DE102011009792A1 - Method for cleaning contaminated fibers of waste paper, involves moving fibers to be cleaned with liquid, and bringing together solid-fluid mixture with air-liquid mixture - Google Patents

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Abstract

The method involves moving the fibers to be cleaned with liquid, and bringing together a solid-fluid mixture is with an air-liquid mixture, where the combining of the air-liquid mixture with the solid-liquid mixture takes place with widely differing flow speeds. The dissolved contaminated particles settle on the air bubble from the air-liquid mixture. The mixture of a fractionation is subjected to separation of the fiber portion. An independent claim is also included for an arrangement for cleaning contaminated fibers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Reinigung von Fasern. Beide können Anwendung finden in physikalischen Prozessen, die die Abtrennungen von Verunreinigungen von faserförmigen Feststoffpartikeln bewirken sollen und in denen die faserförmigen Feststoffpartikel sich mit Flüssigkeiten in einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch befinden. Dies kann z. B. in Anlagen zum Alt- bzw. Druckpapierrecycling der Fall sein, in denen sich in Wasservolumina verteilte Zellstofffasern befinden, die es von anhaftenden Druckfarbenpartikeln zu reinigen gilt.The invention relates to a method and an arrangement for cleaning fibers. Both may find application in physical processes intended to effect the separation of impurities from fibrous solid particles and in which the fibrous solid particles are in a liquid-solid mixture with liquids. This can be z. As in plants for waste or printing paper recycling be the case in which distributed in volumes of water pulp fibers are that it is to be cleaned of adhering ink particles.

Der Stand der Technik beim Reinigen der Zellulosefasern aufzubereitenden gebrauchten Papiers weist eine Reihe von Lösungen auf, die sich des Flotierens der Fasern bedienen.The state of the art in the cleaning of used paper to be treated with cellulose fibers has a number of solutions which make use of the flooding of the fibers.

Der wesentliche Schritt zur Aufbereitung von Altpapier zur Wiederverwendung besteht darin, die Druckfarben möglichst weitgehend zu entfernen. Beim konventionellen Flotationsreinigen werden die Fasern des Altpapiers durch den Einsatz von alkalischen Stoffen zum Quellen gebracht, wodurch die Ablösung der Druckfarbe ermöglicht wird. Hydrophobe Druckfarbenteilchen lassen sich aus der Suspension von Fasern, Füllstoffen und Druckfarben durch ein in-situ gefälltes Fettsäuresalz sammeln und flotieren. Durch diesen konventionellen Prozess, umfassend Aufschlagen des Papiers, Sortierung, Flotation unter alkalischen Bedingungen und gegebenenfalls eine Nachflotation kann hydrophobe Druckfarbe meist befriedigend entfernt werden.The essential step in processing recovered paper for reuse is to remove the printing inks as much as possible. In conventional flotation cleaning, the fibers of the waste paper are swelled by the use of alkaline substances, which makes it possible to detach the printing ink. Hydrophobic ink particles can be collected and floated from the suspension of fibers, fillers and inks by an in situ precipitated fatty acid salt. By means of this conventional process, comprising whipping the paper, sorting, flotation under alkaline conditions and, if appropriate, subsequent flotation, hydrophobic printing ink can usually be satisfactorily removed.

Wasserlösliche Druckfarben, wie Flexodruckfarben und Inkjet-Druckfarben, die oft durch Sulfonierung hydrophilierte sehr kleine Farbpigmente enthalten, lassen sich durch konventionelles Flotationsdeinking dagegen nicht oder wenig befriedigend abtrennen. Der an sich hochwertige Rohstoff Büroaltpapier wird so zum Problemstoff, denn er ist selbst für graphisches Papier mit dem niedrigsten Weißgehalt, Zeitungspapier, zu dunkel. Die gelösten Druckfarben verschmutzen zudem den Wasserkreislauf. Zwar lassen sich derartige wasserlösliche Farben und hydrophilierte Farbpigmente durch eine Wäsche des Altpapiers abtrennen – gleichzeitig werden allerdings auch die Füllstoffe mit entfernt, so dass die Ausbeute dieses Reinigungsprozesses auf Werte um/unter 70% absinkt.Water-soluble printing inks, such as flexographic printing inks and inkjet inks, which often contain hydrophilized very small color pigments by means of sulfonation, can not be removed satisfactorily by conventional flotation deinking. The high-quality raw material office paper becomes a problem because it is too dark even for graphic paper with the lowest white content, newsprint. The dissolved inks also pollute the water cycle. Although such water-soluble inks and hydrophilized color pigments can be separated by washing the waste paper - at the same time, however, the fillers are also removed, so that the yield of this cleaning process drops to values of less than 70%.

