JP4339744B2 - 紙パルプの脱インク方法とこの方法のために用いられる浮選機 - Google Patents

Description

本発明は、紙パルプの脱インク方法およびこの方法のために用いられる浮選機に関するものである。

本発明は、より詳細には、再使用しようとする古紙に由来する紙パルプの脱インク方法に関するものである。

古紙は、まず最初に、一般的にパルパーと呼ばれる装置によってパルプの状態にされ、このパルプはつぎに、スクリーンを通過させることによって、汚染物質と呼ばれるそれらの各種の異物を除去される。しかしながら、この汚染物質除去の後もパルプはインク粒子を含んでおり、高品質の紙を得るためにはそれを除去しなければならない。

粗い異物を取り除かれたパルプは三種類の構成要素を有している、すなわち、繊維、非無機部分の繊維の補体である微粒子、および残りの無機部分を構成する填料である。

紙パルプ処理の過程の一つが脱インクであり、脱インクにはパルプ内への空気注入が一般的に含まれるが、この目的は、気泡を発生させて、気泡の壁にインク粒子を固定することである。この通気作業によって、紙パルプの表面に、気泡で構成された泡を発生させ、気泡の壁がインク粒子を保持する。この泡は続いて排出される。

一般的に、インク粒子捕捉の可能性を高めるためには、パルプと気泡の接触時間を長くするのだが、この目的のためには、できる限り早く混合する気泡とパルプの流れと、パルプの流れの中でできる限り長く残る気泡を有することが望ましい。気泡の大きさが小さいこともこの捕捉可能性を助長する。

これらの知見に応じて処理を至適化するためには、本出願人の仏国特許出願公開第９４０２８８６号明細書による、気泡を用いる脱インク方法が知られており、該方法は、容器の上から下に向かって一段ずつパルプを継続的再循環させて、容器内に紙パルプの降下運動を発生することをもってなり、この運動は、各段でパルプの流れがパルプの流れに対してほぼ垂直な気泡の流れによって横断されるように、気泡の上昇運動と交差するものである。

この方法は、インクの除去と表面に形成された泡の抽出を主たる目的とする浮選機において実施される。しかしながら、気泡が疎水性のインク粒子を捕捉するとしても、該気泡は幾らかの繊維も運んで行くものであり、したがって、この繊維は泡と共に除去される。

浮遊によるこの処理の際の繊維損失を制限するために、本出願人は仏国特許出願公開第９７１５８３９号明細書において、浮選機の容器の上部内に水を供給することによる、気泡の逆洗法を提案している。

同様に、欧州特許第０６７４０４０号明細書には、各段において、紙パルプの再循環システムに向かう出入り口が提案されており、それぞれの再循環システムは、下の段に向けて紙パルプを再注入するためのポンプを備えている。汲み上げによって、装置の作動に必要な速度に達するための、紙パルプの加速が引き起こされる。

これらの浮選機は一般的に満足を与えるとしても、そのエネルギー消費量は比較的高い。さらに、廃棄物の大部分は浮遊の際に発生するが、一般的に１０％の繊維、３０％の微粒子および６０％の填料で構成されるこれらの廃棄物を減らすことが望ましい。とくに繊維の損失は、貴重な原材料を節約するように、制限する必要がある。
仏国特許出願公開第９４０２８８６号明細書 仏国特許出願公開第９７１５８３９号明細書 欧州特許第０６７４０４０号明細書

したがって、本発明の目的は、エネルギー消費量を減らし、廃棄物を制限しつつも、現在の浮選機の場合よりも大きなモジュラー性を可能にするような、方法と浮選機を提案することにある。

本発明の一つの対象は、紙パルプの脱インク方法において、脱インクされるパルプが垂直軸式容器を有する浮選機内で循環させられ、パルプは複数の段を順次通過して上から下に向かって移動して、それぞれの段においては、容器の下部から導入されて連続する段の間に備えられた気泡通路を通過しながら下から上に移動する気泡がパルプを通過し、該気泡は、パルプと混合し、それぞれの段において再度分離して、上に着いたときに、疎水性粒子を担持した泡を形成し、該泡は排出され、脱インクされた紙パルプが、容器の下部で、内部に前記気泡通路が備えられた案内経路を形成するように前記容器の軸の両側に延長している案内手段によって案内されて、上から下に移動する際に排出される方法であって、
・気泡が、各段の内部で、上のレベルへと通過するために、前記気泡通路に達するように前記案内手段の内面にそって上昇することができ、かつ、
・前記気泡通路の箇所でパルプ速度の加速が引き起こされ、それによって、前記気泡通路から出てくる気泡を吸引して気泡をパルプと混合し、パルプの前記加速が、前記気泡通路のすぐ上流で前記案内手段上のパルプ通過断面積を逓減することによって得られることを特徴とする方法である。

