DE1561702B - Verfahren zum Abtrennen von langgestreckten oder flächigen Verunreinigungen mit geringem spezifischem Gewicht aus Fasersuspensionen durch Hydrozyklone - Google Patents
Verfahren zum Abtrennen von langgestreckten oder flächigen Verunreinigungen mit geringem spezifischem Gewicht aus Fasersuspensionen durch HydrozykloneInfo
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Description
nahezu vollständiges Abtrennen der leichten Verunreinigungen bzw. Splitter möglich ist, und zwar unter
Aufrechterhaltung eines normalen Durchsatzes im Hydrozyklon, d. h. unter praktisch vollständiger Ausnutzung
seiner Nennkapazität. Vorzugsweise wird die aus dem zentralen Spitzenauslaß abgezogene Fraktion
in einem Hydrozyklon in an sich bekannter Weise einem weiteren Sortiervorgang unterworfen. Hierbei
sind verschiedene Kaskadenschaltungen von Hydrozyklonen zur kombinierten Abtrennung der leichten
und schweren Verunreinigungen möglich. Die kleine Fasermenge, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
als leichte Fraktion anfällt und in der die leichten Verunreinigungen angereichert sind, kann in
bekannter Weise gesiebt oder weiterzerfasert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Aüsführungsformen und an Hand einiger Zahlenbeispiele näher erläutert.
In den Fig. 1 bis 4 sind als Ausführungsbeispiele
verschiedene Zyklontrennanlagen mit verschiedenen Kombinationen von Zyklonabscheidern schematisch
dargestellt;
F i g. 5 zeigt in graphischer Darstellung die Ergebnisse, die man bei erfindungsgemäßem Betrieb mit
den in F i g. 1 bis 4 dargestellten Anordnungen sowie bei Splitterabtrennung in einer einzigen Stufe erhält.
In den Fig. 1 bis 4 bedeutete den Einlauf der
Fasersuspension, D den Ablauf einer Endfraktion, die im wesentlichen frei von Splittern ist, und E den
Ablauf der anderen Endfraktion, die den größten Teil der Splitter enthält. Für jede der vier Ausführungsformen gibt die entsprechende Zeichnung die für die
jeweilige Ausführungsform erfindungswesentliche Führung und kaskadenartige Verzweigung bzw. Rückkopplung
der Zu- und Abläufe der zusammengeschalteten Abscheider wieder.
Von den in F i g. 5 gezeigten Kurven geben die Kurven I bis IV für die in F i g. 1 bis 4 gezeigten
Anlagen und Linie V für einen einzelnen Hydrozyklon jeweils den funktionalen Zusammenhang zwischen
α und ρ bzw. zwischen b und r wieder. Hierbei
bedeutet:
α das Verhältnis zwischen der Anzahl von Splittern in der Endfraktion E und in dem Zulauf C
der Anlage;
ρ den Splitterabtrennungsgrad für jeden einzelnen Zyklonabscheider, d. h. das Verhältnis zwischen
der Anzahl der Splitter, die am Kopfauslaß (Leichtfraktionsauslaß) abgezogen werden, und
der am Einlaß zugeführten Anzahl von Splittern;
b das Verhältnis zwischen der Menge an guten Fasern in der Endfraktion E und im Zulauf C
der Anlage;
r den Faserverlustgrad pro Zyklonabscheider, d. h. das Verhältnis zwischen der Menge an
guten Fasern, die am Kopf auslaß mitabgezogen werden, und der dem Einlaß zugeführten
Menge an guten Fasern.
Die Werte von a, p, b und r können hierbei beii spielsweise in Prozent angegeben sein.
: Aus den in F i g. 5 angegebenen Kurven können I die a- und 6-Werte der Gesamtanlage abgelesen
: Aus den in F i g. 5 angegebenen Kurven können I die a- und 6-Werte der Gesamtanlage abgelesen
werden, die verschiedenen Werten von ρ und r entsprechen.
