ES2279907T3 - Metodo para tamizado humedo de suspensiones fibrosas. - Google Patents
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Abstract
Un método para tamizaje húmedo de suspensiones de pulpa (S) en al menos un tamizador presurizado usando un tamiz 1 con una pluralidad de aberturas de tamiz a través de las cuales la porción de pulpa de la suspensión de pulpa aceptada después de que pasa el tamizaje húmedo como material aceptado (A), mientras que la porción rechazada se descarga por separado de aquél como rechazado (R), caracterizado porque se usa un tamiz (1) con aberturas de tamiz (3) que están en forma de agujeros alargados, la anchura de agujero (W) de los cuales está entre 1 y 8 mm, preferiblemente entre 1 y 3 mm, y porque la proporción de longitud de agujero (L) a la anchura del agujero (W) está entre 2 y 20, preferiblemente entre 2 y 10.
Description
Método para tamizado húmedo de suspensiones
fibrosas.
La invención se refiere a un método según el
concepto principal de la reivindicación 1
Una aplicación importante de los métodos de este
tipo es el tamizado de suspensiones fibrosas en tamices
presurizados. Las fibras contenidas en la suspensión deben pasar el
tamiz como material aceptado mientras que los componentes sólidos
no deseados son rechazados y desviados hacia fuera del tamiz
presurizado de nuevo como una fracción de desborde. Además del buen
efecto de tamizaje, es importante un alto rendimiento de caudal a
través del dispositivo de tamizaje para poder realizar el proceso
de tamizaje de una manera económica. Usualmente el rendimiento de
caudal se refiere a la superficie de tamiz libre abierta para
cuantificar la propiedad relevante del tamiz. Análogamente también
se puede indicar la velocidad de paso del tamiz que se calcula a
partir del caudal de volumen y de la suma de superficies
perforadas.
Al realizar un proceso de este tipo, en casi
cada caso se mueve un raspador muy cerca de la superficie del tamiz
para retirar el material rechazado del área de recibo de las
aberturas del tamiz. Los raspadores también producen usualmente
aumentos bruscos de presión o de succión. Debido a los aumentos
bruscos de succión la dirección de flujo en la abertura del tamiz
temporalmente se revierte, de modo que las acumulaciones de fibras
o las partículas que no puedan pasar a través de él se transporten
hacia atrás en contra de la dirección normal de flujo.
Los tamices con una forma cilíndrica se llaman
tamices canastas. Sin embargo, también hay tamices planos que
sirven al mismo propósito.
Aunque todos los tamices que se usan para el
tamizaje de suspensiones fibrosas funcionan fundamentalmente de
acuerdo con el mismo principio, existen diferencias muy grandes en
la forma de las aberturas del tamiz. Esto es debido a las
diferentes exigencias que se deben cumplir, dependiendo del grado de
disolución de la fibra de pulpa de papel y dependiendo de la fineza
de la materia sólida introducida para tamizarse deben cumplirse
diversos requisitos. Las aberturas del tamiz se distinguen no solo
con respecto de su tamaño, sino también con respecto a su forma.
Entre los tamices que sirven para tamizar suspensiones de fibra ha
habido desde hace tiempo la distinción fundamental entre tamices de
agujeros y tamices de ranuras. Se ha establecido que los tamices de
ranuras son particularmente favorables en el tamizaje grueso de
suspensiones de fibras y permiten un caudal lato con consistencia
relativamente alta. El tamizaje previo se lleva a cabo en
suspensiones de fibras en los que los contaminantes que se pueden
tamizar tienen una porción de la menos 0,3%. Los tamices de ranuras
son óptimos para tamizaje fino debido al hecho de que las fibras de
papel que pasan por el tamiz en tales procesos de tamizaje tienen
una forma oblonga, mientras que una gran parte de las impurezas a
rechazarse son cúbicas o planas. Al seleccionar el tamiz adecuado,
se deben ponderar las exigencias de un caudal alto y la calidad de
tamizaje requerido. Ejemplos de un tamiz de canasta con agujeros se
muestran en la solicitud de patente alemana
DE-A-196 35 189 y de un tamiz de
canasta con ranuras en DE-A-39 27
748.
