DE19825669A1 - Screening device for a dirty fiber suspension - Google Patents
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Abstract
Der erfindungsgemäße Siebapparat dient der Reinigung von verschmutzten Faserstoffsuspensionen, wie sie z. B. bei der Auflösung von Altpapier erzeugt werden. Der Siebapparat mit oben liegendem Sieb (3) ist im wesentlichen rotationssymmetrisch und hat eine senkrechte Mittellinie. Er enthält sowohl eine Austrittsöffnung (6) für Schwerteile, als auch ein Leichtstoffrohr (7) für Leichtstoffe. Dabei ist das Leichtstoffrohr (7) konzentrisch und dem Rohr (4) gegenüberliegend im Gehäuse (1) des Siebapparates angeordnet.The sieve apparatus according to the invention is used to clean contaminated fiber suspensions, such as those used for. B. generated in the dissolution of waste paper. The sieve with the sieve (3) at the top is essentially rotationally symmetrical and has a vertical center line. It contains both an outlet opening (6) for heavy parts and a light material tube (7) for light materials. The light-weight tube (7) is arranged concentrically and opposite the tube (4) in the housing (1) of the screening apparatus.
Description
Die Erfindung betrifft einen Siebapparat für verschmutzte Faserstoffsuspensionen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sieve for contaminated fiber suspensions according to the preamble of claim 1.
Der Zweck eines derartigen Siebapparates besteht darin, aus einer wässrigen Faserstoffsuspension, die z. B. aus Altpapier gewonnen sein kann, unerwünschte Schmutzstoffe herauszuholen. Bekanntlich enthält das Altpapier neben den gewünschten Faserstoffen auch eine gewisse Menge von Störstoffen, welche nicht in das Papier gelangen dürfen.The purpose of such a sieve is to use an aqueous one Fibrous suspension, the z. B. can be obtained from waste paper, undesirable Get out contaminants. As is well known, the waste paper contains the desired ones Fibers also contain a certain amount of contaminants that are not in the paper allowed to arrive.
Üblicherweise werden die Rohstoffe in einem Stofflöser mit Wasser vermischt und so weit zerkleinert, daß sie als Suspension aus dem Stofflöser abgepumpt werden können. Auch wenn in vielen Fällen bereits im Stofflöser eine Vorreinigung erfolgt, verbleibt noch eine beträchtliche Menge von Störstoffen in der abgepumpten Suspension und gelangt in die für die Aufbereitung verwendeten Vorrichtungen. Dabei sind in aller Regel mehrere Trennvorgänge erforderlich, um die verschiedenartigen Störstoffe in verschiedenen Abschnitten des Aufbereitungsprozesses zu entfernen. In vielen Fällen ist das Auftreten von Verstopfungen des Aufbereitungssystemes durch Störstoffe nur dadurch zu vermeiden, daß Spültakte eingerichtet werden, was verständlicherweise zu Belastungen des Aufbereitungsbetriebes, zu Mengenstössen und zu Faserverlusten führen kann.The raw materials are usually mixed with water in a pulper and so on widely crushed that they can be pumped out of the pulper as a suspension. Even if pre-cleaning is already carried out in the pulper in many cases, it remains a considerable amount of contaminants in the pumped suspension and gets into the devices used for processing. Usually are Several separations are required to separate the various types of contaminants remove different sections of the reprocessing process. In many cases the occurrence of blockages in the treatment system due to contaminants only thereby avoiding that flushing cycles are set up, which is understandably too Processing plant burdens, volume surges and fiber losses can lead.
