DE102006030905B3

DE102006030905B3 - Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen aus einer Faserstoffsuspension

Info

Publication number: DE102006030905B3
Application number: DE102006030905A
Authority: DE
Inventors: Georg Jäger; Reimund Rienecker
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2026-07-05
Also published as: EP1876289B1; EP1876289A1; ATE519889T1; US20080006580A1

Abstract

Das Verfahren dient zur Abscheidung von Verunreinigungen aus einer Faserstoffsuspension (S) mit Hilfe eines Drucksortierers (1). Dieser wird so betrieben, dass z.B. aus dem Überlaufstrom (4), der das am Siebkorb (7) Abgewiesene enthält, ein Teilstrom abgezweigt und als Rücklaufstrom (5) in das Zentrum des Zulaufraums (17) zurückgeführt wird. Dabei werden die Gase (12) aus dem zentralen Bereich, aber nicht aus dem Zentrum des Gehäuses (11) des Drucksortierers (1) abgeleitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Trennverfahren dient zur Entfernung von unerwünschten Begleitstoffen, sogenannten Störstoffen, insbesondere aus einer zur Papiererzeugung geeigneten Fasersuspension. Bekanntlich enthalten Faserstoffsuspensionen, die zur Papiererzeugung eingesetzt werden sollen, insbesondere solche, die aus Altpapier gewonnen worden sind, oft eine mehr oder weniger große Menge von Störstoffen, die in der Aufbereitungsanlage entfernt werden müssen. Als hierzu besonders zweckmäßig haben sich Siebapparate erwiesen, die Sortierer oder Drucksortierer genannt werden.

Bei einem Drucksortierer wird die Suspension an einem Sieb in mindestens zwei Fraktionen aufgegeteilt, und zwar einen Durchlauf, der die Stoffe, die das Sieb passiert haben, enthält und einen Überlauf mit den Stoffen, die auf Grund ihrer Größe abgewiesen wurden. Bei Verfahren dieser Art gelangen die Fasern als gereinigte Gutstoffsuspension in den Durchlauf. Dabei geht auch das reichlich enthaltene Wasser vorzugsweise in den Durchlauf, so dass der Überlauf eingedickt wird.

Bei sehr kleiner Menge des Überlaufes kann diese Eindickung zu Schwierigkeiten beim Abtransport aus dem Siebbereich führen. Neben dem Nachteil der eingeschränkten Betriebssicherheit des Drucksortierers wird ein Teil des Siebes so belegt, dass dort kaum noch Durchlauf gebildet wird. Oft ist aber gerade der Abzug von relativ kleinen Überlaufmengen erwünscht, z.B. dann, wenn bei Störstoffsortierung keine weitere Sortierstufe für den Überlauf vorgesehen ist. Außerdem geht bei modernen hochwirksamen Drucksortierern die Entwicklung hin zu größeren Sieben mit feinen Öffnungen und kleineren Überlaufraten, was das Problem der Überlaufeindickung weiter vergrößert. Kommen dann noch größere Mengenschwankungen im Durchsatz durch den Drucksortierer hinzu, lässt sich mancher Sortierer nicht mehr befriedigend betreiben. Aus der DE 101 25 975 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Teil des Überlaufes in den Zulauf des Drucksortierers zurückgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein betriebssicheres Verfahren zu schaffen, mit dem Rücklaufströme einfach und problemlos in den Drucksortierer zurückgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale in vollem Umfang gelöst.

Typischerweise wird der Rücklaufstrom als Rezirkulationsanteil vom Überlaufstrom abgezweigt. Ein solcher Rücklaufstrom verbessert den sicheren Betrieb des Drucksortierers. Günstig ist, dass der Überlauf auf solche Mengen eingestellt werden kann, bei denen eine ausreichende Abflussgeschwindigkeit des Überlaufes gewährleistet ist, ohne dass unzulässige Wirkungseinbußen oder Stoffverluste auftreten: Das Mehr an Überlauf wird wieder in den Trennprozess zurückgeführt. Auch ein Sicherheitszuschlag für die Überlaufmenge zum Ausgleich von Durchsatz-Mengenschwankungen ist problemlos zu realisieren. Es ist aber auch leicht möglich, die Menge des Rezirkulationsanteils so zu steuern, dass die Überlaufmenge auch bei geänderten Durchsatzverhältnissen konstant bleibt oder oberhalb eines eingestellten Mindestwertes gehalten wird.

