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WO2014135335A1 - Faserstoffaufbereitung - Google Patents

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Publication number
WO2014135335A1
WO2014135335A1 PCT/EP2014/052508 EP2014052508W WO2014135335A1 WO 2014135335 A1 WO2014135335 A1 WO 2014135335A1 EP 2014052508 W EP2014052508 W EP 2014052508W WO 2014135335 A1 WO2014135335 A1 WO 2014135335A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stage
pulp suspension
dewatering
coarse
fraction
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/052508
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Brettschneider
Albrecht FALK
Alexander Peschl
Fanny Balke
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Publication of WO2014135335A1 publication Critical patent/WO2014135335A1/de

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/18—De-watering; Elimination of cooking or pulp-treating liquors from the pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
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    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • D21B1/325—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices
    • D21B1/327—Defibrating by other means of waste paper de-inking devices using flotation devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02—Working-up waste paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10—Packing paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the invention relates to a process for the formation and treatment of a pulp suspension suitable for the production of graphic or hygiene papers, special papers or cover layers for cardboard or packaging papers, wherein the pulp suspension from a dissolving stage over a plurality of treatment stages at least partially results in a dewatering process. Stage is performed. In the dissolution stage, the separation and separation of the fibers and the waste paper and the detachment of the printing inks. This is followed by several process steps for the treatment of the pulp suspension until the pulp suspension meets the required parameters and can be transferred to a machine for producing a fibrous web.
  • the pulp suspension before a full or partial flow flotation usually passes through a hole sorting and a heavy-particle cleaning.
  • the object of the invention is therefore to reduce the effort for the treatment of the pulp suspension without significantly affecting the quality of the finished material produced.
  • this object is achieved in that the consistency of the pulp suspension between the outlet of the dissolving stage and the inlet of the first dewatering stage of the total flow or a partial flow of the pulp suspension is at least 2%. Due to this relatively high consistency, the amount of pulp suspension to be treated decreases considerably, which is why the corresponding treatment units can be made smaller and require less energy. It is deliberately accepted that some treatment units work somewhat less efficiently at these high densities, especially hydrocyclones for cleaning the pulp suspension.
  • this partial stream should be as large as possible in the interests of a broad utilization of the advantages and preferably comprise more than 50% of the pulp suspension to be treated.
  • the consistency of the pulp suspension at the outlet of the dissolution stage should be at least 4%, preferably at least 4.5%, and in particular between 4.5 and 5%.
  • HC pulpers are suitable for this purpose.
  • the container should have one or more interconnected truncated cones, the largest diameter of which adjoins the side wall of the container and which are arranged so that their inner diameter decreases from top to bottom.
  • the pulper can advantageously be supplemented by flow barriers on the side wall of the container, which brake the circumferential flow and guide the pulp suspension to the center and thus support the dissolution.
  • the first hydrocyclone acts as a heavy duty cleaner, the consistency of the Fibrous suspension in the first hydrocyclone between 4 and 5%, preferably between 4.3 and 4.7%.
  • its inner surface has a polygonal cross section in the area of the heavy part outlet.
  • the sorting or fractionating stages which are generally used here already work with relatively high overflow or reject rates. Therefore, they can also easily cope with the increased by the omission of the hole or slot sorting (gross sorting) increased Störstofffracht. Because of operational safety, the first or only fractionating stage should be formed by a slot sorter having a sieve element with sieve openings in the form of slots having a slot width of at most 0.2 mm, which is rotationally symmetrical about a sieve axis.
  • the pulp suspension is passed through slots for the first time during this fractionation.
  • a scrubber is usually used as the dewatering stage, which simultaneously serves for deashing.
  • the coarse and fine fractions are passed together through at least one dewatering stage or via separate dewatering stages.
  • the coarse and fine fractions pass through a common dehydration step, they should have separate chambers for the thickening of both fractions, but preferably the filtrate is removed together.
  • the fine fraction can be performed on a dewatering stage.
  • the fractions can also be reunited and pass through one or more drainage stages together.
  • the fine and / or coarse fraction should pass through at least one flotation stage.
  • At least one treatment stage of the coarse fraction should be formed by a disperser or kneader or refiner in order to replace the To ensure printing inks and dirt particles from the fibers.
