EP2292834A1 - Pulpur mit einem Siebblech und Verwendungen eines derartigen Pulpers - Google Patents

Pulpur mit einem Siebblech und Verwendungen eines derartigen Pulpers Download PDF

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EP2292834A1
EP2292834A1 EP10009539A EP10009539A EP2292834A1 EP 2292834 A1 EP2292834 A1 EP 2292834A1 EP 10009539 A EP10009539 A EP 10009539A EP 10009539 A EP10009539 A EP 10009539A EP 2292834 A1 EP2292834 A1 EP 2292834A1
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pulper
balls
screen plate
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Hans-Joachim Boltersdorf
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    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/04—Flat screens
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/16—Cylinders and plates for screens

Definitions

  • the invention relates to a pulper with a screen plate, a stirrer arranged above, a first outlet above the screen plate and a drain below the screen plate. Moreover, the invention relates to different methods for using such a pulper.
  • Such pulpers are used for the treatment of paper residues, biological materials and a variety of other substances.
  • the substances are subjected to a grinding process and it different fractions are separated.
  • the separation of the fractions is done on the one hand by the arrangement of the processes and on the other hand, the design and arrangement of the screen plate.
  • the invention has for its object to further develop such pulpers and to provide methods for using such a pulper.
  • This object is achieved in that it has a pressurizable closed space. This allows it above the Liquid surface in the pulper to use an air cushion with an overpressure of 0.1 to 0.5 bar, such as 0.2 bar.
  • the pulper has a pulper vessel which can be filled to a level and the inlet and outlet extend in a region above this level.
  • the liquid column in the inlet and in the outlet can serve to provide an overpressure in the pulper.
  • the screen plate has holes with an area the size of a circular area of 0.1 to 0.5 mm.
  • the arrangement of balls above the screen plate causes these balls to accelerate the processes in the pulper.
  • Some of the balls have the function of a ball mill. However, depending on the size, weight, and material of the balls, the balls will give further positive results during treatment of residuals in the pulper.
  • the balls do not float in the pulper, they should have a specific gravity that is above 1.
  • the specific gravity may be less than 1, since the balls with the stirrer can also be conveyed into the material to be ground against their buoyancy.
  • spheres having a specific gravity between 1.3 and 1.8 Particularly good results were achieved with spheres having a specific gravity between 1.3 and 1.8.
  • spheres of PVC with a specific gravity of about 1.4 are particularly suitable for the processes in the pulper.
  • the balls may have a lenticular or even angular surface. Depending on the application, the surface of the balls can be varied become. However, particularly good results were achieved with a spherical spherical shape.
  • the screen plate has a flat perforated plate.
  • the pulper can thereby be used for de-staining, painting and sorting.
  • the perforated plate has slots.
  • commonly used slotted plates can be used in the field of use of pulpers.
  • slits with a width of 0.1 to 0.2 mm and a length of one to several centimeters are suitable.
  • the object of the invention is also achieved with a use of such a pulper, in which chips and accompanying substances are treated in the pulper with the balls and the stirrer, in a hydrocyclone the balls are separated and the balls are returned to the pulper.
  • This process is preferably operated continuously to allow effective rapid treatment.
  • the pulper is particularly suitable as a deflaker and as a defibrillator.
  • FIGS. 1 to 5 Embodiments of various pulpers are in the FIGS. 1 to 5 shown. Only the Figures 5 and 7 Inventive embodiments.
  • a pulper 1 has a screen plate 2 and a stirrer 3 arranged above it.
  • the stirrer 3 has a central spiral 4 and radially arranged Paint elements 5, 6 which interact with counterparts 7, 8 on the pulper vessel 9.
  • the spiral increases to a stirring element 10, which serves to stir the arranged in the pulper balls 11 above the screen plate.
  • passing fibers can be removed through the tube 12, while various fractions can be deducted from above the screen plate 2 accumulating fibers through the screw tubes 13, 14 and 15, to optionally also the pulper can be added again.
  • a slider 16 makes it possible to remove accumulating residues from the pulper on the screen plate.
  • FIGS. 2 and 3 Various arrangements of the spiral tubes are in the FIGS. 2 and 3 shown. While in FIG. 2 with two arranged at different heights screw tubes 17, 18 residues can be removed from the pulper, shows the FIG. 3 two screw tubes, of which a screw tube 19 removes residues up, while the other screw tube 20 removes residues down.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a pulper 30 in which also in the edge region a grinder 31 is provided to between moving wings 32 and a static wall 33 a To produce grinding process. This grinding process is still supported by 35 arranged above the screen plate balls 35.
  • pulper 40 is replaced by a cover 41 of a similar to that in FIG. 1
  • Pulpers shown in Pulpergefäß 42 allows pressure adjustment.
  • a negative pressure in the pulper can be generated in order, for example, to counteract the drawing in of air toward the screen plate.
  • an overpressure can be generated.
  • the pressure is displayed with the manometer 43.
  • the supply and discharge lines 44, 45 are extended upward such that the liquid level in the lines can be varied in a particularly wide range. The liquid level in the lines can thereby also be above or below the liquid level in the pulper.
  • FIG. 6 shown embodiment of a pulper 50 therefore has a vertically arranged discharge line 51 with a built-head coil as Begleitaustragswitzl 52. This results in a very compact and thus inexpensive arrangement is achieved.
  • the spiral 53 at the bottom 54 of the pulper 50 leads to a particularly favorable filling of the accompanying discharge spiral 52.
  • the arranged at the upper end of the accompanying discharge spiral 52 horizontal coil 55 allows further transport and ejection into a container, not shown.
  • Pulper 60 shown is essentially like the pulper in FIG. 5 built up. However, in order to avoid entrainment of air during stirring, a tube 62 was attached above the pulper vessel 61. As a result, the water column above the screen plate 63 can be increased and a funnel formation during stirring can be reduced. At the upper end of this tube 62 is a Windkessel 64, which in turn can be kept under pressure with a line 65. The pressure displayed on the pressure gauge 66 can thereby be easily regulated.

