DE10331683B3

DE10331683B3 - Assembly to clean used paper fiber suspensions, for recycling, has a rotating reject collection chamber to spin off heavy particles and a returned part-flow to prevent loss of usable fibers

Info

Publication number: DE10331683B3
Application number: DE2003131683
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Dölle; Reimund Rienecker; Stefan Rippl
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-07-15

Abstract

The assembly to clean a suspension of paper fibers, from used paper for recycling, has a vertical and cylindrical sieve (3) with the suspension (S) fed in from above. The rejected fraction (R), containing impurities, is taken off axially at the bottom. The reject fraction drops into a chamber (7) under the sieve, which is rotated to spin off the heavy particles. A part-flow (T) is taken from the collection chamber, and led back to the sieve inflow.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Siebapparat zu seiner Durchführung.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and a sieve for its implementation.

Der Zweck eines derartigen Verfahrens bzw. Siebapparates besteht darin, aus einer wässrigen Papierfasersuspension, die z.B. aus Altpapier gewonnen sein kann, unerwünschte Schmutzstoffe auszuscheiden. Bekanntlich enthält das Altpapier neben den verwendbaren Faserstoffen auch eine gewisse Menge von Störstoffen, welche nicht in das Papier gelangen dürfen.The The purpose of such a method or screening apparatus is from an aqueous paper fiber suspension, e.g. unwanted contaminants can be obtained from waste paper. As is known contains in addition to the usable fiber materials, the waste paper also has a certain amount Amount of contaminants, which must not get into the paper.

Üblicherweise werden die Rohstoffe in einem Stofflöser mit Wasser vermischt und so weit zerkleinert, dass sie als Suspension aus dem Stofflöser abgepumpt werden können. Auch wenn in vielen Fällen bereits im Stofflöser eine Vorreinigung erfolgt, verbleibt noch eine beträchtliche Menge von Störstoffen in der abgepumpten Suspension und gelangt in die für die Aufbereitung verwendeten Vorrichtungen. Diese Störstoffe, deren Partikelgröße bereits deutlich kleiner ist als noch im Stofflöser, werden durch geeignete Trennvorrichtung, von denen meist mehrere in verschiedenen Trennstufen eingesetzt werden, aus der Papierfasersuspension entfernt. Die dabei anfallenden Rejektströme haben dann einen hohen Verschmutzungsgrad und bereiten bei der Verarbeitung, also weiterer Schmutzanreicherung und Faserrückgewinnung, beträchtliche Schwierigkeiten. Neben den Kunststofffolienstücken enthalten sie eine große Menge von solchen Schwerteilen, die auf Grund ihrer bereits reduzierten Größe (im Vergleich mit den im Stofflöser behandelten Störstoffen) Schwierigkeiten bei der Ausscheidung verursachen. Erschwerend kommt hinzu, dass üblicherweise relativ hohe Stoffdichten, also bis ca. 3% gefahren werden, um die Ökonomie des Sortierapparates zu verbessern.Usually the raw materials are mixed with water in a pulper and crushed so much that it is pumped out of the pulper as a suspension can be. Even if in many cases it already does in the pulper pre-cleaning takes place, there is still a considerable amount Amount of contaminants in the pumped suspension and gets into the used for the preparation Devices. These contaminants, their particle size already is significantly smaller than that in the fabric dissolver, by suitable Separating device, mostly several in different separation stages are used, removed from the paper fiber suspension. The one there resulting reject flows then have a high degree of pollution and prepare during processing, so further dirt accumulation and fiber recovery, considerable Trouble. In addition to the plastic film pieces, they contain a large amount of such heavy parts, which due to their already reduced Size (in comparison with those in the pulper treated contaminants) Cause difficulty in excretion. To make matters worse added to that usually relatively high material densities, that is, up to approx. 3% can be driven for economy to improve the sorting apparatus.

