Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Faserstoff-suspensionen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Faserstoffsuspensionen in wenigstens zwei Vorstufen und einer Endstufe, wobei jede Stufe eine Trenneinrichtung aufweist, durch welche die Faserstoffsuspension in eine Reject-Fraktion und eine Akzept-Fraktion getrennt wird und wobei die Reject-Fraktion der Vorstufe(n) einer weiteren Stufe zugeführt wird, wobei die Faserstoffsuspension der Vorstufen mit von einer Pumpe erzeugtem Druck zugeführt wird, und wobei der Volumensstrom von Fraktionen gesteuert und/oder gemessen wird.

[0002] Derartige Verfahren dienen z.B. zum Entfernen von Verunreinigungen aus Altpapierfaserstoffsuspensionen. Derartige Faserstoffsuspensionen weisen, insbesondere wenn sie aus Altpapier gewonnen wurden, einen relativ großen Anteil von Verunreinigungen, z.B. sogenannte Spuckstoffe und Stickies, auf, die entfernt werden müssen, damit die Faserstoffsuspension wieder zur Papierherstellung verwendet werden kann.

[0003] Die US 6080274 offenbart eine Methode zur Regelung eines Sortierers bzw. einen Sortierer, der mehrere Reinigungsstufen, die zu einer Einheit verbunden sind, aufweist. Die Regelung erfolgt über die Messung von Volumenströmen von Reject- und Akzept-Fraktionen.

[0004] Die WO 97/32078 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Reinigung einer Faserstoffsuspension. Hierbei wird der Akzeptstrom einer weiteren Reinigungsstufe zugeführt.

[0005] Das Entfernen von Verunreinigungen erfolgt in der Regel durch sogenannte mehrstufige Sortiervorrichtungen, bei welchen die Verunreinigungen aus der Faserstoffsuspension gefiltert oder gesiebt werden. In jeder dieser Sortierstufen, einer oder mehreren Vorstufen und einer Endstufe, wird die Faserstoffsuspension in eine sogenannte Akzept-Fraktion, welche eine weitgehend von Verunreinigungen befreite Faserstoffsuspension ist, und in eine sogenannte Reject-Fraktion, welche die Verunreinigungen enthält, getrennt. Je nach gewünschter Trennqualität und dem Anteil von Verunreinigungen beträgt die Akzept-Fraktion in der Regel zwischen 15 und 50% der gesamten, dieser Stufe zugeführten Faserstoffsuspension.

[0006] Die Reject-Fraktion einer derartigen Vorstufe wird dann einer oder mehreren weiteren Vorstufen oder der Endstufe zugeführt, in der jeweils eine weitere Trennung in eine Akzept-Fraktion und eine Reject-Fraktion erfolgt. Um den Wasseranteil in der Reject-Fraktion, die einer weiteren Stufe zugeführt wird, ausreichend hoch zu halten, wird dieser Reject-Fraktion vor der nächsten Stufe meist noch zusätzlich Wasser beigemengt.

[0007] Um das Druckniveau in jeder Stufe aufrecht zu halten und den Volumensstrom in jeder Stufe zu steuern, sind im Stand der Technik in den Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Stufen, d.h. jenen Leitungen, welche die Reject-Fraktion einer Vorstufe zur nächsten Stufe weiterleiten, Regelventile und Pumpen vorgesehen. Der Nachteil dieser Regelventile und Pumpen ist, dass diese auf Grund des hohen Anteiles an Feststoffen und Verunreinigungen in der Faserstoffsuspension einem erheblichen Verschleiß unterliegen und auch zu Verstopfungen neigen.

[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem zwischen den einzelnen Stufen möglichst wenige verschleiß- und verstopfungsanfällige Anlagenkomponenten, wie Pumpen und Ventile, vorgesehen sind.

[0009] Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.

