DE3015788A1 - Flotationsvorrichtung zum deinken von faserstoffsuspensionen - Google Patents

Flotationsvorrichtung zum deinken von faserstoffsuspensionen

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Description

  • Anlage zur Eingabe vom 23.4.1980
  • Flotationsvorrichtung zum Dcinken von Faserstoffsuspensionen.
  • Die Erfindung betrifft eine Flotationsvorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionell, die iln wesentlichen aus einer Flotationszelle, nsbesondere einer Flotationsringzelle und dieser zugeordneten Injektoren zum Einbringen bzw. Umwälzen und Belüften von Faserstoffsuspensionen besteht.
  • Aus der DE-OS 28 36 496 und der DE-AS 29 14 392 sind Flotationsringzellen bekannt geworden. Bei diesen wird vor dem Eintritt in die eigentliche Flotationszelle die Faserstoff-suspension aus Altpapier in Faserstoffinjektoren mit Luftblasen beladen und in die Ringzelle eingedüst. Die feinen Luftblasen steinen durch die Faserstoffsuspension nach oben. An sie lagern sich Druckerschwärze und andere Verunreinigungen an, die auf der Oberfläche der Faserstoffsuspension eine Schaumschicht bilden. Der mit Veruneinigungen beladene Schaum wird von der Oberfläche mittels Saugdüsen abgesaugt. Die so vorgereinigten Fasern sinken nach unten. Sie werden, ebenfalls in Form einer Suspension, als Gutstoff abgezogen und erneut über Injektoren mit Luft beladen eingedüst.
  • Aggregate dieser Art weisen einen hohen Wirkungsgrad auf und besitzen eine ausgezeichnete Reinigungswirkung, sind jedoch noch mit zwei Mängeln behaftet.
  • Zum einen erfordern sie eine erhebliche Anzahl von Injektoren, da der Durchmesser dieser Injektoren aus Gründen der Luftbeladung nur sehr gering sein kann. Zum anderen setzen sich die Düsen aufgrund dieser g(rinyen Abmessungen relativ leicht zu. Die zugesetzten Düsen müssen dann ausgebaut und durchgeblasen werden, was zwar keinen sehr großen Aufwand erfordert, wozu jedoch einiges handwerklichen Geschick erforderlich ist. Desweiteren muß eine Person für diese Arbeiten zur Verfügung stehen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, bei gleichartigen Flotationszellen die Zahl der erforderliehen Düsen zu verringern, ohne daß die Qualität der Luftbeladung der Faserstoffsuspension darunter leidet, desweiteren die Verstopfungsgefahr der Düsen weitgehend zu beseitigen und die durch Verstopfungen bedingten Wartungszeiten zu verringern.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Flotationsvorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionenr die im wesentlichen aus einer Flotationszelle, insbesondere einer Flotationsringzelle und dieser zugeordneten Injektoren zum Einbringen bzw. Umwälzen und Belüften von Faserstoffsuspension besteht, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß die Injektoren mit Breitschlitzdüsen ausgerüstet sind, der Querschnitt der Breitschlitzdüsen ein Verhältnis Querschnitt zu Umfang zwischen 1,5 mm und 4,o mm aufweist und der Querschnitt der Mischkammer das 1,3 bis 1,7-fache des Querschnitts der Breitschlitzdüse beträgt.
  • Die zu reinigende Faserstoffsuspension besteht aus Altpapier, das chemisch und physikalisch bereits so weit aufgeschlossen worden ist, daß die Suspension keine groben Verunreinigungen mehr enthält und in die einzelnen Fasern, aus denen das Papier bestand, zerlegt wurde. An diesen Fasern haftet jedoch, im wesentlichen in Form von Pigmenten, der zu entfernende Farbstoff.
