DE3144561C2 - Verfahren zum Deinken von Faserstoffsuspensionen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Deinken von Faserstoffsuspension, bei dem das im Pulper aufgeschlossene Altpapier nach Zusatz von Chemikalien und Verdünnung in einer Flotationsvorrichtung flotiert und anschließend gewaschen wird, wird der bei der Waschung ausgewaschende Feinststoff mit dem Waschwasser zur Flotationsvorrichtung zurückgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, bei dem Altpapier in einem Pulper aufgeschlossen und mit Chemikalien versetzt einer Bütte zugeführt, aus der Bütte, nach einer Einwirksamkeit der Chemikalien auf die Faserstoffsuspension, abgezogen und die Faserstoffsuspension verdünnt einer Flotationsvorrichtung zugeführt und flotiert, sowie gereinigt wird.

Aus der DE-AS 26 10 581 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem in einer Waschstufe aus der Faserstoffsuspension Füllstoffteilchen, Feinstoffe und Faserbruchstücke ausgewaschen und sedimentiert werden.

Das bei der Sedimentation gewonnene Klarwasser wird im Anschluß daran in den Aufarbeitungsprozeß zurückgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln die Ausbeute vorbekannter Deinkingverfahren zu steigern, & h, insbesondere die Feinstoffe und Faserbruchstücke, die gemäß dem Stand der Technik ausgeschieden und abgelagert werden, weitgehend der Wiederverwendung zuzuführen, d. h, in der gereinigten

ίο Faserstoffsuspension zu belassen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, bei dem Altpapier in einem Pulper aufgeschlossen und mit Chemikalien versetzt einer Bütte zugeführt, aus der Bütte, nach einer Einwirkzeit der Chemikalien auf die Faserstoffsuspension, abgezogen und die Faserstoffsuspension verdünnt einer Flotationsvorrichtung zugeführt und flotiert, sowie gereinigt wird, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß sich an die Flotierung eine Siebung der Gutstoffsuspension anschließt, bei der der mit dem Wasser abgelaufene Feinstoff zur Flotationsvorrichtung zurückgeführt wird. Er dient dort zur Verdünnung der Faserstoffsuspension auf Flotationskonsistenz.
Aus der DE-OS 28 09 142 ist bekannt, daß in Abhängigkeit von der eingesetzten Altpapiersorte 20 bis 30% des eingesetzten Materials, also des Altpapiers, durch das Sieb passiert und mit dem Durchlauf abgeschieden wird. Bei einem stündlichen Feststoffdurchsatz von 1,5 bis 2,5 t, entsprechend einem Durchsatz von ca. 200 m³ Faserstoffsuspension, west die Tabelle einen Feststoffverlust im Durchlauf von 390 bis 710kg/Std. aus. Es handelt sich also um erhebliche Mengen Feststoff — Feinstfasern und Pigment — die bei herkömmlichen Waschverfahren verlorengehen und zusätzlich, da sie abgelagert werden müssen, die Umwelt belasten. Diese im Durchlauf des Waschsiebes befindlichen Feststoffe, enthalten jedoch den größten Teil d/τ Farbstoffe, die bei der Flotation der Faserstoffsuspension nicht entzogen werden konnten. Durch die erfbciungsgemäße Lösung, das bei der Siebung der Faserstoffsuspension anfallenden Waschwasser, also den Durchlauf, das das Reinigungssieb passiert hat, mit allen darin befindlichen Feststoffen zurückzuführen und damit erneut zu flotieren, führt dazu, daß die im rückgeführten Feststoff enthaltenen Farbpartikel mit größerer Wahrscheinlichkeit noch einmal erfaßt werden und als Schaum aufschwimmen. Dieser Schaum wird dann, wie üblich, durch Abblasen, Absaugen oder Abpaddeln entfernt und niedergeschlagen. Die Ausbeute an gereinigter Faserstoffsuspension erhöht sich durch die Rückführung des Durchlaufes erheblich. Überraschend ist in diesem Zusammenhang, daß nicht, wie zu erwarten, der jetzt wesentlich erhöhte Feinstoffgehalt beim Siebvorgang zu einer prozentual gleichen Erhöhung des Feststoffgehaltes im Duchlauf führt, sondern daß eine wesentliche Menge dieses Feinststoffes auf dem Reinigungssieb und somit in der gereinigten Faserstoffsuspension verbleibt.

