ES2261311T3 - Procedimiento para disolver y depurar materias primas de fibras de papel que contienen impurezas, especialmente papel usado. - Google Patents
Procedimiento para disolver y depurar materias primas de fibras de papel que contienen impurezas, especialmente papel usado.Info
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Abstract
Procedimiento para disolver y depurar materias (P) primas de fibra de papel que contienen impurezas, especialmente papel usado, en el que utilizando un aparato de disolución se crea una suspensión (P1) que contiene impurezas que se alimenta a un clasificador (2) de materia gruesa cerrado desde el que se extrae una fracción (4) de paso depurada, así como una fracción (5) de deshechos que contiene impurezas de forma aumentada, caracterizado porque la fracción (5) de deshechos se extrae del clasificador (2) de materia gruesa en un espacio de tiempo de al menos 80% del tiempo operativo, en el que el caudal volumétrico de la fracción (5) de deshechos se ajusta a como mínimo un 15% y como máximo un 50% del caudal volumétrico de la entrada en el clasificador (2) de materia gruesa, y porque la fracción (5) de deshechos se alimenta a un dispositivo (3) de clasificación adicional desde el que las impurezas allí acumuladas se descargan de manera discontinua como fracción (5¿) de deshechos y en el quese forma una fracción (4) de paso adicional depurada.
Description
Procedimiento para disolver y depurar materias
primas de fibras de papel que contienen impurezas, especialmente
papel usado.
La invención se refiere a un procedimiento para
disolver y depurar materias primas de fibra de papel que contienen
impurezas según el preámbulo de la reivindicación 1, (véase, por
ejemplo, el documento
EP-A-0147564).
De manera conocida se emplean en gran medida
materias primas de fibra de papel para la fabricación de papel que
contienen un porcentaje más o menos grande de impurezas. Las
impurezas de este tipo son predominantemente trozos y láminas de
plástico, alambres, trozos de metal, pedazos de vidrio, arena,
etcétera. Naturalmente, las impurezas deben eliminarse de la manera
más completa posible. Por un lado, para proteger del desgaste a las
máquinas utilizadas en el procesamiento y, por otro lado, debido a
las exigencias de calidad en el papel fabricado posteriormente.
Se han acreditado procedimientos en los que la
materia prima de fibra de papel se disuelve en primer lugar con un
contenido seco superior al 8%. Es decir, tras la mezcla con agua, la
materia prima se fragmenta mediante un procesamiento mecánico, en el
que, a consecuencia del hinchamiento de las materias primas de fibra
de papel, éstas se descomponen, mientras que una gran parte de las
impurezas conserva su estabilidad. Por esto, por ejemplo, las
láminas de plástico conservan relativamente su gran superficie y las
bandas de papel pueden descomponerse en fibras individuales o motas.
Cuando se alcanza este estado, se añade más agua, de manera que se
produce una suspensión que por regla general puede bombearse y
contiene un porcentaje relativamente alto de impurezas. Por tanto,
el aparato de criba siguiente aloja una suspensión con gran cantidad
de impurezas. A través de la criba presente en éste pueden extraerse
componentes de fibra que ya no contienen impurezas gruesas, tal como
fracciones de materia, lo que lleva a que la suspensión que
permanece dentro del aparato de clasificación, que no se evacua como
materia aceptada, se enriquece continuamente con impurezas. Esto
puede llevar a fallos del funcionamiento y a pérdidas en la calidad
debido al efecto de clasificación mermado. Si los aparatos de criba
de este tipo se lavan de manera sincronizada, la uniformidad del
desarrollo de la producción se ve perjudicada. Por tanto, son
necesarias máquinas relativamente grandes.
Por ello, la invención se basa en el objetivo de
crear un procedimiento del tipo indicado que permita un
funcionamiento seguro sin fallos también con mayores cantidades de
impurezas.
