WO1980000423A1 - Method and device for cleaning suspension fibres - Google Patents

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WO1980000423A1
WO1980000423A1 PCT/DE1979/000090 DE7900090W WO8000423A1 WO 1980000423 A1 WO1980000423 A1 WO 1980000423A1 DE 7900090 W DE7900090 W DE 7900090W WO 8000423 A1 WO8000423 A1 WO 8000423A1
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suspension
cell
air
ring cell
flotation
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PCT/DE1979/000090
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W Barnscheidt
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Feldmuehle Ag
Lamort E & M
W Barnscheidt
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    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
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    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • D21B1/325—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices
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    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
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    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the invention relates to a method and 'a device for deinking pulp suspensions by means of flotation, in which the laden air fiber suspension into a flotation cell is introduced, the dissipated on the surface of the pulp suspension forming foam with the impurities, and the purified fibrous material suspension - Acceptable substance - is withdrawn.
  • DE-OS 27 12 947 has already proposed a deinking process in which the fiber suspension first has to pass through a mixing chamber before it reaches the actual flotation cell.
  • this mixing chamber which is pressurized with compressed air and fiber suspension
  • the fiber suspension passes through an adjustable gap, which is characterized by a porous tub on one side and a dense wall on the opposite side. Air flows under pressure into the fibrous suspension through the porous wall, whereby an optimal distribution occurs here because the gap of the mixing chamber is relatively narrow and therefore the liquid film formed by the fibrous suspension is very thin.
  • the intimate mixture of air and fiber suspension in connection with the blowing off of the foam results in an improvement in the efficiency of this unit, so that the number of passages, i.e. the number of stages through which the fiber suspension has to be led, from 10 to 4 can be reduced.
  • the air-charged fiber suspension of the first cell in Boden ⁇ is range fed and the pri ⁇ mare accepted material obtained by the flotation stripped off in the bottom region ', the primary Gu material of the second cell fed, and leaves this as a secondary material, etc.
  • a compulsory mixing chamber Before each supply to the next cell, he has to pass through a compulsory mixing chamber again, in which he is reloaded with air.
  • the simultaneous inflow and outflow of fiber suspension in the floor area conceals the there is a great risk that dirt particles, before they could rise with air bubbles, are transported through the accept material discharge into the next cell, where there is again the same danger.
  • the present invention is therefore based on the object of further reducing the number of cleaning stages previously required in the case of flotation cells and, if possible, getting by with a single cell and largely preventing the passage of dirt particles through the removal of the accepting material.
  • the investment requirement for deinking systems should be reduced and the space requirement reduced.
  • the system should be easy to clean and operate with minimal maintenance.
  • the above object is achieved by a process for deinking fibrous stock suspensions by means of flotation, in which the fibrous suspension laden with air is introduced into a flotation cell, the foam which forms on the surface of the fibrous suspension is removed with the contaminants, and cleaned fibrous suspension, that is to say good material , is subtracted, with the characteristic feature that the fibrous suspension laden with air is fed to the upper region of a flotation cell, a part of the accepted substance is removed as cleaned fibrous suspension in the bottom region of the flotation cell and an air / water suspension of the flotation cell in the region above the Gutstoffabzuges fed and guided in countercurrent to the sinking Gutstoffaser.
  • the method is preferably carried out with a device which consists of a flotation ring cell, to which the suction and ventilation units and systems for supplying and removing fiber suspension are assigned, and which is characterized by the combination of the following features:
  • a device which consists of a flotation ring cell, to which the suction and ventilation units and systems for supplying and removing fiber suspension are assigned, and which is characterized by the combination of the following features:
  • In the flotation cell are a) the or the inlet connection for fiber suspension between 300 and 1000 mm below the level of the fiber suspension, b) the outlet connection approximately at floor level and c) the or the post-ventilation connection 300 to 500 mm above the outlet connection and 300 to 1100 mm below the or the inlet nozzle.
  • the connections for introducing the air / water suspension into the flotation cell can be designed both as screw connections and as flange connections. They are preferably connected to injector or Venturi nozzles, but can also be acted upon by aeration chambers as described in DE-OS 27 12 947.
  • the frothing units that is to say both the mixing chamber and the injectors, can be flanged directly to the connections, but it is also possible to arrange them separately from the flotation ring cell and to connect them to the connections by means of pipelines, the pipes possibly also being duhT - Hose connections can be replaced.
  • the separate arrangement should always be appropriate if, due to the composition of the substances in the flotation cell, it must be expected that injectors or the mixing chamber can become clogged, ie clogged and become ineffective.
  • the separate arrangement on level ground then allows better accessibility and thus faster maintenance or cleaning of the frothing units.
  • a shut-off valve is expediently arranged in front of and behind the injectors, so that the injectors quickly and without any stoppage of the flotation cell in the event of a blockage
  • the air-loaded fiber suspension is supplied in the upper region of the flotation cell, as a result of which the air bubbles, loaded with dirt particles, move to the surface in a relatively short way, where they are sucked off as foam. It is important that this path is not too long, since otherwise the surface of the air bubbles is reduced by combining several small air bubbles into one larger one, with the inevitable loss of dirt particles going hand in hand. nevertheless individual air bubbles will still lose their dirt particles on the way up, which will sink further down with the rest of the fiber suspension. As a result, it comes into the area of the injection of a further air / water suspension, where, according to the technical teaching of this invention, air bubbles are again available, which in this case sweep through already largely cleaned substance.
  • the fibrous material which passes through the flotation ring cell as a result of the discharge of waste material in the bottom area, that is to say from top to bottom, is thus acted upon by air bubbles in the countercurrent principle, i.e. A large number of micro air bubbles are offered to the dirt particles, as a result of which the probability that the last dirt particle is also detected is considerably increased.
  • a single flotation cell a good material with a degree of whiteness is achieved, which was previously only possible after having passed through a large number of deinking cells connected in series.
  • a very essential embodiment of the invention provides that the further air / water suspension is a good substance which is circulated.
  • the viable circulation of the accepted substance allows, besides these savings, a significantly better loading of the returned quantity of accepted material with air and thus a higher cleaning effect, since the injection of air into the returned accepted substance means that it is better distributed by the fibers contained therein.
  • a particular advantage of the return of a part of the material with renewed ventilation is that the consistency of the fiber suspension is changed only insignificantly. This insignificant change is due to the suction of the foam.
  • the returned amount of accepted material is expediently between 10 and 150% of the total accepted material.
  • the total amount of air supplied can be adjusted, i.e. that the amount of returned material is increased in the case of particularly heavily contaminated fiber suspensions in order to achieve a very good cleaning of the fiber suspension, whereas in the case of less contaminated fiber suspensions the returned amount of acceptable material is kept at the lower limit It is noteworthy that this return of part of the re-charged air contains nothing changes in the throughput of the cell.
  • the recyclable material recycling represents its own independent internal circuit which does not influence the throughput.
  • a particularly expedient embodiment of the invention provides that the air-loaded fiber suspension is fed to the flotation cell at several points, distributed over the entire circumference.
  • the fiber suspension is fed into a ring line from which it is fed to the individual connections.
  • the feed is expediently carried out at an angle ⁇ between 10 and 55 ° to the tangent of the flotation cell in order to set the fiber suspension in a circular motion.
  • the distribution of the connection points over the circumference of the flotation cell results in a more uniform distribution of the air bubbles in the entire room.
  • the circular movement moves the foam that collects on it, so that it is possible to pull it off at only one or two points, i.e. that it is not necessary for the foam suction to extend over the entire surface of the ring cell.
  • either moving parts such as paddles or blowing off the foam are required. Both are more complex than the method according to the invention.
  • the distance of the point of introduction of the fiber suspension from the liquid level is also important, since the circular movement of the fiber suspension is impeded by the almost vertically rising liquid bubbles.
  • a nozzle ring which is arranged too deep not only increases the risk of large air bubbles being formed, which leads to poorer cleaning of the fiber suspension, but also has the disadvantage that there is no circular movement of the foam on the surface, and thus a costly measure ⁇ needed to vacuum the foam, which the Another disadvantage is that dirt particles can be detached from the foam bubbles again.
  • the further air / water suspension for the secondary aeration is also advantageously supplied at several points distributed over the circumference of the flotation cell.
  • the distribution can take place via a ring line from which it is fed to the individual injectors.
  • the supply is expediently at an angle ⁇ between 0 and 30 ° to the tang of the flotation cell in order to set the fiber suspension in a cre- ating movement.
  • the distribution of the connection points over the circumference of the second section of the flotation cell results in a more uniform distribution of the air bubbles in the entire flotation cell.
  • the foam collecting on the fiber suspension is also moved, so that it is possible to pull it off at only one or two locations , ie that it is not necessary for the foam suction to extend over the entire surface of the flotation cell.
  • either moving parts such as paddles or blowing off the foam are required.
  • the post-venting connection ie the connection or connections, through which the further air / water suspension, preferably recycled material, is fed to the flotation cell, did not have a certain distance from the discharge connection falls below, because otherwise air bubbles could leave the flotation cell directly via the accept. The air bubbles then do not lead to the intended effect, i.e. to cleaning the fiber suspension, but leave the flotation cell and then possibly lead to an overflow to undesired foam formation, possibly also to faults in the pumps.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the inlet and post-ventilation connections are connected directly to injectors.
  • the injectors are thus, if necessary , with the interposition of a valve directly on the flota-. , Tion cell., Ie, that the mixing or air and water, the pulp suspension er ⁇ follows immediately before the flotation cell and is no way ⁇ results due to the short path for demixing.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the injectors are connected to riser tubes for air intake, which are transparent at least in the immediate area of the injectors.
  • This embodiment of the invention makes it possible to determine whether a nozzle is blocked or not. When the unit is switched on, air is sucked through the riser pipes, ie the transparent area of the riser pipes must be clean and clear. If this is not the case, the injector is blocked and does not work. Then, corresponding to the height of the fiber suspension in the flotation cell, fiber suspension enters the transparent riser tubes.
  • the design of the risers as transparent pipes, at least in the lower range, that is the simple possibility of Kon ⁇ trolls the functional activity of 'injectors.
