DE102008056040A1

DE102008056040A1 - Method for removing contaminants from aqueous fiber suspension, particularly waste paper suspension, involves introducing inner flow of gas in inner side of flow of fiber suspension, where open jet is formed at fiber suspension

Info

Publication number: DE102008056040A1
Application number: DE200810056040
Authority: DE
Inventors: Herbert Britz; Martin Dr. Störzer; Clemens Zöllner
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-05-06

Abstract

The method involves introducing an inner flow (4) of a gas (6) into an inner side of a flow of fiber suspension (S), where an open jet (7) is formed at the fiber suspension. An external flow (5) of the gas is supplied at the outer side of the open jet. The inner flow is supplied after the external flow in a flow direction of the fiber suspension. An independent claim is included for a device for removing contaminants from an aqueous fiber suspension.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for removing contaminants from an aqueous paper fiber suspension according to the Preamble of claim 1.

Durch Flotation wird ein auszuscheidende Stoffe enthaltender Schaum oder Schwimmschlamm gebildet. Ein typischer Anwendungsfall für solche Verfahren ist die Aufbereitung von einer aus bedrucktem Altpapier gewonnenen Suspension, in der die Druckfarbenpartikel bereits von Fasern abgelöst sind, so dass sie sich ausflotieren lassen. Der hier beschriebene Flotationsvorgang nutzt die Unterschiede zwischen Papierfaserstoff und unerwünschten Störstoffteilchen in der Art, dass der Faserstoff auf Grund seines eher hydrophilen Charakters in der Fasersuspension verbleibt, während die angesprochenen Störstoffteilchen hydrophob sind und deshalb zusammen mit den Luftblasen in den Schaum gelangen. Weil dabei nicht alle Feststoffe ausflotiert, sondern Fasern von Verunreinigungen getrennt werden, spricht man von selektiver Flotation. Der ebenfalls benutzte Begriff „Flotationsdeinking” wird in der Regel nicht nur für die Entfernung von Druckfarbenpartikeln (ink = Druckfarbe), sondern auch allgemeiner für die selektive Flotation von Verunreinigungen aus Faserstoffsuspensionen verwendet. Solche Stoffe sind insbesondere Kleber, feine Kunststoffpartikel und eventuell auch Harze.By Flotation is a foam containing ausschecheidende substances or Formed scum. A typical use case for such methods is the processing of a printed paper obtained suspension in which the ink particles already from Fibers are detached so that they can float out. The flotation process described here exploits the differences between Paper pulp and unwanted contaminant particles in the way that the pulp due to its rather hydrophilic Character in the fiber suspension remains while the addressed Störstoffteilchen are hydrophobic and therefore together get into the foam with the air bubbles. Because not all Solids floated, but fibers separated from impurities This is called selective flotation. The also used Term "flotation deinking" is usually used not only for the removal of ink particles (inc = Printing ink), but also more general for the selective Flotation of impurities from pulp suspensions used. Such substances are in particular glue, fine plastic particles and possibly also resins.

Der Stand der Technik bezüglich Flotationsverfahren für Faserstoffsuspensionen ist bereits sehr weit fortgeschritten. Daher gibt es Lösungen, welche durchaus geeignet sind, einen großen Teil der Feststoffpartikel durch Flotation zu entfernen. Das gilt besonders für Verfahren, bei denen die Faserstoffdichte (Anteil der Fasern an der Gesamtmasse der Faserstoffsuspension) der zu flotierenden Faserstoffsuspension bei ca. 1% liegt. Höhere Stoffdichten (z. B. 1,3 bis 2,2%) führen in der Regel zu einem Effektivitätsverlust, z. B. geringerer Endweiße und/oder höherem Schmutzpunktgehalt. Da Flotationsanlagen relativ aufwändig in der Beschaffung und im Betrieb sind, ist es ein wichtiges Ziel der Weiterentwicklung, deren Wirksamkeit zu verbessern oder den notwendigen Aufwand für das Erreichen desselben Ergebnisses zu reduzieren.Of the Prior art relating to flotation for Pulp suspensions are already very advanced. Therefore There are solutions that are quite suitable, one remove large part of the solid particles by flotation. This is especially true for processes in which the pulp density (proportion the fibers of the total mass of pulp suspension) to be floated Pulp suspension is about 1%. Higher fabric densities (eg 1.3 to 2.2%) usually lead to a loss of effectiveness, z. B. lower final white and / or higher dirt content. Because flotation plants are relatively expensive in procurement and in operation, it is an important goal of advancement whose To improve effectiveness or the necessary effort for to reduce the achievement of the same result.