Aus der DE 26 11 885 A1 ist ein Siebapparat bekannt, bei dem die zu sortierende Altpapiersuspension zunächst durch einen unten angesetzten Hydrozyklon geführt wird, dessen Gutstoff in einen darüber liegenden Siebkorb gelangt. So lassen sich zwar die Schwerteile zumindest teilweise ausscheiden, der Spuckstoff des Siebes ist aber stark faserhaltig.From the DE 26 11 885 A1 a sieve apparatus is known in which the waste paper suspension to be sorted is first passed through a hydrocyclone set at the bottom, the accept material of which passes into a sieve basket above it. Although the heavy parts can be eliminated at least partially, the rejects of the sieve are highly fibrous.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Siebapparat zu schaffen, mit welchem es gelingt, die Aussortierung von Störstoffen auch dann betriebssicher durchzuführen, wenn die Papierfasersuspension stark verunreinigt ist.It is the object of the invention to provide a screening apparatus with which it is possible to carry out the sorting out of impurities reliably even if the paper fiber suspension is heavily contaminated.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This Task is by those mentioned in the characterizing part of claim 1 Features solved.

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

1 einen erfindungsgemäßen Siebapparat, geschnitten in Seitenansicht; 1 a screening apparatus according to the invention, cut in side view;

2 eine Variante mit zylindrischer Rejektkammer. 2 a variant with a cylindrical reject chamber.

Der in 1 gezeigte Siebapparat ist zur Durchführung des Verfahrens geeignet. Er enthält ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse 1, welches im Wesentlichen aus einer oben liegenden Einlaufkammer 4, einem zylindrischen Gehäuseteil 2 und einer darunter liegenden konischen Rejektkammer 7 besteht. Ein zylindrischer Sieb 3 teilt den Innenraum des Gehäuseteils 2 von der radial außerhalb liegenden Gutstoffkammer 5 ab, die mit dem Gutoffauslauf 6 verbunden ist. Im oberen Teil des Gehäuses 1 und konzentrisch mit seiner Mittellinie ist ein Rotor 10 angeordnet, welcher durch einen Antrieb in Rotation versetzt werden kann. Dieser Rotor 10 dient sowohl dazu, das im zylindrischen Gehäuseteil 2 angeordnete Sieb 3 von Verstopfungen frei zu halten als auch zur Erzeugung einer Wirbelströmung.The in 1 Screening device shown is suitable for carrying out the method. It contains an essentially rotationally symmetrical housing 1 , which essentially consists of an overhead inlet chamber 4 , a cylindrical housing part 2 and an underlying conical reject chamber 7 consists. A cylindrical sieve 3 divides the interior of the housing part 2 from the acceptor chamber located radially outside 5 starting with the Gutoff outlet 6 connected is. In the upper part of the housing 1 and concentric with its center line is a rotor 10 arranged, which can be set in rotation by a drive. That rotor 10 serves both in the cylindrical housing part 2 arranged sieve 3 to keep clear of blockages as well as to create a vortex flow.

