DE10011696A1 - Verfahren und Anlage zur Behandlung von Siebwasser - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Behandlung von SiebwasserInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung von Siebwasser. Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf die Verbesserung des Faserrückgewinnungsprozesses oder des sog. Save-all-Prozesses auf solche Weise, dass dem Stoffstrom vom Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf eine Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird, aus der das Feinmaterial oder sonstige entsprechende, die Funktion des Siebwasserfilters beeinträchtigende Material abgetrennt worden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung
von Siebwasser. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Verbesserung des
Faserrückgewinnungsprozess oder des so genannten Save-all-Prozesses.
Faserrückgewinnungsprozesse werden eingesetzt, wenn brauchbares Fasermaterial in die
Filtrate von Faserbehandlungsprozessen gelangt ist, wie etwa in das von der Siebpartie oder
dergleichen einer Papier- oder entsprechenden Produktionsmaschine im Zusammenhang
mit der Bahnbildung abzuleitende, so genannte Siebwasser. In solche Filtrate, die mit
verschiedenen Spalt- oder Lochsieben oder hauptsächlich flüssigkeitsdurchlässigen Sieben
aus Fasersuspensionen abgetrennt werden, scheidet sich auch brauchbares Fasermaterial
ab. Besagtes Fasermaterial ist dadurch charakterisiert, dass der überwiegende Teil
desselben aus dar feinsten Faserfraktion der Fasersuspension besteht.
Die Faserrückgewinnungsprozesse werden meistens mittels diverser Filter, wie etwa eines
Scheibenfilters durchgeführt, das aus einer Anzahl, auf einer waagerechten Welle
befestigter, beidseitig siebüberzogener Scheiben besteht, die teilweise in einem,
aufzubereitende Suspension enthaltenden Trog eingetaucht sind. Indem gegen die
Siebflächen eine Druckdifferenz, das heißt von der Innenseite der Scheiben ein Unterdruck
oder von der Außenseite ein Überdruck gerichtet wird, lässt sich aus der Fasersuspension
Flüssigkeit in das Innere der Scheiben und von dort über die Welle aus der Vorrichtung
entfernen sowie eine Faserschicht auf den Siebflächen der Scheiben bilden. Auch
Trommelfilter werden in Faserrückgewinnungsprozessen eingesetzt. Die Trommelfilter
bestehen meistens aus einer, auf einer waagerechten Welle befestigten siebüberzogenen
Trommel, wobei auf der Innenseite der Siebfläche sog, Filtratfächer angeordnet sind, über
die der Suspension Filtrat entzogen wird. Das Problem bei der Siebfläche beider Filtertypen
besteht darin, dass sie enorme Flüssigkeitsmengen durchlassen sollte, aber auch das
Entweichen feinen Fasermaterials in das Filtratwasser verhindern sollte. Als die beste Art,
die Filtrierung des sog. Siebwassers zu bewerkstelligen, hat sich eine Lösung erwiesen, bei
der aus langfaserigem Faserstoff, so genanntem Hilfsfaserstoff, zunächst eine dünne
Schicht auf der Siebfläche gebildet wird, wodurch dann die Filtrierung des eigentlichen
Siebwassers erfolgt.
Einer Anwendung gemäß dem Stand der Technik zufolge wird Hilfsfaserstoff zum
Siebwasser zugemischt, wobei sich gleich in der Anfangsphase der Filtrierung eine dünne
filtrierende Schicht aus dem Hilfsfaserstoff auf der Siebfläche bildet. Gleich in den ersten
Sekunden der Filtrierung entweicht ein Großteil des feinen Fasermaterials mit dem Filtrat,
welches Filtrat meistens dem Filterzulauf rückgeführt wird, bevor sich aus dem Hilfsfaserstoff
eine für effektive Filtrierung ausreichende Schicht hat bilden können. Würde aber sich
besagte Schicht erst gar nicht bilden, würden all der zurückzugewinnende Feinstoff durch
die Siebfläche hindurch zum Filtratwasser gelangen. Um solch eine Situation zu vermeiden,
wird bei dieser Anwendung des Standes der Technik derart viel Hilfsfaserstoff eingespeist,
dass das Feststoffverhältnis zwischen ihm und dem Siebwasserstrom zwischen
(0,5-)1-1,5(-2) liegt.
