DE7726682U1 - Flotationsvorrichtung zum entfernen von druckerschwaerze - Google Patents

Description

S 3526 GM J.M. Voith GmbH

Kennwort: "Rotations-Deinking" Heldenheim

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
G 77 2β 682.Ι

Flotationsvorrichtung 2um Entfernen von Druckerschwärze

Die Neuerung betrifft eine Flotationsvorrichtung zum Entfernen von Druckerschwärze aus einer aus Altpapier hergestellten Faserstoff suspension .

Bisher erfolgte die Entfernung von Druckerschwärze aus Faserstoff*- suspensionen in sogenannten Flotationszellen, in denen die Luft selbstansaugend oder zwangsweise so zugeführt wird, daß eine innige Vermischung und Dispergierung erfolgt. Die anschließende Trennung von Luft zusammen mit den Sammlern und Trägern, an die sich die Druckfarbeteilchen anheften, und der Suspension erfolgt durch den Auftrieb. Der Flotationsschaum, in dem sich die Druckfarbeteilchen befinden, wird dann aus dem offenen Gefäß von der Oberfläche abgeschöpft* Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß die Flotationszellen optimal nur bei Stoffdichten von ca. 1 % arbeiten können. Höhere Stoffdichten verschlechtern den Effekt. Außerdem ist die Energieaufnahme relativ hoch.

Der vorliegenden Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Druckerschwärze zu schaffen, das einen besseren Wirkungsgrad aufweist.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen zylindrischen Behälter mit tangentialem Suspensionszulauf in Bodennähe, einem Ablauf für die gereinigte Suspension im oberen Behälterteil im Bereich der Umfangswand und einem Schaumaustrag im Bereich der oberen Zylinderachse sowie mit einer innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordneten Dispergiereinrichtung mit Luftzuführung.

Erfindungsgemäß wird nun nicht nur der übliche Auftrieb ausgenützt, sondern das radiale Druckgefälle, die Wirkung von Zentrifugal- und Widerstandskräften, welche in einer Wirbelströmung vorhanden sind. Zugleich resultiert hieraus ein geringes Druckgefälle zwischen Ein- und Austritt, was sich wiederum günstig hinsichtlich Energieaufnahme auswirkt. Diese kombinierte Anwendung von verschiedenen Kraftfeldern, sowie gegebenenfalls eine getrennte, sehr effektive Dispergierung erlauben es, die Flotation bei Stoffdichten um 2 % durchzuführen. Damit sind zur Reinigung einer bestimmten Stoffmenge weniger Einrichtungen erforderlich,und der Raumbedarf wird geringer oder bei einer gleich großen Anlage kann mehr Faserstoff gereinigt werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man gezielt Luft zuführen kann. Darüber hinaus ist das Verfahren sehr einfach und läßt sich vor allen Dingen auch in einem geschlossenen System durchführen. Damit findet keine Belästigung der Umwelt durch Geruch oder Spritz-■wiisser statt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß darin, daß der rotationssymmetrische Behälter im wesentlichen als stehender Zylinder ausgebildet ist, mit einem Zulauf im Bereich einer Stirnwand, einem Ablauf für die gereinigte Faserstoffsuepension im Bereich der anderen Stirnwand und einem Schaumauslaß im r Bereich der oberen Zylinderachse.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zylinder im oberen Bereich einen trichterförmigen Abschnitt aufweist, in dem der Schaumauslaß angeordnet ist.

Der Trichter stellt eine Zentrierung für den Schaum dar und erhöht damit den Trenneffekt.

Eine erfindungsgemäße AusfUhrungsform zur Erzeugung der Drehbewegung besteht darin, daß der Zulauf tangential in den Zylinder mündet.

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Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß im unteren Bereich koaxial zur Zylinderachse ein Propeller oder Rotor angeordnet ist.

Eine gut-e Trennung der Pasern von den Farbstoffen wird erreicht, wenn der Ablauf für die delnkte Paserstoffsuspension seitlich im oberen Bereich des Zylinders angeordnet ist.