Este objetivo se alcanza completamente mediante
las características mencionadas en la parte caracterizadora de la
reivindicación 1.
Mediante las medidas descritas se mejora
sustancialmente el funcionamiento de la instalación que realiza el
procedimiento. Concretamente, en el clasificador de materia gruesa
es posible extraer una materia aceptada bien depurada que se
facilita preferiblemente de manera continua, es decir, por regla
general, sin interrupción. Durante la descarga del dispositivo de
clasificación conectado posteriormente, el clasificador de materia
gruesa toma toda la producción. La materia aceptada del dispositivo
de clasificación empleado a continuación no se produce
continuamente, pero, sin embargo, es de menor cantidad. Su calidad
de clasificación puede ajustarse mediante parámetros
correspondientes, de tal manera que puede conducirse hacia
delante.
La invención se describe y se explica mediante
dibujos. En este caso muestran:
la figura 1, un esquema de una instalación
apropiada para el procedimiento,
la figura 2, una variante de instalación con
tambor de disolución,
la figura 3, una variación del clasificador de
materia gruesa,
la figura 4, un ejemplo para clasificar
previamente la materia de fibra disuelta.
En la figura 1 se observa un disolvente 1 de
alta consistencia en el que se llenan materia P prima de fibra de
papel y agua W. De manera conocida por sí misma, la materia P prima
de fibra de papel se mezcla con el agua W y, con un contenido seco
de al menos 8%, se trata mecánicamente mediante un rotor. Tras un
determinado espacio de tiempo se añade agua W' de dilución adicional
al disolvente de materia, con lo que se produce una suspensión
inferior al 8% que se acumula a continuación en una pila 9 de
apilamiento. Desde ésta se bombea preferiblemente de manera continua
y llega primeramente a un separador 19 de partes pesadas y después,
como suspensión P1, al clasificador 2 de materia gruesa. El
separador 19 de partes pesadas, sólo indicado con línea
discontinua, puede omitirse si el sistema asimila las impurezas sin
refinar contenidas tras la disolución. El clasificador 2 de materia
gruesa contiene al menos una criba 6, realizada aquí como criba
plana, que se mantiene libre de obstrucciones mediante un rotor 7.
La suspensión que ha pasado por la criba 6 se acumula en el espacio
10 de materia aceptada y se evacua como fracción 4 de paso. En el
interior de un clasificador de materia gruesa de este tipo
estructural se configura normalmente una corriente de rotación que
en su centro en el lado enfrentado al rotor 7 genera un remolino.
Este remolino puede emplearse en determinados casos para introducir
la suspensión P1 también sin una bomba (susceptible de desgaste)
desde el disolvente 1 de alta consistencia.
La fracción 5 de deshechos del clasificador 2 de
materia gruesa se conduce a continuación a un dispositivo 3 de
clasificación adicional. Éste se construye de manera similar al
clasificador 2 de materia gruesa, pero en este caso, presenta una
entrada tangencial en el contorno externo. También en este
dispositivo 3 de clasificación se forma una fracción 4' de paso con
ayuda de una criba, así como un poso de materias que se rechazaron
en la criba. El poso se descarga del dispositivo 3 de clasificación
como fracción 5' de deshechos de manera discontinua. Esto puede
realizarse, por ejemplo, de tal manera que un dispositivo 16 de
control controla las válvulas 13, 13', 13'', 13''''. Cuando el
contenido del dispositivo 3 de clasificación está enriquecido con
impurezas de manera tan intensa que deben descargarse, las válvulas
13 y 13' se cierran y las válvulas13'' y 13'''' se abren. Una
corriente W de lavado entra a través de la válvula 13'''. De manera
ventajosa este proceso se mantiene hasta que se retire todo el
residuo acumulado en el dispositivo 3 de clasificación. Durante la
descarga la válvula 13 se mantiene normalmente cerrada. Esto quiere
decir que mientras tanto no se retira ningún deshecho 5 del
clasificador 2 de materia gruesa. Es de desear ajustar este espacio
de tiempo tan breve como sea posible (extracción de rechazos casi
continua) para mantener la concentración de impurezas en el
clasificador de materia gruesa entre límites estrechos. Por tanto,
el procedimiento se realiza de tal manera que la fracción 5 de
deshechos se extrae durante un espacio de tiempo de al menos un 80%
del tiempo operativo del clasificador de materia gruesa.