In der Patentliteratur vorgeschlagene Lösungen sollen diese Reinigungsverfahren verbessern.Solutions proposed in the patent literature are intended to improve these purification methods.

So wird z. B. in der deutschen Druckschrift DE 11 2006 002 685 T5 eine Einrichtung zur Durchführung eines Deinking-Verfahrens vorgeschlagen, die einen speziellen Diffusor in einer Flotationszelle aufweist.So z. B. in the German publication DE 11 2006 002 685 T5 proposed a device for performing a deinking process, which has a special diffuser in a flotation cell.

Auch in der deutschen Offenlegungsschrift 10 2009 006 033 A1 sind ein Flotationsverfahren und eine Flotationsvorrichtung zur Entfernung von Störstoffen mit Hilfe von Gasblasen aus einer wässrigen Faserstoffsuspension in einem Flotationsbehälter beschrieben. Der Flotationsbehälter weist dabei zumindest eine von einem Strom der Faserstoffsuspension durchströmte Mischvorrichtung zur Zuführung wenigstens eines Stromes von Gas auf und besitzt auch mindestens eine Ableitung für den gebildeten Flotationsschaum mit den Störstoffen sowie zumindest einen Auslauf für die gereinigte Faserstoffsuspension.Also in the German Offenlegungsschrift 10 2009 006 033 A1 For example, a flotation process and a flotation apparatus for removing contaminants by means of gas bubbles from an aqueous pulp suspension in a flotation tank are described. The flotation tank has at least one of a stream of pulp suspension perfused mixing device for supplying at least one stream of gas and also has at least one derivative for the flotation foam formed with the impurities and at least one outlet for the purified pulp suspension.

Dabei soll eine zuverlässige und effektive Entfernung von Störstoffen auch bei relativ hohen Stoffdichten dadurch ermöglicht werden, dass in den Strömungskanal mehrere Düsen zur Zuführung von Faserstoffsuspensions-Teilströmen münden.In this case, a reliable and effective removal of contaminants should be made possible even at relatively high material densities, that in the flow channel several nozzles for supplying pulp suspension partial flows open.

Auch die in der Druckschrift DE 698 14014 T2 beanspruchte Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Deinking von Papierbrei, der aus der Bildung eines Breis von Altpapier unterschiedlicher Qualitäten mit Wasser stammt, bei dem man den Breistrom mindestens einmal von einem Luftblasenstrom durchqueren lässt. Dabei ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass man einen Wasser-Gegenstrom in den Luftblasenstrom zum Deinking leitet, nachdem diese Blasen durch den Brei geströmt sind und sich mit Tintenteilchen beladen haben, so dass der Wasser-Gegenstrom die von diesen Deinking-Blasen mitgerissenen Teilchen, z. B. Fasern, Schlamm oder Füllstoffe freisetzt und mit sich fortführt.Also in the publication DE 698 14014 T2 The invention relates to a process for deinking pulp which originates from the formation of a pulp of different grades of water with water, in which the pulp stream is traversed at least once by an air bubble stream. The process is characterized in that a counterflow of water is led into the air bubble stream for deinking, after these bubbles have flowed through the slurry and have loaded with ink particles, so that the water countercurrent flows through the particles entrained by these deinking bubbles, z. As fibers, sludge or fillers and continues with it.

Wesentlicher Nachteil dieser Lösungen ist ein hoher technischer Realisierungsaufwand dieser Deinking-Anlagen, der hohe Herstellungs- und Montage- sowie Wartungskosten nach sich zieht, wobei die Reinigungsqualität nach wie vor unbefriedigend ist, da erfahrungsgemäß nur ein Reinigungsgrad erreicht wird, der einer Weißgradsteigerung um drei Grad entspricht.The main disadvantage of these solutions is a high level of technical implementation of this deinking systems, the high manufacturing and assembly and maintenance costs entails, the quality of cleaning is still unsatisfactory, since experience has shown that only a degree of purification is achieved, the whiteness increase by three degrees equivalent.