  • a further embodiment of the invention provides that the riser pipes rise above the level of the flotation cell. By protruding the riser pipes beyond the filling height of the floating cell, the cell can also be switched off in the filled state without fiber suspension escaping. At the same time, when the flotation cell has stopped, it can be seen how far it is filled.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that the injectors are provided with exchangeable inserts, these inserts expediently consisting of hard material.
  • the nozzle body as such can be made of metal or advantageously also of plastic, because it is aggressive -_ ⁇ - '- -. ., - -
  • the insert ie the location of the largest constriction, is exposed to particular wear and is therefore made of the hardest possible material, for example a high-alloy steel, or in a particularly preferred embodiment of the invention made of a hard material , such as sintered oxide ceramics.
  • the interchangeability of the insert offers yet another great advantage.
  • the flotation cell is designed as a ring cell, wherein according to a particularly preferred embodiment of the invention the outside diameter of the ring cell is 1.5 to 3 times the core diameter of the ring cell.
  • the flotation cell can have any cross section. For example, it could be oval or polygonal. In these cases, however, dead spaces are easily formed which are not fully covered by the current, so that dirt nests can build up here. This applies in particular to the outer area of the cells, whereas another problem becomes important in the inner area of the cell, ie at the nucleus. As is known, in the case of rotating liquids, the speed of rotation increases towards the inside, as it does. 'it forms a vortex.
  • a further very advantageous embodiment of the invention consists in a method for deinking fiber suspensions by means of flotation, with the characteristic feature that in a divided flotation cell the fiber suspension rises from the bottom - * - area of a first department between the first and the second department the weir overflows, sinks in the second section and is withdrawn from the bottom section, while at the same time an air / water suspension is fed in countercurrent and the foam accumulating on the surface of the suspension of both sections is suctioned off.
  • the method is expediently carried out with a device which is characterized by two ring cells which are arranged essentially concentrically to one another and are separated from one another by a weir which prevents the overflow of fiber suspension from the first ring cell into the second ring cell enables connections for introducing air-permeable fiber suspension to the first ring cell, an accept material discharge in the bottom area of the second ring cell, at least one connection for supplying a further air / water suspension to the second ring cell and a suction device for suction '.- gung of the susceptible dirt-laden foam in the head area of both ring cells.
  • the secondary aeration of the already largely cleaned pulp suspension is carried out according to the invention, and the countercurrent flow is therefore only carried out in the second ring cell and the pulp suspension is fed to it by overflowing the weir located between the two departments.
  • the fibrous material to be cleaned is injected loaded with air, the direction of flow of fibrous material and air, on the other hand, is in the same direction.
  • This quasi upstream treatment stage has the advantage that for the attachment of the air bubbles to the Dirt particles have more time and space available, so this variant offers advantages, especially for heavily soiled fibers.
  • this second department is acted upon according to the invention with an air / water suspension which, from the bottom area, but above half of the accepted material discharge, counteracts the sinking direction of the dirty particles flows through.
  • a large number of micro air bubbles are thus again offered to the dirt particles, with an intimate mixing also taking place due to the countercurrent movement, which considerably increases the probability that the last dirt particle is also detected.
  • the combination of weir and countercurrent, a so by separating the inlet and outlet, the fiber suspension, an optimal cleaning effect is achieved.
  • several flotation cells can be connected in series using the method according to the invention and the whiteness can be increased even further.
  • the discharge of material consists of an outside of the ring cell which engages at the bottom of the second ring cell essentially up to.
  • the level of the pulp suspension is automatically regulated by the formation of the waste material discharge as the overflow, without the need for complicated control devices.
  • the size of the overflow is according to the ratio of the inflow and the maximum designed to be returned to the second ring cell to enable trouble-free continuous operation.
  • a very useful embodiment of the invention provides that the weir between the first and the second ring cell is 30 to 150 mm below the level of the fiber suspension.
  • the level of the fiber suspension above the weir can ultimately be adjusted by the height of the overflow. However, it is of greater importance insofar as this height forms a speed criterion for the fiber suspension, that is, if the level difference between weir and fiber suspension is low, the fiber suspension
  • the weir must overflow at a considerably higher speed than is the case with greater weir depth.
  • the speed should be kept relatively low so that the air bubbles are not hindered in their upward movement and lose their dirt particle load due to turbulence which may arise .
  • the weir must not be too far from the level.
  • the specified range of 30 to 150 mm below the level of the pulp suspension as a distance defense is therefore of considerable importance.
  • a range between 80 and 120 mm is particularly advantageous.
  • the connections for the supply of a further air / water suspension in the second ring cell are conveniently 100 to 300 mm above half of the waste material discharge For this reason, the connections must be arranged as close as possible to the second ring cell. In this area, however, there is also the acceptance of waste, so that there is the possibility that freshly injected air / water suspension is drawn off directly through the withdrawal of substance. In order to reduce this risk to a large extent, a distance of approx.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the first ring cell in cocurrent flow from the fiber suspension forms the inner ring cell and the second ring cell acted upon in countercurrent by the fiber suspension, the outer ring cell.
  • This arrangement results in a structurally simple possibility of arranging the overflow, waste material discharge and feed line. It is essential, however, that by arranging the second ring cell as an outer ring cell, the surface area is enlarged and the speed of the fiber suspension is thus slowed down. The air bubbles rising in the fiber suspension and thus also the dirt particles adhering to it are given a larger area to rise by the outer ring cell, which means that the speed slows down, thereby reducing the risk of the individual air bubble losing adhering dirt particles. Furthermore, the danger.
  • the injection of the air / water suspension at a certain angle ⁇ to the tangent into the second ring cell does not contradict the prevention of turbulence.
  • the angle ⁇ which is preferably 10 to 30 ° to the tangent, is selected and matched to the injection speed that no turbulence occurs, but only a slightly rotating movement of the entire fiber suspension.
  • which are advantageous / injectors for feeding the fiber suspension into the inner ring cell and the outer ring cell are arranged at an angle of 10 to 30 ° to the tangent, the nozzles being arranged in at least one of the ring cells at different angles to one another.
  • the arrangement of the nozzles at different angles results in a better distribution of the fiber suspension over the ring cross-section, ie that the entire ring cross-section is recorded in a fan shape.
  • This fan-shaped detection means that no dead corners can form on which fiber material could possibly accumulate.
  • the injection of the fiber suspension thus leads to self-cleaning of the unit, which reduces and simplifies maintenance.
  • Waste paper which consists of 20% wood-free files and 80% pressure ramming, is digested in a pulper. The consistency of the pulp is 5%. The following percentages by weight of chemicals are added based on the waste paper input: 1% H 2 0 2 1.5% NaOH 5% water glass 1.3% detergent
  • The. Residence time in the pulper is approx. 30 min, the pulp consisting of the two waste paper components has a whiteness of 52 °.
  • the pulp suspension is supplied to a Rrockbütte in which it remains 2 hours under continuous stirring, the chemicals added to effect to let come.
  • the consistency of the fiber suspension in the agitator is also 5%.
  • the fiber suspension After the fiber suspension has been diluted to a consistency of -1%, it is fed to the flotation device according to the invention, which passes through it at such a rate that the residence time is approximately 7 minutes.
  • the flotation device For 'leaving the flotation device has di pulp to a final brightness of 62 °. It is then fed to a thickener, with the backwater being used here again to dilute the pulp which is fed to the flotation stage, that is to say setting to a consistency of 1
  • Waste paper which consists of 50% newspaper printing and 50% magazine printing, is digested in a pulper.
  • the consistency of the pulp is 5%. Based on the waste paper, the following percentages by weight of chemicals are added: 1% H 2 0 2 1.5% NaOH 5% water glass
  • the suspension is heated to a temperature between 30 and 45 ° C by adding steam.
  • the pulp consisting of both waste paper components has a whiteness of 50. After leaving the pulp, the fiber suspension is fed to a mixing chest in which it is
  • the fiber suspension After the fiber suspension has been diluted to a consistency of 1%, it is fed to the flotation device according to the invention, which it passes at such a speed that the residence time is approximately 7 minutes. After the flotation device has been left, the pulp has a whiteness of 62. It is then fed to a thickener, with the resulting backwater again. Dilution of the pulp is used, which is fed to the flotation stage, i.e. the adjustment to a consistency of 1%. ⁇ ⁇ 7v ', r -
  • FIG. 1 shows the front view of a deinking system in section
  • FIG. 2 shows the top view of the same deinking system
  • FIG. 3 shows in detail an injector nozzle with connections
  • Fig. 4 shows the front view of a divided deinking system in section
  • the chemically and physically digested waste paper pulp is fed to the distributor line 27.
  • the distribution line 27 feeds the fiber suspension via inlet connection 34 to the fiber injector 20.
  • the fiber injector 20 also has. the acceptors 7, which will be described later, have connections 32 for drawing in air to f which are connected to a riser pipe 33 and possibly an air valve 41 and protrude above the container level. By closing the air valve 41, the total amount of air that is supplied to the flotation cell 1 can be reduced and thus regulated when the injectors 7, 20 are operated. At the same time, the closed air valve 41 prevents fiber suspension from escaping from the flotation cell 1 if the injectors 7, 20 are not loaded with fiber suspension.
  • the riser pipe 33 is expediently designed to be transparent at least in the lower region, that is to say in the region of the connection to the injectors 7, 20, so that it can be checked whether there is fiber suspension in the riser pipe 33. This results in a functional check of the injectors 7, 20, which are intended to suck in air when loaded with fiber suspension, that is to say that no fiber suspension may be seen in the riser 33 in the loaded condition.
  • the Faserstoffin 'injectors 20 are sealed off as well as the Gutstoffinjek- motors 7 through valves 19 so that they easily exchanged made easier ⁇ , expanded and can be cleaned. It is essential that the amount of air can be regulated by changing the insert bodies in the injectors. It is also possible to change the size of the injectors, that is to say the fiber injectors 2Q or the acceptors 7. -
  • the fiber suspension is injected at an angle ⁇ which lies between 10 and 55 ° to the tangent to the circle of the cross section of the flotation cell.
  • the fiber suspension is thus injected from different points on the periphery of the flotation cell, that the entire area, ie the entire annular space of the flotation cell is detected and set in motion.
  • the fiber suspension is thus located in the flotation cell 1, which is delimited towards the center by the cavity 21.
  • the task of the cavity 21 is to prevent eddy formation in the center of the " flotation cell 1.
