Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zum Flottieren von Dispersionen, insbe¬ sondere von Fasern enthaltenden Dispersionen, bei dem die mit Luft beladene Dispersion als Primärstrom in eine Flotationszelle eingebracht, der sich auf der Oberfläche der Dispersion bildende Schaum mit den darin befindlichen Verunreinigungen abgeführt, gereinigte Dispersion im Bodenbereich der Flotationszelle abgezogen, erneut mit Luft beladen und in der Flotationszelle auf einem gegenüber der ersten Einbringung anderen Niveau liegenden Ein¬ bringungsort als Sekundärstrom zugeführt wird.

Ein solches Verfahren ist aus der DE-PS 28 36 496 bekannt, ein sehr ähnliches Verfahren aus der DE-PS 29 14 392. Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß ein Teil der gereinigten Dispersion im Kreislauf geführt und zur weiteren Reinigung erneut mit Luft beladen wird, um eine höhere Reinigungswirkung zu erzielen.

Gemäß DE-PS 28 36 496 wird dabei max. 50 % des be¬ reits gereinigten sogenannten Gutstcffes im Kreis¬ lauf geführt und erneut belüftet. Gemäß DE-PS 29 14 392 beträgt die rückgeführte Gutstoffmenge max. 150 %. Die statistische Wahrscheinlichkeit, daß bei diesen Verfahren, d. h. bei der Reinigung von Dis¬ persionen in einer einzigen Flotationszelle durch zusätzliche Belüftung, also Führung der Dispersion im Kreislauf, die gesamte Dispersion zweimal be- lüftet wird, ist schon rein rechnerisch nicht ge¬ geben.

Der Flotationszelle wird 100 % Dispersion zugeführt, die eine Weile in der Flotationszelle bleibt und da- nach abgezogen wird. Aus diesem Abzug wird gleich¬ zeitig die Dispersionsmenge abgenommen, erneut be¬ lüftet und wieder in die Flotationszelle zurückge¬ führt, die im Kreislauf geführt werden soll. Gemäß DE-PS 29 14 392 also 150 %. Damit müssen insgesamt aus der Zelle 250 % abgezogen werden, wovon 100 %, oder 2/5 des gesamten Stoffes der Weiterverarbeitung zugeführt werden, während 3/5 oder 150 % erneut be¬ lüftet und in die Flotationszelle zurückgeführt wer¬ den. Die Dispersion wird also im Schnitt 1,6-mal be- lüftet, wobei jedoch die Möglichkeit vorhanden ist, daß einzelne Teilströme der Dispersion nur einmal, andere dafür aber 2 1/2-mal belüftet werden.

Durch Erhöhung der im Kreislauf geführten Disper- sionsmenge läßt sich der Wert von 1,6 noch weiter erhöhen. Die Gefahr, daß einzelne Teilströme der Dispersion aber weiterhin nur einmal belüftet werden, bleibt, unabhängig davon, wie oft andere

Teilströme belüftet werden, bestehen. Auf der ande¬ ren Seite ist jedoch die Reinigungswirkung einer Flotationszelle davon abhängig, daß alle Verunreini¬ gungen mit dem Schaum abgeführt werden, wenn man ein absolute Reinigungswirkung erreichen wollte. Werden also besonders hohe Anforderungen an die Reinheit gestellt, so war es nach dem Stand der Technik üb¬ lich, zwei Flotationszellen gemäß der beiden vor¬ zitierten Patentschriften hintereinander zu schal- ten.

Der vorliegenden Patentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer einzigen Flotationszelle die gleiche Wirkung zu erzielen, wie sie bisher nur mit mehreren, hintereinander geschalteten, erzielt wer¬ den konnte, wobei es dabei gleichgültig war, ob die¬ se Aggregate neben oder übereinander angebracht waren, d. h. also, sicherzustellen, daß die gesamte Dispersion mindestens zweimal in einer Flotations- zelle durch Belüftung gereinigt wird.

