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Title:
SYSTEM FOR DISINTEGRATING AND SORTING WASTE PAPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/114472
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for disintegrating and sorting fibrous material, in particular waste paper. The fibrous material is supplied to a rotating dissolving drum (1), where the fibrous material is mixed with water, and the resulting fibrous material suspension is passed from the disintegrating drum (1) into a first rotating and perforated sorting drum (2) in which a fine fraction (6, 7) flows through the perforations and a coarse fraction (11) is rejected by the perforations. The first sorting drum (2) has multiple axially adjacent sorting zones (3, 4), in which the fine fraction (6, 7) is treated separately. The quality of the sorting process is improved in that the fine fraction (6, 7) in at least one sorting zone (3, 4) is at least temporarily transferred to a second rotating and perforated sorting drum (5).

Inventors:
SCHUSTER SEBASTIAN (DE)
BARETH CHRISTOPH (DE)
MÜLLER WOLFGANG (DE)
ALBRECHT FALK (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/082383
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21B1/32
Foreign References:
DE102015204460A12016-09-15
DE102015204455A12016-06-23
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Anlage zur Auflösung und Sortierung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier, wobei die Faserstoffe einer rotierenden Auflöse-Trommel (1 ) zugeführt und dort mit Wasser vermischt werden und die dabei entstehende Faserstoffsuspension von der Auflöse-Trommel (1 ) in eine erste, zylindrische, rotierende und perforierte Sortier-Trommel (2) geleitet wird, in der wenigstens eine Feinfraktion (6,7) die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion (1 1 ) von dieser abgewiesen wird, wobei die erste Sortier-Trommel (2) mehrere axial nebeneinander liegende Sortierzonen (3,4) besitzt, deren Feinfraktion (6,7) separat weiterbehandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfraktion (6,7) wenigstens einer Sortierzone (3,4) zumindest zeitweise zu einer zweiten, zylindrischen, rotierenden und perforierten Sortier-Trommel (5) geführt wird und der Durchmesser der zweiten Sortier-Trommel (5) wesentlich kleiner als der Durchmesser der ersten Sortier-Trommel (2) ist.

2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfraktion (7) der zweiten, von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone (4) der ersten Sortier-Trommel (2) zumindest zeitweise in die zweite Sortier-Trommel

(5) geleitet wird.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Perforation durchströmende Feinfraktion (8) der zweiten Sortier-Trommel (5) mit der Feinfraktion (6) der zuerst von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone

(3) der ersten Sortier-Trommel (2) vermischt wird.

4. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfraktion (7) der zweiten, von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone (4) zeitweise und/oder teilweise in einen Auffangbehälter für die Feinfraktion (7) der zweiten

Sortierzone (4) zurückgeführt wird.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsöffnungen der Sortierzonen (3,4) der ersten Sortier- Trommel (2) gleichgroß sind.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Perforationsöffnungen der zuerst von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone (3) größer als die, der darauf folgenden zweiten Sortierzone (4) der ersten Sortier-Trommel (2) sind.

Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflöse-Trommel (1 ) und die erste Sortier-Trommel (2) vorzugsweise einstückig miteinander verbunden sind.

Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zweiten Sortier-Trommel (5) 30 bis 70% kleiner als der Durchmesser der ersten Sortier-Trommel (2) ist.

Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der ersten Sortier-Trommel (2) zwischen 3 und 4,5 m liegt.

10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zweiten Sortier-Trommel (5) zwischen 1 ,5 und 2,5 m liegt.

1 1 . Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Trommel (5) zumindest teilweise von Schlitzen gebildet werden. 12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Trommel (5) kleiner als die der ersten Sortier-Trommel (2) sind.