  • the drainage stages are advantageously formed by screw presses, disc thickeners or scrubbers.
  • the pulp suspension should be at least partially formed from waste paper and be suitable for the production of graphic papers or tissue papers or specialty papers or upper layers (white blanket) of cardboard and packaging papers.
  • the stock preparation a dissolution level 3 for the dissolution of the waste paper and possibly other fibers in the form of a pulp or similar. and at least one of the following sorting / fractionating stage 5 for forming a long fiber-enriched coarse 1 and a short fiber-enriched fine fraction 2, wherein at least the coarse fraction 1 is fed to a dewatering stage 9 and the consistency of the pulp suspension between the spout the dissolution stage 3 and the inlet of the first dewatering stage 9 is at least 2%.
  • This high consistency reduces the effort and energy for the treatment of the pulp suspension considerably, even if it can affect the effectiveness of certain treatment units, such as the hydrocyclones.
  • dissolving drums or HC pulpers are suitable for this purpose.
  • the cleaning of the pulp suspension stream between dissolution stage 3 and first fractionation stage 5 takes place exclusively via one or more purification stages 4 in the form of one hydrocyclone each.
  • These cleaning stages 4 may be, for example, a high consistency cleaning stage or a heavy cleaning stage, which are passed through successively.
  • the consistency of the pulp suspension in the first hydrocyclone is between 4.3 and 4.7%.
  • Hydrocyclones are capable of concentrating and extracting heavy particles in pulp suspension by centrifugal forces.
  • the pulp suspension is pumped tangentially into the interior of the hydrocyclone via an inlet and rotated in the downwardly conical interior.
  • the purified pulp suspension is discharged as accepts via the centrally arranged overhead spout, the heavy parts reach the Schwerteilauslass via a connecting part whose inner surface forms a polygon.
  • the fractionation stage 5 is designed as a slot pressure sorter and separates the pulp suspension stream into a coarse fraction 1 with a high proportion of long fibers and / or high impurity content and a fine fraction 2 with a small proportion of longer fibers and / or a lower impurity content.
  • the first fractionation stage 5 Since the first fractionation stage 5 is already operated at a relatively high reject rate (preferably 20-50%), it can easily process the higher amount of contaminant due to the lack of hole sorting prior to fractionation.
  • the coarse fraction 1 is passed by way of example according to FIG. 1 through one or more sorting stages 7, one or more dewatering stages 9, a disperser 10 and / or refiner and, in the case of high brightness requirements, also a bleaching stage 11 and then again merged with the fine fraction 2.
  • the pulp suspension then passes through a flotation stage 8 and, if necessary, also one or more dewatering stages 9 and a bleaching stage 1 1.
  • the coarse fraction 1 in Figure 2 passes through only one or more sorting stages 7 before both fractions 1, 2 are reunited.
  • the pulp suspension can be treated according to the requirements.
  • the pulp suspension successively passes through a flotation stage 8, possibly a sorting stage 7, one or more dewatering stages 9, a disperser 10, possibly a bleaching stage 1 1, if necessary, a flotation stage 8 and possibly even one or several dewatering stages 9 and a bleaching stage 1 1.
  • a flotation stage 8 possibly a sorting stage 7, one or more dewatering stages 9, a disperser 10, possibly a bleaching stage 1 1, if necessary, a flotation stage 8 and possibly even one or several dewatering stages 9 and a bleaching stage 1 1.
  • the coarse 1 and the fine fraction 2 are treated separately, with only the coarse fraction 1 passing through a disperser 10.
  • the coarse fraction 1 via one or more sorting stages 7, one or more dewatering stages 9, the disperser, possibly a bleaching stage 1 1, a flotation stage 8, possibly a cleaning stage 4 and one or several dewatering stages 9 and the fine fraction 2 via a flotation stage 8, a sorting stage 7, possibly a cleaning stage 4 and one or more dewatering stages 9 passed.
  • the plant shown in FIG. 4 has two fractionating stages 5, 6.
  • the coarse fraction 1 of the first fractionating stage 5 is passed through one or more sorting stages 7 and, after being brought together with the corresponding fine fraction 2, passed via a flotation stage 8 to the second fractionating stage 6.
