DE202012013019U1 - Foam recycling - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Entfernung von Feststoffen mit Hilfe von Gasblasen aus einer wässrigen Faserstoffsuspension (1) in wenigstens einer Flotationskammer (11, 14), welche zumindest eine, von einem Strom der Faserstoffsuspension (1) durchströmte Mischvorrichtung (16) zur Zuführung wenigstens eines Stromes von Gas (9) aufweist und mindestens eine Ableitung (17) für den gebildeten Flotationsschaum (3) mit den Störstoffen sowie zumindest einen Auslauf (18) für die gereinigte Faserstoffsuspension (1) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (19) zur Zuführung von Flotationsschaum (3) in die Faserstoffsuspension (1) vorhanden ist, deren Düsenöffnung (23) unterhalb des Suspensionspegels aber oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung (16) angeordnet ist.Device for removing solids with the aid of gas bubbles from an aqueous fibrous suspension (1) in at least one flotation chamber (11, 14), which has at least one mixing device (16) through which a stream of fibrous suspension (1) flows to supply at least one stream of gas (9) and has at least one discharge line (17) for the flotation foam (3) formed with the impurities and at least one outlet (18) for the cleaned fiber suspension (1), characterized in that at least one nozzle (19) for supplying Flotation foam (3) is present in the fiber suspension (1), the nozzle opening (23) of which is arranged below the suspension level but above the outlet opening of the mixing device (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Feststoffen mit Hilfe von Gasblasen aus einer wässrigen Faserstoffsuspension bei dem in mindestens zwei Flotationskammern durch Zuführung eines Faserstoffsuspension-Gas-Gemisches Flotationsschaum gebildet wird, welcher Feststoffe sammelt und aus der Flotationskammer abgeführt wird, und bei dem die von den Feststoffen befreite Faserstoffsuspension als Durchlauf aus der jeweiligen Flotationskammer abgeleitet wird.The invention relates to a method for the removal of solids by means of gas bubbles from an aqueous pulp suspension is formed in at least two flotation by feeding a pulp suspension gas mixture flotation foam, which collects solids and is discharged from the flotation, and in which the the solids freed pulp suspension is derived as a run from the respective flotation chamber.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Entfernung von Feststoffen mit Hilfe von Gasblasen aus einer wässrigen Faserstoffsuspension in wenigstens einer Flotationskammer, welche zumindest eine, von einem Strom der Faserstoffsuspension durchströmte Mischvorrichtung zur Zuführung wenigstens eines Stromes von Gas aufweist und mindestens eine Ableitung für den gebildeten Flotationsschaum mit den Störstoffen sowie zumindest einen Auslauf für die gereinigte Faserstoffsuspension besitzt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a device for removing solids by means of gas bubbles from an aqueous pulp suspension in at least one flotation chamber which has at least one mixing device through which a stream of pulp suspension flows to supply at least one stream of gas and at least one discharge for the flotation foam formed has with the impurities and at least one outlet for the purified pulp suspension, in particular for carrying out the method.

Durch Flotation wird ein Schaum oder Schwimmschlamm gebildet, der die auszuscheidenden Stoffe enthält und abführt. Ein typischer Anwendungsfall für solche Verfahren ist die Aufbereitung einer aus bedrucktem Altpapier gewonnenen Suspension, in der die Druckfarbenpartikel bereits von Fasern abgelöst sind, so dass sie sich ausflotieren lassen. Dabei wird in der Faserstoffsuspension oft eine Faserstoffdichte (Fasermenge bezogen auf die Gesamtmenge) eingestellt, die zwischen 0,5% und 2% liegt, vorzugsweise zwischen 0,8% und 1,2%.By flotation a foam or scum is formed, which contains the excreted substances and dissipates. A typical application for such processes is the preparation of a recovered from printed waste paper suspension in which the ink particles are already detached from fibers, so that they can be floated. In this case, in the pulp suspension often a pulp density (amount of fiber based on the total amount) is set, which is between 0.5% and 2%, preferably between 0.8% and 1.2%.