本発明の別の特徴によれば、
・気泡循環速度とパルプ循環速度の比は、有利には０．５と２の間に、好適には０．７と１．３の間に含まれる；
・少なくとも前記気泡通路の下流に延長している部分において拡がる形を有する案内経路を形成するように、前記案内手段が配置される。
・少なくとも前記気泡通路の下流に延長している部分においてほぼ一定の断面積の案内経路を形成するように、前記案内手段が配置される；
・パルプの流れ方向に上昇し、少なくとも前記気泡通路の下流部分において延長する案内経路を形成するように、前記案内手段が配置される；
・螺旋状の案内経路を形成するように前記案内手段が配置される；
・ジグザグ状の案内経路を形成するように前記案内手段が配置される；
・パルプから放出された気泡を、それぞれの気泡再上昇通路のすぐ下に備えられた自由空間内に集める；
・前記気泡通路の直後での気泡の再上昇を阻止して、気泡が前記気泡通路を直接通過するようにさせる；
・各段において、前記気泡通路から出てくる気泡が、パルプ案内経路の全幅にわたって配分される；
・パルプの全部または一部を、それが下に達する前に、再循環路に向かって迂回させて容器の前記下部内に再注入し、さらに、前記気泡は、容器の前記下部内に画成された分離区域内に再注入されたパルプから分離される；
・内部でパルプを再循環させる前記再循環路は、パルプタワーを含む；
・前記容器の下の主出口から脱インクされたパルプが排出され、前記主出口が中心管状要素である排出管と連通していて、パルプは、該中心管状要素である排出管を通って上昇することができる；
・脱インクされたパルプは、最終受入物を供給する前記パルプタワーに向かって再度送給される；
・複数個の浮選機が、共通の再循環路に接続されることによって一列に配置される；
・すべての浮選機が共通の補助パルプタワーに接続され、該パルプタワーが、前記浮選機への送給の前に、脱インクされるパルプを配分するために使用される。

本発明のもう一つの対象は、脱インクされるパルプのための主入口を上部に、脱インクされたパルプを排出するための主出口を下部に有する垂直軸式の容器を含む浮選機であって、
パルプが、気泡通路を備えた連続する段を通過して上から下に向かって移動し、
前記気泡が、容器の下部から導入されてパルプと再度混合しながらある段から上位の段に通路を通って通過し、上部まで上昇して、そこで、疎水性粒子を担持した、泡排出出口から排出される泡を形成するものであって、
前記浮選機が、
・パルプの案内経路を形成するように前記容器の軸の両側に拡がり、かつ、内部に前記気泡通路が備えられた、パルプの案内手段であって、それらの下面が、パルプから放出された気泡を前記気泡通路に向かって案内するために上に向かって傾けられた案内手段と；
・浮選機の各段の前記気泡通路のすぐ上流でパルプの通過断面積を逓減するように案内経路の内部に延長している狭窄装置であって、前記気泡通路の箇所でパルプ速度の加速を引き起こし、それによって前記気泡通路から出てくる気泡を吸引して気泡をパルプと混合するための狭窄装置とを有することを特徴とする、浮遊機。

本発明の別の特徴によれば、
・前記案内手段によって形成された前記案内経路は螺旋形である；
・前記案内手段によって形成された前記案内経路は、少なくとも前記気泡通路の下流に延長する部分において、ほぼ一定の断面積を有する；
・前記案内手段によって形成された前記案内経路は、パルプの流れ方向に上昇し、少なくとも前記気泡通路の下流部分において延長する；
・前記案内手段によって形成された前記案内経路はジグザグ状をしている；
・浮選機は、浮選機の各段の前記気泡通路のすぐ上流でパルプの通過断面積を逓減するように案内経路の内部に延長している狭窄装置を有する；
・パルプから放出された気泡は、それぞれの気泡再上昇通路のすぐ下で各段の中に備えられた自由空間内に集められる；
・浮選機は、前記気泡通路のすぐ後で前記案内手段の下面上に配置された、気泡の再上昇の障害を形成する装置を有する；
・障害を形成する前記装置は、前記狭窄装置の上面を案内手段の下面に接続する；
・気泡通路は、各段において、案内手段の下面上に少なくとも一つの気泡入口と、それらの上面上の少なくとも一つの気泡出口を含み、前記気泡出口は、前記気泡出口上のパルプの流れ方向で、前記気泡入口に対して下流に向かってずらされている；
・各段は、パルプ案内経路の全幅にわたって並置された複数個の気泡通路を含む；
・前記複数個の気泡通路は、一つの共通の気泡入口を有する；
・前記気泡通路は、その下流側端が前記気泡出口を形成し、他方でその上流側端がパルプの流れ方向に傾けられた要素で閉塞される、伸長した要素を有する；
・前記伸長した要素は、頂点が上に向いたＶ字形の断面を呈する；
・前記浮選機は、パルプがさらに再循環路に向けて迂回される際に経由する二次出口を有しており、パルプはつぎに容器内の二次入口を通って再注入されるものであり、前記二次出口は、前記二次出口を通ってパルプの全部または一部を前記再循環路に向けて迂回させることを可能にする横断要素に組み合わされている；
・浮選機は、前記主出口から排出される前に前記二次入口を通って再注入されたパルプから前記気泡を分離するために、容器の下部内に画成された気泡分離区域を有する；
・前記再循環路はパルプタワーを有する；
・前記容器の下のパルプの前記主出口は、中心管状要素と連通していて、脱インクされたパルプがそこを通って上昇して浮選機から排出されることができる；
・前記主出口は、最終受入物を供給する前記パルプタワーに接続されている；
・複数個の浮選機は一列に配置され、共通の再循環路に接続されている；
・すべての浮選機は、前記容器の前記主入口の上流に配置された共通の補助パルプタワーに接続されている。

