WO2005064073A1 - Verfahren zur flotation von störstoffen aus einer wässrigen papierfasersuspension - Google Patents

Verfahren zur flotation von störstoffen aus einer wässrigen papierfasersuspension Download PDF

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WO2005064073A1
WO2005064073A1 PCT/EP2004/013751 EP2004013751W WO2005064073A1 WO 2005064073 A1 WO2005064073 A1 WO 2005064073A1 EP 2004013751 W EP2004013751 W EP 2004013751W WO 2005064073 A1 WO2005064073 A1 WO 2005064073A1
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flotation
cell
cells
flotation cell
foam
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PCT/EP2004/013751
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Harald Hess
Herbert Britz
Martin Kemper
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Voith Paper Patent Gmbh
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    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • D21B1/325—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices
    • D21B1/327—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices using flotation devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • D21F1/70—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water by flotation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • 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 for the flotation of contaminants from an aqueous paper fiber suspension according to the preamble of claim 1.
  • Methods of the type mentioned are used to separate at least some of the impurity particles suspended therein from an aqueous paper fiber suspension.
  • a foam or floating sludge containing the substances to be separated out is formed during flotation.
  • a typical application of such a method is the preparation of an aqueous paper fiber suspension obtained from printed waste paper, in which the ink particles have already been detached from fibers, so that they can float out.
  • the flotation process described here uses the differences between fibrous material and undesirable solid particles in such a way that the fibrous material remains in the paper fiber suspension due to its hydrophilicity, while the solid particles mentioned are hydrophobic and therefore get into the foam together with the air bubbles.
  • ink particles there are also a large number of other substances that are hydrophobic and can therefore be separated from the fibrous material by flotation. Such substances are in particular glue, fine plastic particles and possibly also resins. If the flotation process is used to separate fibers from impurities, i.e. not to remove all solid particles, this is called selective flotation.
  • selective flotation is used to separate fibers from impurities, i.e. not to remove all solid particles.
  • the term "flotation thinking" is generally used not only for the removal of ink particles (ink), but also more generally for the selective flotation of contaminants from paper fiber suspensions.
  • Plants that serve to carry out the flotation process of the type mentioned consist of several flotation cells, that is, apparatus with a container in which a flotation step is carried out.
  • a flotation cell is generally supplied with the paper fiber suspension through an inlet.
  • a flotation foam forms in the cell, which can flow into a foam channel, for example, via a foam weir. Because of the already described The flotation foam carries away a large part of the contaminants with mechanisms.
  • the cleaned suspension of a flotation cell can flow through an opening directly into the downstream neighboring cell, the level difference being sufficient as the driving force.
  • a part can also be shown, for example, by being led out at the bottom of the flotation cell. This partial flow can be pumped back into the same cell or into another cell.
  • the paper fiber suspension to be cleaned is passed through a plurality of flotation cells in succession, their purity increasing from cell to cell. It is usually said that the flotation cells that are combined in such a function belong to a single flotation level.
  • a second flotation stage can be expedient in order to re-flotate the flotation foam collected in the first flotation stage, which in particular reduces the fiber loss of the process without deteriorating the quality of the cleaned substance.
  • a flotation process is known from EP 1 124 001 A2, in which the accepted substances are guided at least within one flotation stage in such a way that they pass directly from an upstream flotation cell through an opening in the cell walls into the downstream flotation cell.
  • the flotation foams that are formed are removed from the surface of the suspension in foam channels and treated further in the usual manner.
  • the suspension is aerated by a circulation stream in which a partial stream is removed from the flotation cell and returned to the same cell with the interposition of a ventilation device. It is mentioned here that the air introduced into the individual flotation cells can be adjusted individually, this possibility serving to directly influence the flotation effect with the aim of being able to keep the throughput through the flotation cell constant.
  • the process is to be used with such paper raw materials, for example waste paper, the composition of which is not always the same.
