JPH03193988A - 繊維物質懸濁液を脱インキする装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気を混和せる繊維物質懸濁液を浮遊槽に導
入し、繊維物質懸濁液の表面に形成する汚染物質を有す
る泡沫を排出し、浄化された繊維物質懸濁液（有用物質
）を取出す、浮遊分離法により繊維物質懸濁液を脱イン
キする装置に関する。

従来の技術 一般に故紙から製造されるような繊維物質懸濁液の浄化
は、久しく公知の技術水準である。

この場合、従来法は、底の部分に多孔板を備えている槽
に、この多孔板の下方から圧縮空気を供給し、この圧縮
空気が多孔板の上方にある繊維物質懸濁液を気泡の形で
通過し、その結果気泡は汚染物質粒子に付着することが
でき、気泡によって槽の表面に運ばれるように作業する
。この場合、繊維物質懸濁液は連続的にこの檜を通過し
、槽の表面に集まる泡沫はパドルで掻出すか、水を噴射
するかもしくは空気で吹飛ばされる。汚染物質粒子がこ
の公知装置において気泡に付着しうる統計的確率は、槽
中に導入された全繊維物質懸濁液流が上昇する気泡と密
接に混合されることが保証されていないので、約５０％
である。それにも拘らず繊維物質懸濁液の満足な浄化を
達成するためには、一般に同様の槽１０個を直列に接続
し、繊維物質懸濁液は、はぼ印刷されてない原料の白色
度に到達する前にこれらの槽全部を貫流しなければなら
ない。

この著しい費用を減少するために、西ドイツ国特許出願
公開第２７１２９４７号明細書で既に脱インキ塔が提案
されており、この脱インキ塔では繊維物質懸濁液は、本
来の浮遊槽に到達する前に、まず混合室を通過しなけれ
ばならない。圧縮空気および繊維物質懸濁液が供給され
るこの混合室中で繊維物質懸濁液は、一方の側の多孔性
壁および反対側の緻密な壁を特徴とする制御可能な間隙
を通過する。多孔性壁を通って空気は加圧下に繊維物質
懸濁液中へ流入し、この場合混合室の間隙は比較的狭く
、従って繊維物質懸濁液によって形成される液体膜は非
常に薄いので最適の分配が生じる。この装置における能
率の改良は、空気と繊維物質懸濁液とを密接に混合しか
つ泡沫を吹飛ばすことによって得られ、その結果繊維物
質懸濁液が通らねばならない通路の数、従って工程数を
１０から４に減少させることができる。

西ドイツ国特許出願公開第２７１２９４７号明細書によ
る浮遊分離槽では、空気を混和せる繊維物質懸濁液は第
１檀に底部分で供給され、浮遊法よって得られる第１有
用物質は底部分で取出され、第１有用物質は第２槽に供
給され、この第２槽から第２有用物質として出る。この
場合、有用物質は、次の槽へのそれぞれの供給前に、改
めて強制混合室に通し、この中で新たに空気を混和しな
ければならない。しかしながら、底部分において繊維物
質懸濁液を同時に供給および排出するのは大きな危険を
伴ない、汚染物質粒子は、それが気泡ととも上昇しうる
前に、有用物質排出口によって次の槽中へ運ばれここで
再び同じ危険が生じる。これによって、繊維物質懸濁液
の良好な空気混和にも拘らず、統計的結果が悪化する。

つまりもとの物質にほぼ一致する繊維物質白色度を得る
ためには必然的に若干の槽を直列に接続しなければなら
ない。その理由は若干の槽の直列接続によってのみ、汚
染物質粒子が有用物質に入る確率を減少させることがで
きるからである。

発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の課題は、浮遊槽において従来必要とさ
れた浄化工程の数をさらに減少させ、できるだけ唯１つ
の槽で十分となし、有用物質排出による汚染物質粒子の
槽通過を十分に阻止することである。この場合同時に、
脱インキ装置に対する投資需要は低下し、スペースの需
要も減少するようにする。さらに、装置は容易に清掃さ
れ、最小の保守で運転することができるようにする。

