DE1461196A1

DE1461196A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Unreinigkeiten aus einem Papierbrei und aehnlichen faserhaltigen Aufschwemmungen

Info

Publication number: DE1461196A1
Application number: DE19651461196
Authority: DE
Inventors: Jan Fellegi; Jan Janci; Rudolf Zemanek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-08-02
Filing date: 1965-07-14
Publication date: 1969-03-27
Also published as: US3425545A; DE1461195A1

Description

Rudolf Zemanek, Jan Fellegi und Jan Janci,

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Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Unreinigkeiten aue einem Papierbrei und ähnlichen faserhaltigen Aufschwemmungen,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden von Unreinigkeiten aus einem Papierbrei und ähnlichen faserhaltigen Aufschwemmungen, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden des nicht einwandfreien Fuserniaterials, das sich von einwandfreien Pasern in seiner Feinheit uad bzw. oder in seinem Format, aber nicht in seiner Dichte,.. ~;.^.·^Λ unterscheidet, sowie zum Abscheiden von iasrigen und nicht fasrigen Unreinigkeiten, deren spezifisches Gewicht von dem der einwandfreien Faser abweicht.

Es ist eine der schwierigsten Aufgaben bei der Papierherstellung, die verschiedenen Arten der Unreinigkeiten abzuscheiden, die in einem Papierbrei vorhanden sind. Solche Unreixiigkeiten enthalten Reiste von Rinden, Bast und unzerkochten Teilen, die alle von Spänen, Knasten, unzerfaserten Teilen von eingestampften Material herrühren können und anorganische Stoffe einschließlich Ruß, Sand oder dergleichen. So ist es beispielsweise wesentlich, daß das zu zerschnitzelnde Holz nicht nur von der Außenrinde, sondern auch von der gewöhnlich als Bast bezeichneten Innenrinde befreit wird. Beim Entbasten muß man seine"Zuflucht zu einem aufwendigen Entrindungsprozeß nehmen, der hohe Holzverlute mit sich bringt. Trotzdem bleiben Rinden- und Bastspäne mit anderen Unreinigkeiten übrig, insbesondere Knoten und bzw. oder ungekochte Teile von Spänen. Sie beeinflussen die Reinheit der Zellulose; obwohl solche Unreinigkeiten ebenso wie das unzerfaserte, eingestampfte Material sich in der Größe und bzw. oder in der Gestalt von guten Fasern unterscheiden, haben, sie im allgemeinen das gleiche spezifische Gewicht wie die einwandfreien Fasern.

Solche.Unreinigkeiten werden bisher mit komplexen Apparaturen entfernt. Sie enthalten verschiedene Typen von Separatoren, von · denen jeder nur eine oder zwei, aber nicht alle Arten der Unreinigkeiten. abscheiden kann. Die bisher bekannten Reinigungsvorrich-

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tungen enthalten Hydrozyklone im allgemeinen von einem Typ, wie er gewöhnlich in Vorreinigungsanlagen und bei der Kohlenaufbereitung benutzt wird. Es gibt da zwei Haupttypen von Hydrozyklonen, nämlich die sog. Zwei- und Drei-Stoff-Äydrozyklone.

Ein typischer Zweistoff-Hydrozyklon zur Abscheidung der Unreinigkeiten von Zellulose weist eine konische Trennkammer auf und · ' enthält ein tangentiales Zuführungsrohr. Es dient dazu, die Aufschwemmung in den Behälter einzuführen, und zwar an dessen Ende mit dem größten Durchmesser. Der Behälter weist an seinem spitzen Ende eine Ausschußdüse für die ausgeschiedenen Verunreinigungen auf, die ein verhältnismässig hohes spezifisches Gewicht haben. Der Hydrozyklon enthält ferner ein Ausflußrohr für die gereinigte Substanz; es ist an demjenigen Ende des Behälters angebracht, das den größeren Durchmesser aufweist. Solche Hydrozyklone werden normalerweise dazu benutz, um kugelförmige oder schwere Unreinigkeiten zu entfernen oder um kurze und sperrige Faserbündel abzusondern. Die großen und bzw. oder langen Faserbündel, Splitter und Schuppen werden aber normalerweise durch ein Sieb entfernt.

Dreistoff-Hydrozyklone werden dazu benutzt, um spezifisch leichtere Teilchen zu trennen oder um solche Teilchen zu trennen, deren Ablagerung langsamer vor sich geht. Solche jjiydrozyklone werden hauptsächlich bei der Trennung von Erz oder Kohle aus Aufschwemmungen benutzt, in denen anorganische Teilchen, die eine ähnliche Form, aber ein unterschiedliches, spezifisches Gewicht haben, von dem nützlichen Material getrennt werden sollen» Diese Teilchen, die von dem nützlichen Material getrennt werden sollen, sind gewichtsmässig leichter oder bei der Sedimentation langsamer. Soweit Dreistoff-Hydrozyklone bei der Papierherstellung benutzt werden, sind sie mit einer Trennkammer ausgerüstet; sie trennt den Hydrozyklon durch eine Zwischenwand in zwei Teile und hält nur diejenigen Teilchen zurück, die spezifisch schwerer oder.spezifisch leichter als die einwandfreien Fasern sind. Das Arbeitsprinzip aller bei der Behandlung des Papierbreies benutzten Hydrozyklone ist das gleiche; ihre Bestandteile können die Unreinigkeiterua\buB:g jijLclifc J3§^ allen Arten von Aufschwemmungen

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trennen, und sie können auch nur gewisse Unreinigkeiten abscheiden, aber nicht alles Fremdmaterial, das ausgeschieden werden soll.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abscheiden aller oder fast aller Arten von Unreinigkeiten aus einem faserhaltigen Brei in einem einzigen Arbeitsgang und in einer einzigen Vorrichtung oder in einer einheitlichen Apparatur.

Die Erfindung betrifft des weiteren eine sehr einfache Abscheidevorrichtung. Sie kann für das Verfahren benutzt werden und dabei eine Zellulose von außergewöhnlicher Reinheit liefern. ,

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für die Erzeugung von Zellulose aus Holz, das Rückstände der Innenrinde enthält und eine Vorrichtung, deren Bestandteile die Bastfasern bei dem erfindungßgemäßen Verfahren entfernt, so daß sich das Reinigen des Holzes vor seiner Umwandlung in Zellulose vereinfacht.

Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zum Abscheiden und Klassieren von FaserbUndeln, das so ausgeführt wird, daß ein zu großes und daher nicht nützliches Material weiter behandelt und dabei so weit entfasert wird, daß es sich für die Papierherstellung eignet und daß die nützlichen Fasern von den bei der Zelluloseherstellung als Abfall anfallenden kugelförmigen Teilchen abgeschieden werden können.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Hydrozyklon, der bei dem erwähnten Verfahren zu verwenden und so konstruiert ist, daß seine Bestandteile alles Fremdmaterial automatisch abscheiden und klassieren, das aus dem Faserbrei entfernt werden soll.