Die Lösung liegt in einem Verfahren zum Flotieren von Dispersionen, insbesondere Fasern enthaltender Dispersion, bei dem die mit Luft beladene Dispersion als Primärstrom in eine Flotationszelle eingebracht, der sich auf der Oberfläche der Dispersion bildende Schaum mit den darin befindlichen Verunreinigungen abgeführt, gereinigte Dispersion im Bodenbereich der Flotationszelle abgezogen, erneut mit Luft beladen und der Flotationszelle auf einem gegenüber der ersten Einbringung anderen Niveau liegenden Ein¬ bringungsort als Sekundärstrom zugeführt wird und weist das kennzeichnende Merkmal auf, daß als Sekun-

därstrom mehr als 100 % des Primärstromes im Kreis¬ lauf geführt und der Flotaticr.szεile oberhalb des Zufuhrniveaus des Primärstromes zugeführt wird.

Der mit Luft beladene Primärstrom der Dispersion füllt beim Eintreten die Flotationszelle, wobei sich die Luft aus der Dispersion unter Mitnahme von Ver¬ unreinigungen löst und in Form von Luftblasen nach oben steigt. An bzw. in diesen Luftblasen befinden sich Verunreinigungen, die abgeführt werden. Am Bodenbereich der Flotationszelle sammelt sich dabei die von der Luft befreite Dispersion, also das ge¬ reinigte Material an. Es wird hier abgezogen, erneut mit Luft beladen und oberhalb des ersten Ein- bringungsortes in die Flotationszelle zurückgeführt. Dabei tritt der gleiche Vorgang auf, d. h. die Luft trennt- sich wieder von der Dispersion und steigt nach oben, während der sogenannte Gutstoff nach unten sinkt, so daß ohne die Beachtung der weiteren Merkmale der Erfindung eine Mischung zwischen

Primär- und Sekundärstrom erfolgt, mit dem Ergebnis, daß im Bodenbereich abgezogene Dispersion, die der Weiterverarbeitung zugeführt werden soll, nicht zweimal belüftet ist. Das Volumen des Sekundär- -stromes ist deshalb größer als das Volumen des Primärstromes, d. h. es beträgt mehr als 100 % des Primärstromes, wodurch beim Abziehen des Gutstoffes, das unterhalb des Zufuhrniveaus des Primärstromes erfolgt, sichergestellt ist, daß der abgezogene Gut- stoff, also die gereinigte Dispersion, zweimal be¬ lüftet wurde. Durch das größere Volumen des Sekun¬ därstromes, also die größere Menge, ist sicherge¬ stellt, daß keine Teilströme des Primär-

stromes in der Flotationszelle nach oben steigen können, es wird vielmehr ein Teil des Sekundär¬ stromes noch zusätzlich nach unten abgesaugt, um die Rückführung von mehr als 100 % des Primärstromes zu sichern. Dadurch ergibt sich in der Flotationszelle automatisch eine Sperre, die das Aufsteigen des Primärstromes über den Einbringungspunkt des Sekun¬ därstromes verhindert und damit sicherstellt, daß die gesamte eingebrachte Dispersionsmenge zweimal belüftet wird.

Um zu gewährleisten, daß keine Vermischung zwischen Primär- und Sekundärstrom erfolgt, sehen zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung vvor, daß die Zu- führung des Primärstromes horizontal oder unter einem von der Horizontalen nach unten gerichteten flachen Winkel o<. erfolgt und daß die Zuführung des SekundärStromes ebenfalls horizontal oder unter einem von der -Horizontalen nach oben gerichteten flachen Winkel,/? erfolgt. Der Winkel e< liegt dabei vorzugsweise zwischen 0 und 30 Grad, der Winkel - zwischen 0 und 20 Grad. Werden sowohl Primärstrom als auch Sekundärstrom unter einem von der Horizon¬ talen abweichenden Winkel eingebracht, so ist es möglich, den Niveauunterschied zwischen den beiden - Einbringungsstellen äußerst gering zu halten und damit die Bauhöhe der Flotationszelle zu reduzieren. In jedem Fall ist aber sicherzustellen, daß keine Überschneidung der Strahlen von Primär- und Sekun- därstrom erfolgen kann, d. h. also entweder ist einer oder beide Winkel relativ groß zu wählen, oder ein größerer Abstand zwischen den Einbringungs¬ stellen vorzusehen.