Wie Versuche gezeigt haben, können für den einzelnen Hydrozyklon bei erfindungsgemäßem
Betrieb ein Splitterabtrennungsgra<2 ρ = 70 % und
ein Faserverlustgrad r = 20 % als realistische Werte angenommen werden. Hierfür ergibt sich" theoretisch,
d. h. unter Vernachlässigung von möglichen Verlusten in der Anlage:
Bei der Anlage gemäß F i g. 1 (Kurve I):
a = 34 und b = 0,8, d. h., die Endfraktion E enthält 34 % der Splitter und 0,8 % der bei C
zugeführten Fasern;
Bei der Anlage gemäß Fi g. 2 (Kurve II):
a — 59 und b = 1,2, d. h., die Endfraktion E
enthält 59 % der Splitter und 1,2 % der bei C zugeführten Fasern;
Bei der Anlage gemäß F i g. 3 (Kurve III):
a = 84 und b = 5,9, d. h., die Endfraktion E enthält 84 % der Splitter und 5,9 % der bei C
zugeführten Fasern;
Bei der Anlage gemäß F i g. 4 (Kurve IV):
a =94 und b=l,8, d.h., die Endfraktion £
enthält 94 % der Splitter und 1,8 Vo der bei C zugeführten Fasern.
Daß die oben angenommenen Werte ρ = 70 Vo und r= 20% vorsichtig angenommene realistische
Werte sind, die in vielen Fällen erheblich günstiger liegen werden, zeigen die folgenden Beispiele.
Versuch A
1000 Gramm eines absolut trockenen Sulfitzellstoffes, welcher tausend ausgezählte Verunreinigungen
in Form von ausgedehnten Splittern enthielt, wurden erfindungsgemäß in einem Hydrozyklonabscheider
bei einer Stoffkonzentration von 0,5% derart behandelt, daß 950 Gramm der Fasermenge
als schwere Fraktion abgezogen wurden, während der Rest von 50 Gramm als leichte Fraktion erhalten
wurde. Die Anzahl der Splitter in den beiden Fraktionen wurde gezählt, sie betrug in der leichten Fraktion
850 und in der schweren Fraktion 150. Das entspricht einem Splitterabtrenngrad ρ = 85 % bei
einem Faserverlust r = 5 %. Bezogen auf die trokkene Fasersubstanz, änderte sich die Splitterkonzentration
von ursprünglich 1000/kg auf 17 000/kg in der leichten Fraktion und 158/kg in der schweren
Fraktion.
Versuch B
Ein Gegenversuch wurde nach dem üblichen Verfahren durchgeführt, wobei 50 Gramm der Fasermenge
als schwere Fraktion entnommen wurden, während der Rest von 950 Gramm als leichte Fraktion
anfiel. Die Anzahl der Splitter der beiden Fraktionen wurde gezählt. Sie betrug 950 in der leichten
und 50 in der schweren Fraktion. Es ergab sich also keinerlei Anreicherungseffekt.
Wenn auch die gemäß Versuch A erzielten Werte bei einem einzelnen Hydrozyklon nur in Ausnahmefällen
auch im technischen Maßtab realisiert werden können, so läßt sich doch mit kaskadenartigen Anordnungen
mehrerer Hydrozyklone gemäß F i g. 1 bis 4 eine optimale Abtrennung der Splitter bei sehr
geringem Faserverlust mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Abtrennen von langgestreck- Papier- oder Zellstoffbahn.