Description:
Anlage zur Auflösung und Sortierung von Altpapier

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Auflösung und Sortierung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier, wobei die Faserstoffe einer rotierenden Auflöse-Trommel zugeführt und dort mit Wasser vermischt werden und die dabei entstehende Faserstoffsuspension von der Auflöse-Trommel in eine erste, zylindrische, rotierende und perforierte Sortier-Trommel geleitet wird, in der wenigstens eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird, wobei die erste Sortier-Trommel mehrere axial nebeneinander liegende Sortierzonen besitzt, deren Feinfraktion separat weiterbehandelt wird.

In bekannten und meist liegenden Trommeln wird in der Auflösezone das mit Wasser versetzte Altpapier durch Anheben, Rutschen und Fallen, bzw. Relativbewegungen der Stoffanteile zueinander, zerkleinert.

In der Sortierzone soll dann der gelöste Faserstoff von Unrat getrennt werden. Während die Feinfraktion die Perforation, d.h. die Sortieröffnungen der Trommel passiert, wird die Grobfraktion mit dem Unrat abgewiesen und separat als Grobfraktion aus der Trommel geführt.

Die Auflösung und Sortierung kann auch in separaten Trommeln erfolgen.

Verfahren zur Behandlung von Altpapier, die mit solchen oder ähnlichen Trommeln arbeiten, haben den Vorteil einer besonders schonenden Auflösung, sowohl was empfindliche Fasersorten als auch sortierbar zu erhaltende, unerwünschte Begleitstoffe betrifft.

Eine hohe Effizienz der Sortierung ist dabei oft auch mit einem hohen Anteil an Störstoffen in der Feinfraktion verbunden. So können lange, dünne oder große, flexible Störstoffe die Perforation passieren, was in nachfolgenden Prozessstufen zu starkem Verschleiß oder Verstopfungen führen kann. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine effiziente Sortierung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier bei möglichst geringen Faserverlusten zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Feinfraktion wenigstens einer Sortierzone zumindest zeitweise zu einer zweiten, zylindrischen, rotierenden und perforierten Sortier-Tronnnnel geführt wird und der Durchmesser der zweiten Sortier-Trommel wesentlich kleiner als der Durchmesser der ersten Sortier- Trommel ist.

Da in der zweiten Sortier-Trommel keine Nachauflösung beabsichtigt ist, reduziert sich der zusätzliche Aufwand für die Nachsortierung erheblich.

Dabei genügt es, wenn der Durchmesser der zweiten Sortier-Trommel 30 bis 70% kleiner als der Durchmesser der ersten Sortier-Trommel ist.

Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn der Durchmesser der ersten Sortier- Trommel zwischen 3 und 4,5 m und/oder der Durchmesser der zweiten Sortier- Trommel zwischen 1 ,5 und 2,5 m liegt. Nach dem Einlauf in die erste Sortier-Trommel erreicht die Faserstoffsuspension die erste Sortierzone der ersten Sortier-Trommel. Die, die Perforation passierende Feinfraktion dieser ersten Sortierzone enthält einen hohen Anteil an Faserstoff. Hinzu kommt, dass die relativ hohe Stoffdichte der Faserstoffsuspension in der ersten Sortierzone die Bewegung der Störstoffe soweit begrenzt, dass relativ wenige Störstoffe durch die Perforation gelangen.

Daher kann die Feinfraktion der ersten Sortierzone in der Regel ohne zusätzliche Behandlung als Gutstoff weitergeführt werden.

In Transportrichtung der Faserstoffsuspension innerhalb der Sortier-Trommel nimmt der Fasergehalt ab. Um dennoch einen möglichst hohen Anteil der verbliebenen Fasern auswaschen zu können, wird neben Verdünnungswasser eine längere Verweilzeit benötigt. Auf Grund der verlängerten Verweilzeit haben die Störstoffe allerdings auch eine größere Chance sich so auszurichten, dass sie die Perforation passieren können. Wegen des höheren Anteils an Störstoffen wird daher insbesondere die Feinfraktion der zweiten, von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone der ersten Sortier- Trommel zumindest zeitweise in die zweite Sortier-Trommel geleitet.

