 zugeführt werden, doch strömt die Fasersuspension durch die Düsenplatte 8 und die Mischanlage 10 von oben nach unten. Bei dem dargestellten Injektor 2 strömt die Fasersuspension also im Zufuhrkanal 3a in einer entgegen gesetzten Richtung zur Strömungsrichtung der Fasersuspension durch die Löcher 9 der Düsenplatte 8 und die Rohrabschnitte 11 der Mischanlage 10.
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In 11 ist ein Injektor dargestellt, bei dem der Fasersuspensionsstrom über das erste Ende des Zufuhrkanals 3a bzw. von der Unterseite des Injektors 2 in einer durch die Pfeile A gekennzeichneten Weise dem Injektor 2 zugeführt wird. Beim Strömen der Fasersuspension vom Zufuhrkanal 3a über dessen anderes Ende zur Düsenplatte 8 wendet sich die Strömungsrichtung des Fasersuspensionsstroms am oberen Ende des Zufuhrkanals 3a um 180°. Die Düsenplatte 8 teilt den Fasersuspensionsstrom in Teilströme, danach fließen die Teilströme durch den als Luftzufuhrstelle 12 dienenden Spalt hindurch zur Mischanlage 10.
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Der Injektor in 11 besitzt, wie in 12 veranschaulicht, eine in vertikaler Richtung vom Querschnitt her rechteckige Form. Dessen Inneres ist mittels einer Zwischenwandkonstruktion 18 so abgeteilt, dass, von 11 und 12 ausgehend, an der rechten Seite des Injektors 2 der vom Querschnitt her rechteckförmige Zufuhrkanal 3a und an der linken Seite die vom Querschnitt her rechteckförmige Düsenplatte 8 und die Mischanlage 10 gebildet werden. Die Düsenplatte 8 und die Mischanlage 10 liegen also unmittelbar neben dem Zufuhrkanal 3a. Auf dem Boden der Mischanlage 10 befindet sich der Diffusor 5, der die. Fasersuspension von 11 und 12 ausgehend, nach links leitet.
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Im oberen Teil der Rohrabschnitte 11 ist eine Zwischenwand 14 angeordnet, mit der die Rohrabschnitte 11 in Gruppen aufgeteilt sind. Hierdurch kann jede Gruppe mit der gewünschten Luftmenge versorgt werden, wodurch von verschiedenen Stellen des Diffusors 5 ein von der Luftbelastung her unterschiedliches Gemisch ausströmen kann. Im veranschaulichten Fall der 11 und 12 sind die Löcher 9 der Düsenplatte 8 sowie die Rohrabschnitte 11 in zwei Reihen angeordnet. Die Löcher 9 und die Rohrabschnitte 11 lassen sich auch in mehreren Reihen anordnen. Am Vorteilhaftesten werden die Löcher 9 und die Rohrabschnitte 11 jedoch in einer Reihe angeordnet, wodurch diese sich am Rand des Injektors 2 positionieren lassen. Hierdurch lässt sich an jedem Düsenrohr 11 ein eigener Luftkanal bzw. eine eigene Luftöffnung anbringen, wodurch jeder Kanal oder jede Öffnung bei Bedarf individuell geregelt werden kann, um eine gewünschte Belüftung für die Fasersuspension zu bewirken.
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In den 13, 14 und 15 ist veranschaulicht, dass die Luftöffnungen 13 untereinander unterschiedlich groß sind. Die Größe der Luftöffnung 13 bestimmt, wie viel Luft zum Beimengen in den in jedem Rohrabschnitt 11 fließenden Teilstrom der Fasersuspension gelangen kann. Bei der in 14 veranschaulichten Ausführungsform sind die Löcher 9 der Düsenplatte 8 alle gleich groß, wodurch also die Luftbelastung für jeden Teilstrom von der Größe der Luftöffnung 13 abhängt. Im in 15 veranschaulichten Fall sind die Löcher 9 der Düsenplatte 8 unterschiedlich groß, wodurch die Strömungsmenge eines jeden Teilstroms sich nach der Größe des Loches 9 bestimmt. Des Weiteren sind die Luftöffnungen 13 unterschiedlich groß, wodurch also mit der Größe der Löcher 9 der Düsenplatte 8 und der Größe der Luftöffnungen 13 die Strömungsmenge und die Luftbelastung für einen jeden Teilstrom festgelegt werden. Weiterhin kann eine derartige Lösung infrage kommen, bei der die Luftöffnungen 13 gleich groß sind, aber die Löcher 9 der Düsenplatte 8 eine unterschiedliche Größe aufweisen. Hierdurch fallen die Strömungsmengen der Teilströme und damit auch die Luftbelastungen für einen jeden Teilstrom unterschiedlich aus.