Es findet auch nicht, wie zu erwarten, eine wesentliche Erhöhung der Viskosität statt, wobei die Ursachen dafür derzeit noch nicht klar erkannt sind. Voraussichtlich läßt sich dieses Phänomen darauf zurückzuführen, daß die im Papier vorhandenen Pigmente im wesentlichen kugelförmige Gestalt aufweisen und dadurch in der Suspension, trotz des höheren Gehaltes an Feststoff, keine Viskositätsänderung bewirken.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein Teil der Faserstoffsuspension nach Verlassen der Flotationsvorrichtung und erneutem Aufschäu-

men in diese zurückgeführt wird, wie das in der DE-OS 28 36 496 beschrieben ist Durch diese Maßnahme erfolgt ein erneutes Durchkämmen der gesamten Faserstoffsuspension mit Luft, wodurch die Wahrscheinlichkeit, daß auch das letzte Schmutzpartikelchen erfaßt s wird, erheblich gesteigert ist

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Faserstoffsuspension während des Siebvergangs verwirbelt wird, wie das in der DE-OS 28 09 142 beschrieben ist Die Verwirbelung der Faser-Stoffsuspension dient dazu, eine Entmischung zu verhindern.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die gereinigte Faserstoffsuspension mindestens ein weiteres Mal flotiert und gereinigt wird.

Das Hintereinanderschalten mehrerer Flotationsanlagen ist, ebenso wie das Hintereinanderschalten mehrerer Reinigungssiebe, durchaus üblich und führt in jedem Fall zu einer Erhöhung der Weiße des aus der Faserstoffsuspension gefertigten Papieres. Erstaunlicherweise ergibt sich jedoch durch die Hintereinanderschaltung der Kombination Flotieren und Reinigen nicht nur eine Verbilligung bei der Herstellung hochweißer Faserstoffsuspensionen aus Altpapier, sondern auch zusätzlich eine höhere Weiße als bei getrennter Anordnung der beiden Flotationszellen und der beiden Reinigungssiebe.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Flotationsvorrichtung aus 3ü zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringzellen (12,13), wobei die Ringzellen (12,13) durch einen Oberlauf (14) miteinander verbunden sind, die Oberfläche der Außenringzelle (13) größer als die Oberfläche der Innenringzelle (12) ist, die Außenringzelle (13) gegenüber der Innenringzelle (12) abgesetzt ist, im Bereich dieses Absatzes mindestens ein Breitschlitzinjektor(lO) an der Innenringzelk (12) angeordnet ist, die Außenringzelle (13) im Bodenbereich mit einem Ablauf versehen ist, der Ablauf über eine Kreislaufleitung mit mindestens einem, oberhalb des Ablaufes an der Außenringzelle (13) angeordneten Injektor (17) verbunden ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ablauf über eine Zuleitung mit einem Reinipungssieb (18) verbunden :st und unter dem Reinigungssieb (18) eine Lagerbütte (19) für den eingedickten und gesiebten Gutstoff und ein Sammler für den abgelaufenen Feinstoff und das Wasser angeordnet sind und wobei der Sammler ül??r eine Rückführungsleitung mit einer Mischbütte (9) verbunden ist, die dem Breitschlitzirjektor (10) der Innenringzelle (12) vorgeschaltet ist.

Eine solche Flotationsvorrichtung mit Gegenstrombelüftung ist in der DE-OS 28 09 142 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist der Ablauf der äußeren Ringzelle in ihrem Bodenbereich angeordnet und einerseits über eine Zuleitung mit dem Reinigungssieb verbunden, andererseits über eine Kreislaufleitung und eine Pumpe mit an der Außenringzelle angeordneten Injektoren. Während ein Teil des Inhalts der äußeren Ringzelle im Kreislauf geführt wird, erreicht der Rest das Reinigungssieb.