In besonderen Fällen kann auch der Rücklaufstrom vom Durchlaufstrom abgeteilt werden.

Durch die im Anspruch beschriebene Art der Zugabe des Rücklaufstromes besteht die Möglichkeit, mit einfachen Mitteln sowohl den Inhalt des Sortierers zu entlüften, als auch den Rücklaufstrom optimal einzuleiten. Diese Anordnung führt dazu, dass der Rücklaufstrom besonders günstig ohne separate Pumpe wieder zugegeben werden kann, da im Zentrum des Sortierers ein sehr geringer Druck herrscht. Gase und Leichtstoffe sammeln sich bei senkrecht stehendem Sortierer unmittelbar unter dem Deckel und können in ein am Deckel angeschlossenes Rezirkulationsaufsatzteil abfließen.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen
1: Ein exemplarisches Verfahrensschema zur erfindungsgemäßen Störstoffentfernung;
2: Detail eines erfindungsgemäßen Drucksortierers mit montiertem Rezirkulationsaufsatzteil;
3: Rezirkulationsaufsatzteil zur Durchführung des Verfahrens in Ansicht von oben;
4: Eine Variante des in 2 gezeigten Teils in Seitenansicht;
5: Eine alternative Nutzung des Anschlusses.
1 zeigt schematisch einen Drucksortierer 1. Beim Betrieb einer solchen Maschine wird der zuströmende Faserstoffsuspensionsstrom 2 in das Innere des Gehäuses 11 geführt und passiert dann radial von innen nach außen teilweise den zylindrischen Siebkorb 7. Dieser kann mit schlitzförmigen Sieböffnungen versehen sein, deren Weite z.B. zwischen 0,08 und 0,5 mm liegt. Am Siebkorb 7 wird ein Durchlaufstrom 3 gebildet sowie ein Überlaufstrom 4. Beide Ströme können dann durch Anschlussstutzen das Gehäuse 11 wieder verlassen. Um ein Verstopfen des Siebes zu verhindern, befindet sich radial innerhalb des Siebkorbes 7 ein rotierender Räumen 13. Solche Drucksortierer sind in sehr vielen Variationen bekannt und brauchen maschinentechnisch nicht näher beschrieben zu werden. Beim hier gezeigten Beispiel wird der Überlaufstrom 4 in einer Verteileinrichtung 8 aufgeteilt. Wegen der Rotationsbewegung, die innerhalb des Siebkorbes 7 durch den Räumen 13 erzeugt wird, tritt der Überlaufstrom 4 aus dem Gehäuse aus mit einem Überdruck, der es ermöglicht, den aus dem Überlaufstrom 4 abgezweigten Rücklaufstrom 5 ohne weitere Pumpe in das Gehäuse wieder zurückzuführen. Dazu befindet sich im Zentrum des Deckels, also wo ein relativ geringer Druck herrscht, ein Rezirkulationsaufsatzteil 14, dessen Funktion an Hand der 2 erläutert wird.
Das Rezirkulationsaufsatzteil 14 ist konzentrisch mit dem Gehäuse 11 auf den oben angeordneten Deckel 10 aufgesetzt, vorzugsweise mit diesem über Flansche verschraubt.
Im Zentrum des Rezirkulationsaufsatzteils 14 mündet die Rücklaufleitung 18. Sie ist umgeben von einem konzentrisch angeordneten Rohrstück 16, an das die Entlüftungsleitung 15 angeschlossen ist, und zwar vorzugsweise tangential (s. 3). Durch diese können die Gase, eventuell auch Leichtstoffe aus dem Zulaufraum 17 des Drucksortierers 1 abfließen. Das Rohrstück 16 ist zum Zulaufraum 17 des Drucksortierers 1 geöffnet. Vorteilhafterweise kann das Rohrstück 16 innen mit dem Deckel 10 abschließen, während die Rücklaufleitung 18 in einem Abstand A vom Deckel 10 mündet, der z.B. dem 1- bis 5-Fachen des Innendurchmessers der Rücklaufleitung 18 entspricht.
Wie 4 zeigt, kann die Entlüftungsleitung 15' einen Anschlusswinkel α gegenüber der Waagerechten haben, der größer ist als 0, z.B. zwischen 5 und 30° liegt, wodurch sich die oben ansammelnden Gase leichter abziehen lassen.
Es kann für die Praxis besonders günstig sein, zwischen dem Betrieb mit oder ohne Rücklaufstrom 5 wählen zu können. Dann ließe sich der Drucksortierer leicht umrüsten, indem z.B. eines der bereits beschriebenen Rezirkulationsaufsatzteile montiert wird oder wahlweise ein in 5 gezeigtes Aufsatzteil, das nur eine Entlüftungsleitung 15 enthält. Die Anschlussmaße am Deckel 10 sind gleich wie beim Rezirkulationsaufsatzteil 14.
Das Verfahren wurde in den Figuren am Beispiel eines gewölbten Deckels 10 erläutert. Es ist aber weitgehend von der Deckelform unabhängig, kann also auch bei Sortierern mit konischem oder flachem Deckel verwendet werden. Eine gewölbte oder konische Form ist im Allgemeinen vorzuziehen.