  • the coarse fraction 1 of the second fractionating stage 6 then passes through a sorting stage 7, one or more dewatering stages 9, a disperser 10, possibly a bleaching stage 11 and a flotation stage 8 before both fractions 1, 2 are reunited become. This is followed by the common running through possibly a cleaning stage 4, one or more dewatering stages 9 and possibly also a bleaching stage 1 1 at.
  • the heavy-particle cleaning stage 4 between the dissolution-3 and the first fractionation stage 5 can also be formed by a plurality of hydrocyclones.
  • the reject of the first hydrocyclone enters a second hydrocyclone. While the Accept this second hydrocyclone is recycled to the inlet of the first hydrocyclone, the reject of the second hydrocyclone passes into a third hydrocyclone, the Accept of the coarse fraction 1 is mixed.
  • drainage stages 9 are particularly suitable screw extruder, disc filter or scrubber because of the high density.
  • a deterioration in efficiency due to the higher consistency, especially in the case of deinking flotation, may be due to a higher number of Ventilation points and / or the inclusion of, the ventilation assisting devices are compensated.
  • the higher investment costs are quickly compensated by the greatly reduced energy costs for plant operation.

Landscapes

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung und Behandlung einer, zur Herstellung von grafischen oder Hygiene-Papieren oder Deckschichten für Karton-oder Verpackungspapiere geeigneten Faserstoffsuspension, wobei die Faserstoffsuspension von einer Auflöse-Stufe (3) über mehrere Behandlungs-Stufen zumindest teilweise zu einer Entwässerungs-Stufe (9) geführt wird. Dabei soll der Aufwand zur Behandlung der Faserstoffsuspension dadurch vermindert werden, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe (3) und dem Einlauf der Entwässerungs-Stufe (9) mindestens 2 % beträgt.

Description

Faserstoffaufbereitung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung und Behandlung einer, zur Herstellung von grafischen oder Hygiene-Papieren, Spezialpapieren oder Deckschichten für Karton- oder Verpackungspapiere geeigneten Faserstoffsuspension, wobei die Faserstoffsuspension von einer Auflöse-Stufe über mehrere Behandlungs-Stufen zumindest teilweise zu einer Entwässerungs-Stufe geführt wird. In der Auflöse-Stufe erfolgt die Auflösung und Vereinzelung der Fasern sowie des Altpapiers und die Ablösung der Druckfarben. Daran schließen sich mehrere Prozessschritte zur Behandlung der Faserstoffsuspension an, bis die Faserstoffsuspension die geforderten Parameter erfüllt und an eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn übergeben werden kann.
Bei der Wiederaufbereitung von Altpapier für grafische Papiere wird in der Regel der gesamte Faserstoffstrom gemeinsam durch mehrere Behandlungs-Stufen geführt.
Dabei durchläuft die Faserstoffsuspension vor einer Voll- oder Teilstrom-Flotation meist noch eine Loch-Sortierung sowie eine Schwerteil-Reinigung.
Dies ist auch wegen der großen, zu verarbeitenden Volumenströme relativ aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand für die Behandlung der Faserstoffsuspension zu vermindern ohne die Qualität des erzeugten Fertigstoffes wesentlich zu beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe und dem Einlauf der ersten Entwässerungs-Stufe des Gesamtstroms oder eines Teilstroms der Faserstoffsuspension mindestens 2 % beträgt. Durch diese relativ hohe Stoffdichte vermindert sich die Menge der zu behandelnden Faserstoffsuspension erheblich, weshalb die entsprechenden Behandlungsaggregate kleiner ausgeführt werden können und weniger Energie benötigen. Dabei wird bewusst in Kauf genommen, dass einige Behandlungsaggregate bei diesen hohen Stoffdichten, insbesondere Hydrozyklone zur Reinigung der Faserstoffsuspension etwas weniger effizient arbeiten.
Falls nur ein Teilstrom der Faserstoffsuspension zu einer Entwässerung-Stufe geführt wird, so sollte dieser Teilstrom im Interesse einer breiten Nutzung der Vorteile möglichst groß sein und vorzugsweise mehr als 50 % der zu behandelnden Faserstoffsuspension umfassen.