[0010] Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass es in der Regel ausreichend ist, nur vor der ersten Vorstufe eine Pumpe vorzusehen, da der Druckabfall in den einzelnen Stufen meist nur so gering ist, dass in allen Stufen ein ausreichend hohes Druckniveau zum Abtrennen der Verunreinigungen aus der Faserstoffsuspension vorhanden ist. Zum Regeln der Volumensströme ist es dabei völlig ausreichend, wenn nur die Akzept-Fraktion jeder Vorstufe und die Gesamtmenge der in die Endstufe eintretenden Faserstoffsuspension erfasst wird. Da die allenfalls zugeführte Menge an Verdünnungswasser ebenfalls bekannt ist, lässt sich der gesamte Volumensstrom durch die Anlage bzw. dessen Aufteilung in Teilströme bzw. Fraktionen exakt bestimmen. Der anlagentechnische Vorteil, der sich allerdings dadurch ergibt, ist, dass bei jeder Vorstufe immer nur die Akzept-Fraktion gemessen und/oder gesteuert wird, wodurch ein wesentlich geringerer Verschleiß und ein geringeres Verstopfungsrisiko besteht als bei den Reject-Fraktionen.

[0011] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

[0012] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung.

[0013] In der Zeichnung ist eine Anlage zum Erzeugen einer Faserstoffsuspension und zum Entfernen von Verunreinigungen aus dieser Faserstoffsuspension schematisch dargestellt, die im Wesentlichen aus einer Auflösungsstufe 1 zum Erzeugen der Faserstoffsuspension, einer Sortierstufe 2 zum Entfernen der Verunreinigungen aus der Faserstoffsuspension und einem Behälter 3 zum Zwischenlagern der gereinigten Faserstoffsuspension besteht. Die Auflösungsstufe 1 ist wie im Stand der Technik üblich aufgebaut und wird daher nicht näher beschrieben.

[0014] Die Sortierstufe 2 ist im Wesentlichen dreistufig aufgebaut, und zwar mit einer ersten Vorstufe 4, einer zweiten Vorstufe 5 und einer Endstufe 6. Die Endstufe 6 ist ihrerseits wieder zweistufig aufgebaut, nämlich aus einer ersten Stufe 7 und einer zweiten Stufe 8.

[0015] Bei der Erfindung können aber auch mehr als zwei Vorstufen und nur eine einfache Endstufe verwendet werden.

[0016] Aus der Auflösungsstufe 1 wird die Faserstoffsuspension über ein Regelventil 9 und eine Pumpe 10 durch eine Leitung 11 zur ersten Vorstufe 4 gefördert. Die Akzept-Fraktion wird über eine Leitung 12 zum Behälter 3 geleitet. In der Leitung 12 sind ein Druckmesser 13, ein Durchflussmesser 14 und ein Regelventil 15 angeordnet. Die Reject-Fraktion aus der ersten Vorstufe 4 wird über eine Leitung 16 der zweiten Vorstufe 5 zugeführt. In der Leitung 16 sind keinerlei Pumpen Steuer- , Regel- oder Messinstrumente vorgesehen. Parallel zur Leitung 16 wird der zweiten Vorstufe 5 auch noch Verdünnungswasser über eine Leitung 17 mit einem Durchflussmesser 18 und einem Regelventil 19 zugeführt, damit ein ausreichen hoher Flüssigkeitsgehalt der in der zweite Stufe 5 zu trennenden Faserstoffsuspension gewährleistet ist.

[0017] Die Akzept-Fraktion aus der zweiten Vorstufe 5 wird wiederum über eine Leitung 20 und die Leitung 12 zum Behälter 3 geleitet. In der Leitung 20 sind ebenfalls ein Durchflussmesser 21 und ein Regelventil 22 angeordnet. Die Reject-Fraktion aus der zweiten Vorstufe 4 wird über eine Leitung 23 der Endstufe 6 zugeführt. In dieser Leitung 23 ist ein Durchflussmesser 24 angeordnet.

[0018] Durch die Messung der Volumensströme mit Hilfe der Durchflussmesser 14 und 21 der Akzept-Fraktionen und des Durchflussmessers 24 vor der Endstufe 6 können alle Teilströme genau erfasst oder zumindest errechnet werden, sodass es nicht erforderlich ist, auch in der Leitung 16 zwischen der ersten Vorstufe 4 und der zweiten Vorstufe 5 eine Messeinrichtung vorzusehen, die einem Verschleiß unterliegt und Störungen verursachen kann.

[0019] Bei einer Ausführungsform, bei der drei oder mehr Vorstufen vorgesehen sind, muss natürlich bei jeder Leitung für die Akzept-Fraktion ein entsprechender Durchflussmesser vorgesehen sein, womit auf einen Durchflussmesser zwischen allen Vorstufen verzichtet werden kann.