La fracción 5' de deshechos del dispositivo 3 de
clasificación puede verterse, tal como se aquí se muestra, a un
tambor 8 de clasificación en el que se forma la fracción 11 de
rechazo como deshecho y una fracción 12 de paso que contiene
principalmente agua y eventualmente material de fibra. Tal como se
muestra de manera más exacta en la figura 2, pueden concebirse
también otras posibilidades de eliminación de desechos del
dispositivo 3 de clasificación. Mediante una esclusa 20 de partes
pesadas se separan piezas de metal, piedras, etcétera.
Para impedir que durante la descarga salgan
cantidades mayores de fibras de papel con la fracción 5' de
deshechos puede realizarse un ciclo de lavado antes de la descarga
de las impurezas. En este caso han de cerrarse las válvulas 13 y
13'' mientras que las válvulas 13', 13'' restantes están abiertas.
Las fibras llegan de esta manera con ayuda de la corriente W'' de
aclarado al paso 4' del dispositivo 3 de clasificación.
En la instalación mostrada en la figura 2 la
materia P prima de fibra de papel se mezcla en primer lugar con agua
W en un tambor 1' de disolución y se disuelve. Un tambor de
disolución de este tipo funciona preferiblemente de manera continua,
de tal manera que una corriente continua de materia P prima de fibra
de papel disuelta se desborda en el extremo axial enfrentado a la
entrada. Ésta generalmente se carga de manera intensa con impurezas.
Para retirar al menos las impurezas más gruesas se conduce por una
banda 14 de distribución en un detector 15 de metales. Esta etapa de
limpieza gruesa mostrada ha de entenderse solamente como una de
diferentes posibilidades. También puede omitirse si el clasificador
2 de materia gruesa es adecuado para tratar sin problemas las
impurezas que se producen. Para poder procesar la materia P'' de
fibra de papel disuelta y eventualmente depurada previamente ésta se
mezcla en un recipiente 17 de mezcla con agua W' de dilución
adicional hasta que se produce una suspensión P1 que puede bombearse
y que se alimenta de la manera ya descrita a un clasificador 2 de
materia gruesa. El tratamiento adicional de la suspensión se realiza
de manera similar, tal como ya se ha descrito en la figura 1. De
manera diferente a esto, para la fracción 5' de deshechos del
dispositivo 3 de clasificación se emplea en este caso una prensa 18
con cuya ayuda puede formarse un rechazo 11' que puede deponerse.
Entonces se recomienda en este momento el ya mencionado ciclo de
lavado. El agua 12' evacuada por presión puede utilizarse de nuevo,
por ejemplo, para disolver o diluir.
Tal como muestra el ejemplo de la figura 3, un
clasificador de materia gruesa puede construirse también de tal
manera que la entrada de la suspensión P1 se realiza tangencialmente
en el borde exterior de la carcasa. El tamaño de las partes pesadas
arrastradas con la suspensión P1 depende de la calidad de la materia
P1 prima de fibra de papel y de los parámetros del procedimiento.
