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Dokumentenidentifikation DE10011696A1 26.10.2000
Titel Verfahren und Anlage zur Behandlung von Siebwasser
Anmelder Ahlstrom Machinery Oy, Espoo, FI
Erfinder Heiskanen, Pasi, Savonlinna, FI;
Rahkonen, Kader, Savonlinna, FI;
Vilpponen, Ari, Savonlinna, FI
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 10.03.2000
DE-Aktenzeichen 10011696
Offenlegungstag 26.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.10.2000
IPC-Hauptklasse D21F 1/66
IPC-Nebenklasse C02F 1/52   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung von Siebwasser. Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf die Verbesserung des Faserrückgewinnungsprozesses oder des sog. Save-all-Prozesses auf solche Weise, dass dem Stoffstrom vom Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf eine Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird, aus der das Feinmaterial oder sonstige entsprechende, die Funktion des Siebwasserfilters beeinträchtigende Material abgetrennt worden ist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung von Siebwasser. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Verbesserung des Faserrückgewinnungsprozess oder des so genannten Save-all-Prozesses.

Faserrückgewinnungsprozesse werden eingesetzt, wenn brauchbares Fasermaterial in die Filtrate von Faserbehandlungsprozessen gelangt ist, wie etwa in das von der Siebpartie oder dergleichen einer Papier- oder entsprechenden Produktionsmaschine im Zusammenhang mit der Bahnbildung abzuleitende, so genannte Siebwasser. In solche Filtrate, die mit verschiedenen Spalt- oder Lochsieben oder hauptsächlich flüssigkeitsdurchlässigen Sieben aus Fasersuspensionen abgetrennt werden, scheidet sich auch brauchbares Fasermaterial ab. Besagtes Fasermaterial ist dadurch charakterisiert, dass der überwiegende Teil desselben aus dar feinsten Faserfraktion der Fasersuspension besteht.

Die Faserrückgewinnungsprozesse werden meistens mittels diverser Filter, wie etwa eines Scheibenfilters durchgeführt, das aus einer Anzahl, auf einer waagerechten Welle befestigter, beidseitig siebüberzogener Scheiben besteht, die teilweise in einem, aufzubereitende Suspension enthaltenden Trog eingetaucht sind. Indem gegen die Siebflächen eine Druckdifferenz, das heißt von der Innenseite der Scheiben ein Unterdruck oder von der Außenseite ein Überdruck gerichtet wird, lässt sich aus der Fasersuspension Flüssigkeit in das Innere der Scheiben und von dort über die Welle aus der Vorrichtung entfernen sowie eine Faserschicht auf den Siebflächen der Scheiben bilden. Auch Trommelfilter werden in Faserrückgewinnungsprozessen eingesetzt. Die Trommelfilter bestehen meistens aus einer, auf einer waagerechten Welle befestigten siebüberzogenen Trommel, wobei auf der Innenseite der Siebfläche sog, Filtratfächer angeordnet sind, über die der Suspension Filtrat entzogen wird. Das Problem bei der Siebfläche beider Filtertypen besteht darin, dass sie enorme Flüssigkeitsmengen durchlassen sollte, aber auch das Entweichen feinen Fasermaterials in das Filtratwasser verhindern sollte. Als die beste Art, die Filtrierung des sog. Siebwassers zu bewerkstelligen, hat sich eine Lösung erwiesen, bei der aus langfaserigem Faserstoff, so genanntem Hilfsfaserstoff, zunächst eine dünne Schicht auf der Siebfläche gebildet wird, wodurch dann die Filtrierung des eigentlichen Siebwassers erfolgt.

Einer Anwendung gemäß dem Stand der Technik zufolge wird Hilfsfaserstoff zum Siebwasser zugemischt, wobei sich gleich in der Anfangsphase der Filtrierung eine dünne filtrierende Schicht aus dem Hilfsfaserstoff auf der Siebfläche bildet. Gleich in den ersten Sekunden der Filtrierung entweicht ein Großteil des feinen Fasermaterials mit dem Filtrat, welches Filtrat meistens dem Filterzulauf rückgeführt wird, bevor sich aus dem Hilfsfaserstoff eine für effektive Filtrierung ausreichende Schicht hat bilden können. Würde aber sich besagte Schicht erst gar nicht bilden, würden all der zurückzugewinnende Feinstoff durch die Siebfläche hindurch zum Filtratwasser gelangen. Um solch eine Situation zu vermeiden, wird bei dieser Anwendung des Standes der Technik derart viel Hilfsfaserstoff eingespeist, dass das Feststoffverhältnis zwischen ihm und dem Siebwasserstrom zwischen (0,5-)1-1,5(-2) liegt.