  • the air bubbles rise upwards from the fiber suspension and reach the level 6 of the fiber suspension, above which the suction nozzles 4 a of the suction line 5 are arranged. They serve to suck off the foam loaded with dirt particles and are located 60 mm above the level of the fiber suspension, are designed as slot nozzles and extend over the entire width of the annular space between the cavity 21 and the outer wall of the flotation cell 1.
  • the pulp suspension is b in the flotation cell 1 of Luf 'tabs to their level-n-az - ascend above, scours. In countercurrent to this, it is withdrawn from the flotation cell 1 via the accept substance discharge 25. A part of the withdrawn accept substance is guided again z through the accept substance injectors 7 of the flotation cell 1.
  • the accept substance injectors 7 are arranged at an angle which is 25 to 55 ° to the tangent They thereby spread a fan shape, the entire space between the circular rings.
  • the acceptors 7 are connected to an accept line 11 'a of the accept ring line 11, which is connected to the accept pump 23 and the white water pump 13.
  • the compounding takes place via a shut-off valve 19 each, so that it is possible to drive both nury white water and only with good substance. It is also possible to set a certain dilution of the good substance by supplying fresh water gerei ⁇ nddle pulp suspension leaves as accept through the Gut ⁇ material discharge nozzle 25 by the trigger 35, the flotation cell and passes the overflow 9, the level of the fiber suspension in the flotation cell 1 being regulated in conjunction with the amount of fiber suspension supplied.
  • the accept material emerging from the overflow 9 reaches the overflow collector 10 to which the accept material umpe 23 is connected.
  • the overflow collector 10 is provided with an outlet 42, which holds the level of contaminants 43 in it at the same level and thereby avoids that the contaminants pump 23 sucks in air.
  • the accept material pump 23 conveys the ready processed accept material via the accept material line 22 into the accept material ring line 11 / While the excess accept material is either fed via the outlet 42 to a downstream flotation cell or reaches the consumer.
  • the foam sucked off by suction nozzles 4 passes through the suction line 5 into the separator 14, which is equipped with a fan 15 and contains only one diverting plate 18.
  • the extracted foam disintegrates in the separator 14.
  • the air released in the process leaves the exhaust port 29 by means of the fan 15.
  • the dirt particles of the sight now bound to the water reach the dirt collector 17 via the downpipe 16.
  • the dirt collector 17 stands with the free atmosphere in connection and has an overflow 30 through which the dirt is fed to a thickening station 31 or possibly a post-processing station. Since the separator 14 is under vacuum, i.e. has a negative pressure of approx. 0.1 bar, the resulting dirty water in the downpipe 16 extends beyond the level of the dirty water in the dirt collector 17.
  • the injector shown in Fig. 3 consists of the nozzle body
  • the insert 39 40 which is screwed onto the funnel and thereby firmly encloses the insert 37.
  • the insert '37 has a narrow bore of 10 mm
  • the nozzle body 40 in its straight region has a bore of 1 mm.
  • the resulting annular gap of 1/2 mm difference serves to suck in the air via the connection 32, which is provided with the transparent riser pipe 33 and can be shut off via an air valve 41.
  • the sealing ring 38 seals off the inlet and outlet valves 19. ,
  • the sockets 34, 36 are screwed to the valves 19 by means of a union nut 44. After the valves 19 have been switched off, the nozzles can thus be dismantled without difficulty by simply loosening the union nuts and cleaned or serviced.
  • the chemically and physically digested waste paper pulp is fed to the distribution line 27 via the pump 26 for the fiber suspension.
  • the distribution line 27 feeds the fiber suspension to injector bundles 8, which consist of individual fiber injectors 20, four fiber injectors 20 each being combined to form an injector bundle 8.
  • the fiber injector 20, like the acceptor injector described 7, has connections for the suction of air on, which are connected to a Stei tube 33 or a valve 19. By closing the valve 19 or closing the riser pipe 33, the total amount of air that is supplied to the flotation cell 1 can be reduced and thus regulated when the injector 7, 20 is in operation.
  • the closed valve 19 prevents fiber suspension from escaping from the flotation cell 1 if the injectors 7, 20 are not loaded with fiber suspension.
  • the riser pipe 33 is expediently at least in the lower region, that is to say in the region of the connection to the injectors 7. 20 made transparent so that it can be checked whether there is fiber suspension in the riser 33. This results in a functional check of the injectors 7, 20, which are to suck in air when loaded with fiber suspension, ie. H. that in the loaded state, no fiber suspension may be seen in the stiff tube 33.
  • the injector bundles 8 are arranged at different height levels, the distance 'of the lowest injector bundle 8 being 100 mm to the bottom of the flotation cell 1 and the vertical distance between the individual injector bundles 8 being 150 mm.
  • the fiber suspension is injected at an angle ⁇ , which is at 10 ° to the tangent.
  • a process for deinking fibrous stock suspensions by means of flotation in which the fibrous suspension laden with air is introduced into a flotation cell, the foam which forms on the surface of the fibrous suspension is removed with the contaminants, and cleaned fibrous suspension -Gutstoff- is removed that the fibrous suspension loaded with air is fed to the upper region of a flotation cell, a part of the accepted substance is removed as a cleaned fibrous suspension in the bottom region of the flotation cell and an air / water suspension is fed to the flotation cell in the area above the accepted substance discharge and in counterflow the sinking good fibers is guided.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Dein en von FaserstoffSuspensionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und 'eine Vorrichtung zum Deinken von FaserstoffSuspensionen mittels Flotation, bei dem die mit Luft beladene FaserstoffSuspension in eine Flotations¬ zelle eingebracht, der sich auf der Oberfläche der Faserstoff- suspension bildende Schaum mit den Verunreinigungen abgeführt und die gereinigte FaserstoffSuspension - Gutstoff - abge¬ zogen wird.
Das Reinigen von FaserstoffSuspensionen, wie sie im allgemeinen aus Altpapier hergestellt werden, ist seit langem bekannter Stand der TEchnik. Herkömmliche Verfahren arbeiten dabei so, daß einem Trog, der im Bodenbereich mit einer porösen Platte ausgerüstet ist, unter dieser Platte Druckluft zugeführt wird, die die oberhalb der Platte stehende FaserstoffSuspension in Form von Luftblasen durchstreicht, so daß sich die Schmutzpar-. •tikel an die Luftblasen anheften können und mit diesen .zur Oberfläche des Troges getragen werden. Die FaserstoffSuspension wird dabei kontinuierlich durch diesen Trog geleitet, der an der Oberfläche des Troges sich ansammelnde Schaum abgepaddelt, abgespritzt oder abgeblasen.' Die statistische Wahrscheinlich¬ keit, daß ein Schmutzpartikel sich bei diesen bekannten Aggre¬ gaten an eine Luftblase anlagern kann, liegt bei ca. 50 %, da nicht sichergestellt ist, daß der gesamte in den Trog eingelei¬ tete Faserstoffsuspensionsstro 'innig mit den aufsteigenden Luftblasen, vermischt wird. Um trotzdem zu einer befriedigen¬ den Reinigung der FaserstoffSuspension zu gelangen, werden im allgemeinen 10 gleichartige Zellen hintereinandergeschal- tet, die alle von der FaserstoffSuspension durchströmt wer¬ den müssen, bevor annähernd die Weiße des unbedruckten Roh¬ stoffes erreicht wird.
Um diesen erheblichen Aufwand zu reduzieren, ist mit der DE- OS 27 12 947 bereits ein Deinkingtur vorgeschlagen worden, bei dem die FaserstoffSuspension zunächst eine Mischkammer passieren muß, ehe sie die eigentliche Flotationszelle er¬ reicht. In dieser Mischkammer, die mit Druckluft und Faser¬ stoffSuspension beaufschlagt wird, passiert die Faserstoff- suspension einen regelbaren Spalt, der durch eine poröse Wan auf der einen Seite und eine dichte Wand auf der Gegenseite charakterisiert ist. Durch die poröse Wand strömt Luft unter Druck in die FaserstoffSuspension, wobei hier eine optimale Verteilung auftritt, weil der Spalt der Mischkammer relativ eng und damit der durch die FaserstoffSuspension gebildete Flüssigkeitsfilm sehr dünn ist. Durch die innige Mischung von Luft und FaserstoffSuspension in Verbindung mit dem Abblasen des Schaumes ergibt sich bei diesem Aggregat eine Verbesseru des Wirkungsgrades, so daß die Zahl der Passagen, also die Zahl der Stufen, durch die die FaserstoffSuspension geführt werden muß, von 10 auf 4 reduziert werden kann.
Bei der Flotationszelle gemäß der DE-OS 27 12 947 wird die luftbeladene FaserstoffSuspension der ersten Zelle im Boden¬ bereich zugeführt und der durch das Flotieren erhaltene pri¬ märe Gutstoff auch im Bodenbereich' abgezogen, der primäre Gu stoff der zweiten Zelle zugeleitet, und verläßt diese als se kundärer Gutstoff usw. Vor jeder Zufuhr zur nächsten Zelle muß er dabei erneut eine Zwangsmischkammer passieren, in der er neu mit Luft beladen wird. Die gleichzeitige Zu- und Abfuh vς FaserstoffSuspension im Bodenbereich birgt jedoch die große Gefahr in sich, daß Schmutzpartikel, bevor sie mit Luftblasen nach oben steigen konnten, durch den Gutstoffabzug in die nächste Zelle transportiert werden, wo wiederum die gleiche Gefahr besteht.Trotz der guten Luftbeladung der Faser¬ stoffsuspension verschlechtert sich dadurch das statistische Ergebnis, d.h. daß zwangsweise mehrere Zellen hintereinande-r- geschaltet werden müssen, um eine Faserstoffweiße zu erhalten, die dem Ursprungsmaterial annähernd entspricht, weil nur durch die Hintereinanderschaltung von mehreren Zellen die Wahrscheinlichkeit, daß Schmutzpartikel in den Gutstoff ge¬ langen, verringert werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Zahl der bisher erforderlichen Reinigungsstufen bei Flota- tionszellen weiter zu verringern und möglichst mit einer ein¬ zigen Zelle auszukommen und das Passieren von Schmutzpartikeln durch den Gutstoffabzug weitestgehend zu verhindern. Gleichzei¬ tig soll dabei der Investitionsbedärf für Deinkinganlagen gesenkt und der Platzbedarf verringert werden. Desweiteren soll die Anlage leicht zu reinigen sein und mit minimaler Wartung betrieben werden können.
Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Deinken von FaserstoffSuspensionen mittels Flotation, bei dem die mit Luft beladene FaserstoffSuspension in eine Flotations¬ zelle eingebracht, der sich auf der Oberfläche der Faserstoff- Suspension bildende Schaum mit den Verunreinigungen abgeführt und gereinigte FaserstoffSuspension, also Gutstoff, abgezogen wird, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß die mit Luft bela¬ dene FaserstoffSuspension dem Oberbereich einer Flotationszelle zugeführt, ein Teil des Gutstoffes als gereinigte Faserstoff¬ suspension im Bodenbereich der Flotationszelle abgezogen und eine Luft/Wasser-Suspension der Flotationszelle im Bereich oberhalb des Gutstoffabzuges zugeleitet und im Gegenstrom zu den absinkenden Gutstoffasern geführt wird. Das Verfahren wird vorzugsweise mit einer Vorrichtung durchge¬ führt, die aus einer Flotationsringzelle besteht, der Schauiu- absaugungs- und Belüftungsaggregate sowie Anlagen zur Zu- und Abführung von FaserstoffSuspension zugeordnet sind und die durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist: In der Flotationszelle ist bzw. sind a) der, bzw. die Zulaufstutzen für FaserstoffSuspension zwi¬ schen 300 und 1000 mm unterhalb des Niveaus der Faserstoff¬ suspension, b) der Abzugstutzen ungefähr in Bodenhöhe und c) der, bzw. die Nachbelüftungsstutzen 300 bis 500 mm über dem Abzugsstutzen und 300 bis 1100 mm unter dem, bzw. den Zulaufstutzen angeordnet.
Die Anschlüsse zum Einbringen der Luft/Wasser-Suspension in die Flotationszelle können sowohl als Schraub- als auch als Flanschanschlüsse ausgestaltet sein. Sie stehen dabei bevor¬ zugt mit Injektor- oder Venturidüsen in Verbindung,können aber auch durch Belüftungskammern, wie sie in der DE-OS 27 12 947 beschrieben, sind, beaufschlagt werden. Die Aufschäumaggregate, d.h.also sowohl die Mischkammer als auch die Injektoren können direkt an die Anschlüsse angeflanscht sein, es ist jedoch auch möglich, sie separat von der Flotationsringzelle anzuordnen und durch Rohrleitungen mit den Anschlüssen zu verbinden, wo¬ bei die Rohre gegebenenfalls auchduiT-h- Schlauchverbindungen er¬ setzt werden können. Die separate Anordnung dürfte immer dann angebracht sein, wenn auf Grund der StoffZusammensetzung in der Flotationszelle damit gerechnet werden muß, daß Injektoren oder Mischkammer sich zusetzen können, also verstopfen und un¬ wirksam werden. Die separate Anordnung zu ebener Erde gestatte dann eine bessere Zugänglichkeit und damit eine schnellere Wartung bzw. Reinigung der Aufschäumaggregate.
Vor und hinter die Injektoren wird zweckmäßig je ein Absperr¬ ventil angeordnet, so daß die Injektoren bei einer eventuellen Verstopfung schnell und ohne Stillsetzen der Flotationszelle
~X> '* - o." ausgebaut und gereinigt werden können. Es ist dabei gleich¬ gültig, ob die Injektoren separat angeordnet sind oder direkt an der Flotationszelle angeflanscht,da durch das Einschließen der Injektoren zwischen Ventilen in jedem Fall die Wartungs- freundlichkeit der Flotationszelle vergrößert wird.
Die Zufuhr der luftbeladenen Faserstoffsuspension erfolgt er¬ findungsgemäß im oberen Bereich der Flotationszelle, wodurch sich die Luftbläschen, beladen mit Schmutzpartikeln, auf einem relativ kurzen Weg zur Oberfläche bewegen, wo sie als Schaum abgesaugt werden. Von Bedeutung ist dabei, daß dieser Weg nicht zu lang ist, da sonst durch Zusammenschluß mehrerer kleiner Luftblasen zu einer größeren eine Verringerung der Oberfläche der Luftblasen erfolgt, mit der zwangsläufig ein Verlieren von Schmutzpartikeln Hand in Hand geht. rotzdem werden einzelne Luftblasen noch ihre Schmutzpartikelfrachrt auf dem Weg nach oben verlieren, die mit dem Rest der FaserstoffSuspension wei¬ ter nach unten absinkt. Sie kommt dadurch in den Bereich der Eindüsung einer weiteren Luft/Wasser-Suspension, wo ihr nach der technischen Lehre dieser Erfindung erneut Luftbläschen zur Verfügung stehen, die in diesem Fall durch bereits weitgehend gereinigten Stoff streichen. Der Faserstoff, der infolge des Gutstoffaustrages im Bodenbereich, also von oben nach unten die Flotationsringzelle passiert, wird so im Gegenstromprinzip mit Luftbläschen beaufschlagt, d.h. den Schmutzpartikeln wird eine Vielzahl von Mikroluftblasen angeboten, wodurch die Wahrschein¬ lichkeit, daß auch das letzte Schmutzpartikelchen erfaßt wird, erheblich gesteigert ist. Damit wird bereits mit einer einzigen Flotationszelle ein Gutstoff mit einem Weißegrad erreicht, wie er bisher nur nach Durchlaufen einer Vielzahl hintereinander geschalteter Deinkingzellen zu erreichen war. -
Eine sehr wesentliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die weitere Luft/Wasser-Suspension Gutstoff ist, der im Kreislauf geführt wird. Es ist zwar grundsätzlich möglich,die Sekundärbelüftung der Flotationszelle mit reinem Wasser und Luft vorzunehmen.Zweckmäßiger wird dabei Rückwasser eingesetzt. um Rohstoff und auch Energie einzusparen, da der gesamte Ver fahrensablauf bei Temperaturen um 45°C erfolgen muß. Die bev zugte Kreislaufführung des Gutstoffes ermöglicht jedoch nebe diesen Einsparungen eine wesentlich bessere Beladung der rüc geführten Gutstoffmenge mit Luft und damit eine höhere Reini gungsWirkung,da durch das Eindüsen von Luft in den rückgefüh ten Gutstoff diese durch die darin befindlichen Fasern besse verteilt wird.
Es ist selbstverständlich möglich, den so erhaltenen Gutstof noch einmal einer weiteren identisch aufgebauten Anlage, wie vorstehend beschrieben, zuzuführen, odurch sich dann, vergli chen mit bisher bekannten -Deinking-Flotationsanlagen immer n ein erheblicher Vorteil hinsichtlich des benötigten Platzbed fes, Energiebedarfes und der Investition ergibt und sich-vor allem ein Gutstoff von noch besserer Weiße erzielen läßt.
Ein besondere Vorteil der Rückführung eines Teiles des Gutst fes unter erneuter Belüftung liegt darin, daß damit die Kon¬ sistenz der FaserstoffSuspension nur unwesentlich verändert wird. Diese unwesentliche Veränderung ist auf das Absaugen de Schaumes zurückzuführen.
Sollte jedoch eine Verdünnung der FaserstoffSuspension er- wünscht sein, kann es zweckmäßig sein, ganz oder teilweise auf die Rückführung und Aufschäu ung des Gutstoffes in die Flotationsringzelle zu verzichten und statt dessen luftbelad nes Wasser einzudüsen.
Die rückgeführte Gutstoffmenge liegt zweckmäßig zwischen 10 und 150 % des gesamten Gutstoffes. Durch die Regulierung der Rückführmenge läßt sich die zugeführte Gesamtluftmenge einst len,d.h.daß man bei besonders stark verunreinigten Faserstof suspensionen die Menge des rückgeführten GutstσfEes erhöht, u eine sehr gute Reinigung der FaserstoffSuspension zu erreich wohingegen bei weniger verunreinigten FaserstoffSuspensionen die rückgeführte Gutstoffmenge an der unteren Grenze gehalte werden kann.Bemerkenswert ist, daß durch diese Rückführung eines Teiles des erneut mit Luft beladenen Gtistoffes sich nichts an der Durchsatzmenge der Zelle ändert.Die Gutstoff- rückführung stellt einen eigenen unabhängigen internen Kreis¬ lauf dar, der die Durchsatzmenge nicht beeinflußt.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die luftbeladene FaserstoffSuspension der Flotations- zelle an mehreren Stellen, verteilt über den gesamten Umfang, zugeführt wird. ie FaserstoffSuspension wird dabei in eine Ringleitung eingespeist,aus der sie den einzelnen Anschlüssen zugeführt wird. Die Zufuhr erfolgt dabei zweckmäßig unter ei¬ nem Winkel α zwischen 10 und 55° zur Tangente der Flotations¬ zelle, um die FaserstoffSuspension in eine kreisende Bewegung zu versetzen. Durch die Verteilung der Anschlußstellen auf dei Umfang der Flotationszelle wird eine gleichmäßigere Verteilung der Luftblasen im gesamten Raum erreicht. Gleichzeitig ist es möglich, insbesondere durch die Zufuhr unter einem bestimmten Winkel α zur Tangente einer kreisförmig ausgeführten Flota-J. tionszelle der FaserstoffSuspension eine kreisende Bewegung zu verleihen. Durch die kreisende Bewegung wird der sich auf ihr sammelnde Schaum mitbewegt, so daß es möglich ist, ihn nur an ein oder zwei Stellen abzuziehen, d.h. daß es nicht erforder¬ lich ist, daß sich die Schaumabsaugung auf die gesamte Fläche der Ringzelle erstreckt. Bei dem bisher bekannten System sind entweder bewegte Teile wie Paddel oder ein Abblasen des Schau¬ mes erforderlich. Beides ist aufwendiger als das erfindungs¬ gemäße Verfahren.
In diesem Zusammenhang ist auch der Abstand der Einleitstelle der FaserstoffSuspension vom Flüssigkeitsspiegel von Bedeutuig, da durch die fast senkrecht aufsteigenden Flüssigkeitsblasen die kreisende Bewegung der FaserstoffSuspension behindert wisü. Ein zu tief angeordneter Düsenring vergrößert damit nicht nur die Gefahr der Bildung großer Luftblasen, was zu einer schlech¬ teren Reinigung der FaserstoffSuspension führt, sondern hat außerdem den Nachteil, daß keine kreisende Bewegung des Schau¬ mes an der Oberfläche zustande kommt und somit aufwendige Ma߬ nahmen zum Absaugen des Schaumes erforderlich sind, die den weiteren Nachteil in sich bergen, daß Schmutzpartikel von de Schaumblasen wieder gelöst werden können.
