NL9001790A

NL9001790A - METHOD FOR PROCESSING OLD PAPER

Info

Publication number: NL9001790A
Application number: NL9001790A
Authority: NL
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1991-03-01
Also published as: FR2650768B1; BR9003941A; JPH0397984A; GB2234761A; DE4024561C2; ES2024904A6; FR2650768A1; DE4024561A1; GB2234761B; GB9014856D0; CA2022778A1; CH681993A5

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het verwerken van oud papier.Short indication: Method for processing waste paper.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de verwerking van oud papier.The invention relates to a method for the processing of waste paper.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Duitse octrooischrift 23 11 674. De gedachte daarbij is, dat door slechts een geringe oplossing in de materiaaloplosser en verregaande oplossing in de bleektoren gedurende een opslag van 2 tot 3 uur energie valt te besparen. Hierbij is echter een extra apparaat in de vorm van een indikker nodig, om de suspensie op de consistentie van circa 25% te brengen, waarbij gewoonlijk in de bleektoren wordt gewerkt. Daarbij is het dus zo, dat in de materiaaloplosser de betrekkelijk lage consistentie en in de bleektoren de relatief hoge consistentie heerst. Dit heeft echter het nadeel, dat de materiaaloplosser ten opzichte van de bleektoren een betrekkelijk geringe verwerkingscapaciteit heeft. Voorts is de extra indikinrichting nadelig, aangezien deze hoge kosten met zich meebrengt. Ook is het oplossen in de materiaaloplosser bij de daar aangegeven consistentie van circa 5 tot 6% tegenwoordig niet meer economisch en ook niet technologisch zo gunstig mogelijk uit te voeren. Bedacht moet worden, dat vervuilingen, die gewoonlijk in het oude papier aanwezig zijn, niet in sterke mate worden ontleed, maar op een vroeg tijdstip moeten worden uitgescheiden.Such a method is known from German patent specification 23 11 674. The idea here is that energy can be saved by storing only 2 to 3 hours by storing only a small solution in the material dissolver and a far-reaching solution in the bleaching tower. However, this requires an additional thickener to bring the slurry to a consistency of about 25%, usually working in the bleaching tower. It is thus the case that the relatively low consistency prevails in the material dissolver and the relatively high consistency in the bleaching tower. However, this has the drawback that the material dissolver has a relatively low processing capacity relative to the bleaching tower. The additional thickening device is also disadvantageous, since it involves high costs. Also, dissolving in the material dissolver at the consistency of about 5 to 6% indicated there is no longer economically and technologically advantageous. It should be remembered that contaminants commonly present in the old paper are not highly decomposed, but must be excreted early.

Het doel van de uitvinding is, een kostenbeperkend en technologisch gunstiger oplossingssysteem te verschaffen, waarbij het energieverbruik gunstig is.The object of the invention is to provide a cost-limiting and technologically more favorable solution system, wherein the energy consumption is favorable.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een werkwijze voor het verwerken van oud papier met de kenmerken: een matige ontleding van het oude papier in een materiaaloplosser vindt plaats bij een consistentie tussen 8 en 12% met een energieverbruik van ten hoogste 15 kWh/t, voor het grootste deel in snippers, gevolgd door het uitzeven van de ontlede oud-papiersnippers door een zeefperforatie met een diameter tussen 18 en 25 mm, het wegpompen van de uitgezeefde oud-papiersnippersuspensie door middel van een pomp en het transport van de suspensie in een torenvormige opslaghouder en opslag daarin bij de wegpompconsistentie van tussen 5 en 7% voor verdere ontleding (oplossing door het inwerken van chemicaliën) van de oud-papiersnippers en vlokken, alsmede vervolgens een geleiding van de oud-papiersuspensie in de kringloop van en naar de materiaaloplosser in een hoeveelheid van 6 tot 20% van de door de materiaaloplosser stromende hoeveelheid met in de kringloop plaatsvindende ontleding van de oud- papiersnippers door middel van een intermitterend werkend wervelstroomapparaat, waar vanuit de door de kringloop geleide vezelhoeveelheid aan een nadere zeving wordt onderworpen om oplosbare oud-papierbestanddelen in de materiaaloplosser terug te geleiden.This object is achieved according to the invention by a method of processing waste paper with the characteristics: a moderate decomposition of the waste paper in a material dissolver takes place at a consistency between 8 and 12% with an energy consumption of at most 15 kWh / t , for the most part in shreds, followed by screening the decomposed scrap paper shreds through a sieve perforation with a diameter between 18 and 25 mm, pumping out the sieved scrap paper slurry by means of a pump and transporting the slurry in a tower-shaped storage container and storage therein at the pump-out consistency of between 5 and 7% for further decomposition (dissolution by the action of chemicals) of the old paper scraps and flakes, and then a conduction of the old paper suspension in the cycle to and from the material dissolver in an amount of 6 to 20% of the amount flowing through the material dissolver with decomposition occurring in the cycle scraping of the scrap paper by means of an intermittently operating eddy current apparatus, from which the amount of fiber passed through the cycle is subjected to further screening to return soluble scrap paper constituents into the material dissolver.