本発明によると、エネルギー消費量を減らし、廃棄物を制限しつつも、現在の浮選機の場合よりも大きなモジュラー性を可能にするような、方法と浮選機を提案することが可能になる。

本発明のその他の特徴と利点は、付属の図面を参照しながら、非制限的な例として挙げられた、本発明の二つの実施態様の下記の説明を読むことによって明らかになるだろう。
図１は、紙パルプの循環方向の表示とともに本発明による浮選機を示す概略図である。
図２は、他の同一の浮選機と直列に配置された本発明による浮選機を示す概略図である。
図３は、本発明による浮選機の内部でのパルプと気泡の循環経路を示す概略図である。
図４は、本発明による浮選機の内部の概略斜視図である。
図５は、９０度回転させた、図４に示した図と類似の概略斜視図である。
図６は、本発明による浮選機の下部の縦断面について、断面以外の部分を含めて表した概略図である。
図７は、線Ｂ−Ｂにそった図６の浮選機の下部の横断面について、断面以外の部分を含めて表した概略図である。
図８は、本発明による浮選機の二つの段の間での、紙パルプと気泡の循環の流れを示す展開図である。
図９は、本発明による浮選機の内部を下から見た部分斜視図である。
図１０は、本発明による浮選機の一つの段の平面図である。
図１１は、図１０に示す部分の要素の一部の断面図である。
図１２は、図１０に示す部分の要素の一部の概略図である。
図１３は、本発明による浮選機の別の実施態様の、縦方向断面の部分概略図である。
図１４は、図１３の浮選機の概略側面図である。
図１５は、図１３の気泡通路をさらに詳細に示す概略図である。
図１６は、本発明による浮選機の別の実施態様の、縦方向断面の部分概略図である。
図１７は、図１６の気泡通路をさらに詳細に示す概略図である。
図において、同一または同等の要素には同じ参照符合が付けられている。

本発明による第一の実施態様は、図１から１２に図示されている。

浮選機１は、Ａ−Ａ垂直軸式の容器２を含んでいる。この容器は、この第一の実施態様においては円筒形である。
容器２は、脱インクされる紙パルプの主入口３を側面上部に、また脱インクされたパルプの主出口４を容器２の内部空間の下部に有する。
脱インクされるパルプは、特定の圧力の下で主入口３内に送給されて、連続する段Ｅ１，・・・Ｅｎを通って上から下に向かって移動し、最終的に、本第一の実施態様では中心管状要素である排出管１６の下端側に位置する主出口４から排出される。

下方に移動するときに、パルプは、上部に気泡通路１３を備えたこれらの連続する段Ｅ１・・・Ｅｎを通過し、気泡は容器２の下部に導入される。数字の「ｎ」は一般的に１０であり、したがって、１０段に対応する。

気泡は、ある段から上の段にこれらの通路１３を通って通過し、それぞれの上の段でパルプと再度混合する。気泡は上部まで上昇して、そこで疎水性粒子を担持する泡５を形成し、泡は泡排出出口６から排出される。

好適には、気泡がパルプを通過してインク粒子を担持した後に、浮選機の上部において脱インク気泡の流れの中に水の逆流を送り込んで、逆流が、これらの脱インク気泡によって運ばれた粒子（繊維、微粒子または填料）を解放して、それらを運ぶようにする。かかる水の逆流の使用は先に述べた仏国特許出願公開第９７１５８３９号明細書に記載されており、本発明に直接的には関係しないので、これ以上詳細には説明しない。

浮選機１はパルプの再循環路７にも接続できる。浮選機の容器２の下部に到達したとき、パルプは、二次出口８から出て、この再循環路７に向けて迂回することができる。パルプはつぎに、二次入口９から容器の下部内に再注入される。再循環路は、ポンプ１０と空気注入器１１を有する。このようにして、空気はパルプと混合されてから容器のパルプ内に再注入される。