Die Wirbelbildung im Zentrum des Zylinders wird noch verstärkt, wenn erfindungsgemäß die untere Stirnwand des Behälters im Bereich der Zylinderachse mit einem nach oben sich verjüngenden Kegel versehen ist, in dessen Innenraum eine PlUssigkeitsleitung mündet. Die in diesem Bereich eingeleitete Flüssigkeit bewirkt eine nach oben gerichtete Drehströmung. Als Flüssigkeit kann entweder klares Wasser oder auch ein Teil der zu reinigenden Faserstoffsuspension selbst verwendet werden.

Von Vorteil ist es dabei, wenn auch eine Luftleitung in den Innenraum mündet.

Eine sehr gute und intensive Mischung von Luft und Faserstoffsuspension wird erreicht, wenn in der Zulaufleitung zu dem Zylinder eine Dispergiereinrichtung angeordnet ist, die einen Rotor, in dessen Bereich die Zulaufleitungen für die Suspension für die Luft münden, und einen als Sieb ausgebildeten Stator, hinter dem s3-sh die Ablaufleitung für die mit Luft gemischte Suspension befindet, aufweisen. Auch statische Dispergierelemente ohne bewegte Teile mit einer solchen Anordnung von Prallblechen und -kanten, daß die Luft beim Durchströmen in feine Blasen zerschlagen und innig mit der Stoffsuspension vermischt wird, sind geeignet. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Zulaufleitung in dem Zylinder eine Dispergiereinrichtung angeordnet ist, die eine Luftzuführungsleitung aufweist, in deren Öffnungsbereich Prallelemente für die in die Zulaufleitung einströmende Luft angeordnet sind.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel besteht dabei darin, daß die Prallelemente ein Siebblech aufweisen.

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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Prallelemente mehrere quer zur Strömungsrichtung angeordnete Prallplatten aufweisen.

Von Vorteil ist es, wenn im Bereich der Prallelemente Spritzrohre angeordnet sind. Dadurch können die Prallelemente von Ablagerung^ freigehalten werden.

Von Vorteil ist es dabei, wenn die Dispergiereinrichtung mit einem vor dem Sieb angeordneten Auslaß £ür Verunreinigung versehen ist. Auf diese Weise lassen sich störende Verunreinigungen noch vor der Flotation ausscheiden. Durch das Sieb hindurchgetretene leichtgewichtige Verunreinigungen, wie z.B. Kunststoffe, können ebenfalls erfindungsgemäß durch die Drehbewegung der Suspension in dem Behälter selbst über den Schaumauslaß entfernt werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen. Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vor-

richtung,
Fig. 2 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Disper-

giereinrichtung,
Fig. 3 Schnitt durch eine andere erfiridungsgemäße

Dispergiereinrichtung,

(T) Fig. k Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße

Dispergiereinrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen aufrechtstehenden Zylinder 1 auf, in den mit Luft vermischte Suspension tangential über einen Zulauf 2 zugeführt wird. Der Gutstoffabzug erfolgt im oberen Bereich des Zylinders 1 tangential über einen Ablauf 3. Zentral nach oben wird nur der Flotationsschaum über einen Schaumauslaß 4, der sieb in einem trichterförmigen Abschnitt 5 des Zylinders 1 befindet, entnommen. Durch diese Anordnung wirkt sich ein Ausbrechen des Wirbelkernes nicht negativ aus. Gleichzeitig sind mit

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dieser Anordnung große Luftmengen beherrschbar bei nur geringen Scherkräften. Der Gutstoffabzug 3 ist stets luftfrei.

Von der unteren Stirnwand 6 des Zylinders 1 ragt ein Kegel 7 nach oben. In den Innenraum des Kegels 7 mündet eine Flüssigkeitsleitung 8 und eine Luftleitung 9. Die Flüssigkeitsleitung 8 mündet tangential in den Kegel 7, wodurch der Wirbelkern stabilisiert wird, weil durch die Verengung des Kegels diese zugeführte Flüssigkeitsmenge bis zum Austritt aus dem Kegel stark beschleunigt wird und mit hoher Rotationsgeschwindigkeit in das Innere des Zylinders 1 eintritt. Durch den Luftstrom über die Luftleitung 9 wird dieser Effekt noch zusätzlich verstärkt.