  • the overflow quantities i.e. the flotation foam removed from the individual flotation cells, are then difficult to control simultaneously. But they have a direct impact on that Flotation result and thus on the quality of the paper produced. In unfavorable cases, there is a deviation from the optimal operating state. However, a deterioration in quality can have a variety of causes, so that the necessary countermeasures cannot be found easily.
  • the invention is based on the object of improving the flotation processes of the type mentioned in such a way that they can be operated safely even with temporal fluctuations in the operating parameters with a good cleaning result and / or yield.
  • FIG. 1 schematically: implementation of the method using the example of a flotation stage; 2 schematically: implementation of the method with two flotation stages; Fig. 3 section through a flotation cell.
  • FIG. 1 shows a first example for carrying out the method according to the invention.
  • Four flotation cells 1 to 4 are shown, which are interconnected to form a flotation stage.
  • the individual flotation cells are connected to one another in such a way that the paper fiber suspension S fed into the first flotation cell 1 flows through all the flotation cells in succession.
  • the inflowing paper fiber suspension S is first passed into a mixing tube 6, which serves to mix the incoming suspension with air bubbles and to distribute them sensibly in the flotation cell 1.
  • the paper fiber suspension S to be cleaned can also be passed directly into the flotation cell 1 and the aeration can be carried out by recirculated partial flow, as will be described with reference to the other flotation cells.
  • the ascending, not shown Air bubbles form the flotation foam R1 on the surface of the paper fiber suspension located in the flotation cell 1. It can then flow through a foam channel, not shown here, which is generally provided with a height-adjustable weir, which determines the level in the flotation cell.
  • the acceptance A1 of the first flotation cell 1 passes through an opening 9, which is provided with an adjustable throttle device 10, into the next, downstream-type flotation cell 2.
  • the throttle device 10 is adjusted by a motor-driven adjusting device 11, which can advantageously be controlled by the process control system.
  • the level transmitter 12 for the flotation cell 1 is also connected to the process control system. Throttling devices, adjusting devices and level transmitters are available on all flotation cells of this flotation level.
  • a partial stream T2 is withdrawn from the flotation cell 2 and fed back into the mixing tube 6 of the same cell via a pump 8. This results in a new ventilation.
  • the same is also carried out with partial streams T3, T4 in the flotation cells 3 and 4.
  • the flotation foam R1 formed in the first flotation cell 1 can, since the fill level of this flotation cell is somewhat higher than that of the second flotation cell 2, flow off in its foam channel.
  • the same applies to flotation cells 2, 3 and 4.
  • the acceptance A4 of the fourth flotation cell 4 if this is the last flotation cell of this flotation stage, can be used as a purified accepted material for further processing in the pulp preparation.
  • the combined flotation foam R obtained in all flotation cells 1 to 4 is either discarded or introduced into a second flotation stage, which is shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a two-stage flotation system in which the flotation cells 1 to 4 shown as examples represent the first stage.
  • the pooled flotation foam R accumulated there which in such systems still contains a significant portion of valuable paper fibers, is used as an inlet to flotation cell 0. Any intermediate steps required (such as dilution) are not shown.
  • the flotation cell 0, which serves as a secondary stage, is also equipped with a mixing tube 6 in order to vent the flotation foam R again and to initiate the flotation into the flotation cell.
  • the flotation foam R0 obtained in the secondary stage can either be discarded or fed to a further, ie third, flotation stage.
  • the acceptor A0 of this stage is introduced into the first flotation cell 1 of the primary stage.
  • This circuit known per se has the advantage that any existing contaminants can be floated again.
  • the accept material is transported hydraulically, as already described with the other flotation cells.
  • the unwanted fibers carried in the flotation foam R of the first stage can easily be recovered.
  • the method according to the invention is also particularly advantageous in such an application, since disruptive influences resulting from the operation of the flotation cell 0 can be compensated for by appropriate measures.
  • the inflow to flotation cell 0 is problematic because of the lubricity of the flotation foams, the high chemical and air content, as far as maintaining constant operating parameters is concerned.
  • FIG. 3 The flotation cell shown in section in FIG. 3 is somewhat more precisely, although still shown without structural details.