In dem Fachaufsatz "Erfahrungen mit einem System zur Stofflöserentsorgung", Hans-Bernhard Winterstein, erschienen in einem Sonderdruck 1994, wird eine Entsorgungsmaschine mit oben liegender Siebplatte beschrieben. Der Einlauf in diese Maschine ist nach unten gerichtet, und zwar direkt in Richtung zur Schwerteilschleuse hin. Leichtteile sammeln sich im Gehäuse des Entsorgungsapparates an und werden taktweise ausgespült. Dazu wird der Inhalt mit Waschwasser verdünnt, bis angenähert die Waschwasserkonsistenz erreicht ist.In the technical paper "Experiences with a system for the removal of material dissolvers", Hans-Bernhard Winterstein, published in a special print in 1994, becomes one Disposal machine described with the sieve plate on top. The enema into this The machine is directed downwards, specifically in the direction of the heavy part lock there. Light parts accumulate in the housing of the waste disposal apparatus and become flushed out cyclically. For this purpose, the content is diluted with wash water until approximated the wash water consistency is reached.
Die deutsche Patentschrift 26 58 845 zeigt einen Stofflöser zum Auflösen und Sortieren von Altpapier, welcher ebenfalls ein oben liegendes Sieb enthält, das von einem Rotor freigehalten wird. In dem Rotor befindet sich zentral ein mitrotierender Kanal, was zu einem beträchtlichen Aufwand und zu einer Verteuerung der Maschine führt. Verstopfungen des Kanals sind nicht auszuschließen und schwer zu beseitigen.German patent specification 26 58 845 shows a pulper for dissolving and sorting of waste paper, which also contains an overhead sieve, which is supported by a rotor is kept free. A co-rotating channel is centrally located in the rotor, which leads to considerable effort and increases the cost of the machine. Blockages in the canal cannot be ruled out and are difficult to remove.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Siebapparat zu schaffen, mit welchem es gelingt, die Aussortierung von Störstoffen betriebssicher durchzuführen. Dabei soll ein möglichst großes Spektrum von Störstoffen erfaßt werden können, und zwar sowohl solche, die leichter sind als die Suspension, als auch solche, deren spezifisches Gewicht gleich oder größer ist.It is an object of the invention to provide a screening apparatus with which the Sorting out impurities reliably. Thereby one should be as possible wide range of contaminants can be detected, both those that are lighter than the suspension, as well as those whose specific weight is equal to or is bigger.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Siebapparat ist in der Lage, mit Hilfe des Siebes Störstoffe im Gehäuse zurückzuhalten und Schwerteile aufgrund ihrer höheren Dichte aus der Faserstoffsuspension zu entfernen. Gegenüber dem Stand der Technik weist er aber auch den Vorteil auf, gezielt Leichtstoffe, welche sich aufgrund des spezifischen Gewichtes im Kernbereich des Gehäuses ansammeln, frühzeitig daraus und, falls gewünscht, auch kontinuierlich abzuführen. Dazu dient das entsprechend günstig positionierte Leichtstoffrohr. Es ist von großem Vorteil, daß die Leichtstoffe nicht lange im Apparat verbleiben, weil die Entfernung von Störstoffen mit zunehmender Zerkleinerung immer schwieriger wird.The sieve apparatus according to the invention is able to use the sieve to remove impurities Retain housing and heavy parts due to their higher density from the Remove fiber suspension. Compared to the prior art, it also points have the advantage of targeting lightweight materials which, due to their specific weight, Gather the core area of the housing, remove it early and, if desired, also dissipate continuously. For this purpose, the appropriately positioned is used Lightweight tube. It is of great advantage that the light materials do not last long in the apparatus remain because the removal of contaminants always increases with shredding becomes more difficult.