Der hier beschriebene Flotationsvorgang nutzt die Unterschiede zwischen Papierfaserstoff und auszuscheidenden Feststoffen, insbesondere von 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. Dabei werden also nicht alle Feststoffe ausflotiert, sondern Fasern von Verunreinigungen getrennt. Der oft benutzte Begriff ”Flotationsdeinking” wird in der Regel nicht nur für die Entfernung von Druckfarbenpartikeln, sondern auch allgemeiner für die Flotation von feinen Stoffen aus Faserstoffsuspensionen verwendet. Solche Stoffe sind neben den erwähnten Druckfarben weitere Verunreinigungen, insbesondere Kleber, feine Kunststoffpartikel und eventuell ebenso Harze. Auch das kontrollierte Ausflotieren von mineralischen Füllstoffen (”Asche”) kann eines der Verfahrensziele sein.The flotation process described here exploits the differences between papermaking pulp and solids to be discharged, in particular unwanted contaminant particles such that the pulp remains in the fiber suspension due to its rather hydrophilic nature, while the impurities mentioned are hydrophobic and therefore enter the foam together with the air bubbles reach. Thus, not all solids are floated, but fibers separated from impurities. The commonly used term "flotation deinking" is typically used not only for the removal of ink particles, but more generally for the flotation of fine pulp suspension solids. Such substances are in addition to the printing inks mentioned further impurities, especially adhesive, fine plastic particles and possibly also resins. Controlled flooding of mineral fillers ("ash") can also be one of the process objectives.

Der Stand der Technik bezüglich Flotationsverfahren für Faserstoffsuspensionen ist bereits sehr weit fortgeschritten. Allerdings werden gute Flotationsergebnisse mit einem relativ hohen Aufwand erkauft, insbesondere was Apparaturen, Betriebsmittel und Energie betrifft. Das Problem ist die Erfüllung zweier Anforderungen, nämlich einerseits die vollständige Entfernung aller auszuscheidenden Stoffe, in der Regel also der Störstoffe und andererseits die Vermeidung von Verlusten, also der ungewollten Ausscheidung von Stoffen, die für das später herzustellende Produkt herangezogen werden sollen. In der Flotations-Praxis lassen sich diese beiden Ziele nur mit komplexen Verfahren gleich gut erreichen.The state of the art regarding flotation processes for pulp suspensions is already very advanced. However, good flotation results are purchased at a relatively high cost, especially in terms of equipment, resources and energy. The problem is the fulfillment of two requirements, namely on the one hand the complete removal of all substances to be eliminated, usually the impurities and on the other hand the avoidance of losses, so the unwanted excretion of substances to be used for the later produced product. In flotation practice, these two goals can only be achieved equally well with complex procedures.

Um beim Flotieren sowohl eine optimale Abtrennung flotierbarer Stoffe als auch einen sehr geringen Verlust zu erzielen, kann mit mehrstufigen Anlagen gearbeitet werden. Dabei durchströmt die Faserstoffsuspension zumeist mehrere zu einer Flotationsstufe gehörende Flotationskammern oder Flotationszellen nacheinander bis im Durchlauf, also dem Gutstoff die geforderte Stoffentfernung erreicht ist. Da der Überlauf, also der Flotationsschaum, der in dieser Flotationsstufe gebildet wird, noch einen beträchtlichen Anteil von beispielsweise Papierfasern enthält, wird er als Einlauf in eine weitere Stufe geführt. Üblicherweise spricht man dann von einer ersten und zweiten Flotationsstufe oder auch von Primär- und Sekundärflotation. Der Durchlauf, also der Gutstoff der zweiten Flotationsstufe kann dem Zulauf der ersten Flotationsstufe wieder zugegeben werden. Es gibt auch Fälle, in denen der Durchlauf der zweiten Stufe dem Durchlauf, also dem Gutstoff der ersten Stufe zugemischt wird. Der in der zweiten Stufe erzeugte Flotationsschaum kann dann entsorgt oder falls er doch noch zu viele Fasern enthält; einer dritten Stufe zugeführt werden. Flotationskammern oder -zellen für die zweite Flotationsstufe sind zumeist ähnlich oder gleich aufgebaut wie die für die erste Stufe, ihre Anzahl ist aber bedeutend geringer. Typische Anlagen haben fünf oder sechs Flotationszellen in der Primärstufe und eine oder zwei in der Sekundärstufe.In order to achieve optimal separation of flotable substances as well as a very low loss during flotation, multi-stage systems can be used. In this case, the pulp suspension usually flows through a plurality of flotation chambers belonging to a flotation stage or flotation cells one after the other until they pass through, that is to say the accepts the required substance removal is achieved. Since the overflow, so the flotation foam, which is formed in this flotation, still contains a considerable proportion of, for example, paper fibers, it is passed as an inlet in another stage. Usually one then speaks of a first and second flotation or even of primary and secondary flotation. The pass, so the accept of the second flotation can be added to the feed of the first flotation again. There are also cases in which the second stage run is mixed with the pass, that is, the first stage accept. The flotation foam produced in the second stage can then be disposed of or if it still contains too many fibers; be fed to a third stage. Flotation chambers or cells for the second flotation stage are usually similar or similar to those for the first stage, but their number is significantly smaller. Typical plants have five or six flotation cells in the primary stage and one or two in the secondary stage.