Vorteilhaft wird auch die weitere Luft/Wasser-Suspension für die Sekundärbelüftung an mehreren Stellen verteilt über den Umfang der Flotationszelle zugeführt. Auch hier kann die Ver¬ teilung über eine Ringleitung erfolgen, aus der sie den ein¬ zelnen Injektoren zugeführt wird. Die Zufuhr erfolgt dabei zweckmäßig unter einem Winkel α zwischen 0 und 30° zur Tange der Flotationszelle, um die FaserstoffSuspension in eine kre sende Bewegung zu versetzen. Durch die Verteilung der Anschl stellen auf den Umfang der zweiten Abteilung der Flotations¬ zelle wird eine gleichmäßigere Verteilung der Luftblasen in der gesamten Flotationszelle erreicht. Durch die Zufuhr unte einem bestimmten Winkel α zur Tangente der kreisförmig ausge führten Flotationszelle der FaserstoffSuspension und die da¬ durch erzielte kreisende Bewegung wird der sich auf der Fase stoffSuspension sammelnde Schaum mitbewegt,so daß es möglich ist, ihn an nur einer oder zwei STellen abzuziehen, d.h. daß nicht erforderlich ist, daß sich die Schaumabsaugung auf die gesamte Fläche der Flotationszelle erstreckt. Bei den bisher bekannten Systemen sind entweder bewegte Teile wie Paddel od ein Abblasen des Schaumes erforderlich.
Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang, daß der Nachbelüf¬ tungsstutzen,also der bzw. die Stutzen, durch den bzw. die d weitere Luft/Wasser-Suspension,bevorzugt zurückgeführter Gut stoff, der Flotationszelle zugeführt wird, einen gewissen Ab stand zum Abzugsstutzen nicht unterschreitet, weil sonst Luf blasen direkt über den Gutstoffabzug die Flotationszelle ver lassen könnten. Die Luftblasen führen dann nicht zur beabsic tigten Wirkung, d.h. zur Reinigung der FaserstoffSuspension, sondern verlassen die Flotationszelle und führen dann ggf. a Überlauf zu unerwünschter Schaumbildung, evtl. auch zu Störu gen in den Pumpen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Zulauf- und Nachbelüftungsstutzen direkt mit Injektoren verbunden sind. Die Injektoren befinden sich also gegebenenfalls' unter Zwischenschaltung eines Ventiles direkt an der Flota-. ., tionszelle, d.h. daß die Vermischung von Luft und Wasser bzw, Faserstoffsuspension unmittelbar vor der Flotationszelle er¬ folgt und sich auf Grund des kurzen Weges keine Möglichkeit ■ zum Entmischen ergibt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Injektoren mit Steigrohren zur Luftansaugung ver¬ bunden sind, die zumindest im unmittelbaren Bereich der Injek¬ toren transparent sind. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich festzustellen, ob eine Düse verstopft ist oder nicht. Ist das Aggregat angeschaltet, so wird durch die Steig¬ rohre Luft gesaugt,d.h. der transparente Bereich der Steig¬ rohre muß sauber und klar sein. Ist das nicht der Fall, so ist der Injektor verstopft und arbeitet nicht. Dann tritt entspre¬ chend der Höhe der FaserstoffSuspension in der Flotationszelle FaserstoffSuspension in die transparenten Steigrohre ein. Die Ausführung der Steigrohre als transparente Rohre, zumindest im unteren Bereich, gibt also die einfache Möglichkeit einer Kon¬ trolle der Funktionstätigkeit der' Injektoren.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die Steigrohre bis über die Füllhöhe der Flotationszelle erstreden. Durch das Hinausragen der Steigrohre über die Füllhöhe der Flo¬ tationszelle kann die Zelle auch in gefülltem Zustand abgeschal¬ tet werden, ohne daß FaserstoffSuspension austritt. Gleichzeitig ist damit bei stillgesetzter Flotationszelle zu erkennen, wie weit sie gefüllt ist.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Injektoren mit austauschbaren Einsätzen versehen sind, wobei diese Einsätze zweckmäßig aus Hartstoff bestehen. Der Düsenkörper als solcher kann aus Metall oder vorteilhafterweise auch aus Kunststoff gefertigt werden, weil er zwar aggressiven -_^- ' - - . ., -- -
Medien ausgesetzt ist, aber nur wenig dem Verschleiß unterlieg Hingegen ist der Einsatz,d.h. die Stelle der größten Verengun besonderem Verschleiß ausgesetzt und wird deshalb aus einem möglichst harten Material, beispielsweise einem hochlegierten Stahl, oder in besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfin¬ dung aus einem Hartstoff, wie gesinterter Oxidkeramik,gefer¬ tigt. Die Austauschbarkeit des Einsatzes bietet jedoch noch einen weiteren großen Vorteil. Man kann durch Wahl verschiede ner Einsatzdurchmesser,d.h. der lichten Weite der Einsätze,di Luftmenge regeln, die der FaserstoffSuspension zugeführt wird Je größer der Unterschied zwischen lichter Weite des Einsatze und' lichter Weite des Düsenkörpers ist -" wobei die Bohrung im Düsenkörper selbstverständlich größer als im Einsatz ist - desto mehr Luft wird der FaserstoffSuspension zugeführt. Dami ist es möglich, auch bei einer bestehenden Anlage, durch Aus¬ tausch der Einsätze innerhalb kurzer Zeit die durchgesetzte Luftmenge zu verändern.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß di Flotationszelle als Ringzelle ausgeführt ist,wobei gemäß eine besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Außen¬ durchmesser der Ringzelle das 1 ,5- bis 3-fache des Kerndurch- messers der Ringzelle ist. Generell kann die Flotationszelle beliebigen Querschnitt aufweisen. So könnte sie beispielsweise oval oderauch vieleckig sein. In diesen Fällen bilden sich je doch leicht tote Räume, die von der Strömung nicht voll erfaßt werden, so daß sich hier Schmutznester aufbauen können. Das gilt insbesondere für den Außenbereich der Zellen, wohingegen im Innenbereich der Zelle, also am Kern ein anderes Problem Bedeutung erlangt. Bekanntlich nimmt bei rotierenden Flüssig¬ keiten die Rotationsgeschwindigkeit nach innen hin zu,weii .'sih ein Wirbel bildet. Bei einer Flotationszelle ist diese Wirbel bildung jedoch hochgradig unerwünscht,weil dadurch die Reini¬ gungswirkung der Zelle empfindlich gestört wird. Es hat sich daher als zweckmäßig erwiesen, den Kernbereich einer Flotatio zelle auszusparen, um dadurch die Wirbelbildung zu vermeiden. Die günstigsten Strömungsverhältnisse werden dabei mit einer Zelle erreicht, bei der der Außeridurchmesser der Flotations- ringzelle das 1,5- bis 3-fache des Kerndurchmessers beträgt.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be¬ steht in einem Verfahren zum Deinken von Faserstαθsuspensionen mittels Flotation, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß in eihsr unterteilten-Flotationszelle die FaserstoffSuspension vomBoden-*- bereich einer ersten Abteilung ansteigend ein zwischen der ersten und der zweiten Abteilung befindliches Wehr überfließt, in der zweiten Abteilung absinkt und aus dem Bcdenbere -h".abge¬ zogen wird, während gleichzeitig eine Luft/Wasser-Suspension im Gegenstrom zugeführt und der sich auf der Oberfläche der Suspension beider Abteilungen ansammelnde Schaum abgesaugt wiid.
Das Verfahren wird zweckmäßig mit einer Vorrichtung durchge-..- führt, die durch zwei im wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnete' Ringzellen gekennzeichnet ist, die durch ein Wehr voneinander getrennt sind, das den Überlauf von FaserstoffSus¬ pension aus der ersten Ringzelle in die zweite Ringzelle ermög¬ licht, Anschlüsse zum Einbringen von luftdurchsetzter Faser- stoffSuspension an der ersten Ringzelle, einen Gutstoffabzug im Bodenbereich der zweiten Ringzelle, mindestens einen An.- schluß zur Zufuhr einer weiteren Luft/Wasser-Suspension an der zweiten Ringzelle und einer Absaugvorrichtung zur Absau—'.- gung des anfällenden schmutzbeladenen Schaumes im Kopfbereich beider Ringzellen.
Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung erfolgt die erfindungswesentliche Sekundärbelüftung der schon weitgehend gereinigten FaserstoffSuspension und die Gegenstrom- führung also erst in der zweiten Ringzelle und die Faserstoff- suspension wird dieser zugeführt durch überfließen des zwischen beiden Abteilungen befindlichen Wehres.In der ersten Ringzelle, in die der zu reinigende Faserstoff mit Luft beladen eingedüst wird, ist die Strömungsrichtung von Faserstoff und Luft dagegen gleichsinnig. Diese quasi vorgeschaltete Behandlungsstufe hat den Vorteil, daß für die Anlagerung der Luftblasen an die Schmutzteilchen mehr Zeit und Weg zur Verfügung steht, so da diese Variante vor allem bei stark verschmutzten Faserstoffe Vorteile bietet.