Por tanto, pueden concebirse también aplicaciones del procedimiento
en las que es posible introducir todas las partes pesadas contenidas
directamente en el clasificador 2 de materia gruesa sin tener que
retirar previamente una parte de ellas. El movimiento de rotación de
la suspensión dentro de la carcasa lleva a que las partes pesadas
giren en la pared interior y, debido a la fuerza centrífuga, se
concentren. Mediante una esclusa 20 de partes pesadas estas piezas
pueden salir de manera relativamente rápida, de tal manera que el
desgaste provocado por ellas se mantiene reducido y no se presentan
fallos. Mediante una carcasa cónica puede acelerarse el efecto de la
separación de partes pesadas. La esclusa 20 de partes pesadas
descrita es también posible cuando la suspensión se introduce de
manera central en un dispositivo de este tipo, pero, sin embargo, la
separación más rápida podría conseguirse con una entrada
tangencial.
La figura 4 muestra una configuración especial
del procedimiento según la invención en el que se emplea de nuevo
como aparato de disolución un tambor 1' de disolución. En la forma
mostrada, el tambor 1' de disolución continua de manera axial con
una parte 21 de clasificación. La materia P' de fibra de papel
disuelta llega, por tanto, desde el tambor 1' de disolución a la
parte 21 de clasificación. Ésta está dotada de un orificio,
preferiblemente de alrededor de 30 mm, que retiene una parte de las
impurezas gruesas y se descarga de manera axial como impurezas 22
gruesas. La materia P'' de fibra de papel previamente depurada pasa
por el orificio y ahora puede procesarse adicionalmente tal como ya
se describió con relación a la figura 2.
El clasificador 2 de materia gruesa y el
dispositivo 3 de clasificación, tal como ya se mencionó, pueden
construirse en principio de manera similar. Sin embargo, debido a
sus diferentes funciones pueden optimizarse de manera diferente
desde el punto de vista constructivo. También su tamaño por regla
general es diferente. A menudo es favorable seleccionar el tamaño
del clasificador 2 de materia gruesa aguas arriba de tal manera que
su volumen en el lado de la entrada, es decir, el volumen que se
dispone delante de la criba 6, tiene como mínimo el 15% del
contenido que se produce cuando se suma el paso 4 de este
clasificador de materia gruesa durante un minuto. En la
determinación de la altura para el dispositivo 3 de clasificación
aguas arriba se procederá de manera algo diferente. Su volumen en
el lado de la entrada ocupa de manera ventajosa al menos 30% del
volumen que se calcula desde el paso a través de esta máquina en un
minuto. Detrás de esto está la exigencia de que las impurezas
concentradas en el clasificador no deben sobrepasar un porcentaje
determinado del volumen total. En este caso ha de observarse que el
paso del dispositivo de clasificación aguas abajo es
considerablemente menor que el del clasificador de materia gruesa
aguas arriba.
Claims (26)
1. Procedimiento para disolver y depurar
materias (P) primas de fibra de papel que contienen impurezas,
especialmente papel usado, en el que utilizando un aparato de
disolución se crea una suspensión (P1) que contiene impurezas que se
alimenta a un clasificador (2) de materia gruesa cerrado desde el
que se extrae una fracción (4) de paso depurada, así como una
fracción (5) de deshechos que contiene impurezas de forma aumentada,
caracterizado porque la fracción (5) de deshechos se extrae
del clasificador (2) de materia gruesa en un espacio de tiempo de
al menos 80% del tiempo operativo, en el que el caudal volumétrico
de la fracción (5) de deshechos se ajusta a como mínimo un 15% y
como máximo un 50% del caudal volumétrico de la entrada en el
clasificador (2) de materia gruesa, y porque la fracción (5) de
deshechos se alimenta a un dispositivo (3) de clasificación
adicional desde el que las impurezas allí acumuladas se descargan de
manera discontinua como fracción (5') de deshechos y en el que se
forma una fracción (4) de paso adicional depurada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fracción (5) de deshechos se extrae
del clasificador (2) de materia gruesa al menos mientras no se
descargue ninguna impureza del dispositivo (3) de clasificación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la fracción (4) de paso se extrae
continuamente del clasificador (2) de materia gruesa.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o
3, caracterizado porque la descarga de las impurezas del
dispositivo (3) de clasificación se realiza porque la entrada de la
fracción (5) de deshechos se detiene en este dispositivo (3) de
clasificación y porque en este tiempo una corriente (W'') de lavado