Natürlich ist es klar, dass je langfaseriger der Hilfsfaserstoff ist und je weniger Feinmaterial
er aufweist, desto besser hält er zurückzugewinnenden Feinstoff zurück, das heißt
verhindert, dass sie in das Filtratwasser gelangen. Somit besteht der beste Hilfsfaserstoff
aus langfaserigen Zellstoffen, die einen niedrigen Anteil an Kurzfasern und Feinmaterial
aufweisen. Das genannte Zurückhaltevermögen ist jedoch nicht das einzige an die Qualität
des Hilfsfaserstoffes zu stellende Kriterium, sondern eine große Rolle spielt auch das, wie
dick das sich bildende Fasernetz ist und wie seine Eindickungseigenschaften sind. Ist der
Hilfsfaserstoff optimal und das Fasernetz somit des richtigen Typs, lagert sich daran
Feinstoff des Siebwassers über die Dicke der gesamten Schicht und nicht nur auf der
Oberfläche der Hilfsfaserstoffschicht an, wobei die Strömungswege für die zu filtrierende
Flüssigkeit durch das Fasernetz hindurch besser und länger offen bleiben und die Kapazität
der Filtervorrichtung dabei höher ist.
Bei den älteren Save-all-Prozessen ist man lediglich durch die Wahl des Hilfsfaserstoffes
bestrebt gewesen, die Funktion des Faserrückgewinnungsfilters zu beeinflussen.
In der US-Patentveröffentlichung 5,368,693 wird eine Lösung dargestellt, wo der einem
Faserrückgewinnungsfilter zuzuführende Hilfsfaserstoff mit einer sog. Fraktioniervorrichtung
behandelt wird, bevor der Hilfsfaserstoff dem Siebwasser zugemischt wird. Der
Hilfsfaserstoff wird also dem Mischbehälter entnommen und über die Fraktioniervorrichtung
dem, dem Filter zuzuführenden Siebwasser zugemischt. Bei der Lösung gemäß der
Veröffentlichung wird aus dem Hilfsfaserstoff durch Fraktionierung der darin enthaltene
kurzfaserige Feinmaterial entfernt, die Qualität des Hilfsfaserstoffes verbessert und somit die
Funktion des Faserrückgewinnungsfilters effektiviert.
Die Wirkung der Fraktionierung von Hilfsfaserstoff tritt deutlich in Erscheinung, wenn als
Hilfsfaserstoff mechanische Faserstoffe, wie etwa TMP, SGW oder PGW verwendet
müssen, die einen sehr hohen Feinmaterialanteil, sehr oft über 30% und in einigen Fällen
gar 50%, aufweisen. Die Situation ist die gleiche auch bei Sekundärfaserstoff als
Hilfsfaserstoff, was bei zunehmender Verwendung von Sekundärfaserstoff in Zukunft öfter
der Fall sein wird.
Bei der Lösung gemäß der US-Patentveröffentlichung 5,753,080 geht man von dem
Gedanken aus, dass der Hilfsfaserstoff in den Filtertrog an einer anderen Stelle als der
eigentliche zu filtrierende Faserstoff, d. h. das Siebwasser eingegeben werden kann. Beim
Verfahren gemäß dem betreffenden Patent wird die zu benutzende Filterfläche zunächst mit
einem dickeren und mehr Hilfsfaserstoff enthaltenden oder langfaserigeren Faserstoff in
Kontakt gebracht, sodass sich aus dem, dem Feinstoff gegenüber langfaserigeren
Hilfsfaserstoff eine filtrierende Faserschicht oder Faserstoffschicht an der Filterfläche bildet.
Anschließend wird die Filterfläche in einen mehr Siebwasser enthaltenden Bereich
verschoben, wobei aus dem Siebwasser, das die langfaserigere Faserschicht durchläuft, der
Feinstoff und die sonstigen kleinen Partikel in die Faserschicht abscheiden.
Weiterhin werden bei dem Verfahren nach dem betreffenden Patent Hilfsfaserstoff und
Siebwasser getrennt und beabstandet in den Filtertrog eingegeben, sodass im Filtertrog
zwischen den verschiedenen Stellen desselben eine Konsistenzdifferenz entsteht, die sich
durch Verstellen der Stoffströme regulieren lässt. Dabei wird die Filterfläche der Erfindung
zufolge in dem zu filtrierenden Faserstoff auf solche Weise verschoben, z. B. gedreht, dass
sie sich vom konsistentesten Bereich, d. h. mehr langfaserigen Faserstoff enthaltenden
Bereich zum denjenigen Stoffbereich hin bewegt, der mehr Feinstoff enthält. Bei dem
Verfahren wird vorteilhafterweise ein Scheibenfilter eingesetzt, wobei der Hilfsfaserstoff in
einen Bereich eingegeben wird, wo die abgereinigte und rotierende Filterfläche der
Stoffoberfläche im Trog begegnet. Hierdurch entsteht an der Filterfläche zunächst eine
Schicht aus wesentlich langfaserigerem Faserstoff, der später als kürzeren Feinstoff
herausfilternde Schicht dient. Somit wird das Feinstoff enthaltende Siebwasser
vorteilhafterweise auf die gegenüberliegende Seite der Filterfläche, d. h. in den Bereich
eingegeben, wo sie beim Umlaufen aus dem Trog aufsteigt. Dadurch bildet sich im Trog
des Scheibenfilters ein Stoffgemisch, wo sich die Längenverteilung der Fasern zwischen
Eingabestelle für Hilfsfaserstoff und Eingabestelle für Siebwasser stufenlos ändert.