Die Erfindung geht von folgender Erkenntnis aus: Wenn eine faserhaltlge Aufschwemmung mit einer gewissen Geschwindigkeit einen ersten schneckenartig gewendelten Weg entlangfließt, der genügend

lang ist, so daß die Aufschwemmung darin genügend lange verweilt, so'sammeln die hydraulisch wirksamen Kräfte große Faserbündel, Späne und Schuppen in einer ersten, der Achse des schneckenförmigen Wegs nahen Zone an, während sich das schwere Ausschußmaterial ;Ln einer zweiten Zone ansammelt, die weiter entfernt, von der Achse .dieses schneckenar|teö^wand_ftltÄruwegs ist. Die verwertbaren

_ Zj. _

Fasern sammeln sich dabei in einer dritten Zone an, die den Raum zwischen der ersten und zweiten Zone einnimmt. Demgemäß wird sich das schwerste Ausschußmaterial längs der Innenfläche feines #ydrozyklons sammeln, wenn die Aufschwemmung in einen Hydrozyklon längs eines schneckenartig gewendelten Wegs fließt, so daß es leicht durch eine verhältnismässig kleine Auslaßöffnung an einem Ende des Hydrozyklons entfernt werden kann. Die zurückbleibende* Unreinigkeiten und die guten Fasern werden auf einem" zweiten wendeiförmigen Weg mitgenommen, den der erste wendeiförmige Weg umgibt. Die guten Fasern und die zurückgebliebenen Unreinigkeiten werden auf dem zweiten Weg dadurch voneinander getrennt, daß sich das brauchbare Material in der Hauptsache im äußeren Teil des zweiten wende3£örmigen Wegs ansammelt, während sich die zurückgebliebenen Unreinigkeiten in dessen inneren Teil zusammendrängen, der einen Luftkern umgibt. Solche zurück- · gebliebenen Unreinigkeiten können von den guten Fasern mittels konzentrischer Wirbelfänger abgeschieden werden, von denen der innere und engere Wirbelfänger die fasrigen Unreinigkeiten zusammen mit der Luft aus dem Luftkern entfernt, wäehrend der andere Wirbelfänger den Rest der Aufschwemmung entfernt, der im wesentlichen die guten Fasern enthält.·

Um sicherzustellen, daß die Unreinigkeiten, wie vorher beschrieben, mit dem erforderlichen Wirkungsgrad ausgeschieden werden, ist die Beziehung zwischen den Abmessungen der verschiedenen Elemente des Zydrozyklans wichtig. Solche Abmessungen werden in gewissen Grenzen variieren, die von der Gestalt und dem Durchmesser des Zydrozyklons abhängen, d.h. davon, ob der Abscheider ein konisches, ein teilweise konisches und teilweise zylindrisches oder ein ganzes zylindrisches Gefäß aufweist. Die wichtigste Abmessung ist " die Länge dss Gefässes. Sie muß wenigstens siebenmal größer als der größte Durchmesser des Gefässes sein, damit die wirksamen hydraulischen Kräfte genügend Zeit für die erwünschte Abscheidung haben. Andere Abmessungen halten sich vorzugsweise in folgenden Grenzen:

Die Einlaßöffnung in das Gefäß sollte einen lichten Querschnitt aufweisen, der einen zylindrischen Einlaß von 0,15 biß 0,5 W entspricht. Dabei bezeichnet W den größten Durchmesser des Gefässes,

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sr · .

Der Innendurchmesser des Außenwirbelfängers an seiner kleinsten • ■ Öffnung soll zwischen 0,19 und 0,33 W betragen; der Mindestinnendurchmesser des Innenwirbelfängers soll zwischen 0,07 und 0,11 W getragen. Und der Durchmesser der Auslaßöffnung für die schweren Unreinigkeiten soll zwischen 0,0J bis 0,14 W betragen. Bei einem völlig konischen Gefäß sind die entsprechenden bevorzugten Grenzen .. bzw. 0,19 bis 0,26 W; 0,19 bis 0,26 W; 0,07 bis 0,11 Vi; 0,04 bis 0,07 Wj die bevorzugte achsiale Länge des Gefässes beträgt 8 bis io'-w;'-"

Die Aufschwemmung tritt vorzugsweise in die Abscheidekammer eines Primärgefässes bei einem Druck ein, der den Druck am Auslaß aus dem Außenwirbelfanger um 2 bis 4 Atmosphären übersteigt. Bei einem Sekundärgefäß kann der Druck am Einlaß 0,4 bis 0,8 atm ' über den Druck am Auslaß sein. Das Material, das aus dem inneren Wirbelfänger ausläuft, wird vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der 0,4 bis 0,8 atm unter dem am Auslaß des äußeren Wirbelfängers liegt· Der Unterschied zwischen den Drücken, die an den Ausgängen der Wirbelfänger auftreten, wird vorzugsweise mit einem Drosseventil oder einer gleichwirkenden Drosselvorrichtung ^erzeugt, die in der Ausflußleitung für die guten Fasern angeordnet ist. Wahlweise kann ein zweiter Abscheider mit dem ersten Abscheider verbunden sein und zwar mit dessen Auslaß des Außenwirbelfängers. Die notwendige Druckdifferenz wird dann durch den Druck am Einlaß des zweiten Abscheiders erzeugt. Auf diese Weise wird ein enger Luftkern erhalten, und es ist dann möglich, eine sehr dünne Schicht der Aufschwemmung unmittelbar um den Luftkern zu scheiden und sie mit einer hohen achsialen Geschwindigkeit zu bewegen. Die vorhergehenden Schritte ergeben eine Abscheidung von großen Faserbündeln, Splittern und Schuppen, die wenigstens fünfmal länger als sie dick sind. Das spezifische Gewicht dieser Unreinigkeiten entspricht dem der annehmbaren Fasern. Diese Unreinigkeiten sind für eine

_o weitere Behandlung und die Verwendung bei der Papierherstellung *° brauchbar.

QO . - ■ ...■■"

-* Die obigen Eigenschaften piachen das erfindungsgemäße Verfahren •v. für die Reinigung und Abscheidung der Zellulose in einem einzigen J^ Arbeitsgang geeignet im Vergleich mit den bis her bekannten Ver-"° fahren der Abscheidung in Hydrozyklonen, die entweder nur kugelförmige Teilchen oder solche Teilchen abscheiden können, die sich :* durch ihr spezifisches Gewicht von dem der gereinigten Fasern unterscheiden·

Der erfindunsgemäße Abscheider kann entweder einzeln oder in verV sehiedenen Korabinationen entsprechend dem Prozentgehalt und der Art der Uhreinigkeiten arbeiten, die in den fasrigen Aufschwemmungen enthalten sind.