Die verschmutzte Papierfasersuspension S wird durch den Einiaufstutzen 8 in die Einlaufkammer 4 und dann zum Sieb 3 geführt. Ein Teil der Suspension kann die Öffnungen des Siebes 3 passieren und gelangt so in die Gutstoffkammer 5. Durch den Gutstoffauslauf 6 fließt er als Akzept A ab. Der am Sieb 3 abgewiesene Anteil sinkt in die Rejektkammer 7 ab. Diese kann ein relativ großes Volumen haben. Dadurch, dass der Rotor 10 bis an die Rejektkammer 7 heran oder in sie hinein reicht, hat er neben der Siebfreihaltung eine zusätzliche Wirkung, nämlich dass er den Rejekt in Rotation versetzt, was dazu führt, dass sich in der Rejektkammer 7 ein rotierender Wirbel ausbilden kann. Dieser hat hier am oberen Einlauf in die Rejektkammer 7 einen Außendruchmesser D, der etwa so groß ist wie der Innendurchmesser des Siebes 3. Der Wirbel bewirkt, dass die im Rejekt enthaltenen Schwerteile an die seitliche Wand gedrückt und wirksam abgeschieden werden. Am unteren Teil der Rejektkammer 7 dient der Rejektauslass 11 zur Entfernung der Störstoffe aus dem Gehäuse 1. Diese umfassen nicht nur die Schwerteile, sondern auch die Kunststofffolien, die meist in großen Mengen vorkommen und deren Dichte etwa so groß ist wie die der wässrigen Suspension.The soiled paper fiber suspension S is removed through the inlet nozzle 8th into the inlet chamber 4 and then to the sieve 3 guided. Part of the suspension can open the openings of the sieve 3 pass and thus reaches the accepting material chamber 5 , Through the waste material outlet 6 it flows off as acceptance A. The one on the sieve 3 rejected portion drops into the reject chamber 7 from. This can have a relatively large volume. In that the rotor 10 to the reject chamber 7 reaches or into it, it has an additional effect in addition to keeping the sieve free, namely that it sets the reject in rotation, which leads to the fact that in the reject chamber 7 a rotating vortex can form. This has here at the upper inlet into the reject chamber 7 an outside diameter D, which is about the same size as the inside diameter of the sieve 3 , The vortex causes the heavy parts contained in the reject to be pressed against the side wall and effectively separated. At the bottom of the reject chamber 7 serves the reject outlet 11 to remove the contaminants from the housing 1 , These include not only the heavy parts, but also the plastic films, which mostly occur in large quantities and whose density is about as large as that of the aqueous suspension.

Die relativ große Rejektkammer 7 hat den Vorteil, dass sie in Folge ihres Volumens und wegen der Rotationsströmung Maßnahmen zur Reduzierung des Faserverlustes möglich macht. In der Regel enthält der Rejekt, der an einem Sieb abgewiesen wird, nicht nur die abzuscheidenden Störstoffe, sondern auch einen Teil der an sich noch verwendbaren Fasern. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Teilstrom T gebildet, der einen Teil dieser im Rejekt vorhandenen Fasern aus der Rejektkammer 7 abzieht und vorzugsweise in den Zulauf zum Sieb 3 zurückführt. Der Teilstrom T enthält selbstverständlich auch einen Teil der Störstoffe, hat aber auf Grund der beschriebenen Trennmechanismen in der Rejektkammer 7 kaum noch Schwerteile. Das wird dadurch erreicht, dass der Abzug des Teilstroms T in einem radialen Abstand 9 von der seitlichen Wandung der Rejektkammer vorgenommen wird, also aus einem Bereich, aus dem die Schwerteile bereits herausgeschleudert wurden. Dieser Abstand 9 ist mit Vorteil größer als 10 mm zu wählen, wobei auch ein Abzug aus dem Zentrum der Rejektkammer möglich ist. Der Teilstrom T eignet sich auch zur Steuerung des Verfahrens, da sich seine Menge z.B. durch ein ansteuerbares Ventil 15 in der Rezirkulationsleitung 14 einstellen lässt.The relatively large reject chamber 7 has the advantage that, as a result of its volume and because of the rotational flow, it has measures to reduce it makes fiber loss possible. As a rule, the reject, which is rejected on a sieve, contains not only the impurities to be separated, but also part of the fibers that can still be used. In an advantageous embodiment of the method, a partial stream T is formed, which part of these fibers present in the reject from the reject chamber 7 deducts and preferably in the inlet to the sieve 3 returns. The partial stream T naturally also contains some of the contaminants, but because of the separation mechanisms described it has in the reject chamber 7 hardly any heavy parts. This is achieved by subtracting the partial stream T at a radial distance 9 is made from the side wall of the reject chamber, i.e. from an area from which the heavy parts have already been thrown out. This distance 9 should advantageously be chosen to be larger than 10 mm, whereby a withdrawal from the center of the reject chamber is also possible. The partial flow T is also suitable for controlling the process, since its quantity can be determined, for example, by a controllable valve 15 in the recirculation line 14 can be adjusted.

