DE102010044159A1 - Method for treating fiber suspension for paper machine for manufacturing paper web, involves lowering air content of fiber suspension by floatation stage, and strongly increasing air content in stage than in preceding floatation stages - Google Patents

Method for treating fiber suspension for paper machine for manufacturing paper web, involves lowering air content of fiber suspension by floatation stage, and strongly increasing air content in stage than in preceding floatation stages Download PDF

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Abstract

The method involves lowering air content of supplied fiber suspension (1) by a floatation stage (3), and strongly increasing the air content in the floatation stage than that of preceding floatation stages (2). Turbulences are generated in the suspension of the former floatation stage, where rejection rate in the former floatation stage is higher than rejection rate in the preceding floatation stages. The former floatation stage is strongly ventilated than the preceding floatation stages. Cleaned fiber suspension is discharged at a lower part of a floatation container via an outlet. An independent claim is also included for an arrangement for treating fiber suspension.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, die wenigstens eine Flotation und eine folgende Entwässerung umfasst, wobei die Flotation in mehreren Stufen erfolgt.The invention relates to a process for treating a pulp suspension which comprises at least one flotation and a subsequent dewatering, the flotation being carried out in several stages.

Die Erfindung betrifft auch Anordnungen zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, die wenigstens eine Flotationsanordnung und eine folgende Entwässerungsvorrichtung umfassen, wobei die Flotationsanordnung mehrere Flotationsstufen besitzt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to arrangements for treating a pulp suspension comprising at least one flotation arrangement and a subsequent dewatering device, the flotation arrangement having a plurality of flotation stages, in particular for carrying out the method.

Beim Flotationsvorgang wird der Umstand genutzt, dass der Faserstoff hydrophil und die Störstoffe oft hydrophob sind. Während der hydrophile Faserstoff in der Suspension verbleibt, gelangen die hydrophoben Störstoffe mit den Flotationsblasen in den Floatationsschaum.The flotation process uses the fact that the pulp is hydrophilic and the impurities are often hydrophobic. While the hydrophilic pulp remains in the suspension, the hydrophobic impurities with the flotation bubbles get into the floatation foam.

Neben gelösten Druckfarbenpartikeln gibt es insbesondere auch Kleber, Kunststoffpartikel und Harze, die hydrophob sind und so über die Flotation aus der Faserstoffsuspension entfernt werden können.In addition to dissolved ink particles, there are in particular also adhesives, plastic particles and resins which are hydrophobic and can be removed via the flotation from the pulp suspension.

Zur Schaffung der das Flotationsergebnis bestimmenden Flotationsblasen erfolgt eine Belüftung der Suspension, was zwangsläufig den Luftgehalt in der Suspension erhöht.To create the flotation bubbles which determine the flotation result, the suspension is aerated, which inevitably increases the air content in the suspension.

Um die Suspension für einen folgenden Behandlungsschritt, insbesondere eine Dispergierung zu konditionieren, erfolgt meist eine Entwässerung mittels Schneckenpresse oder Scheibenfilter.In order to condition the suspension for a subsequent treatment step, in particular dispersion, dewatering by means of a screw press or disc filter usually takes place.

Dabei beeinträchtigt der relativ hohe Luftgehalt der Suspension die Entwässerung erheblich.The relatively high air content of the suspension significantly impairs drainage.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Entwässerung ohne wesentliche Beeinträchtigung der Flotation zu steigern.The object of the invention is therefore to increase the efficiency of the drainage without significantly affecting the flotation.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die letzte Flotationsstufe den Luftgehalt der zugeführten Faserstoffsuspension senkt oder zumindest weniger stark erhöht als die vorangehenden Flotationsstufen.According to the invention, the object has been achieved in that the last flotation stage lowers the air content of the supplied pulp suspension or at least increases it less than the preceding flotation stages.

Durch die nach der letzten Flotationsstufe geringere Luftmenge in der Suspension kann die Entwässerung wesentlich effektiver erfolgen. Da sich die Maßnahmen zur Luftmengenminderung auf die letzte Flotationsstufe begrenzen, sind die Auswirkungen dieser Maßnahmen auf die Flotation eher gering.Due to the smaller amount of air in the suspension after the last flotation step, the drainage can be done much more effectively. As the measures for reducing the air volume are limited to the last flotation stage, the effects of these measures on the flotation are rather small.