Bei der Ausführung des neuen Verfahrens läßt sich eine wirksame Abscheidung bis|zu 95 % der Fasern und 85 % der kugelförmigen Unreinigkeiten erzielen. Während die schweren Unreinigkeiten mittels der Zentrifugalkraft abgesondert werden, ist die Abscheidung der fasrigen Unreinigkeiten zusätzlich möglich gemacht durch die besonderen hydraulischen Bedingungen, die in der erfindung-s-· gemäßen Vorrichtung erzeugt werden.

Die erwähnten Ergebnisse sind äußerst überraschend, besonders wenn man bedenkt, daß die fasrigen Unreinigkeiten, die durch den InnenwirbeIfanger entfernt werden, im wesentlichen die gleiche Dichte wie die nützlichen Fasern aufweisen. Zur Zeit sind die genauen Gründe dafür noch nicht bekannt, weshalb gewisse Unreinigkeiten sich im inneren Teil und die guten Fasern sich im äußeren Teil des Innenwirbels ansammeln. Die hydraulischen, im Wirbel entstehenden Kräfte sind Scher*·, Geschwindigkeitsdruck- und Zentrifugalkräfte. Die physikalischen Eigenschaften der fasrigen Unreinigkeiten sind von den Eigenschaften der guten Fasern und der der kugelförmigen oder schweren Unreinigkeiten verschieden. In Verbindung mit diesen Eigenschaften wirken die hydraulischen Kräfte augenscheindlich unterschiedlich auf die fasrigen Unreinigkeiten, in-dem sie sie in den Innenwirbel treiben und ziehen, insbesondere in den Innenteil oder die Innenzone des Innenwirbels, während die verwendbaren Fasern danach streben, sich in dem Außenteil des Innenwirbels zu sammeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu benutzte erfindungsgemäße Vorrichtung werden nun zum besseren Verständnis an Hand der Zaichnung beschrieben.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung. Es zeigt:

Fig. 1 einen Achsialschnitt durch einen Hydrozyklon, der einen

teilweise konischen Behälter aufweist, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil eines, geringfügig abgeänderten Hydrozyklons mit teilweise konischen Wirbeifängern, . ' ■'"-'

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INSPECTED

j .Fig· 3 einen Achsialschnitt dutfch einen Hydrozyklon, der einen

zylindrischen Behälter aufweist, .i Fig. 4 einen Aehsialschnitt durch einen Hydrozyklon, der einen '■

konischen Behälter aufweist,
" Fig. 5 einen Achsialschnitt durch einen Hydrozyklon, mit einem

teils zylindrischen und teils konischen Gefäß, in dein. }* der äußere Wirbelfanger mit dem Abflußrohr eine Einheit i". bildet,

Fig. 6 eine Vereinigung eines teilweise konischen Hydrozyklons

und eines zylindrischen Hydrozyklons, die in Reihe geschaltet Sind,
Fig. 7 in einem größeren Maßstab einen Teil eines Hydrozyklons

mit einem abgeänderten äußeren Wirbelfänger, Fig. 8 dn Diagramm, das die Verteilung der guten Fasern im oberen Teil des in Fig. ¹J dargestellten Hydrozyklons wiedergibt.

Fig. 1 zeigt einen Sichter in Form eines Hydrozyklons. Er enthält ein Gefäß 1, das einen konischen unteren Teil 3a aufweist, der

^; sich nach unten zu der Auslaßöffnung 2 verjüngt, die manchmal

als Spitzdüse bezeichnet wird. Die öffnung 2 führt in ein geeignetes Rohr 2a oder in einen Behälter (der nicht dargestellt ist). ϊ Er dient dazu, kugelförmige und verhältnismässig schwere Teilchen

., *^! abzuleiten oder zu sammeln. Der obere Teil 3 des Gefässes 1 ist

zylindrisch und oben durch eine Decke 4 geschlossen. Dieser ^f obere Teil 3 enthält eine Zwischenwand 5 mit einer Zenfcrälöffnung,

j. . · an die sich ein nach unten reichender Wirbelfänger 6 anschließt. Dieser Wirbelfänger 6 1st mit einem weiteren Wirbelfängerrohr 7 koachsial, das einerseits durch die zentrale öffnung in der Zwischenwand 5 nach unten und andererseits nach oben durch die Decke 4 hindurchgeht. Ein Zuführungsrohr 8 ist tangential an die Umfläohe des oberen Teils 3 angesetzt. Es dient dazu, in das Gefäß eine Aufschlemmung einzulassen. Sie tritt in ein Niveau unterhalb der Zwischenwand 5 ein. Ein Abflußrohr 9 führt tangential von" dem oberen Teil 3 oberhalb der Zwischenwand aus dem Gefäß. Die Decke 4 und die Zwischenwand 5 begrenzen eine Sammelkammer Sie nimmt Material durch die öffnung des äußeren Wirbelfängers auf und gibt es in das Ausflußrohr 9 ab.

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Der Separator A arbeitet in folgender Weise: Eine Aufschlemmung, im allgemeinen in einer Konzentration von 0,3 bis 1 % fließt unter erhöhtem Druck durch das Zuführungsrohr 8 tangential in den oberen Teil. Dadurch entsteht eine Wirbelbewegung in der unteren Sißhtungskammer 10a des Behälters Die Aufschwemmung bildet einen Außenwirbel, indem sie längs einer Schneckenlinie 11 abwärts nach der Spitze des konischen Teils ~3& fließt. Kugelförmige Teilchen und Teilchen von höherem spezifischen Gewicht werden unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft längs dieses Schneckenweges 11 getrennt und nähern sich der Innenwand des konischen Teils Ja. Solche Teilchen gleiten längs dieser Innenwand des konischen Teils Ja. und sinken in die Ausflußöffnung 2. In der Nähe dieser öffnung kehrt sich die Bewegung des Rückstands der Aufschlemmung um 18O° um, so daß die Aufschlemmung einen Innenwirbel bildet und längs einer Innenschnecke 12 von kleinerem Durchmesser nach dem oberen Teil J zurückfließt. Im Innern der Innenschnecke 12 bildet sich ein Luftkern.

Große fasrige Unreinigkeiten werden in einer engen zylindrischen Zone um den Luftkern konzentriert. Sie werden zusammen mit der L-uft aus dem Luftkern durch den inneren Wirbelfänger 7 abgezogen.

Wie Fig. 1 zeigt, fäLlt die Achse des Schneckenwegs 12 mit der gemeinsamen Achse der Wirbelfänger 6 und 7 zusammen.