In Folge des relativ großen Volumens, das dem Rejekt R in der Rejektkammer 7 zur Verfügung steht, kann – wenn diese als Schleuse betrieben wird – der gesamte sich im zylindrischen Gehäuseteil 2 siebzulaufseitig befindende Papierfasersuspension schwallartig herausgeschleust werden. Ein solcher Schwall wird erzeugt, wenn nach dem Öffnen und Schließen des unteren Absperrorgans 17 und vor dem erneuten Öffnen des oberen Absperrorgans 16 die Rejektkammer 7 nicht oder nicht vollständig wieder (z.B. mit Wasser) gefüllt wird. Dadurch wird die Verstopfungsgefahr der Maschine wesentlich reduziert, und in Folge der insbesondere im Zusammenhang mit der Bildung eines Teilstroms T beschriebenen Maßnahmen kann dennoch der Faserverlust gering gehalten werden. Vorzugsweise ist das Volumen der Rejektkammer 7 mindestens so groß wir das Volumen, das zulaufseitig im Siebbereich, z.B. zwischen dem Rotor 10 und dem Sieb 3 gebildet wird. Dieses Volumen nimmt nämlich die abgewiesenen Stoffe auf, bis sie in die Rejektkammer 7 gelangt sind. Wegen Eindickung und Anreicherung von Störstoffen besteht dort oft eine besondere Verstopfungsgefahr.As a result of the relatively large volume that the reject R in the reject chamber 7 is available, - if this is operated as a lock - the whole can be in the cylindrical housing part 2 paper fiber suspension located on the inlet side are gushed out. Such a surge is generated when after opening and closing the lower shut-off device 17 and before opening the upper shut-off device again 16 the reject chamber 7 is not or not completely refilled (e.g. with water). This substantially reduces the risk of the machine becoming blocked, and as a result of the measures described in particular in connection with the formation of a partial stream T, the fiber loss can nevertheless be kept low. The volume of the reject chamber is preferably 7 at least as large as the volume on the inlet side in the screen area, e.g. between the rotor 10 and the strainer 3 is formed. This volume takes up the rejected substances until they reach the reject chamber 7 have arrived. Because of the thickening and enrichment of contaminants, there is often a particular risk of constipation.

Die Schleuse wird durch zwei Absperrorgane 16 und 17 gebildet, die hier über eine automatische Steuereinheit 18 betätigt werden.The lock is through two shut-off devices 16 and 17 formed here via an automatic control unit 18 be operated.

Für den Fall, dass die zulaufende Papierfasersuspension S Schwerteile enthält, die auf Grund ihrer Grobheit das Sieb 3 oder den Rotor 10 beschädigen könnten, kann im radial äußeren Bereich der Einlaufkammer 4 eine Schwerteilfalle 12 angesetzt sein. Zu deren Wirksamkeit muss lediglich in der Einlaufkammer 4 eine Rotationsströmung gebildet werden, wozu der Rotor und/oder ein Tangentialeinlauf dienen kann. Große Schwerteile lassen sich leichter ausschleudern als kleine.In the event that the incoming paper fiber suspension S contains heavy parts, which due to their coarseness the sieve 3 or the rotor 10 could damage the radially outer area of the inlet chamber 4 a heavy part trap 12 be scheduled. To be effective, it only needs to be in the inlet chamber 4 a rotational flow is formed, for which the rotor and / or a tangential inlet can serve. Large heavy parts are easier to eject than small ones.

Während die in 1 gezeigte Rejektkammer 7 sich nach unten verjüngt und einen Kegelstumpf bildet, kann man auch einen Siebapparat mit zylindrischer Rejektkammer 7'' verwenden, siehe hierzu 2. Sie ist etwas einfacher aufgebaut, und die Rezirkulationsleitung 14'' lässt sich leicht im Zentrum anschließen. Der Boden der Rejektkammer 7'' ist schräg zum tangential angeschlossenen Rejektauslass 11 geneigt.While the in 1 shown reject chamber 7 tapers downwards and forms a truncated cone, you can also use a sieve with a cylindrical reject chamber 7 '' use, see here 2 , It has a somewhat simpler structure, and the recirculation line 14 '' can be easily connected in the center. The floor of the reject chamber 7 '' is at an angle to the tangentially connected reject outlet 11 inclined.