Die DE 101 25 978 C1 beschreibt eine zweistufige Flotationsanlage, bei der Teilströme abgezogen und an anderen Stellen der Anlage wieder zugegeben werden, insbesondere wird Flotationsschaum in die Fasersuspension von stromaufwärts geschalteten Flotationszellen zurückgeführt.The DE 101 25 978 C1 describes a two-stage flotation plant, subtracted at the sub-streams and re-added at other points of the system, in particular flotation foam is returned to the fiber suspension of upstream flotation cells.

Die Aufgabe der Erfindung ist es die Effizienz der Flotation zu verbessern.The object of the invention is to improve the efficiency of the flotation.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Flotationsschaum zumindest einer Flotationskammer wenigstens teilweise in eine andere Flotationskammer unterhalb des Suspensionspegels so eingedüst wird, dass ein oder mehrere, vorzugsweise alle Flotationsschaumstrahlen vom Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch durchströmt werden. Da der Flotationsschaumstrahl mit dem Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch zusammentrifft, können die Störstoffe, insbesondere die Druckfarben sehr effektiv aus dem Flotationsschaumstrahl flotiert werden. Dies erfolgt unter Ausnutzung der Turbulenzenergie des Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisches, welches in diese Flotationskammer eingeführt wird. Dabei werden nicht nur die Austrittsenergie des Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisches sondern auch deren Gas-, insbesondere Luftblasen besser genutzt. Physikalisch begründen lässt sich die Effizienzsteigerung durch die Erhöhung der Kollisionswahrscheinlichkeit der Störstoffe mit sowie der Anlagerungswahrscheinlichkeit der Störstoffe an den Gasblasen des Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisches. Dieser Effekt lässt sich noch verstärken, indem die Anzahl an Gasblasen im Kollisionsbereich dadurch erhöht wird, dass der Flotationsschaum vor der Eindüsung in die Faserstoffsuspension mit Gas vermischt wird.According to the invention, this object is achieved in that the flotation foam of at least one flotation chamber is at least partially injected into another flotation chamber below the suspension level such that one or more, preferably all flotation foam jets from Flow through the pulp suspension-gas mixture. Since the flotation foam jet coincides with the pulp suspension-gas mixture, the impurities, in particular the printing inks, can be floated very effectively from the flotation foam jet. This is done by utilizing the turbulence energy of the pulp suspension gas mixture which is introduced into this flotation chamber. Not only the exit energy of the pulp suspension gas mixture but also their gas, especially air bubbles are better utilized. The physical reasons for the increase in efficiency are the increase in the probability of collision of the contaminants with and the probability of accumulation of the impurities in the gas bubbles of the pulp suspension / gas mixture. This effect can be increased even further by increasing the number of gas bubbles in the collision area by mixing the flotation foam with gas before it is injected into the pulp suspension.

Eine starke Turbulenz ergibt sich dabei, wenn das Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch so in die Flotationskammer eingedüst wird, dass sich zumindest ein Flotationsschaumstrahl und wenigstens ein Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahl in der Faserstoffsuspension schneiden. Für viele Fälle genügt es jedoch bereits, wenn zumindest ein Flotationsschaumstrahl vom in der Faserstoffsuspension aufsteigenden Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch durchströmt wird.A strong turbulence results when the pulp suspension gas mixture is injected into the flotation chamber such that at least one flotation foam jet and at least one pulp suspension gas mixture jet intersect in the pulp suspension. However, in many cases it is sufficient if at least one flotation foam jet flows through the pulp suspension-gas mixture rising in the pulp suspension.

Die von den Feststoffen befreite Faserstoffsuspension wird in der Regel über einen Ablauf im unteren Bereich, insbesondere am Boden der Flotationskammer aus dieser geleitet. Um zu vermeiden, dass dabei Teile des Flotationsschaumstrahles ebenfalls abgeführt werden und so die Qualität der Faserstoffsuspension verschlechtern, sollte der Flotationsschaumstrahl über dem Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch in die Faserstoffsuspension eintreten.The freed from the solids pulp suspension is usually passed through a drain in the lower region, in particular at the bottom of the flotation of this. In order to avoid that parts of the flotation foam jet are thereby also removed and thus impair the quality of the pulp suspension, the flotation foam jet should enter the pulp suspension via the pulp suspension-gas mixture.