Das Abflußrohr 9 enthält ein Drosselventil 1^ mit dem optimale hydraulische Bedingungen einzustellen sind, damit große faserhaltige Unreinigkeiten jfiit größtem Wirkungsgrad in die enge Zone um den Luftkern gelangen und durch den inneren Wirbelfänger 7 abzulassen

Eine sehr wichtige Eigenschaft des Sichters A ist die, daß er solche Bedingungen schafft, die eine sehr befriedigende Trennung aller unerwünschten Unreinigkeiten in einem einzigen Arbeitsgang ermöglichen. Dieser Sichter erlaubt auch eine trennscharfe Zer~ legung der großen fasrigen Unreinigkeiten von den kugelförmigen Teilchen·

Gemäß Pig. 1 sind die unteren Enden der Wirbelfänger 6 und 7 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet. Doch ist dies nicht wesentlich. Fig. 1 zeigt ferner die Abmessungen, deren Verhältniese in den vorher erwähnten Grenzen eingehalten werden

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OFMQfNAL INSPECTED

sollen, damit der Hydrozyklon die kugelförmigen Teilchen wegen ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichts sicher trennt und damit der Hydrozyklon Faserbündel gemäß ihrer Gestalt und ihrer.Größe trennt. Dies ist eine der Haupteigenschaften der vorliegenden Erfindung. Diese Eigenschaft macht den erfindungsgemäßen Hydrozyklon für die vorher erwähnte Trennung der großen fasrigen Unreinigkeiten von der fasrigen Aufschlemmung verwendbar. Bisher war eine solche Zerlegung in einem herkömmlichen Zyklon nicht möglich, weil die großei Fasern das gleiche spezifische Gewicht wie gute Pasern haben. Dies überraschende Ergebnis ist durch eine passende Auswahl der Abmessungen der Bestandteile des erfindungsgemäßen Hydrozyklons, durch eine passende Wahl der Geschwindigkeit des behandelten Materials und der Drücke sowie der Gegendrücke erreicht, die zweckmässig, also nicht zufällig erzeugt werden. Die besonderen Eigenschaften der großen Unreinigkeiten, nämlich ihre Größe und Gestalt, werden benützt, um sie übereinstimmund mit den kinematischen and strömenden Bedingungen im Hydrozyklon in die schmale Zone zu bringen, die den Luftkern umgibt. Gleichzeitig fließt die Aufschwemmung in der engen Zone bei einer eehr hohen achsialen Geschwindigkeit und unterstützt dabei die Trennung der unerwünschten Teilchen und ihre Absonderung in den InnenwirbelfAnger 7·

Die besonders wichtigen Abmessungen des Hydrozyklons A für ein geeignetes Arbeiten sind der Durchmesser.dwkdes ZufUhrungsrohrs (also der Durchmesser des Einlasses für die Aufschlemmung), der Innendurchmesser des Außenwirbelfängers 6, der die guten Fasern abführt, der Innendurchmesser d, des Innenwirbelfängers 7» der Durchmesser Uu der Auslaßöffnung 2, die Länge 1 des Behälters und die Länge 1. des oberen zylindrischen Teils 2* Gute Pasern, die sich in dem Raum zwischen der schmalen zylindrischen Zone, die den Luftkern umgibt und der Innenfläche des Gefässes 1 befinden, werden durch den Außenwirbelfanger 6 entfernt und gelangen in die Sammelkammer 10.

Sie fließen durch das tangential angeordnete Abflußrohr 9 ab, das sie zu der nächsten, nicht dargestellten Naohlaufstation befördert.

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Durch das Drosselventil B kann der optimale Gegendruck einge- ^.. stellt werden, um den Übergang der fasrigen Unreinigkeiten nach dem Mittelpunkt des Gefässes 1 zu verbessern. Der Innenwirbelfänger 7 und nötigenfalls auch der Außenwirbelfänger 6 können achsial im oberen Teil eingestellt werden_v Die durch den Innenwirbelfänger 7 entfernten Unreinigkeiten können vergütet v/erden, kugelförmige und schwere Teilchen, die durch die ,..bfluß öffnung 2 auslaufen, werden als Abfall entwässert oder weiter behandelt, um noch vorhandene gute Faserstoffe auszuwerten.

Pig. 2 zeigt das Gefäß 1* eines etwas abgeänderten Hydrozyklons A¹ und die darin herrschenden Bedingungen. Die^nge zylindrische Zone ist mit 14 bezeichnet, sie enthält große fasrige Unreinigkeiten. Diese Zone umgibt den inneren wendeiförmigen Weg 12*. Das Material in der Zone 14 fließt bei einer hohen achsialen Geschwindigkeit in das untere Ende des inneren Wirbelfängers 7* in der mit dem pfeil 14a bezeichneten Richtung. Kugelförmige Teilchen 15 werden durch Zentrifugalkraft nach außen getrieben und gleiten längs der Innenwand des konischen Unterteils 3a* nach unten.

Die unteren Enden 17*18 der Wirbelfänger 6* und 7* gleichen hohlen Kegelstümpfen, die sich nach abwärts gegen die nicht dargestellte Auslaßöffnung verjüngen. Der kleinste Durchmesser L' des unteren Endteils 18 des inneren Wirbelfängers 7* entspricht dem Mindestdurchmesser, der für d$n Auslaß der großen fasrigen Unreinigkeiten aus der Trennkammer 10a unter der nicht gezeigten Querwand erforderlich ist. Die Bezugszeichen 17a .und 18a bezeichnen den größten Innendurdanesser der Wirbelfänger 6^l bzw. 7^f · Das Bezugszeichen L bezeichnet den Mindestinnendurehmesser des Außenwirbelfängers β¹. Durch Absenken und durch daran anschließendes Abschneiden des unteren Teils 18 des Innenwirbebfängers 7^f können die Bediensteten die besten Arbeitsbedingungen in den Grenzen auswählen, die in den später besdriebenen Tabellen · angegeben sind und zwar abhängig von der Natur der in der Aufschlemmung vorhandenen Unreinigkeiten und dem Prozentgehalt des Ausschusses.

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FIg. 3 zeigt einen dritten Hydrozyklon 8. Er Inthält eine« zylin-. drisches Abscheidegefäß 20. Es ist besonders für eine sekundäre Reinigung einer Aufschlemmung geeignet, um wenigstens einige der ' zurückbleibenden fasrigen Unreinigkeiten zu entfernen, d.h. das Gefäß .20 kann dazu benutzt werden, um wenigstens einige der großen Fasern zu entfernen, die in der Aufschlemmung zurückbleiben, wenn sie durch das Rohr 9 oder 9* des Hydrozyklons A bzw. A¹ fließt. Die Aufschlemmung fließt durch ein Einlaßrohr 8ⁿ tangential durch einen Einlaß am oberen Bnde des Qefässes 20 und bildet dann einen ersten Wirbel, indem sie abwärts längs eines äußeren wendeiförmigen Wegs 21 nach dem Boden 22 fließt. Am Boden 22 kehrt die Aufschlemmung ihre Richtung β um 18O° um und bildet dann einen Innenwirbel. Dabei fließt sie auf einem äußeren Wendeiförmigen Weg 1j5 nach dem Einlaß am unteren Ende des inneren Wirbelfängers 7"» Eine Querwand 5", die den Außenwirbelfanger 6" trägt, ist «wischen dem Auslaßende des Zuftihrungsrohrs 8" und dem Auslaß für die guten Fasern angeordnet. An diesem Auslaß ist ein Auslaßrohr 9^tt angeschlossen. Es enthält ein. Drosselventil 13") die Decke 4" des Gefässes 20 bildet mit der Querwand 5" eine Sammelkammer 10 ". Der Raum zwischg der Querwand und dem Boden 12 bildet eine Trennkammer 1Oa".

