DE3211346A1

DE3211346A1 - Verfahren und vorrichtung zum defibrillieren von faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE3211346A1
Application number: DE19823211346
Authority: DE
Inventors: Klaus Fisch; Hans Joachim Dipl.-Ing. 4040 Neuss Lobocki
Original assignee: Supraton FJ Zucker 4040 Neuss GmbH; Supraton F J Zucker GmbH
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1982-03-27
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1983-09-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Defibrillieren von
Faserstoffsuspensionen Während die Rückführung von Abfallpapier in die Papierherstellung bei einer nicht naßfesten Ausrüstung dieses Papiers kaum Probleme mit sich bringt, da sich die Bindungen der Fasern in Wasser leicht lösen, gestaltet sich die Aufbereitung von naßfestem Abfallpapier einschließlich stark geleimter, harzhaltiger und gestrichener Papiere wesentlich schwieriger. Normalerweise wird hierbei der Trockenstoff in heißem Wasser angelöst, und zwar in Mengen von 5 bis 6 % der sich bildenden Suspension, die dann im Stofflöser oder Pulper mit Dampf oder heißem Wasser erwärmt werden muß. Um ein besseres Lösen der bei der früheren Herstellung des Abfallpapiers verwendeten Zuschlagstoffe von den Fasernbündeln bzw. Fasern zu erreichen, sind Endtemperaturen im Bereich zwischen 60 und 80 OC, teilweise auch noch höher, unumgänglich.
Anschließend muß die Fasersuspension häufig noch über weitere Zerfaserer, beispielsweise Entstipper, geführt werden, bevor sich dann schließlich die Mahlung der Altpapier-Faserstoffsuspensionen anschließt. Da es für eine für die Wiederverwendung der Fasern ordnungsgemäße Aufbereitung wichtig ist, daß sämtliche durch die Zuschlagstoffe gebildeten Faserumhüllungen der getränkten Faserbündel beseitigt und die Faserbündel zur Rückgewinnung der ursprünglichen Fasern wieder in Einzelfasern zerlegt werden, ist es im allgemeinen erforderlich, eine Suspensionscharge mehrfach, häufig bis zu sechsmal, durch den Entstipper zu leiten, um auch den letzten Faserknoten bzw. -stippen zu beseitigen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und schneller durchführbares Verfahren zum Defibrillieren von bei der Aufbereitung von naßfestem oder anderem in der Wärme aufzulösenden Abfallpapier anfallenden Faserstoffsuspensionen verfügbar zu machen, das außerdem für die eventuelle Aufbereitung von Asbestfasern eingesetzt werden kann und die auf diesem technischen Gebiet vorhandenen speziellen Probleme ebenfalls zu lösen vermag; denn bekanntlich ist das bisher übliche Zerkleinern von Asbestfasern, das durch trockenes Aufbereiten während mehrerer Stunden im Kollergang erfolgen muß, auf Grund der durch den Asbeststaub ausgelösten Gesundheitsschäden ein sehr ernst zu nehmendes Umwelt- und Arbeitsplatzproblem.
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zum Defibrillieren von organische und/oder synthetische und /oder mineralische Fasern enthaltenden wäßrigen Suspensionen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die in an sich bekannter Weise durch Suspendieren und Auflösen in Wasser gebildete Pulpe aus Papierabfällen und/oder Asbestfasern unter gleichzeitiger Zuführung von Dampf in das Zentrum einer Dispergiermaschine eingeführt und unter Kondensation des Dampfes schlagartig aufgeheizt wird und die Faserbündel in der Pulpe mechanisch durch Druckwechsel-, Kavitations-, Prall- und/oder Scherkräfte weiter aufgelöst werden.
Zweckmäßig wird die Pulpe mindestens zweimal durch die Dispergiermasciine hindurchgeführt. Es ist aber auch möglich, mehrere Dispergiermaschillen hintereinanderzuschalten und auf diese Weise die weitere Auflösung der Pulpe kontinuierlich vorzunehmen.
Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann eine der Dispergiermaschinen eingesetzt werden, die in der beiliegenden Zeichnung, aus der auch die Pulpen- und Dampfzufuhr erkennbar ist, schematisch dargestellt sind und aus einem Gehäuse mit darin umlaufendem kegelstumpfförmigen Rotor bestehen, dessen Mantelfläche koaxiale Ringe gestaffelten Durchmessers aufweist, die jeweils auf Lücke stehen mit gleichartigen Ringen an der dem Rotor gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand. Diese Dispergiermaschine 1 ist mit einer Rezirkulationsschleife 2 und einem Druckhalteventil 3 ausgestattet, wobei in der erwähnten Zeichnung nur die letzte der in Reihe geschalteten Dlspergiermaschinen dieses Ventil aufweist.