Un tamiz de canasta se conoce a partir de
DE-A-198 15 449 el cual está
provisto con ranuras relativamente estrechas y de esta manera está
destinado para un tamizaje fino. A diferencia de los tamices de
canasta con ranuras usuales, estas ranuras no corren por la
extensión axial entera del tamiz de canasta sino que se subdividen
varias veces. Este diseño es para mejorar la calidad de tamizaje del
tamiz de canasta con ranuras. Los tamices de canasta de este tipo
se optimizan específicamente para remover materiales que son muy
difíciles de tamizar como por ejemplo los materiales pegajosos.
Normalmente esto se logra al costo de un rendimiento de caudal
relativamente bajo, con respecto a la superficie entera. Además, los
tamices de este tipo requieren una consistencia relativamente baja.
Debe estar por debajo de 2,5%, si es posible por debajo de 1,5%. Es
diferente en el caso de los tamices con agujeros que de pueden
operar efectivamente y confiablemente incluso con una consistencia
de cerca de 3% y por encima.
Los tamices canastas conocidos de la
EP-A-0 455 312 también están
evidentemente dirigidos a un tamizaje fino. Los datos concretos
para ejemplos preferidos son para anchuras de ranura claramente
menores de 1mm. Aunque también se encuentran otros datos en otros
sitios del documento, por ejemplo "0,002 pulgadas hasta 0,35
pulgadas o más", es decir 0,05 mm hasta 9 mm o más. Este es un
rango más amplio y no se dice nada sobre qué selección se debe
hacer para cuáles casos de aplicación. La publicación describe, en
primera línea, procesos para producir ranuras o agujeros cuya forma
y tamaño sean favorables para ciertas aplicaciones. A este respecto
también se explica que el nuevo proceso de producción proporciona
la posibilidad de producir también formas inusuales de aberturas de
tamiz, para los cuales se lista un número de ejemplos.
La DE-U-297 14
914 muestra tamices que están concebidos para tamizaje de rechazo.
Por lo tanto no están instalados en un tamiz presurizado sino en un
dispositivo de tamiz que presenta un espacio de aire en la cámara de
entrada para poder formar un rechazo libre de fibra espesado
fuertemente.
El objetivo de la invención es mejorar aún más
los métodos para tamizar suspensiones de fibras de modo que aumente
el rendimiento de caudal sin pérdidas significativas en la calidad
de tamizaje.
Este objetivo se logra mediante las medidas
mencionadas en la parte característica de la reivindicación 1.
Además se estableció que en los tamices usados
según la invención, el contenido de fibra larga en el caudal de
tamiz (material aceptado) aumenta en comparación con los tamices
tradicionales con agujeros. Por lo tanto el nuevo proceso puede
también funcionar con una mejor capacidad de resolución o
selectividad. Además, una cantidad claramente más grande puede
tamizarse sin deteriorar la calidad.
La invención y sus ventajas se explican por
medio de dibujos en los cuales se muestra:
Figura 1: el principio del método al usar un
tamiz cesta de forma cilíndrica;
Figura 2: aberturas de tamiz formadas de acuerdo
con la invención, en detalle;
Figura 3: una parte de otro tamiz adecuado
Tal como se muestra en la figura 1 de manera
ejemplar, el tamiz 1, empleado para realizar el proceso, puede
realizarse como un tamiz de cesta cilíndrico (dibujado en
perspectiva) Es decisivo para el proceso que las aberturas de tamiz
3, en la forma descrita en las reivindicaciones, se formen como
agujeros largos. Mientras que en la ilustración se muestran unos
pocos agujeros largos, se conoce que los tamices cesta pueden
incluir miles de tales aberturas de tamiz. Para llevar a cabo el
tamizaje húmedo de una suspensión fibrosa S en la realización del
ejemplo, se alimenta la suspensión S desde arriba hacia un interior
del tamiz cesta. Una porción de suspensión de fibra S puede pasar a
través de las aberturas de tamiz 3 como material aceptado A. Otra
parte de la suspensión fibrosa S, que está hecha al menos en parte
de materiales rechazados en las aberturas de tamiz 3, se guía hacia
fuera del tamiz 1 abajo como material rechazado R. Se entiende que
al efectuar técnicamente el proceso, está disponible una carcasa
que aloja al tamiz 1, por ejemplo, para apoyar el tamiz 1 y para
guiar los flujos de suspensión S de una manera adecuada. Puesto que
tales tamices presurizados son conocidos de manera suficiente, se ha
prescindido de la representación de la carcasa.