Eine effektive Maßnahme zur Minderung der Luftmenge nach der letzten Flotationsstufe ist es, die Rejektrate bei der letzten Flotationsstufe höher als bei den vorangehenden Flotationsstufen einzustellen. Da die Luft in den Flotationsstufen aufsteigt, steigt der Luftgehalt in Richtung der Suspensionsoberfläche an. Wird nun eine größere Menge an Flotationsschaum und Suspension im Bereich der Suspensionoberfläche als Rejekt abgeführt, so sinkt dadurch auch der Luftgehalt beim Accept.An effective measure for reducing the amount of air after the last flotation stage is to set the Rejektrate at the last Flotationsstufe higher than the previous Flotationsstufen. As the air rises in the flotation stages, the air content increases in the direction of the suspension surface. If now a larger amount of flotation foam and suspension in the area of the suspension surface discharged as a reject, so also decreases the air content in Accept.

Alternativ oder ergänzend ist es auch vorteilhaft, wenn in der Faserstoffsuspension der letzten Flotationsstufe Turbulenzen erzeugt werden. Die Turbulenzen fördern die Fluidisierung der Suspension und die Auflösung von Fasernestern. Im Ergebnis können die Luftblasen leichter und schneller an die Oberfläche der Suspension gelangen.Alternatively or additionally, it is also advantageous if turbulence is generated in the pulp suspension of the last flotation stage. The turbulences promote fluidization of the suspension and the dissolution of fiber esters. As a result, the air bubbles can more easily and quickly reach the surface of the suspension.

Diese Turbulenzen können, wie beispielsweise in der DE 10 2009 006 035 beschrieben, durch eingeleitete Strömungen, sich in der Suspension bewegende Einbauten (Rührelemente), Vibratoren o. ä. erzeugt werden.These turbulences can, as in the DE 10 2009 006 035 described, by introduced currents, in the suspension moving internals (stirring elements), vibrators o. Ä. Are generated.

Eine ebenfalls alternativ oder ergänzend mit Vorteil einsetzbare Maßnahme bei der letzten Flotationsstufe besteht darin, diese weniger stark als die vorangehenden Flotationsstufen zu belüften und/oder die Belüftung der letzten Flotationsstufe mit größeren Blasen als bei den vorangehenden Flotationsstufen zu realisieren. Eine verminderte Belüftung führt natürlich zu einem geringeren Luftgehalt bei der Suspension. Die damit verbundene Beeinträchtigung der Flotation bei der letzten Flotationsstufe ist aber hinnehmbar.A likewise alternatively or additionally advantageously usable measure in the last flotation stage is to aerate them less strongly than the preceding flotation stages and / or to realize the aeration of the last flotation stage with larger bubbles than in the preceding flotation stages. Reduced ventilation naturally leads to a lower air content in the suspension. The associated impairment of the flotation at the last flotation stage is acceptable.

Größere Luftblasen steigen leichter und schneller auf, so dass auch dies den Luftgehalt mindern kann. Die Größe der Luftblasen kann über den Pumpendruck bei der Belüftung verändert werden. Ein geringerer Druck führt zu größeren Luftblasen.Larger air bubbles rise easier and faster, so this too can reduce the air content. The size of the air bubbles can be changed via the pump pressure during ventilation. A lower pressure leads to larger air bubbles.

Besonders geeignet ist der Einsatz der Erfindung, wenn auf die Entwässerung eine Dispergierung erfolgt, d. h. vorrichtungsgemäß wenn auf die Entwässerungsvorrichtung ein Disperger folgt.The use of the invention is particularly suitable when dispersion takes place on the dewatering, d. H. according to the device when a disperger follows the dewatering device.

Vorzugsweise sollte die Entwässerungsvorrichtung dabei von einem Scheibenfilter gebildet werden. Die mit dem geringen Luftgehalt in der Suspension verbundene Steigerung des Wirkungsgrades der Entwässerung ermöglicht den Einsatz kleinerer Scheibenfilter.Preferably, the dewatering device should be formed by a disc filter. The increased efficiency of dewatering associated with the low air content in the suspension allows the use of smaller disc filters.