Voorts wordt een gunstig werkende oplosinrichting (materiaaloplosser) aangegeven.Furthermore, a favorable working dissolving device (material dissolver) is indicated.

Zoals bekend wordt tegenwoordig in materiaaloplossers bij betrekkelijk hoge consistentie van 12 tot 17% met een specifiek energieverbruik van gewoonlijk 25 kwh/t en meer (per ton oud papier) tot een gering restvlokgehalte verwerkt, waarbij een oplosrotor wordt toegepast, die transportschroeven als rondpomporganen bezit, die in hoofdzaak naar boven toe^tenminste in hun onderste gedeelte een continu afnemende buitendiameter bezitten of aan de buitenomtrek conisch toelopen. Daardoor wordt het oude papier overwegend door geringe schuif-krachten en vezelwrijving voorzichtig ontleed, d.w.z. de verontreinigingen worden onder inwerking van de oplosrotor zo weinig mogelijk verkleind. Volgens de uitvinding wordt praktisch zonder extra ontvlokking aan de oplosrotor resp. een oploswiel ervan, bijvoorbeeld door het langs een zeef strijken van draaiende schoepen ervan, gewerkt. Hierdoor wordt een nog voorzichtigere ontleding van het oude papier bereikt, waarbij op bijzonder gunstige wijze de vervuilingen door een rondpompkringloop geleidelijk aan de materiaaloplosser kunnen worden onttrokken. Daarbij wordt het goede materiaal na het ontleden van de papiersnippers in het kringloop-apparaat uitgezeefd en weer in de materiaaloplosser teruggeleid .As is known today, in material dissolvers, relatively high consistency of 12 to 17% with a specific energy consumption of usually 25 kwh / t and more (per ton of waste paper) is processed to a low residual flake content, using a dissolving rotor, which has conveyor screws as round pump members which have a continuously decreasing outer diameter or tapering conically at the outer circumference substantially upwardly at least in their lower part. As a result, the old paper is decomposed mainly due to low shear forces and fiber friction, i.e. the impurities are reduced as little as possible under the action of the dissolving rotor. According to the invention, practically without additional flocculation on the dissolving rotor resp. a dissolving wheel thereof, for example by stroking its rotating blades along a screen. Hereby an even more careful decomposition of the old paper is achieved, whereby the dirt can be gradually extracted from the material dissolver by a circulating cycle. The good material is sieved in the recycling device after the paper chips have been decomposed and returned to the material dissolver.

De specifieke oplosenergie in de materiaaloplosser wordt beperkt gehouden en bedraagt ten hoogste 10 tot 15 kWh/t oud papier, al naar gelang de sterkte resp. de natte sterkte ervan. In de praktijk wordt slechts tot aan de pompbaarheid opgelost, waarbij dan een vlokgehalte tussen 30% en 40% bestaat .The specific dissolving energy in the material dissolver is limited and amounts to a maximum of 10 to 15 kWh / t waste paper, depending on the strength resp. its wet strength. In practice, it is only dissolved up to the pumpability, in which case a flake content exists between 30% and 40%.