Aus der DE 31 44 386 A1 ist eine Einrichtung zum Deinken von Altpapier durch Flotation bekannt, bei der das Mischrohr ein zentrales Ansaugrohr für die Zuführung von Luft aufweist. Dabei wird die Luft aus der Umgebung der Flotationszelle entnommen oder als Pressluft zugegeben.From the DE 31 44 386 A1 a device for deinking waste paper by flotation is known in which the mixing tube has a central intake pipe for the supply of air. The air is taken from the environment of the flotation cell or added as compressed air.

Eine andere Publikation, die DE 31 20 202 A1 , beschreibt einen Injektorapparat in dessen Zentrum Luft aus der Umgebung zugeführt wird. An derselben Stelle erfolgt auch eine Ansaugung von Luft aus dem Inneren der Flotationszelle, wobei sich diese Luft mit dem radial äußeren Bereich der Suspensionsströmung vermischen soll.Another publication that DE 31 20 202 A1 describes an injector apparatus in the center of which air is supplied from the environment. At the same place there is also an intake of air from the interior of the flotation cell, which air is to mix with the radially outer region of the suspension flow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Wirtschaftlichkeit und Effektivität des Verfahrens weiter zu verbessern. Insbesondere soll es möglich werden, dass auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen, z. B. bei Faserstoffdichten, die höher liegen (bei ca. 1,3 bis 2,2%) als üblich (bei ca. 1%) eine effektive Entfernung von flotierbaren Störstoffen erfolgt.Of the Invention is the object of the economy and efficiency of the process on. In particular, it should be possible that even under unfavorable operating conditions, z. B. at pulp densities that are higher (at approx. 1.3 to 2.2%) than usual (at about 1%) an effective distance carried out by floatable impurities.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.These The object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Die Unteransprüche 24 bis 39 beschreiben vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The Subclaims 24 to 39 describe advantageous devices to carry out the process.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Vermischung der Fasersuspension mit Gas zur Erzeugung von zur Flotation geeigneten Gasblasen entscheidend zu verbessern und/oder den Energiebedarf zu senken. Ferner ist eine höhere Stoffdichte möglich, die an sich einen erhöhten Widerstand gegen die Vermischung mit Gasblasen und deren gleichmäßige Verteilung bedingt.With Help of the method according to the invention is it possible, the mixing of the fiber suspension with gas for Generation of suitable for flotation gas bubbles crucial improve and / or reduce energy needs. Furthermore, a Higher consistency possible, which in itself a increased resistance to mixing with gas bubbles and their uniform distribution.

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 das Lösungsprinzip an Hand eine schematisch dargestellten Flotationsvorrichtung; 1 the solution principle with reference to a schematically illustrated flotation device;

2 ein begaster Suspenssionsfreistrahl im Querschnitt 2 a gassed suspension free jet in cross section

3 eine Mischvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 3 a mixing device for carrying out the method according to the invention;

4–8 jeweils variierte Mischvorrichtungen 4 - 8th each varied mixing devices

9 eine Flotationszelle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 9 a flotation cell for carrying out the method according to the invention.

