WO2009077037A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von gas, insbesondere luft aus flotationsschaum und ihre verwendung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur entfernung von gas, insbesondere luft aus flotationsschaum und ihre verwendung Download PDF

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Wolfgang Mannes
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Voith Patent Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to methods according to the preamble of claim 1 and to devices for its implementation.
  • Flotation foam which is formed in the flotation of a paper fiber-containing suspension, is known to be particularly difficult to handle, since it is difficult to vent or dehydrate. Such a flotation foam is only limited flowable and pumpable and tends to stick to the walls.
  • This device consists essentially of a hydrocyclone, which is well suited for venting liquids and foams, but works as a hydraulic machine in a closed system, which requires appropriate apparatus and requires at least some fluidity of the foam.
  • the invention is therefore based on the object to provide a corresponding method, with the separation of air from the effluent foam is made possible without much effort, which goes at least so far that the foam is pumpable.
  • the method according to the invention and the apparatus used therefor make relatively little demands on the nature of the flotation foam.
  • the degassing device can be used with advantage at the Schaumsammeirinne a flotation plant, and in particular at the discharge opening. There, the horizontal, or slightly oblique flow direction of the flotation foam is deflected into a nearly vertical, downward leading. The effect of the rotor is then essentially to set the outflowing foam in rotation, so that it forms a liquid ring on the wall surrounding the rotor, wherein the air moves radially inward. It can then flow upwards, for example. The deduction of the degassed foam is then out of this liquid ring out, with advantage through a tangential discharge nozzle.
  • This mode of operation makes it possible to achieve a relatively high degree of deaeration, for example a residual air content of less than 10%. It may be possible to use a pressure build-up, for example from 0.5 to 0.8 bar, which under certain circumstances is sufficient to guide the foam into the inlet of a flotation plant.
  • the rotor is advantageously driven so that an external peripheral speed of between 8 and 25 m / s is achieved.
  • the centrifugal acceleration in the liquid ring advantageously corresponds to at least 100 times the gravitational acceleration.
  • FIG. 1 sectional view of the degassing device according to the invention
  • FIG. 2 shows a flotation cell with attached degassing device
  • FIG. 3 shows a sectional view of a further degassing device according to the invention
  • FIGS. 4-6 each show a plan view of a further degassing device according to the invention
  • Fig. 7-9 further sketches for mounting the degassing device according to the invention to a flotation cell (variants of Fig. 2).
  • a degassing device according to the invention is shown in section, this drawing contains only the essential functional parts without structural details.
  • the device has a chamber 5, which contains a substantially rotationally symmetrical round inner wall 2 and is closed with a bottom 6 down.
  • the inner wall 2 of the chamber 5 is cylindrical in the example shown here, but it may also be conical and / or have grooves, strips or grooves.
  • the bottom 6 prevents the uncontrolled discharge of the liquid guided in the chamber downwards.
  • the chamber may have inside a diameter D between 100 and 1000 mm and an axial extent H between 100 mm and 600 mm.
  • Concentric with the cylindrical inner wall 2, a rotor 3 is arranged, the hydraulically effective part, in particular the rotor blades 4 is located within the chamber 5.
  • the right rotor blade 4 is only partially drawn.
  • the rotor 3 is rotated by a drive 14, preferably so that it rotates outside with a peripheral speed between 8 and 25 m / s.
  • the flotation foam 1 to be degassed enters the central region of the chamber 5 from above. It is detected by the rotor blades 4 and set in rotation so that it rests as a liquid ring 13 (see FIG. 2) against the inner wall 2 of the container.
  • the gases in particular the air, migrate radially inwards, which leads to the desired degassing of the flotation foam 1.
  • the gases can escape upwards, wherein a degassing 20, which is located here in the center, is helpful, because thereby an unnecessary back mixing of the leaked gases with the incoming flotation foam 1 is avoided.
  • the gases can also be sucked off, for example by a hollow rotor.
  • a vent 8 In the wall of the chamber 5 is here a vent 8, which opens into the outlet nozzle 9.
  • the vented flotation foam 1 ' also by one or more openings in the bottom 6 or in the upper end of the chamber 5 forming wall 7 are derived. In this way, the suspension rotating in a liquid layer on the inner wall 2 can be removed from the chamber 5, so that it passes through the outlet connection 9 as a degassed flotation foam 1 '.