Obwohl die oben beschriebenen Lösungen besser als die bisher bekannte Technik
funktionieren, haften auch diesen Lösungen Nachteile an.
Zum Beispiel bei der Lösung gemäß dem erst genannten US-Patent bedarf es einer Art
getrennter Sortier- oder Fraktioniervorrichtung an der Zuführlinie für Hilfsfaserstoff, was
natürlich die Kosten erhöht. Bei der Lösung gemäß dem betreffenden Patent wird die bei
der Fraktionierung anfallende grobe Fraktion zum Hilfsfaserstoff geleitet. Damit sind
gewisse Risiken verbunden, weil die grobe Fraktion unter bestimmten Verhältnissen so
große Feststoffpartikel enthalten kann, dass sie das Sieb der
Faserrückgewinnungsvorrichtung beschädigen können. In dem anderen US-Patent wird
währenddessen keine Stellung dazu genommen, wo der Hilfsfaserstoff herkommt.
Somit weisen die oben angeführten Prozesse nach dem Stand der Technik Nachteile auf.
Zum anderen kann der Hilfsfaserstoff als solcher dem Mischbehälter entnommen werden,
wobei er Verunreinigungen aufweist, die die Funktion der als
Faserrückgewinnungsvorrichtung dienenden Siebwasserfilters zumindest beeinträchtigen
oder schlimmstenfalls die Siebfläche des Siebwasserfilters beschädigen. Zum anderen kann
aber der Hilfsfaserstoff auch einer getrennten Fraktioniervorrichtung zugeführt werden, mit
der das Feinmaterial aus dem Hilfsfaserstoff entfernt wird, mit der sich aber keine groben
Verunreinigungen entfernen lassen und was die Investitions- und Betriebskosten des
gesamten Systems erhöht.
Unter anderem die oben angeführten Probleme sowie auch viele andere Probleme, auf die
im Zusammenhang mit den Vorteilen der Erfindung verwiesen wird, werden durch das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von
Siebwasser gelöst, wobei das im Herstellungsprozess für Zellstoff oder Papier aus der
Fasersuspension abgetrennte, Fasermaterial enthaltende Filtrat einer
Faserrückgewinnungsvorrichtung zugeführt wird, wo das brauchbare Fasermaterial
hauptsächlich mittels der aus dem Hilfsfaserstoff entstandenen Faserschicht aus dem Filtrat
abgetrennt wird, wonach das genannte abgetrennte Fasermaterial zurück zum Prozess
geleitet wird, dadurch charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff dem
Faserstoffherstellungprozess eine Fraktion entnommen wird, die hinsichtlich der
Filtrierbarkeit besser als der Faserstoff vom Mischbehälter der Produktionsmaschine ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass als
Hilfsfaserstoff am Siebwasserfilter Akzept, Rejekt oder eine Kombination derselben
verwendet wird, die einer geeigneten Stufe der nach dem Mischbehälter stattfindenden
Sortierung entnommen wurden.
Durch das Verfahren und die Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung werden u. a.
folgende Vorteile erreicht:
- - im Vergleich zum bisher bekannten Stand der Technik kommt man ohne eine getrennte Fraktioniervorrichtung für Hilfsfaserstoff aus,
- - durch Sortierung wurde aus der als Hilfsfaserstoff zu verwendenden Suspension für die Filtrierung des Filters nachteilige Feinmaterial abgetrennt, wodurch die Kapazität des Filters erheblich ansteigt,
- - die Filtratreinheiten des Faserrückgewinnungsfilters werden besser, weil das Filter durch das Feinmaterial des Hilfsfaserstoffes nicht belastet wird,
- - die Klarfiltrate des Siebwasserfilters Können mehr als Ersatz für Frischwasser zur Papiermaschine z. B. bei den Düsen der Pepiermaschine, zur Verdünnung und als Sperrwässer verwendet werden,
- - der Frischwasserverbrauch geht zurück und dem Prozess zuzuführende Wärmeenergie wird eingespart, weil bei Verringerung der Abwassermenge der aus dem Prozess abgeleitete Wärmestrom reduziert wird,
- - ein Filter, kleiner als die Filter nach dem Stand der Technik, reicht wegen der besseren Filtrierbarkeit zur Behandlung der gleichen Siebwassermenge aus,
- - die Störungen in den hinteren Stufen der Sortierung können sich nicht direkt auf die Eigenschaften des Stoffstroms auswirken, der über die Maschinenbütte u. ä. dem Stoff auflauf zufließt. Die betreffenden Störungen werden an das Siebwasserfilter geleitet, weil der Akzept der Sekundärstufe über das Siebwasserfilter zurück zum Mischbehälter geleitet Wird. Somit wirken sich die genannten Störungen nicht auf die Stabilität des Prozesses aus,
- - im Vergleich zu einigen Lösungen nach dem Stand der Technik wird die Möglichkeit fällt die Möglichkeit weg, dass mit dem Hilfsfaserstoff zum Siebwasserfilter verschiedene Partikel oder Verunreinigungen (Steine, Holzstücke, Ballendrähte, organisches Wachstum fördernde Substanzen u. dgl.) befördert würden. Somit bleibt der Prozess reiner, und der allgemeine Wirkungsgrad des Prozesses steigt an, indem zum Beispiel die Beschädigungen der Siebe von Siebwasserfiltern wesentlich zurückgehen.