1 zeigt wichtige Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand eines Beispiels. Die zu flotierende Fasersuspension S wird in eine in einen Flotationsbehälter 3 eingesetzte Mischvorrichtung 1 eingeführt, wobei sich in der Mischvorrichtung 1 mindestens ein Strom der Faserstoffsuspension S bildet. In das Innere dieses Stromes wird Gas 6, z. B. Luft mit Hilfe eines Innenstromes 4 eingeführt. Die Zuführung des Innenstromes 4 erfolgt z. B. über ein Begasungsrohr 15, das im Zentrum des Suspensionsstromes angeordnet ist. Bei der hier gezeigten vorteilhaften Ausführungsform wird aus der Fasersuspension S ein Freistrahl 7 gebildet und dem Äußeren dieses Freistrahles 7 weiteres Gas 6 durch einen Außenstrom 5 zugeführt, so dass die Begasung sowohl von außen als auch von innen erfolgt. 2 zeigt einen solchen Freistrahl 7 geschnitten mit ringförmigem Querschnitt, sowie den Innenstrom 4 und den Außenstrom 5. Durch die intensive zweiseitige Begasung werden in der Fasersuspension auch unter ungünstigen Bedingungen ausreichend viele Gasblasen von geeigneter Größe erzeugt, was dazu führt, dass die flotierbaren Störstoffe zusammen mit den Gasblasen im Flotationsbehälter 3 aufsteigen, im Flotationsschaum 2 gesammelt und als Rejekt R abgeleitet werden können. Die durch Flotation gereinigte Fasersuspension, also der Gutstoff wird hier dem unteren Teil des Flotationsbehälters 3 als Akzept A abgeführt. 1 shows important features of the method according to the invention by way of example. The fiber suspension S to be floated is placed in a flotation tank 3 used mixing device 1 introduced, being in the mixing device 1 at least one stream of pulp suspension S forms. The interior of this stream becomes gas 6 , z. B. air by means of an internal flow 4 introduced. The supply of the inner stream 4 takes place for. B. via a gassing tube 15 which is arranged in the center of the suspension stream. In the advantageous embodiment shown here, the fiber suspension S becomes a free jet 7 formed and the appearance eren this free jet 7 another gas 6 through an external current 5 fed, so that the fumigation takes place both from the outside and from the inside. 2 shows such a free jet 7 cut with annular cross section, as well as the inner stream 4 and the outside current 5 , Due to the intensive two-sided fumigation, sufficiently large quantities of gas bubbles of suitable size are produced in the fiber suspension even under unfavorable conditions, which leads to the floatable impurities together with the gas bubbles in the flotation tank 3 ascend, in flotation foam 2 collected and can be derived as a reject R. The fiber suspension purified by flotation, ie the accept, is here the lower part of the flotation tank 3 discharged as accept A.

Die in 3 gezeigte Mischvorrichtung 1 ist insbesondere geeignet, die beschriebene zweiseitige Begasung durchzuführen. Die Mischvorrichtung 1 besteht aus einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Außenrohr 10, in das von oben die Fasersuspension eingeführt werden kann. Im Betrieb kann die Mischvorrichtung 1 wie hier senkrecht stehen, es ist aber auch eine andere Lage (waagerecht oder schräg) möglich. An der Innenwand des Außenrohres 10 befindet sich ein zylindrischer Einlaufteil 11, dem sich ein konischer Beschleunigungsteil 12 und dann ein Begasungsteil 13 anschließen. Durch vorzugsweise stetige Verengung des Strömungsquerschnittes im Beschleunigungsteil 12 wird der Suspensionsstrom in der Begasungszone 13 auf eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit gebracht wird, die mindestens doppelt so hoch, vorzugsweise mindestens fünffach so hoch ist wie die im Einlaufteil 11. Die Begasungszone 13 weist hier zwei unterschiedliche zylindrische Strömungsquerschnitte auf, wobei der Stromabwärtige der größere ist. Es kann aber von Vorteil sein, auch hier eine Verengung in Strömungsrichtung vorzusehen, z. B. um die Injektorwirkung durch Beschleunigung der Strömung zu erhöhen. Der Begasungsteil 13 reicht bis zur ersten Strömungsquerschnitterweiterung nach der letzten Gaszugabe, also hier dem Innenstrom 4. In der Begasungszone 13 hat der Suspensionsstrom eine relativ hohe Geschwindigkeit (im Allgemeinen die höchste währende des ganzen Verfahrens), weshalb deren Länge L mit Vorteil nicht größer ist als nötig, z. B. nicht größer als es dem 15 fachen, insbesondere dem 5 fachen des hydraulischen Durchmessers d der Führungswand des Suspensionsstromes bei der letzten Begasung entspricht. Bekanntlich errechnet sich der hydraulische Durchmesser d als Quotient aus dem Vierfachen des Strömungsquerschnittes und dem benetzten Umfang. Bei einem Kreisquerschnitt entspricht er dem Durchmesser.In the 3 shown mixing device 1 is particularly suitable to perform the described two-sided gassing. The mixing device 1 consists of a substantially rotationally symmetrical outer tube 10 into which the fiber suspension can be introduced from above. In operation, the mixing device 1 as here are perpendicular, but it is also another position (horizontal or oblique) possible. On the inner wall of the outer tube 10 there is a cylindrical inlet part 11 , which is a conical acceleration part 12 and then a gassing part 13 connect. By preferably continuous narrowing of the flow cross-section in the acceleration part 12 the suspension stream is in the gassing zone 13 is brought to an average flow velocity which is at least twice as high, preferably at least five times as high as that in the inlet part 11 , The fumigation zone 13 here has two different cylindrical flow cross-sections, the downstream is the larger. However, it may be advantageous to provide a constriction in the flow direction, z. B. to increase the injector by accelerating the flow. The fumigation part 13 extends to the first Strömungsquerschniefeweiterung after the last gas addition, so here the inner stream 4 , In the fumigation zone 13 the suspension flow has a relatively high velocity (generally the highest throughout the process), and therefore its length L is advantageously not greater than necessary, e.g. B. not greater than 15 times, in particular 5 times the hydraulic diameter d of the guide wall of the suspension flow at the last fumigation corresponds. As is known, the hydraulic diameter d is calculated as the quotient of four times the flow cross-section and the wetted circumference. For a circular cross-section, it corresponds to the diameter.