Da es bei der Behandlung der Faserstoffsuspension im Allgemeinen zu einer Verdünnung kommt, sollte die Stoffdichte der Faserstoffsuspension am Auslauf der Auflöse-Stufe mindestens 4 %, vorzugsweise wenigstens 4,5 % betragen und insbesondere zwischen 4,5 und 5% liegen.
Hierfür eignen sich insbesondere HC-Stofflöser. Dabei sollte der Behälter einen oder mehrere miteinander verbundene Kegelstümpfe aufweisen, deren größter Durchmesser sich an die Seitenwand des Behälters anschließt und die so angeordnet sind, dass ihr Innendurchmesser von oben nach unten abnimmt. Ergänzt werden kann der Stofflöser mit Vorteil noch durch Strömungsbarrieren an der Seitenwand des Behälters, die die Umfangsströmung bremsen und die Faserstoffsuspension zum Zentrum leiten und so die Auflösung unterstützen.
Dabei sollte die Reinigung der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe und einer ersten Sortier- bzw. Fraktionier-Stufe zur Bildung einer sauberen Feinfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen Fasern und einer Grobfraktion mit einem hohen Anteil an langen Fasern ausschließlich über einen oder mehrere Hydrozyklone erfolgen.
Der erste Hydrozyklon wirkt hier als Dickstoffreiniger, wobei die Stoffdichte der Faserstoffsuspension bei dem ersten Hydrozyklon zwischen 4 und 5 %, vorzugsweise zwischen 4,3 und 4,7% liegt.
Bei Hydrozyklonen erfolgt die Reinigung, d.h. insbesondere die Ausschleusung von Schwerteilen unter Nutzung eines Zentrifugalfeldes. Diese Reinigung entlastet und schützt die folgende Fraktion ier-Stufe bereits in ausreichendem Maße.
Um die Effizienz der Reinigung bei den Hydrozyklonen insbesondere bei hohen Stoffdichten zu verbessern, hat dessen Innenfläche im Bereich des Schwerteilauslasses einen polygonförmigen Querschnitt.
Die in der Regel hierbei zum Einsatz kommenden Sortier- bzw. Fraktionier-Stufen arbeiten bereits jetzt mit relativ hohen Überlauf- bzw. Rejectraten. Daher können diese auch die, durch das Weglassen der Loch- oder Schlitzsortierung (Grobsortierung) erhöhte Störstofffracht problemlos verkraften. Wegen der Betriebssicherheit sollte die erste oder einzige Fraktionier-Stufe von einem Schlitzsortierer gebildet werden, der ein, um eine Siebachse rotationssymmetrisch ausgebildetes Siebelement mit Sieböffnungen in Form von Schlitzen mit einer Schlitzbreite von höchstens 0,2 mm besitzt.
Dementsprechend wird die Faserstoffsuspension während dieser Fraktionierung zum ersten Mal durch Schlitze geführt.
Nach der Reinigung der Faserstoffsuspension wird zumindest die Grobfraktion durch eine Entwässerungs-Stufe geleitet. Im Ergebnis führt die höhere Stoffdichte bei den Behandlungs-Stufen zu einer verbesserten Effizienz.
Bei der Herstellung von Tissuepapier wird hierbei als Entwässerungs-Stufe meist ein Wäscher eingesetzt, der gleichzeitig zur Entaschung dient. Je nach Art und Qualität der Faserstoffsuspension kann es dabei von Vorteil sein, wenn die Grob- und die Feinfraktion gemeinsam über wenigstens eine Entwässerungs-Stufe oder aber über separate Entwässerungs-Stufen geführt werden.
Falls die Grob- und die Feinfraktion durch eine gemeinsame Entwässerungs-Stufe laufen, so sollte diese separate Kammern zur Eindickung beider Fraktionen besitzen, wobei das Filtrat aber vorzugsweise gemeinsam abgeführt wird.
Zur Minimierung des Aufwandes kann aber auch nur die Grobfraktion, nicht aber die Feinfraktion über eine Entwässerungs-Stufe geführt werden. Allerdings können die Fraktionen auch wieder vereinigt werden und gemeinsam eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen passieren.