Reinigungssiebe zeichnen sich durch eine hohe Reinigungsleistung aus, weil mit der Flotte Druckfarben, Pigmente und auch Feinstoff abgeführt werden. Die gute Wirkung dieser Reiniguri£?siebe beruht darauf, daß die Faserstoffsuspension über das Sieb abrollt, d. h., die Fasern ändern kontinuierlich ihre Lage und es baut sich keine Filterschicht auf dei Sieb auf. Durch den Abrollvorgang befinden sich die Fasern ständig in Bewegung und sind gleichzeitig noch von Wasser umgeben, wodurch sich an den Fasern anhaftende Farbpartikel lösen und mit dem Wasser durch das Sieb treten. Dieses durch das Sieb getretene Wasser enthält Pigmente, Farbstoffe und Feinstoffe, also Feinstfasern. Über eine Rückführleitung wird das durch das Sieb hindurchtretende Wasser mit den Feinstfasern, Pigmenten und Farbpartikeln einer Mischbütte zugeleitet, in der es mit ungereinigier Faserstoffsuspension vermischt, auf die erforderliche Konsistenz eingestellt, den Injektoren zugeleitet und aufgeschäumt und in die Flotationszelle eingedüst wird. Der Durchlauf wird also noch einmal gereinigt und passiert erneut den gesamten Reinigungsprozeß, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß sich Feinstfasern an längere Fasern anlagern, dadurch zu einer Erhöhung der Ausbeute führen, wesentlich vergrößert wird.

Die Erfindung wird nachstehend an^nd der Schemazeichnungen beschrieben.

F i g. 1 zeigt das Verfahrensschema bei einstufiger Führung der Faserstoffsuspension,

Fig.2 das Verfahrensschema bei zweistufiger Führung.

In den Pulper werden Altpapierballen 2 unter gleichzeitiger Zugabe von Wasser aus der Wasserzuleitung 3 und Chemikalien aus der Chemikalienzuleitung 4 eingebracht. Mittels des motorgetriebenen Rührflügels 5 wird das Altpapier aufgeschlossen und gelangt als Faserstoffsuspension über eine Pumpe 6 zur Bütte 7, wo die Faserstoffsuspension zwischengelagert wird. Da der Pulper 1 intermittierend arbeitet, ist die Zwischenlagerung in der Bütte 7 erforderlich, die daher eine größere Dimension als der Pulper 1 aufweist. Aus der Bütte 7 wird mittels einer Pumpe 6 ein Teil der Faserstoffsuspension abgeführt und in einen Hydrozyklon 8, sowie ggf. einen Entstipper eingespeist, um mechanische Verunreinigungen, die noch vorhanden sein könnten, zu entfernen. Der Hydrozyklon 8 übergibt die mechanisch gereinigte Faserstoffsuspension einer Mischbütte 9, in der die Faserstoffsuspension auf die zum Flottieren erforderliche Konsistenz von ca. 1% Feststoffgehalt eingestellt wird. Aus dieser Mischbütte 9 zieht eine weitere Pumpe 6 die verdünnte Faserstoffsuspension ab und sie der Breitschlitzdüse 10 ist als Injektor ausgeführt, d. h., sie saugt die zum Aufschäumen der Faserstoffsuspension erforderliche Luft nach dem Venturiprinzip an und gibt die aufgeschäumt Faserstoffsuspension an die Flotationsvorrichtung 11 ab. Die Flotationsvorrichtung 11 besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringzellen, einer Innenringzelle 12 und einer Außenringzelle 13. Die Faserstot'fsuspension steigt in der Innenringzeile 12 empor und tritt über den Überlauf 14 in die Außenringzelle 13 ein. Der mit Schmutzpartikel beladene Schaum sammelt sich oberhalb beider Zellen und wird durch eine Saugvorrichtung 15 abgesaugt, einem Abschneider 16 zugeleitet, wo der Schaum niedergeschlagen und die Fai'j- bzw. Schmutzpartikel vom Wasser getrennt verden.

