DE3015788C2

DE3015788C2 - Flotationsvorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE3015788C2
Application number: DE3015788A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Dipl.-Phys. Dr. 4047 Dormagen Barnscheidt
Original assignee: E & M Lamort Sa 51300 Vitry-Le-Francois Marne Fr; Feldmuehle AG; E & M Lamort SA 51300 Vitry Le Francois Marne
Current assignee: Stora Feldmuehle AG
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE3015788A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flotations vorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, die im wesentlichen aus einer Flotationszelle, insbesondere 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 bekanntgeworden. Bei diesen wird vor dem Eintritt in die eigentliche Flotationszelle die Faserstoffsuspension aus Altpapier in Faserstoffinjektoren mit Luftblasen beladen und in die Ringzelle eingedüst. Die feinen Luftblasen steigen 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 Verunreinigungen 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 geringen Abmessungen relativ leicht zu. Die zugesetzten Düsen müssen dann ausgebaut und durchgeblasen werden, was zwar keinen sehr großen Aufwand erfordert, wozu jedoch einiges handwerkliches Geschick erforderlich ist Desweiteren muß eine Person für diese Arbeiten zur Verfügung stehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, bei gleichartigen Flotationszellen die Zahl der erforderlichen 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 Faserstoffsuspensionen, 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

ίο Breitschlitzdüsen ausgerüstet sind, der Querschnitt der Breitschlitzdüsen ein Verhältais Querschnitt zu Umfang zwischen 1,5 mm und 4,0 mm aufweist und der Querschnitt der Mischkammer das 13 bis 1,7fache 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 0,5 mm.

Besteht bei Runddüsen die Gefahr, daß sich noch nicht völlig voneinander gelöste Faserbündel im engsten Düsenquerschnitt zusammenballen und so die Düse verstopfen, so ist diese Gefahr bei Flachdüsen, die eine wesentlich größere Breitenausdehnung besitzen, weit gehend 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 zwischen 1,5 mm und 4,0 mm, vorzugsweise zwischen 2,0 mm und 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 l,7mal größer ist als der engste Querschnitt. Zweckmäßig beträgt der Querschnitt der Mischkammer das 1,3- bis l,4fache des 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 der Injektor wie eine Wasserstrahlpumpe arbeitet, entsteht im Luftansaugquerschnitt ein Unterdruck, der durch die Verbindungsbohrung zur atmosphärischen Luft ausge glichen wird. Die dadurch angesaugte Luft vermischt sich mit der Faserstoffsuspension auf dem weiteren Weg 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 durchströmenden 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 1,4fache des Luftansaugquerschnitts der Mischkammer ist. Unter Luftansaugquerschnitt ist dabei die Größe zu verstehen, die durch

Subtraktion des engsten Düsenquerschnitts vom Mischkammerquerschnitt sich ergibt Die Querschnittssumme, die zweckmäßig zwischen 1,2 und 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 60° gegenüber der Strömungsrichtung eingebracht, d. h. daß der WinkeL gesehen in Strömungsrichtung, 30 bis 60° beträgt, wodurch eine weitgehend tangentiale Luftzufuhr zur durchströmenden Fasersuspension und damit eine gute Luftverteilung in der Mischkammer gewährleistet ist

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Deinkinganlage im Schnitt;

F i g. 2 die gleiche Anlage in der Draufsicht;

F i g. 3 einen Schnitt durch den Injektor;

Fig.4 einen Schnitt durch einen perspektivisch dargestellten Injektor.

Ober eine Pumpe 8 wird der Ringleitung 9 Faserstoffsuspension zugeführt An der Ringleitung 9 sind verteilt 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. Über 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, niedergeschlagen und abgeführt Der gereinigte Stoff tritt über die Abzugsöffnung 14 aus und gelangt in die Oberlaufkammer 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 Ringleitung 9 Injektoren 2 angeschlossen, die mit Belüftungsleitungen 10 verbunden sind. Die bereits vorgereinigte Faserstoffsuspension 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 Mischkammer 4 anschließt In die Mischkammer 4 erstrecken sich Belüftungsbohrungen 5, die mit der Belüftungs'.eitung 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 Flotationszelle 1 verteilt, 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 Querschnitt 5 · 75 mm = 375 mm², der Umfang 2 · (75 + 5) = 160 mm und das Verhältnis Querschnitt zu Umfang 375 :160 = 2,2 mm.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Flotationsvorrichtung zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, im wesentlichen bestehend aus einer Flotationszelle, insbesondere Floiationsringzeile und dieser zugeordneten Injektoren zürn Einbringen, bzw. Umwälzen und Belüften von Faserstoffsuspension, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (2) mit Breitschlitzdüsen (3) ausgerüstet sind, der Querschnitt der Breitschlitzdüsen (3) ein Verhältnis Querschnitt zu Umfang zwischen 1,5 mm und 4,0 mm aufweist und der Querschnitt der Mischkammer (4) das 13 bis l,7fache des Querschnitts der Breitschlitzdüse (3) beträgt.

2. Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (2) mit Belüftungsbohrungen (5) versehen ist, deron Querschnittssumme das 1,1 bis l,4iache 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 60° gegenüber der Strömungsrichtung angeordnet sind.