Natürlich ist es klar, dass je langfaseriger der Hilfsfaserstoff ist und je weniger Feinmaterial er aufweist, desto besser hält er zurückzugewinnenden Feinstoff zurück, das heißt verhindert, dass sie in das Filtratwasser gelangen. Somit besteht der beste Hilfsfaserstoff aus langfaserigen Zellstoffen, die einen niedrigen Anteil an Kurzfasern und Feinmaterial aufweisen. Das genannte Zurückhaltevermögen ist jedoch nicht das einzige an die Qualität des Hilfsfaserstoffes zu stellende Kriterium, sondern eine große Rolle spielt auch das, wie dick das sich bildende Fasernetz ist und wie seine Eindickungseigenschaften sind. Ist der Hilfsfaserstoff optimal und das Fasernetz somit des richtigen Typs, lagert sich daran Feinstoff des Siebwassers über die Dicke der gesamten Schicht und nicht nur auf der Oberfläche der Hilfsfaserstoffschicht an, wobei die Strömungswege für die zu filtrierende Flüssigkeit durch das Fasernetz hindurch besser und länger offen bleiben und die Kapazität der Filtervorrichtung dabei höher ist.

Bei den älteren Save-all-Prozessen ist man lediglich durch die Wahl des Hilfsfaserstoffes bestrebt gewesen, die Funktion des Faserrückgewinnungsfilters zu beeinflussen.

In der US-Patentveröffentlichung 5,368,693 wird eine Lösung dargestellt, wo der einem Faserrückgewinnungsfilter zuzuführende Hilfsfaserstoff mit einer sog. Fraktioniervorrichtung behandelt wird, bevor der Hilfsfaserstoff dem Siebwasser zugemischt wird. Der Hilfsfaserstoff wird also dem Mischbehälter entnommen und über die Fraktioniervorrichtung dem, dem Filter zuzuführenden Siebwasser zugemischt. Bei der Lösung gemäß der Veröffentlichung wird aus dem Hilfsfaserstoff durch Fraktionierung der darin enthaltene kurzfaserige Feinmaterial entfernt, die Qualität des Hilfsfaserstoffes verbessert und somit die Funktion des Faserrückgewinnungsfilters effektiviert.

Die Wirkung der Fraktionierung von Hilfsfaserstoff tritt deutlich in Erscheinung, wenn als Hilfsfaserstoff mechanische Faserstoffe, wie etwa TMP, SGW oder PGW verwendet müssen, die einen sehr hohen Feinmaterialanteil, sehr oft über 30% und in einigen Fällen gar 50%, aufweisen. Die Situation ist die gleiche auch bei Sekundärfaserstoff als Hilfsfaserstoff, was bei zunehmender Verwendung von Sekundärfaserstoff in Zukunft öfter der Fall sein wird.

Bei der Lösung gemäß der US-Patentveröffentlichung 5,753,080 geht man von dem Gedanken aus, dass der Hilfsfaserstoff in den Filtertrog an einer anderen Stelle als der eigentliche zu filtrierende Faserstoff, d. h. das Siebwasser eingegeben werden kann. Beim Verfahren gemäß dem betreffenden Patent wird die zu benutzende Filterfläche zunächst mit einem dickeren und mehr Hilfsfaserstoff enthaltenden oder langfaserigeren Faserstoff in Kontakt gebracht, sodass sich aus dem, dem Feinstoff gegenüber langfaserigeren Hilfsfaserstoff eine filtrierende Faserschicht oder Faserstoffschicht an der Filterfläche bildet. Anschließend wird die Filterfläche in einen mehr Siebwasser enthaltenden Bereich verschoben, wobei aus dem Siebwasser, das die langfaserigere Faserschicht durchläuft, der Feinstoff und die sonstigen kleinen Partikel in die Faserschicht abscheiden.

Weiterhin werden bei dem Verfahren nach dem betreffenden Patent Hilfsfaserstoff und Siebwasser getrennt und beabstandet in den Filtertrog eingegeben, sodass im Filtertrog zwischen den verschiedenen Stellen desselben eine Konsistenzdifferenz entsteht, die sich durch Verstellen der Stoffströme regulieren lässt. Dabei wird die Filterfläche der Erfindung zufolge in dem zu filtrierenden Faserstoff auf solche Weise verschoben, z. B. gedreht, dass sie sich vom konsistentesten Bereich, d. h. mehr langfaserigen Faserstoff enthaltenden Bereich zum denjenigen Stoffbereich hin bewegt, der mehr Feinstoff enthält. Bei dem Verfahren wird vorteilhafterweise ein Scheibenfilter eingesetzt, wobei der Hilfsfaserstoff in einen Bereich eingegeben wird, wo die abgereinigte und rotierende Filterfläche der Stoffoberfläche im Trog begegnet. Hierdurch entsteht an der Filterfläche zunächst eine Schicht aus wesentlich langfaserigerem Faserstoff, der später als kürzeren Feinstoff herausfilternde Schicht dient. Somit wird das Feinstoff enthaltende Siebwasser vorteilhafterweise auf die gegenüberliegende Seite der Filterfläche, d. h. in den Bereich eingegeben, wo sie beim Umlaufen aus dem Trog aufsteigt. Dadurch bildet sich im Trog des Scheibenfilters ein Stoffgemisch, wo sich die Längenverteilung der Fasern zwischen Eingabestelle für Hilfsfaserstoff und Eingabestelle für Siebwasser stufenlos ändert.

