EP0279022B1 - Verfahren sowie Anlage zur Auflösung von Papierstoff - Google Patents

Verfahren sowie Anlage zur Auflösung von Papierstoff Download PDF

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EP0279022B1
EP0279022B1 EP87114370A EP87114370A EP0279022B1 EP 0279022 B1 EP0279022 B1 EP 0279022B1 EP 87114370 A EP87114370 A EP 87114370A EP 87114370 A EP87114370 A EP 87114370A EP 0279022 B1 EP0279022 B1 EP 0279022B1
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EP
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mixer
paper stock
opening
consistency
unit according
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EP87114370A
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Jochen Krebs
Heinrich Lang
Wolfgang Dr. Siewert
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Sulzer Escher Wyss GmbH
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Sulzer Escher Wyss GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a system for carrying out the method according to the preamble of claim 7.
  • high consistency pulper with the connected dilution devices work overall with interruptions, each time after processing a filling of the high-consistency detergent, the latter is emptied, and after the content has been diluted and possibly cleaned, a new filling is processed.
  • the invention aims to provide a method of the type mentioned which is suitable for continuous work.
  • the method according to claims 4 to 6 is suitable for contaminated raw materials, such as waste paper.
  • Claims 7 to 16 relate to the plant for carrying out the method, and they relate to particularly advantageous and novel details.
  • FIG. 1 shows a system which contains a high-consistency pulper 1 and a mixer 2.
  • the high consistency pulper 1 contains two dissolving elements 5 and 6 driven by motors 3 and 4.
  • the mixer 2 contains a mixing element 8 driven by a motor 7, e.g. a stirring propeller. Behind the mixing element 8 there is a sieve 10, which delimits an accepting material space 11, from which an outlet line 12 with a pump 13 leads outwards from the system.
  • the pulper 1 and the mixer 2 are connected by an opening 14 in the lower region of the wall 15 of the high-consistency pulper.
  • the water supply from a line 9 is designated W, the supply of undissolved substance with B.
  • 1 bale B of the undissolved substance with the appropriate amount of water is fed into the high-consistency pulper, so that when the pulp is dissolved, the consistency of the partially dissolved pulp is 10 to 20%. With this consistency, the paper stock is crumbly, i.e. not pumpable with centrifugal pumps.
  • the system according to FIG. 2 serves to dissolve contaminated raw material, e.g. Waste paper.
  • the system according to FIG. 2 is provided with a cleaning circuit which contains a schematically illustrated sieving device 20, e.g. a drum screen with collecting pan 21 for the continuous material and an overflow 22 for the overflow material, which is separated out and deposited.
  • a schematically illustrated sieving device 20 e.g. a drum screen with collecting pan 21 for the continuous material and an overflow 22 for the overflow material, which is separated out and deposited.
  • the screening device 20 is connected to the mixer 2 by a line 23.
  • a line 24 leads from the collecting trough 21 back into the high-consistency solver 1.
  • a line 25 connects the drip pan 21 with an accept material space 26 of the high-consistency fabric solver 1. This is formed in a manner known per se behind a sieve 27, along which the arms of the dissolving member 5 move during operation.
  • An outlet line 28 with a pump 30 leads outward from the accepted substance space 26.
  • the pulp suspension is fed from the interior of the mixer 2 to the screening device 20, in which the existing impurities, such as plastic films, etc., are excreted.
  • the cleaned pulp suspension was fed through line 25 to the accept material space 26 and serves to dilute crumbly fibrous material which passes from the high-consistency material dissolver 1 into the accept material space 26 through the sieve 27.
  • the pulp suspension obtained is discharged through line 28.
  • the system shown in FIG. 2 can be operated in such a way that the part of the sieve pass of the sieve device 20 which is returned through the line 24 into the high-consistency pulp solver represents its only supply of water which serves to dissolve the bales B.
  • the excess sieve pass ie the diluted pulp suspension, passes through line 25 into the accept material space 26 and out of this through line 28 as accept material to the outside.