  • the peripheral speed of the rotor 3 is usefully chosen so that the centrifugal forces are sufficient to form a liquid ring on the inner wall 2. Depending on the diameter of the inner wall 2, this is about 8 to 25 m / s.
  • Fig. 2 shows a side sectional view of a flotation device 10 for a waste paper suspension.
  • This contains a substantially closed container, which is supplied from above by a mixing device 12 with the paper fiber-containing suspension S to be floated.
  • the suspension S is mixed with air L to form a ventilated suspension S ' , from which within the flotation device 10 the non-fibrous hydrophobic constituents, such as, for example, color particles and stickies, are injected into the Flotation foam 1 ascend.
  • the accept 15, which is taken off at the bottom of the flotation device 10, contains the majority of the paper fibers and the water.
  • the flotation foam 1 flows into the Schaumsammeirinne 16 and through a example 200 to 600 mm wide downpipe 17 in the already described chamber 5, in which it applies as a rotating liquid ring 13 to the inner wall 2.
  • the degassing device the greasy, strongly air-containing flotation foam 1 is degassed to such an extent that it can be transported further as a flotation foam 1 ' through the foam outlet nozzle 9 in a centrifugal pump (not shown here).
  • the accept is again supplied to another part of the flotation device 10 or another flotation device, until the cleaning has taken place so far that the accept can be further processed.
  • various parts of the flotation device are formed as cells, which are flowed through by the suspension in succession. If such cells are arranged side by side, they may have a common Schaumsammeirinne 16, in which the flotation foam 1 flows, collected and then passed through a downcomer 17 to the chamber 5.
  • the degassing device according to the invention can also be designed so that, unlike in Fig. 2, the degassing 20 is not centrally, that is arranged concentrically with the center line 11.
  • the degassing 20 is not centrally, that is arranged concentrically with the center line 11.
  • a degassing duct 19 is connected to the degassing openings 18. Due to the radial distance of the degassing opening 18 from the center line 11 of the rotor 3, its pumping action can be utilized.
  • the radially inner regions of the blades 4 can then act as pumping blades for the released gas and accelerate its withdrawal from the chamber 5.
  • the liquid ring 13 forms on the inner wall 2 with a level height N which is preferably between 80 and 120 mm of its smallest point.
  • the degassing opening 18 is then a few millimeters closer to the center (eg 10 to 50 mm), so that no mixing of gas and foam occurs.
  • the rotor 3 dips into the liquid ring 13. Its minimum distance to the inner wall 2 is preferably 10 to 40 mm.
  • the distance to the bottom 6 and to the chamber 5 upwardly closing wall 7 is 3 to 50 mm, preferably 10 to 30 mm.
  • One or more degassing lines 19 may be present. With completely symmetrical flow conditions of the foam inflow, they would expediently be distributed uniformly over the circumference. As shown in FIG. 4, the vent lines 19 can also be arranged inside the downpipe 17, wherein they are guided so that they prevent the backmixing of foam and air. It is also conceivable, as shown in FIG. 5, to design the degassing line 19 ' as a radial bulge in the downpipe 17, that is to say in such a way that it forms an axially upwardly conveying channel. This radial bulge can pass further up into a radial indentation 19 " , ie the air / gas above this transition continues to be guided inside the downpipe 17 (see Fig. 6), in particular when the foam is not centrally in the downpipe 17 introduced, the degassing 19 'would be located on the opposite side of the foam flow.
  • FIGS. 4 and 5 make it clear that the blades 4 of the rotor 3 can not only be designed to be strictly radial, but also bent, similar to centrifugal pumps.
  • the direction of rotation is indicated in these two representations in each case by an arrow.
  • the outlet nozzle 9 may e.g. be connected tangentially (Fig. 4) or radially (Fig. 5).
  • FIG. 7 A favorable arrangement of the degassing device according to the invention when connected to a flotation device 10 has already been shown in FIG. If no central degassing line (such as degassing line 20 in FIG. 2) is to be used, but instead variants according to FIGS. 3 to 5, there are also other mounting situations.
  • Fig. 7 the flotation device 10 with a downpipe 17 for the flotation foam 1.
  • the degassing 19 ' is, as in Fig. 5, designed as a radial bulge in the downpipe 17 and opens up into the gas space of the flotation device 10.
  • the degassing openings 18 can lie radially outside the drop tube 17 and be connected to degassing lines 19 located in the drop tube 17, as a result of which the device becomes substantially more compact.