Der Hydrozyklon B arbeitet entsprechend wie der Hydrozyklon A oder A*. Die Abmessungen seiner Teile müssen so aufeinander abgestimmt sein, wie es vorher angegeben war, um sicherzu&ellen, daß der Hydrozyklon B die gewünschte Abscheidung der fasrigen Unreinigkeiten ergibt. Die ange Lage der Aufschlemmung, die den Luftkern in dem Innenwirbelweg 25 umgibt, enthält die meisten Unreinigkeiten. Diese enge Lage wird zusammen mit Luft aus dem Luftkern durch den InnenwirbeIfanger 7" abgezogen, die guten Fasern und die übrig gebliebene flüssige Fraktion der Aufschlemmung werden durch den Außenwirbelfänger 6" abgezogen. Wie man sieht, sind die Einlasse der Wirbelfänger 6" und 7" in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet. Der Boden 22 braucht nicht mit einer Ausfluflffnung ver*- sehen zu sein, weil vorausgesetzt ist, daß die bei 8" einströmende Aufschlemmung genügend von kugelförmigen und schweren Unreinigkeiten befreit ist.

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Pig. 4 zeigt einen vierten Hydrozyklon D. Der Hydrozyklon enthält ein lang gestrecktes konisches Gefäß 101, das sich von dem' oberen nach dem unteren Ende gleichmässig verjüngt. Das untere Ende des Gefässes ist mit einer Auslaßßffnung oder Düse 102 versehen. Ein Zuführungsrohr 1O8 ist tangential in den oberen Teil des Gefässes 101 eingeführt, und das Gefäß ist oben mit einer Decke 104 verschlossen. Der äußere Wirbelfänger 106, der die guten Pasern aufnimmt, ist koachsial im Behälter 101 angeordnet und enthält ein Drosselventil 115, d.h. der nach außen gehende Teil des Wirbelfängers 1O6 kann als Ausflußrohr ausgeführt sein, dies Ausflußrohr ist dann achsial, also nicht tangential zum Behälter 101 angeordnet. Der Innere Wirbelfanger 107 enthält einen unteren koachsial im Außenwirbelfanger 106 angeordneten und einen gekrümmten oberen Teil, der durch die Wand des Außenwirbelfängers geht.

Der Abscheider D arbeitet ähnlich wie der Abscheider A, A¹ oder B. Die durch das Zuführungsrohr 1O8 zugeführte Aufschlemmung läuft tangential durch den Einlaß am oberen Ende des Behälters 101 ein und bildet einen ersten Wirbel, indem er in einem äußeren wendelartigen Weg 111 fließt. Wenn die Aufschlemmung das untere Ende des Gefässes 101 erreicht, kehrt die Aufschlemmung ihre Richtung um und bildet einen zweiten Wirbel, indem sie in einem inneren wendeli'örmigen Weg 112 fließt, der einen Luftkern umgibt. Die fasrigen Unreinigkeiten konzentrieren sich in einer engen zylindrischen Zone, die den Luftkern umgibt. Sie werden zusammen mit der Luft aus dem Luftkern durch den inneren Wirbelfänger 107 entfernt. Gute Fasern werden durch den Außenwirbelf anger 1O6 entfernt. Dabei kann durch das Ventil der Gegendruck geregelt werden, um die besten hydraulischen Bedingungen zu schaffen.

Fig. 5 zeigt einen Abscheider E. Er unterscheidet sich vom Abscheider D dadurch, daß sein Gefäß 201 einen unteren konischen Teil 20Ja und einen oberen zylindrischen Teil 205 enthält, dessen Einlaß mi,t einem tangentialen Zuführungsrohr 208 verbunden ist. Gute lasern und fasrige Unreinigkeiten werden durch die koaehsialen Wirbelfänger 206 und 207 entleert. Der obere Teil des Innenwlrbel-

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fängers 207 geht durch die Wand des Außenwirbelfängers 2θό. Dieser ist mit einem Drosselventil 215 versehen. Die Bezugsziffern und 212 bezeichnen zwei entsprechende wendeiförmige Wege, auf denen die Aufschlemmung abwärts bzw. von der am unteren Ende des konischen Teils 203a befindlichen Auslaßöffnung 202 wegfließt.

Fig. 6 zeigt ein zweistufiges Abscheidesystem. Es enthält den Abscheider A der Fig. 1 und den Abscheider B der Fig. 3· Beide Abscheider sind in Reihe geschaltet. Wie bereits oben erwähnt, muß ein gewisser Gegendruck in jedem Abscheider erzeugt werden, um die günstigsten hydraulischen Bedingungen zu erhalten. In dem teilweise konischen Abscheidegefäß 1 übersteigt der Gegendruck 0,4 bis 0,8 atm den Druck am Auslaßende des Innenwirbelfängers 7. In Fig. 6 fehlt das Drosselventil 13 und der erforderliche Gegendruck wird durch ein zylindrisches Gefäß 20 erzeugt, dessen Zuführungsrohr 8" mit dem Auslaßrohr 9 des Gefässes 1 verbunden ist. Der Einlaßdruck am Einlaß des Gefässes 20 beträgt ungefähr 0,4 bis 0,8 atm Manometerdruck.

Ein wichtiger Vorteil des Zweistufenabscheiders gemäß Fig· 6 ist der, daß die Aufschiemmung, die aus dem Rohr 9 des Gefässes ausströmt und durch das Gefäß 20 des Abscheiders B fließt, einer zweiten Reinigung unterzogen wird. Fast alle kugelförmigen und schweren Unreinigkeiten werden in dem Gefäß 1 abgeschieden. Sie brauchen daher nicht in dem Gefäß 20 abgeschieden zu werden. Es 1st daher so ausgelegt, daß es nur die fasrlgen Unreinigkeiten entfernt·

Fig. 7 zeigt einen Abscheider F, der Fasern von einem ausgezeichneten Reinheitsgrad ergibt« Dank der in dem konischen Gefäß erzeugten Wirbel werden kugelförmige Teilchen 15 und andere schwere Unreinigkeifcen durch die Zentrifugalkraft gegen die Innenwand des Gefässes geschleudert· Große fasrige Unreinigkeiten werden von der übrigen Aufschlemmung in der engen zylindrischen Zone ~0>\k, die den Luftkern umgibt und koachsial in dem Gefäß 301 steht, abgeschieden und gesammelt.