Es wird angenofranen, daß durch die in der Dispergiermaschine auftretenden und auf die Pulpe bei ihrem Durchgang einwirkenden Kräfte unterschiedlicher Art und durch die thermischen Spannungen in den Faserbündeln, die bei der gleichzeitigen Einwirkung des Dampfes und der damit verbundenen schlagartigen Erhöh.wng der Temperatur der Pulpe auf Werte im Bereich zwischen 70 und 90 OC unter Dampf kondensation aufgebaut werden, diese Faserbündel stark detibrilliert und die die Fasern einschließenden Zuschlagstoffe beschleunigt abgetrennt bzw. abgelöst werden.
Die wesentlichen Vorteile des neuen Verfahrens sind nicht nur darin zu sehen, daß es eine schnellere Auflösung der Faserbündel in der Pulpe in erheblich weniger Durchgängen bewirkt, wobei das Hintereinanderschalten mehrerer Dispergiermaschinen sogar eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens erlaubt, sondern daß gleichzeitig auch eine erhebliche Einsparung an Energie möglich ist, die im allgemeinen zwischen 30 und 60 z beträgt. Von ganz besonderem Vorteil ist das Verfahren gemäß der Erfindung aber für die Aufbereitung von Asbest, die nunmehr in befriedigender Weise naß erfolgen kann und die bisherigen Probleme der Umwelt- und Arbeitsplatzverschmutzung durch den Asbeststaub bei gleichzeitiger erheblicher Energieeinsparung löst.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, wobei das Beispiel 1 das Vergleichsbeispiel gemäß dem Stande der Technik darstellt.
Beispiel 1 1 600 kg grob zerkleinertes, naßfestes Papier wird in 30 bis 35 m3 Wasser suspendiert. Die hierbei erhaltene Pulpe mit einer Stoffdichte von 5 bis 6 % wird dann auf 80 OC erwärmt und 8 x in zwei hintereinander geschalteten Entstippern üblicher Bauart, deren Einzelleistung jeweils 55 kW beträgt, behandelt. Bei einem Durchsatz von etwa 40 m3/h beträgt die Aufbereitungszeit 6 bis 7 Stunden. Der Stromverbrauch wird mit 440 bis 490 kW ermittelt, was einem Energieverbrauch von 27,5 bis 31 kW/100 kg Feststoff entspricht.
Beispiel 2 2 500 kg yrob zerkleinertes, naßfestes Papier werden in 50 m3 Wasser eingegeben. Diese Suspension mit einer Stoffdichte von 5 -0 wird innerhalb einer Stunde durch drei hintereinander geschaltete Dispergiermaschinen mit einer Gesamtleistung von 460 kW unter gleichzeitigem Einleiten von Dampf in das jeweilige Zentrum dieser Maschinen hindurchcjeführt. Der ermittelte Energieverbrauch beträgt 300 kW, was etwa 12 kW/100 kg Feststoff entspricht.
Die bei diesem Versuch erfindungsgemäß erzielte Feinheit der Faserstoffsuspension entspricht der Feinheit der auf konventionellem Wege hergestellten Suspension, während der Energieverbrauch auf ca. 44 % reduziert werden konnte.
L e e rS e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Defibrillieren von organische und/oder synthetische und/oder mineralische Fasern enthaltenden wäßrigen Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise durch Suspendieren und Auflösen in Wasser gebildete Pulpe aus Papierabfällen und /oder Asbestfasern unter gleichzeitiger Zuführung von Dampf in das Zentrum einer Dispergiermaschine eingeführt und unter Kondensation des Dampfes schlagartig aufgeheizt wird und die Faserbündel in der Pulpe mechanisch durch Druckwechsel-, Kavitations-, Prall- und /oder Scherkräfte weiter aufgelöst werden.
-2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe mindestens zweimal durch die Disperqiermaschine hindirchicfiihrt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Auflösung der Pulpe kontinuierlich in mehreren hintereinandergeschalteten Dispergiermaschinen erfolgt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine mit Rezirkulationsschleife (2) und Druckhalteventil (3) ausgestattete Dispergiermaschine (1), die aus einem Gehäuse mit darin umlaufendem kegelstumpfförmigen Rotor, dessen Mantelfläche koaxiale Ringe gestaffelten Durchmessers aufweist, die jeweils auf Lücke stehen mit gleichartigen Ringen an der dem Rotor gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand, besteht.