Een afvoerruimte met een deze van het overige gedeelte van de materiaaloplosser scheidende zeef, evenwijdig waaraan en waarlangs voor het vrijhouden ervan, de armen of vleugels van een andere, loopwielachtige rotor beweegbaar zijn, is daarbij niet in de directe nabijheid van de oplosrotor, maar aan een zijwand van de materiaaloplosser aangebracht.A discharge space with a screen separating it from the other part of the material dissolver, parallel to and along which, to keep it free, the arms or wings of another impeller-like rotor can be moved, is not in the immediate vicinity of the dissolving rotor, but on a side wall of the material dissolver is fitted.

In het hiernavolgende wordt de uitvinding aan de hand van een in de figuren van de tekening weergegeven uitvoeringsvoor-beeld toegelicht. Daarbij toont: fig. 1 het principe van een procesverloop van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de apparaten gedeeltelijk in doorsnede zijn weergegeven, en fig. 2 een horizontale doorsnede door een materiaaloplosser volgens fig. 1.The invention will be elucidated hereinbelow on the basis of an exemplary embodiment shown in the figures in the drawing. In these drawings: Fig. 1 shows the principle of a process sequence of the method according to the invention, wherein the devices are shown partly in section, and Fig. 2 shows a horizontal section through a material dissolver according to Fig. 1.

Het oude papier wordt in de vorm van balen 15 of los over een transporteur 14 naar de materiaaloplosser 1 geleid, waar het door de inwerking van de als naar boven toe aan zijn buitenomtrek tenminste in het onderste gedeelte continu of conisch smaller wordende transportschroef 3 van de transport-rotor 2 tot snippers wordt ontleed. Daarbij bedraagt de consistentie in de materiaaloplosser tussen 8 en 12, bij voorkeur tussen 10 en 12%. De oplosrotor heeft een verticale draaiings-as en is aan de bodem van de materiaaloplosser aangegebracht en via zijn aandrijfas 30 door een motor 31 aangedreven. Aan de zijkant in de houderwand van de materiaaloplosser is een zeef 7 met een in hoofdzaak gelijkmatige perforatie van 18 tot 25 mm diameter aangebracht, die een ruimte 8 voor het goede materiaal van de overige houderinhoud scheidt. Voor de zeef draait een loopwiel 5 rond, dat dient voor het vrijhouden van de zeef en voor een zekere vermenging van de inhoud van de materiaaloplosser in dit gebied door middel van door een leiding 13 toegevoerd verdunningswater. Het goede materiaal wordt uit de ruimte 8 via een aansluitstuk 9 in een leiding 26 naar de torenvormige opslaghouder 22 geleid.The old paper is passed in the form of bales 15 or loosely over a conveyor 14 to the material dissolver 1, where it is continuously or conically narrower at least in the lower part due to the action of the conveyor screw 3 of the outer circumference that tapers towards the top. transport rotor 2 is decomposed into chips. In addition, the consistency in the material dissolver is between 8 and 12, preferably between 10 and 12%. The dissolving rotor has a vertical axis of rotation and is mounted on the bottom of the material dissolver and driven through its drive shaft 30 by a motor 31. A sieve 7 with a substantially uniform perforation of 18 to 25 mm diameter is arranged on the side in the container wall of the material dissolver, which separates a space 8 for the good material from the other container content. A running wheel 5 rotates in front of the screen, which serves to keep the screen free and to mix the content of the material dissolver in this area by means of dilution water supplied through a conduit 13. The good material is led from the space 8 via a connecting piece 9 in a pipe 26 to the tower-shaped storage container 22.