Aus diesem Nachteil der Lösungen des Standes der Technik ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die gewünschte Reinigung von Fasern von unerwünschten Anhaftungen, z. B. Druckfarbenpartikeln u. Ä., mit deutlich verringertem technischen und ökonomischen Aufwand erreicht werden kann. Zusätzlich soll eine Anordnung entwickelt werden, mit der ein die vorgenannten Anforderungen erfüllendes Verfahren realisiert werden kann. Gleichzeitig sollen beide Erfindungen eine deutlich verbesserten Reinigungsgrad ermöglichen.From this disadvantage of the solutions of the prior art, the task arises to develop a method with which the desired cleaning of fibers from unwanted adhesions, for. B. ink particles u. Ä., Can be achieved with significantly reduced technical and economic effort. In addition, an arrangement is to be developed with which a method satisfying the aforementioned requirements can be realized. At the same time both inventions should allow a significantly improved degree of purification.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren gelöst, das die Verfahrensschritte gemäß des Patentanspruches 1 beinhaltet. Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Anordnung gelöst, die entsprechend der Merkmale des Patentanspruches 8 aufgebaut ist. Die jeweiligen Unteransprüche 2 bis 7 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahrensendung. The object of the invention is achieved by a method which includes the method steps according to claim 1. Furthermore, the object of the invention with an arrangement is achieved, which is constructed according to the features of claim 8. The respective subclaims 2 to 7 contain advantageous embodiments of the method end.

Das Wesen der Verfahrenserfindung besteht dabei darin, dass das die zu reinigenden Fasern, vorzugsweise druckfarbenverunreinigte Zellulosefasern, mit Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, versetzt werden und als Feststoff-Wasser-Gemisch mit einem Luft-Wasser-Gemisch strömend zusammengeführt werden. Das Zusammenströmen des Luft-Wasser-Gemisches mit dem Feststoff-Wasser-Gemisch erfolgt mit stark unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten. Beim Zusammenprall der Teilchen der beiden Gemischströme findet eine Lösung der Verunreinigungen von den Oberflächen der Fasern statt.The essence of the process invention is that the fibers to be cleaned, preferably ink-contaminated cellulose fibers, with liquid, preferably water, are added and merged as a solid-water mixture with an air-water mixture flowing. The confluence of the air-water mixture with the solid-water mixture takes place with greatly different flow velocities. Upon collision of the particles of the two mixture streams, a solution of the contaminants from the surfaces of the fibers takes place.

Der Zusammenstrom-Prozess wird dabei so geführt, dass gleichzeitig eine deutliche Verdünnung des Wasser-Feststoff-Gemisches erfolgt und die gelösten Verunreinigungspartikel sich an den Luftblasen aus dem Luft-Wasser-Gemisch festsetzen.The coalescence process is carried out in such a way that at the same time a significant dilution of the water-solid mixture takes place and the dissolved impurity particles settle on the air bubbles from the air-water mixture.

Der Zusammenstrom-Prozess kann erfindungsgemäß in mehreren Varianten durchgeführt werden: Es ist möglich, die zusammenzuführenden Gemische im Gegenstrom, in gleicher Strömungsrichtung oder unter beliebigen Winkeln zusammenströmen zu lassen.According to the invention, the coalescence process can be carried out in several variants: it is possible to allow the mixtures to be brought together to flow together in countercurrent, in the same flow direction or at arbitrary angles.

Das mit dem Feststoff-Wasser-Gemisch zusammengeführte Luft-Wasser-Gemisch wird durch einem oder mehreren Misch-Systeme erzeugt, aus dem bzw. denen das luftblasenführende Luft-Wasser-Gemisch durch einen in den Systemen wirkenden Differenzdruck mit hoher Strömungsgeschwindigkeit austritt.The air-water mixture combined with the solid-water mixture is produced by one or more mixing systems from which the air-bubble-conveying air-water mixture exits through a high-velocity differential pressure acting in the systems.

Der beschriebene Strömungsprozess kann ohne weiteren apparativen Aufwand in Rohrleitungen einer Reinigungsanlage ablaufen. Hier erfolgen bereits Gemisch-Verdünnung, Faser-Verunreinigungs-Trennung sowie Bindung der Verunreinigungspartikel an Luftblasen, ohne dass dieser Trennungsprozess der Verunreinigungen von den Fasern besonderer Prozessgefäße bedarf.The flow process described can proceed without further expenditure on equipment in piping of a cleaning system. Here, already mixture-dilution, fiber-impurity separation and binding of the impurity particles to air bubbles, without this separation process of the impurities required by the fibers of special process vessels.

