JP4530574B2 - Floss processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新聞などの古紙を離解・精選して製紙原料とする古紙回収設備において古紙中に含まれるインク分や油脂ピッチ分を気泡に付着させて除去する脱インク用のフローテーション装置のフロス処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
古紙の脱墨処理方法には、浮遊法(フローテーション法)と洗浄法(ウォッシング法)とこれら浮遊法と洗浄法とを組み合わせた方法がある。浮遊法は、離解後薬品処理した古紙原料液に空気を混入し、発生する気泡に遊離したインク粒子を吸着させ浮上後、これを分離除去する方法である。洗浄法は、大量の水で遊離したインクを洗い流し、これを除去する方法である。
【0003】
図7は従来の脱インク用のフローテーション装置の概要図である。図8は本特許出願人の出願にかかる特開平3−130483号に開示された脱インク用のフローテーション装置の横断面図である。なお、図7および図8において共通の部分については同じ符号を付して説明する。1は原料入口、2は原料出口、3は気泡発生装置、4はフロス用トラフである。5はセル(フローテータ)で、筒状部材5aと両端部の鏡板とからなる。5dは筒状部材5aの他方の側よりも外側に張り出している矩形の枠部材、5eは筒状部材5aの一方の側の上部切断面、5fは張り出し枠部材5dの底板であり、枠部材5dと底板5fとによりトラフ4を形成している。7は原料液、8は原料液の自由液面、9はフロス、10は微細気泡、11は螺旋状の流線である。原料入口1はフローテータ5の一端部に、原料出口2はセル5の他端部に原料入口1と対称に設けられている。気泡発生装置3は、フローテータ5内下方の鏡板の間に横架されていて、タービンロータ3aとタービンロータ3aの上方に近接して設けられた給気パイプ3bとから構成されている。
【0004】
原料液7は、原料入口1から筒軸心方向に流入し、ほぼ90°方向転換し、フローテータ5の一端側の底部に接線方向に流入する。フローテータ5内に流入した原料液7は、流入時の慣性力でそのまま進行して気泡発生装置3に到達し、気泡発生装置3によって原料液7中に微細気泡10がむらなく混入される。気泡の混入した原料液7は、遠心力と循環作用により螺旋状の流線11となり、上昇流となって自由液面8に達し、さらに自由液面8に沿ってフロス用トラフ4方向に流れ、この間に微細気泡10はフロス9となって自由液面8上に滞留する。このように、原料液7と微細気泡10との混合と分離が繰り返し行われる。原料液7は、螺旋状の流線11に沿った流れとなって原料出口2から流出する。自由液面8上に滞留したフロス9は、溢れてフロス用トラフ4内に流下し、図7に示すように、フロス流出管12を通って貯留タンク13に流出される。貯留タンク13内で消泡された液体は、ポンプで2次フローテータに送られて良質繊維が回収される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記脱インク用のフローテーション装置は、大気開放としていてフロスを重力の力のみで垂れ流して貯留タンク13内に貯留し、フロスの消泡を待っているためフロスの処理に長時間かかり貯留タンク13が大型化して設備費が高くなる。また、貯留タンク13では消泡シャワーを使用するが、その分だけ流量が増えるため2次フローテータの負荷が増大する。
【0006】
本発明は上記のような問題点を解決するために創案されたもので、フロスがフロス流出管内を通過する際、フロス流出管内でフロスの破泡を促進するとともに、フロス流出管の先端に接続したサイクロンセパレータで、さらに液体と空気を分離するので、フロス後処理工程でのハンドリングを容易にすることができるフロス処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のフロス処理装置によれば、密閉加圧型フローテータのフロス流出口に接続されるフロス流出管と、フロス流出管の途中に接続された管径を縮小するレデューサと、レデューサ出口で気液に分離した気体と液体を受け入れるサイクロンセパレータとからなるものである。
【0008】
また、上記フロス処理装置は、密閉加圧型フローテータのフロス流出口に接続されるフロス流出管と、フロス流出管の途中に接続された管径を縮小するレデューサと、レデューサ出口で気液に分離した液体を下方に導き、空気を上方に導くY字状配管と、Y字状配管の液体側の配管を下部で受け入れ、Y字状配管の空気側の配管を上流で受け入れるサイクロンセパレータとからなるのが好ましい。
【0009】
次に本発明の作用について説明する。密閉加圧型フローテータの流出口に接続したフロス流出管の途中にレデューサを設けたので、レデューサ内でフロス流の流速が高まり、急激に圧力が低下するのでフロスが破泡されてフロスは液体と空気に分離する。また、フロス流出管の先端はY字状配管になっていて、Y字状配管の液体側の配管を下部で受け入れ、Y字状配管の空気側の配管を上部で受け入れるサイクロンセパレータを設けたので、(1)サイクロンセパレータ上部に流入した空気は、サイクロンセパレータ内で旋回流を形成し、空気中を浮遊するシャボン玉状の気泡は、遠心力によりサイクロンセパレータの壁面に付着して降下し、気泡が除かれた空気はサイクロンセパレータ上部から大気中に放出される。(2)サイクロンセパレータ下部に流入した気泡を含む液体は、サイクロンセパレータ内で旋回流を形成し、液体中に含まれる気泡は遠心力により内側に集まり液体から分離してフロスを形成し、旋回流の上面に滞留した後破泡する。気泡を分離した液体は、サイクロンセパレータ下部から外部に流出する。サイクロンセパレータ下部から流出する液体の体積は、フロスの体積に比べて極めて小さくなるので処理が容易になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本発明のフロス処理装置の斜視概要図である。