  • Water can be added as required through a connection 29, a centrifugal pump 30 ensuring good mixing of the water with the paper stock suspension from line 25 and with the diluted, originally crumbly material which has passed through the sieve 27 into the accept material room 26 .
  • the housing 16 of the mixer 2 at the location of the opening 14 has a larger diameter E than the diameter D of the opening 14.
  • an annular flow of the already diluted paper stock suspension around the crumbly material penetrating through the opening 14 is formed, which is thereby prevented from flowing back into the high-consistency pulp remover 1.
  • the housing 16 is designed such that it tapers away conically from the opening 14. This supports a circulating flow in the housing 16 in its axial plane.
  • the mixer 2 is preferably firmly connected to the high consistency pulper 1 as a mechanical unit, e.g. by welding the housing 16 to the housing 15 of the pulper 1.
  • the size of the opening 14 is selected so that it allows the installation and removal of the mixing element 8 and, in the embodiment according to FIG. 1, of the sieve 10 from the pulper 1 allows.
  • FIGS. 3 and 4 show possibilities for controlling the movement of the crumbly substance from the material dissolver 1 into the mixer 2.
  • the opening 14 is assigned an adjustable flap K, which, depending on its position, more or less supports the movement by deflecting a larger or smaller part of the circulating flow U into the opening 14, or the flow from the pulper 1 in the mixer 2 brakes (position K ⁇ in Figure 3).
  • an opening screw S is assigned to the opening 14, which can run faster or slower as required and thus accelerates or slows down the flow from the pulper 1 into the mixer 2.
  • this figure shows a mixer 2 with a vertical axis, which can also be provided within the scope of the invention.
  • the second dissolving element 6, which supports the circulating flow of the crumbly substance and is shown in FIGS. 1 and 2, can be omitted.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
  • Die bisher bekannten (siehe z.B. FR-A-2 529 593), im Stoffdichtenbereich von 10 bis 20% tätigen Hochkonsistenz-Stofflöser mit den angeschlossenen Verdünnungsvorrichtungen,z.B. nach der Art von Niedrigkonsistenz-Stofflösern, arbeiten gesamthaft mit Unterbrüchen, wobei jeweils nach dem Verarbeiten einer Füllung des Hochkonsistenz-Stofflösers dieser geleert, und nach der Verdünnung des Inhaltes und eventueller Reinigung eine neue Füllung verarbeitet wird.
  • Eine derartige Arbeit ist umständlich und die Betätigung verschiedener Absperrorgane nacheinander kompliziert. Dabei ist die Anlage schlecht ausgenützt, da sich jeweils zwischen den einzelnen Füllungen Totzeiten ergeben.
  • Die Erfindung hat die Schaffung eines Verfahrens der erwähnten Art zum Ziel, welche zur kontinuierlichen Arbeit geeignet ist.
  • Dieses Ziel wird durch die Massnahme nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 erreicht.
  • Nach Patentanspruch 2 wird eine besonders vorteilhafte Arbeitsweise des Mischers erzielt.
  • Das Verfahren nach den Patentansprüchen 4 bis 6 ist für verunreinigte Rohstoffe, z.B. Altpapier, geeignet.
  • Die Patentansprüche 7 bis 16 beziehen sich auf die Anlage zur Ausführung des Verfahrens, wobei sie besonders vorteilhafte und neuartige Einzelheiten betreffen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, wobei in den Figuren einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine erfindungsgemässe Anlage zur Behandlung von sauberem Papierstoff, z.B. Zellulose,
    Fig.2
    eine Anlage mit einem Reinigungskreislauf, die zur Behandlung von verunreinigtem Rohstoff, z.B. Altpapier, geeignet ist und
    die Figuren 3 und 4
    zwei Möglichkeiten der Steuerung des Flusses des krümeligen Papierstoffes vom Hochkonsistenz-Stofflöser in den Mischer.