In einem folgenden Verfahrensschritt wird eine Trennung von Faseranteil, verunreinigungsbelastetem Schaum aus den Luftblasen sowie Wasser vorgenommen.In a subsequent process step, a separation of fiber content, contamination-loaded foam from the air bubbles and water is carried out.

Erst zu dieser Trennung von Faseranteil, verunreinigungsbelastetem Schaum aus den Luftblasen sowie Wasser wird das Gemisch in einen bekannten Fraktionator geführt, wo der auf der Oberfläche entstehende Schaum, belastet mit Verunreinigung, von den Fasern getrennt wird.Only to this separation of fiber content, polluted foam from the bubbles and water, the mixture is passed into a known fractionator, where the resulting on the surface foam, contaminated with contamination, is separated from the fibers.

Das Wesen der Anordnungserfindung ist durch das Anordnungsschema einer Faserreinigungsanlage gekennzeichnet, die auf das Vorhandensein von Rohrleitungen mit einem oder mehreren darin angeordneten Misch-Systemen sowie einer oder mehreren, den Rohrleitungen nachgeschalteten, Fraktionatoren beschränkt ist.The nature of the array invention is characterized by the layout scheme of a fiber cleaning plant which is limited to the presence of piping having one or more mixing systems disposed therein and one or more fractionators downstream of the piping.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb einer ebenfalls erfindungsgemäßen Anordnung zeigt, dass es überraschenderweise möglich ist, unter Verzicht auf aufwendige Prozessapparate bekannter Anordnungen, bereits mit den einfachen Mitteln schlichter in Rohrleitungen integrierter Misch-Systeme und einfacher nachgeschalteter Fraktionatoren die gewünschte Reinigungswirkung auf verunreinigte Fasern auszuüben.The execution of the inventive method within a likewise inventive arrangement shows that it is surprisingly possible, waiving elaborate process apparatuses known arrangements, already exert the desired cleaning effect on contaminated fibers with the simple means simple in piping integrated mixing systems and simple downstream fractionators.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

Dabei zeigt die zugehörige Zeichnung ein Prinzipschema einer Anlage zur Altpapierfaserreinigung gemäß den Erfindungen.The accompanying drawing shows a schematic diagram of a plant for waste paper fiber cleaning according to the inventions.

Gemäß der Zeichnung weist die Anlage zur Altpapierfaserreinigung des Ausführungsbeispiels einen Filtratbehälter 1, einen Stoffbehälter 2, einen Fraktionator 3, einen Schaumbrecher 4, Mischsysteme 5 sowie Pumpen 6 und 7 auf.According to the drawing, the plant for waste paper fiber cleaning of the embodiment, a filtrate container 1 , a fabric container 2 , a fractionator 3 , a foam breaker 4 , Mixed systems 5 as well as pumps 6 and 7 on.

Die genannten Elemente der Anlage zur Altpapierfaserreinigung sind mit Rohrleitungen 11 bis 17 wie folgt miteinander verbunden:
Mit Rohrleitung 11 wird über Pumpe 6 ein Feststoff-Wasser-Gemisch mit 4% Feststoffanteil an zu reinigenden Fasern vom Stoffbehälter 2 in Richtung auf den Fraktionator 3 befördert. Die zu reinigenden Fasern sind mit auf ihrer Oberfläche haften Verunreinigungsteilchen in Form von Druckfarbenpartikeln verunreinigt.
The mentioned elements of the plant for waste paper fiber cleaning are with pipelines 11 to 17 connected as follows:
With piping 11 is over pump 6 a solid-water mixture with 4% solids content of fibers to be cleaned from the substance container 2 towards the fractionator 3 promoted. The fibers to be cleaned are contaminated with adhering on its surface contaminant particles in the form of ink particles.

Das Feststoff-Wasser-Gemisch wird mit einem Strömungsdurchsatz von 1560 l/min durch die Rohrleitung 11 befördert, die einen Durchmesser von 125 mm besitzt. Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt bei diesen Parametern 2,12, m/s.The solid-water mixture is passed through the pipeline at a flow rate of 1560 l / min 11 transported, which has a diameter of 125 mm has. The flow rate at these parameters is 2.12, m / s.