好適には、図示したごとく、全てのパルプを再循環路に向けて迂回させることが可能であり、空気は全て、この空気注入器１１によって添加される。しかしながら、パルプの一部だけを再循環路に向けて迂回させることや、容器２の下部の中に補足の分離された空気注入を備えることもできる。

本発明の重要な特徴によれば、パルプの案内手段１２が、容器の２の内部に、そのＡ−Ａ軸の両側に備えられて、案内経路を形成する。図１から１２に示した例においては、これらの案内手段１２によって形成された案内経路は、螺旋形をしている。

これらの案内手段１２の中に気泡通路１３が備えられており、該案内手段は、その螺旋形状のおかげで、以下にもっと詳しく説明する気泡通路１３に向かってパルプから放出された気泡を案内するために、その下面上で上に向かって傾斜している。

一般的に、この螺旋形のそれぞれの巻は、気泡通路１３を少なくとも一つ有する段Ｅを画成する。この気泡通路１３は、図８に示すように、下の段から来る気泡のための入口と、すぐ上の段に向かうこれらの気泡のための出口とを形成する。紙パルプは、パルプの流れ方向で見たとき、段の気泡通路のすぐ上流で各段の始まりに入る。このようにして、気泡上昇経路は、容器２の下部に向かうパルプの下降経路から完全に分離される。

それぞれの段はパルプ処理サイクルに対応しており、該サイクルには、気泡通路１３から気泡を導入すること、パルプへ気泡を混入すること、パルプから気泡を分離すること、および、すぐ上の段に気泡を導く気泡通路に向けて気泡を案内することがある。このサイクルは、気泡が最上段に到達して泡５を形成するまで、各段で反復される。

気泡分離区域１４は、容器の下部内で、パルプ二次出口８とパルプ主出口４との間に画成されることができる。他方で、この気泡分離区域は、図４と５に図示した例においては、そこで完全な二つの巻を形成する螺旋状案内手段も備えている。

全てのパルプを再循環路７に向けて迂回させるために、容器は、その下部において、パルプ二次出口８に組み合わされた横断要素１５によって区分されることができる。図４と６は、これらの横断要素が、全てのパルプを再循環路７に向けて迂回させるために、この二次出口の周囲で二つの巻の間に配置されることをきわめて概略的に示している。

図７は、図６の線Ｂ−Ｂにそった断面で見た、容器の底を示している。パルプ二次出口８の場所とパルプ二次入口９は、図面の平面図内に点線で示されている。この図は、底部の近くで、案内手段１２によって画成された案内経路が狭窄されて容器２のＡ−Ａ軸に向かって迂回され、該軸の中に主出口４が配置されていることを示している。したがって、容器の円筒形の９０度にわたって、パルプの流れは、約１８０度迂回して、中心に配置された主出口４のこの開口部に向けて導かれる。

主出口４の開口部は、パルプの排出管１６の下端内に開口している。この中心環状要素である排出管１６は、容器の軸内を延長して、容器の最上部に開口している。
図１は、この排出管から離れる受入物が、つづいて例えば（図示されていない）回収桶に向かって導かれることを示している。

好適には、排出管１６内部の第一の区分は、排出管内でのパルプの再上昇を容易にするために上方に向かって約４５度傾けられた（図示されていない）槽を形成する要素を含んでいる。

図７はさらに、容器からの排出を可能にするために容器２の底部の孔１８に接続されたドレン管１７を示している。

本発明の重要な特徴によれば、案内手段１２によって画成された案内経路内に、狭窄装置１９が備えられている。これらの狭窄装置は各段に配置されていて、浮選機１の各段の気泡通路１３のすぐ上流でパルプの通過断面積を逓減するようになっている。パルプ通過断面積のこの減少の効果として、この明確に限定された箇所において、パルプ速度の加速が引き起こされる。

図５と９に図示した例において、これらの狭窄装置１９は、案内手段１２の下面に吊り下げられたプレート２０を有し、該プレートは、パルプ通過断面積が気泡通路１３の上で減少するように、パルプの流れ方向に延長し、その後通過断面積を再度拡大するために上に向けられる。

ベンチュリ効果により、パルプの速度がこのようにして加速され、気泡通路１３の箇所で最大になって、これらの通路から出てくる気泡をパルプ内に吸引する。重要なのは、パルプ速度のこの加速が、気泡によるパルプの疎水性粒子の捕捉効率を至適化し、すぐ下の段の気泡の再上昇を容易にするように気泡とパルプとの間の速度差を調節するために、パルプと混合する直前に起きることである。

気泡循環速度とパルプ循環速度の間の比は、有利には０．５と２の間に、好適には０．７と１．３の間に含まれる。この比は、主入口３の部位で約１．７ｍ／ｓの速度をパルプに印加し、空気注入器１１の部位で約２．１ｍ／ｓの速度を気泡に、すなわち約１．２３の比率を印加することによって得ることができる。