Obwohl die oben beschriebenen Lösungen besser als die bisher bekannte Technik funktionieren, haften auch diesen Lösungen Nachteile an.

Zum Beispiel bei der Lösung gemäß dem erst genannten US-Patent bedarf es einer Art getrennter Sortier- oder Fraktioniervorrichtung an der Zuführlinie für Hilfsfaserstoff, was natürlich die Kosten erhöht. Bei der Lösung gemäß dem betreffenden Patent wird die bei der Fraktionierung anfallende grobe Fraktion zum Hilfsfaserstoff geleitet. Damit sind gewisse Risiken verbunden, weil die grobe Fraktion unter bestimmten Verhältnissen so große Feststoffpartikel enthalten kann, dass sie das Sieb der Faserrückgewinnungsvorrichtung beschädigen können. In dem anderen US-Patent wird währenddessen keine Stellung dazu genommen, wo der Hilfsfaserstoff herkommt.

Somit weisen die oben angeführten Prozesse nach dem Stand der Technik Nachteile auf. Zum anderen kann der Hilfsfaserstoff als solcher dem Mischbehälter entnommen werden, wobei er Verunreinigungen aufweist, die die Funktion der als Faserrückgewinnungsvorrichtung dienenden Siebwasserfilters zumindest beeinträchtigen oder schlimmstenfalls die Siebfläche des Siebwasserfilters beschädigen. Zum anderen kann aber der Hilfsfaserstoff auch einer getrennten Fraktioniervorrichtung zugeführt werden, mit der das Feinmaterial aus dem Hilfsfaserstoff entfernt wird, mit der sich aber keine groben Verunreinigungen entfernen lassen und was die Investitions- und Betriebskosten des gesamten Systems erhöht.

Unter anderem die oben angeführten Probleme sowie auch viele andere Probleme, auf die im Zusammenhang mit den Vorteilen der Erfindung verwiesen wird, werden durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von Siebwasser gelöst, wobei das im Herstellungsprozess für Zellstoff oder Papier aus der Fasersuspension abgetrennte, Fasermaterial enthaltende Filtrat einer Faserrückgewinnungsvorrichtung zugeführt wird, wo das brauchbare Fasermaterial hauptsächlich mittels der aus dem Hilfsfaserstoff entstandenen Faserschicht aus dem Filtrat abgetrennt wird, wonach das genannte abgetrennte Fasermaterial zurück zum Prozess geleitet wird, dadurch charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff dem Faserstoffherstellungprozess eine Fraktion entnommen wird, die hinsichtlich der Filtrierbarkeit besser als der Faserstoff vom Mischbehälter der Produktionsmaschine ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff am Siebwasserfilter Akzept, Rejekt oder eine Kombination derselben verwendet wird, die einer geeigneten Stufe der nach dem Mischbehälter stattfindenden Sortierung entnommen wurden.

Durch das Verfahren und die Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung werden u. a. folgende Vorteile erreicht:

  • - im Vergleich zum bisher bekannten Stand der Technik kommt man ohne eine getrennte Fraktioniervorrichtung für Hilfsfaserstoff aus,
  • - durch Sortierung wurde aus der als Hilfsfaserstoff zu verwendenden Suspension für die Filtrierung des Filters nachteilige Feinmaterial abgetrennt, wodurch die Kapazität des Filters erheblich ansteigt,
  • - die Filtratreinheiten des Faserrückgewinnungsfilters werden besser, weil das Filter durch das Feinmaterial des Hilfsfaserstoffes nicht belastet wird,
  • - die Klarfiltrate des Siebwasserfilters Können mehr als Ersatz für Frischwasser zur Papiermaschine z. B. bei den Düsen der Pepiermaschine, zur Verdünnung und als Sperrwässer verwendet werden,
  • - der Frischwasserverbrauch geht zurück und dem Prozess zuzuführende Wärmeenergie wird eingespart, weil bei Verringerung der Abwassermenge der aus dem Prozess abgeleitete Wärmestrom reduziert wird,
  • - ein Filter, kleiner als die Filter nach dem Stand der Technik, reicht wegen der besseren Filtrierbarkeit zur Behandlung der gleichen Siebwassermenge aus,
  • - die Störungen in den hinteren Stufen der Sortierung können sich nicht direkt auf die Eigenschaften des Stoffstroms auswirken, der über die Maschinenbütte u. ä. dem Stoffauflauf zufließt. Die betreffenden Störungen werden an das Siebwasserfilter geleitet, weil der Akzept der Sekundärstufe über das Siebwasserfilter zurück zum Mischbehälter geleitet Wird. Somit wirken sich die genannten Störungen nicht auf die Stabilität des Prozesses aus,
  • - im Vergleich zu einigen Lösungen nach dem Stand der Technik wird die Möglichkeit fällt die Möglichkeit weg, dass mit dem Hilfsfaserstoff zum Siebwasserfilter verschiedene Partikel oder Verunreinigungen (Steine, Holzstücke, Ballendrähte, organisches Wachstum fördernde Substanzen u. dgl.) befördert würden. Somit bleibt der Prozess reiner, und der allgemeine Wirkungsgrad des Prozesses steigt an, indem zum Beispiel die Beschädigungen der Siebe von Siebwasserfiltern wesentlich zurückgehen.