Eine weitere alternativ oder ergänzend einsetzbare Lösung zur Minderung des Luftgehalts besteht darin, dass die Suspensionoberfläche in der letzten Flotationsstufe größer als in den vorangehenden Flotationsstufen ist. Durch die größere Suspensionsoberfläche hat die Suspension mehr Zeit zu entgasen.A further alternative or supplementary solution for reducing the air content is that the suspension surface in the last flotation step is greater than in the preceding flotation steps. Due to the larger suspension surface, the suspension has more time to degas.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

In der beigefügten Zeichnung zeigt:In the attached drawing shows:

1: ein Anlagenschema und 1 : a plant scheme and

2: einen schematischen Querschnitt durch eine letzte Flotationsstufe 3. 2 : a schematic cross section through a last flotation stage 3 ,

In der Stoffaufbereitung, welche die Faserstoffsuspension 1 für eine Papiermaschine zur Herstellung einer Papierbahn zur Verfügung stellt, durchläuft die Suspension 1 mehrere Behandlungsstufen.In the stock preparation, which is the pulp suspension 1 for a paper machine for making a paper web provides, passes through the suspension 1 several treatment levels.

1 zeigt hierzu einen Ausschnitt, bei dem die Faserstoffsuspension 1 zur Reinigung durch mehrere Flotationsstufen 2, 3, eine folgende Entwässerungsvorrichtung 4 in Form eines Scheibenfilters und anschließend in einen Disperger 5 geleitet wird. 1 shows a section in which the pulp suspension 1 for cleaning by several flotation stages 2 . 3 , a following dewatering device 4 in the form of a disc filter and then in a Disperger 5 is directed.

Die Entwässerung macht sich erforderlich, weil der Disperger 5 eine höhere Stoffdichte benötigt.The drainage is required because of the Disperger 5 requires a higher consistency.

Die Faserstoffsuspension 1 wird hierzu über einen Einlauf in den Behälter des Scheibenfilters geleitet. Im Behälter befindet sich eine horizontal verlaufende und rotierbar gelagerte Hohlwelle mit mehreren axial voneinander beanstandeten Filterscheiben.The pulp suspension 1 For this purpose, it is passed through an inlet into the container of the disc filter. The container is a horizontally extending and rotatably mounted hollow shaft with multiple axially spaced apart filter discs.

Die Filterscheiben werden dabei von jeweils zwei scheibenförmigen Filterelementen gebildet, die den Innenraum der Filterscheibe begrenzen.The filter discs are formed by two disc-shaped filter elements, which limit the interior of the filter disc.

Um das Wasser aus der Suspension 1 abziehen zu können, steht die mit einer Unterdruckquelle verbundene Hohlwelle mit dem Innenraum der Filterscheiben in Verbindung.To get the water out of the suspension 1 to be able to deduct, connected to a vacuum source hollow shaft communicates with the interior of the filter discs.

Die sich dabei an den Filterelementen bildende Vliesschicht wird nach dem Auftauchen aus der Suspension in den Stoffauslauf befördert.The nonwoven layer forming on the filter elements is conveyed out of the suspension into the waste outlet after emergence.

Hierzu befinden sich die Stoffausläufe jeweils zwischen zwei benachbarten Filterscheiben.For this purpose, the fabric outlets are each between two adjacent filter discs.

Die Hohlwelle wird an beiden Enden aus dem Behälter geführt und mit einer Unterdruckquelle verbunden. Dabei erfolgt die Lagerung der Hohlwelle beidseitig in je einem Lager mit feststehendem Lagergehäuse.The hollow shaft is guided out of the container at both ends and connected to a vacuum source. The storage of the hollow shaft takes place on both sides in each case a bearing with a fixed bearing housing.

Gemäß 2 wird die zu flotierende, wässrige Faserstoffsuspension 1 über wenigstens eine Mischvorrichtung 9 in einen Flotationsbehälter 10 eingeleitet, wobei sich die Mischvorrichtung 9 im Flotationsbehälter 10 befindet.According to 2 becomes the aqueous pulp suspension to be floated 1 via at least one mixing device 9 into a flotation tank 10 initiated, wherein the mixing device 9 in the flotation tank 10 located.