問題点を解決するための手段 上記の課題は、大体において互いに同心に配置され、堰
によって互いに分離されている２つの環状槽を有し、該
堰が第１環状槽から第２環状槽中への繊維物質懸濁液の
溢流を可能にし、第１環状槽に空気混和せる繊維物質懸
濁液を導入するための接続管、第２環状槽の底部分にあ
る有用物質排出口、第２環状槽の有用物質排出口の上方
における別の水／空気懸濁液を供給するための少なくと
も１つの接続管および双方の環状槽の頂部で生成する汚
染物質担持泡沫を吸込むための吸込み装置を有すること
を特徴とする。

浮遊槽中へ空気／水の懸濁液を導入するための接続管は
、ねじ接続管ならびに７ランジ接続管として構成されて
いてもよい“。この場合、接続管は有利にインゼクタノ
ルズもしくはベンチュリノズルと連結しているが、西ド
イツ国特許出願公開第２７１２９４７号明細書に記載さ
れているような空気混和室によって供給することができ
る。起泡装置、つまり混和室ならびにインゼクタも、直
接に接続管に７ランジ結合されていてもよいが、起泡装
置を浮遊槽と分離して配置し、導管によって接続管と連
結することも可能であり、この場合導管は場合によりホ
ース結合によって代えることもできる。分離配置は、浮
遊槽中の紙料組成に基づきインゼクタもしくは混和室が
損なわれること、つまり閉塞して無効になることを考慮
しなければならない。この場合、平らな地面に別個に配
置すれば良好な接近性、それとともに起泡装置の急速な
保守ないしは清掃が可能になる。

浮遊槽を第１檀部分と第２檀部分とに分割する（その際
第１部分、従って浮遊槽の第１仕切りには起泡させた繊
維物質懸濁液が供給される）ことによって、気泡に付着
しているすべての汚染物質粒子は汚染物質懸濁液の表面
に運ばれここで吸込み装置によって泡沫として排出され
る。しかしながら個々の気泡はその担持汚染物質を浮上
の途中で失ない、これは若干の汚染物質粒子が場合によ
り起泡工程の際に該粒子を担持する気泡を見出さなかっ
たのと全く同様である。これらの汚染物質粒子は、それ
がまだ上昇する気泡に付着しえない限り、堰を越えて第
２槽中へ流入し、従って汚染物質粒子を下方へ有用物質
排出口の方向に運搬する流れに入る。

この沈下およびそれとともにこの汚染物質粒子が有用物
質中にとどまるのを防ぐために、この第２の仕切りに本
考案により空気／水の懸濁液が供給され、該懸濁液は底
の部分から、但し有用物質排出口の上方で汚染物質粒子
の沈下方向とは反対方向に仕切りを通過する。従って、
汚染物質粒子には新たに多数の微小気泡が提供され、そ
の際付加的に向流運動によって密接な混合が起き、これ
により最後の汚染物質粒子も捕捉される確率は著しく増
加している。堰と向流との組合せによって、従って繊維
物質懸濁液の供給口と排出口とを分離しかつ第２の付加
的空気送入によって、既に１つの浄化段、つまり１つの
浮遊槽を用いて、従来多数の直列に接続された脱インキ
槽を通過した後にしか達成できなかったような白色度を
有する有用物質が得られる。

もちろん、こうして得られた有用物質をもう一度別の同
じ構造の装置に、前述したように供給することは可能で
あり、これによって従来公知の脱インキ浮遊装置と比べ
て相変らず必要なスペースの需要、エネルギ需要および
投資の点で著しい利点が生じ、なかんずくなお良好な白
色度の有用物質が得られる。

有用物質排出装置１よ、有利に第２環状槽の底にはじま
り環状槽の外部で大体において堰の高さにまで延びる溢
流管からなる。有用物質排出口を溢流管として構成する
ことによって、繊維物質懸濁液の水位は自動的に調節さ
れ、このために複雑な制御装置が必要となることもない
。