Entsprechend der Beschaffenheit der zu flotierenden sowie der Anforderungen an die flotierte Faserstoffsuspension kann es bereits genügen, wenn mehrere Flotationskammern hintereinander zu einer Flotationsstufe zusammengeschaltet sind und nur der Flotationsschaum der ersten Flotationskammer als Rejekt abgeführt wird. In diesem Fall wird der Flotationsschaum der nachfolgenden Flotationskammern dieser Flotationsstufe gesammelt und in die erste Flotationskammer zurückgeführt.According to the nature of the floated and the requirements of the floated pulp suspension, it may already be sufficient if several flotation chambers are connected in series to form a flotation stage and only the flotation foam of the first flotation chamber is discharged as a reject. In this case, the flotation foam of the subsequent flotation chambers of this flotation stage is collected and returned to the first flotation chamber.

Bei einem hohen Grad an Verschmutzung oder einer hohen geforderten Reinheit kann es jedoch von Vorteil sein, wenn zumindest vier, vorzugsweise wenigstens fünf Flotationskammern hintereinander zu einer Flotationsstufe zusammengeschaltet sind und der Flotationsschaum der ersten und zweiten Flotationskammer als Rejekt abgeführt wird. Die Rückführung des Flotationsschaumes kann dann in die erste oder in die zweite oder in beide Flotationskammern erfolgen.With a high degree of contamination or a high required purity, however, it may be advantageous if at least four, preferably at least five flotation chambers are connected in series to form a flotation stage and the flotation foam of the first and second flotation chambers is discharged as reject. The return of the flotation foam can then take place in the first or in the second or in both Flotationskammern.

Hinsichtlich der Vorrichtung ist wesentlich, dass wenigstens eine Düse zur Zuführung von Flotationsschaum in die Faserstoffsuspension vorhanden ist, deren Düsenöffnung unterhalb des Suspensionspegels aber oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich der Flotationsschaum sowie das Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch treffen und der Flotationsschaum nicht zum Auslauf für die gereinigte Faserstoffsuspension gelangt.With regard to the device is essential that at least one nozzle for supplying flotation foam is present in the pulp suspension, the nozzle opening is arranged below the suspension level but above the outlet opening of the mixing device. In this way, it is achieved that the flotation foam and the pulp suspension-gas mixture meet and the flotation foam does not reach the outlet for the purified pulp suspension.

Um die Vermischung zu unterstützen, sollte die Höhendifferenz zwischen der Düsenöffnung der Düse und der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung zwischen 1 und 500 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 300 mm liegen. Dabei kann es je nach Konstruktion vorteilhaft sein, wenn der von der Düsenöffnung der Düse ausgehende Flotationsschaumstrahl und der von der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung ausgehende Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahl parallel ausgerichtet sind oder sich schneiden.In order to assist the mixing, the height difference between the nozzle opening of the nozzle and the outlet opening of the mixing device should be between 1 and 500 mm, preferably between 20 and 300 mm. Depending on the design, it may be advantageous if the flotation foam jet emanating from the nozzle opening of the nozzle and the pulp suspension / gas mixture jet emanating from the outlet opening of the mixing device are aligned in parallel or intersect.

Dabei lässt sich der konstruktive Aufwand verringern, wenn die Düse an der Mischvorrichtung befestigt ist.In this case, the design effort can be reduced if the nozzle is attached to the mixing device.

Außerdem können die Turbulenzen beim Eintritt in die Faserstoffsuspension aber auch beim Zusammentreffen mit dem Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch gesteigert werden, wenn die Düse einen Flotationsschaumstrahl auf eine vorzugsweise waagerechte Prallplatte richtet, welche oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung angeordnet ist und so den Flotationsschaumstrahl allseitig aufteilt. Falls der Flotationsschaum vor seiner Eindüsung belüftet werden soll, so sollte in Strömungsrichtung vor der Düse eine Mischeinheit vorhanden sein, welche dem Flotationsschaum Gas beimischt.In addition, the turbulence when entering the pulp suspension but also at the meeting with the pulp suspension gas mixture can be increased if the nozzle directs a flotation foam jet on a preferably horizontal baffle plate, which is arranged above the outlet opening of the mixing device and thus divides the flotation foam jet on all sides. If the flotation foam is to be aerated prior to its injection, then in the direction of flow in front of the nozzle a mixing unit should be present which adds gas to the flotation foam.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.