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Abstract

Ein Pulper hat ein Siebblech (2) und einen darüber angeordneten Rührer (3). Ein erster Ablauf (13,14,15) befindet sich oberhalb des Siebblechs (2) und ein zweiter Ablauf (12) unterhalb des Siebblechs. Der Pulper weist einen unter Überdruck setzbaren geschlossenen Raum auf. Dadurch wird ein besserer Mahleffekt im Pulper erzielt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Pulper mit einem Siebblech, einem darüber angeordneten Rührer, einem ersten Ablauf oberhalb des Siebblechs und einem Ablauf unterhalb des Siebblechs. Darüber hinaus betrifft die Erfindung unterschiedliche Verfahren zur Verwendung eines derartigen Pulpers.
  • Derartige Pulper werden zur Aufbereitung von Papierreststoffen, biologischen Materialien und einer Vielzahl weiterer Stoffe verwendet. Hierbei werden die Stoffe einem Mahlvorgang unterzogen und es werden verschiedene Fraktionen getrennt. Die Trennung der Fraktionen geschieht einerseits durch die Anordnung der Abläufe und andererseits die Ausbildung und Anordnung des Siebbleches.
  • Derartige Pulper sind in verschiedensten Ausführungsformen seit vielen Jahren im Einsatz und sie haben sich gut bewährt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde derartige Pulper weiterzuentwickeln und Verfahren zur Verwendung eines derartigen Pulpers bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der einen unter Überdruck setzbaren geschlossenen Raum aufweist. Dies ermöglicht es oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche im Pulper ein Luftpolster mit einem Überdruck von 0,1 bis 0,5 bar, wie beispielsweise von 0,2 bar einzusetzen.
  • Um einen derartigen Überdruck im Pulper zu erzeugen, wird vorgeschlagen, dass der Pulper ein bis zu einem Niveau befüllbares Pulpergefäß aufweist und sich Zulauf und Ablauf in einem Bereich oberhalb dieses Niveaus erstrecken. Dadurch kann die Flüssigkeitssäule im Zulauf und im Ablauf dazu dienen, einen Überdruck im Pulper bereitzustellen. Durch eine Variation der Höhe von Zulauf und Ablauf kann somit auf einfache Art und Weise der Druck im Pulper variiert werden. Insbesondere für den Einsatz des Pulpers als Drucksortierer wird vorgeschlagen, dass das Siebblech Löcher mit einer Fläche von der Größe einer Kreisfläche von 0,1 bis 0,5 mm aufweist.
  • Besonders gute Ergebnisse konnten mit einem Pulper erzielt werden, bei dem oberhalb des Siebbleches Kugeln angeordnet sind, deren Durchmesser größer als die Löcher des Siebblechs ist.
  • Die Anordnung von Kugeln oberhalb des Siebbleches führt dazu, dass diese Kugeln die Prozesse im Pulper beschleunigen. Die Kugeln haben hierbei zum Teil die Funktion einer Kugelmühle. Je nach Auswahl von Größe, Gewicht und Material der Kugeln führen die Kugeln jedoch zu weiteren positiven Ergebnissen während der Behandlung von Reststoffen im Pulper.
  • Obwohl das Prinzip der Kugelmühle seit langem bekannt ist, wurden im Pulper bisher keine Kugeln eingesetzt, da davon ausgegangen wird, dass derartige Kugeln im Mahlprozess zerstört werden oder negative Auswirkungen auf die Vorgänge im Pulper haben.
  • Erfreulicherweise hat sich herausgestellt, dass der Einsatz von Kugeln im Pulper die Abläufe deutlich beschleunigt und die Kugeln dadurch einen positiven Einfluss auf den Prozess im Pulper haben.
  • Damit die Kugeln nicht im Pulper aufschwimmen, sollten sie eine spezifische Dichte haben, die über 1 liegt. Für spezielle Anwendungen kann die spezifische Dichte unter 1 liegen, da die Kugeln mit dem Rührer auch entgegen ihrem Auftrieb in das Mahlgut hinein gefördert werden können.
  • Besonders gute Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn die Kugeln eine spezifische Dichte von unter 2,0 haben. Zu schwere Kugeln können das Siebblech beschädigen und sie können durch Abrieb einen negativen Einfluss auf die Prozesse im Pulper haben.
  • Besonders gute Ergebnisse wurden mit Kugeln mit einer spezifischen Dichte zwischen 1,3 und 1,8 erzielt. Beispielsweise eignen sich Kugeln aus PVC mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,4 besonders gut für die Prozesse im Pulper.
  • Die Kugeln können eine linsenförmige oder auch eckige Oberfläche aufweisen. Je nach Anwendungsfall kann die Oberfläche der Kugeln variiert werden. Besonders gute Ergebnisse wurden jedoch mit einer sphärischen Kugelform erzielt.
  • Aus konstruktiven Gründen ist es vorteilhaft, wenn das Siebblech ein planes Lochblech aufweist. Der Pulper kann dadurch zum Entstippen, Malen und Sortieren verwendet werden.
  • Je nach Einsatzbereich ist es vorteilhaft, wenn das Lochblech Schlitze aufweist. Hierbei können im Bereich des Einsatzes von Pulpern üblicherweise verwendete Schlitzbleche eingesetzt werden. Beispielsweise eignen sich Schlitze mit einer Breite von 0,1 bis 0,2 mm und einer Länge von einem bis mehreren Zentimetern.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Verwendung eines derartigen Pulper gelöst, bei der im Pulper mit den Kugeln und dem Rührer Schnipsel und Begleitstoffe behandelt werden, in einem Hydrozyklon die Kugeln abgetrennt werden und die Kugeln in den Pulper zurückgeführt werden.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn im Hydrozyklon eine Gegenstromwäsche durchgeführt wird.