Aus der Aüßenringzelle 13 wird die vorgereinigte Faserstoffsuspension abgezogen, wobei ein Te-! der Faserstoffsuspension über eine Pumpe 6 und Düsen 17 nach erneutem Aufschäumen in die Außenringzelle 13 zurückgeführt wird. Ein anderer Teil wird direkt dem Reinigungssieb 18 zugeführt und hier in eingedickte Faserstoffsuspension und durchgelaufenes Wasser mit Pigmenten, Farbteilen und Feinstoff aufgeteilt. Der Durchlauf wird wieder in die Mischbütte 9 zurückgespeist und dient hier zur Einstellung der Konsistenz der Faserstoff-

suspension, die vom Pulper 1 her zugeführt wird. Die gereinigte und eingedickte Faserstoffsuspension wird einer Lagerbütte 19 zugeführt, von wo sie nach entsprechender Verdünnung der Papiermaschine zugeleitet werden kann. ϊ

Wird eine zweistufige Aufbereitungsanlage eingesetzt, so dient die Lagerbütte 19 der einstufigen Anlage als Mischbütte 19'. d. h., in ihr wird wieder die zur Flotation erforderliche Konsistenz der Faserstoffsuspension eingeteilt. Eine Pumpe 6' düst die Faserstoffsuspension id über die Breitschlitzdüse 10' in die Innenringzellc 12' der Flotationsvorrichtungt Γ ein. Der gesamte Flotationsvorgang wiederholt sich. d. h., die Faserstoffsuspension tritt über den Überlauf 14' in die Außenringzelle 13' der Schaum wird durch die Saugvorrichtung 15' π abgesaugt und im Abschneider 16' niedergeschlagen, ein Teil der Faseritoffsuspension über eine Pumpe 6' und die Düse 17' nach erneutem Aufschäumen in die Außenringzelle 13' zurückgeführt, der andere Teil auf das Reinigungssieb 18' geleitet und in eingedickte Faserstoffsuspension und Durchlauf aufgeteilt. Der Durchlauf wird zur Einstellung der Konsistenz in die Mischbütte 19' zurückgespeist, die erneut gereinigte und eingedickte Faserstoffsuspension der Lagerbütte 20 zugeführt, von der sie nach Verdünnung an die Papiermaschine geleitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Deinken von Faserstoffsuspensionen, bei dem Altpapier in einem Pulper aufgeschlossen und mit Chemikalien versetzt einer Bütte zugeführt, aus der Bütte, nach einer Einwirkzeit der Chemikalien auf die Faserstoffsuspension, abgezogen und die Faserstoffsuspension verdünnt einer Flotationsvorrichtung zugeführt und flotiert, sowie gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Flotierung eine Siebung der Gutstoffsuspension anschließt, bei der der mit dem Wasser abgelaufene Feinstoff zur Flotationsvorrichtung zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Gutstoffsuspension nach Verlassen dei Flotationsvorrichtung nach erneutem Aufschäumen in diese zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutstoffsuspension während des Siebungsvorganges verwirbelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Feinstoff befreite Gutstoffsuspension mindestens ein weiteres Mal flotiert und gereinigt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem dir Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einer Flotationseinrichtung aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringzellen (12, 13), wobei die Ringzellen (12,13) durch den Oberlauf (14) miteinander verbunden sind, die Obe> Jäche der Außenringzelle (13) größer als die Oberfläche der Innenringzelle (12) ist, die Außenringzelle (13) gegenüber der Innenringzelle (12) abgesetzt ist, im Bereich dieses Absatzes mindestens ein Breitschlitzinjektor (10) an der Innenringzelle (12) angeordnet ist, die Außenringzelle (13) im Bodenbereich mit einem Ablauf versehen ist, der Ablauf über eine Kreislaufleitung mit mindestens einem, oberhalb des Ablaufes an der Außenringzelle (13) angeordneten Injektor (17) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf über eine Zuleitung mit einem Reinigungssieb (18) verbunden ist und unter dem Reinigungssieb (18) eine Lagerbütte (19) für den eingedickten und gesiebten Gutstoff und ein Sammler für den abgelaufenen Feinstoff und das Wasser angeordnet sind und wobei der Sammler über eine Rückführleitung mit einer Mischbütte (9) verbunden ist, die dem Breitschlitzinjektor (10) der Innenringzelle (12) vorgeschaltet ist.