Mit Rohrleitung 12 wird über Pumpe 7 ein Filtrat-Luft-Gemisch vom Filtratbehälter 1 ebenfalls in Richtung auf den Fraktionator 3 befördert. Das Filtrat-Luft-Gemisch wird mit einem Strömungsdurchsatz von 4685 l/min durch die Rohrleitung 12 befördert, die einen Querschnitt von 21 × 18 mm besitzt. Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt bei diesen Parametern 14,62 m/s.With piping 12 is over pump 7 a filtrate-air mixture from the filtrate tank 1 also in the direction of the fractionator 3 promoted. The filtrate-air mixture is passed through the pipeline at a flow rate of 4685 l / min 12 transported, which has a cross section of 21 × 18 mm. The flow rate at these parameters is 14.62 m / s.

Von Rohrleitung 12 zweigt Rohrleitung 15 ab und führt einen Teil des Filtratwassers durch ein Mischsystem 5. In diesem wird der Filtratstrom mit Luftblasen versetzt, die dadurch entstehen, dass der Wasserstrom innerhalb des Mischsystems 5 durch dessen Injektorwirkung Luft mitreißt. Die Größe und Anzahl der Luftblasen sind durch Strömungsgeschwindigkeit und Durchsatz der Filtratwassermenge durch das Mischsystem 5 regelbar, so dass je nach Bedingungen der konkreten Reinigungsaufgabe die optimale Blasengröße ab Mikrobläschen aufwärts ein Filtrat-Luft-Gemisch zur Verfügung steht, welches durch Rohrleitung 17 am Verzweigungspunkt 8 wieder in die Rohrleitung 12 eingemischt wird.From pipeline 12 branches pipeline 15 and carries a portion of the filtrate through a mixing system 5 , In this, the filtrate stream is mixed with air bubbles, which are caused by the water flow within the mixing system 5 entrained by the injector effect air. The size and number of air bubbles are due to the flow rate and throughput of filtrate water through the mixing system 5 adjustable, so that depending on the conditions of the specific cleaning task, the optimal bubble size microbubbles up a filtrate-air mixture is available, which by piping 17 at the branch point 8th back into the pipeline 12 is mixed in.

Ab Verzweigungspunkt 8 führt die Rohrleitung 12 also ein Filtrat-Luft-Gemisch mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und einer hohen Anzahl möglichst kleiner Luftbläschen. Eine vorteilhafte Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei Bläschengrößen von etwa 0,5 mm oder kleiner.From branch point 8th leads the pipeline 12 So a filtrate-air mixture with high flow velocity and a high number of small air bubbles possible. An advantageous implementation of the method according to the invention takes place at bubble sizes of about 0.5 mm or smaller.

Am Verzweigungspunkt 9 sind Rohrleitung 11 und Rohrleitung 12 zusammengeführt und verlaufen gemeinsam als Rohrleitung 13 zum Fraktionator 3. Rohrleitung 13 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 200 mm.At the branch point 9 are pipeline 11 and piping 12 merged and run together as a pipeline 13 to the fractionator 3 , pipeline 13 has a diameter of 200 mm in this embodiment.

Im Verzweigungspunkt 9 treffen das Feststoff-Wasser-Gemisch mit 4% Stoffdichte aus Rohrleitung 11 und das luftblasentragende Filtrat-Luft-Gemisch aus Rohrleitung 12 mit stark unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit aufeinander. Dabei prallen Luftbläschen des Filtrat-Luft-Gemisches mit hoher kinetischer Energie auf die verunreinigten Faseranteile des Feststoff-Wasser-Gemisches. Dabei werden überraschenderweise die auf den Fasern befindlichen Verunreinigungsteilchen, z. B. Druckfarbenpartikel, von den Fasern abgetrennt und heften sich an die Oberfläche der Luftbläschen. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit dem als ”Kärchern” bekanntem Reinigungsprozess von Oberflächen durch Hochdruckwasser.At the branch point 9 meet the solid-water mixture with 4% consistency from pipeline 11 and the air-bearing filtrate-air mixture of piping 12 with very different flow rates each other. This air bubbles of the filtrate-air mixture collide with high kinetic energy on the contaminated fiber content of the solid-water mixture. Surprisingly, the contamination particles present on the fibers, z. As ink particles, separated from the fibers and attach to the surface of the air bubbles. This process is similar to the cleaning process of surfaces by high pressure water, known as "carhing".