  • Dieses Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich betrieben, um eine effektive schnelle Behandlung zu ermöglichen.
  • Der Pulper eignet sich besonders auch als Entstipper und als Defibrillator.
  • Ausführungsbeispiele verschiedenartiger Pulper sind in den Figuren 1 bis 5 dargestellt. Davon zeigen nur die Figuren 5 und 7 erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    Schematisch einen Schnitt durch einen offenen Pulper mit Rührer,
    Fig. 2
    schematisch einen Schnitt durch einen Pulper mit Rührer und nach oben gerichteten Abzugsleitungen,
    Fig. 3
    schematisch einen Schnitt durch einen Pulper mit nach oben und unten gerichten Abzugsleitungen,
    Fig. 4
    einen schematischen Schnitt durch einen Pulper mit einem speziellen Rühr- und Mahlwerk,
    Fig. 5
    schematisch einen Schnitt durch einen geschlossenen Pulper und
    Fig. 6
    schematisch einen Schnitt durch einen geschlossenen Pulper mit einer senkrechten Austragswendel und
    Fig. 7
    schematisch einen Schnitt durch einen geschlossenen Pulper mit erhöhter Wassersäule.
  • Ein Pulper 1 weist ein Siebblech 2 und einem darüber angeordneten Rührer 3 auf. Der Rührer 3 hat eine zentrale Spirale 4 und radial angeordnete Malelemente 5, 6 die mit Gegenstücken 7, 8 am Pulpergefäß 9 zusammenwirken.
  • Am unteren Ende der zentralen Spirale 4 vergrößert sich die Spirale zu einem Rührelement 10, das dazu dient die im Pulper angeordneten Kugeln 11 oberhalb des Siebblechs umzurühren.
  • Durch das Siebblech 2 hindurchgehende Faserstoffe können durch das Rohr 12 abgeführt werden, während verschiedene Fraktionen von oberhalb des Siebblechs 2 sich sammelnden Faserstoffen durch die Schneckenrohre 13, 14 und 15 abgezogen werden können, um gegebenenfalls auch dem Pulper wieder zugegeben werden können. Ein Schieber 16 ermöglicht es auf dem Siebblech sich ansammelnde Reststoffe aus dem Pulper zu entfernen.
  • Verschiedene Anordnungen der Spiralrohre sind in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Während in Figur 2 mit zwei in unterschiedlicher Höhe angeordneten Schneckenrohren 17, 18 Reststoffe aus dem Pulper entnommen werden können, zeigt die Figur 3 zwei Schneckenrohre, von denen ein Schneckenrohr 19 Reststoffe nach oben abführt, während das andere Schneckenrohr 20 Reststoffe nach unten entfernt.
  • Die Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Pulpers 30 bei dem ebenfalls im Randbereich eine Mahleinrichtung 31 vorgesehen ist, um zwischen bewegten Flügeln 32 und einer statischen Wandung 33 einen Mahlvorgang zu erzeugen. Dieser Mahlvorgang wird durch oberhalb des Siebbleches 34 angeordnete Kugeln 35 noch unterstützt.
  • Bei dem in Figur 5 dargestellten Pulper 40 wird durch eine Abdeckung 41 eines ähnlich dem in Figur 1 gezeigten Pulpers im Pulpergefäß 42 eine Druckeinstellung ermöglicht. Dadurch kann ein Unterdruck im Pulper erzeugt werden, um z.B. dem Einziehen von Luft zum Siebblech hin entgegen zuwirken. Je nach Anforderungen kann aber auch ein Überdruck erzeugt werden. Der Druck wird mit dem Manometer 43 angezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Zu- und Abführleitungen 44, 45 nach oben derart verlängert, dass der Flüssigkeitsspiegel in den Leitungen in einem besonders weiten Bereich variiert werden kann. Der Flüssigkeitsspiegel in den Leitungen kann dadurch auch oberhalb oder unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Pulper liegen.
  • Diese Leitungen können auch senkrecht angeordnet sein. Das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Pulpers 50 hat daher eine senkrecht angeordnete Abführleitung 51 mit einer eingebauten Kopfwendel als Begleitaustragswendel 52. Dadurch wird eine sehr kompakte und damit preisgünstige Anordnung erzielt. Außerdem führt die Spirale 53 am Boden 54 des Pulpers 50 zu einer besonders günstigen Befüllung der Begleitaustragswendel 52. Die am oberen Ende der Begleitaustragswendel 52 angeordnete waagerechte Wendel 55 ermöglicht einen Weitertransport und einen Auswurf in einen nicht gezeigten Behälter.
  • Der in Figur 7 gezeigte Pulper 60 ist im Wesentlichen wie der Pulper in Figur 5 aufgebaut. Um jedoch ein Einziehen von Luft während des Rührens zu vermeiden, wurde oberhalb des Pulpergefäßes 61 ein Rohr 62 angebracht. Dadurch kann die über dem Siebblech 63 anstehende Wassersäule erhöht werden und eine Trichterbildung beim Rühren verringert werden. Am oberen Ende dieses Rohres 62 befindet sich ein Windkessel 64, der wiederum mit einer Leitung 65 unter Druck gehalten werden kann. Der am Manometer 66 angezeigte Druck kann dadurch auf einfache Weise reguliert werden.