In der beigefügten Zeichnung zeigt:In the attached drawing shows:

1: ein grundsätzliches Anlagenschema mit zwei Flotationskammern 11, 12; 1 : a basic plant scheme with two flotation chambers 11 . 12 ;

2: einen schematischen Querschnitt durch eine Flotationskammer 11, 14; 2 : a schematic cross section through a flotation chamber 11 . 14 ;

3: einen Querschnitt durch eine andere Flotationskammer 11, 14; 3 a cross section through another flotation chamber 11 . 14 ;

4: eine Flotationsstufe mit fünf Flotationskammern 11, 12 und 4 : a flotation stage with five flotation chambers 11 . 12 and

5: eine mehrstufige Flotationsanlage. 5 : a multistage flotation plant.

1 zeigt ein einfaches Schema mit einer Flotationskammer 11, in die die zu flotierende Faserstoffsuspension 1 eingespeist wird. Dabei ist hier die Vermischung mit Gas 9 nicht dargestellt. Der Durchlauf 6 dieser Kammer 11 wird in eine weitere Flotationskammer 12 geführt. In beiden Flotationskammern 11 und 12 wird jeweils Flotationsschaum 3 bzw. 4 gebildet. Der Flotationsschaum 4 der zweiten Flotationskammer 12 wird als Überlauf abgezogen und in die erste Flotationskammer 11 geführt, wozu hier eine teilentgasende Schaumpumpe dient. Der Durchlauf 6 der zweiten Flotationskammer 12 ist entweder der Gutstoff der Flotationsanlage oder er wird noch weiter flotiert. Der Überlauf der ersten Flotationskammer 11 wird als Rejekt 10 entsorgt. 1 shows a simple scheme with a flotation chamber 11 into which the pulp suspension to be floated 1 is fed. Here is the mixing with gas 9 not shown. The pass 6 this chamber 11 gets into another flotation chamber 12 guided. In both flotation chambers 11 and 12 each flotation foam 3 respectively. 4 educated. The flotation foam 4 the second flotation chamber 12 is withdrawn as an overflow and into the first flotation chamber 11 led, which serves here a teilentgasende foam pump. The pass 6 the second flotation chamber 12 is either the acceptor of the flotation plant or it is still further floated. The overflow of the first flotation chamber 11 is called a reject 10 disposed of.

Da die Aufgabe der ersten Flotationskammer 11 bei 1 etwas anders ist als die der zweiten Flotationskammer 21, kann es sinnvoll sein, die Flotationskammern für diese unterschiedlichen Zwecke auch unterschiedlich auszugestalten.As the task of the first flotation chamber 11 at 1 something different than the second flotation chamber 21 , it may be useful to design the flotation chambers for these different purposes also different.

Üblicherweise wird man mehr als zwei Flotationskammern 11, 12, 13, 14, 15 verwenden, wie in 4 und 5 dargestellt.Usually you will get more than two flotation chambers 11 . 12 . 13 . 14 . 15 use as in 4 and 5 shown.

2 zeigt einen Schnitt durch eine die Flotationskammer 11, 14 enthaltende Flotationszelle mit ovalem Querschnitt, einer Form, die sich als besonders günstig erwiesen hat. Die Faserstoffsuspension 1 wird in eine Mischvorrichtung 16 eingepumpt und mit dem Gas 9, in der Regel Luft unter Bildung von Gasblasen intensiv vermischt. Mit Vorteil ist die Mischvorrichtung 16 exmittig in der Flotationskammer 11, 14 angeordnet und taucht in die zu belüftende Faserstoffsuspension 1 ein. Am Ende der Mischvorrichtung 16 befindet sich ein Umlenkdiffusor, der das Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch 2 über einen Prallkörper umlenkt und in die Flotationskammer 11, 14 leitet. Das einzumischende Gas 9 wird mittels Injektionswirkung angesaugt und mit der Faserstoffsuspension 1 vermischt. Das Gas 9 kann dabei aus der Flotationskammer 11, 14 oberhalb des Flotationsschaumes 3 direkt entnommen werden. Der aufsteigende Flotationsschaum 3 nimmt die zu flotierenden Feststoffe, insbesondere Störstoffe wie Druckfarbenpartikel, Kunststoffteilchen oder Harze auf und fließt über eine Ableitung 17 in Form eines vorzugsweise einstellbaren Schaumwehrs in eine Schaumrinne ab. Er bildet somit den Überlauf dieser Flotationskammer und wird als Rejekt 10 ausgeleitet. Der Durchlauf 6, also der Gutstoff wird im unteren Teil der Flotationskammer 11, 14 über den Auslauf 18 abgenommen. 2 shows a section through a flotation chamber 11 . 14 containing flotation cell with oval cross-section, a form which has proved to be particularly favorable. The pulp suspension 1 gets into a mixing device 16 pumped in and with the gas 9 , usually mixed intensively with the formation of gas bubbles. Advantageously, the mixing device 16 exmittently in the flotation chamber 11 . 14 arranged and immersed in the pulp suspension to be ventilated 1 one. At the end of the mixing device 16 there is a diverting diffuser, which is the pulp suspension gas mixture 2 deflected over an impact body and into the flotation chamber 11 . 14 passes. The gas to be mixed 9 is sucked in by injection and with the pulp suspension 1 mixed. The gas 9 may be from the flotation chamber 11 . 14 above the flotation foam 3 be taken directly. The rising flotation foam 3 absorbs the solids to be floated, especially impurities such as ink particles, plastic particles or resins and flows through a drain 17 in the form of a preferably adjustable foam weir in a foam channel. It thus forms the overflow of this flotation chamber and is considered a reject 10 discharged. The pass 6 So the accept will be in the lower part of the flotation chamber 11 . 14 over the spout 18 decreased.