ten oder flächigen Verunreinigungen mit gerin- 5 Da das spezifische Gewicht der genannten Verun-
gem spezifischem Gewicht, wie z. B. von Splittern reinigungen sich von dem des Fasergutes nicht oder
oder Faserbündeln aus Fasersuspensionen durch nur wenig unterscheidet, sind sie erheblich schwerer
Hydrozyklone mit peripherem Einlaß, zentralem abzutrennen als die sogenannten schweren Verun-
Spitzenauslaß und zentralem Kopfauslaß, da- reinigungen, die z. B. aus Sandkörnern, Ruß, schwe-
durch gekennzeichnet, daß das Druck- io ren Rindenteilchen od. dgl. bestehen. Zum Sortieren
und/oder Flächenverhältnis an den Auslassen der- von suspendierten Faserstoffen unterschiedlichen spe-
art eingestellt wird, daß der größere Teil, min- zifischen Gewichts und insbesondere auch zum Rei-
destens 60 °/o des zugeführten Faserstoffes, am nigen von Zellstoffasersuspensionen von schweren
Spitzenauslaß und der Rest am Kopfauslaß abge- Verunreinigungen ist es bekannt, Hydrozyklone
zogen wird. 15 üblicher Bauart, die eine ganz oder teilweise kegel-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- förmige Trennkammer mit peripherem Einlaß, zenkennzeichnet,
daß die aus dem zentralen Spitzen- tralem Kopfauslaß am breiteren Ende und zentralem
auslaß abgezogene Fraktion in einem Hydro- Spitzenauslaß am schmäleren Ende bestehen, zu verzyklon
in an sich bekannter Weise einem wei- wenden. Bei solchen Hydrozyklonen ist der Kopfteren
Sortiervorgang unterworfen wird. 20 auslaß der Auslaß für die leichte Fraktion und der
Spitzenauslaß der Auslaß für die schwere Fraktion; beim Reinigen von Fasersuspensionen werden Hydro-
— . Zyklone bisher ausschließlich so betrieben, daß das
: gereinigte Fasergut als Leichtfraktion am Kopfauslaß
25 und die Verunreinigungen als Schwerfraktion am
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ab- Spitzenauslaß abgezogen werden. Durch Einstellen
trennen von langgestreckten oder flächigen Verun- der Querschnitte an. den beiden Auslassen kann der
reinigungen mit geringem spezifischem Gewicht, wie Abscheidungsgrad verändert und an die vorliegenden
z. B. von Splittern oder Faserbündeln aus Faser- Verhältnisse angepaßt werden (Chemie—Ingenieur—
suspensionen durch Hydrozyklone mit peripherem 30 Technik, 1953, S. 331 bis 341). Wenn auch gefunden
Einlaß, zentralem Spitzenauslaß und zentralem Kopf- wird, daß die abgezogene Schwerfraktion außer den
auslaß. genannten »schweren« Verunreinigungen auch einen
Bei der Herstellung von Zellstoff auf chemischem gewissen Anteil an leichten Verunreinigungen, d. h.
Wege werden heutzutage sehr hohe Anforderungen. Splittern, aufweist (Paper Trade Journal, Oktober
an die Reinheit des Produktes gestellt. Ein großer 35 1952, S. 33), so ist es doch in der Papier- und Zeil-Teil
der im fertigen Produkt vorhandenen Verun- stofftechnik allgemein anerkannt, daß mit Hydroreinigungen
stammen von mißf arbigen Rindenbestand- Zyklonen der obengenannten normalen Bauart und
teilen oder Faserbündeln her. Diese Faserbündel kön- mit der bisher bekannten Betriebsweise eine ausnen
beispielsweise dadurch auftreten, daß bestimmte reichende Abtrennung der leichten Verunreinigungen
Teile des Holzes auf Grund ihrer besonders festen 40 nicht möglich ist. Als Ausweg aus dieser Schwierigstruktur
beim Herstellen oder Kochen des Zeil- keit ist zur Abtrennung von leichten Verunreinistoffes
unzureichend imprägniert werden, oder daß gungen ein Hydrozyklon spezieller Bauart bekannt
die zum Zellstoff führende Behandlung des Holzes (österreichische Patentschrift 258 692), dessen zyliniiri
Zellstoffkocher ungleichmäßig verläuft. Durch drische Trennkammer einen dem peripheren Einlaß