Um die hydrophoben Störstoffe aus zumindest einem Teil des Faserstoffsuspensionsstromes entfernen zu können sollte die Fein- und/oder die Grobfraktion wenigstens eine Flotations-Stufe durchlaufen.
Da die Feinfraktion oft bereits den geforderten Qualitäten genügt, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass diese eine weitere Sortierung über Löcher oder Schlitze oder überhaupt eine Behandlungs-Stufe in Form eines Sortierers oder eines Hydrozyklons oder einer Flotations-Stufe durchläuft. Dies schließt eine gemeinsame Behandlung der eventuell wiederzusammengeführten Fraktionen mit derartigen Aggregaten aber nicht aus.
Eine separate Behandlung der Feinfraktion mittels Flotation kann jedoch zur Erzielung höchster Reinheiten und der allgemeinen Qualitätssteigerung vorteilhaft sein, wobei die entsprechenden Flotationsaggregate kleiner und damit kostengünstiger ausgeführt werden können.
Unabhängig davon sollte zumindest eine Behandlungs-Stufe der Grobfraktion von einem Disperger oder Kneter oder Refiner gebildet werden, um eine Ablösung der Druckfarben und Schmutzpartikel von den Fasern zu gewährleisten.
Wegen der hohen Stoffdichte werden die Entwässerung-Stufen mit Vorteil von Schneckenpressen, Scheibeneindickern iltern oder Wäschern gebildet.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigen die Figuren 1 bis 4 unterschiedliche
Anlagenschemata zur Faserstoffbehandlung.
Dabei soll die Faserstoffsuspension zumindest teilweise aus Altpapier gebildet werden und zur Herstellung von grafischen Papieren oder Hygienepapieren oder Spezialpapieren oder oberen Schichten (weiße Decke) von Karton- und Verpackungspapieren geeignet sein.
Gemeinsam ist den vier verschiedenen Ausführungen, dass die Stoffaufbereitung eine Auflösungs-Stufe 3 zur Auflösung des Altpapiers und eventuell auch anderer Faserstoffe in Form eines Pulpers o.ä. sowie zumindest eine folgende Sortier- /Fraktionier-Stufe 5 zur Bildung einer mit Langfasern angereicherten Grob- 1 und einer mit Kurzfasern angereicherten Feinfraktion 2 besitzt, wobei zumindest die Grobfraktion 1 zu einer Entwässerungs-Stufe 9 geführt wird und die Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe 3 und dem Einlauf der ersten Entwässerungs-Stufe 9 mindestens 2 % beträgt. Diese hohe Stoffdichte reduziert den Aufwand und die Energie zur Behandlung der Faserstoffsuspension erheblich, auch wenn dadurch die Wirksamkeit bestimmter Behandlungsaggregate, wie beispielsweise der Hydrozyklone beeinträchtigt werden kann.
Außerdem ist vor der ersten Fraktionier-Stufe 5 keine weitere Sortier-Stufe mit Lochoder Schlitzsortierung angeordnet. Um diese hohe Stoffdichte durchgehend gewährleisten zu können, liegt die Stoffdichte der Faserstoffsuspension am Auslauf der Auflöse-Stufe 3 zwischen 4,5 und 5%.
Hierfür eignen sich insbesondere Auflösetrommeln oder HC-Pulper. Die Reinigung des Faserstoffsuspensionsstromes zwischen Auflöse-Stufe 3 und erster Fraktionier-Stufe 5 erfolgt ausschließlich über eine oder mehrere Reinigungs- Stufen 4 in Form je eines Hydrozyklons. Bei diesen Reinigungs-Stufen 4 kann es sich beispielsweise um eine Hochkonsistenzs-Reinigungsstufe oder um eine Schwerteil- Reinigungs-Stufe handeln, die nacheinander durchlaufen werden.
Dabei liegt die Stoffdichte der Faserstoffsuspension bei dem ersten Hydrozyklon zwischen 4,3 und 4,7%.