Um im Auffangbehälter für die Feinfraktion der zweiten, von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone für die notwendige Turbulenz zu sorgen, kann zeitweise und/oder teilweise eine Rezirkulation dieser Feinfraktion realisiert werden.

Die, die Perforation durchströmende Feinfraktion der zweiten Sortier-Trommel kann vorzugsweise mit der Feinfraktion der zuerst von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone der ersten Sortier-Trommel vermischt werden.

Da die Gefahr, dass größere Störstoffe die Perforation passieren, in Transportrichtung der Faserstoffsuspension, d.h. wegen der zusätzlichen Verdünnung mit abnehmender Stoffdichte zunimmt, sollten die Perforationsöffnungen der Sortierzonen der ersten Sortier-Trommel zumindest gleichgroß sein.

Oft kann die Sortierqualität sogar noch verbessert werden, wenn die Perforationsöffnungen der zuerst von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone größer als die, der darauf folgenden zweiten Sortierzone der ersten Sortier-Trommel sind.

Zur verbesserten Auswaschung von Störstoffen könnendie Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Trommel zumindest teilweise von Schlitzen gebildet werden.

Auf Grund der geringeren Störstoffbelastung ist es außerdem von Vorteil, wenn die Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Trommel kleiner als die der ersten Sortier- Trommel sind. Bei schlitzförmigen Perorationsoffnungen ist hierbei die Schlitzbreite wegen ihrer Bedeutung für die Sortierfunktion entscheidend.

So ist es von Vorteil, wenn die Perforationsöffnungen der ersten Sortier-Trommel im Bereich zwischen 10 und 12 mm liegen und/oder die Schlitzbreite bzw. der Durchmesser der Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Trommel kleiner als 6 mm, insbesondere kleiner als 4 mm ist.

Im Interesse eines einfachen Aufbaus sollten die Auflöse-Trommel und die erste Sortier-Trommel vorzugsweise einstückig miteinander verbunden sein. Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur ein erfindungsgemäßes Anlagenschema. Die dargestellte, zylindrische Trommel umfasst in einstückiger Ausführung eine Auflöse-Trommel 1 in Form eines linken Auflöseabschnittes und eine erste Sortier- Trommel 2 in Form eines rechten Sortierabschnittes. Die Trommel ist normalerweise außen auf Rollen gelagert und wird über einen Antrieb in Rotation versetzt, wobei die Rotationsachse geringfügig geneigt zur Waagerechten verläuft.

Zur Auflösung des Altpapiers besitzt die Trommel hier an die linke Stirnseite angrenzend den Auflöseabschnitt mit einem Einlass. Im Auflöseabschnitt wird der Faserstoff in Form von relativ leicht auflösbarem Altpapier intensiv mit Wasser vermischt, wobei es infolge der Hebe-, Rutsch- und Fallbewegungen zu einer Zerkleinerung des aufgeweichten Papiermaterials kommt.

Um die Bewegung des Altpapiers sowie der dabei entstehenden Faserstoffsuspension zu unterstützen, besitzt die Trommel auf der Innenseite Hebeleisten o.ä. Einbauten. Solche Einbauten sind in vielfältiger Form bekannt und werden auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt.

Die bei dieser Auflösung entstehende Faserstoffsuspension hat eine Stoffdichte von ca. 18%.

Zwischen der hier rechten Stirnseite der Trommel und dem Auflöseabschnitt befindet sich ein Sortierabschnitt, in den die Faserstoffsuspension vom Auflöseabschnitt geführt wird.

Die Abgrenzung beider Abschnitte erfolgt meist über einen radial außen verlaufenden Begrenzungsring in Form eines ringförmigen Bleches, welcher eine Stauwirkung hat und einen Sumpf bildet. lm Unterschied zum Auflöseabschnitt hat die zylindrische Trommel im Bereich des Sortierabschnitts eine Perforation, durch die Feinfraktionen 6,7 in einen entsprechenden Auffangbehälter und von dort nach außen gelangen.