Das Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
charakterisiert, dass einer Sortieranlage des Faserstoffherstellungsprozesses eine
geeignete Akzept- oder Rejektfraktion oder deren Kombination als Hilfsfaserstoff
entnommen wird, deren Filtrationseigenschaften besser sind als des Faserstoffes vom
Mischbehälter der Produktionsmaschine.
Das Verfahren gemäß einer zweiten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung eine gröbere
Fraktion genommen wird, die aus einer, dem Mischbehälter zufließenden Stoffkomponente
abgetrennt ist.
Das Verfahren gemäß einer dritten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung eine Fraktion
dem Stoffstrom vom Mischbehälter zum Stoffauflauf entnommen wird, aus der das
Feinmaterial oder sonstige entsprechende, die Funktion des Siebwasserfilters
beeinträchtigende Material abgetrennt ist.
Das Verführen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch charakterisiert, dass der Faserstoff vom Mischbehälter zum Stoffauflauf in einer
Sortieranlage sortiert wird, von wo die Akzept- oder Rejektfraktion oder eine Kombination
derselben zur Faserrückgewinnungsvorrichtung, das heißt zum Siebwasserfilter geleitet
wird.
Das Verfahren gemäß einer zweiten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen
zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
- - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.
Das Verfahren gemäß einer dritten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen
zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
- - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.
Das Verfahren gemäß einer vierten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen
zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - besagte Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.
Das Verfahren gemäß einer fünften weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen
zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - dar Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - besagte Rejektfraktion einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.
Die übrigen charakteristischen Merkmale des Verfahrens und der Anlage gemäß der
vorliegenden Erfindung gehen aus den beiliegenden Patentansprüchen hervor.
Im Folgenden werden das Verfahren und die Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung
detaillierter mit Verweis auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei
Fig. 1 schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform dar Erfindung darstellt,
Fig. 2 ebenfalls schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
Fig. 3 weiterhin schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer zweiten
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
In Fig. 1 wird ein Save-all-Prozess nach dem Stand der Technik in Verbindung mit dem
Stoffverteiler einer Papiermaschine dargestellt. Der Stoffverteiler der Papiermaschine
umfasst einen Mischbehälter 10, dem die verschiedenen Stofffraktionen, wie zum Beispiel
der chemische Faserstoff und der mechanische Faserstoff sowie die Füllstoffe eingebracht
werden und wo sie untereinander gemischt werden. Vom Mischbehälter 10 wird der
Faserstoff mittels einer Pumpe 12 zur Sortierung gepumpt, die aus mehreren Sortierstufen
besteht, die wiederum meistens aus jeweils einem Sortieren bestehen. Der Faserstoff wird
also mittels Pumpe 12 in eine erste Sortierstufe, d. h. einen so genannten Primärsortierer 14
gepumpt, mit dem die für Papierherstellung ungeeigneten Partikel aus dem Faserstoff
entfernt werden. Der Akzept des Sortierers 14 fließt weiter zur Maschinenbütte 16, wo der
Faserstoff auf Stoffauflaufkonsistenz verdünnt wird und von wo der Faserstoff mit einer
Pumpe 18 weiter zum Kurzen Umlauf der Papiermaschine gepumpt wird. Der Rejekt des
Primärsortierers 14 wird währenddessen einer zweiten Sortierstufe, d. h. einem
Sekundärsortierer 20 zugeführt, dessen Akzept herkömmlicherweise zur Saugseite der
Pumpe 12 des Mischbehälters 10 rückgeführt wird und der Rejekt einer dritter Sortierstufe,
d. h. einem Rejektsortierer 22 zugeleitet wird. Der der Faserrückgewinnungsvorrichtung oder
dem Save-all-Filter 24 zuzuführende Faserstoff wird dem Mischbehälter 10 entnommen und