浮遊槽の設計の際には、故障のない連続的作業を可能な
らしめるために、たんに溢流管の太きさが、第２の環状
槽への有用物質供給量と最大返送量との比に応じて設計
されている。

本発明の非常に有利な実施態様によれば、第１環状槽と
第２環状槽との間の堰は繊維物質懸濁液の液面下３０〜
１５０ｍｍに存在する。結局、堰上方の繊維物質懸濁液
の液高は溢流管の高さによって調節可能である。溢流管
の高さは、この高さが繊維物質懸濁液の臨界速度を形成
する限り重要である、つまり堰と繊維物質懸濁液との間
の水位差が小さい場合には、繊維物質懸濁液は、堰の深
さが大きい場合よりも著しく高い速度で堰を越えて溢流
することになる。しかしながらこの速度は、気泡の上方
への運動が阻止されずかつ場合により生じる乱流によっ
てその担持汚染物質粒子を失わないようにするためには
比較的小さくすべきである。しかしながら他面において
、堰は繊維物質懸濁液の液面からあまり遠くに離れては
ならない。その理由はさもないと、汚染物質粒子が表面
に達することなく第２環状槽の下向き流に入り、これに
よってここに存在する有用物質を汚染する危険が生じる
からである。従って、堰までの距離としては、繊維物質
懸濁液の液面下３０〜１５０＋＋ｍの範囲が極めて重要
であり、特に有利なのは８０〜１２０ｍｍの範囲である
。

第２環状槽中への別の空気／水の懸濁液を供給するため
の接続管は有用物質排出口の上方１００〜３００■にあ
るが、繊維物質懸濁液を通る気泡の道程は、良好な浄化
作用を得るために、できるだけ大きく保つように努めた
。しかしこの範囲内に同様に有用物質排出口が存在する
ので、新しく噴射された空気／水の懸濁液が直接に有用
物質排出口によって取出される可能性が生じる。この危
険を十分に減少させるために、空気／水の懸濁液の噴射
のため有用物質排出口と接続管口との間で約２００ｍｍ
の距離が必要である。向流空気混和ノズルの最適位置は
堰の下方約１〜２ｍある。僅かな距離では強すぎる乱流
によって汚染物質粒子の最適浮遊分離が妨げられる。深
すぎる位置では、所望の回転運動か弱すぎることが欠点
であることが明らかである。

本発明の別のすぐれた実施態様によれば、繊維物質懸濁
液が並流で供給される第１環状槽が内側環状槽を形成し
、繊維物質懸濁液が向流で供給される第２環状槽が外側
環状槽を形成するようにする。この配置によって、溢流
管、有用物質排出口および供給管を配置する構造的に簡
単な可能性が生じる。しかしながらこの場合、第２環状
檀を外側環状槽として配置することによって繊維物質懸
濁液の速度が遅くなりかつ表面の拡大が達成されること
が重要である。繊維物質懸濁液中を上昇する気泡および
それとともに該気泡に付着せる汚染物質粒子も、外側環
状槽を通って大きい面積を有して上昇する、つまり速度
の緩慢化が生じる。これにより、個々の気泡が付着する
汚染物質粒子を失なう危険が低下する。さらに、この乱
流の形成する危険がさらに低下し、またこれによって、
気泡に付着する汚染物質粒子が気泡から離れることも避
けられる。

乱流を阻止することと、空気／水の懸濁液を接線に対し
特定の容度ａで第２環状槽中へ噴射することはむじゆん
しない。有利に接線に対して１０〜３０°である角度ａ
は、乱流が生じないで、全繊維物質懸濁液の軽度の回転
運動のみが生じるように選択され、噴射速度と調和され
る。