Hydrozyklone sind in der Lage durch Zentrifugalkräfte Schwerteile in Faserstoffsuspensionen zu konzentrieren und herauszuleiten. Hierzu wird die Faserstoffsuspension über einen Zulauf tangential in das Innere des Hydrozyklons eingepumpt und im nach unten konischen Innenraum in Rotation versetzt. Während die gereinigte Faserstoffsuspension als Gutstoff über den zentral oben angeordneten Auslauf abgeführt wird, gelangen die Schwerteile über ein Verbindungsteil, dessen Innenfläche ein Polygon bildet, zum Schwerteilauslass.
Durch diese Form des Verbindungsteils kann die Rotation in Richtung Schwerteilauslass reduziert werden, was wiederum den Verschleiß vermindert.
Die Fraktionier-Stufe 5 ist als Schlitz-Drucksortierer ausgebildet und trennt den Faserstoffsuspensionsstrom in eine Grobfraktion 1 mit einem hohen Anteil an langen Fasern und/oder hohem Störstoffgehalt und eine Feinfraktion 2 mit einem geringen Anteil an längeren Fasern und/oder einem niedrigeren Störstoffgehalt .
Da die erste Fraktionier-Stufe 5 bereits mit einer relativ hohen Rejectrate (vorzugsweise 20 - 50%) betrieben wird, kann diese die höhere Störstofffracht - infolge der fehlenden Lochsortierung vor der Fraktionierung - problemlos verarbeiten. Nach der Fraktionierung wird die Grobfraktion 1 beispielhaft gemäß Figur 1 durch eine oder mehrere Sortier-Stufen 7, eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9, einen Disperger 10 und/oder Refiner sowie bei hohen Helligkeitsanforderungen auch eine Bleich-Stufe 1 1 geleitet und anschließend wieder mit der Feinfraktion 2 zusammengeführt.
Anschließend durchläuft die Faserstoffsuspension dann eine Flotations-Stufe 8 sowie bei Bedarf auch noch eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9 sowie eine Bleich- Stufe 1 1 . Im Unterschied dazu durchläuft die Grobfraktion 1 bei Figur 2 nur eine oder mehrere Sortier-Stufen 7 bevor beide Fraktionen 1 ,2 wieder vereinigt werden.
Anschließend kann die Faserstoffsuspension entsprechend den Anforderungen behandelt werden.
Hierbei durchläuft die Faserstoffsuspension nacheinander eine Flotations-Stufe 8, eventuell eine Sortier-Stufe 7, eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9, einen Disperger 10, eventuell eine Bleich-Stufe 1 1 , bei Bedarf eine Flotations-Stufe 8 und unter Umständen noch eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9 sowie eine Bleich-Stufe 1 1 . Bei Figur 3 werden die Grob- 1 und die Feinfraktion 2 separat behandelt, wobei ausschließlich die Grobfraktion 1 einen Disperger 10 durchläuft.
Konkret wird hier die Grobfraktion 1 über eine oder mehrere Sortier-Stufen 7, eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9, den Disperger, eventuell eine Bleich-Stufe 1 1 , eine Flotations-Stufe 8, unter Umständen eine Reinigungs-Stufe 4 sowie eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9 und die Feinfraktion 2 über eine Flotations- Stufe 8, eine Sortier-Stufe 7, unter Umständen eine Reinigungs-Stufe 4 und eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9 geleitet.
Danach erfolgt auch hier die Zusammenführung beider Fraktionen 1 ,2 und eine gemeinsame Behandlung der Faserstoffsuspension, beispielsweise in einer Entwässerungs-Stufe 9 (nicht dargestellt) und/oder einer Bleich-Stufe 1 1 . Die in Figur 4 dargestellte Anlage besitzt zwei Fraktionier-Stufen 5,6. Dabei wird die Grobfraktion 1 der ersten Fraktionier-Stufe 5 über eine oder mehrere Sortier-Stufen 7 geführt und nach der Zusammenführung mit der entsprechenden Feinfraktion 2 über eine Flotations-Stufe 8 zur zweiten Fraktionier-Stufe 6 geleitet.