  • the cross-section corresponds to a lying oval, that is, an often used design by the applicant, which is referred to as EcoCell.
  • EcoCell The example shows the second flotation cell 2 of a first flotation stage.
  • the inflow of the acceptable substance A1 to the upstream flotation cell is not recognizable here.
  • the aeration takes place with the aid of a partial stream T2 drawn off from the same flotation cell 2 at the bottom, which is led into an immersing mixing tube 6, which is provided at its lower end with a deflection diffuser 13 which distributes the suspension aerated in the mixing tube 6 horizontally over 360 °.
  • the suction pipe 6 contains an injector which draws the gas G, generally air, from the upper area of the flotation cell.
  • the suspension cleaned by flotation leaves the flotation cell through the opening 9 and flows into the adjacent flotation cell.
  • the accumulated flotation foam R2 flows into a lateral foam channel 7. This is provided with a foam weir W2, the upper edge of which can be adjusted in height, preferably by motor, during operation. In the cases in which fluctuations in the level of the suspension in the flotation cell occur, the overflow quantities of the flotation foam R2 can still be set as desired. The same applies to the other flotation cells.
  • the flotation foam R2 may be deaerated and diluted.

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Abstract

Das Verfahren dient zur Entfernung von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension (S) mit Hilfe von mehreren in Reihe geschalteten Flotationszellen (1, 2, 3, 4). Die Gutstoffströme (A1, A2, A3) von hintereinander geschalteten Flotationszellen (1, 2, 3, 4) werden vorwärts geführt. Die Flotaionszellen werden hydraulisch kommunizierend betrieben, indem der Gutstoffstrom in die stromabwärtige Flotaionszelle (2, 3, 4) mit Hilfe der durch Füllstandsdifferenz entstehenden Kräfte geführt wird. Dabei werden spezielle Massnahmen getroffen, um das Füllstandsniveau in den Flotationszellen (1, 2, 3, 4) zeitlich konstant zu halten. Dadurch lässt sich auch bei sich ändernden oder geänderten Betriebsparametern das Verfahren mit konstantem und optimalem Effekt durchführen.

Description

Verfahren zur Flotation von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flotation von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Verfahren der genannten Art werden verwendet, um aus einer wässrigen Papierfasersuspension zumindest einen Teil der darin suspendierten Störstoffteilchen auszuscheiden. Bekanntlich wird bei einer Flotation ein die auszuscheidenden Stoffe enthaltender Schaum oder Schwimmschlamm gebildet. Ein typischer Anwendungsfall eines derartigen Verfahrens ist die Aufbereitung von einer aus bedrucktem Altpapier gewonnenen wässrigen Papierfasersuspension, in der die Druckfarbenpartikel bereits von Fasern abgelöst sind, so dass sie sich ausflotieren lassen. Der hier beschriebene Flotationsvorgang nutzt die Unterschiede zwischen Faserstoff und unerwünschten Feststoffteilchen in der Art, dass der Faserstoff auf Grund seiner Hydrophilie in der Papierfasersuspension verbleibt, während die angesprochenen Feststoffteilchen hydrophob sind und deshalb zusammen mit den Luftblasen in den Schaum gelangen. Neben den Druckfarbenpartikeln gibt es auch eine Vielzahl weiterer Stoffe, die hydrophob sind und sich daher durch Flotation von dem Faserstoff trennen lassen. Solche Stoffe sind insbesondere Kleber, feine Kunststoffpartikel und eventuell auch Harze. Wenn durch das Flotationsverfahren Fasern von Verunreinigungen getrennt, also nicht alle Feststoffpartikel aussortiert werden sollen, spricht man von selektiver Flotation. Der ebenfalls benutzte Begriff "Flotationsdeinking" wird in der Regel nicht nur für die Entfernung von Druckfarbenpartikeln (ink = Druckfarbe), sondern auch allgemeiner für die selektive Flotation von Verunreinigungen aus Papierfasersuspensionen verwendet.