図2はサイクロンセパレータの断面図である。図3は密閉加圧型フローテータの上部の断面図である。図4はフロス流出管のレデューサ部分の一部断面図である。なお、図7および図8に示したものと同じ部分については、同じ符号を付して説明する。図1ないし図4において、15は密閉加圧型フローテータで、筒体状部材15aと両端部の鏡板15b、15cとからなる。15dはフロス流出口である。1はフローテータ15に設けられた原料入口、2は原料出口、3は気泡発生装置である。16はフローテータ15内上方にフローテータ15の長手方向に沿って配設したフロス収集管である。16aはフロス収集管16の上面に設けた長孔状の開口(スリット)であり、16bは開口16aの両側に上方に突出するように設けたフロス流入部材である。フロス収集管16は、フローテータ15内に浮上したフロス9をフロス流入部材16bおよび開口16aを介して収集してフロス流出管17へ流下させる。
【0011】
フロス流出管17は、基端をフローテータ15の流出口15dに接続した大径管17aと、先端がY字状に分岐したY字状配管17cと、大径管17aとY字状配管17cとの途中にフランジ18を介して接続したレデューサ17bとから構成されている。レデューサ17bは、図4に示すように、一端は大径管17aと同じ径にし、他端はY字状配管17cの基端と同じ径にし、中間では断面積がほぼ半分になるように上面側を絞り込んでいる。フロス9はレデューサ17bを通過する際、レデューサ17bの絞り部で流速が高くなり、急激に圧力が低下してフロス9が破泡し、液体24と空気23に分離する。分離した液体24はY字状配管17cの液体側の配管17eを通ってサイクロンセパレータ19の下方へ流下し、空気20はY字状配管17cの空気側の配管17dを通ってサイクロンセパレータ19の上方へ放出される。サイクロンセパレータ19は、上部は円筒状で、下部は逆截頭円錐形状である。サイクロンセパレータ19は、下端にバルブ22を介して液体排出管21を接続し、上端に空気放出管20を接続している。
【0012】
次に実施形態に基づく作用について説明する。密閉加圧型フローテータ15の流出口15dに接続したフロス流出管17の途中にレデューサ17bを設けたので、レデューサ17b内でフロス流の流速が高まり、急激に圧力が低下するのでフロス9が破泡されてフロス9は液体24と空気23に分離する。また、フロス流出管17の先端はY字状配管17cになっていて、Y字状配管17cの液体側の配管17eを下部で受け入れ、Y字状配管17cの空気側の配管17dを上部で受け入れるサイクロンセパレータ19を設けたので、(1)サイクロンセパレータ19上部に流入した空気23は、サイクロンセパレータ19内で旋回流を形成し、空気23中を浮遊するシャボン玉状の気泡は遠心力によりサイクロンセパレータ19の壁面に付着して降下し、気泡が除かれた空気23はサイクロンセパレータ19上部の空気放出管20から大気中に放出される。(2)サイクロンセパレータ19下部に流入した気泡を含む液体24aは、サイクロンセパレータ19内で旋回流を形成し、液体24a中に含まれる気泡は遠心力の作用で内側に集まり液体24bから分離してフロス24aを形成し、旋回流の上面に滞留した後破泡する。気泡を分離した液体24bは、サイクロンセパレータ19下部の液体排出管21から外部に流出する。液体26b中には良質繊維が含まれているので、図示しない2次フローテータで再処理し、アクセプトはフローテータ15の原料入口1に返送し、リジェクトは外部に廃棄する。液体排出管21下部から流出する液体24bの体積は、フロス9の体積に比べて極めて小さくなるので処理が容易になる。
【0013】
次に本発明の効果を実証するための実験結果について説明する。図5は密閉加圧型フローテータフロスの空気混入量の変化を示す図である。図5において、左枠に場所、中央に形状寸法、右枠に空気混入容量比率(%)を示している。図6はサイクロンセパレータに導かれる液体と空気の流速を示す図である。図6において、左枠に場所、右枠に速度(m/sec)を示している。液体と空気の流速は、空気(エア)供給部g、サイクロンセパレータ内の空気旋回速度(最外周部)m、液体(フロス)供給部d、サイクロンセパレータ内の液体旋回速度n、液体排出部fで測定した。
【0014】
その結果、空気混入容量比率(%)は、フロス入口aでは97.2%、サイクロンセパレータ(分離タンク)出口fでは32.2%であった。したがって、aにおけるフロスの体積を100とすると、fにおける空気が混入した液体の体積は4.1で、1/24.4に収縮したことになる。なお、空気混入容量比率が40%以下であれば、空気が混入した液体はそのままポンプで流送することができる。
【0015】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。たとえば、フローテータの形状は、図8などに示されたものでなくてもよい。また、レデューサとサイクロンセパレータとの間にY字状配管を配置しているが、Y字状配管の替わりにレデューサ出口とサイクロンセパレータを直管で連結し、気体と液体とを同時にサイクロンセパレータに送ってもよい。
【0016】
【発明の効果】
上述した本発明のフロス処理装置によれば、密閉加圧型フローテータの流出口に接続したフロス流出管の途中にレデューサを設けたので、フロスがフロス流出管内を通過する際、フロス流出管内でフロスの破泡を促進するとともに、フロス流出管の先端に接続したサイクロンセパレータで、さらに液体と空気を分離するので、フロス後処理工程でのハンドリングを容易にすることができるなどの優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフロス処理装置の斜視概要図である。
【図2】サイクロンセパレータの断面図である。
【図3】図1の密閉加圧型フローテータの上部の断面図である。