Ein zentrales Begasungsrohr 15, das im zentralen Bereich des Außenrohres 10 mündet, sowie eine Anzahl von Begasungsöffnungen 14, die sich von der Außenwand zur Innenwand des Außenrohres 10 erstrecken, können für die bereits beschriebenen Innenströme 4 und Außenströme 5 sorgen. Die Begasungsöffnungen 14 können, wie hier gezeichnet, zylindrisch sein oder schlitzförmig (4) oder sich als Ring über den ganzen Umfang erstrecken (8). Die Außenströme 5 werden an einer Stelle zugegeben, an der sich der Strömungsquerschnitt im Begasungsteil 13 erweitert. Der Strom der Fasersuspension S und die Gasströme sind bei dieser 3 nur auf der linken Seite (links vom Begasungsrohr 15) angedeutet. In Strömungsrichtung der Fasersuspension S gesehen, werden hier zuerst der Außenstrom 5 und danach der Innenstrom 4 zugeführt. Eine Mischvorrichtung bei der der Außenstrom 5 und der Innenstrom 4 in Strömungsrichtung der Fasersuspension S gesehen an derselben Stelle zugeführt werden, zeigt 4, während gemäß 5 in Strömungsrichtung der Fasersuspension S gesehen zuerst der Innenstrom 4 und danach der Außenstrom 5 (hier in zwei Ebenen) zugeführt werden. Weiterhin wird hier die Möglichkeit gezeigt, in axialer Richtung gesehen nacheinander mehrere Begasungsöffnungen 14 vorzusehen, um den Effekt zu verstärken. In den 4 und 5 ist vor dem Auslauf des Begasungsrohres 15 jeweils eine Erweiterung 8 des Außendurchmessers des Begasungsrohres 15 vorhanden, wodurch die Suspensionsströmung an der Begasungsstelle weiter beschleunigt wird.A central fumigation tube 15 in the central area of the outer tube 10 and a number of gassing openings 14 extending from the outer wall to the inner wall of the outer tube 10 can extend for the already described internal flows 4 and external currents 5 to care. The gassing openings 14 can, as drawn here, be cylindrical or slot-shaped ( 4 ) or extend over the entire circumference as a ring ( 8th ). The external currents 5 are added at a point at which the flow cross-section in the gassing 13 extended. The stream of fiber suspension S and the gas streams are at this 3 only on the left side (left of the fumigation tube 15 ) indicated. As seen in the direction of flow of the fiber suspension S, the external flow is first here 5 and then the inner stream 4 fed. A mixing device in which the external current 5 and the inner stream 4 in the same direction as seen in the direction of flow of the fiber suspension S shows 4 while according to 5 in the flow direction of the fiber suspension S first seen the inner stream 4 and then the outside current 5 (here in two levels) are supplied. Furthermore, the possibility is shown, seen in the axial direction successively several gassing 14 to increase the effect. In the 4 and 5 is in front of the outlet of the gassing pipe 15 each an extension 8th the outer diameter of the gassing tube 15 present, whereby the suspension flow is further accelerated at the gassing.