Claims

Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen aus einer Faserstoffsuspension, wobei der Faserstoffsuspensionsstrom (2) in einen Zulaufraum (17) eines Drucksortierers (1) eingeleitet wird, wobei im Drucksortierer (1) die abzuscheidenden Anteile vor einem Siebkorb (7) angereichert und in einem Überlaufstrom (4) ausgeleitet werden, während der andere Anteil der Faserstoffsuspension als Durchlaufstrom (3) den Drucksortierer (1) verlässt und wobei ein Rücklaufstrom (5) gebildet wird, der in das Zentrum des Zulaufraumes (17) des Drucksortierers durch eine in der Mitte des Deckels (10) des Drucksortierers (1) angebrachte zentrale Rücklaufleitung (18) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein die Rücklaufleitung (18) umgebendes konzentrisches Rohrstück (16) Gase (12) aus dem zentralen Bereich des Gehäuses (11) des Drucksortierers (1) ausgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rücklaufstrom (5) ein Teil des Überlaufstroms (4) genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem anderen Teil des Überlaufstromes (4) ein Spuckstoffstrom (6) gebildet wird, mit dem unerwünschte Störstoffe abgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Drucksortierer (1) so betrieben wird, dass sich der Überlaufstrom (4) eindickt und der Durchlaufstrom (3) dünner wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufstrom (5) mindestens so groß eingestellt wird, dass die Eindickung des Überlaufstromes (4) bei allen Betriebszuständen so gering bleibt, dass sein Abfließen aus dem Drucksortierer (1) nicht behindert wird.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zentralen Bereich des Zulaufraumes (17) ein Strom von Gas (12), insbesondere von Luft, ausgeleitet wird.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrischer Siebkorb (7) mit schlitzförmigen Sieböffnungen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung des Überlaufstromes (4) durch einen Regler eingestellt wird, der eine entsprechende Verteileinrichtung (8) ansteuert.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufstrom (5) in einer außerhalb des Gehäuses (11) des Drucksortierers (1) angeordneten Rohrleitung geführt wird.
Verfahren nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rezirkulationsaufsatzteil (14) verwendet wird, das in der Mitte des Deckels (10) des Drucksortierers (1) angebracht ist, das eine zentrale Rücklaufleitung (18) umfasst sowie ein dieses umgebendes konzentrisches Rohrstück (16), an welches eine Entlüftungsleitung (15, 15') angeschlossen ist und dass sowohl die Rücklaufleitung (18) als auch das Rohrstück (16) in den Zulaufraum (17) des Drucksortierers (1) einmünden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase (12) tangential aus dem Rohrstück (16) abgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (15') gegenüber der Waagerechten mit einem Anschlusswinkel (α) ausgerichtet ist, der zwischen 5 und 30° liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (18) mit einem axialen Abstand (A) vom Rohrstück (16) in den Zulaufraum (17) mündet, der das 1- bis 10-Fache, vorzugsweise das 2- bis 5-Fache, des Innendurchmessers der Rücklaufleitung (18) hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Rohrstückes (16) ein Maß zwischen 5 % und 40 %, vorzugsweise 10 bis 20 %, des Innendurchmessers des Gehäuses (11) im Bereich des Zulaufraumes (17) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Rohrstückes (16) ein Maß von 150 % bis 400 % des Innendurchmessers der Rücklaufleitung (18) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass axiale Länge des Rohrstückes (16) zwischen 100 und 1000 mm liegt.