KR900004943B1 - 폐지처리용 선별 및 세척장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐지처리용 선별 및 세척장치

제1도는 본 발명에 따른 한 구체형의 예시도.

제2도는 본 발명에 따른 다른 한 구체형의 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 3 : 선별기 2 : 원추형 원심분리유닛

4 : 평형여과 선별장치 5, 7 : 용기

6 : 수직선별기 11, 12 : 농축장치

본 발명은 폐지처리를 위한 선별 및 세척장치에 관한 것이다.

본 발명은 거친(coarse)세척 및 정밀세척용 스크린(screen) 선별장치와 폐지의 현탁액이 선별되고, 세척되는 정밀세척을 위해 하나 혹은 여러 단계로 이루어진 하나 또는 다수의 하이드로사이클론(hydrocyclon)(즉, 원추형 원심분리기 혹은 세척기)으로 구성되는 폐지처리용 선별 및 세척장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 장치(넓은 의미의 장치, 즉 "시스템"을 의미함)들은 이미 여러 형태로 알려져 있는데 예를 들면 그중 한 예가 에이치 맥(H. Mack)의 문헌(제목 : Altpapier auf bereitung(1967)) 중의 107페이지의 내용과 109페이지의 제19도에 나타나 있다. 이와 유사한 장치가 참고문헌으로 소개한 독일 제지업주보(Wochenblatt f

rPapierfabrikation)(1966)의 396페이지에 기술되어 있다.

이러한 장치에서 처음에는 폐지를 펄프제조기에서 분해하고 이렇게 하여 형성된 섬유상 현탁액은 여러단계의 처리과정, 즉 예를 들면 기본적인 혹은 거친 세척을 위한 목적으로 사용되는 얼룩 제거장치(despecking device) 및 하이드로사이클론, 평형선별기(flat sorter)등을 거치게 된다. 이러한 장치의 수단에 의해 비교적 무겁고 넓은 면적의 불순물들은 대부분 섬유상 현탁액에서 제거된다. 상기 문헌 독일 제지업 주보"(1966)의 396페이지의 제8도에 나타나 있는 장치의 경우에 있어서는 이러한 거친 세척이후에 섬유상 현탁액은 보통 수직선별기로서 지칭되는 정밀세척용 스크린 선별장치로 들어가기 전에 먼저 부유유닛(floatation unit)을 지나게 되며, 계속해서 정밀세척을 위해서 하이드로사이클론(세척기 혹은 원추형 원심분리기)등으로 형성되는 유닛 안으로 들어가게 된다. 이렇게 하여 무게가 크고 면적이 넓은 불순물들 특히 금속박 등은 이미 알려진 방법에 의하여 분리될 수 있다. 이러한 장치에서는 원추형 원심분리유닛은 펄프의 농도를 증가시키는 농축장치(thickening device)와 표백탑(bleaching tower)을 수반한다. 섬유상 현탁액은 표백탑으로부터 희석된 상태로 배출되며 또 다른 농축장치, 예를 들어 소위 밴드 압력 여과기(band pressure filter)중에서 농축단계를 반복하여 더 높은 조성으로 농축되며 또 다른 처리, 특히 최종 세척을 위해 적재 탑(stacking tower)에 적재하여 저장한다.

상기한 간행물로부터 알 수 있는 바와 같이 부유유닛은 반드시 제공할 필요는 없으며 섬유상 현탁액은 예를 들어 15% 이상의 더 높은 밀도로 처리탑 중에서 화학약품으로 처리할 수 있게 더 앞선 단계의 통과중에 농축시킬 수 있다. 이러한 탑중에서 물질은 표백제 및 또한 부유화를 위한 약품으로 처리할 수 있다.