Die Vermischung der Suspension mit Gasblasen und das Anlagern der Störstoffe an die Gasblasen in der Mischvorrichtung 1 kann durch Maßnahmen in dem dem Begasungsteil 13 folgenden Mischbereich 16 weiter verbessert werden. Bei den Vorrichtungen gemäß den 3 bis 5 dient dazu eine sprunghafte Erweiterung 17 des Strömungsquerschnittes, was zu lokal begrenzten Wirbeln führt. Diese liefern insbesondere die zum Zerkleinern von zu groß geratenen Gasblasen und/oder die zum Anlagern der Störstoffe an die Gasblasen benötigte Energie, führen aber auch zu einem höheren Energiebedarf des Verfahrens. In der Praxis werden oft die zu einer Flotationszelle gehörenden Mischvorrichtungen 1 im Mischbereich 16 oder stromabwärts von diesem baulich zusammengefasst.The mixing of the suspension with gas bubbles and the attachment of the impurities to the gas bubbles in the mixing device 1 can by measures in the the fumigation 13 following mixing area 16 be further improved. In the devices according to the 3 to 5 serves for a sudden expansion 17 the flow cross-section, which leads to localized vertebrae. These deliver, in particular, the energy needed to comminute gas bubbles that are too large and / or the energy required to accumulate the contaminants in the gas bubbles, but also lead to a higher energy requirement of the process. In practice, the mixing devices belonging to a flotation cell often become 1 in the mixing area 16 or downstream of this structurally summarized.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen des Mischbereiches 16 zeigen die 6 und 7, bei denen statt einer sprunghaften jeweils eine stetige (hier konische) Erweiterung 18 des Strömungsquerschnittes vorhanden ist. Die stetige Erweiterung 18 des Strömungsquerschnittes kann auch durch eine konvexe oder konkave Fläche gebildet werden (nicht gezeigt). Die Stetigkeit der Erweiterung 18 hat den Vorteil, dass der Suspensionsstrom mit minimalem Energieverlust abgebremst wird. Die Erweiterung 18 kann sich über einen axialen Weg c von 30 bis 600 mm, vorzugsweise 50 bis 200 mm erstrecken und in einem Abstand b bzw. a stromabwärts von der in Strömungsrichtung letzten Zuführungsstelle des Innenstromes 4 bzw. des Außenstromes 5 beginnen, der maximal dem 10 fachen, insbesondere dem 5 fachen des hydraulischen Durchmessers d der Führungswand des Suspensionsstromes in der Begasungszone 13 beträgt.Other advantageous embodiments of the mixing area 16 show the 6 and 7 in which, instead of an erratic one in each case a continuous (here conical) extension 18 the flow cross-section is present. The constant extension 18 the flow cross-section can also be formed by a convex or concave surface (not shown). The continuity of the extension 18 has the advantage that the suspension flow is slowed down with minimal energy loss. The extension 18 can extend over an axial distance c of 30 to 600 mm, preferably 50 to 200 mm and at a distance b or a downstream of the in Flow direction last feed point of the inner stream 4 or the external current 5 start, the maximum of 10 times, in particular 5 times the hydraulic diameter d of the guide wall of the suspension flow in the gassing zone 13 is.

Das Begasungsrohr 15 der 6 weist sowohl eine Erweiterung 8 des Außendurchmessers auf als auch eine stromabwärts folgende Verringerung 9. Die 7 zeigt eine weitere Variante des Begasungsrohres 15, bei der radial ausgerichtete Begasungsöffnungen 19 den Innenstrom 4 von Gas 6 verstärken. In Weiterführung dieser Idee ist auch ein axialer Verschluss des Begasungsrohres 15 denkbar, wenn sich Abrisswirbel an dieser Stelle als Vorteil für die Begasung erweisen.The fumigation tube 15 of the 6 has both an extension 8th the outer diameter and a downstream downstream reduction 9 , The 7 shows a further variant of the gassing tube 15 , in the radially aligned gassing 19 the inner stream 4 of gas 6 strengthen. In continuation of this idea is also an axial closure of the gassing tube 15 conceivable if demolition vertebrae at this point prove to be an advantage for fumigation.