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In den 16 und 17 sind Anwendungsformen veranschaulicht, bei denen die Luftzufuhr zum Injektor 2 in. der Weise realisiert ist, dass die Querschnittsfläche des oberen Teils der Mischanlage 10 größer als die Querschnittsfläche der Düsenplatte 8 ist. In den vom Querschnitt her runden Strukturen nach der Fig. ist der Außendurchmesser des oberen Teils der Mischanlage 10 größer als der Außendurchmesser der Düsenplatte 8. Die oberen Enden der Rohrabschnitte 11 sind an der Düsenplatte 8 befestigt, aber durch die größere Querschnittsfläche der Mischanlage 10 verbleiben am Außenring spaltenförmige Luftöffnungen 13.
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Die Luftöffnungen 13 in 16 werden von am oberen Ende der Rohrabschnitte 11 angeordneten schrägen Luftkanälen gebildet. Die Drosselung der Luftöffnungen 13 lässt sich entweder durch Ändern des Maßes in radialer Richtung oder des Maßes in Umfangsrichtung der Luftkanäle regulieren. Das Maß in radialer Richtung der Luftöffnungen 13 kann durch Ändern des Abstandes zwischen der Außenfläche der Düsenplatte 8 und der Außenfläche der Mischanlage 10 geändert werden. Das Maß in Umfangrichtung der Luftöffnungen 13 wird durch Ändern der Luftkanalbreite in Umfangrichtung geändert.
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In der Ausführungsform in 17 sind die Rohrabschnitte 11 mindestens am oberen Ende der Mischanlage 9 von ihrer Form her unverändert. Auch in diesem Fall kann die durch Luftöffnungen 13 strömende Luftmenge durch Ändern des Abstandes zwischen dem Außenrand der Düsenplatte 8 und dem Außenrand der Mischanlage 10 reguliert werden. Das Maß in Umfangrichtung der Luftöffnungen 13 lässt sich durch Ändern der Querschnittsform der Mischrohre ändern. Auf diese Weise kann die Größe der außerhalb der Düsenplatte 8 sichtbaren Luftöffnung 13 geändert werden.
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Bei den dargestellten Lösungen lassen sich also unabhängig von anderen Teilen des Injektors mehrere Bauteile individuell bemessen und formen. So kann zum Beispiel die Größe und Form der Löcher 9 der Düsenplatte 8 in einer gewünschten Art und Weise variieren. Die Düsenplatte 8 kann also zum Beispiel ein Lochblech sein, bei dem die ringförmig angeordneten Löcher 9 den dem Injektor 2 zugeführten Fasersuspensionsstrom in Teilströme aufteilen. Die Düsenplatte 8 kann auch zum Beispiel eine Düsenplatte sein, bei der in Strömungsrichtung der Fasersuspension nach dem Lochblech dort, wo sich die Löcher 9 im Lochblech befinden, Sonderdüsen angeordnet sind, mit denen zum Beispiel auf die Form und/oder Geschwindigkeit des Querschnitts für den aus den Düsen austretenden Strahl der Teilströme der Fasersuspensionsströme eingewirkt werden kann. Durch Einwirkung auf die Form und/oder Geschwindigkeit für den Strahl der Teilströme der Fasersuspensionsströme kann zum Beispiel bewirkt werden, wie viel Luft mit dem Fasersuspensionsstrom in die Flotationszelle 1 gelangt, da zum Beispiel mit der Form des Querschnitts für den Strahl des Teilstroms darauf eingewirkt werden kann, mit einer wie großen Fläche die Strahlfläche des Teilstroms beim Fließen des Teilstroms nach dem Stromteilungselement in die Mischanlage mit der diesen umgebenden Luft in Berührung ist.
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Die Form der Löcher 9 kann zum Beispiel rund oder oval oder mehreckig sein.
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Die Luftbelastung eines jeden Teilstroms lässt sich natürlich durch Einwirkung auf die Größe der Luftöffnungen 13 regulieren.