상기 공급된 장치들은 폐지처리라는 통칭하에 일반적으로 기술되어 있다. 이들 대규모의 폐지처리장치에는 보통 상기 언급한 적재탑이 연결되어 있고, 더욱더 정밀세척용 원추형 원심분리기, 즉, 특정구조의 하이드로사이클론들이 배열되어 있다. 일반적으로 원추형 원심분리유닛들은 상기 제시한 문헌 "독일 제조업 주보"의 제8도에서 볼 수 있듯이 복수의 단계들로 구성되어 있다 : 더 많은 양의 폐지를 처리하기 위해서는 상기 문헌의 도면에 예시한 다수의 원추형 원심분리기가 일반적으로 제공된다. 그러나 이러한 형태의 상기 장치에 있어, 원추형 원심분리유닛들은 그의 구조가 상당히 거대해야 하며, 결과적으로 전체장치(시스템)의 가격을 상당히 증가시키는 단점이 있음을 발견하였다. 더욱더 이들 원추형 원심분리유닛들의 다중단계 구조는 매우 많은 양의 섬유가 먼지와 함께 배출되거나, 또는 적재탑을 통과하는 섬유상 현탁액 중에 상대적으로 많은 양의 거친 먼지들이 남아 있게 된다는 점이 발견되었다.

따라서 본 발명의 목적은 더욱 간단하고 값싸게 더욱 순수한 섬유상 물질을 제조하며 반면에 섬유상 물질의 순도를 동일한 정도로 유지시키면서 실제로 장치의 가격을 감소시키는 폐지처리 및 선별장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따라, 폐지로부터 얻어진 섬유상 현탁액을 다수의 스크린 선별장치에서 선별 및 세척하여 거친 및 정밀 세척을 동시에 수행하고, 그리고 하나 또는 그 이상의 단계로 배열된 하나 또는 그 이상의 하이드로사이클론에서 정밀세척을 수행하는 폐지처리용 선별 및 세척장치에 있어서, 정밀세척용 스크린 선별장치를 주처리흐름과 이러한 주처리 흐름으로부터 분지된 보조흐름내에 모두 설치하고, 그리고 하나 또는 그 이상의 정밀세척용 상기 하이드로사이클론들을 상기 보조흐름내에만 설치하고 : 하나 또는 그 이상의 상기 하이드로사이클론(들)을 적어도 하나의 스크린 선별장치의 상기 보조흐름 상류에 설치하고 : 그리고 상기 주흐름내의 현탁액을 정밀세척하기 위해 상기 주흐름내의 하나 또는 그 이상의 스크린 선별장치로부터 거친물질의 최대함량을 가진 부분을 운반할 수 있도록 필수적으로 상기 보조흐름을 설치함을 특징으로 하는 폐지처리용 선별 및 세척장치가 제공된다.

본 발명을 두 구체형의 개략적인 흐름을 나타내는 제1도와 제2도의 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 도면들에서 폐지를 부유시스템(만약 제공된다면)으로 분해하는 펄프제조기(pulper)에서 확장된 폐지처리장치의 해당 부분은 생략하였다. 본 장치의 이 부분 설계에 관해서는 전술한 바와 같은 공지된 장치들을 참조할 수 있다.

제1도의 구체형에서 예시된 부분은 실점선으로 나타낸 부유 유닛(20)으로 시작된다. 이 장치로부터 섬유상 현탁액은 파이프라인(8)을 통해 용기(7) 내부로 주입되며, 여기서부터 펌프(16)로 정밀세척용 첫 번째 선별기(1)로 운반된다. 선별기(1)(그리고 앞으로 설명할 부-흐름내의(3)으로 표시한 장치)는 기술명"수직선별기"로 알려진 형태이다. 이 선별기에는 일반적으로 여과 바구니(basket)내의 수직축 주위로 회전하며 선별기 날개 또는 조각(strip)이 부착된 회전자(rotor)가 장치되어 있다. 여과 바구니 내의 구멍의 크기는 불순물의 정도와 성질 및 선별 후에 필요한 순도에 따라 선택된다. 이러한 선별장치들(앞으로 설명할 보조 흐름내의(3)으로 표시된 것을 포함하여)은 복수의 단계들로 배열될 수 있으나, 일반적으로 상기 제시한 맥(Mack)의 문헌 107 페이지 및 109페이지에 설명된 바와 같이 최대 두 단계로 배열된다. 이같은 장치들의 구조는 예를 들어 미국 특허 제4,276,159호에 설명되어 있다.