In der dem Vereinigungspunkt 9 der Rohrleitungen 11 und 12 folgenden Rohrleitung 13 bewegt sich das nunmehr aus Wasser, Faseranteilen und verunreinigungsbehafteten Luftbläschen bestehende schaumige Gemisch mit einer Stoffdichte von 1% Faseranteil, einem Stoffdurchsatz von 6.250 l/min und einer Strömungsgeschwindigkeit von 3,3 m/s zu einem Fraktionator 3. Hier werden die jetzt gereinigten Fasern vom verunreinigungstragenden Schaumanteil getrennt.In the union point 9 the piping 11 and 12 following pipeline 13 moves the now consisting of water, fiber content and impure air bubbles existing foamy mixture with a consistency of 1% fiber content, a flow rate of 6.250 l / min and a flow rate of 3.3 m / s to a fractionator 3 , Here, the now-cleaned fibers are separated from the contaminant-carrying foam.

Dieser Schaumanteil wird über Rohrleitung 14 zu einem Schaumbrecher 4 geführt, der durch Rohrleitung 16 mit reinem Luft-Wasser-Gemisch gespeist wird.This proportion of foam is via pipeline 14 to a foam breaker 4 passed through the pipeline 16 is fed with pure air-water mixture.

Entscheidender Punkt des am vorliegenden Ausführungsbeispiel erläuterten Reinigungsverfahrens ist das Aufeinandertreffen des Feststoff-Wasser-Gemisches mit den verunreinigten Fasern mit dem Filtratwasser-Luft-Gemisch unter hoher Strömungsdifferenzgeschwindigkeit und der Anwesenheit einer hohen Anzahl feiner Luftblasen, das erst den überraschend auftretenden abrasierenden Reinigungseffekt hervorruft.Decisive point of the cleaning method explained in the present embodiment is the meeting of the solid-water mixture with the contaminated fibers with the filtrate water-air mixture at high flow differential speed and the presence of a large number of fine air bubbles, which only causes the surprisingly occurring abrasive cleaning effect.

Eine besonders vorteilhafte Wirkung des Verfahrens tritt ein, wenn die Strömungsrichtungen der aufeinandertreffenden Gemische stark voneinander abweichen. Der Idealfall ist beim vollständigen Gegeneinanderströmen der beiden Gemische gegeben.A particularly advantageous effect of the method occurs when the flow directions of the colliding mixtures differ greatly. The ideal case is given in the complete counterflow of the two mixtures.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine beispielhafte Anordnung in einer beispielhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden. Die Erfindung schließt jedoch alle weiteren Anordnungen mit unterschiedlichen Prozessapparaten ein, bei denen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Faserreinigung vorgenommen wird.In the embodiment shown, an exemplary arrangement has been described in an exemplary application of the method according to the invention. However, the invention includes all other arrangements with different process apparatuses in which a fiber cleaning is carried out by means of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Anordnung können in allen physikalischen Prozessen eingesetzt werden, bei denen Feststoffpartikel von anhaftenden Verunreinigungspartikeln durch Abtrennung und Übernahme der Verunreinigungspartikel mittels Luftblasen in einem Luft-Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch gereinigt werden.The method according to the invention and the arrangement according to the invention can be used in all physical processes in which solid particles of adhering impurity particles are purified by separation and takeover of the impurity particles by means of air bubbles in an air-solid-liquid mixture.

Mit ihrer Anwendung können sehr große Aufwandseinsparungen erreicht werden, in dem auf aufwendige Prozessgefäße zugunsten des Einbaus technisch unaufwendiger RV-Systemen in Transportrohrleitungen zur Luftblasenerzeugung verzichtet werden kann.With their application very large cost savings can be achieved in which can be dispensed with expensive process vessels in favor of the installation of technically inexpensive RV systems in transport pipes for air bubbles.

Vorzugsweise können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung zur Reinigung von bedrucktem Altpapier in der Papierproduktion eingesetzt werden.Preferably, the inventive method and the inventive arrangement for cleaning of printed waste paper can be used in paper production.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Filtratbehälterfiltrate
22
Stoffbehälterfuel tank
33
Fraktionatorfractionator
44
Schaumbrecherfoam breaker
55
Mischsystemmixing system
66
Pumpepump
77
Pumpepump
88th
Verzweigungspunktbranching point
99
Verzweigungspunktbranching point
1111
Rohrleitungpipeline
12 12
Rohrleitungpipeline
1313
Rohrleitungpipeline
1414
Rohrleitungpipeline
1515
Rohrleitungpipeline
1616
Rohrleitungpipeline