  • the degassing line advantageously opens into the gas space of the flotation device 10.
  • the release of the gas G in particular air, immediately sucked back and therefore be reused for flotation. Wind turbines in the environment, moisture loss and air conditioning costs are avoided.
  • the flotation 10 is designed as a closed cell.

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Abstract

Das Verfahren dient zur Entfernung von Gas, insbesondere von Luft aus Flotationsschaum, der z.B. beim Deinken von einer Altpapiersuspension anfällt. Zur Entgasung dient eine z.B. rotationssymmetrische Kammer (5), innerhalb der ein Rotor (3) angeordnet und in der Lage ist, den zufließenden Flotationsschaum (1) in Rotation zu versetzen und an die Innenwand (2) der Kammer (5) als rotierenden Flüssigkeitsring (13) anzulegen. Der entgaste Flotationsschaum (1') wird durch eine sich in der Innenwand (2), im Boden (6) oder in der oberen Wandung (7) der Kammer (5) befindenden Abzugsöffnung (8) entnommen. Das abgeschiedene Gas kann sich dabei radial innerhalb des Flüssigkeitsrings (13) ansammeln und abgeleitet werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Gas, insbesondere von Luft aus Flotationsschaum und ihre Verwendung
Die Erfindung betrifft Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Vorrichtungen zu seiner Durchführung.
Die Abtrennung von Luft aus Flotationsschaum, der bei der Flotation von Faserstoffsuspensionen, z.B. in der Altpapieraufbereitung anfällt, ist u.a. deshalb erforderlich, um den Flotationsschaum weiterbehandeln zu können. Flotationsschaum, der bei der Flotation einer papierfaserhaltigen Suspension gebildet wird, ist bekanntlich besonders schwierig zu handhaben, da er schlecht zu entlüften oder zu entwässern ist. Ein solcher Flotationsschaum ist nur eingeschränkt fließ- und pumpfähig und neigt dazu, sich an den Wandungen festzusetzen.
Aus der DE 40 09 042 C2 ist eine Vorrichtung zur Abtrennung von Luft aus Flotationstrüben bekannt. Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Hydrozyklon, der zwar zur Entlüftung von Flüssigkeiten und Schäumen gut geeignet ist, aber als hydraulische Maschine im geschlossenen System arbeitet, was entsprechend apparative Einrichtung erfordert und zumindest eine gewisse Fließfähigkeit des Schaumes voraussetzt.
Aus der EP-A2-1 350 887 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein mit Flügeln versehener Rotor von einer nicht mitrotierenden Wand umgeben ist. Der zufließende Schaum wird in Rotation versetzt und so bearbeitet, dass ein großer Teil der Luft entweichen kann. Anschließend kann er nach unten direkt abfließen, z.B. in einen Schaumsammeitank. Diese Vorrichtung ist einfach, kompakt und zuverlässig.
Die DE 35 19 374 A1 beschreibt einen mechanischen Schaumzerstörer, der direkt in die obere Schaumschicht eingetaucht werden kann. Derartige mechanische Schaumzerstörer können z.B. in einem Schaumsammeitank einer Flotationsanlage eingesetzt werden. Die Schaumzerstörer erfassen nur die obere, stark lufthaltige Schaumschicht, saugen diese an und schleudern den Flüssigkeitsanteil radial weg, wobei die Flüssigkeitstropfen sekundär mithelfen, die Oberflächenschaumblasen zum Platzen zu bringen. Tiefere Schaumschichten werden von diesem System nicht erfasst. In den tieferen Schichten entsteht ein sehr schwerer, nasser Schaum, der keiner Zwangsentlüftung unterzogen wird. Die Entlüftung dieses nassen Schaumes geschieht nur durch Sedimentation, was langer Verweilzeit bedarf. Diese Vorrichtung ist sowohl in ihrem konstruktiven Aufbau, dem erforderlichen Platzbedarf als auch bezüglich des Energieverbrauchs relativ aufwändig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, mit der ohne großen Aufwand eine Abtrennung von Luft aus dem abfließenden Schaum ermöglich wird, die zumindest so weit geht, dass der Schaum pumpfähig ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Geeignete Entgasungsvorrichtungen werden in Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu verwendete Vorrichtung stellen bezüglich der Beschaffenheit des Flotationsschaumes relativ wenig Ansprüche. Die Entgasungsvorrichtung kann mit Vorteil an der Schaumsammeirinne einer Flotationsanlage eingesetzt werden, und zwar insbesondere an deren Abflussöffnung. Dort wird die horizontal, bzw. leicht