[0020] Alternativ zum Durchflussmesser 24 vor der Endstufe 6 könnte auch hier ein Durchflussmesser für die Akzept-Fraktion vorgesehen sein, wobei dann allerdings für eine vollständige Erfassung aller Ströme auch für die Reject-Fraktion ein Durchflussmesser vorgesehen sein müsste.

[0021] Parallel zur Leitung 23 wird der Endstufe 6 ebenfalls Verdünnungswasser über eine Leitung 26 mit einem Durchflussmesser 28 und einem Regelventil 27 zugeführt, damit auch in der Endstufe 6 ein ausreichend hoher Flüssigkeitsgehalt der in der Endstufe 6 zu trennenden Faserstoffsuspension gewährleistet ist.

[0022] Die Endstufe besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer ersten Stufe 7 und einer zweiten Stufe 8, wobei die Akzept-Fraktion aus der ersten Stufe 7 über Leitungen 29 und 30 wieder der Auflösungsstufe 1 zugeführt wird, da auch die Akzept-Fraktion in der Endstufe 6 schon relativ stark verunreinigt ist. Die Reject-Fraktion wird über eine Leitung 36 abgeführt. In der Leitung 29 sind ein Druckmesser 31 und ein Regelventil 32 vorgesehen, um den Anteil von Akzept-Fraktion und Reject-Fraktion aus der ersten Stufe 7 der Endstufe 6 zu regeln.

[0023] Die Reject-Fraktion der ersten Stufe 7 wird der zweiten Stufe zugeführt deren Reject-Fraktion endgültig aus dem Prozess ausgeschieden wird. Die Akzept-Fraktion wird auf Grund der Verunreinigung ebenfalls über die Leitung 30 wieder der Auflösungsstufe 1 zugeführt.

[0024] Über die gemessenen Volumensströme ist eine nicht näher dargestellte Anlagensteuerung 35 in der Lage, die über einen Frequenzumformer 33 und einen Antriebsmotor 34 angetriebene Pumpe 10 sowie die Regelventile 15, 22 sowie 19 und 27 der einzelnen Stufen 4, 5 und 6 so zu steuern, dass die Teilfraktionen der einzelnen Stufen 4, 5 und 6 den vorgegebenen Werten entsprechen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Faserstoffsuspensionen, die in einer Auflösestufe (1) erzeugt werden, in wenigstens zwei Vorstufen (4, 5) und einer Endstufe (6), wobei jede Stufe (4, 5, 6) ein Sieb aufweist, durch welches die Faserstoffsuspension in eine Reject-Fraktion, welche Verunreinigungen enthält, und eine Akzept-Fraktion, welche eine weitgehend von Verunreinigungen befreite Faserstoffsuspension ist, getrennt wird und wobei die Reject-Fraktion der Vorstufe(n) (4, 5) einer weiteren Stufe (5, 6) zugeführt wird, wobei die Faserstoffsuspension den Vorstufen (4, 5) mit von einer Pumpe (10) erzeugtem Druck zugeführt wird, und wobei der Volumensstrom von Fraktionen gesteuert und/oder gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass an den Vorstufen (4, 5) nur der Volumensstrom der Akzept-Fraktion gesteuert und/oder gemessen wird wogegen der Volumensstrom der Reject-Fraktion zwischen den Vorstufen (4, 5) weder gesteuert noch gemessen wird und dass der der Endstufe (6) zugeführte Volumensstrom der Faserstoffsuspension gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Volumensstrom der Akzept-Fraktion der Endstufe (6) gemessen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumensstrom der Akzept-Fraktion der Endstufe (6) gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension in der Endstufe (6) in einem zweistufigen Verfahren getrennt wird, wobei der zweiten Stufe (8) die Reject-Fraktion der ersten Stufe (7) zugeführt wird

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzept-Fraktionen beider Stufen (7, 8) der Endstufe (6) wieder der Auflösungsstufe (1) zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzept-Fraktionen beider Stufen (7, 8) der Endstufe (6) einer Vorstufe (4) zugeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zulauf einer Vorstufe (5) und/oder der Endstufe(6) Verdünnungswasser mit einem bekannten Volumensstrom beigemengt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumensstrom der der Vorstufe (4) zugeführten Faserstoffsuspension so eingestellt wird, dass die Volumensströme der Akzept-Fraktionen innerhalb vorgegebener Bereiche liegen.