Vorzugsweise wird man das Verfahren mit einem Siebapparat durchführen, indem das Sieb 3 radial von innen nach außen (zentrifugal) durchströmt wird, also mit einer außen liegenden Gutstoffkammer 5. Grundsätzlich sind aber auch zentripetale Lösungen denkbar.Preferably, the process will be carried out with a sieve by the sieve 3 is flowed radially from the inside to the outside (centrifugal), that is to say with an outside accepting material chamber 5 , In principle, however, centripetal solutions are also conceivable.

Claims

Method for sorting a soiled paper fiber suspension (S) which is placed in a housing ( 1 ) built-in vertical cylindrical sieve ( 3 ) is fed from above, through which part of the paper fiber suspension (S) is passed radially as a cleaned accept (A) and another part of the paper fiber suspension (S) is rejected as a dirty reject (R) and axially downward from the sieve ( 3 ) is carried away, characterized in that the reject (R) in a below the sieve ( 3 ) positioned reject chamber ( 7 . 7 " ) and is thereby set in rotation, and that the predominant part of the reject (R) is caused by one at the bottom of the reject chamber ( 7 . 7 ' ) connected reject outlet ( 11 ) from the reject chamber ( 7 . 7 '' ) Will get removed.

A method according to claim 1, characterized in that a partial stream (T) from the reject chamber ( 7 . 7 '' ) at a radial distance ( 9 ) from the inner wall, which is at least 10 mm, is pulled off.

A method according to claim 2, characterized in that the partial flow (T) from the center of the reject chamber ( 7 . 7 '' ) is subtracted.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that the partial flow (T) to 5% to 30% of the feed flow through the inlet connection ( 8th ) is set.

A method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the partial stream (T) again the sieve ( 3 ) is supplied.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reject (R) in the reject chamber ( 7 ) via an axial sink path that is at least as long as the axial extent of the sieve ( 3 ), to be led.

A method according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the vortex in the reject chamber ( 7 ) decreases steadily downwards.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter (D) of the vertebra at the upper inlet into the reject chamber ( 7 . 7 '' ) is at least as large as the inside diameter of the sieve.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the reject chamber ( 7 . 7 '' ), which the reject (R) below the sieve ( 3 ) to the reject outlet ( 11 ) available is at least as large as the free screen volume lying radially inside the screen.

A method according to claim 9, characterized in that the volume of the reject chamber ( 7 . 7 ''), which the reject (R) below the sieve ( 3 ) to the reject outlet ( 11 ) is available, is at least twice as large as that radially inside the sieve ( 3 ) lying free screen volume.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reject chamber ( 7 . 7 '' ) as a lock with two shut-off devices ( 16 . 17 ) is operated.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the reject chamber is not a lock and that the reject outlet ( 11 ) is opened intermittently and then until at least half the contents of the reject chamber reach the reject outlet ( 8th ) happened.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the soiled paper fiber suspension (S) consists of the rejects of pressure sorters.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the soiled paper fiber suspension (S) has a consistency between 3% and 6%.

Screening apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims with a housing ( 1 ) which has a cylindrical housing part standing upright in the position of use ( 2 ) in which a cylindrical sieve ( 3 ) is located with an inlet connection ( 8th ) for the paper fiber suspension above the sieve ( 3 ) into an inlet chamber ( 4 ) opens with a drivable rotor ( 10 ) which is close to the sieve ( 3 ) can be moved relative to it, in order to keep it free from blockages, with an acceptant chamber ( 5 ), which from the cylindrical housing part ( 2 ) through the sieve ( 3 ) and with an outlet for waste material ( 6 ) is provided and with a reject outlet located in the lower part of the housing ( 11 ) for contaminants separated from the suspension, characterized in that below the cylindrical sieve ( 3 ) a reject chamber ( 7 . 7 '' ) which is the cylindrical housing part ( 2 ) continues downwards.

A method according to claim 15, characterized in that the reject chamber ( 7 . 7 '' ) is designed as a lock.