  • Die Faserlänge entspricht den üblichen Längen der Papierfasern, d.h. sie liegt unter 6 mm, im wesentlichen zwischen 3 und o,5 mm.
  • Besteht bei Runddüsen die Gefahr, daß sich noch nicht völlig vorneinander gelöste Faserbündel im engsten Düsenquerschnitt zusammenballen und so die Düse verstopfen, so ist diese Gefahr bei Flachdüsen, die eine wesentlich größere Breitenausdehnung besitzen, weitgehend vermieden. Die Flachdüse weist zwar eine Schlitzweite auf, die geringer ist als der Durchmesser der Runddüse, erstreckt sich dafür aber um ein Vielfaches in der Breite, so daß praktisch stets mit einem Durchspülen etwaiger Faserbündel gerechnet werden kann.
  • Von erheblicher Bedeutung ist das Verhältnis von Querschnitt zu Umfang des Düsenaustritts, das zwi- schen 1,5 mm und 4,o mm , vorzugsweise zwischen 2,omm u. 2,5 mm liegt. An diesem engsten Querschnitt der Düse schließt sich in Form einer Stufe ein erweiterter Querschnitt, der Mischkammerquerschnitt an, der 1,2 bis 1,7 mal größer ist als der engste Querschnitt.
  • Zweckmäßig beträgt der Querschnitt der Mischkammer das 1,3- bis 1,4-fachedes engsten Querschnitts.
  • Durch die Wahl des Verhältnisses zwischen Querschnittsfläche.und Umfang ist festgelegt, welche Oberfläche des aus der Düse austretenden Faserstoffsuspensionsstrahls mit Luft in Berührung kommt. Durch die Wahl des Luftansaugquerschnitts, also der Größe der Stufe, ist die zur Verfügung stehende Luftmenge festgelegt. Da dc Injektor wie eine Wasserstrahlpumpe arbeitet, entsteht im Luftansaugquerschnitt eln Unterdruck, der durch die Vcrbindungsbohrung zur atmosphärischen Luft ausgeglichen wird. Die dadurch angesaugte Luft vermischt sich mit der Faserstoffsuspension auf dem weiteren Wey durch den Injektor, wobei die Größe der Stufe, d.h. das Verhältnis von engstem Querschnitt der Düse zum Mischkammerquerschnitt nicht nur die zugeführte Luftmenge, sondern gleichzeitig in Verbindung mit dem Druck der druchströmenden Faserstoffsuspension die Größe der Luftblasen bestimmt, die im Injektor gebildet werden.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Summe der Querschnitte aller Belüftungsbohrungen das 1,1- bis 1,4-fache des Luftansaugquerschnitts der Mischkammer ist. Unter Luftansaugquerschnitt ist dabei die Größe zu verstehen, die durch Subtraktion des engsten Düsenquerschnitts vom Mischkammerquerschnitt sich ergibt. Die Querschllittssumme, die zweckmäßig zwischen 1,2 ud 1,4 liegt, gewährleistet, daß auch bei Reibungsverlusten genügend Luft dem Luftansaugquerschnitt zugeführt werden kann und daß selbst beim Zusetzen einzelner Belüftungsbohrungen noch die erforderliche Luftmenge zur Verfügung steht.
  • Die Belüftungsbohrungen sind zweckmäßig unter einem Winkel von 30 bis 600 gegenüber der Strömungsrichtung eingebracht, d.h. daß der Winkel, gesehen in Strömungsrichtung, 30 bis 600 beträgt, wodurch eine weitgehend tangentiale Luftzufuhr zur durchströmenden Fasersuspcnsion und damit eine gute Luftverteilung in der Mischkammer gewährleistet ist.
  • Nachstehend wird die Erfindung an lIAnd der Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine Deinkinganlage im Schnitt; Fig. 2 die gleiche Anlage in der Draufsicht; Fig. 3 einen Schnitt durch den Injektor; Fig. 4 einen Schnitt durch einen Perspektivisch dargestellten Injektor.