Das Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass einer Sortieranlage des Faserstoffherstellungsprozesses eine geeignete Akzept- oder Rejektfraktion oder deren Kombination als Hilfsfaserstoff entnommen wird, deren Filtrationseigenschaften besser sind als des Faserstoffes vom Mischbehälter der Produktionsmaschine.

Das Verfahren gemäß einer zweiten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung eine gröbere Fraktion genommen wird, die aus einer, dem Mischbehälter zufließenden Stoffkomponente abgetrennt ist.

Das Verfahren gemäß einer dritten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung eine Fraktion dem Stoffstrom vom Mischbehälter zum Stoffauflauf entnommen wird, aus der das Feinmaterial oder sonstige entsprechende, die Funktion des Siebwasserfilters beeinträchtigende Material abgetrennt ist.

Das Verführen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass der Faserstoff vom Mischbehälter zum Stoffauflauf in einer Sortieranlage sortiert wird, von wo die Akzept- oder Rejektfraktion oder eine Kombination derselben zur Faserrückgewinnungsvorrichtung, das heißt zum Siebwasserfilter geleitet wird.

Das Verfahren gemäß einer zweiten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass

  • - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
  • - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.

Das Verfahren gemäß einer dritten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass

  • - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
  • - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.

Das Verfahren gemäß einer vierten weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass

  • - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - besagte Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.

Das Verfahren gemäß einer fünften weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass

  • - der Faserstoff vom Mischbehälter in einer ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - dar Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - besagte Rejektfraktion einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
  • - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
  • - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung als Hilfsfaserstoff zugeleitet wird.

Die übrigen charakteristischen Merkmale des Verfahrens und der Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus den beiliegenden Patentansprüchen hervor.

Im Folgenden werden das Verfahren und die Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung detaillierter mit Verweis auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei

Fig. 1 schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dar Erfindung darstellt,

Fig. 2 ebenfalls schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt, und

Fig. 3 weiterhin schematisch einen Faserrückgewinnungsprozess gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt.

In Fig. 1 wird ein Save-all-Prozess nach dem Stand der Technik in Verbindung mit dem Stoffverteiler einer Papiermaschine dargestellt. Der Stoffverteiler der Papiermaschine umfasst einen Mischbehälter 10, dem die verschiedenen Stofffraktionen, wie zum Beispiel der chemische Faserstoff und der mechanische Faserstoff sowie die Füllstoffe eingebracht werden und wo sie untereinander gemischt werden. Vom Mischbehälter 10 wird der Faserstoff mittels einer Pumpe 12 zur Sortierung gepumpt, die aus mehreren Sortierstufen besteht, die wiederum meistens aus jeweils einem Sortieren bestehen. Der Faserstoff wird also mittels Pumpe 12 in eine erste Sortierstufe, d. h. einen so genannten Primärsortierer 14 gepumpt, mit dem die für Papierherstellung ungeeigneten Partikel aus dem Faserstoff entfernt werden. Der Akzept des Sortierers 14 fließt weiter zur Maschinenbütte 16, wo der Faserstoff auf Stoffauflaufkonsistenz verdünnt wird und von wo der Faserstoff mit einer Pumpe 18 weiter zum Kurzen Umlauf der Papiermaschine gepumpt wird. Der Rejekt des Primärsortierers 14 wird währenddessen einer zweiten Sortierstufe, d. h. einem Sekundärsortierer 20 zugeführt, dessen Akzept herkömmlicherweise zur Saugseite der Pumpe 12 des Mischbehälters 10 rückgeführt wird und der Rejekt einer dritter Sortierstufe, d. h. einem Rejektsortierer 22 zugeleitet wird. Der der Faserrückgewinnungsvorrichtung oder dem Save-all-Filter 24 zuzuführende Faserstoff wird dem Mischbehälter 10 entnommen und durch eine Hilfsfaserstoffpumpe 26 befördert in der Rohrleitung 25 zum Siebwasser und von dort weiter zum Save-all-Filter 24 geleitet, das meistens ein Scheibenfilter ist. Vom Filter 24 wird das zurückgewonnene Fasermaterial in der Rohrleitung 27 zum Mischbehälter 10 der Papiermaschine zurückgeführt. Als zweite Alternative bietet sich natürlich, einen getrennten Faserrückgewinnungsbehälter einzusetzen, in dem der Faserstoff vom Save-all-Flter eingesammelt wird, bevor er weiter zum Mischbehälter gepumpt wird. Das Problem bei dem oben beschriebenen Prozess besteht darin, dass sich in dem, im Mischbehälter 10 vorliegenden Faserstoff, neben verschiedenen Faserfraktionen, auch verschiedene Füllstoffe und Feinmaterialien befinden, die beim Gelangen in den Hilfsfaserstoff die Filtriereigenschaften des Hilfsfaserstoffes verschlechtern, indem sie die zwischen den Fasern eines langfaserigen Faserstoffes verbleibenden Zwischenräume verstopfen. Im Faserstoff können sich auch derart große Feststoffpartikel befinden, dass sie die Festigkeit der Siebfläche des Save-all-Filters beeinträchtigen.