このように、加速されたばかりのパルプを気泡通路１３から入り込む気泡と混合した後、各段の本発明によるこの構造のおかげで、
ａ）パルプと気泡の接触時間を増加し、
ｂ）パルプと気泡の分離を促進し、
ｃ）全圧力損失を逓減し、
ｄ）次の段の開始のときにパルプのあらたな加速を可能にするために、パルプの運動エネルギーは部分的に静的エネルギーに変換される。

これによって、エネルギー消費量の最小化を目的として気泡導入点における静圧を一番低くしながらも、多数の段を重ねることが同時に可能になる。

図８に示すように、パルプから放出された気泡が螺旋形の案内手段１２の下面にそってあまりに遠くまで再上昇するのを阻止するために、これらの気泡通路１３の直後の案内手段の下面に、障害物２１によって障害を形成する垂直装置が配置される。

案内手段１２の下面の傾いた形状のおかげで、障害物２１によって障害物を形成する垂直装置と組み合わせて、それぞれの気泡再上昇通路である気泡通路１３のすぐ下に、上昇気泡が集まる自由空間２２が形成される。

図８は、案内手段１２の完全な一周（Ｔ）または巻を展開図で示すとともに、パルプの流れを太くて長い矢印で、気泡上昇を短くて細い矢印で示している。この図に示すように、気泡通路１３を通って上昇する気泡は、まずパルプ内に混入され、該パルプよって運ばれて、つづいて放出され、螺旋形の傾いた下面にそって再上昇する。

気泡通路１３は、各段において、案内手段１２の下面側に少なくとも一つの気泡入口２３（図９参照）と、それらの上面側に少なくとも一つの気泡出口２４（図１０参照）を含む。

有利には、案内経路の全幅に気泡をよりよく配分するためにパルプ案内経路の全幅にわたって並置された複数個の気泡通路１３が各段に含まれる。

図示した例において、それぞれの気泡通路１３について、気泡出口２４は、気泡出口２４のパルプの流れ方向において気泡入口２３に対して上流に向かって変位されている。

この変位は、通路が伸長した要素２５（図１１，１２参照）を備えているおかげで得られるものであり、該要素は、案内手段１２の上面のパルプの流れ方向に配置され、その下流側の端が気泡出口２４を形成し、他方でその上流側の端がパルプの流れ方向に角度αだけ傾けられた閉鎖要素２６によって閉じられているものである。

図面において、これらの伸長した要素２５は、有利には、頂点が上に向けられたＶ字形（または半月形）を呈している。このＶ字形の反対の面は下に向けられ、一部は案内手段１２の上面上に、一部は気泡出口２４上に延長している。

図１０は、これらの並置された要素が、パルプの流れによりよく追従するように容器２の軸に向かってわずかに傾斜していることを示している。同じ理由から、伸長した要素２５の閉鎖要素２６は、容器２の半径ｒにそって整列するように好適には角度βだけ傾斜している。このようにして、気泡通路１３を形成する伸長した要素２５の上をパルプが通過するときの無駄な負荷損失が防止される。

それぞれが気泡出口２４を画成する複数個の伸長した要素２５をこのように使用することによって、全ての気泡通路１３に共通な一つの気泡入口２３しか必要でなくなる。

浮選機内の循環を安定させるために、再循環路７はパルプタワー２７（図２参照）を備えており、該パルプタワーは、容器２の二次出口８から出るパルプを受け、ポンプ１０と空気注入器１１を介して、パルプを容器の二次入口９に向かって送り返すものである。このパルプタワーは、容器の下部内を通過した後に主出口４から排出管１６を通って容器を離れるパルプも受け取る。脱インクされたパルプの一部はパルプタワー内で再循環路７から来るパルプと再混合され、一方、脱インクされたパルプの残りは最終受入物の形で出口２８からパルプタワーを離れる。

浮選機１は、同じ種類の複数個の浮選機と容易に列に配置することができる。このとき、すべての浮選機は、共通の再循環路７に有利に接続することができる。他方で、それぞれの浮選機に組み合わされた複数個の注入器１１に必要なのはただ一つのポンプ１０である。

この列配置の場合、全ての浮選機１は主入口３の上流にあり、該主入口は、有利には、異なる浮選機に向けてパルプをよく配分するために用いられる補助パルプタワー２９に接続されている。

図１３と１４は、本発明による浮選機３０の第二の実施態様を概略的に示している。同一または類似の要素は、図１から１２の図を参照してすでに説明された要素と同じ参照番号が付けられる。