durch eine Hilfsfaserstoffpumpe 26 befördert in der Rohrleitung 25 zum Siebwasser und von
dort weiter zum Save-all-Filter 24 geleitet, das meistens ein Scheibenfilter ist. Vom Filter 24
wird das zurückgewonnene Fasermaterial in der Rohrleitung 27 zum Mischbehälter 10 der
Papiermaschine zurückgeführt. Als zweite Alternative bietet sich natürlich, einen getrennten
Faserrückgewinnungsbehälter einzusetzen, in dem der Faserstoff vom Save-all-Flter
eingesammelt wird, bevor er weiter zum Mischbehälter gepumpt wird. Das Problem bei dem
oben beschriebenen Prozess besteht darin, dass sich in dem, im Mischbehälter 10
vorliegenden Faserstoff, neben verschiedenen Faserfraktionen, auch verschiedene
Füllstoffe und Feinmaterialien befinden, die beim Gelangen in den Hilfsfaserstoff die
Filtriereigenschaften des Hilfsfaserstoffes verschlechtern, indem sie die zwischen den
Fasern eines langfaserigen Faserstoffes verbleibenden Zwischenräume verstopfen. Im
Faserstoff können sich auch derart große Feststoffpartikel befinden, dass sie die Festigkeit
der Siebfläche des Save-all-Filters beeinträchtigen.
In Fig. 2 wird eine Lösung nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, die größtenteils der Fig. 1 ähnlich ist, wobei der einzige Unterschied damit
verbunden ist, wo die zum Hilfsfaserstoff vorgesehene Fraktion entnommen wird. In Fig. 2
wurden der Einfachheit halber die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 angewendet. Die
Lösung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass der
Akzept des Sekundärsortierers 20 der Sortieranlage nicht dem Stand der Technik
entsprechend in die Rohrleitung 11 vom Mischbehälter 10 zur Maschinenbütte zurückgeleitet
wird, sondern die Rohrleitung 30 den Hilfsfaserstoff vom Akzeptstutzen des Sortierers der
zweiten Stufe zur Rohrleitung 28 vom Mischbehälter 10 zur Pumpe 26 des Siebwasserfilters
24 leitet. Durch diese Lösung wird erreicht, dass in den Hilfsfaserstoff zumindest nicht so
viel Feinmaterial und Füllstoffe gelangen, wodurch der Hilfsfaserstoff in Hinsicht auf die
Filtrierbarkeit besser ist. Hierdurch wird die Abscheidung des Feinstoffes effektiviert, die
Filtratreinheit und Kapazität des Filters steigen an. Es sei freilich beachtet, dass in vielen
Fällen die Menge der der Sortierung als Hilfsfaserstoff zu entnehmenden Fraktion derart
groß ist, dass ein Teil derselben bereits vor der Zuführung zum Save-all-Filter zurück
Prozess geleitet werden muss, das heißt ein Teil der als Hilfsfaserstoff geeigneten Fraktion
wird in Rohrleitung 28 dem Mischbehälter 10 oder entsprechendem zugeführt. Mit anderen
Worten: in vielen Fällen wird zur Verwendung als Hilfsfaserstoff allein der Sortierung
entnommene Fraktion befördert.
In Fig. 3 ist eine Lösung gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, wo die Abweichung gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lösung nach dem
Stand der Technik etwas größer als bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist. Bei der
Ausführungsform von Fig. 3 wird als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung
24 der Rejekt des Sortierers 14 der ersten Stufe der Sortierung verwendet, aus dem also
das Feinmaterial in den Faserstoff zur Papiermaschine abgeschieden wurde. Gemäß dieser
Ausführungsform der Erfindung wird die genannte Rejektfraktion mittels Pumpe 40, zwar
kann man in einigen Situationen auch ohne Pumpe auskommen, in Rohrleitung 42 zur
Faserrückgewinnungsvorrichtung 24 geleitet. An der Rohrleitung 42 ist jedoch ein
Mengenregelventil 44 angeordnet, mit dem nur die gewünschte Menge Hilfsfaserstoff zum
Save-all-Filter 24 geleitet wird, und der restliche Rejekt des Sortierers 14 zum
Faserrückgewinnungsbehälter 46 geleitet wird, dem auch die mit dem Save-all-Filter
zurückgewonnene Faserfraktion rückgeführt wird. Ferner wird der bei der Ausführungsform
gemäß der Figur der im Faserrückgewinnungsbehälter 46 eingesammelte Faserstoff mittels
Pumpe 48 zum Sortierer 50 gepumpt, dessen Akzept dem Mischbehälter 10 und Rejekt
vorteilhafterweise über Rejektbehälter 52 und Pumpe 54 dem Rejektsortierer 56 zugeführt
wird. Der Akzept des Rejektsortierers 56 wird dem Prozess entweder über eine
Gautschbruchbütte oder die Aufgebe des Save-all-Filters zurückgeführt.