Aan de materiaaloplosser is een afvoeropening 6 aangebracht, waarop een leiding 26a aansluit en die naar een wervelstroom-apparaat 10 leidt, dat door middel van een coaxiaal ten opzichte van zijn instroomopening draaiend loopwiel 11 de uit materiaaloplosser tot een percentage van 6 tot 20% van erdoor stromende hoeveelheid onttrokken suspensie via een leiding 16 aan de sorteerinrichting in de vorm van een geperforeerde zeeftrommel 17 toevoert. Deze trommel is bijvoorbeeld met zijn as 18 in lagers 19 gelagerd. Het niet bruikbare vuil wordt door de opening aan de voorzijde aan de linkerkant weggeworpen. Deze openingen bevinden zich tussen de radiale spaken 20, door middel waarvan de trommel aan zijn as 18 is bevestigd. Het zou natuurlijk ook mogelijk zijn, de sorteer-trommel 17 aan zijn omtrek op lagers te lageren.A discharge opening 6 is arranged on the material dissolver, to which a line 26a connects and which leads to an eddy current device 10, which by means of a running wheel 11 rotating coaxially with respect to its inflow opening 11, the material dissolver to a percentage of 6 to 20% of the amount of slurry withdrawn therethrough is fed via a line 16 to the sorting device in the form of a perforated screen drum 17. This drum, for example, is mounted with bearings 18 in bearings 19. The unusable dirt is thrown out through the front opening on the left. These openings are located between the radial spokes 20, by means of which the drum is attached to its shaft 18. It would of course also be possible to bear the sorting drum 17 on its circumference on bearings.

Noodzakelijk verdunningswater wordt overeenkomstig de kringloophoeveelheid aan de materiaaloplosser toegevoerd, bijvoorbeeld via leiding 34.Necessary dilution water is supplied to the material dissolver according to the recycle volume, for example, via line 34.

Zware delen worden, zoals gebruikelijk, via een sluis 27 voor zwaar vuil uit de materiaaloplosser verwijderd.Heavy parts are removed from the material dissolver as usual through a heavy dirt sluice 27.

Uit fig. 2 blijkt, dat de ruimte 8 voor het goede materiaal resp. de zeef 7 aan een meer of minder eenzijdige uitstulping 28 van de materiaaloplosser zijn aangebracht. Daardoor stroomt de suspensie niet tangentieel langs het loopwiel 5, maar wordt hieraan en aan de zeef 7 onder een scherpe hoek toegevoerd. Dit verbetert de uitvoer van het goede materiaal.It can be seen from Fig. 2 that the space 8 for the good material resp. the screen 7 is arranged on a more or less one-sided protrusion 28 of the material dissolver. As a result, the suspension does not flow tangentially along the impeller 5, but is supplied to it and to the screen 7 at an acute angle. This improves the output of the good material.

In de ruimte 8 voor het goede materiaal, wordt een consistentie van circa 5 tot 7% bereikt, waarmee de oud-papiersuspensie dan in de torenvormige opslaghouder 22 komt. Daar verblijft het voor verdere (chemische) oplossing circa 1 tot 2, ten hoogste 2 tot 3 uren en wordt dan onder verdere verdunning door de leiding 25 en met behulp van de propeller 23 via het aansluitstuk 24 eventueel na verdere verdunning tot circa 4% aan het verdere verwerkingsproces toegevoerd.In the space 8 for the good material, a consistency of about 5 to 7% is reached, with which the old paper suspension then enters the tower-shaped storage holder 22. There it remains for further (chemical) solution for about 1 to 2, at most 2 to 3 hours and is then further diluted through the conduit 25 and with the aid of the propeller 23 via the connecting piece 24 to about 4% after further dilution. the further processing process is supplied.

In het hieropvolgende zijn natuurlijk verdere sorteerstappen voorzien, waarbij ook nog ten dele een verdere verkleining van nog niet verkleinde vezelbundels van het oud papier plaatsvindt. Vanaf de ruimte 8 voor het goede materiaal van de materiaaloplosser naar de opslaghouder 22 wordt de oud-papiersuspensie verder gepompt door de materiaal- pomp 29, die bij voorkeur zelfaanzuigend is uitgevoerd, om ook te pompen bij niet te vermijden grotere hoeveelheden ingesloten lucht. Het is gebleken, dat dit onberispelijk mogelijk is.Naturally, further sorting steps are provided in the following, whereby a further reduction of fiber bundles of the waste paper that has not yet been reduced is also partly effected. From the material 8 space of the material dissolver to the storage container 22, the waste paper slurry is further pumped through the material pump 29, which is preferably self-priming, to pump even with larger amounts of trapped air inevitably. This has been shown to be impeccably possible.