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Der ringförmige Raum, der im wesentlichen auf halbem Wege zwischen der Zone J>\k und der Innenfläche des Gefäßes 501 liegt, enthält den reinsten Teil der Aufschlemmung, d.h. denjenigen Teil der Aufschlemmung,^e£n der ilauptsache die guten Pasern enthält. Die Veränderungen der Reinheit der Aufschlemmung, wie man sie in der horizontalen Ebene M gemäß Fig.7 feststellt, können als eine Kurve P aufgetragen werden, die in Fig. 8 dar*- ' gestellt ist. Am Punkt 0, der der Innenfläche des Behälters benachbart ist, ist die Reinheit gering. Denn in dieser Zone sammeln sich die kugelförmigen Teilchen 15· Am anderen Ende, nämlich am Punkt X in Fig. 7₍ist die Reinheit wegen der fasrigen Unreinigkeiten gleichfalls gering. Zwischen äesen beiden Punkten ändert sich die Reinheit der Aufschlemmung wesentlich, wie die Kurve P zeigt. Auf einem gewissen Abstand S vom Punkt X ist die Reinheit der Aufsc&emmung am größten.

Gemäß Fig. 7 werden die guten'Fasern aus der Zone der größten Reinheit durch dien Einlaßöffnung eines ringförmigen Wirbelfängers 27 abgezogen. Dieser Wirbelfänger umgibt den inneren Wirbelfänger 307 mit Spiel. Die Einlaßöffnungen der beiden Wirbelfänger sind konzentrisch. Der Wirbelfänger 27 führt in eine Sammelkammer 510; deren Auslaß ist mit dem Auslaßrohr 309 verbunden. Dies enthält ein nicht dargestelltes Drosselventil. Der Einlaß am unteren Ende des äußeren Wirbelfängers 27 entspricht der Kuppe in der Kurve P (Fig. 8). Daher enthält die in der die Sammelkammer einströmende Aufschlemmung ein Mindestmaß an unerwünschten Bestandteilen.

Beispiel 11

Kitfernholzsulphitzellulose wurde in einem erfindungsgemäßen Hydrozyklon behandelt. Die Abmessungen der drei Abscheider waren folgende t Der größte Durehmesser W des GefKsses betrug 150 mm, der Durchmesser d.j des Zuftihrungsrohrs 30 Bin, der Durc h- ' messer ig des äußeren Wirbelfängers 30 mm« der innendurchmesser d-x des Innenwirbelf anger» 12 mm, der Durchmesser dg der Auslaß-Öffnung 6 mm und die Länge it de* Behälters 1 ·4οο mm. Die Aufschlemmung enthält kugelförmig· Unreinigkeiten einschließlich Rückständen von HuA und Borken, sowie fasrige Unreinigkeiten

3/0871'

elnschließlioh unzerKochter Teile von Spänen. Die nachstehende Tabelle gibt $&s Ergebnis von drei Versuohen wieder.

Tabelle 1

Versuch Nr* J 2 3

Konzentration der festen Körper

in der Aufschwemmung am Einlaß

in das Gefäß in % 0,43 0,44 0,43

Druck am Einlaß in das Gefäß

(in Atm Manorseterdruck) . 2,8 2,8 2,8

Gegendruck am Auslaß aus dem

Gefäß (in atm Manomterdruek) ' o,6 0,6 0,6

Anzahl der kugelförmigen Teilchen

in der Aufschlämmung vor der

Abscheidung ,_ ■ 2.350 2,350 2.350,

Zahl der fasfigen Unreinigkeiten
in der Aufsehleiömung vor der Abscheidung ' 1.420 1.420 1.420'

Zahl der kugelförmigen Teilchen

in der Aufsehlemmung nach der

Abscheidung ' 558 549 551

Zahl der fasrigen ünreirigkeiten

in der Aufsohlemmung nach der

Abscheidung 231 233 232

Wirkungsgrad bei. der Ausscheidung der

kugelförmigen Tfliehen in £ 76,3 76,7 76,6

Wirkungsgrad bei der Ausscheidung der

fasrigen Unreinigkeiten in # 83,8 83,6 83,7

Die Zahl der* Unreinigkeiten vor und nach der Abscheidung wurde

auf einer

bestimmt.

auf einerOböi?flä,öhe von 1 m und ein Gewicht von 500 g (1 m /5⁵OOg)

909813/Q072

Beispiel 2; · . ,

Der gleiche Hydrozyklon mit den im Beispiel 1 angegebenen Abmessungen wurde zur Behandlung von einem Holzbrei benutzt;» der durch einen üblichen Drehschirm-Abscheider geführt worden war» *ber trotz dieser Behandlung noch einen hohen Prozentgehalt an fasrigen Unreinigkeiten enthält. · . , . . .

Tabelle 2

Versuch Nr.

1 2 3

Konzentration der festen Körper in der Aufschlemmung am Einlaß in das Gefäß in %

Druck am Einlaß in das Gefäß (in atm Monomterdruck)

Gegendruck am Auslaß aus dem Gef&ß (in atm Monomterdruck)

Anzahl der kugelförmigen Teilchen in der Aufschlemmung vor der Abscheidung

Zahl der fasrigen Ur
in der Aufschwemmung
Abscheidung

Einigkeiten laeh der

Zahl der kugelförmigen Teilchen in der Aufschlemmung nach der Abscheidung·

Zahl der fasrigen Unreinigkeiten in der Aufschlemmung nach der Abscheidung

Wirkungsgrad bei der Ausscheidung der kugelförmigen Teilchen in %

Wirkungsgrad bei der Ausscheidung der fasrigen Unreinigkeiten in #

o»52 0,51 0,52

2,1 2,1 2,1

0»3 0,3 0*3.

1.635 I.635 I.635

2.56Ο 2.56Ο 2.56Ο 461

117

465

94 117

72,01 71,4 71»5

95» 4

96,3 95»4

909813/0872 JNSPECTED

Beispiel 3:

'Der hydrozyklon mit dem Doppelabscheider gemäß Fig. 6 wurde zur Behandlung von. Fichtenholz-Zellulose benutzt, die Rückstände von. Bastfasern enthielt. Die Aufschlemmung enthXlt einen hohen Prozentsatz von ,fasrigen Unreinigkeiten, die sich in ihrer Farbe von· ü&v der guten Fasern unterscheiden.