Das Verfahren wird vorteilhaft mit einer Vorrichtung durchgeführt, die im wesentlichen aus einem zylin¬ drischen Behälter mit darin angeordneter Hohlsäule besteht, wobei der zylindrische Behälter in seinem oberen Bereich von einer Ringzelle umgeben ist, die den zylindrischen Behälter überragt und die zu¬ mindest einen Anschluß für das Abziehen gereinigter Dispersion aufweist, wobei der zylindrische Behälter zumindest einen Anschluß zum Einbringen des Primär- Stromes der belüfteten Dispersion besitzt und durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist.

Im Bodenbereich des zylindrischen Behälters ist tangential ein Abzugsstutzen angeordnet, über eine Pumpe ist dieser mit einem ebenfalls tangential an¬ geordneten Sekundärstutzen verbunden, der Sekundär¬ stutzen ist oberhalb des Anschlusses für den Primär¬ strom angeordnet.

Dabei beträgt der Abstand zwischen dem Sekundär¬ stutzen und dem Anschluß vorteilhaft 200 bis 500 mm.

Die tangentiale Anordnung des Stutzens führt sowohl beim Absaugen als auch beim Einbringen der Dis¬ persion zu einer gewissen rotierenden Bewegung. Diese rotierende Bewegung sorgt dafür, daß kein Ent¬ mischen der Dispersion stattfindet, was allerdings nicht bedeutet, daß sich nicht die Luftblasen nach oben bewegen könnten.

Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Sekundärstutzen mit einem unter¬ halb der Ringzelle an dem zylindrischen Behälter an¬ geordneten Trichterring verbunden ist.

Durch die Anordnung des Sekundärstutzens am

Trichterring wird beim Eindüsen des Sekundärstromes, insbesondere, wenn gemäß einer weiteren vorteil¬ haften Ausgestaltung der Erfindung, der Trichterring durch eine Prallwand vom zylindrischen Behälter getrennt ist, sichergestellt, daß keine Vermischung der einzelnen Stoffströme stattfindet. Gleichzeitig erfolgt auch ein Trennen der aufsteigenden Luft¬ blasen, so daß sich an der Oberfläche der Faser- Stoffsuspension konzentrische Schaumringe unter¬ schiedlicher Färbung bilden, d. h. der Innenring mit den von der Primärbelüftung herführenden Luftblasen deutlich eine dunklere Färbung zeigt als der mittlere Ring. Dieser ist wiederum dunkler als der Außenring, wo der Schaum von den Gegenstrominjekto- ren erzeugt wird, die die dritte Belüftung, genauer gesagt eine Belüftung eines Teilstromes als dritte Belüftung durchführen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich¬ nungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt durch eine er¬ findungsgemäße Flotationszelle, Fig. 2 die Draufsicht auf das gleiche Aggregat, Fig. 3 eine Modifikation von Figur 1.

über die Pumpe 26 wird Faserstoffsuspension, die be¬ reits chemisch und physikalisch aufgeschlossene Alt¬ papierpulpe ist, als Primärstrom der Zuleitung 27 zugeführt, die die Pumpe 26 mit dem Anschluß 36, der den Injektor 8 trägt, verbindet. Der Anschluß 36 und damit der Injektor 8 ist um einen Winkel O- von 15 Grad gegenüber der Horizontalen nach unten geneigt und ca. 500 mm oberhalb des Bodenbereiches 32 der Flotationszelle 1 angeordnet. Die Faserstoffsuspen- sion wird durch den Injektor 8 belüftet und steigt mit den sich bildenden Blasen im zylindrischen Be¬ hälter 2, dessen Zentrum die Hohlsäule 21 bildet, nach oben, wo sie in Richtung der Pfeile 28 über das von dem zylindrischen Behälter 2 bzw. der verlänger- ten Wandung des Trichterringes 37 gebildete Wehr 24 tritt und in die Ringzelle 3 gelangt. Nach Auffüllen- der Ringzelle 3 steigt die Faserstoffsuspension auf ein Niveau 6, das durch die Höhe des Überlaufs 9, der die Ringzelle 3 mit dem Überlaufsammler 10 ver- bindet, gegeben ist.