Como ya se había mencionado, en la mayoría de
los casos el tamiz 1 se mantiene limpio con al menos un raspador 4
que se mueve pasando el tamiz 1 en directa proximidad con él. El
raspador 4, que se representa en esta realización con perfiles de
aspas, se puede formar con otras formas. El raspador 4 se acciona
por medio de un eje central 6 y para moverse pasando desde adentro
del tamiz 1 en una dirección de movimiento indicada por la flecha 5.
Por lo tanto, tiene lugar un raspado de tamiz sobre el lado de
entrada del tamiz 1, lo cual es particularmente efectivo y
preferible al llevar a cabo el proceso.
Las aberturas de tamiz 3 tienen la forma de
agujeros largos como se representan a manera de ejemplo algo más
exactamente en la figura 2. Tienen un ancho de agujero W que está
entre
1 y 8 mm, así como una longitud de agujero L
entre 1 y 50 mm. La longitud de agujero es ventajosamente el doble
de grande del ancho del agujero W. Una medida importante puede ser
también la distancia A que tienen las aberturas de tamiz 3
adyacentes en dirección de su extensión longitudinal. Aquí, valores
entre 1 y 6 mm son particularmente favorables puesto que son
suficientemente pequeños para permitir superficies abiertas de
tamiz, suficientemente grandes y suficientemente grandes para evitar
enroscamiento de las fibras largas en los puntos de cruce del tamiz
1. Como ya se ha indicado, la forma y el tamaño de tales aberturas
de tamiz se deben adaptar al propósito, por lo cual se ha mostrado
que el rango dado de medición proporciona resultados óptimos en la
realización del proceso.
Se estableció que es particularmente adecuado
para el proceso de la invención formar un tamiz 1 como un tamiz
cesta en el cual la extensión longitudinal de los agujeros largos
(aberturas de tamiz 3) se orienta hacia la dirección axial 7 del
tamiz cesta en un ángulo \alpha que es mucho mayor de 0º y
preferiblemente mayor de 45º. Además, las figuras 1 y 2 muestran una
forma con un ángulo \alpha de 90º.
Según la figura 3 se puede definir una
alineación de agujeros largos 3 con respecto al movimiento del
raspador. En particular, esta realización ejemplar muestra la
extensión longitudinal de agujeros largos 3 orientados hacia la
dirección de movimiento 5 del raspador 4 en un ángulo \beta de,
por ejemplo, 30º. En el caso del ejemplo mostrado en las figuras 1
y 2, la extensión longitudinal de los agujeros largos se alinea
paralela a la dirección de movimiento 5 de los raspadores 4 (es
decir, \beta=0), puesto que los raspadores se mueven usualmente en
ángulos rectos (es decir, \alpha= 90º) hacia la dirección axial 7
del tamiz cesta. Si el proceso se lleva a cabo de esta manera, una
porción relativamente alta de las fibras largas cae dentro del
material aceptado A. Así, el buen efecto de separación del tamizaje
húmedo que se puede lograr es debido al hecho de que la alineación,
el tamaño y la forma de las aberturas de tamiz se adaptan
óptimamente a los requisitos de un tamizaje húmedo de material
fibroso. En la realización de la invención se pueden emplear
también tamices planos, como son usualmente se usan, por ejemplo, en
dispositivos de tamizaje correspondientemente formados o
realizados. Aplicaciones concebibles son también los desintegradores
secundarios y las máquinas de desechos de desintegrador o pulpeador.
Un ejemplo de un desintegrador o pulpeador secundario se muestra en
DE 2345735.
También se conoce perfilar la superficie del
tamiz de modo que los vórtices producidos en el área de entrada
hacia las aberturas de tamiz ayuden a que el tamiz se mantenga
libre.
