WO2013013655A2 - Pulper mit einer welle und verfahren zur behandlung von verbundmaterialien - Google Patents

Pulper mit einer welle und verfahren zur behandlung von verbundmaterialien Download PDF

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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the invention relates to a pulper with a shaft on which a spiral is arranged, and to a method for the treatment of composite materials.
  • Pulpers with a shaft on which a spiral is arranged are known in various embodiments.
  • the spiral serves to circulate the materials to be treated in the pulper, in particular of biological materials or residual paper.
  • these materials are destroyed by intensive grinding and mixing and are preferably comminuted to fibers.
  • the invention is based on the object to further develop such a pulper.
  • a slotted basket in the middle area of the pulper favors the material flows. This standard baskets can be used in the field of currently available on the market pressure sorters.
  • An advantageous embodiment provides that the two spirals are arranged on the same shaft. Depending on the embodiment of the spirals, after rotation of the helix and in the direction of the drive of the spirals, different flows occur in the reaction space of the pulper. Here, embodiments are preferred in which two flows meet in the central region of the reaction space, which cause a high friction of the material in this area.
  • an outlet is provided radially from this area, which can be designed as a screen basket.
  • Such a pulper may conventionally have a screen plate in the lower region. It is advantageous, however, if the spirals are surrounded by a strainer basket.
  • the pulper has a feed screw in the upper region of the pulper.
  • the material flows are optimized by the pulper having a slotted basket radially outside the area between the spiral and the opposite spiral.
  • basket preferably a known basket of a pressure sorter can be used.
  • Such a basket is preferably arranged with different openings around the spirals.
  • successive units may have baskets with cylindrical hole areas, the axial length of the baskets varying.
  • the radius of the baskets can also vary.
  • a fibrillating grinding is achieved by the pulper having a basket with grinding media.
  • the pulper has a basket of sand as a grinding media.
  • the sand can be a conventional sand which is cleaned by repeated use in the pulper. But it can also find a quartz sand with a special grain size used, which is tailored to the material to be treated.
  • the features of the basket and the grinding media are also essential to the invention regardless of the formation of the spirals.
  • the invention is further based on the object to present a method for the treatment of composite materials, with which the composite materials can be decomposed in a simple manner again into recyclable residues.
  • the process can also use a conventional non-perforated pulper to intensively treat the composites with the addition of sand as a grinding media.
  • the pulper or subsequently the pulps can be separated.
  • the rejects are separated into a plastic-containing fraction and a metal-containing fraction.
  • the sand can be separated with the metal-containing fraction.
  • air classifiers or melting processes can be used to separate the fractions from each other.
  • the pulps can first be removed in the pulper. Subsequently, the rejects are separated into a plastic-containing fraction, in particular polyolefins and / or polyethylene, and into a metal-containing fraction, in particular aluminum.
  • the sand and the aluminum can be separated by an air classification or a melt or by sieving.
  • FIG. 2 shows a cross section through a pulper with a counter-rotating spiral arranged on a further shaft
  • FIG. 3 shows a pulper with a plurality of successively arranged units
  • FIG. 4 shows a pulper with a plurality of units and water feeds provided between the units
  • FIG. 5 shows a heavy-duty catcher with radial feed and a central one
  • the pulper 1 shown in FIG. 1 has a heavy part catch 2 in the upper area in order to convey with a racket 3 heavy parts radially outwards and into the heavy part exit 4, while the lighter parts reach the supply spiral 5 in the radially inner area.
  • the feed spiral conveys the millbase into the reaction space 6, in which a first spiral 7 conveys the millbase in the middle of the reaction space upwards, so that it is pressed downwards at the edge of the reaction space. Thereafter, the reaction material passes further down into the engagement of the opposing second spiral 8, which conveys the millbase in the middle of the reaction space downwards and thus in the radially outer lower region of the reaction space upwards. Thus arises in the central region of the reaction chamber 6, an increased friction between the material to be ground.
  • the ground material then passes in the outer region of the reaction space 6 into the region of the screen plate basket 1 1.
  • This screen basket 11 has different slot sizes in order to sort the ground material.