선별장치(1)로부터의 높은 품질의 물질은 다시 주흐름내로 주입되어 알려진 밴드 압력여과기를 사용한 농축장치(11) 내에서 농축된 후 적재탑(도면에 나타나 있지 않음)에 저장을 위해 준비된다. 선별장치(1)로부터 분리된 초과흐름은 거친물질들이 풍부하며 출구연결부(9)를 통해 용기(5)로 주입되며, 이후 여기에서 펌프(19)에 의해 도식적으로 나타낸 원추형 원심분리유닛(2)속으로 보조흐름으로서 전달된다. 이러한 원추형 원심분리유닛(2)의 구조는 상기 문헌 "독일 제지업 주보" 제8도에 해당되는데, 만약 오늘날과 같이 처리되는 폐지의 양이 충분히 많으면 거기에 나타난 원추형 원심분리기(세척기)의 각각은 복수로 대체될 수 있다. 이러한 원추형 원심분리기의 구조는 예를 들어 독일 특허 제 1,442,503호에 설명되어 있다.

제1도에서 점선은 가벼운 먼지(dirt) 분획이 원추형 원심분리기 꼭대기 위로 나온 중앙수집기 파이프를 통해 빠져나오는 것을 나타낸다. 원추형 원심분리유닛이 주흐름에 배열된 경우에는 초과 손실을 막기 위해 이 가벼운 먼지분획을 다시 처리할 필요가 있었다. 그러나 본 발명의 장치에서는, 예를 들어 선별장치 내의 여과 바구니의 구멍들의 크기(즉 구멍 또는 슬롯의 너비의 크기)를 선택함으로써 조정할 수 있는 선별장치(1)로부터 회수한 양에 따라서 전체 섬유상 현탁액의 50부피% 이하의 양만이 보조웨브(web), 즉 원추형 원심분리유닛(2)내에서 준비된다. 일반적으로 보조흐름의 크기는 전체 섬유상 현탁액의 20 내지 30중량%이며, 따라서 이 이유만으로도 원추형 원심분리유닛의 하이드로사이클론으로부터 가벼운 먼지분획과 함께 적은양의 섬유가 회수된다. 또하나 유리한 점은 보조흐름이 섬유의 전체량으로부터 먼지로 심하게 오염된 분획을 처리하는데 사용되어 사이클론의 분리도가 또한 가벼운 먼지에 대해 실질적으로 크며, 이것은 본 발명의 장치에서 하이드로사이클론으로부터 회수한 가벼운 먼지분획을 즉시 배출할 수 있어 섬유 손실이 적음을 의미한다는 점이다. 즉, 처리되는 섬유질의 양이 실질적으로 작기 때문에 원추형 원심분리유닛은 원추형 원심분리유닛이 주흐름에 설치된 종래의 알려진 장치들보다 작게할 수 있다. 따라서 이러한 원추형 원심분리기는 높은 투입압력에서 운전되어야 하기 때문에 매우 높은 동력이 요구된다는 사실로 인해 전체장치의 비용이 현저히 감소시킨다.

원추형 원심분리유닛(2)의 하류에서 높은 품질물질이 회수되고, 주흐름의 선별장치(1)와 비슷한 수직선별기(3)에 주입된다. 여기서부터 세척된 품질의 물질은 모여져서 농축장치(12)내에서 농축된 후 적재탑에 저장될 것이다.

선별장치(3)로부터의 초과흐름이 파이프라인(10)을 통해 평형 여과 선별장치(4)를 경유하여 공급되고 이 장치 하류에서 분리된 폐액을 버리며 높은 품질의 물질은 보조흐름 시작부분의 용기(5)에 되돌아간다. 즉 본 발명의 예시한 구체형에서 보조흐름은 주흐름의 여과선별장치(1)의 초과흐름출구(9)에서 시작된다.