^ Gemäß Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist in der Zulaufleitung 10 zu dem Zylinder 1 eine Dispergiereinrichtung 11 angeordnet, die über eine Leitung 12 mit Suspension und eine Leitung I^ mit Luft versorgt wird. Die Dispergiereinrichtung weist einen von einem Motor aus angetriebenen Rotor 14 auf, um den koaxial ein als Sieb 15 ausgebildeter Stator angeordnet ist* Über die Leitung 12 tritt der mit Luft zu vermischende Faserstoff zentral ein und verläßt die Dispergiereinrichtung 11 tangential durch die Zulaufleitung 10. Durch den Rotor 14 und den Stator 15 werden die groben Luftblasen zerschlagen und zugleich findet eine innige Durchmischung und Dispergierung von Luft mit der Faserstoffsuspension statt.

( Die Dispergiereinrichtung weist weiterhin noch einen Auslaß 16 mit einer Absperreinrichtung 17 auf für die an dem Sieb 15 zurückgehe It enen Verunre ini gungen.

Die zum Deinken notwendigen Chemikalien werden im allgemeinen bereits in einem vorgeschalteten Stofflöser zugegeben. Im Bedarfsfalle können auch noch weitere Chemikalien unmittelbar in die Dispergiereinrichtung 11 oder direkt in die Zulaufleitung 10 oder den Zylinder selbst zugegeben werden.

Eine weitere Dispergiereinrichtung ist in Fig. 3 beschrieben. Sie besteht aus einem zentralen Zulaufrohr 18 mit einem Luftrohr 19

und der Dispergiereinheit 21, die im Gehäuse 20 ähnlich Fig. 2 angeordnet ist. Ein Spritzrohr 22 beseitigt Ablagerungen am Dispergierblech.

Eine weitere in Fig. 4 dargestellte Möglichkeit besteht im Einbau von Prallblechen 2J> in ein Rohr 2h mit Luft zulauf 25 derart, daß die Luft beim Anströmen der Bleche in feine Blasen zerteilt wird infolge von Druckunterschieden an den Prallblechkanten. Auch hier verhindert eine Reinigungsvorrichtung (Spritzdüsen) 22 das Verstopfen der Anordnung.

Heidenheim, den 23.08.77
Lo/Srö

Claims (9)

S 3526 GM :..::..: .:..:!. : JsliK Voith GmbH '' ; Kennwort: "Rotations-Deinking" Heidenhelm Gebrauchsmusterhilfsanmeldung G 77 26 682.1 S chut zansprüche

1. Flotationsvorrichtung zum Entfernen von Druckerschwärze aus einer aus Altpapier hergestellten Faserstoffsuspension, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Behälter (1) mit tangentialem Suspensionszulauf (2) in Bodennähe, einem Ablauf (3) für die gereinigte Suspension im oberen Behälterteil im Bereicii der Umfangswand und einem Schaumaus trag (4) im Bereich der oberen Zylinderachse sowie mit einer innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordneten Dispergiereinrichtung mit Luftzuführung (9, 13)·

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) im oberen Bereich einen trichterförmigen Abschnitt (5) aufweist, in dem der Schaumauslaß (4) angeordnet ist.

J>. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf (3) für die gereinigte Suspension tangential aus der Umfangswand herausführt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnwand (6) des Zylinders (1) im Bereich der Zylinderachse mit einem nach oben sich verjüngenden Kegel (7) versehen ist, in dessen Innenraum eine Flüssigkeitsleitung (8) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum des Kegels (7) eine Luftleitung (9) mündet.

6. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 1 bis 5.» dadurch gekennzeichnet., daß in der Zulaufleitung (10) zu dem Zylinder (1) eine Dispergiereinrichtung (11) angeordnet ist, die einen Rotor (14), in dessen Bereich die Zulaufleitungen (12, 13) für die Suspension und Luft münden, und einen als Sieb ausgebildeten Stator (15), hinter dem sich die Ablaufleitung (10) für die mit Luft gemischte Suspension befindet, aufweist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergiereinrichtung (11) mit einem vor dem Sieb (15) angeordneten Auslaß (16) für Verunreinigungen versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.» dadurch gekennzeichnet, daß in der Zulaufleitung (10) zu dem Zylinder (i) eine Dispergiereinrichtung angeordnet ist, die eine Luftzuführungsleitung (19, 25) aufweist, in deren Öffnungsbereich ein Siebblech (21) als Prallelement für die in die Zulaufleitung einströmende Luft angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oiebblahes (21) Spritzrohre (22) angeordnet sind.

Heidenheim, den 05.12.78
Lo/Srö