Anlagen, die dazu dienen, das Flotationsverfahren der genannten Art durchzuführen, bestehen aus mehreren Flotationszellen, das sind Apparaturen mit einem Behälter, in dem ein Flotationsschritt durchgeführt wird. Eine Flotationszelle wird im Allgemeinen durch einen Zulauf mit der Papierfasersuspension versorgt. In der Zelle bildet sich ein Flotationsschaum, der z.B. über ein Schaumwehr in eine Schaumrinne abfließen kann. Auf Grund der schon beschriebenen Mechanismen führt der Flotationsschaum einen Großteil der Störstoffe mit ab. Die gereinigte Suspension einer Flotationszelle kann durch eine Öffnung direkt in die stromabwärts folgende benachbarte Zelle fließen, wobei die Füllstandsdifferenz als Triebkraft ausreicht. Ein Teil kann aber auch abgezeigt werden, indem er z.B. am Boden der Flotationszelle ausgeleitet wird. Dieser Teilstrom kann via Pumpe in dieselbe Zelle zurück oder in eine andere Zelle eingeführt werden.
Bei einer solchen aus mehreren Zellen bestehenden Anlage wird also die zu reinigende Papierfasersuspension nacheinander durch eine Mehrzahl von Flotationszellen hindurchgeleitet, wobei ihre Reinheit von Zelle zu Zelle zunimmt. Üblicherweise sagt man, dass die Flotationszellen, die in einer solchen Funktion zusammengefasst sind, zu einer einzigen Flotationsstufe gehören. Eine zweite Flotationsstufe kann zweckmäßig sein, um den in der ersten Flotationsstufe gesammelten Flotationsschaum erneut zu flotieren, was insbesondere den Faserverlust des Verfahrens reduziert, ohne die Qualität des gereinigten Stoffes zu verschlechtern.
Aus der EP 1 124 001 A2 ist ein Flotationsverfahren bekannt, bei dem zumindest innerhalb einer Flotationsstufe die Gutstoffe so geführt werden, dass sie von einer stromaufwärtigen Flotationszelle durch eine Öffnung in den Zellenwänden direkt in die stromabwartige Flotationszelle gelangen. Die sich bildenden Flotationsschäume werden von der Oberfläche der Suspension in Schaumrinnen abgeführt und in der üblichen Weise weiterbehandelt. Die Belüftung der Suspension erfolgt durch einen Zirkulationsstrom, bei dem ein Teilstrom aus der Flotationszelle entnommen und unter Zwischenschaltung einer Belüftungsvorrichtung in dieselbe Zelle zurückgeführt wird. Dabei wird erwähnt, dass die in die einzelnen Flotationszellen eingebrachte Luft individuell verstellt werden kann, wobei diese Möglichkeit der direkten Beeinflussung der Flotationswirkung dient mit dem Ziel, den Durchsatz durch die Flotationszelle konstant halten zu können.
Das Verfahren soll in vielen Fällen bei solchen Papierrohstoffen, z.B. Altpapier eingesetzt werden, deren Zusammensetzung nicht immer gleich ist. Das bedeutet, dass die an sich einfache Strömungsführung des Gutstoffflusses mit Hilfe der durch Fullstandsdifferenz entstehenden Kräfte Probleme verursachen kann, da sich die Betriebsparameter ändern oder geändert werden. Die Überlaufmengen, also der aus den einzelnen Flotationszellen abgeführte Flotationsschaum, sind dann simultan nur schwer zu kontrollieren. Sie haben aber direkten Einfluss auf das Flotationsergebnis und damit auf die Qualität des erzeugten Papiers. In ungünstigen Fällen kommt es zur Abweichung vom optimalen Betriebszustand. Eine Qualitätsverschlechterung kann aber eine Vielzahl von Ursachen haben, so dass die notwendigen Maßnahmen zur Gegensteuerung nicht leicht gefunden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Flotationsverfahren der genannten Art so zu verbessern, dass sie auch bei zeitlichen Schwankungen der Betriebsparameter bei gutem Reinigungsergebnis und/oder Ausbeute sicher betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 in vollem Umfang gelöst.