제2도의 구체형에서 장치의 상류 끝부분(즉 요소들 20,8,1 및 5와 그들의 장치)은 제1도의 장치와 실질적으로 같으며, 따라서 제2도에서는 단지 장치의 하류 끝부분만 예시하였다. 이 구체형에서 선별기(1)와 (3)으로부터의 주 및 보조흐름들은 선별장치(1),(3)과 비슷한 수직선별기(6)에서 연합되며, 그후 농축장치(13)를 경유하여(나타나 있지 않은) 적재탑에 통상적으로 전달된다. 또한 주 및 보조흐름들을 선별장치가 아닌 농축장치(13)내에서 연합하는 것도 가능하다.

상기 독일 특허 명세서를 통해 알려진 바와 같이 원추형 원심분리기는 이미 설명하였다. 흔히 "세척기"라 부르는 이 원추형 원심분리기는 그것의 원추 열림 각도가 일반적으로 10°미만인 매우 가는 원추형 하부를 가진다는 점이 주목된다. 원심분리기는 원추의 끝에 폐액 배출 노즐(nozzle)을 가지며 예를 들어 모래, 미세한 조각(splinters), 나무껍질(bark)입자, 금속입자 등과 같은 매우 미세한 불순물로부터 현탁액을 세척하는 작용을 주로한다. 이 원추형 원심분리기는 섬유상 현탁액의 경점성(consistency)이 1% 미만, 우선적으로 0.8% 미만일 때 최적상태로 운전된다. 운전상의 큰 장애를 피할 수 있는 최대 경점성은 약 1.5%이다. 이 원추형 원심분리기를 섬유상 현탁액의 기체를 제거하는데 사용하는 것도 또한 가능하다. 높은 품질의 물질은 세척몸체의 중앙으로부터 위쪽으로 회수하여 환상방(chamber)으로 보내는데, 이 방은 가벼운 먼지분획 및 기체배출을 위한 중앙배출 파이프를 포함하여 이 지점에 배열된 파이프라인내에 형성된다.

Claims (6)

1. 폐지로부터 얻어진 섬유상 현탁액을 다수의 스크린 선별장치에서 선별 및 세척하여 거친 및 정밀세척을 동시에 수행하고 그리고 하나 또는 그이상의 단계로 배열된 하나이상의 하이드로사이클론에서 정밀세척을 수행하는 폐지처리용 선별 및 세척장치에 있어서, 정밀세척용 스크린 선별장치를 주처리흐름과 이러한 주처리흐름으로부터 분지된 보조흐름내에 모두 설치하고, 그리고 하나이상의 정밀세척용 상기 하이드로사이클론들을 상기 보조흐름내에만 설치하고 ; 하나이상의 상기 하이드로사이클론(들)을 적어도 하나의 스크린 선별장치의 상기 보조흐름 상류에 설치하고 ; 그리고 상기 주흐름내의 현탁액을 정밀세척하기 위해 상기 주흐름내의 하나 또는 그 이상의 스크린 선별장치로부터 거친물질의 최대함량을 가진 부분을 운반할 수 있도록 필수적으로 상기 보조흐름을 설치함을 특징으로 하는 폐지 처리용 선별 및 세척장치.
2. 제1항에 있어서, 하이드로사이클론이 원추형 원심분리기 또는 세척기인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 보조사이클이 주흐름내의 정밀세척용 첫 번째 스크린 선별장치의 초과흐름 출구 접속부분에 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 보조흐름이 최종적으로 주흐름과 다시 연합되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 여과된 찌꺼기를 보조흐름내에서 하이드로사이클론의 하류에 위치한 정밀세척용 선별스크린 장치로부터 정밀세척용 하이드로사이클론의 상류에 위치한 거친세척 선별장치를 경유하여 보조흐름에 되돌리기 위한 역류라인을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제4항 또는 5항에 있어서, 주 및 보조흐름이 또 하나의 정밀세척용 스크린 선별장치 내부 또는 상류에서 재결합하는 것을 특징으로 하는 장치.

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