In Fig. 2 wird eine Lösung nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die größtenteils der Fig. 1 ähnlich ist, wobei der einzige Unterschied damit verbunden ist, wo die zum Hilfsfaserstoff vorgesehene Fraktion entnommen wird. In Fig. 2 wurden der Einfachheit halber die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 angewendet. Die Lösung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass der Akzept des Sekundärsortierers 20 der Sortieranlage nicht dem Stand der Technik entsprechend in die Rohrleitung 11 vom Mischbehälter 10 zur Maschinenbütte zurückgeleitet wird, sondern die Rohrleitung 30 den Hilfsfaserstoff vom Akzeptstutzen des Sortierers der zweiten Stufe zur Rohrleitung 28 vom Mischbehälter 10 zur Pumpe 26 des Siebwasserfilters 24 leitet. Durch diese Lösung wird erreicht, dass in den Hilfsfaserstoff zumindest nicht so viel Feinmaterial und Füllstoffe gelangen, wodurch der Hilfsfaserstoff in Hinsicht auf die Filtrierbarkeit besser ist. Hierdurch wird die Abscheidung des Feinstoffes effektiviert, die Filtratreinheit und Kapazität des Filters steigen an. Es sei freilich beachtet, dass in vielen Fällen die Menge der der Sortierung als Hilfsfaserstoff zu entnehmenden Fraktion derart groß ist, dass ein Teil derselben bereits vor der Zuführung zum Save-all-Filter zurück Prozess geleitet werden muss, das heißt ein Teil der als Hilfsfaserstoff geeigneten Fraktion wird in Rohrleitung 28 dem Mischbehälter 10 oder entsprechendem zugeführt. Mit anderen Worten: in vielen Fällen wird zur Verwendung als Hilfsfaserstoff allein der Sortierung entnommene Fraktion befördert.

In Fig. 3 ist eine Lösung gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wo die Abweichung gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lösung nach dem Stand der Technik etwas größer als bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 wird als Hilfsfaserstoff für die Faserrückgewinnungsvorrichtung 24 der Rejekt des Sortierers 14 der ersten Stufe der Sortierung verwendet, aus dem also das Feinmaterial in den Faserstoff zur Papiermaschine abgeschieden wurde. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird die genannte Rejektfraktion mittels Pumpe 40, zwar kann man in einigen Situationen auch ohne Pumpe auskommen, in Rohrleitung 42 zur Faserrückgewinnungsvorrichtung 24 geleitet. An der Rohrleitung 42 ist jedoch ein Mengenregelventil 44 angeordnet, mit dem nur die gewünschte Menge Hilfsfaserstoff zum Save-all-Filter 24 geleitet wird, und der restliche Rejekt des Sortierers 14 zum Faserrückgewinnungsbehälter 46 geleitet wird, dem auch die mit dem Save-all-Filter zurückgewonnene Faserfraktion rückgeführt wird. Ferner wird der bei der Ausführungsform gemäß der Figur der im Faserrückgewinnungsbehälter 46 eingesammelte Faserstoff mittels Pumpe 48 zum Sortierer 50 gepumpt, dessen Akzept dem Mischbehälter 10 und Rejekt vorteilhafterweise über Rejektbehälter 52 und Pumpe 54 dem Rejektsortierer 56 zugeführt wird. Der Akzept des Rejektsortierers 56 wird dem Prozess entweder über eine Gautschbruchbütte oder die Aufgebe des Save-all-Filters zurückgeführt.