Sowohl durch den Tangentialeinlauf als auch durch die Rotorbewegung wird eine Wirbelströmung erzeugt, bei der aufgrund der Zentrifugalkräfte eine Ansammlung der Leichtstoffe in der Mitte und der Schwerteile in der Wandungsnähe des Gehäuses bewirkt wird. Dabei können aufgrund der Anordnung der Apparatur die Schwerteile z. B. auf einer schraubenlinienförmigen Bahn zur Austrittsöffnung für Schwerteile absinken. In einer speziellen Ausgestaltung mit unten liegendem konischen Gehäuseteil wird die Schwerteilabscheidung weiter verbessert. Außerdem ist die im wesentlichen senkrechte Anordnung der Symmetrieachse hilfreich.Both by the tangential inlet and by the rotor movement Vortex flow is generated in which, due to the centrifugal forces, an accumulation of the Light materials in the middle and the heavy parts close to the wall of the housing becomes. The heavy parts z. B. on one helical path to the outlet opening for heavy parts. In a Special configuration with the conical housing part lying at the bottom Heavy part separation further improved. Besides, that's essentially vertical arrangement of the axis of symmetry helpful.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The invention and its advantages are explained with reference to drawings. Show:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Siebapparat, geschnitten in Seitenansicht; . Figure 1 shows a screening apparatus according to the invention, sectioned in a side view;
Fig. 2a + 2b Detailansichten des Rotorbereiches; Fig. 2a + 2b are detail views of the rotor portion;
Fig. 3-5 diverse Schemata und Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Siebapparates bei der Altpapieraufbereitung; Fig. 3-5 various schemes and possible uses of the screening apparatus according to the invention in waste paper processing;
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Siebapparat in Schrägstellung. Fig. 6 shows a sieve according to the invention in an inclined position.
Der in Fig. 1 gezeigte Siebapparat enthält ein Gehäuse 1, welches hier aus einem oben liegenden zylindrischen Teil 8 und einem darunter liegenden konischen Teil 9 besteht. Im Deckel des Gehäuses 1 und konzentrisch mit seiner Mittellinie ist ein Rotor 4 angeordnet, welcher durch einen darüberliegenden nur angedeuteten Antriebssatz in Rotation versetzt werden kann. Dieser Rotor dient sowohl zur Erzeugung einer Wirbelströmung im Gehäuse 1, als auch dazu, ein ebenfalls im Deckel des Gehäuses 1 sitzendes Sieb 3 von Verstopfungen frei zu halten. Das Sieb 3 teilt den Innenraum des Gehäuses 1 von der darüberliegenden Gutstoffkammer 2 ab, aus der der darin angesammelte Stoff durch den Gutstoffauslauf 5 ausgeleitet werden kann. Im unteren Teil des Gehäuses 1 befindet sich eine schräg abwärts führende Austrittsöffnung 6 für die Schwerteile. Diese kann, muß aber nicht, in eine Schleuse 15 einmünden, welche durch zwei Absperrorgane gesteuert wird. Es ist günstig, das Gehäuse 1 unten durch eine schräge Abschlußplatte 11 abzuschließen. Ihr Winkel α gegen die Horizontale sollte so gewählt werden, daß die unten angelangten Schwerteile von der Abschlußplatte 11 in die Austrittsöffnung 6 rutschen können. Um diesen Bereich von Ablagerungen freizuhalten, kann die Zugabe von Spülwasser durch einen Spülwasseranschluß 16 vorteilhaft sein. The screening apparatus shown in FIG. 1 contains a housing 1 , which here consists of an upper cylindrical part 8 and an underlying conical part 9 . A rotor 4 is arranged in the cover of the housing 1 and concentrically with its center line, which rotor can be set in rotation by a drive set which is only indicated above. This rotor serves both to generate a vortex flow in the housing 1 and also to keep a sieve 3 which is also located in the cover of the housing 1 free of blockages. The sieve 3 divides the interior of the housing 1 from the accepting material chamber 2 above, from which the material accumulated therein can be discharged through the accepting material outlet 5 . In the lower part of the housing 1 there is an obliquely downward outlet opening 6 for the heavy parts. This can, but does not have to, open into a lock 15 , which is controlled by two shut-off devices. It is favorable to close off the housing 1 at the bottom by an oblique end plate 11 . Your angle α against the horizontal should be chosen so that the heavy parts reached below can slide from the end plate 11 into the outlet opening 6 . In order to keep this area free of deposits, the addition of rinse water through a rinse water connection 16 can be advantageous.