Es ist oben eigentlich nur ein Sortieranlagenkonzept eines neuen Typs dargestellt worden,
bei dem insbesondere der Sortierer 50 der zweiten Stufe an einer neuen Stelle positioniert
ist. Während er bisher in direkter Verbindung mit dem Sortierer 14 der ersten Stufe
angeordnet war, ist er nun zwischen Save-all-Filter und Mischbehälter geschaltet.
Als bedeutender Vorteil dieser Ausführungsform kann u. a. erwähnt werden, dass es sich
beim Rejekt der ersten Sortierstufe der Sortierung in Hinsicht auf seine Filtrierbarkeit um
einen nahezu idealen Faserstoff zur Verwendung als Hilfsfaserstoff des Save-all-Filters
handelt, abgesehen von den eventuell darin befindlichen Feinmaterialresten.
Des Weiteren ist es möglich, dass als erster Sortierer der Sortierung eine Vorrichtung ist, wo
sowohl die Grob- als auch Feinsortierung vorgenommen werden. Hierbei wird aus der
ersten Stufe zum Beispiel der Rejekt der Feinsortierung dem Save-all-Filters zur
Verwendung als Hilfsfaserstoff geleitet.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zur Verwendung als
Hilfsfaserstoff der Akzept des Rejektsortierers der Sortierung genommen, dar in der Regel
ein Sortierer der dritten Stufe ist, bei dem es sich um eine, dem Prozess sowieso
rückzuführende Faserfraktion handelt. Des Weiteren ist es möglich, Rejekt der zweiten oder
dritten Stufe zur Verwendung als Hilfsfaserstoff der Sortierung zu entnehmen, wobei es
meistens vorteilhaft ist, diese mit bestimmten geeigneten Akzeptfraktionen zu mischen.
Welche Fraktion jeweils als Hilfsfaserstoff verwendet werden kann, hängt im Wesentlichen
davon ab, aus welchem Faserstoff das Produkt ursprünglich hergestellt werden soll. Wird
zur Herstellung des Produkts sehr reiner Faserstoff verwendet, der praktisch gar keine
groben Feststoffe aufweist, kann sogar Rejekt der drillen Stufe als solcher als Hilfsfaserstoff
verwendet werden. Zum anderen wurde bei der ersten Ausführungsform eine Situation
dargestellt, wo man einen Faserstoff annimmt, der am meisten Verunreinigungen enthält,
weil lediglich die Verwendung der Akzeptfraktion als Hilfsfaserstoff vorgeschlagen wird. Bei
der ersten Ausführungsform ist man somit allein von den beiden Gedanken ausgegangen,
dass zum Save-all-Filter keine groben Verunreinigungen gelangen sollen und dass zum
Save-all-Filter möglichst wenig Feinmaterial durchgelassen werden sollte. Das heißt, die
Sorge bestand an erster Stelle in der Standhaftigkeit der Siebflächen, und erst an zweiter
Stelle in den durch Feinmaterial verursachten Problemen bei der Hilfsfaserstoffschicht.
Für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn
die Konsistenz des Hilfsfaserstoffes möglichst hoch ist, bevor er dem Filter zugeführt wird.
Dabei ist es vorteilhaft, die von uns entwickelte sog. Frischstoff- oder Dickstoffsortierung
einzusetzen, wobei die Konsistenz dar als Hilfsfaserstoff zu verwendenden Fraktion im
Bereich 1-4%, vorteilhafterweise bei ungefähr 3% liegt. Bei Bedarf kann die als
Hilfsfaserstoff zuzuführende Fraktion auch zum Beispiel mit der in der FI-Patentanmeldung
982043 beschriebenen Vorrichtung eingedickt werden.
