DE2651198B2

DE2651198B2 - Verfahren zur Auflösung von Altpapier sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2651198B2
Application number: DE2651198A
Authority: DE
Inventors: Bengt Goesta Skaerblacka Englund; Sven Bernhard Mariestad Rutqvist; Frey Viking Dipl.-Ing. Sundman
Original assignee: A AHLSTROEM KARHULA (FINNLAND) Oy
Current assignee: A AHLSTROEM KARHULA (FINNLAND) Oy
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2651198A1; SE7512806L; SE406607B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren ü.ur Auflösung von Altpapier unter Chemikalienbehandlung zur Rückgewinnung der Zellstoffasern in einer rotierenden Trommel.

Das Verfahren ist insbesondere zur Anwendung zusammen mit dem Verfahren der Faserrückgewinnung und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geeignet, das in der DE-AS 25 47 896 beschrieben ist.

In der US-PS 18 31642 ist ein Verfahren zur Behandlung vergleichbarer Massen beschrieben, wobei eine rotierende Trommel vorgesehen ist, die in einen mit Flüssigkeit gefüllten Trog eintaucht. Auf der Innenseite der Trommel sind Rippen vorgesehen, die das Material anheben und von denen das Material dann herabfällt. Um die mechanische Einwirkung auf das Material zu vergrößern, sind die Mitnehmeorgane mit Sägtzähnen ausgerüstet und es werden noch zusätzlich harte Gegenstände in der Trommel umgewälzt.

Bei der Behandlung von Altpapier mit Chemikalienlösungen, die an sich bekannt ist, ist es im allgemeinen von Vorteil, wenn die Behandlung mit hoher Chemikalienkonzentration und bei hohem Trockengehalt erfolgen kann, das heißt mit Zusatz von möglichst nur geringen Mengen an Verdünnungsflüssigkeit.

Zur Bleichung von Fasern und zur Entfernung von Druckfarben aus holzhaltigem Altpapier, zum Beispiel Zeitungspapier, ist es bekannt die Papierauflösung satzweise in einem Stofflöser durchzuführen, welchem alkalische Peroxide zugesetzt werden. Die Konzentration der Fasersuspensionen beträgt etwa 5 bis 7% und die Einwirkung der Chemikalien erfolgt während längerer Zeit während der die Suspension umgerührt wird.

Es ist dem Fachmann klar, daß die Peroxidbltichung rasch erfolgt und auch der Chemikalienverbrauch geringer ist wenn die Bleichung bei höherer Konzentration durchgeführt wird. Die Durchführung der bekannten Technik in einem Stofflöser verlangt jedoch verhältnismäßig große Mengen an Verdünnungsflüssigkeit

Andererseits wäre es für den Fachmann nicht überraschend, die Wirkung von Chemikalien auf feste Massen durch Besprühen innerhalb einer rotierenden Trommel zu steigern, wobei von der Überlegung ausgegangen wird, daß das fortlaufende Umwenden der Massen in der Trommel die Einwirkung der Chemikalien verbessern muß.

Die Anwendung der vorstehend angegebenen Maßnahmen zur Beschleunigung der Einwirkung der Chemikalien bei der Rückgewinnung der Zellstoffasern aus Altpapier hat jedoch in der Regel zur Folge, daß der Aufwand an Chemikalien beträchtlich zunimmt bzw. der maschinelle Aufwand für die Durchführung der Verfahren beträchtlich größer ist wenn dazu die bisherige Behandlungsweise verglichen wird.

Die Erfindung hat daher die Aufgabe, eine Chemikalienbehandlung von Altpapier im Zusammenhang mit dessen Auflösung zu ermöglichen, die den bisher notwendig erscheinenden Aufwand stark reduziert. Zur Lösung der Aufgabe werden die im kennzeich nenden Teil des Patentanspruchs I aufgeführten Maßnahmen vorgeschlagen.

Dadurch, daß die Chemikalienbehandlung in einer rotierenden Trommel durchgeführt wird, kann die Konzentration an Chemikalien hoch, das heißt die Menge der Verdünnungsflüssigkeit gering gehalten werden. Dies führt zu einer kürzeren Reaktionszeit und zu einem verhältnismäßig niedrigen Chemikalienverbrauch.

Da bei der Erfindung die Chemikalienbehandlung und

das Aufschlagen und die Auflösung der Fasern in der gleichen Vorrichtung, nämlich der gleichen Trommel erfolgt, wird der bauliche Aufwand und auch der

Raumbedarf gering. Die Erlindung macht sich weiter den Umstand

zunutze, daß die mechanische Bearbeitung eines Materials in der Trommel die Fasern für die Chemikalienbehandlung leichter zugänglich macht, was sich wiederum auf die Behandlungszeit günstig auswirkt und auch den Chemikalienverbrauch verringert.