schräg verlaufende Strömungsrichtung des Flotationsschaumes in eine nahezu senkrechte, abwärts führende umgelenkt. Die Wirkung des Rotors besteht dann im Wesentlichen darin, den abfließenden Schaum in Rotation zu versetzen, so dass sie einen Flüssigkeitsring an der den Rotor umgebenden Wand bildet, wobei die Luft nach radial innen wandert. Sie kann dann z.B. nach oben abströmen. Der Abzug des entgasten Schaumes erfolgt dann aus diesem Flüssigkeitsring heraus, mit Vorteil durch einen tangentialen Abzugstutzen. Durch diese Fahrweise lässt sich ein relativ hoher Entlüftungsgrad erreichen, z.B. ein Restluftgehalt unter 10 %. Eventuell kann ein Druckaufbau, z.B. von 0,5 bis 0,8 bar genutzt werden, der unter Umständen ausreicht, den Schaum bis in den Einlauf einer Flotationsanlage zu führen. Der Rotor wird mit Vorteil so angetrieben, dass eine äußere Umfangsgeschwindigkeit zwischen 8 und 25 m/s erreicht wird. Die Zentrifugalbeschleunigung im Flüssigkeitsring entspricht vorteilhafter weise mindestens dem 100-Fachen der Erdbeschleunigung.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 Schnitt-Darstellung der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung; Fig. 2 eine Flotationszelle mit angebauter Entgasungsvorrichtung; Fig. 3 Schnitt-Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung; Fig. 4-6 je eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung; Fig. 7-9 weitere Skizzen zum Anbau der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung an eine Flotationszelle (Varianten zur Fig. 2).
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung im Schnitt dargestellt, wobei diese Zeichnung nur die wesentlichen Funktionsteile ohne konstruktive Details enthält. Die Vorrichtung weist eine Kammer 5 auf, die eine im Wesentlichen rotationssymmetrische runde Innenwand 2 enthält und mit einem Boden 6 nach unten abgeschlossen ist. Die Innenwand 2 der Kammer 5 ist bei dem hier gezeigten Beispiel zylindrisch, sie kann aber auch konisch sein und/oder Rinnen, Leisten oder Nuten aufweisen. Der Boden 6 verhindert den unkontrollierten Austritt der in der Kammer geführten Flüssigkeit nach unten. Die Kammer kann innen einen Durchmesser D zwischen 100 und 1000 mm und eine axiale Erstreckung H zwischen 100 mm und 600 mm aufweisen. Konzentrisch mit der zylindrischen Innenwand 2 ist ein Rotor 3 angeordnet, dessen hydraulisch wirksamer Teil, insbesondere die Rotorflügel 4 sich innerhalb der Kammer 5 befindet. Der rechte Rotorflügel 4 ist nur teilweise gezeichnet. Der Rotor 3 wird durch einen Antrieb 14 in Rotation versetzt, vorzugsweise so, dass er außen mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 8 und 25 m/s umläuft. Bei der bevorzugten Gebrauchslage der Vorrichtung mit vertikal stehender Mittelachse 11 tritt der zu entgasende Flotationsschaum 1 von oben in den zentralen Bereich der Kammer 5 ein. Er wird von den Rotorflügeln 4 erfasst und in Rotation versetzt, so dass er sich als Flüssigkeitsring 13 (siehe Fig. 2) an die Innenwand 2 des Behälters anlegt. In Folge der Zentrifugalkräfte wandern die Gase, insbesondere die Luft, radial nach innen, was zur gewünschten Entgasung des Flotationsschaumes 1 führt. Im Allgemeinen können die Gase nach oben entweichen, wobei eine Entgasungsleitung 20, die sich hier im Zentrum befindet, hilfreich ist, weil dadurch eine unnötige Rückvermischung der ausgetretenen Gase mit dem zufließenden Flotationsschaum 1 vermieden wird. Selbstverständlich können die Gase auch abgesaugt werden, z.B. durch einen hohlen Rotor. In der Wand der Kammer 5 befindet sich hier eine Abzugsöffnung 8, die in den Abzugsstutzen 9 mündet. In anderen hier nicht gezeigten Fällen kann der entlüftete Flotationsschaum 1 ' auch durch eine oder mehrere Öffnungen im Boden 6 oder in der den oberen Abschluss der Kammer 5 bildenden Wandung 7 abgeleitet werden. Auf diese Weise kann die in einer Flüssigkeitsschicht an der Innenwand 2 rotierende Suspension aus der Kammer 5 abgeführt werden, so dass sie als entgaster Flotationsschaum 1 ' den Abzugsstutzen 9 passiert.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 3 wird sinnvollerweise so gewählt, dass die Zentrifugalkräfte ausreichen, um einen Flüssigkeitsring an der Innenwand 2 zu bilden. In Abhängigkeit vom Durchmesser der Innenwand 2 sind das etwa 8 bis 25 m/s.