Die Mischvorrichtung 9 besitzt hierzu zumindest einen Strömungskanal mit beispielhaft kreisförmigen Querschnitt zur Ausbildung eines Stromes der Faserstoffsuspension 1.The mixing device 9 For this purpose, it has at least one flow channel with an exemplary circular cross-section for forming a stream of pulp suspension 1 ,

In diesen Strom der Faserstoffsuspension 1 wird von mehreren Seiten der Begrenzungswand des Strömungskanals über senkrecht zur Strömungsrichtung des Stromes verlaufende Einströmkanäle zumindest je ein Strom 11 von Gas in Form von Druckluft oder aus dem Flotationsbehälter 10 stammender Luft eingeleitet.In this stream of pulp suspension 1 is from several sides of the boundary wall of the flow channel via perpendicular to the flow direction of the flow inflow channels at least one stream 11 of gas in the form of compressed air or from the flotation tank 10 originated air.

Durch diese intensive Begasung werden in der Faserstoffsuspension 1 Gasblasen erzeugt, was dazu führt, dass die flotierbaren Störstoffe zusammen mit diesen Flotationsblasen im Flotationsbehälter 10 aufsteigen, sich im Flotationsschaum sammeln und als Rejekt über die Flotationsschaumabführung 7 und den Abfluss 8 abgeführt werden.This intensive fumigation is in the pulp suspension 1 Gas bubbles generated, which causes the floatable impurities together with these flotation bubbles in the flotation tank 10 ascend, collect in the flotation foam and as a reject about the flotation foam discharge 7 and the drain 8th be dissipated.

Die gereinigte Faserstoffsuspension 1 wird im unteren Teil des Flotationsbehälters 10 über einen Auslauf 12 abgeführt.The purified pulp suspension 1 is in the lower part of the flotation tank 10 over a spout 12 dissipated.

Dabei wird die Faserstoffsuspension 1 unter einem Druck, der über dem Umgebungsdruck liegt, in die Mischvorrichtung 9 eingepumpt. Mit Vorteil ist die Mischvorrichtung 9 exmittig im Floationsbehälter 10 angeordnet.This is the pulp suspension 1 under a pressure that is above the ambient pressure in the mixing device 9 pumped. Advantageously, the mixing device 9 exmittently in the floatation tank 10 arranged.

Die Mischvorrichtung 9 mündet stromabwärts in einen Stoßdiffusor 13, in dem eine Umlenkung der begasten Faserstoffsuspension 1 um etwa 90° in die Waagerechte und eine Verteilung auf den gesamten Umfang (360°) erfolgt.The mixing device 9 flows downstream into a shock diffuser 13 in which a deflection of the fumigated pulp suspension 1 about 90 ° in the horizontal and a distribution over the entire circumference (360 °) takes place.

Der vom Stoßdiffusor 13 ausgehende Blasenstrom kann durch die Einleitung von Treibblasen noch unterstützt werden.The from the bumper diffuser 13 Outgoing bladder flow can still be assisted by the introduction of blowing bubbles.

Insbesondere bei hohen Stoffdichten von über 1,8% bereitet die umfassende Fluidisierung der Faserstoffsuspension 1 Probleme, so dass es häufig auch zur Bildung von Fasernestern kommt. Um diese aufzulösen, sind im Flotationsbehälter 10 mehrere beweglich Einbauten 6 in Form von rotierenden Rührelementen angeordnet. Alternativ oder ergänzend können auch Vibrationen in die Suspension 1 eingeleitet werden.Especially at high fabric densities of over 1.8% prepares the extensive fluidization of the pulp suspension 1 Problems, so that it often comes to the formation of fiber esters. To dissolve these are in the flotation tank 10 several movable internals 6 arranged in the form of rotating stirring elements. Alternatively or additionally, vibrations may also be introduced into the suspension 1 be initiated.