Es ist oben eigentlich nur ein Sortieranlagenkonzept eines neuen Typs dargestellt worden, bei dem insbesondere der Sortierer 50 der zweiten Stufe an einer neuen Stelle positioniert ist. Während er bisher in direkter Verbindung mit dem Sortierer 14 der ersten Stufe angeordnet war, ist er nun zwischen Save-all-Filter und Mischbehälter geschaltet.

Als bedeutender Vorteil dieser Ausführungsform kann u. a. erwähnt werden, dass es sich beim Rejekt der ersten Sortierstufe der Sortierung in Hinsicht auf seine Filtrierbarkeit um einen nahezu idealen Faserstoff zur Verwendung als Hilfsfaserstoff des Save-all-Filters handelt, abgesehen von den eventuell darin befindlichen Feinmaterialresten.

Des Weiteren ist es möglich, dass als erster Sortierer der Sortierung eine Vorrichtung ist, wo sowohl die Grob- als auch Feinsortierung vorgenommen werden. Hierbei wird aus der ersten Stufe zum Beispiel der Rejekt der Feinsortierung dem Save-all-Filters zur Verwendung als Hilfsfaserstoff geleitet.

Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zur Verwendung als Hilfsfaserstoff der Akzept des Rejektsortierers der Sortierung genommen, dar in der Regel ein Sortierer der dritten Stufe ist, bei dem es sich um eine, dem Prozess sowieso rückzuführende Faserfraktion handelt. Des Weiteren ist es möglich, Rejekt der zweiten oder dritten Stufe zur Verwendung als Hilfsfaserstoff der Sortierung zu entnehmen, wobei es meistens vorteilhaft ist, diese mit bestimmten geeigneten Akzeptfraktionen zu mischen. Welche Fraktion jeweils als Hilfsfaserstoff verwendet werden kann, hängt im Wesentlichen davon ab, aus welchem Faserstoff das Produkt ursprünglich hergestellt werden soll. Wird zur Herstellung des Produkts sehr reiner Faserstoff verwendet, der praktisch gar keine groben Feststoffe aufweist, kann sogar Rejekt der drillen Stufe als solcher als Hilfsfaserstoff verwendet werden. Zum anderen wurde bei der ersten Ausführungsform eine Situation dargestellt, wo man einen Faserstoff annimmt, der am meisten Verunreinigungen enthält, weil lediglich die Verwendung der Akzeptfraktion als Hilfsfaserstoff vorgeschlagen wird. Bei der ersten Ausführungsform ist man somit allein von den beiden Gedanken ausgegangen, dass zum Save-all-Filter keine groben Verunreinigungen gelangen sollen und dass zum Save-all-Filter möglichst wenig Feinmaterial durchgelassen werden sollte. Das heißt, die Sorge bestand an erster Stelle in der Standhaftigkeit der Siebflächen, und erst an zweiter Stelle in den durch Feinmaterial verursachten Problemen bei der Hilfsfaserstoffschicht.

Für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn die Konsistenz des Hilfsfaserstoffes möglichst hoch ist, bevor er dem Filter zugeführt wird. Dabei ist es vorteilhaft, die von uns entwickelte sog. Frischstoff- oder Dickstoffsortierung einzusetzen, wobei die Konsistenz dar als Hilfsfaserstoff zu verwendenden Fraktion im Bereich 1-4%, vorteilhafterweise bei ungefähr 3% liegt. Bei Bedarf kann die als Hilfsfaserstoff zuzuführende Fraktion auch zum Beispiel mit der in der FI-Patentanmeldung 982043 beschriebenen Vorrichtung eingedickt werden.

Hier sei zu beachten, dass sich unsere Erfindung nicht nur an Situationen knüpft, wo der Hilfsfaserstoff einer vom Mischbehälter nach außen erfolgenden Strömung, das heißt einem Faserstoff entnommen wird, der (womöglich) aus mehreren unterschiedlichen Komponenten zusammengemischt ist. Vom Schutzumfang unserer Erfindung werden auch Lösungen erfasst, als Hilfsfaserstoff eine Fraktion der Sortierung einer dem Mischbehälter zulaufenden Stoffkomponente entnommen wird. Somit kann als Hilfsfaserstoff zum Beispiel die gröbere Rejektfraktion von Ausschusssortierung verwendet werden, wobei die aus dem Ausschuss gewonnene feinere Akzeptfraktion in den Mischbehälter geleitet wird. Des Weiteren kann die oben genannte Rejektfraktion natürlich auf solche Weise weiter fraktioniert werden, dass den Akzept der zweiten Sortierstufe als Hilfsfaserstoff verwenden würde und der gröbere Rejekt einer separaten Behandlung zugeführt würde. Auf entsprechende Weise kann zum Hilfsfaserstoff eine Fraktion der Sortieranlage für zum Beispiel mechanischen, chemomechanischen, chemischen oder Sekundärfaserstoff entnommen werden, die voneinander abweichen. Die oben beschriebenen Lösungen weichen von der im US-Patent 5,368,693 beschriebenen Lösung insofern ab, als bei der Lösung gemäß dem betreffenden US-Patent vorgeschlagen wird, bei einer jeden Stoffkomponente dem Mischbehälter zufließenden Faserstoff als Hilfsfaserstoff zu entnehmen, während bei dieser Erfindung die bei der Sortierung einer jeden Stoffkomponente, als zur Herstellung des Endprodukts ungeeignet herausgeschiedene gröbere Fraktion als Hilfsfaserstoff verwendet wird.