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Die Größe und Form der Rohrabschnitte 11 kann ebenfalls in gewünschter Weise variieren. In einem typischen Fall ist die Innenweite eines runden Rohrabschnitts 11 in etwa zweimal größer als der Durchmesser eines runden Loches 9. Als Beispiel kann dargestellt werden, dass wenn die Höhe des Injektors beispielsweise einen Meter beträgt, der Durchmesser für ein rundes Loch zum Beispiel zwischen 10–60 mm variieren kann, wobei der Durchmesser für einen runden Rohrabschnitt entsprechend beispielsweise 20–120 mm beträgt. Auch die Querschnittsform für die Mischrohre 11 kann zum Beispiel rund oder oval oder mehreckig sein.
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Der Diffusor 5 lässt sicht ebenfalls auf mehrere verschiedene Arten bilden. Zwischenwände 16 des Diffusors 5 können in verschiedenen Winkeln angeordnet werden, d. h. diese verlaufen nicht unbedingt in radialer Richtung. Weiterhin sind die Zwischenwände 16 nicht unbedingt gerade, sondern können gebogen sein, wodurch sich die Strömung nach dem Diffusor in gewünschter Weise ausrichten lässt. Weiterhin lässt sich durch Andern des Maßes zwischen dem Boden 16 des Diffusors und der oberen Lippe regulieren, wie viel Fasersuspension in welche Richtung gelenkt wird. Ein oder mehrere Löcher 9 der Düsenplatte 8 und entsprechend ein oder mehrere Rohrabschnitte 11 können auch in der Mitte des Injektors angeordnet werden. Hierbei lässt sich für den Rohrabschnitt 11 in der Mitte eine Luftversorgung über einen eigenen Kanal anordnen. Andererseits kann hier auch das obere Ende des in der Mitte positionierten Rohrabschnitts 11 mit dem oberen Ende des Rohrabschnitts 11 verbunden werden, der sich am Rand des Injektors befindet, wodurch beide also mit einer Luftzufuhr über die gleiche Öffnung 13 versorgt werden. Am Vorteilhaftesten werden jedoch die Löcher 9 der Düsenplatte 8 und die Rohrabschnitte 11 am Rand des Injektors angeordnet. Hierdurch ist eine Anordnung eines Luftkanals oder einer Öffnung im Zusammenhang mit den Rohrabschnitten 11 und die Regulierung der zuzuführenden Luftmenge ebenfalls einfach.
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Die Luftbelastung für die Mischung aus Fasersuspension und Luft, die mit dem Injektor 2 dem Beckenraum der Flotationszelle 1 zugeführt wird, kann zum Beispiel zwischen 30–120% liegen. Die Luftbelastung variiert typisch in einem Bereich zwischen 70–100% In einigen Fällen lassen sich die in diesem Antrag dargestellten Charakteristiken als solche, ungeachtet anderer Charakteristiken, verwenden. Andererseits können die in diesem Antrag dargestellten Charakteristiken bei Bedarf zu unterschiedlichen Kombinationen vereinigt werden.
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Die Zeichnungen und die damit verbundenen Erklärungen sind dazu bestimmt, nur den Gedanken der Erfindung zu veranschaulichen. Von ihren Details her kann die Erfindung im Rahmen der Ansprüche variieren.
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In den in den Figuren dargestellten Lösungen bilden die Rohrabschnitte 11 und. deren Zwischenwände ein gemeinsames Teil, dessen Außenumfang durch einen Rohrabschnitt für die Mischanlage 10 des Injektors 2 gebildet wird. Die Rohrabschnitte 11 für die Mischanlage 10 können auch aus getrennten Rohren gebildet werden, die mit einer Stützkonstruktion an der vom Außenring des Injektors 2 gebildeten Mantelkonstruktion abgestützt werden. Hierbei kann der Injektor 2 zum Beispiel in der Weise realisiert werden, dass die Rohrabschnitte 11 an der Düsenplatte befestigt sind und für die Rohrabschnitte 11 Öffnungen in gewünschter Größe angeordnet werden, durch die eine gewünschte Luftmenge in die Rohrabschnitte 11 strömen kann. Weiterhin können die oberen Enden der Rohrabschnitte 11 in einem Abstand von der Düsenplatte 8 angeordnet werden. Hierbei wird durch die Wahl, wie nahe das obere Ende des Rohres an der Düsenplatte 8 positioniert wird, der Luftstrom gedrosselt bzw. durch Anordnung der Rohre in unterschiedlichen Abständen von der Düsenplatte 8 jedem Rohrabschnitt 11 eine unterschiedliche Luftmenge zugeführt.