In der ersten Stufe, nämlich in dem Abscheider A gemäß Fig, 6, wurde die Aufschlemmung bei einem erhöhten Druck behandelt. Die so vorgereinlgte Aufschlemmung wurde danach in dem Nlederdruckabsekeider B der Flg. 6 behandelt, um die fasrigen Unreinigkeiten zu entfernen, die in dem Material enthalten waren, das aus dem Hoetodruckabscheicier A abgezogen wurde. Die Abmessungen des Abscheiders A waren öle gleichen wie die im Beispiel 1 angegebenen. Die Länge dea Gefässes Überstieg mehr als siebenmal den Durchmesser des Oberteils 3·

Der Abscheider B hatte folgende Abmessungen: Der Durchmesser des Gefäßes 20 betrug 100 mm, der Durchmesser des Zuführungsrotes. 8" war 23 mm, der Innendurchmesser des AssßenwirfeeLfängers 6* war 23 mm, der Innendurchmesser des Innenwirbelfängers 7^ir war 10 mm und die Länge des Gefäßes 20 war wenigstens s-iebenoal größer als der Durchmesser der Gefäßdecke ¥* oder Ihrea Bodens. 22.

tabelle 3

Abscheider A Abscheider B

Zahl der kugelförmigen Teilchen
in der Aufschlemmung vor der Abscheidung · 2,532 653

Zahl der fasrigen Unreinigkeiten in der Aufschlemmung vor der Abscheidung

Zahl der kugelförmigen Unreinigkeiten nach der Abscheidung

ZaM. der fasrigen Unreinigkeiten nach der Abscheidung

Y/irkungsgrad bei der Abscheidung
* eier ku-gelfÖrmigea feilchen in %
Wirkungsgrad bei der Abscheidung
der fasarf.gen tfnrödßigkeiten in % 88.4 74.1

° 909613/0872

18,420	2.136
653	653
2.136	553
74.2

- 1Ö -

Die Gesaratzahl der Unreinigkeiten in der Aufschlemmung, die ^aus dem Ausiaßfrohr 9" des Abscheiders B der Pig· 6 herausfloß, war 1.206 per m /500 g.

Ohne weiteren Nachweis offenbaren die bisherigen Ausführungen den Kern dieser Erfindung, so daß jeder bei der gegenwärtigen Kenntnis sie leicht für die verschiedenen Anwendungsgebiete anpassen kann, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.

900013/0872

ORIGINAL INSPECTED·

Claims

--,;;* rÄ-v- ■ r.χ ir.--,,.';. ■■- ^ ■ ■■-;·■; ■■■ ■·-■■■ ■■ ■-■ ^: -. ■ :'. Patentansprüche:

Verfahren .-,zur Zerlegung einer faserhaltigen Aufschlemmung in Fraktionen, ,t?ei ,dem die Aufschlemmung, die brauchbare Fasern und Vereunretnigungen in Form von großen, unbrauchgaren Fasern enthält, welche ungefähr das gleiche spezifische Gewicht wie die brauchbaren Fasern haben und bei dem die Aufschlemmung durch einen Schneckengang gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsehlemmung um einen Luftkern unter einem solchen Druck und solange herumgewirbelt wird, bis die hydraulischen Kräfte unterschiedlich auf die Unreinigkeiten und die brauchbaren Fasern einwirken, wodurch Sich die brauchbaren Fasern in dem äußeren Teil des Wirbels und sich die Unreinigkeiten in dem inneren Teil des Wirbels sammeln, und daß dann der innere Teil des Wirbels, der im wesentlichen die Unreinigkeiten zusammen mit dem Luftkern enthält, von dem äußeren Teil des Wirbels getrennt wird, der in der Hauptsache die brauchbaren Fasern enthält.

Verfahren zur Zerlegung einer faserhaltigen Aufschlemmung, bei dem die Aufschlemmung leichte brauchbare Fasern und Verunreinigungen in Form von runden, schweren Körpern und" großen Fasern enthält, welche ungefähr das gleiche spezifische Gewicht wie die leichten brauchbaren Fasern haben und bei dem die Aufschlemmung zur Zerlegung In Fraktionen durch einen Hydrozyklon in einem schneckenartigen Wendelgang hindurchgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlemmung in einer ersten /Richtung unter solchem Druck und so lange heruragewirbelt wird, daß die hydraulischen Kräfte unterschiedlich auf die Bestandteile der Aufschlemmung einwirken und dadurch die runden und schweren Unreinigkeiten in den äußeren Teil des Wirbels gedrängt werden, daß dieser äußere Teil des Wirbels, der in der Hauptsache die runden und schweren Unreinigkeiten enthält, vom Rest des Wirbels getrennt wird und dieser Rest des Wirbels in umgekehrter Richtung einen Innensrirbel um einen Luftkern unter solchem Druck und so lange bildet, bis die Unreinigkeiten von den brauchbaren Fasern nach der Regel des Anspruchs 1 zu zerlegen sind.

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Verfahren nach Anspruch & bis 2&» dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlemmung in einem Außenwirbel gewirbelt wird, dessen achsiale Länge wenigstens siebenmal so lang wie dessen größter . Durchmesser ist und daß der Innenwirbel annähernd die gleiche Länge wie der Augenwirbel hat.

Verfahren zur Zerlegung einer faserhaltigen Aufschlemmung, die neben brauchbaren Pasern Verunreinigungen in Form von großen Fasern enthält, welche das gleiche spezifische Gewicht wie die brauchbaren Fasern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschwemmung auf einem wendeiförmigen Weg bei einem solchen Druck so lange herumgewirbelt wird, daß sich ein Luftkern in der Wendel bildet und die Unreinigkeiten eine ringförmige Lage'unmittelbar um den Luftkern bilden, worauf der Luftkern und diese Lage an dem luftseitigen Ende der Wendel abgezogen werden, so daß der Rückstand der Aufschiemmung im wesentlichen die brauchbaren Fasern enthält.

Verfahren zur Zerlegung einer faserhaltigen Aufschlemmung, die neben brauchbaren Fasern Verunreinigungen in Form von kugelförmigen und spezifisch schweren Teilchen sowie brauchbaren und großen Teilchen enthält, von denen die großen Teilchen annähernd das gleiche spezifische Gewicht wie die brauchbaren Teilchen aufweisen, bei denen die Aufschlemmung in Fraktionen zerlegt und dabei in einem schneckenartigen Viendelgang durch einen Hydrozyklon gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlemmuni auf einem ersten wendelartigen Weg bei einem solchen Druck so lange herumgewirbelt wird, daß sich die Teilchen infolge der Zentrifugalkraft ihrer Art nach scheiden, daß dann die Richtung · des Rückstandes der Aufschlemmung am unteren Ende der ersten Wendel umgekehrt und in einen zweiten Wendelgang bei einem solchen Druck so lange geleitet wird, daß sich in diesem zweiten Wendelgang ein Luftkern entwickelt, wobei die Unreinigkeiten eine ringförmige Lage um den Luftkern bilden, und daß die kugelförmigen und spezifisch schweren Teilchen am unteren Ende dee ersten Wirbcli sowie der Luftkern mit der Lage der großen Teilchen am luftseitigen Ende des «weiten Wirbels abgezogen werden, während der Rest der Aufiohlemmung mit den brauchbaren Teilchen a> lufteeitigen I Ende des zweiten Wirbels gesondert abgezogen wird·

. ÖO6013/OÖ72

-JOtF-

'6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennas lehnet, daß die Aufschlemmung auf dem ersten Weg eine achsiale Länge von .wenigstens siebenmal dem größten Durchmesser des ersten Wirbels zurücklegt.

•7. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlemmung auf dem zweiten Weg des Wirbels einen Weg von wenigstens annähernd der gleichen achsialen Länge wie der erste Wirbel zurücklegt.