Zur Erläuterung der Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fig. 2 in seitlicher geschnittener Ansicht eine Flotationsvorrichtung 10 für eine Altpapiersuspension. Diese enthält einen im Wesentlichen geschlossenen Behälter, der von oben durch eine Mischvorrichtung 12 mit der zu flotierenden papierfaserhaltigen Suspension S versorgt wird. In an sich bekannter Weise wird die Suspension S mit Luft L zu einer belüfteten Suspension S' vermischt, aus der innerhalb der Flotationsvorrichtung 10 die faserfremden, hydrophoben Bestandteile, wie z.B. Farbpartikel und klebende Teilchen (stickies) in den Flotationsschaum 1 aufsteigen. Der Gutstoff 15, der am Boden der Flotationsvorrichtung 10 abgezogen wird, enthält den überwiegenden Teil der Papierfasern und des Wassers.
Der Flotationsschaum 1 fließt in die Schaumsammeirinne 16 ab und durch ein z.B. 200 bis 600 mm weites Fallrohr 17 in die schon beschriebene Kammer 5, in der er sich als rotierender Flüssigkeitsring 13 an die Innenwand 2 anlegt. Durch diese Anwendung der Entgasungsvorrichtung wird der schmierige stark lufthaltige Flotationsschaum 1 so weit entgast, dass er als Flotationsschaum 1 ' durch den Schaum-Abzugsstutzen 9 abgezogen in einer hier nicht gezeigten Kreiselpumpe weiter transportiert werden kann.
In vielen Fällen wird der Gutstoff erneut einem anderen Teil der Flotationsvorrichtung 10 oder einer weiteren Flotationsvorrichtung zugeführt, so lange, bis die Reinigung so weit erfolgt ist, dass der Gutstoff weiterverarbeitet werden kann. Oft werden verschiedene Teile der Flotationsvorrichtung als Zellen ausgebildet, die von der Suspension nacheinander durchströmt werden. Wenn solche Zellen nebeneinander angeordnet sind, können sie eine gemeinsame Schaumsammeirinne 16 haben, in die der Flotationsschaum 1 abfließt, gesammelt und dann durch ein Fallrohr 17 zur Kammer 5 geführt wird.
Die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung kann auch so ausgeführt sein, dass, anders als in Fig. 2 gezeigt, die Entgasungsleitung 20 nicht zentral, also konzentrisch mit der Mittellinie 11 angeordnet wird. So befindet sich gemäß Fig. 3 außerhalb des Fallrohrs 17 eine Entgasungsöffnung 18 in der die Kammer nach oben abschließenden Wandung 7. An die Entgasungsöffnungen 18 ist eine Entgasungsleitung 19 angeschlossen. Durch den Radialabstand der Entgasungsöffnung 18 von der Mittellinie 11 des Rotors 3 kann dessen Pumpwirkung genutzt werden Die radial inneren Bereiche der Schaufeln 4 können dann als Pumpschaufeln für das frei werdende Gas wirken und dessen Abzug aus der Kammer 5 beschleunigen.
Infolge der Rotation bildet sich der Flüssigkeitsring 13 an der Innenwand 2 aus mit einer Niveauhöhe N, die vorzugsweise zwischen 80 und 120 mm ihrer kleinsten Stelle beträgt. Die Entgasungsöffnung 18 liegt dann einige Millimeter näher zum Zentrum (z.B. 10 bis 50 mm), so dass keine Vermischung von Gas und Schaum eintritt. Der Rotor 3 taucht in den Flüssigkeitsring 13 ein. Sein minimaler Abstand zur Innenwand 2 beträgt vorzugsweise 10 bis 40 mm. Der Abstand zum Boden 6 sowie zur die Kammer 5 nach oben abschließenden Wandung 7 beträgt jeweils 3 bis 50 mm, vorzugsweise 10 bis 30 mm.