有利に、内側環状槽および外側環状槽中へ繊維物質懸濁
液を供給するためのインゼクタは線に対してｌＯ〜３０
°の角度で配置され、この場合ノズルは環状槽の少なく
とも１つの中に互いに異なる角度で配置することによっ
て、環状槽横断面にわたる繊維物質懸濁液の良好な分配
が生じる、つまり環状槽全横断面は仕切り状に把握され
る。この仕切り状把握によって、繊維物質が場合により
たまりうる死角は形成しえない。従って、繊維物質懸濁
液のノズル噴射は装置の自浄を生じ、これによって保守
は減少し、かつ容易になる。

次に添付図面につき本発明を詳述する。

繊維物質懸濁液用ポンプ２６により分配管２７に、化学
的および物理的に既に離解された故紙プルプが供給され
る。分配管２７は、繊維物質懸濁液を、個々のインゼク
タ２０からなるインゼクタ束８に供給し、その際それぞ
れ４つのインゼクタ２０が１つのインゼクタ束にまとめ
られている。繊維物質インゼクタ２０は後述する向流イ
ンゼクタ７と同様に空気を吸込むための接続管（図示せ
ず）を有し、該接続管は上昇管または空気弁と連結され
ている。空気弁ないしは上昇管を閉じることにより、イ
ンゼクタが作動している場合、浮遊槽ｌに供給される全
空気量が減少し、従って調節される。同時に、空気弁（
上昇管と同様に図示せず）が閉じ、インゼクタ７，２０
に繊維物質懸濁液が供給されていなかった場合、浮遊槽
ｌから繊維物質懸濁液が出るのを阻止する。上昇管は有
利に少なくとも下方範囲、従ってインゼクタ７．２０に
対する接続管の部分が透明に構成されているので、繊維
物質懸濁液が上昇管中に存在するか否か調べることがで
きる。従って、繊維物質懸濁液を供給する場合に空気を
吸込むインゼクタ７．２０の機能制御が生じる、つまり
供給状態においては上昇管中に繊維物質懸濁液を認めて
はならない。

インゼクタ束８は、図示されたように、異なる高さの水
位に配置されていて、この場合最下方のインゼクタ束８
の浮遊槽１の底までの距離は１０（１＋＋＋１１であり
、垂直面内での個々のインゼクタ束間の距離は１５０ｍ
＋＋＋である。明らかなように、繊維物質懸濁液の噴射
は、接線に対しｌＯ″の角度ａで行なわれる。従って、
繊維物質懸濁液は第１環状槽２中に存在し、核種は中心
部に対しては空所２１によりかつ円周方向に対しては堰
２４によって得られる。この場合、空所２１には、浮遊
槽ｌの中心部における渦流形成を阻止する課題が付与さ
れているにすぎない。気泡は繊維物質懸濁液から上方へ
上昇し、繊維物質懸濁液の水準６に達し、その上方に吸
込みノズル４が吸込み導管５に配置されている。

吸込ノズルは、汚染物質粒子を担持する泡沫を吸込むの
に役立ち、繊維物質懸濁液の水位６の上方６０ｒｔｒｍ
に存在し、スリットノズルとして構成され、第２の環状
槽３の外壁と空所との間の環状間隙の全幅にわたって延
びている。

繊維物質懸濁液は堰２４を越えて矢印２８の方向に流れ
、これによって第２環状檀３に入り、核種には有用物質
インゼクタ７によって空気／水の懸濁液が供給される。

有用物質インゼクタ７は、接線に対してｌＯ〜３０６で
ある角度αで配置されている。これにより該懸濁液は円
環の全間隙を扇形に通過する。有用物質インゼクタ７は
、有用物質ノズル管１１′により有用物質環状導管１１
に接続され、向流ポンプ１２および白水ポンプ１３と連
結されている。この場合連結はそれぞれ１つの遮断弁１
９を介して行なわれるので、白水のみでも２有用物質の
みでも実施することが可能である。