Claims

1. Process for removing contaminants from fibre suspensions that are produced in a dissolving stage (1), in at least two preliminary stages (4, 5) and one final stage (6), where each stage (4, 5, 6) has a screen through which the fibre suspension is separated into a reject fraction, which contains contaminants, and an accept fraction, which is a fibre suspension largely free of contaminants, and where the reject fraction from the preliminary stage(s) (4, 5) is fed to a further stage (5, 6), where the fibre suspension is fed to the preliminary stages (4, 5) under pressure generated by a pump (10), and where the volume flow of the fractions is controlled and/or measured, characterised in that only the volume flow of the accept fraction is controlled and/or measured in the preliminary stages (4, 5), while the volume flow of the reject fraction is neither controlled nor measured between the preliminary stages (4, 5), and in that the volume flow of fibre suspension fed to the final stage (6) is measured.

2. Process according to Claim 1, characterised by the volume flow of the accept fraction from the final stage (6) being measured.

3. Process according to one of Claims 1 or 2, characterised by the volume flow of the accept fraction from the final stage (6) being controlled.

4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterised by the fibre suspension in the final stage (6) being divided into a two-stage process, where the reject fraction from the first stage (7) is fed to the second stage (8).

5. Process according to Claim 4, characterised by the accept fractions from both stages (7, 8) of the final stage (6) being returned to the dissolving stage (1) again.

6. Process according to Claim 4, characterised by the accept fractions from both stages (7, 8) of the final stage (6) being fed to a preliminary stage (4).

7. Process according to one of Claims 1 to 6, characterised by dilution water with a known volume flow being added to the inflow to a preliminary stage (5) and/or the final stage (6).

8. Process according to one of Claims 1 to 7, characterised by the volume flow of the fibre suspension fed to the preliminary stage (4) being set such that the volume flows from the accept fractions remain within pre-set ranges.

Revendications

1. Processus pour enlever les impuretés présentes dans des suspensions fibreuses produites dans une étape de réduction en pâte (1), dans au moins deux étapes préliminaires (4, 5) et une étape finale (6), chaque étape (4, 5, 6) comportant un crible pour diviser la suspension fibreuse en une fraction de pâte rejetée contenant des impuretés et une fraction de pâte acceptée, qui est une suspension fibreuse largement exempte d'impuretés, et la fraction de pâte rejetée provenant de l'étape ou des étapes préliminaire(s) (4, 5) étant amenée à une étape ultérieure (5, 6), la suspension fibreuse étant amenée aux étapes préliminaires (4, 5) par la pression créée par une pompe (10) et le débit volumique de fractions étant réglé et/ou mesuré, caractérisé en ce que, dans les étapes préliminaires (4, 5), uniquement le débit volumique de la fraction de pâte acceptée est réglé et/ou mesuré, tandis que le débit volumique de la fraction de pâte rejetée entre les étapes préliminaires (4, 5) n'est ni réglé ni mesuré, et en ce que le débit volumique de la suspension fibreuse amenée à l'étape finale (6) est mesuré.

2. Processus selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit volumique de la fraction de pâte acceptée de l'étape finale (6) est mesuré.

3. Processus selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le débit volumique de la fraction de pâte acceptée de l'étape finale (6) est réglé.

4. Processus selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la suspension fibreuse est séparée dans l'étape finale (6) par un processus à deux étapes, la fraction de pâte rejetée provenant de la première étape (7) étant amenée à la deuxième étape (8).

5. Processus selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fractions de pâte acceptée provenant des deux étapes (7, 8) de l'étape finale (6) sont ramenées à l'étape de réduction en pâte (1).

6. Processus selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fractions de pâte acceptée provenant des deux étapes (7, 8) de l'étape finale (6) sont amenées à une étape préliminaire (4).

7. Processus selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'eau de dilution est mélangée à l'amenée d'une étape préliminaire (5) et/ou d'une étape finale (6) à un débit volumique connu.

8. Processus selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le débit volumique de la suspension fibreuse amenée à l'étape préliminaire (4) est réglé de telle manière que les débits volumiques des fractions de pâte acceptée se trouvent dans des plages préconisées.

Zeichnung