  • Uber eine Pumpe 8 wird der Ringleitung 9 Faserstoffsuspension zugeführt. An der Ringleitung 9 sind vcrteilt über den Umfang der Flotationszelle 1 Injektoren 2 angeordnet, die Breitschlitzdüsen 3 aufweisen. Angeschlossen an die Injektoren 2 sind Belüftungsleitungen 10, die über die Höhe des Flüssigkeitsniveaus 11 der Zelle 1 hinausragen.
  • Uber diese Belüftungsleitungen 10 wird durch den Injektor 2 Luft angesaugt, die zusammen mit der Faserstoffsuspension in die Flotationszelle 1 gelangt. Hier steigt sie in Form von Luftblasen durch die Faserstoffsuspension nach oben auf und schwimmt als schmutziger Schaum auf dem Flüssigkeitsniveau 11. Dieser Schaum wird durch Saugdüsen 12 über die Absaugleitung 13 abgezogen, niedergeschfagen und abgeführt. Der gereinigte Stoff tritt über die Abzugsöffnung 14 aus und gelangt in die Uberlaufkammer 15. Aus-dieser wird eine Teilmenge der Faserstoffsuspension über die Zirkulationsleitung 16 abgezogen und mittels der Kreislaufpumpe 17 der inneren Ringleitung 18 zugeführt. An dieser inneren Ringleitung 18 sind ebenso wie an der Ringleitdng 9 Injektoren 2 angemit schlossen, die Belüftungsleitungen 10 verbunden sind. Die bereits vorgereinigte Faserstoffsuspersion wird in diesen Injektoren erneut mit Luft beladen, die dann, ebenso wie vorher, die Flotationszelle 1 in Form von Luftperlen durchkämmt.
  • Die Injektoren 2 sind als Breitschlitzinjektoren ausgeführt. Die Düsenzuleitung 6 besitzt Keilform und mündet in die Breitschlitzdüse 3, an die sich die nlischT;ammer 4 anschließt. In die Mischkammer 4 erstrecken sich Belüftungsbohrungen 5, die mit der BelüfLungsleitung 10 verbunden sind. Der Diffusor 7 ist mit der Wand der Flotationszelle 1 verbunden und ragt in diese hinein. Die Injektoren 2 sind dabei so über den gesamten Umfang der Flotationszelle1verteilt, daß die gesamte Fläche bestrichen wird, d.h. sie sind unter unterschiedlichen Winkeln angeordnet, so daß zum Bestreichen der vollen Ringbreite drei Injektoren von 75 mm Düsenweite erforderlich sind. Sie weisen eine Düsenhöhe von 5 mm auf. Damit beträgt der Qurschnitt 5 x 75 mm = 375 mm2, der Umfang 2 . (75+5) = 160 mm und das Verhältnis Querschnitt zu Umfang 375 : 160 = 2,2 mm.

Claims (3)

Anlage zur Eingabe vom 23.4.1980 Patentansprüche.
1. Flotationsvorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, im wesentlichen bestehend aus einer Flotationszelle, insbesondere Flotationsringzelle und dieser zugeordneten Injektor ren zum Einbringen, bzw. Umwälzen und Belüften von Faserstoffsuspension, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (2) mit Breischlitzdüsen (3) ausgerüstet sind, der Querschnitt der Ereitschlitzdüsen (3) ein Verhältnis Querschnitt zu Umfang zwischen 1,5 mm und 4,0 mm aurweist und der Querschnitt der Mischkammer (4) das 1,3 bis 1,7-fache des Querschnitts der Breitschlitzdüse (3) beträgt.
2. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (2) mit Belüftungsbohrungen (5) versehen ist, deren Querschnittssumme das 1,1 bis 1,4-fache des Luftansaugquerschnittes der Mischkammer (4) beträgt.
3. Flotationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsbohrungen (5) unter einen Winkel von ca.
30 bis 600 gegenüber der Strömungsrichtung angeordnet sind.
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