Ten opzichte van tegenwoordig ook veel toegepaste systemen met oplosconsistenties in de materiaaloplosser van 12 tot 17% wordt derhalve een sterk verdunnen gekoppeld met een erop volgende indikking en wordt dus ook een indikker in dit "voorste"-procesgedeelte vermeden.Compared to currently also widely used systems with solution consistencies in the material dissolver of 12 to 17%, a strong thinning is therefore coupled with a subsequent thickening and thus also a thickener in this "front" process part is avoided.

Uit fig. 2 is nog op te maken, dat de hoek a tussen de door het snijpunt van de hartlijn van het loopwiel 5 en de zeef 7 getrokken radiale lijn van de materiaaloplosser en het zeefvlak ongeveer een hoek van 120° is. Deze hoek kan bij voorkeur tussen 115 en 130° liggen. De hoek tussen de zijwand van de materiaaloplosser in dit stroomopwaartse gebied en de genoemde radiale lijn kan dan tussen 20° en 50° bedragen, d.w.z. hij kan tot 5° kleiner en tot 10° groter zijn dan de hoek tussen de as van het loopwiel en de radiale lijn.It can be seen from Fig. 2 that the angle α between the radial line of the material dissolver and the sieve surface drawn by the intersection of the center line of the running wheel 5 and the screen 7 is approximately an angle of 120 °. This angle can preferably be between 115 and 130 °. The angle between the side wall of the material dissolver in this upstream region and the said radial line can then be between 20 ° and 50 °, ie it can be up to 5 ° smaller and up to 10 ° larger than the angle between the shaft of the running wheel and the radial line.

Er moet echter aan worden vastgehouden, dat de oplosrotor 2 niet boven een zeef en vlak hierbij, zoals gebruikelijk, roteert, zodat hij niet rechtstreeks een aanzienlijk versnip-perings- en ontvlokkingseffeet uitoefent en derhalve op bijzonder voorzichtige wijze het oude papier in stukken ontleed.However, it must be maintained that the dissolving rotor 2 does not rotate above a screen and just as usual, so that it does not directly exert a considerable fragmentation and flocculation effect and therefore carefully disintegrates the old paper into pieces.

De intermitterende geleiding door de kringloop van de vezel-suspensie door middel van wervelstroomapparaat 10 via de leiding 16 en de sorteerinrichting 17 is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4 634 059.The intermittent conduction through the cycle of the fiber slurry by means of eddy current device 10 via the conduit 16 and the sorting device 17 is known from US patent 4 634 059.

Het wervelstroomapparaat kan een volgens het vortex-principe werkende pomp (zie Amerikaans octrooischrift 4 370 172 of "Papier, Carton et Cellulose", 1986, pag. 57 -fig. 5) of een apparaat volgens het Amerikaanse octrooischrift 4 634 059 zijn, waarbij de verhouding van de (axiale) lengte tot de diameter van de binnenruimte van het huis tussen 0,8 en 1,5 kan liggen. Het apparaat (pomp) wordt intermitterend aangedreven met tussen 10 en 120 cycli per uur, waarbij de hoge waarden meer voor de vortex-pompen gelden.The eddy-current device may be a vortex-principle pump (see U.S. Patent 4,370,172 or "Paper, Carton et Cellulose", 1986, p. 57-fig. 5) or a device of U.S. Patent 4,634,059, wherein the ratio of the (axial) length to the diameter of the interior of the housing can be between 0.8 and 1.5. The device (pump) is driven intermittently at between 10 and 120 cycles per hour, the high values being more true for the vortex pumps.