浄化された繊維物質懸濁液は有用物質とじて有用物質出
口２５を経て第２環状槽３を去り、この場合溢流管９を
通り、溢流管の高さにより供給される繊維物質懸濁液量
と関連して繊維物質懸濁液の水位６が制御される。溢流
間管９から出る有用物質は溢流留めｌＯに入り、この溢
流留めには向流ポンプ１２ならび有用物質ポンプ２３が
接続されている。有用物質ポンプ２３は処理ずみの有用
物質を有用物質導管２２により消費個所、つまり図示さ
れていない抄紙機もしくは前接された中間留めに送る。

吸込みノズル４によって吸込まれた泡沫は吸込み導管５
を経て分離器１４に入り、該分離器はベンチレータ１５
を備えかったんにバブル板１８を含有する。吸込まれた
泡沫は分離器１４中で崩壊する。この場合に生じる空気
は、ベンチレータ１５により排気管２９から出る。水に
結合せる泡沫の汚染物質粒子は下降管１６を経て汚物留
め１７に入る。汚物留め１７は大気と遭遇しかつ、溢流
管３０を有し、該溢流管によって汚物は濃縮部３１もし
くは場合により後処環部に供給される。分離器１４は真
空下にある、つまり約０．１バールの減圧を有するので
、生じる下降管１６中の汚染水は汚物留め１７中の汚染
水の水位を越えて上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浮遊槽の断面図であり、第２図は
同上装置の平面図である。 ｌ・・・浮遊槽、２・・・第１環状槽、３・・・第２環
状檀、４・・・吸込みノズル、５・・・吸込み導管、６
・・・水位、７・・・インゼクタ、８・・・インゼクタ
束、９・・・溢流管、ｌＯ・・・溢流留め、１１・・・
環状導管、１２・・・向流ポンプ、１３・・・白水ポン
プ、１４・・・分離器、１５・・・ベンチレータ、１６
・・・下降管、１７・・・汚物留め、１８・・・バフル
板、１９・・・遮断弁、２０・・・インゼクタ、２１・
・・空所、２２・・・導管、２３・・・ポンプ、２４・
・・堰、２５・・・出口、２６・・・ポンプ、２７・・
・分配器、２９・・・排気管、３０・・・溢流管、３１
・・・濃縮部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、大体において互いに同心に配置され、堰（２４）に
   よって互いに分離されている２つの環状槽（２，３）を
   有し、該堰が繊維物質懸濁液が第１環状槽（２）から第
   ２環状槽（３）中への溢流を可能にし、第１環状槽（２
   ）に空気混和せる繊維物質懸濁液を導入するための接続
   管、第２環状槽（３）の底部分にある有用物質排出口（
   ２５）、第２環状槽（３）の有用物質排出口（２５）の
   上方における別の空気／水の懸濁液を供給するための接
   続管および双方の環状槽（２，３）の頂部で生成する汚
   染物質担持泡沫を吸込むための吸込み装置を有すること
   を特徴とする繊維物質懸濁液を脱インキする装置。 ２、有用物質排出口（２５）が第２環状槽（３）の底部
   分に始まり環状槽の外部で大体において堰（２４）の高
   さまで延びる溢流管（９）からなる、特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３、第１環状槽（２）と第２環状槽（３）との間の堰（
   ２４）が繊維物質懸濁液の水面（６）下方３０〜１５０
   ｍｍにある、特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   装置。 ４、別の空気／水の懸濁液を供給するための接続管が有
   用物質排出口（２５）の上方１００〜３００ｍｍに配置
   されている、特許請求の範囲第１項から第３項までのい
   ずれ１項記載の装置。 ５、並流で繊維物質懸濁液が供給される第１環状槽（２
   ）が内側環状槽を形成し、向流で繊維物質懸濁液の供給
   される第２環状槽（３）が外側環状槽を形成する、特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
   装置。 ６、内側環状槽（２）および外側環状槽（３）中へ繊維
   物質懸濁液を供給するためのインゼクタ（７，２０）が
   接線に対して０〜３０°の角度で配置され、その場合イ
   ンゼクタ（７，２０）は環状槽（２，３）の少なくとも
   １つに互いに異なる角度で配置されている、特許請求の
   範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の装置
   。