Im einzelnen spielt sich bei dieser Ausführungsform folgende ab:
Durch die Unterteilung einer Flotationszelle in einen ersten und einen zweiten Zellenteil, wobei dem ersten Teil, also de 1.Abteilung der Flotationszelle die aufgeschäumte Faserstoff suspension zugeführt wird, werden alle Schmutzpartikel, die sich an Luftblasen angelagert haben,an die Oberfläche der Fa stoffSuspension transportiert unddort durch die Absaugvorric tung.als Schaum abgeführt.Einzelne Luftblasen verlieren jedo ihre Schmutzfracht auf dem Weg nach oben,ebenso wie einige Schmutzparti- eTyKeine sie transportierende Luftblase beim Au schäumprozeß gefunden haben.Diese Schmutzpartikel werden,sow sie sich nicht noch an aufsteigende Luftblasen anlagern könne über das Wehr in die zweite Zelle gespült und gelangen damit, eine Strömung, die sie nach unten in Richtung des Gutstoffab zuges transportiert. Um dieses Absinken und damit das Verble ben dieser Schmutzpartikel im Gutstoff zu vermeiden, wird di se zweite Abteilung erfindungsgemäß mit einer Luft/Wasser- Suspension beaufschlagt, die vom Bodenbereich her, aber ober halb der Gutstoffabfuhr,entgegen der Sinkrichtung- der Schmut partikel die Abteilung durchströmt. Damit wird den Schmutzpa tikeln erneut eine Vielzahl von Mikro uftblasen angeboten, w bei zusätzlich durch die Gegenstrombewegung eine innige Ver¬ mischung stattfindet, durch die die Wahrscheinlichkeit, daß auch das letzte Schmutzpartikelchen erfaßt wird, erheblich steigert ist. Durch die Kombination von Wehr und Gegenstrom, a so durch das Trennen.von Zu- und Ablauf, der Faserstoffsuspens wird eine optimale Reinigungswirkung erreicht. Auch bei dies Vorrichtungs- und Verfahrensvariante können mehrere Flotatio zellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hintereinanderge schaltet werden und die Weiße noch steigern. Der Gutstoffabzug besteht zweckmäßig aus einem am Boden der zweiten Ringzelle angreifenden sich außerhalb der Ringzelle im wesentlichen bis. zur Höhe des Wehres sich erstreckenden Überlauf.Durch die Ausbildung des Gutstofiabzuges äs Überlauf wird automatisch das Niveau der FaserstoffSuspension geregelt, ohne daß dafür komplizierte Regelvorrichtungen erforderlich sind.Bei der Auslegung der Flotationszelle ist lediglich die Größe des Überlaufs entsprechend dem Verhältnis des Zulaufs und der maximal in die zweite Ringzelle zurückgeführten Gut¬ stoffes auszulegen,um ein störungsfreies kontinuierliches Ar¬ beiten zu ermöglichen.
Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung, sieht vor, daß das Wehr zwischen der ersten und der zweiten Ringzelle 30 bis 150 mm unter dem Niveau der FaserstoffSuspension liegt. Die Höhe des Standes der FaserstoffSuspension über dem Wehr ist letztlich durch die Höhe des Überlaufes einstellbar.Ihr kommt aber insofern erhöhte Bedeutung zu, als diese Höhe ein Ge- schwindigkeitskriterium für die Fasersto üsuspension bildet, d.h.daß bei einem niedrigen Niveauunterschied zwischen Wehr und FaserstoffSuspension die FaserstoffSuspension mit erheblich höherer Geschwindigkeit das Wehr überfließen muß, als das bei größerer Wehrtiefe der Fall ist.Die Geschwindigkeit soll jedoch relativ gering gehalten werden,damit die Luftblasen in ihrer Bewegung nach oben nicht behindert werden und durch evtl. ent¬ stehende Turbulenz ihre Schmutzpartikelfracht verlieren-. Auf der anderen Seite darf das Wehr sich jedoch nicht zu weit vom Niveau . der FaserstoffSuspension entfernen,da sonst die Gefahr besteht, daß Schmutzpartikel ohne Erreichen der Oberfläche in den Abwärtssog der zweiten Ringzelle gelangen und dadurch den hier befindlichen Gutstoff verunreinigen.Dem angegebenen Be¬ reich von 30 bis 150 mm unter dem Niveau der FaserstoffSuspen¬ sion als Abstand zum Wehr kommt deshalb erhebliche Bedeutung zu. Besonders vorteilhaft ist ein Bereich zwischen 80 und 120 mm. Die Anschlüsse zur Zufuhr einer weiteren Luft/Wasser-Suspens in die zweite Ringzelle liegen zweckmäßig 100 bis 300 mm obe halb des Gutstoffabzuges.Man ist selbstverständlich bestrebt den Weg der Luftblasen durch die Faserstoffsuspension möglic groß zu halten, um eine gute Reinigungswirkung zu erzielen.A diesem Grund muß die Anordnung der Anschlüsse möglichst in B dennähe der zweiten Ringzelle erfolgen. In diesem Bereich be det sich jedoch ebenfalls der Gutstoffabzug,so daß die Möglic keit besteht, daß frisch eingedüste Luft/Wasser-Suspension d rekt durch den Gutstoffabzug abgezogen wird. Um diese Gefahr weitgehend zu verringern,ist ein Abstand von ca. 200 mm zwfec dem Gutstoffabzug und dem Anschluß zur Eindüsung der Luft/Wa -Suspension erforderlich. Die optimale Position der Eindüsun der Gegenstrombelüftung liegt etwa 1 bis 2 m unterhalb des W res. Bei geringem Abstand würde durch zu starke Turbulenz ei optimale Flotation der Schmutzteilchen gestört werden. Bei z tiäüer Position ergibt sich als Nachteil, daß die erwünschte kreisende Bewegung zu schwach wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vo daß die im Gleichstrom von der FaserstoffSuspensionbeaufschl erste Ringzelle die Innenringzelle und die im Gegenstrom von der FAserstoffsuspension beaufschlagte zweite Ringzelle, die Außenringzelle bildet. Durch diese Anordnung ergibt sich eine konstruktiv einfache Möglichkeit,Überlauf,Gutstoffabzug und Z fuhrleitung anzuordnen. esentlich dabei ist jedoch,daß durch das Anordnen der zweiten Ringzelle als Außenringzelle eine V größerung der Oberfläche und damit eine Verlangsamung der Ge¬ schwindigkeit der FaserstoffSuspension erreicht wird. Die in der FaserstoffSuspension aufsteigenden Luftblasen und damit auch die daran haftenden Schmutzpartikel erhalten durch die Außenringzelle eine größere Fläche zum Aufsteigen,d.h.es ergib sich eine Verlangsamung der Geschwindigkeit.Dadurch wird die Gefahr,daß die einzelne Luftblase anhaftende Schmutzpartikel verliert,herabgesetzt. Desweiteren wird die Gefahr. der Bildu von Turbulenzen weiter herabgesetzt und auch dadurch vermiede daß an Luftblasen anhaftende Schmutzpartikel sich von diesen lös Nicht im Widerspruch zur Verhinderung von Turbulenzen steht die Eindüsung der Luft/Wasser-Suspension unter einem bestimmten Winkel α zur Tangente in die zweite Ringzelle.Der Winkel α,der vorzugsweise bei 10 bis 30° zur Tangente liegt ist so gewählt und auf die Eindüsgeschwindigkeit abgestimmt, daß keine Turbu¬ lenzen auftreten, sondern nur eine leicht drehende Bewegung der gesamten FaserstoffSuspension. die Vorteilhaft sind/Injektoren zur Zuführung der Faserstoffsuspen¬ sion in die Innenringzelle und die Außenringzelle unter einem Winkel von 10 bis 30° zur Tangente angeordnet,wobei die Düsen in mindestens einer der Ringzellen unter unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind. Durch die Anordnung der Dü¬ sen unter unterschiedlichen Winkeln ergibt sich eine bessere Verteilung der FaserstoffSuspension über den Ringguerschnitt, d.h.daß der gesamte Ringquerschnitt fächerförmig erfaßt wird. Durch diese fächerförmige Erfassung können sich keine toten Ecken bilden, an denen sich Faserstoff gegebenenfalls anlagern könnte. Die Eindüsung der FaserstoffSuspension führt damit zu einer Selbstreinigung des Aggregates,wodurch die Wartung ver¬ ringert und erleichtert wird.
Beispiel I
In einem Pulper wird Altpapier, das zu 20% aus holzfreien Akten und zu 80% aus Druckstampf besteht, aufgeschlossen. Die Konsis¬ tenz der Pulpe beträgt 5%. Bezogen auf den Altpapiereintrag wer¬ den folgende Gewichtsprozente an Chemikalien zugegeben: 1 % H202 1,5 % NaOH 5 % Wasserglas 1,3 % Waschmittel
Die. Verweilzeit im Pulper beträgt ca. 30 min, die aus den beiden Altpapierkomponenten bestehende Pulpe weist eine Weiße von 52° auf.
Nach Verlassen des Pulpers wird die Faserstoffsuspension einer Rührbütte zugeführt, in der sie 2 Stunden verbleibt, um unter kontinuierlichem Rühren die zugegebenen Chemikalien zur Wirkung kommen zu lassen. Die Konsistenz der FaserstoffSuspension in der Rührbütte beträgt ebenfalls 5%. Nach Verdünnen der Faser¬ stoffSuspension auf eine Konsistenz von- 1% wird sie der erfin dungsgemäßen Flotationsvorrichtung zugeführt, die sie mit eine solchen Geschwindigkeit passiert, daß die Verweilzeit bei ca. 7 min liegt. Nach' Verlassen der Flotationsvorrichtung weist di Pulpe eine Endweiße von 62° auf. Sie wird im Anschluß daran einem Eindicker zugeführt,wobei das hier anfallende Rückwasser wieder zur Verdünnung der Pulpe dient, die der Flotationsstufe zugeführt wird, also der Einstellung auf eine Konsistenz von 1
Beispiel II
In einem Pulper wird Altpapier,das zu 50% aus Zeitungsdruck u zu 50% aus Illustriertendruck besteht, aufgeschlossen. Die Ko sistenz der Pulpe beträgt 5%. Bezogen auf den Altpapiereintra werden folgende Gewichtsprozente an Chemikalien zugegeben: 1 % H202 1,5 % NaOH 5 % Wasserglas
1 % Seife -Olinor, eingetragenes WArenzeichen der Fa.Henkel Die Verweilzeit im Pulper beträgt ca. 30 min.
Die Suspension wird durch Dampfzugabe auf eine Temperatur zwi schen 30 und 45°C erwärmt.
Dei aus beiden Altpapierkomponenten bestehende Pulpe weist eine Weiße von 50 auf. NachVerlassen des Pulpers wird die FaserstoffSuspension einer Rührbütte zugeführt, in der sie
2 Stunden verbleibt, um unter kontinuierlichem Rühren die zug gebenen Chemikalien zur Wirkung kommen zu lassen.Die Konsisten der FaserstoffSuspension in der Rührbütte beträgt ebenfalls 5%.