Es können eine oder mehrere Entgasungsleitungen 19 vorhanden sein. Bei völlig symmetrischen Strömungsverhältnissen des Schaumzuflusses wären sie zweckmäßigerweise gleichmäßig auf den Umfang zu verteilen. Wie Fig. 4 zeigt, können die Entgasungsleitungen 19 auch innerhalb des Fallrohres 17 angeordnet sein, wobei sie so geführt sind, dass sie die Rückvermischung von Schaum und Luft verhindern. Es ist auch denkbar, wie Fig. 5 zeigt, die Entgasungsleitung 19' als radiale Ausbuchtung im Fallrohr 17 auszugestalten, also derart, dass sie einen axial aufwärts fördernden Kanal bildet. Diese radiale Ausbuchtung kann weiter oben in eine radiale Einbuchtung 19" übergehen, d.h. dass die Luft/das Gas oberhalb dieses Überganges innerhalb des Fallrohres 17 weiter geführt wird (s. Fig. 6). Insbesondere dann, wenn der Schaum nicht zentral in das Fallrohr 17 eingeführt wird, würde die Entgasungsleitung 19' an der dem Schaumfluss eher gegenüberliegenden Seite anzuordnen sein.
Weiterhin macht der Vergleich der Fig. 4 und 5 deutlich, dass die Schaufeln 4 des Rotors 3 nicht nur streng radial, sondern ähnlich wie bei Kreiselpumpen auch gebogen ausgeführt sein können. Die Drehrichtung ist in diesen beiden Darstellungen jeweils durch einen Pfeil angedeutet. Der Abzugsstutzen 9 kann z.B. tangential (Fig. 4) oder radial (Fig. 5) angeschlossen sein.
Eine günstige Anordnung der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung bei Anschluss an eine Flotationsvorrichtung 10 ist bereits in der Fig. 2 gezeigt worden. Wenn keine zentrale Entgasungsleitung (wie Entgasungsleitung 20 in Fig. 2) verwendet werden soll, sondern stattdessen Varianten gemäß den Fig. 3 bis 5, ergeben sich auch andere Anbausituationen. So zeigt die Fig. 7 die Flotationsvorrichtung 10 mit einem Fallrohr 17 für den Flotationsschaum 1. Die Entgasungsleitung 19' ist, ähnlich wie in Fig. 5, als radiale Ausbuchtung im Fallrohr 17 ausgeführt und mündet oben in den Gasraum der Flotationsvorrichtung 10. Eine weitere Möglichkeit besteht gemäß Fig. 8 darin, die Entgasungsleitung 19 (eine oder mehrere) außerhalb des Fallrohres 17 von der Kammer 5 der Entgasungsvorrichtung direkt in den Gasraum der Flotationsvorrichtung 10 zu führen. Gemäß Fig. 9 können die Entgasungsöffnungen 18 radial außerhalb des Fallrohres 17 liegen und mit im Fallrohr 17 liegenden Entgasungsleitungen 19 verbunden sein, wodurch die Vorrichtung wesentlich kompakter wird.
Im Regelfall wird die Entgasungsleitung, wie sie auch immer ausgeführt sein mag, vorteilhafterweise im Gasraum der Flotationsvorrichtung 10 münden. Dadurch kann das Freiwerden des Gases G, insbesondere Luft, gleich wieder angesaugt und daher zur Flotation erneut genutzt werden. Schwaden in der Umgebung, Feuchtigkeitsverluste und Kosten für die Luftaufbereitung werden vermieden. Zweckmäßigerweise ist die Flotation 10 als geschlossene Zelle ausgeführt.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Entfernung von Gas, insbesondere von Luft aus bei der Flotation einer papierfaserhaltigen Suspension (S) gebildetem Flotationsschaum (1), bei dem der Flotationsschaum (1) durch mindestens einen angetriebenen Rotor (3) in Rotation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Flotationsschaum (1) innerhalb einer mit einer Innenwand (2) versehenen mit einem Boden (6) nach unten abgeschlossenen Kammer (5) durch den Rotor (3) so in
Rotation versetzt wird, dass sich an der Innenwand (2) ein Flüssigkeitsring (13) ausbildet und dass sich Gas, insbesondere Luft, radial innerhalb dieses Flüssigkeitsringes ansammelt und dass der zumindest teilweise entgaste Flotationsschaum (1 ') aus dem
Flüssigkeitsring (13) abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise entgaste Flotationsschaum (1 ') durch mindestens eine Abzugsöffnung (8) durch die die Innenwand (2) aufweisende Wandung hindurch abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise entgaste Flotationsschaum (1 ') durch mindestens eine Abzugsöffnung im Boden (6) der Kammer (5) oder in der die Kammer (5) nach oben abschließende Wandung (7) hindurch abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) so angetrieben wird, dass sein radial äußerster Teil eine Umfangsgeschwindigkeit zwischen 6 und 25 m/sec, vorzugsweise 7 und 12 m/sec, hat.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsring (13) über der Innenwand (2) eine Niveauhöhe (N) zwischen 50 und 200 mm, vorzugsweise 80 bis 120 mm, aufweist.
6. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugalbeschleunigung im Flüssigkeitsring (13) mindestens das 100- Fache der Erdbeschleunigung beträgt.
7. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeführte Flotationsschaum (1 ') einen Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck von zwischen 0,5 bar und 1 ,5 bar, vorzugsweise 0,5 bis 0,8 bar, aufweist.
8. Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flotationsschaum (1) so weit entgast wird, dass der Restgasgehalt des teilentgasten Flotationsschaum (1 ') höchstens 10 % beträgt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voran stehenden Ansprüche, welche einen angetriebenen Rotor (3) enthält, um den Flotationsschaum (1) in Rotation zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) innerhalb einer mit einer Innenwand (2) versehenen Kammer (5) angeordnet ist, die mit einem Boden (6) nach unten abgeschlossen ist und in deren Innenwand (2) sich mindestens eine Abzugsöffnung (8) zur Abführung des Flotationsschaumes (1 ') befindet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) eine zylindrische Innenwand (2) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D) der Innenwand (2) zwischen 100 mm und 1200 mm, vorzugsweise 300 mm bis 800 mm, beträgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (2) der Kammer (5) konzentrisch mit dem Rotor ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (2) der Kammer (5) nicht konzentrisch mit dem Rotor ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialerstreckung (H) der Kammer (5) zwischen 100 mm und 600 mm, vorzugsweise 150 bis 400 mm, beträgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebrauchslage der Vorrichtung die mit senkrecht stehender Mittelachse (11) ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebrauchslage der Vorrichtung die mit waagerechter oder schräg stehender Mittelachse (11) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit Rotorflügeln (4) versehen ist und dass der kleinste Abstand zwischen den Rotorflügeln (4) und der Innenwand (2) der Kammer (5) einen Wert zwischen 10 mm und dem des Außendurchmessers der Rotorflügel (4) hat.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über ein Fallrohr (17) mit einer Flotationsvorrichtung (10) so verbunden ist, dass der darin gebildete Flotationsschaum (11) in die Kammer (5) abfließen kann.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abführung der Gase aus der Kammer (5) mindestens eine nicht mit dem Rotor (3) konzentrische Entgasungsöffnung (18) in der die Kammer nach oben abschließenden Wandung (7) vorhanden ist, welche in eine Entgasungsleitung (19) mündet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abführung der Gase aus der Kammer (5) mindestens eine nicht mit dem Rotor (3) konzentrische Entgasungsleitung (19', 19") vorhanden ist, die am oder im Fallrohr (17) verläuft.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abführung der Gase aus der Kammer (5) eine zentrale Entgasungsleitung (20) vorhanden ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 19, 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungsleitung (19, 20) an eine Flotationsvorrichtung (10) angeschlossen ist und dabei in den Gasraum der Flotationsvorrichtung (10) mündet.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 sowie 19, 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungsleitung (19, 19', 20) in das Fallrohr (17) mündet.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit einem Antrieb (14) versehen ist, der den radial äußeren Teil des Rotors (3) mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 8 m/s und 25 m/s antreiben kann.
25. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der voran stehenden Ansprüche bei der Entgasung des bei der Flotation einer papierfaserhaltigen Suspension (S) anfallenden Flotationsschaumes (1), wobei die Flotation zur Entfernung von Störstoffpartikeln, insbesondere Druckfarbenpartikel, aus der Suspension (S) dient und in mindestens einer Flotationsvorrichtung (10) durchgeführt wird.
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