Durch die beschriebenen Merkmale ist es möglich, mit einfachen Mitteln dafür zu sorgen, dass die in den einzelnen Flotationszellen gebildeten Überlaufmengen geregelt werden, dass also der als technologisch sinnvoll definierte Wert eingehalten wird.
Die'Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch: Durchführung des Verfahrens am Beispiel einer Flotationsstufe; Fig. 2 schematisch: Durchführung des Verfahrens mit zwei Flotationsstufen; Fig. 3 Schnitt durch eine Flotationszelle.
Die Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei werden vier Flotationszellen 1 bis 4 gezeigt, die zu einer Flotationsstufe zusammengeschaltet sind. Selbstverständlich kann die Anzahl der Flotationszellen variiert werden je nach den gestellten Anforderungen. Die einzelnen Flotationszellen sind so miteinander verbunden, dass die in die erste Flotationszelle 1 zugeführte Papierfasersuspension S nacheinander alle Flotationszellen durchströmt. Dabei wird , wie an der ersten Flotationszelle 1 gezeigt, die zuströmende Papierfasersuspension S zunächst in ein Mischrohr 6 geführt, welches dazu dient, die ankommende Suspension mit Luftblasen zu vermischen und in der Flotationszelle 1 sinnvoll zu verteilen. In anderen Fällen kann die zu reinigende Papierfasersuspension S aber auch direkt in die Flotationszelle 1 geleitet werden und die Belüftung durch rezirkulierten Teilstrom erfolgen, wie es an Hand der anderen Flotationszellen noch beschrieben wird. Die aufsteigenden, nicht dargestellten Luftblasen bilden an der Oberfläche der sich in der Flotationszelle 1 befindenden Papierfasersuspension den Flotationsschaum R1. Er kann dann durch eine hier nicht gezeigte Schaumrinne abfließen, die im Allgemeinen mit einem höhenverstellbaren Wehr versehen ist, die das Niveau in der Flotationszelle bestimmt. Der Akzept A1 der ersten Flotationszelle 1 tritt durch eine Öffnung 9, die mit einer einstellbaren Drosselvorrichtung 10 versehen ist, in die nächste, stromabwartige Flotationszelle 2 über. Die Drosselvorrichtung 10 wird durch eine motorisch bewegbare Stellvorrichtung 11 justiert, die sich vorteilhaft durch das Prozessleitsystem ansteuern lässt. Auch der Niveautransmitter 12 für die Flotationszelle 1 ist an das Prozessleitsystem angeschlossen. Drosselvorrichtungen, Stellvorrichtung und Niveautransmitter sind an allen Flotationszellen dieser Flotationsstufe vorhanden.
Aus der Flotationszelle 2 wird ein Teilstrom T2 abgezogen und über eine Pumpe 8 in das Mischrohr 6 derselben Zelle zurückgeleitet. Dadurch erfolgt eine erneute Belüftung. Entsprechendes wird auch mit Teilströmen T3, T4 bei den Flotationszellen 3 und 4 durchgeführt. Der in der ersten Flotationszelle 1 gebildete Flotationsschaum R1 kann, da die Füllhöhe dieser Flotationszelle etwas höher ist als die der zweiten Flotationszelle 2, in deren Schaumrinne abfließen. Für die Flotationszellen 2, 3 und 4 gilt Entsprechendes. Der Akzept A4 der vierten Flotationszelle 4 kann, wenn es sich hier um die letzte Flotationszelle dieser Flotationsstufe handelt, als gereinigter Gutstoff zur Weiterverarbeitung in der Papierstoffaufbereitung verwendet werden. Der in allen Flotationszellen 1 bis 4 angefallene zusammengefasste Flotationsschaum R wird entweder verworfen oder in eine zweite Flotationsstufe eingeführt, was in Fig. 2 gezeigt ist.