  • the regrind therefore passes through different regions 10 of the screen basket with different slot or hole sizes, in different chambers 12, through which it leaves the pulper 1.
  • the material to be ground 9 passes through the middle region 10 of the basket 11 into the chamber 12, via which it is removed from the system.
  • the material to be ground 9 passes through the middle region 10 of the basket 11 into the chamber 12, via which it is removed from the system.
  • the material to be ground 9 passes through the middle region 10 of the basket 11 into the chamber 12, via which it is removed from the system.
  • the grist 13 reaches the chamber 14 and in the upper part of the material 15 reaches the chamber 16th
  • a plurality of chambers are arranged around the reaction space 6, which make it possible to remove different sortings from the reaction space 6 through different slot or hole openings in the strainer basket 1.
  • a drive (not shown) below the pulper makes it possible to rotate the shaft 17 inserted into the reaction space through the packing 18.
  • the counter-rotating spirals 7, 8 convey the ground material into the middle region of the pulper.
  • the spirals are formed as opposite spirals and preferably arranged on the same shaft.
  • the spirals can be designed so that they promote the material in the region of the shaft to each other or promote in the opposite direction. Both leads to the fact that the material in the central region of the reaction chamber 6 meets each other and is ground by the resulting friction.
  • the pulper 20 shown in FIG. 2 has a first spiral 21 on a shaft 22 and a second spiral 23 on a shaft 24.
  • the shafts 22, 24 are separated from each other so that they can be driven in different directions.
  • the ground material 25 passes centrally with the spiral 21 conveyed into the reaction space 26 of the pulper 20. In this reaction space creates a flow which causes a friction between the flowing millbase.
  • the millbase passes as a pulp through a cylindrical screen plate 27 into an outlet 28, while the residue leaves the pulper through an exit 29.
  • a good separation process is achieved either by passing the regrind several times through a single-stage reactor. This is done by a batch operation with an external circuit.
  • a Multi-stage circuit proposed, for example, a reactor 30 may be used, as shown in Figure 3.
  • the pulper shown in Figure 3 can be placed vertically like the other pulpers shown.
  • the output 36 should be closable to prevent leakage of the pulper.
  • the outlet can also be pulled as a tube up to the uppermost level of the pulper, so that the opening of the outlet is approximately at the level of the pulp inlet. This prevents the outlet from creating too much suction that pulls the liquid out of the pulper.
  • An advantageous embodiment provides that the pulper is placed horizontally so that the units 31 to 35 are juxtaposed and not one above the other. The pulper then comes out with a relatively small ceiling height.
  • the pulper 40 shown in FIG. 4 has three units 41, 42, 43, which are arranged one behind the other on a shaft 44.
  • the ground material passes at the entrance 45 into the pulper and from there to the first Unit 41.
  • pulp 46 passes through a cylindrical screen basket 47.
  • the material to be treated is conveyed through a passage 48 into the second unit 42.
  • the fabric is further treated and pulp is discharged through a cylindrical screen basket 49.
  • the residue passes through a passage 50 in a third unit 43 with a further screen basket 51.
  • the axial extent of the screen baskets 47, 49, 51 arranged one behind the other decreases more and more.
  • the pulper 40 has three water inlets 52, 53, 54, of which the first water inlet 52 is arranged opposite the substance 45 to be treated, while the further water inlets 53, 54 are arranged between the units 41, 42 and 42, 43 , It is thereby achieved that the total material density in each pulper can be maximized by supplying as little water as possible. Nevertheless, more water can be supplied than would be possible if only at the entrance of a water inlet 52 would be provided.
  • FIG. 5 shows a heavy section catch 60 in plan view and as a side view.
  • Such Schwermaschinefang can be preceded by a pulper, if necessary, to mix without digestion effect, to separate, dissolve and deposit heavy parts. The material is shredded if necessary and arrives at the entrance 61 in the Schwerteil catch 60.
  • the rendering step of deinking is strongly promoted.
  • the printing ink is dissolved in the first pass of the paper (possibly using the usual chemistry) and washed out with a little water. Little water is used to minimize fiber losses.
  • higher degrees of whiteness are achieved than with the known treatment. This is because the remaining black particle size distribution is shifted upward and thus leads to a lower gray tone - due to the lower specific surface area. This ultimately results from the significantly shorter residence time in the shear zone (kappa effect).
  • the conditioner can combine the following treatment steps in a single aggregate:
  • Entstuf ensortierers the usual stock preparation in the connection or as a conclusion of a multi-stage sorting cascade.