浮選機３０は、全体として平行四辺形の、ここでは長方形の、幅よりも長さがはるかに大きい形の容器３１を備えており、その内部には、上の段から下の段に向かって、上から下へとパルプを案内する案内手段が配置されている。これらの案内手段は、本実施の態様ではジグザグ状の案内経路を形成するために容器のＡ−Ａ軸の両側に延長する、伸長した横断要素３２によって構成されている。

それぞれの横断要素３２は、相対する平行な二つの側壁を互いに接続する。図示した例において、それぞれの横断要素３２はほぼ水平な上面を有し、一方、その下面は、パルプから放出された気泡を下から上への移動の際に案内するために、上に向かって傾斜している。

特に図１５に示すように、横断要素３２の端のもっとも厚い端（３２’）は丸くされ、同じく丸くされた側壁部分３４とともに、上の段から下の段に向かうパルプの通過断面を画成する。横断要素３２の最も細い反対側の端（３２”）は面取りされ、気泡案内要素３５に組み合わされており、該気泡案内要素は、横断要素３２とともに上昇気泡のための気泡通路１３を形成するように、この細い端（３２”）の前に、そして部分的に横断要素３２の上面の上に延長している。

このように、横断要素３２は、厚い端３２’がすぐ下に配置された横断要素３２の細い端３２”の上に必ず配置されるように交互に配置されて、丸くなった側壁部分３４とともに狭窄装置を形成するようになっており、該狭窄装置は、浮選機の各段の気泡通路１３のすぐ上流でパルプ通路の断面積を逓減するように案内経路の内部を延長しているものである。

他方で、先に説明した実施態様と同様に、横断要素３２と丸くなった側壁部分３４によって、それぞれの気泡通路１３のすぐ下に、気泡の集まる自由空間２２が作り出される。

下部においては、横断要素３２が、その両端の一方において容器３１の壁に接続されて、二次出口８に向けて全ての紙パルプを迂回させるようになっており、該二次出口は、図１から３を参照して説明したのと同じような再循環路７へと通じるものである。

本発明の特定の実施態様においては、前記案内手段１２によって形成された、案内経路の壁は、気泡通路１３からパルプの流れ方向に離れており、それによって、案内経路の断面積をわずかに増加させる。このとき案内経路は、少なくとも前記気泡通路１３の下流に延長する部分において、拡がる形を呈する。

図１６から１７に見ることができるような、本発明の別の特定の実施態様においては、これらの案内手段１２によって形成された案内経路は、少なくとも前記気泡通路の下流に延長する部分において、ほぼ一定の断面を備えている。

案内経路のほぼ一定の断面によって、気泡を放出するために、壁の効果によるパルプの減速が可能になる。

好適には、案内手段１２は、その上面において、その下面に平行に上方に向かって傾斜して、パルプの流れ方向に上昇する気泡経路１３を形成するようになっている。この傾斜した気泡通路１３は、少なくとも前記気泡通路１３の下流の部分において延長している。この昇りの傾斜が、気泡の放出のためにパルプの減速を増大させる。

これらの実施態様のその他の要素は、第一の実施態様を参照してすでに説明したものと同じなので、詳細に説明しない。

もちろん、この浮選機３０は、本発明による複数個の浮選機と列に配置することもできる。

浮選機の作動は、第一と第二の実施態様について、厳密に同じである。
主入口３から容器２、３１内に、加圧した紙パルプが導入される。
紙パルプは、導入後、下部に到達するまで、圧力および重量によって案内手段１２による案内経路にそって降下し、下部で二次出口８に向けて迂回されて、再循環路７に入る。
パルプは、この再循環路７からポンプ１０を通過し、空気注入器１１によって空気が添加された後で、二次入口９から容器２、３１内に再導入される。
下部の気泡分離区域１４内で、気泡がパルプから放出される。
気泡は、案内手段の下面にそって再上昇し、気泡通路１３内に到達してすぐ上の段に向かい、上の段でパルプに再混入されて疎水性粒子を担持する。
気泡は、容器の上まで上昇して、そこで泡を形成し、泡が泡排出出口６から排出される。
脱インクされたパルプは、下部の主出口４を介して容器を出て、直接に、あるいは再度パルプタワーを通過した後で、最終受入物の形で回収される。

紙パルプの循環方向の表示とともに本発明による浮選機を示す概略図である。 他の同一の浮選機と直列に配置された本発明による浮選機を示す概略図である。 本発明による浮選機の内部でのパルプと気泡の循環経路を示す概略図である。 本発明による浮選機の内部の概略斜視図である。 ９０度回転させた、図４に示した図と類似の概略斜視図である。 本発明による浮選機の下部の縦断面について、断面以外の部分を含めて表した概略図である。 線Ｂ−Ｂにそった図６の浮選機の下部の横断面について、断面以外の部分を含めて表した概略図である。 本発明による浮選機の二つの段の間での、紙パルプと気泡の循環の流れを示す展開図である。 本発明による浮選機の内部を下から見た部分斜視図である。 本発明による浮選機の一つの段の平面図である。 図１０に示す部分の要素の一部の断面図である。 図１０に示す部分の要素の一部の概略図である。 本発明による浮選機の別の実施態様の、縦方向断面の部分概略図である。 図１３の浮選機の概略側面図である。 図１３の気泡通路をさらに詳細に示す概略図である。 本発明による浮選機の別の実施態様の、縦方向断面の部分概略図である。 図１６の気泡通路をさらに詳細に示す概略図である。