Ejemplo de
realización
Una lámina de cartón contaminada se disolvió en
una suspensión con una suspensión de cerca de 3,5%. Este material
de fibra de papel se tamizó luego en un tamiz presurizado con ayuda
del proceso de acuerdo con la invención. El tamiz cesta cilíndrico
empleado en el tamizador estaba provisto de agujeros largos, la
anchura W de los cuales era de 1,5 mm y la longitud era de 4 mm. Su
extensión longitudinal estaba en la dirección circunferencial y
paralela al movimiento del raspador. Los valores medidos en ese caso
se compararon con aquellos obtenidos usando un tamiz cesta de
agujeros redondos con una perforación de 1,4 mm, es decir una
perforación cuyo diámetro corresponde aproximadamente a una anchura
de tamiz del tamiz cesta usado según la invención.
Se estableció que el rendimiento de caudal
relativo a la superficie en bruto podía ser casi doblado con el
nuevo proceso. Un rendimiento de caudal volumétrico más alto es un
argumento económico fuerte. Al mismo tiempo el espesamiento
indeseable de rechazados R podría reducirse de un factor de 1,6
hasta un factor de 1,2 a 1,25. Esto se debe parcialmente al hecho
de que con el nuevo proceso la porción de fibras largas en el
rechazado se puede reducir en 40%. Esto muestra otra ventaja del
proceso: se pueden quedar más fibras largas en el aceptado A, que
aumenta substancialmente la cualidad del material de fibra de papel
limpiada. A pesar de estos mejoramientos en
coste-efectividad, no fue detectado un deterioro
significativo en el efecto de tamizaje, es decir, la eliminación de
contaminantes.
Claims (15)
1. Un método para tamizaje húmedo de
suspensiones de pulpa (S) en al menos un tamizador presurizado
usando un tamiz 1 con una pluralidad de aberturas de tamiz a través
de las cuales la porción de pulpa de la suspensión de pulpa aceptada
después de que pasa el tamizaje húmedo como material aceptado (A),
mientras que la porción rechazada se descarga por separado de aquél
como rechazado (R), caracterizado porque se usa un tamiz (1)
con aberturas de tamiz (3) que están en forma de agujeros alargados,
la anchura de agujero (W) de los cuales está entre 1 y 8 mm,
preferiblemente entre 1 y 3 mm, y porque la proporción de longitud
de agujero (L) a la anchura del agujero (W) está entre 2 y 20,
preferiblemente entre 2 y 10.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la anchura de agujero (W) es de al menos
1,5 mm.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque los agujeros alongados tienen una
longitud de agujero (L) de entre 1 y 50 mm, preferiblemente 2 y 5
mm.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
2 ó 3, caracterizado porque la distancia (A) adoptada por los
agujeros alargados adyacentes en relación uno de otro es la
dirección de su extensión longitudinal está entre 1 y 6 mm.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
2, 3 ó 4, caracterizado porque el tamiz (1) se mantiene libre
por un raspador que se mueve pasando cerca del tamiz.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque la dirección de movimiento (5) del
raspador (4) se selecciona de tal modo que adopta un ángulo
(\beta) de entre 0 y 75º hacia la dirección de la extensión
longitudinal de los agujeros alargados.
7. Un método de acuerdo con uno de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque se usa un
tamiz cesta cilíndrico en calidad de tamiz (1).
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 8
[sic], caracterizado porque la dirección de la extensión
longitudinal de los agujeros alongados adopta un ángulo (\alpha)
con la dirección axial (7) del tamiz cesta de entre 15º y 90º.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizado porque el ángulo (\alpha) es mayor de
45º.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado porque el ángulo (\alpha) es de 90º.
11. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
suspensión de pulpa (S) tienen una consistencia de al menos 2%.
12. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizado porque la suspensión de pulpa (S) tiene una
consistencia de al menos 3%.
13. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
suspensión de pulpa (S) tiene un contenido de basura aniónica capaz
de tamizarse de al menos 0.3%, preferiblemente de al menos 0.5%.
14. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
suspensión de pulpa (S) consiste en papel de desecho en pulpa.
15. Un método de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se retiran
rechazados en forma una suspensión enriquecida con basura aniónica
del tamizador presurizado.
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