【図4】図1のフロス流出管の一部断面図である。
【図5】密閉加圧型フローテータフロスの空気混入量の変化を示す図である。
【図6】サイクロンセパレータに導かれる液体と空気の流速を示す図である。
【図7】従来の脱インク用のフローテーション装置の概要図である。
【図8】特開平3−130483号に開示された脱インク用のフローテーション装置の横断面図である。
【符号の説明】
15 密閉加圧型フローテータ
16 フロス収集管
16a 開口
16b フロス流入部材
17 フロス流出管
17a 大径管
17b レデューサ
17c Y字状配管
17d 空気配管
17e 液体配管
19 サイクロンセパレータ
23 空気
24 液体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flossing apparatus for deinking, which removes ink and oil pitch contained in waste paper by attaching them to air bubbles in a used paper recovery facility that disaggregates and carefully selects used paper such as newspapers. The present invention relates to a processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Waste paper deinking methods include a floating method (flotation method) and a cleaning method (washing method), and a combination of these floating methods and cleaning methods. The floating method is a method in which air is mixed into a used paper raw material liquid that has been chemically treated after disaggregation, and the ink particles released are adsorbed to the generated bubbles to float and then separated and removed. The washing method is a method of washing away ink released with a large amount of water and removing it.
[0003]
FIG. 7 is a schematic view of a conventional deinking flotation device. FIG. 8 is a cross-sectional view of a deinking flotation device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-130483 according to the application of the present patent applicant. In FIG. 7 and FIG. 8, common portions will be described with the same reference numerals.
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The flotation device for deinking is open to the atmosphere, and the floss is dripped only by the force of gravity and stored in the
[0006]
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems. When the floss passes through the floss outflow pipe, the floss outbreak pipe is promoted in the floss outflow pipe and connected to the tip of the floss outflow pipe. An object of the present invention is to provide a froth treatment apparatus capable of facilitating handling in the post-floss treatment process because the cyclone separator further separates liquid and air.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the floss treatment apparatus of the present invention, the floss outflow pipe connected to the floss outflow outlet of the hermetic pressure type flowtater, the reducer connected in the middle of the floss outflow pipe, and the gas liquid at the reducer outlet It consists of a gas separator and a cyclone separator that accepts the liquid.