符号の説明

１ 浮選機
２ 容器
３ 主入口
４ 主出口
５ 泡
６ 泡排出出口
７ 再循環路
８ 二次出口
９ 二次入口
１０ ポンプ
１１ 空気注入器
１２ 案内手段
１３ 気泡通路
１４ 気泡分離区域
１５ 横断要素
１６ 排出管
１７ ドレン管
１８ 孔
１９ 狭窄装置
２０ プレート
２１ 障害物
２２ 自由空間
２３ 気泡入口
２４ 気泡出口
２５ 要素
２６ 閉鎖要素
２７ パルプタワー
２８ 出口
２９ 補助パルプタワー
３０ 浮選機
３１ 容器
３２ 横断要素
３２’ 厚い端
３２” 細い端
３４ 側壁部分
３５ 気泡案内要素

Claims (24)

1. 紙パルプの脱インク方法において、脱インクされるパルプが垂直軸（Ａ−Ａ）式の容器（２；３１）を有する浮選機（１；３０）内で循環させられ、パルプは複数の段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）を順次通過して上から下に向かって移動して、それぞれの段においては、容器の下部から導入されて連続する段の間に備えられた気泡通路（１３）を通過しながら下から上に移動する気泡がパルプを通過し、該気泡は、パルプと混合し、それぞれの段において再度分離して、上に着いたときに、疎水性粒子を担持した泡（５）を形成し、該泡は排出され、脱インクされた紙パルプが、容器の下部で、内部に前記気泡通路（１３）が備えられた案内経路を形成するように前記容器の軸（Ａ−Ａ）の両側に延長している案内手段（１２；３２）によって案内されて、上から下に移動する際に排出される方法であって、
   気泡が、各段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）の内部で、上のレベルへと通過するために、前記気泡通路（１３）に達するように前記案内手段（１２；３２）にそって上昇することができ、かつ、
   前記気泡通路（１３）の箇所でパルプ速度の加速が引き起こされ、それによって、前記気泡通路から出てくる気泡を吸引して、気泡をパルプと混合し、パルプの前記加速が、前記気泡通路のすぐ上流で前記案内手段（１２；３２）の上のパルプ通過断面積を逓減することによって得られることを特徴とする、紙パルプの脱インク方法。
2. 気泡循環速度とパルプ循環速度の比が、０．５と２の間に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の脱インク方法。
3. 前記気泡通路（１３）の直後での気泡の再上昇を阻止して、気泡が前記気泡通路を直接通過するようにさせることを特徴とする、請求項１または２に記載の脱インク方法。
4. 各段で、前記気泡通路（１３）から出てくる気泡がパルプ案内経路の全幅に配分されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の脱インク方法。
5. パルプの全部または一部を、それが下に達する前に、再循環路（７）に向かって迂回させて容器の前記下部内に再注入し、さらに、前記気泡が、容器（２；３１）の前記下部内に画成された気泡分離区域（１４）内に再注入されたパルプから分離されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の脱インク方法。
6. 前記容器（２）の下の主出口（４）から脱インクされたパルプが排出され、前記主出口が中心管状要素（１６）と連通していて、パルプが該中心管状要素を通って上昇することができることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の脱インク方法。
7. 複数個の浮選機（１；３０）が、共通の再循環路（７）に接続されることによって一列に配置されることを特徴とする、請求項５または６に記載の脱インク方法。
8. すべての浮選機（１）が共通の補助パルプタワー（２９）に接続され、該パルプタワーが、前記浮選機への送給の前に、脱インクされるパルプを配分するために使用されることを特徴とする、請求項７に記載の脱インク方法。
9. 脱インクされるパルプのための主入口（３）を上部に、脱インクされたパルプを排出するための主出口（４）を下部に有する垂直軸（Ａ−Ａ）式の容器（２；３１）を含む、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法を実施するための浮選機であって、
   パルプが、気泡通路（１３）を備えた連続する段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）を通過して上から下に向かって移動し、
   前記気泡が、容器（２；３１）の下部から導入されてパルプと再度混合しながら、上位の段に気泡通路（１３）を通って通過し、上部まで上昇して、そこで、疎水性粒子を担持した、泡排出出口（６）から排出される泡（５）を形成するものであって、
   前記浮選機が、