Nach Verdünnen der FaserstoffSuspension auf eine Konsistenz von 1% wird sie der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung zugeführt,die sie mit einer solchen Geschwindigkeit passiert, daß die Verweilzeit bei ca. 7min liegt.Nach Vaiassen der Flo¬ tationsvorrichtung weist die Pulpe eine Weiße von 62 auf. Sie wird im Anschluß daran einem Eindicker zugeführt,wobei das hie anfallende Rückwasser wieder zur. Verdünnung der Pulpe dient, die der Flotationsstufe zugeführt wird, also der Einstellung auf eine Konsistenz von 1%. ^~7v', r-
/^BURE f OMPI Die E.r-findung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen be¬ schrieben
Fig 1 zeigt die Vorderansicht einer Deinkinganlage im Schnitt, Fig 2 die Draufsicht auf die gleiche Deinkinganlage, Fig 3 als Detail eine Injektordüse mit Anschlüssen,
Fig 4 die Vorderansicht einer unterteilten Deinkinganlage im Schnitt
Fig 5 die Draufsicht auf die unterteilte Deinkinganlage.
Über die Pumpe 26 für die Faserstoffsuspension wird der Ver¬ teilerleitung 27 die chemisch uid physikalisch bereits aufge¬ schlossene Altpapierpulpe zugeführt. Die Verteilerleitung 27 führt die FaserstoffSuspension über Zulaufstutzen 34 Faserstαfü- injektoren 20 zu.Die FaserstoffInjektoren 20 weisen ebenso wie. die später noch beschriebenen Gutstoffinjektoren 7 Anschlüsse 32 zur Ansaugung von L uft auf fdie mit einem Steigrohr 33 und ggf. einem Luftventil 41 verbunden sind und über das Behälter¬ niveau hinausragen. Durch Schließen des Luftventils 41 kann bei betriebenen Injektoren 7,20 die Gesamtluf menge, die der Flota- tionszelle 1 zugeführt wird, verringert und damit reguliert, werden. Gleichzeitig verhindert das geschlossene Luftventil 41 das Austreten von Faserstoffsuspension aus der Flotationszelle 1, wenn die Injektoren 7,20 nicht mit Faserstof Suspension be¬ aufschlagt sind. Das Steigrohr 33 ist zweckmäßig wenigstens im unteren Bereich,also im Bereich des Anschlusses an die Injek¬ toren 7,20 transparent ausgeführt, so daß überprüft werden kann, ob sich Faserstoffsuspension im Steigrohr 33 befindet. Damit ergibt sich eine Funktionskontrolle der Injektoren 7,20,die bei Beaufschlagung mit FaserstoffSuspension Luft ansaugen sollen, d.h.daß im beaufschlagten Zustand im Steigrohr 33 keine Faser¬ stoffSuspension zu sehen sein darf.
Die Faserstoffin'jektoren 20 sind ebenso wie die Gutstoffinjek- toren 7 durch Ventile 19 abgeschottet,so daß sie leicht ausge¬ tauscht,ausgebaut und gesäubert werden können. esentlich ist dabei,daß die Regulierung der Luftmenge durch Auswechseln der Einsatzkörper in den Injektoren erfolgen kann. Ebenso ist es möglich,ςlie Injektoren,also die FaserstoffInjektoren 2Q bzw. die GutstoffInjektoren 7 in ihrer Größe zu ändern. -
Wie aus Fig: 2 ersichtlich, erfolgt die Eindüsung der Faserst Suspension unter einem Winkel α,der zwischen 10 und 55° zur Tangente an dem Kreis des Querschnitts der Flotationszelle liegt.Die Eindüsung der FaserstoffSuspension erfolgt somit vc unterschiedlichen Punkten der Peripherie der Flotationszelle so, daß die gesamte Fläche,d.h. der komplette Ringraum der Flotationszelle erfaßt und in Bewegung gesetzt wird,. Die Fas stoffsuspension befindet sich damit in der Flotationszelle 1 , die zum Zentrum hin von Hohlraum 21 begrenzt wird,Dem Hohlrau 21 kommt dabei die Aufgabe zu,eine Wirbelbildung im Zentrum der"Flotationszelle 1 zu verhindern. Die Luftblasen steigen aus der FaserstoffSuspension nach oben auf und erreichen das Niveau 6 der FaserstoffSuspension,über dem die Saugdüsen 4 a der Saugleitung 5 angeordnet sind. Sie dienen zur Absaugung des mit Schmutzpartikeln beladenen- Schaumes und befinden sic σa 60 mm über dem Niveau der FaserstoffSuspension,sind als Schlitzdüsen ausgeführt und erstrecken sich über die gesamte Breite des Ringraumes zwischen Hohlraum 21 und Außenwandung der Flotationszelle 1.
Die FaserstoffSuspension wird in der Flotationszelle 1 von Luf b'laschen,die zu ihrem Niveau- n-az- - oben aufsteigen,durchkämmt. Im Gegenstrom dazu wird sie über den Gutstoffabzug 25 aus de Flotationszelle 1 abgezogen.Ein Teil des abgezogenen Gutstof wird über Gutstoffinjektoren 7 der Flotationszelle 1 wieder z geführt.Die GutstoffInjektoren 7 sind unter einem Winkel ,de bei 25 bis 55°zur Tangente liegt,angeordnet.Sie bestreichen dadurch fächerförmig, den gesamten Zwischenraum des Kreisrin Die Gutstoffinjektoren 7 sind mit einer Gutstoffleitung 11' a der Gutstoffringleitung 11 angeschlossen,die mit der Gutstoff pumpe 23 und der Weißwasserpumpe 13 verbunden ist. Die Verbi düng erfolgt dabei über je ein Absperrventil 19,so daß es m mit lieh ist,sowohl nuryWeißwasser als auch nur mit Gutstoff -zu fahren.Ebenso ist es^möglich,eine gewisse Verdünnung des Gut¬ stoffes durch Zufuhr von Frischwasser einzustellen.Die gerei¬ nigte Faserstoffsuspension verläßt als Gutstoff über den Gut¬ stoffabzug 25 durch den Abzugsstutzen 35 die Flotationszelle und passiert dabei den Überlauf 9,durch dessen Höhe in Verbin¬ dung mit der zugeführten Faserstoffsuspensionsmenge das Niveai 6 der FaserstoffSuspension in der Flotationszelle 1 geregelt wird. Der aus dem Überlauf 9 austretende Gutstoff gelangt in den Überlaufsammler 10, an den die Gutstoff umpe 23 angeschlos¬ sen ist. Der Überlaufsammler 10 ist mit einem Ablauf 42 verse¬ hen,der den GutstoffSpiegel 43 in ihm auf gleicher Höhe hält und dadurch vermeidet,daß die Gutstoffpumpe 23 Luft .saugt. Die Gutstoffpumpe 23 fördert den fertig aufbereiteten Gutstoff über die Gutstoffleitung 22 in die Gutstoffringleitung 11 /Wäh¬ rend der überschüssige Gutstoff über denAblauf 42 entweder einer nachgeschalteten Flotationszelle zugeführt wird oder zum Ver¬ braucher gelangt.
Der durch Saugdüsen 4 abgesaugte Schaum gelangt über die Saug¬ leitung 5 in den Abscheider 14,der mit einem Ventilator 15 be¬ stückt ist und lediglich ein Umleitblech 18 enthält. Der abge¬ saugte Schaum zerfällt im Abscheider 14..Die dabei freiwerdende Luft verläßt den Abluftstutzen 29. mittels des Ventilators 15. Die jetzt an das Wasser gebundenen Schmutzpartikel des Schauπes gelangen über das Fallrohr 16 in den Schmutzsammler 17. Der Schmutzsammler 17 steht mit der freien Atmosphäre in Verbindung und besitzt einen Überlauf 30,durch den der Schmutz einer Ein¬ dickstation 31 oder ggf. einer Nachbearbeitungsstation zuge¬ führt wird. Da .der Abscheider 14 unter Vakuum steht,d.h.einen Unterdruck von ca. 0,1 bar aufweist, erstreckt sich das anfal¬ lende Schmutzwasser im Fallrohr 16 über das Niveau des Schmutz¬ wassers im Schmutzsammler 17 hinaus.
Der in Fig 3 dargestellte Injektor besteht aus dem Düsenkörper
39 40, der auf den Trichter'/aufgeschraubt ist und dadurch den Ein¬ satz 37 in sich fest einschließt. Der Einsatz '37 weist eine enge Bohrung von 10 mm auf,der Düsenkörj er 40 in seinem gera¬ den Bereich eine solche von 1 mm. Der sich daraus ergebende Ringspalt von 1/2 mm Differenz dient zur Ansaugung der Luft über den Anschluß 32,der mit dem transparenten Steigrohr 33 versehen ist und über ein Luftventil 41 abgesperrt werden kann. Der Dichtring 38 dichtet zu den Ein- bzw. Auslaßventilen 19 ab. .
Die Stutzen 34,36 sind durch eine Überwurfmutter 44 mit den Ventilen 19 verschraubt.Die Düsen können damit nach Abstellen der Ventile 19 ohne Schwierigkeiten durch einfaches Lösen der Überwurfmuttern demontiert werden und gereinigt bzw. gewartet werden.
Wie bei der Fig.1 wird auch gemäß Fig 4 über die Pumpe 26 für die FaserstoffSuspension der Verteilerleitung 27 die chemisch und physikalisch bereits aufgeschlossene Altpapierpulpe zuge¬ führt. Die Verteilerleitung 27 führt die Faserstoffeuspension Injektorenbündeln 8 zu,die aus einzelnen Faserstoffinjektoren 20 bestehen, wobei jeweils vier Faserstoffinjektoren 20 zu ei¬ nem Injektorenbündel 8 zusammengefaßt sind.Die FaserstoffInjek toren 20 weisen ebenso wie die- beschriebenen Gutstoffinjekto¬ ren 7 Anschlüsse zur Ansaugung von Luft auf,die mit einem Stei rohr.33 oder einem Ventil 19 verbunden sind. Durch Schließen des Ventils 19 bzw. Verschließen des Steigrohres 33 kann bei betriebenem Injektor 7,20 die Gesamtluftmenge,die der Flota¬ tionszelle 1 zugeführt wird,verringert und damit reguliert wer den. Gleichzeitig verhindert das geschlossene Ventil 19 das Aus treten von FaserstoffSuspension aus der Flotationszelle 1 ,wen die Injektoren 7,20 nicht mit FaserstoffSuspension beaufschlag sind.Das Steigrohr 33 ist zweckmäßig wenigstens im unteren Be- reich,also im Bereich des Anschlusses an die Injektoren 7,20 transparent ausgeführt,so daß überprüft werden kann,ob sich FaserstoffSuspension im Steigrohr 33 befindet. Damit ergibt sich eine Funktionskontrolle der Injektoren 7,20, die bei Be¬ aufschlagung mit FaserstoffSuspension Luft ansaugen sollen,d. h. daß im beaufschlagten Zustand im Steifröhr 33 keine Faser¬ stoffSuspension zu sehen sein darf.