den auf das Kochen folgenden Abtrennvorgang wer- 45 diametral gegenüberliegenden peripheren Auslaß für
den Knoten und Äste, gegebenenfalls mit den sie den Gutstoff und einen zentralen Auslaß für die
umgebenden Holzlagen, und größere Holzstücke, die Verunreinigungen aufweist. Wegen der speziellen
noch nicht so weit entholzt oder aufgeschlossen Bauart und Betriebsweise ist allerdings die Durchsind,
daß sie leicht zerfasert werden können, nor- satzleistung eines solchen Hydrozyklons begrenzt,
malerweise abgetrennt. Beim nachfolgenden Sieben, 50 Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe dem der Zellstoff im allgemeinen unterzogen wird, zugrunde, die Abtrennung der genannten leichten werden weitere Holzbestandteile und gegebenenfalls Verunreinigungen aus Fasersuspensionen entgegen Rindenteile abgetrennt. Je nachdem, wie gut das dem bisher bestehenden Vorurteil mit Hydrozyklonen Sieben durchgeführt wird, kann der Zellstoff mehr üblicher Bauart, also mit peripherem Einlaß und zen- oder weniger vollständig frei von den obenerwähnten 55 tralem Kopf- und Spitzenauslaß, durchzuführen.
Verunreinigungen sein. Jedoch setzen wirtschaftliche Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
malerweise abgetrennt. Beim nachfolgenden Sieben, 50 Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe dem der Zellstoff im allgemeinen unterzogen wird, zugrunde, die Abtrennung der genannten leichten werden weitere Holzbestandteile und gegebenenfalls Verunreinigungen aus Fasersuspensionen entgegen Rindenteile abgetrennt. Je nachdem, wie gut das dem bisher bestehenden Vorurteil mit Hydrozyklonen Sieben durchgeführt wird, kann der Zellstoff mehr üblicher Bauart, also mit peripherem Einlaß und zen- oder weniger vollständig frei von den obenerwähnten 55 tralem Kopf- und Spitzenauslaß, durchzuführen.
Verunreinigungen sein. Jedoch setzen wirtschaftliche Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
Uberlegungen eine Grenze, bis zu der die Reinigung löst, daß das Druck- und/oder Flächenverhältnis an
des Zellstoffes durch Sieben getrieben werden kann. den Auslassen derart eingestellt wird, daß der größere
Es zeigt sich in der Praxis, daß auch nach dem Teil, mindestens 60 % des zugeführten Faserstoffes.
Sieben noch eine größere oder kleinere Anzahl Von 60 am Bodenauslaß und der Rest am Kopfauslaß abge-Faserbündeln
verschiedener Größe und ähnlichen flä- zogen wird.
chigen oder langgestreckten Verunreinigungen vor- Im Gegensatz zu dem bisher praktizierten Betrieb
handen sind, die unter dem Begriff »Splitter« zusam- des Hydrozyklons wird also der Gutstoff am Auslaß
mengefaßt werden. für die schwere Fraktion abgezogen. Überraschender-
Diese Verunreinigungen, deren Farbe zwischen 65 weise wurde gefunden, daß bei solchem Betrieb die
gelbbraun und fast schwarz liegen kann, verursachen Splitter zum überwiegenden Teil sich in der abgez.
B. in dem aus dem Zellstoff hergestellten Papier zogenen leichten Fraktion ansammeln, so daß ein
Flecken und verunreinigen häufig auch gebleichten sehr weitgehendes, bei mehrstufigem Betrieb sogar
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106889A1 (de) * | 1980-02-25 | 1982-03-18 | Aktiebolaget Celleco, 10052 Stockholm | "vorrichtung zum auftrennen einer mischung aus einer cellulosebreisuspension und groben schweren teilchen" |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106889A1 (de) * | 1980-02-25 | 1982-03-18 | Aktiebolaget Celleco, 10052 Stockholm | "vorrichtung zum auftrennen einer mischung aus einer cellulosebreisuspension und groben schweren teilchen" |
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