8. Zum Abscheiden von Unreinigkeiten aus einer faserhaltigen Aufschlemmung dienender Wirbelabscheider, der ein im wesentlichen zylindrisches Gefäß mit einer Auslaßöffnung für Unreinigkeiten an dem einen Ende des Gefässes und an dem entgegengesetzten Ende einen Einlaß für die zu reinigende Aufsehlemmung aufweist, in den die Aufschlemmung tangential unter Druck einzuleiten ist, so daß sie längs der Gefäßwand spiralig in einem Außenwirbel um die Gefäßachse ein- und nach dem ersten Ende zuströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß nahe der Einlaßöffnung eine Auslaßöffnung aufweist, so daß die Aufschlemmung ihre Flußrichtung umkehrt und nach dem, Einlaßende des Gefäßes als ein Innenwirbel zurückfließt, der einen zentralen Luftkern umgibt und daß in dem Gefäß ein Innen- und ein Außenwirbelfanger angeordnet sind, deren Einlaßöffnungen im wesentlichen koachsial in dem Gefäß angeordnet sind, wobei die Länge des Gefäßes mindestens siebenmal so groß wie dessen größter Durchmesser ist, so d*ß die Aufschlemmung im Außenwirbel genügend lange einer Zentrifugalkraft aufgesetzt ist* welche die schweren und kugelförmigen Unreinigkeiten in der Hauptsache an der Gefäßwand konzentriert und aus der öffnung am ersten Ende des Gefäßes ausfließen läßt, so daß fj die insoweit gereinigte Aufschlämmung im Wirbelinnern der Zentrifugalkraft genügend lange ausgesetzt ist, damit die zurüokblei- · to

-* benden Verunreinigungen in der Hauptsache im inneren Teil dea Innenwirlsels konzentriert werden» bevor sie die Wirbelf anger

* erreichen, wobei die Einlaßöffnung des Innenwirbelfanger einen

^} Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Luftkerns, aber kleiner als der Durohmesser der Einlaßöffnung des

*' äußeren Wirbelfingers ist« so daß der Innenwirbelf anger nur den

Luftkern und die innere Fraktion des Inrienwirbels -ein- und durchströmen läßt, welche die meisten zurückbleibenden Unreinigkeiten enthält und der Außenwirbelfänger nur die äußere Fraktion des Innenwirbels ein- und durchströmen läßt, welche die meisten brauchbaren Fasern enthält.

9. V/irbelabscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Hydrozyklon ausgeführt ist.

10. Wirbelabscheider nach Anspruch 8 bis ^_i dadurch gekennzeichnet, daß sein Boden geschlossen ist.

11. Wirbeiabscheider nach Anspruch 8 bis 10,' dadurch gekennzeichnet, daß das zum Durchlaß der Aufschlemmung dienende Gefäß lang gestreckt ist.

12. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß-wenigstens ein Teil des Gefäßes konisch ist und sich nach dessen unterem Ende verjüngt.

15. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß einen zylindrischen Teil an einem Ende und einen konischen Teil am anderen Ende aufweist und sich nach der Auslaßöffnung zu verjüngt.

14. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Innendurchmesser des Außenwirbelfängers zwischen 0,19 bis 0*35 W beträgt, wobei W dem maximalen Innendurchmesser dea Gefäßes entspricht.

15. Hydrozyklon nach Anspruoh 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Innendurchmesser des Innenwirbelfängers zwischen 0,07 und 0,11 W beträgt, wobei W dem maximalen Innendurchmesser des Gefäßes entspricht.

16. Hydrozyklon nach Anspruoh 11, dadurch gekennzeichnet« daß der Durchmesser der Auslaßöffnung zwischen 0,03 und 0,14 V betrügt, wobei W dem maximalen Innendurchmesser des Gefttßes entspricht.

Zi

17· Hydrozyklon naoh Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des QBtSMs Zwischen 8 bis 10 W beträgt.

18. Hydrozyklon naöh Anspruch "11, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ AußenwirbelfSäger im wesentlichen zentral durch und über das eine Ende des Gefäßes hinausgeht und der Innenwirbelfängälr einen ersten ¹TeIl, der im wesentlichen koachsial mit dem Außenwirbelfänger angeordnet ist und einen zweiten Teil aufweist, der außerhalb des Gefäßes angeordnet ist und durch die Wand des AußenwirbeIfängers seitlich von diesem hindurchgeführt ist.

19· Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Querwand aufweist, die zwischen Sin- und Auslaßöffnung angeordnet ist, sowie in $&m Gefäß eine Samrnf!kammer bildet, in die der Außenwirbelftotger ffiündet und die einen lUslaß für die einwandfreien Fasern aufweist, die aus dem Außenwirbelfänger in die Kammer gelangen·

20. Hydrozyklon naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenwirbeflänger in achsialer Richtung des Gefäßes verstellbar ist und einen konischen Teil aufweist, der sich nach seiner Einlaßöffnung verjüngt.

f "

21. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dieser Ausflußöffnung ein Ausflußrohr und ein einstellbares Ventil zum Regeln des Gegendrucks am Auslaß angeschlossen ist·

22. Hydrozyklon naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßrohr unmittelbar mit dem Außenwirbelfänger verbunden ist.

23. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der - Auflenwirbelfäöger einen ringförmigen Einlaß aufweist, der den InnenwirbeliänÄer mit Spiel umgibt, und im wesentlichen halbwegs zwischen dem Einlaß 4dB iimenwirbelfÄngers und der Inhenf!Hohe des benachbarten Teile des üefäfles angeordnet ist«

«OS813/Q0U

H61196

2h. . Hydrozyklon nach Anspruch 2j5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenwirbelfanger eine Sammelkammer bildet, die an dem Auslaß angeschlossen ist.

25. Hydrozyklon nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an.ä ihn Cn zweiter Hydrozyklon angeschlossen ist, dessen Gefäß,an dem einen Ende einen Ein- und einen Auslaß auf v/eist und daß der Ausla des ersten Hydrosyklons an den tangentialen Einlaß des zweiten Hydrozyklons angeschlossen ist, so daß dieto das zweite Gefäß

einströmende Aufschlemmung in einer äußeren Wendel nach dem anderen Ende dieses Gefäßes strömt und dort ihre Plußrichtung umkehrt, so daß sie in einer iHHesfeH Innenwndel koachsial' im zweiten Gefäß fließt, wobei der zweite Hydrozyklon einen Innen- und einen AußenwirbeIfanger aufweist, deren Einlaßöffnungen so angeordi et sind, daß sie den Luftkern mit dem Rückstand an großen Pasern bzw. den Rückstand der Aufschiemmung mit den darin enthaltenen brauchbaren Pasern aufnehmen.

26. Hydrozyklon nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Auälußrohr aus dem zweiten Hydrozyklon ein einstellbares Drosselventil enthält.

2f♦ Hydrozyklon nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des ersten Gefäßes einen sich nach dem anderen Ende verjüngenden Konus aufweist.

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