Eine im Bodenbereich 32 angeschlossene Kreislauf¬ pumpe 34 zieht unterhalb des Anschlusses 36 für den Primärstrom mehr als 100 % , im allgemeinen mindestens 105 %, der zugeführten FaserstoffSuspen¬ sion durch den Absaugstutzen 33 ab und führt diese Menge nach Belüftung durch Kreislaufinjektoren 20, die mit dem Sekundärstutzen 35 verflanscht sind, dem zylindrischen Behälter 2 wieder zu. Die Sekundär- stutzen 35 sind dabei unter einem Winkel ß von 15 Grad nach oben gerichtet.

Dieser Sekundärstrom der Faserstoffsuspension son¬ dert ebenso wie der Primärstrom der Faserstoffsus¬ pension Luftblasen ab, die nach oben steigen und an die sich Schmutzpartikel anlagern. Diese Schmutz- partikel bilden zusammen mit den Luftblasen eine Schaumschicht, die sich oberhalb des Wehres 24 auf¬ baut und durch Saugdüsen 4, die an einer Saugleitung 5 angeordnet sind, abgesaugt wird. Die Saugleitung 5 endet in einem Abscheider 14, in dem durch einen Ventilator 15 ein Vakuum erzeugt wird. Die Abluft verläßt über den Abluftstutzen 29 den Abscheider 14, der abgesaugte Schaum bricht zusammen und schlägt sich im unteren Bereich des Abscheiders 14 nieder, bevor er über das Fallrohr 16 in den Schmutzsammler 17 gelangt. Dadurch passiert kein Schaum das Umlelt- blech 18, so daß nur von Schaum*befreite Abluft den Ventilator 15 erreicht.

In Figur 3 ist die Flotationszelle als drei-stufiges Aggregat dargestellt. Unterhalb der Ringzelle 3, den zylindrischen Behälter 2 teilweise umgreifend, ist ein Trichterring 37 angeordnet, in den die Sekundär¬ stutzen 35 münden. Die Sekundärstutzen 35 treten da¬ bei tangential ein, wodurch auch bei der Aufweitung des Strahles, der dann die Prallwand 38 als Ver¬ längerung des zylindrischen Behälters 2 berührt, eine Trennung des Primärstromes vom Sekundärstrom gewährleistet ist.

Der Schmutzsammler 17 ist über einen Überlauf 30 mit einer Eindickstation 31 verbunden, dabei handelt es

sich meist um eine Kombination von Zentrifuge und Filter.

Aus dem Überlaufsammler 10 wird durch eine an die Gutstoffleitung 22 angeschlossene Gegenstrompumpe 12 Gutstoff aus der Ringzelle 3 abgezogen, über Gegen- strominjektoren 7 erneut belüftet und wieder der Ringzelle 3 zugeführt. Die Gegenstrominjektoren 7 sind dabei tangential zur Ringzelle 3 angeordnet, so daß in der Ringzelle 3 eine gewisse rotierende Be¬ wegung entsteht, die den sich auf der Oberfläche an¬ sammelnden Schaum kontinuierlich zu den Saugdüsen 4 treibt.

Der ebenfalls an dem Überlaufsammler 10 angreifende Gutstoffabzug 25 ist mit der Gutstoffpumpe 23 ver¬ bunden, die den Gutstoff in die Bütte 13 transpor¬ tiert, von wo er zu der nicht dargestellten Papier¬ maschine gefördert wird.

Die Injektoren 8 sind ebenso wie die Gegenstrom¬ injektoren 7 und die Kreislaufinjektoren 20 durch Absperrventile 19 von der Ringzelle 3 und den je¬ weiligen Zuleitungen getrennt. Das Einschließen der Injektoren 7, 8, 20 zwischen Absperrventile 19 er¬ möglicht ohne Entleeren des zylindrischen Behälters 2 eine Inspektion bzw. Reinigung der Injektoren 7, 8, 20.