Die meist größeren Störstoffe werden von dieser Perforation in Form einer Grobfraktion 1 1 abgewiesen.

Oberhalb des Sortierabschnitts ist oft eine Sprüheinrichtung angeordnet, welche Wasser auf die Perforation richtet. Dies reinigt die Perforation und führt außerdem zu einer weiteren Verdünnung der Faserstoffsuspension innerhalb des Sortierabschnitts.

Erfindungsgemäß setzt sich der Sortierabschnitt hier aus zwei axial nebeneinander angeordneten Sortierzonen 3,4 zusammen, wobei sich die Perforation dieser Sortierzonen 3,4 hinsichtlich der Größe der Sortieröffnungen nicht unterscheidet. Alternativ können die Perforationsöffnungen der zuerst von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone 3 sogar größer als die, der darauf folgenden zweiten Sortierzone 4 sein, da die Feinfraktion 7 der zweiten Sortierzone 4 nochmals sortiert wird.

Über die Perforation der ersten, an den Auflöseabschnitt angrenzenden Sortierzone 3 gelangt ein großer Teil der Faserstoffsuspension als Feinfraktion 6 über den entsprechenden Auffangbehälter aus der Trommel.

Die großen und insbesondere auch schwer auflösbaren Bestandteile werden von der ersten in die nachfolgende, zweite Sortierzone 4 geleitet.

Über deren Perforation gelangen die die restlichen Fasern, bisher nicht aufgelösten Stippen und Fein- und Füllstoffe als Feinfraktion 7 über eine Pumpe 9 zu einer zweiten, wesentlich kleineren, zylindrischen, rotierenden und perforierten Sortier- Trommel 5, in welcher Schwerteile aus der Feinfraktion 7 ausgeschleust werden. Während der Durchmesser der ersten Sortiert-Trommel 2 mit Vorteil bei 3 bis 4 m liegt, genügt bei der zweiten Sortier-Trommel 5 ein Durchmesser von ca. 2 m. Zur verstärkten Auswaschung von Störstoffen werden die Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Tronnnnel 5 überwiegend oder vollständig von Schlitzen gebildet. Die Perforationsöffnungen der ersten Sortiertrommel 2 sind kreis- oder schlitzförmig.

Wesentlich ist jedoch, dass wegen der Vorsortierung die Perforationsöffnungen der zweiten Sortier-Tronnnnel 5 kleiner als die der ersten Sortier-Tronnnnel 2 sind. Entscheidend für die Sortierfunktion und somit auch dieses Unterscheidungsmerkmal sind die Schlitzbreite und der Kreisdurchmesser der Perforationsöffnungen.

Meist ist die Qualität der Feinfraktion 8 der zweiten Sortier-Trommel 5 so gut, dass diese mit der Feinfraktion 6 der ersten Sortierzone 3 der ersten Sortier-Trommel 2, d.h. des Sortierabschnitts zusammengeführt und gemeinsam weiterbehandelt werden kann. Diese Zusammenführung ist, wie dargestellt, im Auffangbehälter der Feinfraktion 6 oder alternativ auch nach der Sortier-Trommel 2 möglich. Demgegenüber wird die Grobfraktion 10 der zweiten Sortier-Trommel 5 mit der Grobfraktion 1 1 der ersten Sortier-Trommel 2 (Sortierabschnitt) zusammengeführt und ausgeschleust.

Um im Auffangbehälter der Sortier-Trommel 2 für die Feinfraktion 7 für ausreichend Turbulenz zu sorgen, kann die Feinfraktion 7 der zweiten, von der Faserstoffsuspension erreichten Sortierzone 4 zeitweise und/oder teilweise in diesen Auffangbehälter zurückgeführt werden.

Auf diese Weise können die Faserverluste mit begrenztem Aufwand erheblich vermindert werden.