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 112006002685 T5 [0006] DE 112006002685 T5 [0006]
  • DE 102009006033 A1 [0007] DE 102009006033 A1 [0007]
  • DE 69814014 T2 [0009] DE 69814014 T2 [0009]

Claims (8)

Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Fasern, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt die zu reinigenden Fasern mit Flüssigkeit versetzt und in einem zweiten Verfahrensschritt als Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch strömend mit einem Luft-Flüssigkeits-Gemisch zusammengeführt werden, wobei das Zusammenströmen des Luft-Flüssigkeits-Gemisches mit dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch mit stark unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten erfolgt und dieser Prozess dabei so geführt wird, dass gleichzeitig eine deutliche Verdünnung des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches erfolgt und die gelösten Verunreinigungspartikel sich an den Luftblasen aus dem Luft-Flüssigkeits-Gemisch festsetzen, und in einem dritten Verfahrensschritt zur Trennung von Faseranteil, verunreinigungsbelastetem Schaum aus den Luftblasen sowie Flüssigkeit das im zweiten Verfahrensschritt entstandene Gemisch einer Fraktionierung unterworfen wird, bei der auf der Oberfläche entstehende Schaum, belastet mit Verunreinigungen, von den gereinigten Fasern getrennt wird.Process for cleaning contaminated fibers, in which, in a first process step, the fibers to be cleaned are mixed with liquid and be combined in a second process step as a solid-liquid mixture with an air-liquid mixture, wherein the confluence of the air-liquid mixture with the solid-liquid mixture with greatly different flow rates and this process is performed so that at the same time a significant dilution of the solid-liquid mixture takes place and the dissolved impurity particles are on the air bubbles fix the air-liquid mixture, and in a third process step for the separation of fiber content, contaminated foam from the air bubbles and liquid resulting in the second process step mixture is subjected to fractionation, wherein the foam formed on the surface, contaminated with impurities, is separated from the cleaned fibers. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zusammenzuführenden Gemische im Gegenstrom oder in gleicher Strömungsrichtung oder unter beliebigen Winkeln zusammenströmen.A method according to claim 1, wherein the mixtures to be merged flow together in countercurrent or in the same flow direction or at arbitrary angles. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch in einer Anfangskonzentration von etwa 4% Trockensubstanz vorliegt.The method of claim 1, wherein the solid-liquid mixture is present in an initial concentration of about 4% dry matter. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch auf eine Feststoffkonzentration von etwa 1% Trockensubstanz verdünnt wird.The method of claim 1, wherein the solid-liquid mixture is diluted to a solids concentration of about 1% dry matter. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Luft-Flüssigkeits-Gemisch mit einer Strömungsgeschwindigkeit von ca. 6 bis 15 m/s gegen das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch, dessen Strömungsgeschwindigkeit etwa 2,0 m/s beträgt, geführt wird.The method of claim 1, wherein the air-liquid mixture at a flow rate of about 6 to 15 m / s against the solid-liquid mixture whose flow rate is about 2.0 m / s is performed. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkeit in den jeweiligen Gemischen Wasser ist.The method of claim 1, wherein the liquid in the respective mixtures is water. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Feststoff in dem jeweiligen Gemisch aus Zellulosefasern besteht.The method of claim 1 wherein the solid is the respective mixture of cellulosic fibers. Anordnung zur Reinigung von verunreinigten Fasern, die mehrere Rohrleitungen (11 bis 16) sowie mindestens einen den Rohrleitungen (11 bis 13) nachgeschalteten Fraktionator (3) zur Fraktionierung von Faser- und Verunreinigungsanteilen eines aufgeschäumten Luft-Wasser-Feststoff-Gemisches aufweist, wobei in mindestens einem Rohrleitungsbereich (15 und 17) ein Mischsystem (5) zur Erzeugung eines Luft-Flüssigkeits-Gemisches aus Flüssigkeit und Luftblasen vorhanden ist.Arrangement for the purification of contaminated fibers containing several pipelines ( 11 to 16 ) and at least one of the pipelines ( 11 to 13 ) downstream fractionator ( 3 ) for fractionation of fiber and impurity fractions of a foamed air-water-solid mixture, wherein in at least one pipeline region ( 15 and 17 ) a mixing system ( 5 ) is present for generating an air-liquid mixture of liquid and air bubbles.
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