Bei der Ausführungsform der Erfindung wird die Chemikalienbehandlung des zugeführten Papiers in der ersten Zone der Trommel durchgeführt, in der der Trommelmantel unperforiert ist. Dieses Trommelteil wird in einer solchen Länge ausgestaltet, daß das Papier einer langwierigen Einwirkung von Chemikalien ausgesetzt wird. Flüssigkeit wird in einer solchen Menge im Verhältnis zu dem zugeführten Material zugesetzt, daß der Trockengehalt während dieser Stufe 15-35% beträgt. Durch Rotieren der Trommel wird das Papier in Bewegung versetzt, wodurch das in der Behandlung weich gemachte Papier so verformt wird, daß es Klumpen (Körnchen) bildet. Um die Bearbeitung des Materials zu fördern, ist der Mantel inwendig mit

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Hebeorganen, ζ. B. mit in der Längsrichtung verlaufenden Rippen versehen. Die Verweilzeit in der Chemikalienbehandlungszone beträgt 5 — 30 min. Um zu verhindern, daß unbehandeltes Papier die Cheir.ikalienbehandlungszone verläßt, ist die Trommel mit einer Zwischenwand versehen, die mit öffnungen versehen ist, die das granulierte Fasermaterial durchlaufen kann. Das nachfolgende Aufschlagen kann deshalb unter günstigen Bedingungen mit einem homogenen Resultat erfolgen.

Nach der Chemikalienbehandlung in der erwähnten ersten Zone fließt das Papier weiter in eine zweite Zone der Trommel, wo deren Mantel perforiert ist und wo das Aufschlagen in der Weise erfolgt, die in der DE-AS 25 47 896 beschrieben ii;t Beim Rotieren der Trommel wird das zugeführte Material mitgenommen und wird durch in Längsrichtung der Trommel sich erstreckende Rippen auf ein Niveau gehoben, das oberhalb des Zentrums der Trommel liegt, wovon es gegen den niedrigsten Punkt des Mantels der Trommel fällt Flüssigkeit für die Auflösung des Papiers wird kontinuierlich der Trommel zugeführt, und überschüssige Flüssigkeit tritt durch die Löcher des Mantels aus. Wenn das befeuchtete Papier gegen den Mantel schlägt, werden die Faserverbindungen so abgebaut, daß die Fasern los werden.

Losgemachte Fasern und Faserklumpen, die die Löcher durchlaufen können, treten zusammen mit der Flüssigkeit aus. Unaufgelöstes Material mit größeren Dimensionen als die Löcher in dem Trommelmantel wird durch eine öffnung in der Stirnwand der Trommel entfernt

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Nähere Erläuterungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreihung der Zeichnung sowie einiger Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Prozesses, wo das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung benutzt werden, und

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 1.

In den Figuren ist die Trommel mit 1, deren Stirnwände mit 2 und 3, ein unperforiertes Teil von deren Mantel mit 4 und ein perforiertes Teil von demselben mit 5 bezeichnet Das unperforierte Teil 4 ist durch eine Zwischenwand 6 von dem perforierten Teil 5 getrennt. Das Altpapier wird mittels einer Förderschraube 7 zugeführt und tließt längs einer Rinne 8 in die Trommel durch eine öffnung in der Stirnwand 2. Die Trommel ist inwendig: mit in der Längsrichtung verlaufenden Rippen 9 versehen, die beim Rotieren der Trommel 1 kontinuierlich das Material aus dem unteren Teil der Trommel auf ein höheres Niveau heben, von welchem das Material herunterfällt Chemikalien und Flüssigkeit werden durch die Rohrleitungen 10 und 11 zugeführt sowie durch das Verteilungsrohr 12 in das unperforierte Teil 4 der Trommel 1 eingespritzt Das Material wird in der Trommel vorwärts verschoben, z. B. dadurch, daß die Trommel etwas schräg ausgerichtet wird. Wenn das Material die Zwischenwand 6 passiert, die einen Überfalldamm bildet, hört die Chemikalienbehandlungüstufe auf und die Aufschlagungsstufe fangt an. Di«: Zwischenwand 6 ist vorzugsweise mit öffnungen 19 versehen, die in Abstand von dem Trommölmantel liegen, wie aus Fi g. 2 hervorgeht. Durch die Öffnungen können die nahe dem Mantel befindlichen Papierfaseirklurr.pen passieren, während

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60 gröbere Papierstücke in der Chemikalienbehandlungszone verbleiben. Das Aufschlagen geschieht hauptsächlich in dem perforierten Teil 5 der Trommel, wo Flüssigkeit für die Auflösung des Papiers durch das Verteilurägsrohr 13 zugesetzt wird Die in der Trommel 1 losgemachten Fasern und die Flüssigkeit fließen in einen Behälter 14 herunter, von welchem ein Teil der gebildeten Fasersuspension durch die Rohrleitung 11 in die Trommel zurückgeführt wird, während das Hauptteil durch die Rohrleitung 15 für die Weiterbehandlung von Fasern abgeführt wird. Unaufgelöstes Material, das durch die Löcher in dem Mantel nicht passieren kann, wird durch eine Öffnung in der Stirnwand 3 abgeführt, nachdem das Material mit faserfreier Flüssigkeit gespült ist, die durch das Verteilungsrohr 16 zugesetzt wird. Der Behälter 14 wird durch eine Zwischenwand 17 in zwei Sektionen geteilt, die Flüssigkeit mit verschiedenem Fasergehalt enthalten. Die Flüssigkeit mit niedrigerem Fasergehalt wird durch die Rohrleitungen 18 und 13 in die Defibrierungszone geleitet Der Fasergehalt in dem Behätter steigt auf 1J5 -4 bzw. ca. J %.