Da im Algemeinen die zu flotierende Fasersuspension in mehrere Ströme aufgeteilt und diese dann begast werden, ergeben sich Möglichkeiten mehre Ströme in ein und derselben Vorrichtung mit Gasblasen zu vermischen. So können mehrere nebeneinander liegende Suspensionsströme in einer Mischvorrichtung 1' gebildet werden, wie es in 8 dargestellt ist. Durch ein spezielles Einlaufteil 11' ist die Zuführungsrichtung der Fasersuspension S quer zur Strömungsrichtung, die die Suspensionsströme während der Begasung haben. Die linke Seite dieser 8 deutet auch den Suspensionsstrom, den Innenstrom 4 und die Außenströme 5 an. Bei diesem Beispiel werden die Außenströme 5 stromaufwärts des Innenstromes 4 zugeführt. Wie schon erwähnt, ist grundsätzlich auch die umgekehrte Reihenfolge möglich und vorteilhaft. Diese 8 zeigt Beispiele von Erweiterungen 17 bzw. 18 nach der Begasung, die sowohl sprunghaft (rechts) als auch stetig (links) sein können. Die in den 3 bis 8 gezeigten Mischvorrichtungen sind als Ausführungsvarianten zu verstehen, deren Merkmale auch anders miteinander kombiniert werden können als es hier konkret gezeichnet istSince, in general, the fiber suspension to be floated is subdivided into several streams and these are then gassed, it is possible to mix several streams in one and the same apparatus with gas bubbles. Thus, several adjacent suspension streams in a mixing device 1' be formed as it is in 8th is shown. Through a special inlet part 11 ' is the feeding direction of the fiber suspension S transverse to the flow direction, which have the suspension streams during fumigation. The left side of this 8th also indicates the suspension flow, the internal flow 4 and the outside currents 5 at. In this example, the external currents 5 upstream of the internal flow 4 fed. As already mentioned, in principle, the reverse order is possible and advantageous. These 8th shows examples of extensions 17 respectively. 18 after fumigation, which can be both erratic (right) and steady (left). The in the 3 to 8th Mixing devices shown are to be understood as design variants whose characteristics can be combined differently with each other as it is specifically drawn here

In 9 ist der Schnitt durch eine Flotationszelle 20 mit ovalem Querschnitt dargestellt, einer Form, die sich als besonders günstig erwiesen hat. Die Fasersuspension S wird unter einem Druck, der über dem der Umgebung liegt, in die Mischvorrichtung 1 eingepumpt. Mit Vorteil ist die Mischvorrichtung 1 exmittig in der Flotationszelle 20 angeordnet. Der Strom der Suspension wird in der Mischvorrichtung 1 beschleunigt, so dass durch Injektionswirkung die Begasung, hier sowohl im Inneren als auch Äußeren des Suspensionsstromes erfolgen kann. Dabei kann das Gas 6 aus der Flotationszelle 20 oberhalb des Flotationsschaumes 2 direkt entnommen werden. Die Mischvorrichtung 1 mündet stromabwärts in einen Stoßdiffusor 21, in dem eine Umlenkung der begasten Suspension um etwa 90 grad in die Waagerechte und eine Verteilung auf den ganzen Umfang (360 grad) erfolgt. Die Abtrennung von Störstoffen und Bildung eines Akzeptes A erfolgt in der schon beschriebenen Weise. Der störstoffhaltige Flotationsschaum 2 wird in einer Schaumrinne 22 gesammelt und entsorgt oder dem Flotationsbehälter einer weiteren Flotationsstufe (nicht dargestellt) zugeführt. Die Mischvorrichtung 1 kann so gestaltet sein, dass in ihr mehrere Suspensionsströme gebildet und begast werden.In 9 is the section through a flotation cell 20 shown with oval cross section, a shape that has proven to be particularly favorable. The fiber suspension S is introduced into the mixing device at a pressure which is higher than that of the environment 1 pumped. Advantageously, the mixing device 1 exmittently in the flotation cell 20 arranged. The stream of suspension is in the mixing device 1 accelerated, so that the injection can be done by injecting action, here both inside and outside of the suspension stream. The gas can 6 from the flotation cell 20 above the flotation foam 2 be taken directly. The mixing device 1 flows downstream into a shock diffuser 21 , in which a deflection of the fumigated suspension by about 90 degrees in the horizontal and a distribution over the entire circumference (360 degrees) takes place. The separation of impurities and formation of an accept A takes place in the manner already described. The contaminant-containing flotation foam 2 is in a foam channel 22 collected and disposed of or the flotation of another Flotationsstufe (not shown) supplied. The mixing device 1 can be designed so that in it several suspension streams are formed and fumigated.