De oploschemicaliën, bijvoorbeeld 1,5 - 4% NaOH of Na2SO of een deel daarvan, kunnen hier bij voorkeur al in de materi- aaloplosser worden toegediend, evenals eventueel benodigde chemicaliën voor een achtergeschakelde flotatie,The solution chemicals, for example 1.5 - 4% NaOH or Na2SO or part thereof, can preferably already be added here in the material dissolver, as well as any chemicals required for a downstream flotation,

De oplossing in de materiaaloplosser leidt tot een betrekkelijk hoog aandeel van resterende papiersnippers, die echter voor het grootste deel door de grote zeefperforatie kunnen worden uitgezeefd.The solution in the material dissolver results in a relatively high proportion of residual shredded paper, which can, however, be sieved out for the most part through the large screen perforation.

Claims

1. Method for processing waste paper with the characteristics: moderate decomposition of the waste paper in a material dissolver takes place at a consistency between 8 and 12% with an energy consumption of at most 15 kWh / t, mostly in shreds , followed by screening the decomposed scrap paper through a screen perforation between 18 and 25 mm in diameter, pumping out the screened scrap paper slurry using a pump and transporting the slurry into a tower-shaped storage container (22) and storage therein at the pump-out consistency of between 5 and 7% for further decomposition (dissolution by the action of chemicals) of the old paper chips and flakes, and then a conduction of the old paper suspension in the cycle to and from the material dissolver (1) in an amount of 6 to 20% of the amount flowing through the material dissolver with recycled decomposition of the scrap paper by means of of an intermittently operating eddy current device (10), from which the amount of fiber guided through the cycle is subjected to further screening to return soluble scrap paper components into the material dissolver (1).

Method according to claim 1, characterized in that the solution in the material dissolver takes place under the action of moderate shear forces generated by a rotor with helical blade.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the decomposition of the old paper in the material dissolver at a consistency of between 10 and 12% and the storage in the tower-shaped container takes place for 1 to 2 hours.

Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that heavy parts from the material dissolver (1) pass through a. sluice (29) for heavy parts to be sucked away separately.

A method according to any one of claims 1-4, characterized in that the sieving takes place in an area of the material dissolver remote from the dissolving rotor.

Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the dissolution in the material dissolver takes place essentially just up to the pumpability of the old paper suspension.

A method according to any one of claims 1-6, characterized in that the dissolution in the material dissolver takes place within a time of at most 6 min.

A method according to any one of claims 1-7, characterized in that the chemical dissolution in the tower-shaped storage container takes place during a throughput time of from 1 to 2 hours.

Device for carrying out the method with a tower-shaped storage container (22) for the good material of the material dissolver and a material dissolver (1) and an eddy current and sorting device arranged in a cycle to and from the material solver, in each case, that a rotor (2) with a vertical axis of rotation is mounted on the bottom of the material dissolver (1), which has screw conveyors on a base body, which have a gradually decreasing outer diameter at least in their lower part or whose outer diameter decreases conically and that a space for good material is arranged on the side of the material dissolver, which is separated from the remaining part of the material dissolver by a substantially flat sieve with a perforation between 18 and 25 mm which is at most 15 ° from the vertical inclined and along which a running wheel (5) is rotatable in the major portion of the material dissolver.

Device according to claim 9, characterized in that the material dissolver in cross-section corresponds at least partly to circular parts and in that the screen (7) is arranged in a radially outwardly projecting attachment part (28), so that within the major part of the material dissolver in the horizontal section of the material dissolver, the sieve surface with the radial line of the material dissolver through the intersection of the center line of the running wheel and the sieve surface in the cross-sectional plane of the material dissolver, in the upstream region of the circulating flow of the suspension, an angle between 115 and 130 ° and the side wall of the material dissolver in this region forms an angle with said radial line between 20 and 50 °.

Device according to claim 9 or 10, characterized in that the eddy current device is a pump according to the vortex system.

Device according to claim 9 or 10, characterized in that the eddy current device (10) has a cylindrical housing which has an impeller-like rotor (11) arranged at one axial end and the entrance opening centrally at the other axial end, the transverse diameter of the inner space of the housing in axial section has a ratio of between 0.8 and 1.5 to 1 for the ratio of length to diameter.

Device according to any one of claims 9-12, characterized in that the sorting device is a substantially horizontal perforated drum (17) rotatable about its central axis.