Als Chemikalien können z. B. Natriumhydroxyd (NaOH), Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Natriumperoxid (Na₂O₂), Natriumdithionat (Na₂S₂O₆), Wasserglas (Na₂+1,7 SiO₂) sowie Befeuchtungsmittel in Frage kommen.

Beispiel 1

Technische Daten für eine Trommel mit einer Kapazität von ca. 30 t/24 h Zeitungspapierabfall:

Durchmesser 1,7 m

Lochdurchmesser der Zwischenwand 0,6 m

Länge 6 m

die Länge des perforierten Teils 3,5 m

Perforierung, 0 5 mm

Löcherfiäche 28%

Drehzahl 18 U/min

Leistung 30 kW
Prozeßdaten;

Zeitungspapierabfall 20 kg/min Chemikalien:

Natriumperoxid 2%,

Wasserglas 4%

auf Papiergewicht gerechnet
Umlauf!iüssigkeit für die

Chemikalienbehandlungszone 80 l/min
Umlaufflüssigkeit für die

Aufschlagungszone 1200 I/min

Eingeführtes Spülwasser 800 l/min

Abgeführte Fasersuspension 800 l/min Trockengehalt in der

Chemikalienbehandlungszone 20%

Konzentration in dem Behälter 2,5%

Beispiel 2
Technische Daten der Trommel wie oben

Prozeßdaten:

Wellenpappenabfall 20 kg/min

Chemikalien:

Natriumhydroxid 2%,

synthetisches Befeuchtungsmittel 0,1%

auf Papiergewicht gerechnet
Umhufflüssigkeit für die

Chemikalienbehandlungszone 120 l/min

Umlaufflüssigkeit für die
Aufschlagungszone 1200 l/min

Eingeführtes Spülwasser	800 l/min
Abgeführte Fasersuspension	500 l/min
Trockengehalt in der
Chemikalienbehandlungszone	15%
Konzentration in dem Behälter	4%
Verweilzeit in der
Chemikalienbehandlungszone	7 min
Verweilzeit in der Aufschlagungszone	5 min

Resultat

Die Fasersuspension, die von der Trommel austritt, war homogen, d. h. sie enthielt nur geringe Mengen an unaufgelöstem Fasermaterial. Die Konzentration war relativ hoch. Der Chemikalienverbrauch war mäßig. Im Vergleich mit früher durchgeführten Versuchen, bei den der ganze Trommelmantel perforiert war, wurde ein besseres Resultat erhalten. Im Rahmen der Erfindung können die Chemikalienbehandlung und das Aufschlagen jeweils auch in einer eigenen Trommel geschehen, von welchen Trommeln die eine einen unperforierten Mantel hat. Die Trommeln können dabei unterschiedlichen Durchmesser aufweisen und/oder mit unterschiedlicher Drehzahl rotieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

26 51 19S Patentansprüche:

1. Verfahren zur Auflösung von Altpapier unter Chemikalienbehandlung zur Rückgewinnung der Zellstoffasern in einer rotierenden Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß das Altpapier in dieser rotierenden Trommel in zwti Stufen behandelt wird, nämlich in einer ersten Stufe, in welcher Altpapier mit Chemikalien behandelt wird, und in einer zweiten Stufe, in welcher das Aufschlagen und die Auflösung in an sich bekannter Weise durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Altpapier mit Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, Natriumhydroxid, Natriumdithionat und/oder Wasserglas für die Bleichung von Fasern and die Auflösung von Bindemitteln in Druckfarben behandelt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 für die Behandlung von Altpapier zur Rückgewinnung von Zellstoffasern, welche Vorrichtung aus einer Trommel mit einem perforierten Mantel besteht, und mir Vorrichtungen zur Einführung des Altpapiers sowie einer Flüssigkeit zur Auflösung des Papiers versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) mit einem unperforierten Teil (4) sowie mit einer Vorrichtung zur Zuführung von vorzugsweise Bleichungsflüssigkeit zur Vorbehandlung von Papier versehen ist, ehe es in das Teil (5) der Trommel (1) eingeführt wird, welches mit Perforierungen ausgestattet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das unperforierte Teil (4) der Trommel (1) von ihrem perforierten Teil (5) durch eine mit Durchflußöffnungen (19) versehene Zwischenwand getrennt ist