Die Grobfraktion 1 der zweiten Fraktionier-Stufe 6 durchläuft dann eine Sortier-Stufe 7, eine oder mehrere Entwässerungs-Stufen 9, einen Disperger 10, eventuell eine Bleich-Stufe 1 1 und eine Flotations-Stufe 8 bevor beide Fraktionen 1 ,2 wieder vereinigt werden. Daran schließt sich das gemeinsame Durchlaufen eventuell einer Reinigungs-Stufe 4, einer oder mehrerer Entwässerungs-Stufen 9 und unter Umständen auch einer Bleich-Stufe 1 1 an.
Um die Faserausbeute zu erhöhen, kann die Schwerteil-Reinigungs-Stufe 4 zwischen der Auflöse- 3 und der ersten Fraktionier-Stufe 5 auch von mehreren Hydrozyklonen gebildet werden. Mit Vorteil gelangt das Rejekt des ersten Hydrozyklons in einen zweiten Hydrozyklon. Während das Accept dieses zweiten Hydrozyklons zum Einlauf des ersten Hydrozyklons zurückgeführt wird, gelangt das Reject des zweiten Hydrozyklons in einen dritten Hydrozyklon, dessen Accept der Grobfraktion 1 zugemischt wird. Als Entwässerungs-Stufen 9 eignen sich wegen der hohen Stoffdichte besonders Schneckenpressen, Scheibenfilter oder Wäscher.
Im Ergebnis wird die Stoffdichte im gesamten Prozess bei allen Ausführungen auf ein höheres Niveau gesetzt, was die zu behandelnden Volumenströme an Faserstoffsuspension erheblich senkt. Dies wiederum erlaubt kleinere Aggregate zur Behandlung der Faserstoffsuspension und senkt die hierfür nötige Energie.
Eine durch die höhere Konsistenz eintretende Effizienzverschlechterung, insbesondere bei der Deinkingflotation kann durch eine höhere Anzahl an Belüftungsstellen und/oder die Einbnngung von, die Entlüftung unterstützenden Vorrichtungen kompensiert werden. Die höheren Investitionskosten werden durch die stark verminderten Energiekosten für den Anlagenbetrieb schnell kompensiert.

Claims

Patentansprüche 1 . Verfahren zur Bildung und Behandlung einer, zur Herstellung von grafischen oder Hygiene-Papieren oder Deckschichten für Karton- oder Verpackungspapiere geeigneten Faserstoffsuspension, wobei die Faserstoffsuspension von einer Auflöse-Stufe (3) über mehrere Behandlungs-Stufen zumindest teilweise zu einer Entwässerungs-Stufe (9) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe (3) und dem Einlauf der ersten Entwässerungs-Stufe (9) mindestens 2 % beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension am Auslauf der Auflöse-Stufe (3) mindestens 4 %, vorzugsweise wenigstens 4,5 % beträgt und insbesondere zwischen 4,5 und 5% liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung der Faserstoffsuspension zwischen dem Auslauf der Auflöse-Stufe (3) und einer ersten Fraktionier-Stufe (5) zur Bildung einer Feinfraktion (2) mit einem hohen
Anteil an kurzen Fasern und einer Grobfraktion (1 ) mit einem hohen Anteil an langen Fasern ausschließlich über einen oder mehrere Hydrozyklone erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte der Faserstoffsuspension bei dem ersten Hydrozyklon zwischen 4 und 5 %,
vorzugsweise zwischen 4,3 und 4,7% liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fraktionier-Stufe (5) von einem Schlitzsortierer gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der überwiegende Teil der Faserstoffsuspension durch eine
Entwässerungs-Stufe (9) geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grob- (1 ) und die Feinfraktion (2) gemeinsam über wenigstens eine
Entwässerungs-Stufe (9) geführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grob- (1 ) und die Feinfraktion (2) über separate Entwässerungs-Stufen (9) geführt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Grobfraktion (1 ) über eine Entwässerungs-Stufe (9) geführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fein- (2) und/oder die Grobfraktion (1 ) wenigstens eine Flotations-Stufe (8) durchläuft.
1 1 .Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Grobfraktion (1 ) durch zumindest eine Behandlungs-Stufe in Form eines Sortierers oder Hydrozyklons oder einer Flotation-Stufe (8) geführt wird.
12.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Entwässerung-Stufen (9) von Schneckenpressen oder Scheibeneindickern iltern oder Wäschern gebildet werden.
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