Bei Flotationsanlagen, die zur Papierproduktion eingesetzt werden, durchströmt die Fasersuspension zumeist mehrere Flotationszellen 20 nacheinander bis der geforderte Weißgrad erreicht ist.In flotation plants, which are used for paper production, the fiber suspension usually flows through several flotation cells 20 in succession until the required whiteness is reached.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3144386 A1 [0004]
- DE 3120202 A1 [0005]

Claims

Process for the removal of impurities by means of gas bubbles ( 4 ) from an aqueous pulp suspension (S), in particular waste paper suspension, wherein the flow of the fiber suspension (S) in at least one mixing device ( 1 . 1' ) at least one stream of gas supplied and gas bubbles are formed, after which impurities from the pulp suspension (S) in a flotation foam ( 2 ) are collected and discharged with this, characterized in that in the interior of the stream of the fiber suspension (S) at least one inner stream ( 4 ) of gas ( 6 ) is introduced.

A method according to claim 1, characterized in that from the fiber suspension (S) at least one free jet ( 7 ) and the exterior of the free jet ( 7 ) at least one external flow ( 5 ) of gas ( 6 ) is supplied.

A method according to claim 1 and 2, characterized in that in the flow direction of the fiber suspension (S) seen first the external flow ( 5 ) and then the inner stream ( 4 ).

A method according to claim 1 and 2, characterized in that in the flow direction of the fiber suspension (S) seen first the inner stream ( 4 ) and then the external current ( 5 ).

Method according to claim 1 and 2, characterized in that the external flow ( 5 ) and the inner stream ( 4 ) in the same direction as seen in the flow direction of the fiber suspension (S).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal flow ( 4 ) of gas ( 6 ) through the axial mouth of one in the central region of the mixing device ( 1 . 1' ) arranged fumigation tube ( 15 ) is generated or amplified.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal flow ( 4 ) of gas ( 6 ) by radially aligned gassing openings ( 19 ) in a central area of the mixing device ( 1 . 1' ) arranged fumigation tube ( 15 ) is generated or amplified.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that stream of the fiber suspension (S) by narrowing the flow cross section before the supply of the inner stream ( 4 ) of the gassing zone ( 13 ) is brought to an average flow rate that is at least twice as high, preferably at least five times as high as that in the inlet part ( 11 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that current of the fiber suspension (S) by narrowing the flow cross-section before the supply of the external current ( 5 ) to one of the gassing zones ( 13 ) is brought to an average flow rate that is at least twice as high, preferably at least five times as high as that in the inlet part ( 11 ).

Method according to claim 8 or 9, characterized that higher average flow velocity the stream of fiber suspension (S) to a length (L) is set, which is not larger than it 10 times, in particular 5 times the hydraulic diameter d corresponds to the guide wall of the suspension flow in this area.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that stream of the fiber suspension (S) by extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section after the supply of the external current ( 5 ) is brought to a by at least 15%, preferably at least 30% lower average flow velocity.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section at a distance (a) downstream of the feed point of the external flow ( 5 ) starts, which is 1.1 to 3 times the hydraulic diameter (d) of the guide wall of the suspension flow.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that stream of the fiber suspension (S) by extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section after the supply of the inner stream ( 4 ) is brought to a by at least 15%, preferably at least 30% lower average flow velocity.

Method according to claim 13, characterized in that extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section at a distance (b) downstream of the feed point of the inner flow ( 4 ), which is 1.1 to 3 times the diameter of the suspension stream.

Method according to claim 11, 12, 13 or 14, characterized in that extension ( 17 ) of the flow cross-section is sudden.

Method according to claim 11, 12, 13 or 14, characterized in that extension ( 18 ) of the flow cross section is continuous.