[0008]
In addition, the above-mentioned froth treatment device is separated into a gas and liquid at the floss outlet pipe connected to the floss outlet of the hermetic pressure type flowtater, the reducer connected in the middle of the floss outlet pipe, and the reducer outlet. The Y-shaped pipe for guiding the liquid to the lower side and the air to the upper side, and the cyclone separator for receiving the Y-shaped pipe on the liquid side on the lower side and the Y-shaped pipe on the upstream side Is preferred.
[0009]
Next, the operation of the present invention will be described. Since a reducer is provided in the middle of the floss outlet pipe connected to the outlet of the hermetic pressure type flowtater, the flow velocity of the floss flow increases in the reducer, and the pressure rapidly decreases, so that the floss is broken and the floss becomes liquid. Separate into air. Also, the tip of the froth outflow pipe is a Y-shaped pipe, and a cyclone separator is provided that accepts the liquid-side pipe of the Y-shaped pipe at the bottom and the air-side pipe of the Y-shaped pipe at the top. (1) The air that has flowed into the upper part of the cyclone separator forms a swirling flow in the cyclone separator, and the bubble-like bubbles floating in the air are attached to the wall of the cyclone separator by the centrifugal force and fall down. The air from which is removed is released into the atmosphere from the top of the cyclone separator. (2) The liquid containing bubbles flowing into the lower part of the cyclone separator forms a swirl flow in the cyclone separator, and the bubbles contained in the liquid gather inside by the centrifugal force and separate from the liquid to form a floss. After staying on the upper surface of the glass, bubbles are broken. The liquid from which the bubbles are separated flows out from the lower part of the cyclone separator. Since the volume of the liquid flowing out from the lower part of the cyclone separator is extremely small compared to the volume of the floss, the processing becomes easy.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a froth processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a cyclone separator. FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper portion of the hermetic pressure type flowator. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the reducer portion of the floss outlet pipe. The same parts as those shown in FIGS. 7 and 8 will be described with the same reference numerals. In FIGS. 1 to 4,
[0011]
The
[0012]
Next, the operation based on the embodiment will be described. Since the
[0013]
Next, experimental results for demonstrating the effects of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a change in the amount of air mixed in the hermetic pressure type flotator floss. In FIG. 5, the left frame shows the location, the center shows the shape and the right frame shows the aeration capacity ratio (%). FIG. 6 is a diagram showing the flow rates of liquid and air guided to the cyclone separator. In FIG. 6, the left frame shows the place, and the right frame shows the speed (m / sec). The flow rates of liquid and air are as follows: air (air) supply part g, air swirl speed (outermost peripheral part) m in the cyclone separator, liquid (floss) supply part d, liquid swirl speed n in the cyclone separator, liquid discharge part f Measured with
[0014]
As a result, the air mixing volume ratio (%) was 97.2% at the floss inlet a and 32.2% at the cyclone separator (separation tank) outlet f. Therefore, if the volume of the floss in a is 100, the volume of the liquid mixed with air in f is 4.1, which is contracted to 1 / 24.4. If the air mixing capacity ratio is 40% or less, the liquid mixed with air can be pumped as it is.
[0015]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the shape of the floatator may not be as shown in FIG. In addition, a Y-shaped pipe is arranged between the reducer and the cyclone separator, but instead of the Y-shaped pipe, the reducer outlet and the cyclone separator are connected by a straight pipe, and gas and liquid are sent to the cyclone separator at the same time. May be.
[0016]
【The invention's effect】
According to the above-described floss treatment device of the present invention, since the reducer is provided in the middle of the floss outflow pipe connected to the outlet of the hermetic pressure type floatator, when the floss passes through the floss outflow pipe, In addition to promoting bubble breaking, the cyclone separator connected to the tip of the froth outflow pipe further separates liquid and air, so that it has excellent effects such as easy handling in the post-floss treatment process. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a froth processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a cyclone separator.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper portion of the hermetically pressurized flow type floater of FIG. 1;
4 is a partial cross-sectional view of the floss outlet pipe of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a change in the amount of air mixed in the hermetic pressure type floatator floss.
FIG. 6 is a diagram showing flow rates of liquid and air guided to a cyclone separator.
FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional deinking flotation device.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a deinking flotation device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-130483.
[Explanation of symbols]
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