   ・パルプの案内経路を形成するように前記容器（２；３１）の軸（Ａ−Ａ）の両側に拡がり、かつ、内部に前記気泡通路（１３）が備えられた、パルプの案内手段（１２；３２）であって、それらの下面が、パルプから放出された気泡を前記気泡通路（１３）に向かって案内するために上に向かって傾けられた案内手段（１２；３２）と；
   ・浮選機（１；３０）の各段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）の前記気泡通路のすぐ上流でパルプの通過断面積を逓減するように案内経路の内部に延長している狭窄装置（１９；３２，３４）であって、前記気泡通路（１３）の箇所でパルプ速度の加速を引き起こし、それによって前記気泡通路から出てくる気泡を吸引して気泡をパルプと混合するための狭窄装置とを有することを特徴とする、浮選機。
10. 前記案内手段（１２）によって形成された前記案内経路が螺旋形であることを特徴とする、請求項９に記載の浮選機。
11. 前記案内手段（１２）によって形成された前記案内経路が、前記気泡通路（１３）の下流に延長する部分において拡がる形をしていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の浮選機。
12. 前記案内手段（１２）によって形成された前記案内経路が、前記気泡通路（１３）の下流に延長する部分において、一定の断面積を有することを特徴とする、請求項９または１０に記載の浮選機。
13. 前記案内手段（１２）によって形成された前記案内経路が、パルプの流れ方向に上昇し、前記気泡通路（１３）の下流部分において延長することを特徴とする、請求項９から１２のいずれか一つに記載の浮選機。
14. 前記案内手段（３２）によって形成された前記案内経路がジグザグ状をしていることを特徴とする、請求項９から１３のいずれか一つに記載の浮選機。
15. パルプから放出された気泡が、それぞれの気泡再上昇の気泡通路（１３）のすぐ下で各段の中に備えられた自由空間（２２）内に集められることを特徴とする、請求項９から１４のいずれか一つに記載の浮選機。
16. 前記気泡通路（１３）のすぐ後で前記案内手段（１２）の下面に配置された、気泡の再上昇の障害を形成する垂直装置（２１）を有しており、障害を形成する前記垂直装置（２１）が、前記狭窄装置（１９）の上面を案内手段（１２）の下面に接続することを特徴とする、請求項１５に記載の浮選機。
17. 気泡通路（１３）が、各段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）において、案内手段（１２；３２）の下面に気泡入口（２３）と、それらの上面に気泡出口（２４）を含み、前記気泡出口が、前記気泡出口（２４）上のパルプの流れ方向で、前記気泡入口（２３）に対して下流に向かってずらされていることを特徴とする、請求項９から１６のいずれか一つに記載の浮選機。
18. 各段（Ｅ１，・・・Ｅｎ）が、パルプ案内経路の全幅にわたって並置された複数個の気泡通路（１３）を含み、前記複数個の気泡通路（１３）が一つの共通の気泡入口（２３）を有していることを特徴とする、請求項１７に記載の浮選機。
19. 前記気泡通路（１３）が、頂点が上に向いたＶ字形（または半月形）の断面を呈する、伸長した要素（２５）を有しており、その下流側端が前記気泡出口（２４）を形成し、他方でその上流側端がパルプの流れ方向に傾けられた要素で閉塞されることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の浮選機。
20. 請求項９から１９のいずれか一つに記載の浮選機において、
    ・パルプがさらに再循環路（７）に向けて迂回される際に経由する二次出口（８）を通って、パルプはつぎに容器（２；３１）内の二次入口（９）を通って再注入されるものであり、前記二次出口（８）を通ってパルプの全部または一部を前記再循環路（７）に向けて迂回させることを可能にする横断要素（１５；３２）に組み合わされた前記二次出口（８）と
    ・前記主出口（４）から排出される前に、前記二次入口（９）を通って再注入されたパルプから前記気泡を分離するために、容器（２；３１）の下部内に画成された気泡分離区域（１４）とを有することを特徴とする、浮選機。
21. 前記再循環路（７）がパルプタワー（２７）を含むことを特徴とする、請求項１９または２０に記載の浮選機。
22. 前記容器の下のパルプの前記主出口（４）が、中心管状要素（１６）と連通していて、脱インクされたパルプがそこを通って上昇して浮選機から排出されることができることを特徴とする、請求項９から２１のいずれか一つに記載の浮選機。
23. 前記主出口（４）が、最終受入物を供給する前記パルプタワー（２７）に接続されていることを特徴とする、請求項２１に記載の浮選機。
24. 複数個の浮選機（１；３０）が一列に配置され、共通の再循環路（７）と、前記容器（２；３１）の前記主入口（３）の上流に配置された共通の補助パルプタワー（２９）とに接続されていることを特徴とする、請求項９から２３のいずれか一つに記載の浮選機。
    
    
    

Images