  • In der Figur 1 ist eine Anlage dargestellt, welche einen Hochkonsistenz-Stofflöser 1 sowie einen Mischer 2 enthält. Der Hochkonsistenz-Stofflöser 1 enthält zwei durch Motoren 3 und 4 angetriebene Auflöseorgane 5 und 6. Der Mischer 2 enthält ein durch einen Motor 7 angetriebenes Mischorgan 8, z.B. einen Rührpropeller. Hinter dem Mischorgan 8 befindet sich ein Sieb 10, das einen Gutstoffraum 11 begrenzt, aus welchem eine Ausgangsleitung 12 mit einer Pumpe 13 aus der Anlage nach aussen führt.
  • Der Stofflöser 1 und der Mischer 2 sind durch eine Oeffnung 14 im unteren Bereich der Wand 15 des HochkonsistenzStofflösers verbunden. Die Wasserzufuhr aus einer Leitung 9 ist mit W bezeichnet, die Zufuhr nicht aufgelösten Stoffes mit B.
  • Im Betrieb werden in den Hochkonsistenz-Stofflöser 1 Ballen B des nicht aufgelösten Stoffes mit der entsprechenden Menge Wasser zugeführt, so dass sich beim Auflösen eine Konsistenz des teilweise aufgelösten Papierstoffes von 10 bis 20% ergibt. Der Papierstoff ist bei dieser Konsistenz krümelig, d.h. mit Kreiselpumpen nicht pumpfähig.
  • Bei der Umwälzbewegung im Sinne der Pfeile U im Hochkonsistenz-Stofflöser 1 bildet sich in der Oeffnung 14 ein Pfropfen des krümeligen Stoffes, welcher in den Mischer 2 vordringt. Durch Zufuhr von Verdünnungswasser bei einer Bewegung des Mischorganes 8 wird der im Mischer 2 befindliche Teil auf eine pumpfähige Konsistenz von ca 3 bis 6% verdünnt. Diese Papierstoffsuspension gelangt durch das Sieb 10 in den Gutstoffraum 11 und wird aus diesem durch die Leitung 12 und die Pumpe 13 zur weiteren Behandlung abgeleitet.
  • Während die Anlage nach der Figur 1 zur Behandlung von sauberem Stoff dient, welcher keine grösseren Verunreinigungen enthält, wie z.B. Zellulose, so dient die Anlage nach der Figur 2 zur Auflösung von verunreinigtem Rohstoff, z.B. Altpapier.
  • Zu diesem Zweck ist die Anlage nach der Figur 2 mit einem Reinigungskreislauf versehen, welcher eine schematisch dargestellte Siebvorrichtung 20 enthält, z.B. ein Trommelsieb mit Auffangwanne 21 für den Durchlaufstoff und einem Ueberlauf 22 für den Ueberlaufstoff, welcher ausgeschieden und deponiert wird.
  • Die Siebvorrichtung 20 ist, wie dargestellt, durch eine Leitung 23 an den Mischer 2 angeschlossen. Aus der Auffangwanne 21 führt eine Leitung 24 in den HochkonsistenzStofflöser 1 zurück. Eine Leitung 25 verbindet die Auffangwanne 21 mit einem Gutstoffraum 26 des Hochkonsistenz-Stofflösers 1. Dieser ist in an sich bekannter Weise hinter einem Sieb 27 ausgebildet, entlang welchem sich im Betrieb die Arme des Auflöseorganes 5 bewegen. Aus dem Gutstoffraum 26 führt eine Ausgangsleitung 28 mit einer Pumpe 30 nach aussen.