se bombea al dispositivo (3) de clasificación, con cuya ayuda las
impurezas, como fracción (5') de deshechos adicional que contiene
impurezas, salen del dispositivo (3) de clasificación.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, 2, 3
o 4, caracterizado porque en la descarga se eliminan todos
los residuos acumulados en el dispositivo (3) de clasificación.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, 2,
3, 4 o 5, caracterizado porque la salida de la fracción (4')
de paso del dispositivo (3) de clasificación se bloquea con la
descarga del clasificador (2) de materia gruesa.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fracción
(4') de paso del dispositivo (3) de clasificación coincide con la
fracción (4) de paso del clasificador (2) de materia gruesa.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fracción
(5') de deshechos del dispositivo (3) de clasificación se conduce a
un tambor (8) de clasificación en el que se forma una fracción (11)
de rechazo como deshecho.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la fracción (12) de paso del tambor (8)
de clasificación retorna al aparato de disolución.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la fracción (5')
de deshechos del dispositivo (3) de clasificación se condensa en una
prensa.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caudal
volumétrico de la fracción (5) de deshechos en el clasificador (2)
de materia gruesa se ajusta de tal manera que corresponde a entre el
20 y 30% del caudal volumétrico de la entrada en el clasificador (2)
de materia gruesa.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caudal
de fibra de la fracción (5') de deshechos en el dispositivo (3) de
clasificación se ajusta de tal manera que se sitúa entre el 20% al
30% del caudal de fibra en la entrada al dispositivo (3) de
clasificación.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
clasificador (2) de materia gruesa se introduce una criba con una
anchura de orificio de como máximo 4 mm.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
clasificador (2) de materia gruesa se introduce una criba plana que
se mantiene limpia por un raspador de criba móvil.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
suspensión (P1) que contiene impurezas se introduce de manera
central en el clasificador (2) de materia gruesa.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
clasificador (2) de materia gruesa se separan partes pesadas
mediante una esclusa (20) de partes pesadas.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el
aparato de disolución y el clasificador (2) de materia gruesa no se
retira ninguna impureza.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque entre el
aparato de disolución y el clasificador (2) de materia gruesa
solamente se retiran las impurezas gruesas que se rechazan en un
tamaño de orificio de criba de como máximo 30 mm de diámetro.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque las impurezas gruesas se retiran con un
tambor de criba giratorio con un tamaño de orificio de como máximo
30 mm.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato
de disolución es un tambor (1') de disolución.
21. Procedimiento según la reivindicación 19 y
20, caracterizado porque como tambor de criba se emplea una
prolongación axial del tambor (1') de disolución que sirve como
pieza (21) de clasificación.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 o
21, caracterizado porque el tambor (1') de disolución se hace
funcionar de tal manera que se produce una corriente continua de
materia disuelta que, al añadir agua (W') de dilución adicional, se
diluye para formar una suspensión (P1) que contiene impurezas.
23. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el aparato de
disolución es un disolvente (1) de alta consistencia.
24. Procedimiento según la reivindicación 23,
caracterizado porque el disolvente (1) de alta consistencia
se pone en funcionamiento de manera discontinua y porque al final
del ciclo de disolución, al añadir agua (W') de dilución, se ajusta
la consistencia deseada para el siguiente clasificador (2) de
materia gruesa.
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen
interno en el lado de alimentación del clasificador (2) de materia
gruesa ocupa al menos el 15% del volumen que llena en un minuto el
caudal volumétrico del paso (4) de esta máquina.
26. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen
interno en el lado de alimentación del dispositivo (3) de
clasificación ocupa al menos el 30% del volumen que llena en un
minuto el caudal volumétrico del paso (4) de esta máquina.
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