An der Mischvorrichtung 16 sind beispielhaft zwei unterschiedlich gestaltete und auch separat einsetzbare Düsen 19 befestigt, deren Düsenöffnungen 23 unterhalb des Suspensionsspiegels aber oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung 16 Flotationsschaum 4 aus einer anderen Flotationskammer 12, 15 in die Faserstoffsuspension 1 eindüsen. Dabei ist wesentlich, dass der Flotationschaum 4 so eingedüst wird, dass ein oder mehrere oder wie hier alle Flotationsschaumstrahlen 8 vom Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch 2 durchströmt werden. Hierzu liegt die Höhendifferenz zwischen der Austrittsöffnung 24 der Mischvorrichtung 16 und der Düsenöffnung 23 der Düsen 19 zwischen 20 und 200 mm. Bei dem hier gezeigten Beispiel durchströmt das austretende Faserstoffsuspensions-Gas-Gemisch 2 zumindest beim Aufsteigen innerhalb der Faserstoffsuspension 1 der Flotationskammer 11, 14 die Flotationsschaumstrahlen 8. Die dabei auftretenden. Turbulenzen erhöhen die Effizienz der Flotation erheblich.At the mixing device 16 are exemplary two differently shaped and separately usable nozzles 19 attached, their nozzle openings 23 below the suspension level but above the outlet opening of the mixing device 16 flotation 4 from another flotation chamber 12 . 15 in the pulp suspension 1 inject. It is essential that the flotation foam 4 is injected so that one or more or as here all flotation foam jets 8th from the pulp suspension gas mixture 2 be flowed through. For this purpose, the height difference between the outlet opening 24 the mixing device 16 and the nozzle opening 23 the nozzles 19 between 20 and 200 mm. In the example shown here flows through the exiting pulp suspension gas mixture 2 at least when ascending within the pulp suspension 1 the flotation chamber 11 . 14 the flotation foam jets 8th , The occurring. Turbulence significantly increases the efficiency of the flotation.

Während die linke Düse 19 die Flotationsschaumstrahlen 8 etwa waagerecht und damit parallel zum Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahl 2 des Umlenkdiffusors in die Faserstoffsuspension 1 eindüst, erfolgt dies bei der rechten Düse 19 über eine separate Prallplatte 20, welche zur Vereinfachung vom Umlenkdiffusor selbst gebildet wird und die Flotationsschaumstrahlen 8 allseitig in die Faserstoffsuspension 1 umlenkt. Bei der rechten Düse 19 können sich somit auch zumindest ein Teil der Strahlen 2, 8 schneiden. Im Gegensatz hierzu ist die Düse 19 bei 3 nicht an der Mischvorrichtung 16 befestigt, sondern horizontal von dieser beabstandet, wobei jedoch auch hier die Höhendifferenz zwischen der Düsenöffnung 23 der Düse 19 und der Austrittsöffnung 24 der Mischvorrichtung 16 zwischen 100 und 300 mm liegt. Die Düsenöffnung 23 und die Austrittsöffnung 24 sind dabei so ausgerichtet, dass sich die Flotationsschaumstrahlen 8 und die Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahlen 2 schneiden. Um die Gasblasenbildung zu erhöhen, kann, wie bei der rechten Düse 19 in 2 angedeutet, in Strömungsrichtung vor der Düse 19 eine Mischeinheit 25 vorhanden sein, welche dem Flotationsschaum 4 Gas 9 beimischt.While the left nozzle 19 the flotation foam jets 8th approximately horizontally and thus parallel to the pulp suspension gas mixture jet 2 of the deflection diffuser into the pulp suspension 1 dusts, this is done at the right nozzle 19 over a separate baffle plate 20 , which is formed by the Umlenkdiffusor itself for simplicity and the Flotationsschaumstrahlen 8th all sides in the pulp suspension 1 deflects. At the right nozzle 19 Thus, at least a part of the rays can 2 . 8th to cut. In contrast, the nozzle is 19 at 3 not at the mixing device 16 attached, but horizontally spaced therefrom, but here too, the height difference between the nozzle opening 23 the nozzle 19 and the exit opening 24 the mixing device 16 between 100 and 300 mm. The nozzle opening 23 and the exit opening 24 are aligned so that the flotation foam jets 8th and the pulp suspension gas mixture jets 2 to cut. To increase the formation of gas bubbles, as with the right nozzle 19 in 2 indicated, in the flow direction in front of the nozzle 19 a mixing unit 25 be present, which the flotation foam 4 gas 9 is admixed.