Method according to claim 16, characterized in that continuous expansion ( 18 ) of Flow cross-section over a distance (c) of 30 to 600 mm, preferably 50 to 200 mm takes place.

Method according to claim 16 or 17, characterized in that continuous expansion ( 18 ) of the flow cross-section is conical.

Method according to claim 16 or 17, characterized in that continuous expansion ( 18 ) of the flow cross-section is convex or concave.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the gas ( 6 ) is sucked.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the gas ( 6 ) is supplied at a pressure which is at least 0.1 bar above the ambient pressure.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas used for flotation ( 6 ) at least 80%, preferably at least 90%, within a closed flotation vessel used for carrying out the process ( 3 ) is released gas.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the fiber suspension (S) in the addition of gas ( 6 ) a pulp density between 1.3% and 3%, preferably between 1.5% and 2.2% is set.

Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, which comprises at least one flotation tank ( 3 ) with at least one of a fiber suspension (S) can be flowed through by mixing device ( 1 . 1' ) for the supply of gas ( 6 ) and also at least one discharge for the flotation foam formed ( 2 ) and at least one discharge conduit for the purified accept (A), characterized in that the mixing apparatus ( 1 . 1' ) at least one outer tube ( 10 ) and at least one gassing tube ( 15 ) and that the gassing tube ( 15 ) on one side with gas ( 6 ) can be supplied and on the other in the central region of the outer tube ( 10 ) opens.

Apparatus according to claim 24, characterized in that the outer tube ( 10 ) with at least one gassing opening ( 14 ), which extends from the outer wall to the inner wall of the outer tube ( 10 ).

Apparatus according to claim 24 and 25, characterized in that in the flow direction of the fiber suspension (S) seen the mouth of the gassing ( 14 ) in front of the mouth of the gassing tube ( 15 ) is arranged.

Apparatus according to claim 25, characterized in that seen in the flow direction of the fiber suspension (S), the gassing openings ( 14 ) after the mouth of the gassing tube ( 15 ) is arranged.

Apparatus according to claim 25, characterized in that seen in the flow direction of the fiber suspension (S), the gassing openings ( 14 ) at the mouth of the gassing tube ( 15 ) is arranged.

Device according to one of claims 24 to 28, characterized in that the flow cross section of the inner wall of the outer tube ( 10 ) in front of the mouth of the gassing tube ( 15 ) is brought to at least 15%, preferably at least 30% smaller value.

Device according to one of claims 24 to 29, characterized in that the flow cross section of the inner wall of the outer tube ( 10 ) in front of the mouth of the gassing opening ( 14 ) is reduced to a value which is at most half as large, preferably at most a quarter as large as that of the upstream region.

Device according to one of claims 24 to 30, characterized in that the flow cross-section of the inner wall of the outer tube ( 10 ) after the mouth of the gassing opening ( 14 ) is brought to at least 15%, preferably at least 30% greater value.

Device according to claim 31, characterized in that the extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section at a distance (a) downstream of the mouth of the gassing ( 15 ), which is 1.1 to 3 times the hydraulic diameter (d) of the inner wall.

Device according to one of claims 24 to 32, characterized in that the flow cross-section of the inner wall of the outer tube ( 10 ) after the mouth of the gassing tube ( 15 ) is brought to at least 15%, preferably at least 30% greater value.

Device according to claim 33, characterized in that the extension ( 17 . 18 ) of the flow cross-section at a distance (b) downstream of the mouth of the gassing tube ( 15 ), which is 1.1 to 3 times the hydraulic diameter (d) of the inner wall.

Device according to claim 31, 32, 33 or 34, characterized in that the extension ( 17 ) of the flow cross-section is sudden.

Device according to claim 31, 32, 33 or 34, characterized in that the extension ( 18 ) of the flow cross section is continuous.

Apparatus according to claim 36, characterized in that the continuous extension ( 18 ) of the flow cross-section over a distance (c) of 30 to 600 mm, preferably 50 to 200 mm.

Device according to claim 36 or 37, characterized in that the continuous extension ( 18 ) of the flow cross-section formed by a conical surface.

Device according to claim 36 or 37, characterized in that the continuous extension ( 18 ) of the flow cross-section is formed by a convex or concave surface.