Wie bereits erwähnt wurde, ist es in vielen Fällen zweckmäßig, zur Durchführung des Verfahrens mehrere Flotationsstufen vorzusehen. So zeigt die Fig. 2 eine zweistufige Flotationsanlage, bei der die exemplarisch gezeigten Flotationszellen 1 bis 4 die erste Stufe repräsentieren. Der dort angesammelte zusammengefasste Flotationsschaum R, der bei solchen Anlagen noch einen nennenswerten Teil von wertvollen Papierfasern enthält, wird als Zulauf zur Flotationszelle 0 verwendet. Dabei sind eventuell benötigte Zwischenschritte (wie z.B. Verdünnung) nicht dargestellt. Auch die als Sekundärstufe dienende Flotationszelle 0 ist mit einem Mischrohr 6 ausgestattet, um den Flotationsschaum R erneut zu belüften und die Flotation in die Flotationszelle einzuleiten. Der in der Sekundärstufe gewonnene Flotationsschaum R0 kann entweder verworfen oder einer weiteren, also dritten Flotationsstufe zugeführt werden. Der Gutstoff A0 dieser Stufe wird in die erste Flotationszelle 1 der Primärstufe eingeführt. Diese an sich bekannte Schaltung hat den Vorteil, dass eventuell noch vorhandene Störstoffe erneut flotiert werden können. Der Gutstofftransport erfolgt hydraulisch kommunizierend, wie es bereits an Hand der übrigen Flotationszellen beschrieben wurde. Die unerwünschter Weise im Flotationsschaum R der ersten Stufe mitgeführten Fasern können ohne weiteres zurück gewonnen werden. Auch bei einer solchen Anwendung ist das erfindungsgemäße Verfahren von besonderem Vorteil, da störende Einflüsse, die vom Betrieb der Flotationszelle 0 herrühren, durch entsprechende Maßnahmen wieder ausgeglichen werden können. Der Zulauf zur Flotationszelle 0 ist nämlich auf Grund der Schmierigkeit der Flotationsschäume, des hohen Chemikalien- und Luftgehaltes problematisch, was die Einhaltung von konstanten Betriebsparametern betrifft.
Die bisher beschriebenen Figuren 1 und 2 sollen lediglich die verfahrenstechnische Vorgehensweise erläutern, ohne z.B. die Form der Flotationszellen oder die Positionen der Zu- und Abläufe zu zeigen. Etwas genauer ist da, wenn auch immer noch ohne konstruktive Details dargestellt, die in Fig. 3 im Schnitt gezeigte Flotationszelle. Dabei entspricht der Querschnitt einem liegenden Oval, also einer oft verwendeten Bauform des Anmelders, die als EcoCell bezeichnet wird. Das Beispiel zeigt die zweite Flotationszelle 2 einer ersten Flotationsstufe. Nicht erkennbar ist hier der Zulauf des Gutstoffes A1 der stromaufwärtigen Flotationszelle. Die Belüftung erfolgt mit Hilfe eines aus derselben Flotationszelle 2 unten abgezogenen Teilstroms T2, der in ein eintauchendes Mischrohr 6 geführt wird, das an seinem unteren Ende mit einem Umlenkstoßdiffusor 13 versehen ist, der die im Mischrohr 6 belüftete Suspension horizontal über 360° verteilt. Das Saugrohr 6 enthält einen Injektor, der das Gas G, im Allgemeinen Luft, aus dem oberen Bereich der Flotationszelle ansaugt. Die durch Flotation gereinigte Suspension verlässt die Flotationszelle durch die Öffnung 9 und fließt in die benachbarte Flotationszelle ab. Der angesammelte Flotationsschaum R2 fließt in eine seitliche Schaumrinne 7. Diese ist mit einem Schaumwehr W2 versehen, dessen Oberkante höhenmäßig während des Betriebes vorzugsweise motorisch verstellt werden kann. In den Fällen, in denen Füllstandschwankungen der Suspension in der Flotationszelle auftreten, lassen sich dennoch die Überlaufmengen des Flotationsschaumes R2 wunschgemäß einstellen Ähnliches gilt auch für die übrigen Flotationszellen Der Flotationsschaum R2 wird eventuell entlüftet und verdünnt.