  • Im Betrieb wird durch die Pumpwirkung des Mischorganes 8 des Mischers 2 die Papierstoffsuspension aus dem Innenraum des Mischers 2 der Siebvorrichtung 20 zugeführt, in welcher die vorhandenen Verunreinigungen, wie Plasticfolien usw., ausgeschieden werden. Die gereinigte Papierstoffsuspension wurd durch die Leitung 25 dem Gutstoffraum 26 zugeführt und dient zur Verdünnung von krümeligem Faserstoff, welcher aus dem Hochkonsistenz-Stofflöser 1 in den Gutstoffraum 26 durch das Sieb 27 gelangt. Die gewonnene Papierstoffsuspension wird durch die Leitung 28 abgeleitet.
  • Die in der Figur 2 dargestellte Anlage kann so betrieben werden, dass der Teil des Siebdurchlaufes der Siebvorrichtung 20, welcher durch die Leitung 24 in den Hochkonsistenz-Stofflöser zurückgeführt wird, dessen einzige Zufuhr von Wasser darstellt, das zur Auflösung der Ballen B dient. Der überschüssige Siebdurchlauf, d.h. die verdünnte Papierstoffsuspension gelangt durch die Leitung 25 in den Gutstoffraum 26 und aus diesem durch die Leitung 28 als Gutstoff nach aussen. Wasser kann nach Bedarf durch einen Anschluss 29 zugesetzt werden, wobei eine Kreiselpumpe 30 für eine gute Vermischung des Wassers mit der Papierstoffsuspension aus der Leitung 25 und mit dem verdünnten, ursprünglich krümeligen Stoff, welcher durch das Sieb 27 in den Gutstoffraum 26 gelangt ist, sorgt.
  • Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, hat das Gehäuse 16 des Mischers 2 an der Stelle der Oeffnung 14 einen grösseren Durchmesser E als der Durchmesser D der Oeffnung 14 ist. Dadurch kann sich unter dem Einfluss des Mischorganes 8 eine Ringströmung der bereits verdünnten Papierstoffsuspension um den durch die Oeffnung 14 vordringenden krümeligen Stoff ausbilden, welche dadurch am Rückfluss in den Hochkonsistenz-Stofflöser 1 gehindert wird.
  • Weiter ist das Gehäuse 16 so ausgebildet, dass es sich konisch weg von der Oeffnung 14 verjüngt. Dadurch wird eine Umwälzströmung im Gehäuse 16 in dessen axialer Ebene unterstützt.
  • Der Mischer 2 ist vorzugsweise mit dem Hochkonsistenz-Stofflöser 1 als maschinenbauliche Einheit fest verbunden, z.B. durch Anschweissen des Gehäuses 16 an das Gehäuse 15 des Stofflösers 1. Zu diesem Zweck ist die Grösse der Oeffnung 14 so gewählt, dass sie den Ein- und Ausbau des Mischorganes 8 und bei der Ausführung nach Fig.1 auch des Siebes 10 aus dem Stofflöser 1 zulässt.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen Möglichkeiten der Steuerung der Bewegung des krümeligen Stoffes aus dem Stofflöser 1 in den Mischer 2.
  • Nach der Figur 3 ist der Oeffnung 14 eine verstellbare Klappe K zugeordnet, welche je nach ihrer Stellung die Bewegung mehr oder weniger unterstützt, indem sie einen grösseren oder kleineren Teil der Umwälzströmung U in die Oeffnung 14 umlenkt, bzw. die Strömung vom Stofflöser 1 in den Mischer 2 bremst (Stellung Kʹ in der Figur 3).
  • Nach der Figur 4 ist der Oeffnung 14 eine Förderschnecke S zugeordnet, die nach Bedarfschneller oder langsamer laufen kann und damit die Strömung aus dem Stofflöser 1 in den Mischer 2 beschleunigt oder verlangsamt.
  • Ausserdem ist in dieser Figur ein Mischer 2 mit vertikaler Achse dargestellt, der ebenfalls im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden kann.