Hier sei zu beachten, dass sich unsere Erfindung nicht nur an Situationen knüpft, wo der
Hilfsfaserstoff einer vom Mischbehälter nach außen erfolgenden Strömung, das heißt einem
Faserstoff entnommen wird, der (womöglich) aus mehreren unterschiedlichen Komponenten
zusammengemischt ist. Vom Schutzumfang unserer Erfindung werden auch Lösungen
erfasst, als Hilfsfaserstoff eine Fraktion der Sortierung einer dem Mischbehälter zulaufenden
Stoffkomponente entnommen wird. Somit kann als Hilfsfaserstoff zum Beispiel die gröbere
Rejektfraktion von Ausschusssortierung verwendet werden, wobei die aus dem Ausschuss
gewonnene feinere Akzeptfraktion in den Mischbehälter geleitet wird. Des Weiteren kann
die oben genannte Rejektfraktion natürlich auf solche Weise weiter fraktioniert werden, dass
den Akzept der zweiten Sortierstufe als Hilfsfaserstoff verwenden würde und der gröbere
Rejekt einer separaten Behandlung zugeführt würde. Auf entsprechende Weise kann zum
Hilfsfaserstoff eine Fraktion der Sortieranlage für zum Beispiel mechanischen,
chemomechanischen, chemischen oder Sekundärfaserstoff entnommen werden, die
voneinander abweichen. Die oben beschriebenen Lösungen weichen von der im US-Patent
5,368,693 beschriebenen Lösung insofern ab, als bei der Lösung gemäß dem betreffenden
US-Patent vorgeschlagen wird, bei einer jeden Stoffkomponente dem Mischbehälter
zufließenden Faserstoff als Hilfsfaserstoff zu entnehmen, während bei dieser Erfindung die
bei der Sortierung einer jeden Stoffkomponente, als zur Herstellung des Endprodukts
ungeeignet herausgeschiedene gröbere Fraktion als Hilfsfaserstoff verwendet wird.
Eigentlich kann man ansehen, dass unsere Erfindung all diejenigen Lösungen und
Verfahren einschließt, wo einem Prozess des Stoffverteilers einer Papier-, Karton- oder
entsprechenden Produktionsmaschine oder ihm vorgeschalteten Herstellungsprozess für
eine Stoffkomponente als Hilfsfaserstoff eine Fraktion entnommen wird, deren
Filtriereigenschaften ohne getrennte Aufbereitung (vgl. das US-Patent 5,368,693) besser
sind als die Filtriereigenschaften eines dem Mischbehälter zu entnehmenden Faserstoffes.
Diese Prozesse werden in den beiliegenden Patentansprüchen mit der gemeinsamen
Bezeichnung Faserstoffherstellungsprozess bezeichnet.
Wie aus dem oben Angeführten zu ersehen ist, hat man eine neue und die Nachteile der
bisher bekannten Lösungen eliminierende Art entwickelt, sog. Siebwässer auf solche Weise
aufzubereiten, dass die Faserrückgewinnung aus den Kreislaufwässern der Zellstoff- und
Papierindustrie effektiviert wird und die Größe der bei der Rückgewinnung eingesetzten
Filter und somit auch die Investitionskosten reduziert werden. Es sei jedoch zu beachten,
dass obwohl oben zwei vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dargelegt wurden, die
Erfindung dadurch keineswegs auf diese beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt
werden soll, sondern der Schutzumfang und der Umfang unserer Erfindung allein durch die
beiliegenden Patentansprüche festgelegt ist. Somit leuchtet es ein, dass u. a. die in der
obigen Beschreibung angewendeten Ausdrücke Fraktioniervorrichtung und
Behandlungsvorrichtung sämtliche solchen Vorrichtungen einschließen, mit denen sich
Funktionen, die den oben Beschriebenen ähnlich sind, ausführen lassen. Ferner sei es zu
beachten, dass es beim Verfahren gemäß unserer Erfindung möglich ist, den Hilfsfaserstoff
entweder direkt oder zusammen mit dem Siebwasser dem Siebwasserfilter zuzuführen.