Claims (15)

  1. Pulper mit einem Siebblech, einem darüber angeordneten Rührer, einem ersten Ablauf oberhalb des Siebbleches und einem zweiten Ablauf unterhalb des Siebbleches, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulper einen unter Überdruck setzbaren geschlossenen Raum aufweist.
  2. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein bis zu einem Niveau befüllbares Gefäß aufweist und Zulauf und Ablauf sich in einem Bereich oberhalb dieses Niveaus erstrecken.
  3. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Siebbleches Kugeln angeordnet sind, deren Durchmesser größer als die Löcher des Siebblechs ist.
  4. Pulper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln eine spezifische Dichte von über 1,0 haben.
  5. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln eine spezifische Dichte von unter 2,0 haben.
  6. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln eine spezifische Dichte von zwischen 1,3 und 1,8 haben.
  7. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln aus PVC hergestellt sind.
  8. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln eine sphärische Oberfläche aufweisen.
  9. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebblech Löcher mit einer Fläche von der Größe einer Kreisfläche von 0,1 bis 0,5 mm aufweist.
  10. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebblech ein planes Lochblech aufweist.
  11. Verwendung eines Pulpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Pulper mit den Kugeln und dem Rührer Schnipsel und Begleitstoffe behandelt werden, in einem Hydrozyklon die Kugeln abgetrennt werden und die Kugeln in dem Pulper zurückgeführt werden.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Hydrozyklon eine Gegenstromwäsche durchgeführt wird.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich betrieben wird.
  14. Verwendung eines Pulpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 als Entstipper.
  15. Verwendung eines Pulpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 als Defibrillator.
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