Eigentlich kann man ansehen, dass unsere Erfindung all diejenigen Lösungen und Verfahren einschließt, wo einem Prozess des Stoffverteilers einer Papier-, Karton- oder entsprechenden Produktionsmaschine oder ihm vorgeschalteten Herstellungsprozess für eine Stoffkomponente als Hilfsfaserstoff eine Fraktion entnommen wird, deren Filtriereigenschaften ohne getrennte Aufbereitung (vgl. das US-Patent 5,368,693) besser sind als die Filtriereigenschaften eines dem Mischbehälter zu entnehmenden Faserstoffes. Diese Prozesse werden in den beiliegenden Patentansprüchen mit der gemeinsamen Bezeichnung Faserstoffherstellungsprozess bezeichnet.

Wie aus dem oben Angeführten zu ersehen ist, hat man eine neue und die Nachteile der bisher bekannten Lösungen eliminierende Art entwickelt, sog. Siebwässer auf solche Weise aufzubereiten, dass die Faserrückgewinnung aus den Kreislaufwässern der Zellstoff- und Papierindustrie effektiviert wird und die Größe der bei der Rückgewinnung eingesetzten Filter und somit auch die Investitionskosten reduziert werden. Es sei jedoch zu beachten, dass obwohl oben zwei vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dargelegt wurden, die Erfindung dadurch keineswegs auf diese beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt werden soll, sondern der Schutzumfang und der Umfang unserer Erfindung allein durch die beiliegenden Patentansprüche festgelegt ist. Somit leuchtet es ein, dass u. a. die in der obigen Beschreibung angewendeten Ausdrücke Fraktioniervorrichtung und Behandlungsvorrichtung sämtliche solchen Vorrichtungen einschließen, mit denen sich Funktionen, die den oben Beschriebenen ähnlich sind, ausführen lassen. Ferner sei es zu beachten, dass es beim Verfahren gemäß unserer Erfindung möglich ist, den Hilfsfaserstoff entweder direkt oder zusammen mit dem Siebwasser dem Siebwasserfilter zuzuführen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Behandlung von Siebwasser, bei welchem Verfahren das im Herstellungsprozess für Zellstoff, Papier oder Karton aus der Fasersuspension abgetrennte, Fasermaterial enthaltende Filtrat in eine Faserrückgewinnungvorrichtung aufgegeben wird, wo aus dem Filtrat das brauchbare Fasermaterial hauptsächlich mittels einer aus dem Hilfsfaserstoff entstandenen Faserschicht abgetrennt wird, wonach das abgetrennte Fasermaterial dem Prozess rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet dass dem Faserstoffherstellungsprozess zur Verwendung als Hilfsfaserstoff eine Fraktion entnommen Wird, die hinsichtlich der Filtrierbarkeit besser ist als der Faserstoff aus dem Mischbehälter der Produktionsmaschine.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Sortieranlage des Faserstoffherstellungsprozesses eine geeignete Akzept oder Rejektfraktion oder deren Kombination zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird, deren Filtriereigenschaften besser sind als des Faserstoffes aus dem Mischbehälter der Produktionsmaschine.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoffstrom vom Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf eine Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff bei dar Faserrückgewinnungsvorrichtung entnommen wird, aus der das Feinmaterial oder sonstige, die Funktion der Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) beeinträchtigende Material abgetrennt worden ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwendung als Hilfsfaserstoff bei der Faserrückgewinnungsvorrichtung eine gröbere Fraktion entnommen wird, die aus einer dem Mischbehälter (10) zulaufenden Stoffkomponente abgetrennt worden ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff vom Mischbehälter (10) zum Stoffauflauf in einer Sortieranlage sortiert wird, von wo die Akzept- oder Rejektfraktion oder eine Kombination derselben der Faserrückgewinnungsvorrichtung. d. h. dem Siebwasserfilter zugeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
    1. - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    2. - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
    3. - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
    4. - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
    1. - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    2. - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
    3. - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
    4. - zumindest ein Teil der Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
    1. - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    2. - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
    3. - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    4. - besagte Rejektfraktion der zweiten Sortierstufe einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
    5. - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    6. - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
    1. - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    2. - der Rejekt der ersten Sortierstufe einer zweiten Sortierstufe zugeführt wird,