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Entfernung von Störstoffen aus einer wässrigen Papierfasersuspension (S) mit Hilfe einer Flotationsanlage, die mehrere von der Papierfasersuspension (S) nacheinander durchströmte Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) umfasst, wobei in den Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) mit Hilfe von aufsteigenden Gasblasen jeweils ein mit Störstoffen angereicherter Flotationsschaum (R0, R1 , R2, R3, R4) gebildet wird, der sich oberhalb der Papierfasersuspension ansammelt, wodurch in den Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) jeweils ein Gutstoffstrom gebildet wird, dessen Störstoffgehalt geringer ist als der im Zulaufstrom zu dieser Flotationszelle und wobei mindestens zwei Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) hydraulisch kommunizierend betrieben werden, indem der Gutstoffstrom (A0, A1, A2, A3) einer Flotationszelle (0, 1 , 2, 3) in die stromabwartige Flotationszelle (1 , 2, 3, 4) mit Hilfe der durch Füllstandsdifferenz entstehenden Kräfte geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen getroffen werden, um das Füllstandsniveau in hydraulisch kommunizierenden Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) auch bei zeitlichen Schwankungen der Betriebsbedingungen zeitlich konstant zu halten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der in die stromabwartige Flotationszelle (1 , 2, 3, 4) geführten Gutstoffströme (A0, A1 , A2, A3) durch während des Betreibens verstellbare hydraulische Drosseleinrichtungen (10), die sich in den Verbindungsöffnungen (9) zwischen hydraulisch kommunizierenden Flotationszellen (0, 1 ,2 , 3, 4) befinden, geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtungen (10) verstellbare Klappen sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtungen (10) Schieber oder Ventile sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des abgeführten Flotationsschaumes (R0, R1 , R2, R3, R4) in jeder der hydraulisch kommunizierenden Flotationszellen (0, 1, 2, 3, 4) separat geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaummenge durch motorische Verstellung des Schaumwehres (W1) eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ,dass aus der Flotationszelle (0, 1 , 2, 3, 4) ein gereinigter Teilstrom (T2,T3,T4) entnommen und via Pumpe (8) einer Flotationszelle (0, 1 , 2, 3, 4) wieder zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom (T2,T3,T4) erneut belüftet und in die Flotationszelle (0, 1 , 2, 3, 4) zurückgeführt wird, aus der er entnommen wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom (T2,T3,T4) einer Flotationszelle (0, 1 , 2, 3, 4) über eine Pumpe (8) in die stromabwartige Flotationszelle (1, 2, 3, 4) gefördert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flotationszelle (0, 1 , 2, 3, 4) ein mit einem Injektor versehenes Mischrohr (6) aufweist und dass der Teilstrom (T2,T3,T4) in das Mischrohr (6) eingeleitet wird.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flotationszellen (0,1 ,2,3,4) mindestens zwei Flotationsstufen bilden, dass der in einer Flotationsstufe angesammelte Flotationsschaum R in die nachfolgende Flotationsstufe geführt wird und dass die Flotationszellen (0,1 ,2,3,4) miteinander hydraulisch kommunizierend verbunden sind.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen, die getroffen werden, um das Füllstandsniveau in hydraulisch kommunizierenden Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) auch bei zeitlichen Schwankungen der Betriebsbedingungen zeitlich konstant zu halten, über ein Prozessleitsystem durchgeführt werden, welches die über Niveautransmitter (12) aus den Flotationszellen (0, 1 , 2, 3, 4) erhaltenen Signale auswertet.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gutstoffstrom (A4) am Auslauf der letzten Flotationszelle (4) einer Flotationsstufe auf einen zeitlich konstanten Volumenstrom geregelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Volumenstromes mit Hilfe einer verstellbaren Drosselvorrichtung (14) im Gutstoffauslauf der letzten Flotationszelle (4) einer Flotationsstufe vorgenommen wird.
PCT/EP2004/013751 2003-12-22 2004-12-03 Verfahren zur flotation von störstoffen aus einer wässrigen papierfasersuspension WO2005064073A1 (de)

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