Im zentralen Bereich des Gehäuses 1 erkennt man das Leichtstoffrohr 7, welches koaxial zum Rotor 4 angeordnet ist. Der Zweck dieses Leichtstoffrohres 7 ist der, daß die sich bei Betrieb der Maschine im Inneren ansammelnden Leichtstoffe nach außen abgeführt werden können. In der Regel wird man den Siebapparat mit Überdruck betreiben, so daß die Leichtstoffe von selbst austreten. Dabei kann der Überdruck die Menge der abgezogenen Leichtstoffe regeln. Es ist aber auch möglich, den Leichtstoffaustritt mit einem nicht gezeigten Absperrorgan zu versehen und z. B. taktweise zu öffnen und zu schließen. Eine weitere Möglichkeit wäre eine Dosiervorrichtung, welche verstopfungsfrei eine bestimmte Menge kontinuierlich aus dem Inneren herausfördert. Im Zentrum des Rotors 4 kann ein nach unten gerichtetes Rohrstück 17 vorhanden sein, welches den Wirbel stabilisiert.In the central area of the housing 1 , the light-weight tube 7 can be seen, which is arranged coaxially to the rotor 4 . The purpose of this light material tube 7 is that the light materials accumulating inside the machine during operation can be discharged to the outside. As a rule, the sieve will be operated with overpressure, so that the light substances will escape automatically. The overpressure can regulate the amount of light materials drawn off. But it is also possible to provide the light material outlet with a shut-off device, not shown, and z. B. open and close intermittently. Another possibility would be a dosing device which continuously conveys a certain amount out of the inside without clogging. In the center of the rotor 4 there can be a downwardly directed pipe section 17 which stabilizes the vortex.
Bekanntlich werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoff, insbesondere wenn er aus Altpapier gewonnen wird, die Funktionen Reinigung/Trennen und Zerkleinern/Auflösen nicht immer voneinander getrennt, sondern werden vielmehr des öfteren in ein und derselben Apparatur durchgeführt. So ist es z. B. sinnvoll, bei einem Siebapparat der hier beschriebenen Art eine - wenn auch beschränkte - Weiterzerkleinerung des in der Suspension enthaltenen Feststoffes vorzunehmen, um z. B. die Sortierbarkeit des Stoffes zu verbessern. Dabei ist abzuwägen zwischen den Schäden, die durch Zerkleinerung der Störstoffe entstehen und dem Nutzen, der aus der höheren Vereinzelung von Störstoffen und Faserstoffbahnen erzielbar ist. In diese Überlegung ist auch einzubeziehen, wie groß die Sieböffnungen 13 in dem Sieb 3 gewählt sind. In den Fällen, in denen eine weitere Zerkleinerung oder Zerfaserung der sich in der Suspension befindenden Stoffe gewünscht wird, ergibt sich eine sehr einfache Möglichkeit, das zu realisieren. Es werden dann nämlich an der Peripherie eines mit Flügeln 12 versehenen Rotors 4 Prallstücke 18 angebracht, die im Zusammenwirken mit den Flügelspitzen eine schonende Zerkleinerung bewirken können.As is known, the functions of cleaning / separating and shredding / dissolving are not always separated from one another in the processing of paper pulp, especially if it is obtained from waste paper, but rather are often carried out in one and the same apparatus. So it is z. B. makes sense to carry out a - albeit limited - further reduction of the solid contained in the suspension in a sieve of the type described here, in order, for. B. to improve the sortability of the substance. A balance must be weighed between the damage caused by crushing the contaminants and the benefits that can be achieved from the greater separation of contaminants and fibrous webs. This consideration should also take into account the size of the screen openings 13 in the screen 3 . In those cases in which further comminution or defibration of the substances in the suspension is desired, there is a very simple way of realizing this. This is because 4 impact pieces 18 are then attached to the periphery of a rotor provided with blades 12 , which in cooperation with the wing tips can bring about gentle comminution.