Claims (26)
1. Verfahren zur Behandlung von Siebwasser, bei welchem Verfahren das im
Herstellungsprozess für Zellstoff, Papier oder Karton aus der Fasersuspension
abgetrennte, Fasermaterial enthaltende Filtrat in eine Faserrückgewinnungvorrichtung
aufgegeben wird, wo aus dem Filtrat das brauchbare Fasermaterial hauptsächlich
mittels einer aus dem Hilfsfaserstoff entstandenen Faserschicht abgetrennt wird,
wonach das abgetrennte Fasermaterial dem Prozess rückgeführt wird, dadurch
gekennzeichnet dass dem Faserstoffherstellungsprozess zur Verwendung als
Hilfsfaserstoff eine Fraktion entnommen Wird, die hinsichtlich der Filtrierbarkeit besser
ist als der Faserstoff aus dem Mischbehälter der Produktionsmaschine.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Sortieranlage des
Faserstoffherstellungsprozesses eine geeignete Akzept oder Rejektfraktion oder deren
Kombination zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird, deren
Filtriereigenschaften besser sind als des Faserstoffes aus dem Mischbehälter der
Produktionsmaschine.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoffstrom vom
Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf eine Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff bei
dar Faserrückgewinnungsvorrichtung entnommen wird, aus der das Feinmaterial oder
sonstige, die Funktion der Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) beeinträchtigende
Material abgetrennt worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung als
Hilfsfaserstoff bei der Faserrückgewinnungsvorrichtung eine gröbere Fraktion
entnommen wird, die aus einer dem Mischbehälter (10) zulaufenden Stoffkomponente
abgetrennt worden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff vom
Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf in einer Sortieranlage sortiert wird, von wo die
Akzept- oder Rejektfraktion oder eine Kombination derselben der
Faserrückgewinnungsvorrichtung. d. h. dem Siebwasserfilter zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus
mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
- - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus
mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
- - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus
mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - besagte Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus
mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - besagte Rejektfraktion einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
- - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus
mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
- - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
- - zumindest ein Teil der gröberen Rejektfraktion der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil der
Rejektfraktion der ersten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur
Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird und ein zweiter Teil besagter
Rejektfraktion zusammen mit dem zurückgewonnen Faserstoff von der
Rückgewinnungsvorrichtung der zweiten Sortierstufe zugeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
- - eine Kombination aus besagtem Faserstoff und besagter Rejektfraktion in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
- - die Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe dem Mischbehälter (10) und die Rejektfraktion der dritten Sortierstufe zugeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortieranlage für
Ausschuss, mechanischen, chemomechanischen, chemischen oder Sekundärfaserstoff
eine geeignete Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Hilfsfaserstoff zusammen mit dem Siebwasser dem Siebwasserfilter aufgegeben
wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Hilfsfaserstoff dem Siebwasserfilter getrennt vom Siebwasser aufgegeben wird.
16. Anlage zur Behandlung von Siebwasser, welche Anlage aus einem Mischbehälter (10),
einer Sortieranlage, die zumindest teilweise zwischen Mischbehälter (10) und
Stoffauflauf der Produktionsmaschine angeordnet ist, sowie einer
Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) sowie den erforderlichen Pumpen (26) und
Rohrleitungen (25, 27, 28, 42) besteht zur Beförderung von aufzubereitendem
Siebwasser, Hilfsfaserstoff, zurückgewonnenem Faserstoff und Filtraten der
Rückgewinnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (14, 20,
22; 50, 56) über eine Rohrleitung (30, 42) mit der Rückgewinnungsvorrichtung (24)
verbunden ist.
17. Anlage zur Behandlung von Siebwasser, welche Anlage aus einem Mischbehälter (10),
dem Mischbehälter (10) vorgeschalteten Sortierungen für die verschiedenen
Stoffkomponenten, einer Sortieranlage, die zumindest teilweise zwischen Mischbehälter
(10) und Stoffauflauf der Produktionsmaschine angeordnet ist, sowie einer
Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) sowie den erforderlichen Pumpen (26) und
Rohrleitungen (25, 27, 28, 42) besteht zur Beförderung von aufzubereitendem
Siebwasser, Hilfsfaserstoff, zurückgewonnenem Faserstoff und Filtraten der
Rückgewinnungsvorrichtung (24), dadurch gekennzeichnet, dass eine besagter
Sortierungen für die verschiedenen Stoffkomponenten über eine Rohrleitung mit der
Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
18. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage zumindest
einen Sortierer (14) der ersten Stufe und einen Sauberer (20, 50) der zweiten Stufe
umfasst.
19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rejektstutzen des
Sortierers der ersten Stufe über eine Rohrleitung (42) mit der
Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rohrleitung (42) ein
Ventil (44) angeordnet ist, mit dem der Stoffstrom zur Faserrückgewinnungsvorrichtung
(24) gesteuert wird.
21. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortierer (50) der
zweiten Stufe im Prozess zwischen Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) und
Mischbehälter (10) angeordnet ist.
22. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Akzeptstutzen des
Sortierers (20) der zweiten Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur
Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
23. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rejektstutzen des
Sortierers (20) der zweiten Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur
Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
24. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage darüber
hinaus eine drifte Sortierstufe umfasst, wobei der Akzeptstutzen des Sortierers (22)
dieser Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24)
verbunden ist.
25. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage darüber
hinaus eine dritte Sortierstufe umfasst, wobei der Rejektstutzen des Sortierers (22)
dieser Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24)
verbunden ist.
26. Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rückgewinnungsvorrichtung (24) ein Scheiben-, Trommel- oder sonstiges
entsprechendes Filter ist.
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Cited By (1)
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CN103349867B (zh) * | 2013-07-15 | 2015-04-01 | 河南卷烟工业烟草薄片有限公司 | 造纸法再造烟叶抄造白水回用处理方法 |
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