  • Das zweite Auflöseorgan 6, welches die Umwälzströmung des krümeligen Stoffes unterstützt und in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, kann im Prinzip entfallen.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Auflösung von Papierstoff in einem Hochkonsistenz-Stofflöser (1) und nachfolgender Verdünnungsvorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass der im Hochkonsistenz-Stofflöser (1) in Wasser aufgelöste Papierstoff mit krümeliger Konsistenz kontinuierlich durch eine Verbindungsöffnung (14) in einen Mischer (2) mit einem Mischorgan (8) vordringt, unter kontinuierlicher Zufuhr von Verdünnungswasser gemischt und verdünnt wird, und aus dem Mischer (2) kontinuierlich weitergeleitet wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (14) und der Mischer (2) derart ausgebildet sind, dass sich um den vordringenden krümeligen Stoff ein Ring der niederkonsistenten Papierstoffsuspension ausbilden kann, die durch den vordringenden Stoff am Rückfluss in den HochkonsistenzStofflöser gehindert wird.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verdünnte Papierstoffsuspension aus dem Mischer (2) über ein Sieb (10) abgeleitet wird.
  4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verdünnte Papierstoffsuspension aus dem Mischer (2) kontinuierlich einer Siebvorrichtung (20) zugeführt wird, in welcher Verunreinigungen als Siebüberlauf deponiefertig ausgeschieden werden.
  5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Siebvorrichtung (20) als Siebdurchlauf gelangte Papierstoffsuspension zur Verdünnung von krümeligem Papierstoff dient, welcher durch ein im Hochkonsistenz-Stofflöser befindliches Sieb (27) in einen Gutstoffraum (26) gelangt, aus welchem die so gebildete Papierstoffsuspension abgeleitet wird.
  6. Verfahren nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Siebvorrichtung (20) als Siebdurchlauf gelangte Papierstoffsuspension zur Auflösung von Papierstoff im HochkonsistenzStofflöser (1) herangezogen wird.
  7. Anlage zur Auflösung von Papierstoff zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einem Hochkonsistenz-Stofflöser und nachfolgender Verdünnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass an den Hochkonsistenz-Stofflöser (1) über eine in der Wand (15) des Hochkonsistenz-Stofflösers (1) ausgebildete Oeffnung (14) ein Mischer (2) mit einem Mischorgan (8) und einer Zuführleitung (9) für Verdünnungswasser angeschlossen ist.
  8. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Oeffnung (14) den Ein- und Ausbau des Mischorganes (8) zulässt.
  9. Anlage nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) des Mischers (2) an der Stelle der Oeffnung (14) einen grösseren Durchmesser (E) hat als der Durchmesser (D) der Oeffnung (14) ist.
  10. Anlage nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (16) des Mischers (2) konisch weg von der Oeffnung verjüngt.
  11. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (2) ein Sieb (10) und einen dahinter befindlichen Gutstoffraum (11) aufweist, wobei die Ausgangsleitung (12) der Anlage aus diesem Gutstoffraum (11) nach aussen führt.
  12. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Mischer (2) eine Siebvorrichtung (20) angeschlossen ist, welche zum deponiefertigen Ausscheiden von Verunreinigungen geeignet ist (Figur 2).
  13. Anlage nach Patentanspruch 12, wobei der Hochkonsistenz-Stofflöser (1) in an sich bekannter Weise einen Gutstoffraum (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufseite (21) der Siebvorrichtung (20) durch eine Leitung (25) mit dem Gutstoffraum (26) verbunden ist, aus welchem die Ausgangsleitung (28) nach aussen führt (Figur 2).
  14. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (14) mit einer Steuereinrichtung (K) zur Steuerung des Vordringens des Papierstoffes in den Mischer (2) versehen ist.
  15. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (14) mit einer Fördervorrichtung (S) versehen ist.
  16. Anlage nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer (2) mit dem Hochkonsistenz-Stofflöser (1) als maschinenbauliche Einheit fest verbunden ist.
EP87114370A 1987-01-20 1987-10-01 Verfahren sowie Anlage zur Auflösung von Papierstoff Expired - Lifetime EP0279022B1 (de)

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CH19487 1987-01-20

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