Die Fig. 2a und 2b zeigen spezielle Möglichkeiten, um den erfindungsgemäßen Siebapparat auf die Erfordernisse abzustimmen. Die Flügel 12 des Rotors 4 sind an ihren Vorderkanten 14 (Fig. 2a) bzw. 14' (Fig. 2b) mit Schrägen versehen. Da zwischen der Bewegung des Flügels und der sie umgebenden Suspension eine Relativgeschwindigkeit besteht, geht von diesen schrägen Flächen eine hydraulische Wirkung aus. Dabei wird gemäß Fig. 2a die in Siebnähe befindliche Suspension vom Sieb wegtransportiert, während im Falle Fig. 2b eine verstärkte Transportwirkung zum Sieb hin erfolgt. Die Ausführungsform gemäß Fig. 2a ist besonders dann angebracht, wenn der Siebapparat in erster Linie zum Sortieren einer grob verunreinigten Suspension eingesetzt wird. In diesem Fall werden die Sieböffnungen 13 auch meistens größer gewählt, ca. 10 bis 20 mm Durchmesser. In anderen Fällen, in denen der Siebapparat auch zum Zerkleinern der in der Suspension enthaltenen Stoffe geeignet sein soll, kann es wünschenswert sein, den Stoff mit Hilfe der Flügel gegen das Sieb zu drücken. Bei einem derartigen Einsatz der Maschine ist außerdem die Anbringung von den bereits erwähnten Prallstücken (18) in Erwägung zu ziehen, weil auch diese die Zerkleinerungswirkung erhöhen. Figs. 2a and 2b show specific ways to adapt to the inventive sifter to the requirements. The blades 12 of the rotor 4 are provided with bevels on their front edges 14 ( FIG. 2a) or 14 '( FIG. 2b). Since there is a relative speed between the movement of the wing and the suspension surrounding it, these sloping surfaces have a hydraulic effect. In this case, according to Fig. 2a transported away, the suspension located in Siebnähe from the screen, while in the case is carried Fig. 2b enhanced transport effect to the screen back. The embodiment according to FIG. 2a is particularly appropriate when the screening apparatus is primarily used for sorting a coarsely contaminated suspension. In this case, the screen openings 13 are usually also chosen to be larger, approximately 10 to 20 mm in diameter. In other cases, in which the sieve apparatus should also be suitable for crushing the substances contained in the suspension, it may be desirable to press the substance against the sieve with the aid of the wings. When using the machine in this way, the attachment of the baffle pieces ( 18 ) already mentioned should also be considered, because these also increase the size reduction effect.
Die Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Siebapparates sollen anhand einiger Anlagenbeispiele, wie sie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt sind, erläutert werden. Dabei wird jeweils von einem Stofflöser 20 ausgegangen, in dem der Papierstoff, z. B. Altpapier, mit Wasser vermischt und in eine Suspension überführt wird. Der Stofflöser 20 ist in seinem Bodenbereich mit einem nicht gezeigten Sieh ausgestattet, durch das ein Teil der Suspension in den Ringraum 21 gelangen und als Faserstoffsuspension 22 weiterverarbeitet werden kann. Die Fig. 3 zeigt speziell die Entsorgung des Stofflösers 20 durch einen Absetzbehälter 23 hindurch und die Weiterleitung der so von groben Schwerteilen 24 befreiten Suspension in einen erfindungsgemäßen Siebapparat 19. Dieser Siebapparat 19 hat hier im wesentlichen die Aufgabe, Schwerteile 24' und Leichtstoff 25 abzuführen, um so eine gereinigte Gutstoffsuspension 26 zu bilden, welche das Sieb des Siebapparates 19 passiert hat. Die Leichtstoffe 25 gelangen in einen Nachsortierapparat, z. B. eine Sortiertrommel 27, in der eine Trennung zwischen Störstoffen 28 und Faserstoffsuspension erfolgt, wobei die Faserstoffsuspension z. B. in den Stofflöser 20 zurückgeleitet werden kann. Hier dient der erfindungsgemäße Siebapparat 19 also als Organ zur Entsorgung des Stofflösers 20. The possible uses of the sieve apparatus according to the invention are to be explained on the basis of some plant examples, as shown in FIGS . 3 to 5. It is assumed that a pulper 20 in which the paper stock, for. B. waste paper, mixed with water and transferred to a suspension. In its bottom area, the pulper 20 is equipped with a screen (not shown) through which part of the suspension can enter the annular space 21 and can be further processed as a pulp suspension 22 . Fig. 3 shows specifically the disposal of the pulper 20 through a sedimentation tank 23 through and the forwarding of the liberated so coarse heavy parts 24 suspension in an inventive sifter 19th This sieve apparatus 19 essentially has the task of removing heavy parts 24 'and light material 25 in order to form a cleaned accept material suspension 26 which has passed through the sieve of the sieve apparatus 19 . The light substances 25 enter a re-sorting apparatus, e.g. B. a sorting drum 27 in which a separation between impurities 28 and fiber suspension takes place, the fiber suspension z. B. can be returned to the pulper 20 . Here, the screening apparatus 19 according to the invention thus serves as an organ for the disposal of the pulper 20 .