Eine erfindungsgemäße Flotationsanlage kann, wie in 4 dargestellt, eine erste Flotationszelle mit der Flotationskammer 11 sowie vier weitere Flotationszellen mit jeweils einer Flotationskammer 12 umfassen. Die zu flotierende Faserstoffsuspension 1 wird in die erste Flotationskammer 11 eingepumpt und mit einer hier nicht gezeigten Mischvorrichtung begast, so dass sich der Flotationsschaum 3 bildet. Der Durchlauf 6 dieser Flotationskammer 11 wird mit einer Stoffpumpe 7 in die nächste Flotationskammer 12 gefördert, in der wiederum zunächst die Begasung und dann die Flotation stattfinden. Diese Vorgänge wiederholen sich bei den folgenden Flotationskammern 12. Der letzte Durchlauf 6 ist der Gutstoff der Anlage. Die Überlaufe der Flotationskammern 12 werden in einer gemeinsamen Schaumrinne gesammelt und als Flotationsschaum 4 in die Faserstoffsuspension 1 der ersten Flotationskammer 11 wie beschrieben eingeführt. Dabei kann auch z. B. zu Regelzwecken ein Teil des Flotationsschaums 4 abgezweigt und insbesondere dem Zulauf zur ersten Flotationskammer 11 zugemischt werden, was hier durch eine gestrichelte Linie mit Regelventil angedeutet ist. Der in der ersten Flotationskammer 11 anfallende Überlauf wird als Rejekt 10 entsorgt.A flotation plant according to the invention can, as in 4 shown, a first flotation cell with the flotation chamber 11 and four other flotation cells, each with a flotation chamber 12 include. The fibrous suspension to be floated 1 gets into the first flotation chamber 11 pumped and fumigated with a mixing device, not shown here, so that the flotation foam 3 forms. The pass 6 this flotation chamber 11 is with a fuel pump 7 into the next flotation chamber 12 promoted, in which first the fumigation and then the flotation take place. These processes are repeated at the following Flotators 12 , The last run 6 is the accepter of the plant. The overflow of the flotation chambers 12 are collected in a common foam channel and as flotation foam 4 in the pulp suspension 1 the first flotation chamber 11 introduced as described. It can also z. B. for regulatory purposes, a part of the flotation foam 4 branched off and in particular the inlet to the first flotation chamber 11 be mixed, which is indicated here by a dashed line with control valve. The one in the first flotation chamber 11 accumulating overflow is called a reject 10 disposed of.

Auch wenn mit mehreren Stufen flotiert werden soll, kann die Erfindung vorteilhaft verwendet werden. So zeigt die 5 eine Flotationsanlage mit standardmäßig betriebenen fünf in Reihe geschalteten Flotationskammern 13, die als erste Stufe dienen, und wobei die zu flotierende Faserstoffsuspension 1 der ersten Flotationskammer 13 zugepumpt wird. Der Flotationsschaum 5 der ersten Stufe wird als Faserstoffsuspension 1 über einen Schaumzerstörer 21 sowie einen Schaumtank 22 in den Zulauf einer ersten Flotationskammer 14 einer zweiten Flotationsstufe geführt. Diese zweite Flotationsstufe enthält daneben noch eine zweite Flotationskammer 15, welche mit dem Durchlauf 6 der ersten Flotationskammer 14 dieser Stufe beschickt wird und in der der Flotationsschaum 4 gebildet wird.Even if it is desired to float with multiple stages, the invention can be used to advantage. That's how it shows 5 a flotation plant with standard five flotation chambers connected in series 13 , which serve as the first stage, and wherein the pulp suspension to be floated 1 the first flotation chamber 13 is pumped. The flotation foam 5 the first stage is called pulp suspension 1 over a foam destroyer 21 and a foam tank 22 into the inlet of a first flotation chamber 14 led a second flotation. This second flotation stage also contains a second flotation chamber 15 which with the pass 6 the first flotation chamber 14 this stage is fed and in which the flotation foam 4 is formed.

Auch hier wird der Flotationsschaum 4 der zweiten Flotationskammer 15 in die Faserstoffsuspension 1 der ersten Flotationskammer 14 dieser Stufe zurückgeführt. Der Durchlauf 6 der zweiten Flotationskammer 15 gelangt in den Zulauf zur ersten Flotationsstufe und der Überlauf der ersten Flotationskammer 14 kann als Rejekt 10 entsorgt werden.Again, the flotation foam 4 the second flotation chamber 15 in the pulp suspension 1 the first flotation chamber 14 attributed to this stage. The pass 6 the second flotation chamber 15 enters the inlet to the first flotation stage and the overflow of the first flotation chamber 14 can as a reject 10 be disposed of.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10125978 C1 [0007] DE 10125978 C1 [0007]

Claims (7)

Vorrichtung zur Entfernung von Feststoffen mit Hilfe von Gasblasen aus einer wässrigen Faserstoffsuspension (1) in wenigstens einer Flotationskammer (11, 14), welche zumindest eine, von einem Strom der Faserstoffsuspension (1) durchströmte Mischvorrichtung (16) zur Zuführung wenigstens eines Stromes von Gas (9) aufweist und mindestens eine Ableitung (17) für den gebildeten Flotationsschaum (3) mit den Störstoffen sowie zumindest einen Auslauf (18) für die gereinigte Faserstoffsuspension (1) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Düse (19) zur Zuführung von Flotationsschaum (3) in die Faserstoffsuspension (1) vorhanden ist, deren Düsenöffnung (23) unterhalb des Suspensionspegels aber oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung (16) angeordnet ist.Device for removing solids by means of gas bubbles from an aqueous pulp suspension ( 1 ) in at least one flotation chamber ( 11 . 14 ) containing at least one of a stream of pulp suspension ( 1 ) through-flow mixing device ( 16 ) for supplying at least one stream of gas ( 9 ) and at least one derivative ( 17 ) for the formed flotation foam ( 3 ) with the impurities and at least one outlet ( 18 ) for the purified pulp suspension ( 1 ), characterized in that at least one nozzle ( 19 ) for the supply of flotation foam ( 3 ) in the pulp suspension ( 1 ) is present whose nozzle opening ( 23 ) below the suspension level but above the outlet opening of the mixing device ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhendifferenz zwischen der Düsenöffnung (23) der Düse (19) und der Austrittsöffnung (24) der Mischvorrichtung (16) zwischen 1 und 500 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 300 mm liegt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the height difference between the nozzle opening ( 23 ) of the nozzle ( 19 ) and the outlet ( 24 ) of the mixing device ( 16 ) is between 1 and 500 mm, preferably between 20 and 300 mm. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Düsenöffnung (23) der Düse (19) ausgehende Flotationsschaumstrahl (8) und der von der Austrittsöffnung (24) der Mischvorrichtung (16) ausgehende Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahl (2) parallel ausgerichtet sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the of the nozzle opening ( 23 ) of the nozzle ( 19 ) outgoing flotation foam jet ( 8th ) and of the outlet ( 24 ) of the mixing device ( 16 ) outgoing pulp suspension gas mixture jet ( 2 ) are aligned in parallel. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Düsenöffnung (23) der Düse (19) ausgehende Flotationsschaumstrahl (8) und der von der Austrittsöffnung (24) der Mischvorrichtung (16) ausgehende Faserstoffsuspensions-Gas-Gemischstrahl (2) sich schneiden.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the of the nozzle opening ( 23 ) of the nozzle ( 19 ) outgoing flotation foam jet ( 8th ) and of the outlet ( 24 ) of the mixing device ( 16 ) outgoing pulp suspension gas mixture jet ( 2 ) intersect. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (19) an der Mischvorrichtung (16) befestigt ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzle ( 19 ) at the mixing device ( 16 ) is attached. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (19) einen Flotationsschaumstrahl (8) auf eine Prallplatte (20) richtet, welche vorzugsweise oberhalb der Austrittsöffnung der Mischvorrichtung (16) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle ( 19 ) a flotation foam jet ( 8th ) on a baffle plate ( 20 ), which preferably above the outlet opening of the mixing device ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor der Düse (19) eine Mischeinheit (25) vorhanden ist, welche dem Flotationsschaum (4) Gas (9) beimischt.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the flow direction in front of the nozzle ( 19 ) a mixing unit ( 25 ) present to the flotation foam ( 4 ) Gas ( 9 ).
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