Falls der Luftgehalt der Suspension 1 nach der letzten Flotationsstufe 3 zu hoch ist, so kann dieser einfach dadurch vermindert werden, dass der Flotationsbehälter 10 der letzten Flotationsstufe 3 eine größere Suspensionsoberfläche hat als die vorangehenden Flotationsstufen 2.If the air content of the suspension 1 after the last flotation stage 3 is too high, so this can be reduced simply by the fact that the flotation tank 10 the last flotation stage 3 has a larger suspension surface than the previous flotation stages 2 ,

Außerdem kann die Rejektrate erhöht werden, indem die Flotationsschaumabführung 7 in ihrer Höhe vermindert wird.In addition, the rejektrate can be increased by the Flotationsschaumabführung 7 is reduced in height.

Auch eine geringere Zufuhr von Luft über die Ströme 11 und/oder die Luftzufuhr mit geringerem Druck können den Luftgehalt der Suspension 1 nach der letzten Flotationsstufe 3 vermindern, was die Effizienz des Scheibenfilters erheblich verbessert. Also a lower supply of air over the streams 11 and / or the lower pressure air supply may alter the air content of the suspension 1 after the last flotation stage 3 reduce, which significantly improves the efficiency of the disc filter.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009006035 [0013] DE 102009006035 [0013]

Claims (10)

Verfahren zur Behandlung einer Faserstoffsuspension (1), die wenigstens eine Flotation und eine folgende Entwässerung umfasst, wobei die Flotation in mehreren Stufen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Flotationsstufe (3) den Luftgehalt der zugeführten Faserstoffsuspension (1) senkt oder zumindest weniger stark erhöht als die vorangehenden Flotationsstufen (2).Process for treating a pulp suspension ( 1 ) Comprising at least one flotation and a following dewatering, wherein the flotation is carried out in several stages, characterized in that the last flotation stage ( 3 ) the air content of the fed pulp suspension ( 1 ), or at least less increased than the preceding flotation stages ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rejektrate bei der letzten Flotationsstufe (3) höher als bei den vorangehenden Flotationsstufen (2) ist.Process according to Claim 1, characterized in that the rate of rejects in the last flotation stage ( 3 ) higher than in the previous flotation stages ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Faserstoffsuspension (1) der letzten Flotationsstufe (3) Turbulenzen erzeugt werden.Process according to claim 1 or 2, characterized in that in the pulp suspension ( 1 ) of the last flotation stage ( 3 ) Turbulence can be generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Flotationsstufe (3) weniger stark belüftet wird als die vorangehenden Flotationsstufen (2).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the last flotation stage ( 3 ) is aerated less strongly than the preceding flotation stages ( 2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung der letzten Flotationsstufe (3) mit größeren Blasen als bei den vorangehenden Flotationsstufen (2) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aeration of the last flotation stage ( 3 ) with larger bubbles than in the previous flotation stages ( 2 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Entwässerung eine Dispergierung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dehydration is carried out a dispersion. Anordnung zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, die wenigstens eine Flotationsanordnung und eine folgende Entwässerungsvorrichtung (4) umfasst, wobei die Flotationsanordnung mehrere Flotationsstufen (2, 3) besitzt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionoberfläche in der letzten Flotationsstufe (3) größer als in den vorangehenden Flotationsstufen (2) ist.Arrangement for treating a fibrous suspension comprising at least one flotation arrangement and a subsequent dewatering device ( 4 ), wherein the flotation arrangement comprises a plurality of flotation stages ( 2 . 3 ), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension surface in the last flotation stage ( 3 ) greater than in the preceding flotation stages ( 2 ). Anordnung zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, die wenigstens eine Flotationsanordnung und eine folgende Entwässerungsvorrichtung (4) umfasst, wobei die Flotationsanordnung mehrere Flotationsstufen (2, 3) besitzt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Flotationsstufe (3) Vibratoren und/oder sich in der Suspension bewegende Einbauten (6) zur Turbulenzerzeugung besitzt.Arrangement for treating a fibrous suspension comprising at least one flotation arrangement and a subsequent dewatering device ( 4 ), wherein the flotation arrangement comprises a plurality of flotation stages ( 2 . 3 ), in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the last flotation stage ( 3 ) Vibrators and / or internals moving in suspension ( 6 ) has turbulence generation. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Entwässerungsvorrichtung (4) ein Disperger (5) folgt.Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the dewatering device ( 4 ) a disperser ( 5 ) follows. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsvorrichtung (4) von einem Scheibenfilter gebildet wird.Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the dewatering device ( 4 ) is formed by a disc filter.
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