Eine ähnliche Funktion erfüllt die Kombination zweier erfindungsgemäßer Siebapparate 19', 19" gemäß Fig. 4. Dabei dient der zweite Siebapparat 19" zur Behandlung des aus dem stromaufwärtigen Siebapparat 19' stammenden Leichtstoffes, übernimmt also dessen Spuckstoffbehandlung. Er kann in der Regel kleiner ausgeführt und mit einer kleineren Sieblochung versehen sein.A similar function is performed by the combination of two inventive sieve apparatuses 19 ', 19 "according to FIG. 4. The second sieve apparatus 19 " is used to treat the light material originating from the upstream sieve apparatus 19 ' and therefore takes over its rejects treatment. As a rule, it can be made smaller and provided with a smaller screen perforation.
In dem Anlagenschema gemäß Fig. 5 sollen die zwei hintereinandergeschalteten Siebapparate 19''', 19"" eine Faserstoffsuspension 22 behandeln, die als Gutstoff eines hier nicht gezeigten Stofflösers gewonnen wurde. Ihre Funktion ist sowohl die Reinigung als auch die weitere Auflösung des Faserstoffes. Diese Anwendung der erfindungsgemäßen Siebapparate hat den Vorteil, daß eine schnelle und wirksame Entfernung der störenden Verunreinigungen erfolgt und gleichzeitig ein weiterer Aufschluß des Faserstoffes ohne zusätzliche Apparate.In the system diagram according to FIG. 5, the two screening devices 19 ''', 19 "" connected in series are to treat a fiber suspension 22 which has been obtained as a good substance from a material solver, not shown here. Their function is both the cleaning and the further dissolution of the fiber. This application of the sieve apparatuses according to the invention has the advantage that the disruptive impurities are removed quickly and effectively and at the same time further pulping of the fibrous material without additional apparatus.
Anzumerken ist, daß die Fig. 3 bis 5 lediglich Beispiele zur sinnvollen Verwendung des Erfindungsgegenstandes sind und die Möglichkeiten des neuen Apparates aufzeigen sollen. Die Schemata zeigen nur die wichtigsten Verfahrensschritte, wobei die dazu verwendeten Apparate nur angedeutet und alle Förder- und Regeleinrichtungen nicht dargestellt sind.It should be noted that FIGS. 3 to 5 are only examples of the sensible use of the subject matter of the invention and are intended to show the possibilities of the new apparatus. The diagrams only show the most important process steps, the apparatus used for this only being indicated and all the conveyor and control devices not being shown.
Es ist auch ohne weiteres denkbar, den erfindungsgemäßen Siebapparat nicht in exakt senkrechter Stellung zu betreiben, sondern z. B. in einem Winkel von 30° gegen die Senkrechte anzuordnen (s. Fig. 6). Dabei führt die Austrittsöffnung 6 für die Schwerteile steiler nach unten. Es können sich auch Vorteile in der Rohrleitungsführung und bezüglich des Platzbedarfes ergeben.It is also easily conceivable not to operate the sieve apparatus according to the invention in an exactly vertical position, but, for. B. to be arranged at an angle of 30 ° to the vertical (see Fig. 6). The outlet opening 6 for the heavy parts leads steeper downwards. There may also be advantages in terms of piping and space requirements.
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| DE19825669B4 (en) | 2005-09-08 |
| EP0964097A1 (en) | 1999-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PAPER PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
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Owner name: VOITH PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |