DE3243223C1

DE3243223C1 - Verfahren und Einrichtung zur Flotation von Fasersuspensionen

Info

Publication number: DE3243223C1
Application number: DE3243223A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter 7920 Heidenheim Dörflinger; Peter 7915 Elchingen Schweiss
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1984-05-24
Also published as: GB2130920A; FR2536305A1; IT8323818A0; GB8330309D0; SE8306441L; SE8306441D0; GB2130920B; ATA354583A

Description

Druckhöhe für den Injektor und die sonstigen Leitungsverluste bereitstellt. Die abwärtsströmende Suspensionsmenge gelangt in die Abzugsleitung 8 bzw. 8' und dann ebenfalls zu der Druckerhöhungspumpe 10. Vor dieser Druckerhöhungspumpe ist die Leitung für die neu zuzuführende Suspension (hier durch einen Pfeil mit Q_zu angedeutet) mit der Abzweigleitung 8 für die im Kreislauf geführte Suspension zusammengeführt.

Durch diese Anordnung ergibt sich nun eine sehr günstige kleinste Verweilzeit aller Partikel einschließlich der Suspension, also des Wassers und der Fasern in dem Flotationsbehälter. Sie kann nämlich niemals kleiner werden als die sich aus der Beziehung VJQ_ZU ergebende mittlere Verweilzeit aller Partikel. Dabei sind in der Gleichung V_z das Volumen des Flotationsbehälters und Qzu die jeweils dem Flotationsbehälter neu zugeführte Suspensionsmenge, also wie in den Figuren angegeben. Dadurch wird das Flotationsergebnis sehr stark verbessert, da allen Schmutzpartikeln auf diese Weise die größtmögliche Gelegenheit gegeben wird, zur Anlagerung an Luftbläschen zu gelangen. Ferner weisen die erfindungsgemäßen Einrichtungen klare Strömungsverhältnisse auf, was ebenfalls für den Flotationseffekt günstig ist. Fernerhin ergibt sich eine sehr einfache Möglichkeit der Schaumabführung. Die nach oben strömende Suspensionsmenge wird nämlich zumindest bis nur wenig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels geführt und dort nach Art eines Überlaufs abgezogen. Dadurch erfolgt eine Strömung radial nach außen, welche auch den Schaum mit sich führt Durch einen weiteren Überlauf, in den Figuren mit 3 dargestellt, kann dann der Schaum abgezogen werden. Die Abführung der gereinigten Suspension erfolgt dann z.B, wie in den Fig. la und 2a dargestellt, über einen Abzugskasten 2 und daran geschlossene Leitung 5. Im Falle von F i g. 3a und 3b wird die gereinigte Suspension ein Stück unterhalb des Suspensionsspiegels abgezogen und über Leitung 5 abgeführt, während der Schaum über einen direkt am Behälterrand befindlichen Überlauf in die Schaumabzugsrinne 4 und über Schaumleitung 6 abgezogen wird.

Es ist nun möglich, durch die Wahl der verschiedenen Teilströme der Suspension die Verhältnisse nach Bedarf einzustellen. Auf jeden Fall erzielt man eine relativ große mittlere Verweilzeit der Partikel im Flotationsbehälter. Anders ausgedrückt hat man bei statistischer Betrachtungsweise mit einer Verteilung der Verweilzeiten aller Partikel entsprechend der Gaus'schen Glockenkurve einen verhältnismäßig geringen Suspensionsanteil mit Teilchen von verhältnismäßig kurzen Verweilzeiten.

Führt man beispielsweise 60% der normalen Suspensionsmenge ab und 40% im Kreislauf, so wird, um wieder 100% abgeführte Suspensionsmenge zu erhalten, 166% der normalen Suspensionsmenge der Flotationszelle zugeführt, d. h. bei einem Durchsatz von 50001/min je Flotationsbehälter strömen durch den Injektor 8300 l/min.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 des Patentanspruchs 1 sowie entsprechende zweckmä- Patentansprüche: ßige Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Es ist eine Einrichtung zur Durchführung eines sol-

1. Verfahren zur Flotation von Fasersuspensionen chen Verfahrens bekanntgeworden durch die DE-AS in einem Flotationsbehälter mit mindestens einem 5 29 14 392. Bei dieser Einrichtung wird die gesamte Sus-Injektor und mit Abzug zumindest eines Teils der pensionsmenge am Boden des Flotationsbehälters abSuspension in Bodennähe des Flotationsbehälters gezogen. Die Zuführung sowohl der frischen, d. h. der und Wiederzuführung eines Teils davon in den FIo- neu zu reinigenden als auch der im Kreislauf geführten tationsbehälter in Bodennähe des Flotationsbehäl- Suspension erfolgt durch Injektoren, die etwa radial ters mittels mindestens einem Injektor, dadurch 10 über den Umfang verteilt sind mit tangentialer Ausgekennzeichnet, daß ein kleinerer Teil der Strömrichtung, jedoch in getrennten Systemen. Bei die-Suspension am Behälterboden abgezogen und wie- ser Einrichtung werden sehr viele Injektoren benötigt der dem oder den Injektoren derselben Zelle züge- und sie ist im ganzen recht kompliziert.

führt wird, während der größere Teil der Suspension Die Aufgabe der Erfindung ist es nun demgegenüber, nahe dem oberen Ende des Behälters entnommen 15 ein Flotationsverfahren anzugeben, das klarere Verhältwird, nisse bietet und einen möglichst großen; Flotationseffekt

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- hervorruft, sowie Einrichtungen anzugeben,, die diesen zeichnet, daß nach dem Injektoraustritt sowohl eine günstigen Effekt durchzuführen gestatten bzw. noch Suspensionsströmung zur Suspensionsoberfläche als verstärken und dabei äußerst einfach aufgebaut sind, auch zum Boden des Flotationsbehälters vorhanden 2» Dies; ist wichtig unter dem Gesichtspunkt, daß die Koist, wobei die nach unten abströmende, rücfczufüh- sten für solche Flotationsanlagen, sofern sie für Altparende Suspensionsmenge getrennt vom übrigen Teil pier verwendet werden sollen* besonders niedrig gehalder Suspension am Behälterboden abgezogen wird ten werden müssen^

und so gewählt ist, daß die Sinkgeschwindigkeit der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

Suspension kleiner als die Aufstiegsgeschwindigkeit 25. kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I ge-

der Luftbläschen, gegebenenfalls auch derjenigen, löst. Besonders zweckmäßige erfindungsgemäße Ein-

die bereits an Schmutzpartikeln angelagert sind, ist richtungen ergeben sich durch die Unteransprüche 3 bis

und wobei die Aufwärtsströmung zumindest bis in 6.

den Bereich der Flüssigkeitsoberfläche im Flota- Durch die Erfindung wird auch erreicht, daß eine ver-

tionsbehälter gelangt 30? hälfnismäßig große Durehsatzmenge durch den Injek-

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens tor strömt so daß sehr viel Luft aufgrund der entsprenach Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet; chend großen Strömungsgeschwindigkeit angesaugt daß nur ein Injektor (6) vorhanden ist, der mit einem wird, d. h. daß eine bestimmte Luftmenge energiegüneine horizontale Ausströmung der Suspension be- stig eingetragen werden kann, da der Leistungshedarf wirkenden Diffusor (ί 3} versehen ist welcher seiner- 35 eines Injektors quadratisch proportional zum Verhältnis seltsam Ende einer nach einer Verengungsstelle (12) Luft/Flüssigkeit wächst.

der Suspensionszufuhrleitung (9) angeordneten, im Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren

wesentlichen senkrecht verlaufenden MischstFecke anhand der dazu entwickelten Einrichtungen gemäß den (15) der Suspensionszufuhrleitung (9) angeordnet ist Figuren erläutert, welche im einzelnen verschiedene daß die Abzweigleitung: (8, 8') für den im Kreislauf 4a Äusfuhrungsfonnen dieser Einrichtungen zeigen, wobei geführten Teil der Suspension und die Zuführleitung die mit jeweils »b« bezeichnete Figur die entsprechende (9) für die neu im Flotationsbehälter (1, ί', f") zu Draufsichtder jeweiligen Ausführungsformdarstellt
behandelnde Suspension vor der Verengungsstelle Γη den Figuren ist mit I bzw. 1' oder 1" der Flotaüons-

(12) der Suspensionszufuhrfeitung (9) zusammenge- behälter bezeichnet,, in welchen ein Mischrohr 15 hinführt sind, und daß die Abzweigleitung (8, 8') am 45 eihragt Dieses Mischrohr beinhaltet eine zwischen den Boden (7, T) des Flotationsbehälters (I₁ V, f "J ab- Injektoraustritt und* die Verengungsstelle 12geschaltete geht. ■ ■ Mischstrecke» in welcher sich die Suspension mit Luft-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- blasen vermischt Dabei ist der Injektoraustritt gebildet zeichnet, daß die Abzweigleitung (8, 8?) und die Sus- durch einen RadiaTdiffusor 13, welcher auf seiner dem pensionszufuhrleitung (9) für die neu zügeführte 5ff Boden 7 bzw. T des jeweiligen Flotationsbehälters zuSuspension vor der Druckerhöhungspumpe (10) für gewandten Seite eine im wesentlichen horizontal verden Injektor (6) zusammengeführt sind, laufende Abschlußplatte M trägt Durch diese Anord-

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4', nung kommt es zu einer Ausströmung aus dem Injektor dadurch gekennzeichnet, daß der Flotationsbehälter mit zunächst wenig von der horizontalen Richtung ab-(1,1', 1") als stehender Zylinder ausgebildet ist, des- 55 weichenden Strömungslinien. Anschließend teilt sich die sen Boden (7) in Form eines sich nach unten verjün- Strömung in eine aufwärts- und eine abwärtsgehende genden Kegelstumpfes ausgebildet ist Strömung auf. Dabei ist der Anteil der abwärtsgehen-

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, den Strömung so gewählt, daß die senkrechte Kompodadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Ra- nente kleiner ist als die Aufstiegsgeschwindigkeit der dialdiffusors (13) eine im wesentlichen horizontale 60. Luftbläschen, und zwar auch derer, an die sich bereits Abschlußplatte (14) ist, die sich ein Stück oberhalb Schmutzpartikel angelagert haben sollten.

des Bodens (J, T) des Flotationsbehälters befindet. In die Verengungsstelle 12 des Injektors 6 ist jeweils

zentral ein; Luftröhrchen U hineingeführt, aus welchem

die nötige Flotationsluft angesaugt wird. Es ist möglich,

65 weitere Luftröhrchen dieser Art dicht unterhalb der Verengungsstelle am Rohr der Mischstrecke 15 anzu-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flotation bringen. Die Suspensionszuleitung 9 ist als eine Druckvon Fasersuspensionen entsprechend dem Oberbegriff erhöhungspumpe 10 angeschlossen, welche die nötige