    3. - besagter Rejekt in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    4. - besagte Rejektfraktion einer dritten Sortierstufe zugeführt wird,
    5. - besagter Rejekt in der dritten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    6. - zumindest ein Teil der Akzeptfraktion der dritten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sortieranlage aus mehreren Sortierstufen zusammensetzt, sodass
    1. - der Faserstoff vom Mischbehälter in der ersten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird,
    2. - zumindest ein Teil der gröberen Rejektfraktion der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil der Rejektfraktion der ersten Sortierstufe der Faserrückgewinnungsvorrichtung zur Verwendung als Hilfsfaserstoff zugeführt wird und ein zweiter Teil besagter Rejektfraktion zusammen mit dem zurückgewonnen Faserstoff von der Rückgewinnungsvorrichtung der zweiten Sortierstufe zugeführt wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    1. - eine Kombination aus besagtem Faserstoff und besagter Rejektfraktion in der zweiten Sortierstufe in eine feinere Akzeptfraktion und eine gröbere Rejektfraktion getrennt wird, und
    2. - die Akzeptfraktion der zweiten Sortierstufe dem Mischbehälter (10) und die Rejektfraktion der dritten Sortierstufe zugeführt wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortieranlage für Ausschuss, mechanischen, chemomechanischen, chemischen oder Sekundärfaserstoff eine geeignete Fraktion zur Verwendung als Hilfsfaserstoff entnommen wird.
  14. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsfaserstoff zusammen mit dem Siebwasser dem Siebwasserfilter aufgegeben wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsfaserstoff dem Siebwasserfilter getrennt vom Siebwasser aufgegeben wird.
  16. 16. Anlage zur Behandlung von Siebwasser, welche Anlage aus einem Mischbehälter (10), einer Sortieranlage, die zumindest teilweise zwischen Mischbehälter (10) und Stoffauflauf der Produktionsmaschine angeordnet ist, sowie einer Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) sowie den erforderlichen Pumpen (26) und Rohrleitungen (25, 27, 28, 42) besteht zur Beförderung von aufzubereitendem Siebwasser, Hilfsfaserstoff, zurückgewonnenem Faserstoff und Filtraten der Rückgewinnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (14, 20, 22; 50, 56) über eine Rohrleitung (30, 42) mit der Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  17. 17. Anlage zur Behandlung von Siebwasser, welche Anlage aus einem Mischbehälter (10), dem Mischbehälter (10) vorgeschalteten Sortierungen für die verschiedenen Stoffkomponenten, einer Sortieranlage, die zumindest teilweise zwischen Mischbehälter (10) und Stoffauflauf der Produktionsmaschine angeordnet ist, sowie einer Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) sowie den erforderlichen Pumpen (26) und Rohrleitungen (25, 27, 28, 42) besteht zur Beförderung von aufzubereitendem Siebwasser, Hilfsfaserstoff, zurückgewonnenem Faserstoff und Filtraten der Rückgewinnungsvorrichtung (24), dadurch gekennzeichnet, dass eine besagter Sortierungen für die verschiedenen Stoffkomponenten über eine Rohrleitung mit der Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  18. 18. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage zumindest einen Sortierer (14) der ersten Stufe und einen Sauberer (20, 50) der zweiten Stufe umfasst.
  19. 19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rejektstutzen des Sortierers der ersten Stufe über eine Rohrleitung (42) mit der Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  20. 20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rohrleitung (42) ein Ventil (44) angeordnet ist, mit dem der Stoffstrom zur Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) gesteuert wird.
  21. 21. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortierer (50) der zweiten Stufe im Prozess zwischen Faserrückgewinnungsvorrichtung (24) und Mischbehälter (10) angeordnet ist.
  22. 22. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Akzeptstutzen des Sortierers (20) der zweiten Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  23. 23. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rejektstutzen des Sortierers (20) der zweiten Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  24. 24. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage darüber hinaus eine drifte Sortierstufe umfasst, wobei der Akzeptstutzen des Sortierers (22) dieser Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  25. 25. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage darüber hinaus eine dritte Sortierstufe umfasst, wobei der Rejektstutzen des Sortierers (22) dieser Stufe mit der Rohrleitung (30, 25) zur Rückgewinnungsvorrichtung (24) verbunden ist.
  26. 26. Anlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückgewinnungsvorrichtung (24) ein Scheiben-, Trommel- oder sonstiges entsprechendes Filter ist.






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