Die Injektorenbündel 8 sind, wie dargestellt, auf unterschied¬ lichen Niveauhöhen angeordnet, wobei der Abstand' des untersten Injektorenbündels 8 100 mm bis zum Boden der Flotationszelle 1 beträgt und der Abstand zwischen den einzelnen Injektorenbündel 8 in der Vertikalen bei 150 mm liegt. Wie ersichtlich,erfolgt die Eindüsung der FaserstoffSuspension unter einem Winkel α, der bei 10° gegen die Tangente liegt. Die FaserstoffSuspension Patentansprüche
1. Verfahren zum Deinken von FaserstoffSuspensionen mit¬ tels Flotation, bei dem die mit Luft beladene Faserstoff- Suspension in eine Flotationszelle eingebracht, der sich auf der Oberfläche der FaserstoffSuspension bildende Schaum mit den Verunreinigungen abgeführt und gereinigte FaserstoffSuspension -Gutstoff- abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Luft beladene FaserstoffSus¬ pension dem Oberbereich einer Flotationszelle zugeführt, ein Teil des Gutstoffes als gereinigte FaserstoffSuspen¬ sion im Bσdenbereich der Flotationszelle abgezogen und eine Luft/Wasser-Suspension der Flotationszelle im Be¬ reich oberhalb des Gutstoffabzuges zugeleitet und im Gegenstrom zu den absinkenden Gutstoffasern geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/Wasser-Suspension Gutstoff ist, der im Kreis¬ lauf geführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die rückgeführte Gutstoffmenge zwischen 10 und 150' % des gesamten Gutstoffes beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Luft/Wasser-Suspension der Flota¬ tionszelle an mehreren Stellen^verteilt über den gesam¬ ten Umfang, zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Faserstoff der Flotationszelle un¬ ter einem Winkel et zwischen 10 und 55° zur Tangente an den Kreis des Querschnitts der Flotationszelle zugeführt wird.

Claims
befindet sich damit in der ersten Ringzelle 2,die zum Zentrum von dem Hohlraum 21 und zur Peripherie durch das Wehr 24 be¬ grenzt wird. Dem Hohlraum 21 kommt dabei nur die Aufgabe zu, eine Wirbelbildung im Zentrum der Flotationszelle 1 zu verhin¬ dern. Die Luftblasen steigen aus der FaserstoffSuspension nach oben auf und eneichen das Niveau 6 der FaserstoffSuspension, über dem die Saugdüsen 4 an der Saugleitung 5 angeordnet sind. Sie dienen zur Absaugung des mit Schmutzpartikeln beladenen Schaumes unά efinden sich 60 mm über dem Niveau 6 der Faser- : StoffSuspension, sind als Schlitzdüse ausgeführt und erstrecken sich über die gesamte Breite des Ringraumes zwischen Hohlraum 21 und Außenwandung der zweiten Ringzelle 3. •
Die FaserstoffSuspension überfließt das Wehr 24 in Richtung . der Pfeile 28 und gelangt dadurch in die zweite Ringzelle 3, die durch die Gutstoffinjektoren 7 mit einer Luft/Wasser-Sus¬ pension beschickt wird.Die Gutstoffinjektoren 7 sind unter ei¬ nem Winkel α,der bei 10 bis 30°zur Tangente liegt, angeordnet. Sie bestreichen dadurch fächerförmig den gesamten Zwishenraum des Kresringes.Die Gutstoffinjektoren 7 sind mit einer Gutstdf- düsenleitung 11' an der Gutstoffringleitung 11 angeschlossen und mit der Gegenstrompumpe 12 und der Weißwasserpumpe 13 ver¬ bunden. Die Verbindung erfolgt dabei über je ein Absperrventil 19, so daß es möglich ist,sowohl nur mit Weißwasser als auch nur mit Gutstoff zu fahren..Ebenso ist es möglich,eine gewisse Verdünnung des Gutstoffes durch Zufuhr von Weißwasssr einzuste fen.
Die gera-nigte FaserstoffSuspension verläßt als Gutstoff über den Gutstoffabzug 25 die zweite Ringzelle 3 und passiert dabei den Überlauf 9, durch dessen Höhe in Verbindung mit der zuge¬ führten Faserstoffsuspensionsmenge das Niveau 6 der Faserstoff¬ suspension geregelt wird.Der aus dem Überlauf 9 austretende Gut¬ stoff gelangt in den Überlaufsammfer 10,an dem sowohl die Gegen¬ strompumpe 12 ab auh die Giistoffpumpe 23 angeschlossen ist.Die Gutstoffpumpe 23 fördert den fertig aufbereiteten Gutstoff über die Gutstoffleitung 22 zum Verbraucher,d.h.an die nicht darge¬ stellte Papiermaschine oder einen vorgeschalteten Zwischensamm- ler.
_ 05TPI_
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Luft/Wasser-Suspension an mehreren Stellen verteilt über den Umfang der Flotationszelle- zu¬ geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Luft/Wasser-Suspension unter einem Winkel α zwischen 0 und 30° zur Tangente in die Flotations¬ zelle eingedüst und die FaserstoffSuspension in kreisende Bewegung versetzt wird.
8. Verfahren nac h einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in einer unterteilten Flotationszelle die FaserstoffSuspension vom Bodenbereich einer ersten Abteilung ansteigend ein zwischen der ersten und der zwei¬ ten Abteilung befindliches Wehr überfließt, in der zweitei' Abteilung absinkt und aus dem Bodenbereich abgezogen wird, während gleichzeitig eine Luft/Wasser-suspension im Gegeα- stro zugeführt und der sich auf der Oberfläche der Sus¬ pension beider Abteilungen ansammelnde Schaum abgesaugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Luft/Wasser-Suspension ein Teil des der zweiten Abtei¬ lung entnommenen Gutstoffes nach erneutem Aufschäumen in den Bodenbereich der zweiten Abteilung oberhalb des Gut¬ stoffabzuges zurückgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Luft/Wasser-Suspension der zweiten Abteilung an mehreren Stellen verteilt über den gesamten Umfang zugeführt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bestehend aus einer Flotations¬ ringzelle mit dieser zuge/ordneten Aggregaten für Schauirt- absaugung und Belüftung, sowie Anlagen zur Zu- und Ab¬ führung von Faserstoffsuspension zur Flotationsringzelle, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: In der Flotationsringzelle (1 ist bzw. sind a) der bzw. die Zulaufstutzen (34) für die Faserstoffsus pension zwischen 300 und 1000 mm unterhalb des Niveaus
(6) der FaserstoffSuspension b) der Abzugsutzen (35) ungefähr in Bodenhöhe und c) der,bzw. die Nachbelüftungsstutzen (36) 300 bis 500 m über dem Abzugsstutzen (35) und 300 - 1700 mm unter dem, bzw. den Zulaufstutzen (34) angeordnet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauf-:'-(34) und Nachbelüftungsstxutzen (36) direkt mit Injektoren (7,20) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (7,20) mit Steig¬ rohren (33) zur Luftansaugung verbunden sind, die zumin¬ dest im unmittelbaren Bereich der Düsen (7,20) transpa-r rent sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß die Steigrohre (33) sich bis über die Füllhöhe der Flotationsringzelle (1) erstrecken.-
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren .(7,20) mit austausch¬ baren Einsätzen (37) versehen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,daß die Einsätze (37) aus Hartstoff be¬ stehen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Flotations¬ ringzelle (1);. das 1,5 bis 3-fache des Kerndurchmessers des Hohlraumes (21) ist.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch zwei im we¬ sentlichen konzentrisch zueinander angeordnete Ringzel¬ len (2,3), die durch ein Wehr (24) voneinander getrennt sind, das den Überlauf von FaserstoffSuspensionen aus der ersten Ringzelle (2) in die zweite Ringzelle (3) er¬ möglicht,Anschlüsse zum Einbringen von luftdurchsetzter FaserstoffSuspension an der ersten Ririgzelle (2) , einen Gutstoffabzug (25) im Bodenbereich der zweiten Ringzelle (3) , mindestens einen Anschluß zur Zufuhr einer weiteren
Luft/Wasser-Suspension oberhalb des Gutstoffabzuges (25) der zweiten Ringzelle (3) und einer Absaugvorrichtung zur Absaugung des anfallenden schmutzbeladenen Schaumes im Kopfbereich beider Ringzellen (2,3).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutstoffabzug (25) aus einem im BodenbeieLch der zwei¬ ten Ringzelle (3) angreifenden sich außerhalb der Ring¬ zelle im wesentlichen bis zur Höhe des Wehres (24) er¬ streckenden Überlauf (9) besteht.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Wehr (24) zwischen der ersten Ringzelle (2) und der zweiten Ringzelle (3) 30 bis 150mm unter dem Niveau (6) der FaserstoffSuspension liegt.
OMPI
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Anschlüsse zur Zufuhr der weiteren Luft/Wasser-Suspension in die zweite Ring- zelle (3) 100 bis 300 mm oberhalb des Gutstoffabzuges (25) angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gleichstrom von der Fasersto Suspension beaufschlagte erste Ringzelle (2) die Innen-.' ringzelle und die im Gegenstrom von der FaserstoffSuspe sion beaufschlagte zweite Ringzelle (3) die Außenring¬ zelle bildet.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (7,20) zur Zuführung der FaserstoffSuspension in die erste Ringzelle (2) und die zweite Ringzelle (3) unter einem Winkel zwischen 0 und 30° zur Tangente angeordnet sind, wobei die Injek¬ toren (7,20) in mindestens einer Ringzelle (2,3) unter unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind.
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