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Abstract

Ein Pulper mit einer Welle, auf der eine Spirale angeordnet ist, ist derart weiterentwickelt, dass er eine Welle mit einer gegenläufigen Spirale aufweist. Vorzugsweise sind beide Spiralen auf der gleichen Welle angeordnet. Dies führt zu einer extremen Friktion in der Mitte des Reaktionsraumes des Pulpers und dadurch zu einer Steigerung der Kapazität des Pulpers und einer Verbesserung zu einer hoch effizienten Suspendierung.

Description

Pulper mit einer Welle und Verfahren zur Behandlung von Verbundmaterialien
[Ol] Die Erfindung betrifft einen Pulper mit einer Welle, auf der eine Spirale angeordnet ist, und ein Verfahren zur Behandlung von Verbundmate- rialien.
[02] Pulper mit einer Welle, auf der eine Spirale angeordnet ist, sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Hierbei dient die Spirale der Umwälzung der im Pulper zu behandelnden Materialien wie insbesondere von biologischen Materialien oder Papierreststoffen. Im Pulper wer- den diese Materialien durch intensives Mahlen und Vermischen zerstört und vorzugsweise bis zu Fasern zerkleinert.
[03] Unterschiedlichste Ausführungsformen von Spiralen und Pulpern dienen dazu, eine optimale Vermengung und eine gute Friktion zu erzielen.
[04] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen derartigen Pulper weiterzuentwickeln.
[05] Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung mit einem gattungsgemäßen Pulper gelöst, der eine Welle mit einer gegenläufigen Spirale aufweist.
|Bestätigungskopie| [06] Ein derartiger Doppelpulper mit zwei gegenläufig arbeitenden Spiralen führt zu einer hoch effizienten Suspendierung und vorzugsweise vollständigen Entstippung. Dies ermöglicht eine Sortierung, eine Befreiung von Begleitstoffen und vor allem bei Verwendung von Mahlkörpern eine fibrillierende Mahlung.
[07] Die Kapazität des Pulpers wird durch die Verwendung dieser zweiten gegenläufigen Spirale vorzugsweise in Verbindung mit einer Zuführschraube im oberen Reaktionsraum verdoppelt bis verdreifacht. Dies liegt daran, dass die Gegenläufigkeit der Spiralen einen störenden Tangential- fluss des Stoffes vermeidet und dadurch die Friktion erhöht wird.
[08] Ein Schlitzkorb im mittleren Bereich des Pulpers begünstigt die Stoffflüsse. Hierbei können Standardkörbe aus dem Bereich der heute üblicherweise am Markt angebotenen Drucksortierer verwendet werden.
[09] Eine vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die beiden Spi- ralen auf der gleichen Welle angeordnet sind. Je nach Ausführungsart der Spiralen, nach Drehung der Wendel und nach Richtung des Antriebs der Spiralen entstehen unterschiedliche Strömungen im Reaktionsraum des Pulpers. Hierbei sind Ausführungsformen bevorzugt, bei denen im mittleren Bereich des Reaktionsraumes zwei Strömungen aufeinander treffen, die eine hohe Friktion des Materials in diesem Bereich bewirken.
[10] Vorteilhaft ist es, wenn radial von diesem Bereich ein Auslass vorgesehen ist, der als Siebkorb ausgebildet sein kann. [1 1] Ein derartiger Pulper kann in herkömmlicher Art und Weise im unteren Bereich ein Siebblech aufweisen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Spiralen von einem Siebkorb umgeben sind.
[12] Insbesondere bei Verwendung einer Zuführöffnung mit verringertem Durchmesser wird vorgeschlagen, dass der Pulper eine Zuführschraube im oberen Bereich des Pulpers aufweist.
[13] Die Stoffflüsse werden dadurch optimiert, dass der Pulper radial außerhalb des Bereiches zwischen Spirale und gegenläufiger Spirale einen Schlitzkorb aufweist. [14] Als Korb kann vorzugsweise ein bekannter Korb eines Drucksortierers verwendet werden.
[15] Ein derartiger Korb ist vorzugsweise mit unterschiedlichen Öffnungen um die Spiralen angeordnet.
[16] Vorteilhaft ist es, wenn der Pulper einen zylindrischen Korb auf- weist.
[17] Ähnliche verfahrenstechnische Ergebnisse wie bei einem Rohrreaktor werden erzielt, wenn der Pulper mehrere nacheinander angeordnete Einheiten aufweist, die jeweils mindestens eine Spirale und einen Siebkorb aufweisen. [18] Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Einheiten mittels eines Durchgangs mit Förderspirale miteinander verbunden sind. [19] Um zwischen den Einheiten Verdünnungswasser zuführen zu können, wird vorgeschlagen, dass im Bereich des Durchgangs ein Zulauf angeordnet ist.
[20] Die Verwendung mehrerer Einheiten ermöglicht es, einen Pulper so zu bauen, dass nacheinander angeordnete Einheiten unterschiedliche Körbe aufweisen.
[21] Hier bei können nacheinander angeordnete Einheiten Körbe mit zylindrischen Lochbereichen aufweisen, wobei die axiale Länge der Körbe variiert. Alternativ oder kumulativ kann auch der Radius der Körbe variie- ren.
[22] Eine fibrillierende Mahlung wird dadurch erzielt, dass der Pulper einen Korb mit Mahlkörpern aufweist.
[23] Als Mahlkörper werden Kugeln und unregelmäßig geformte Mahlkörper vorgeschlagen. Je nach Anwendung werden unterschiedliche Mate- rialien als Mahlkörper verwendet. Beispielsweise für die Behandlung von Verbundmaterialien hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass Sand als Mählkörper zu besonders guten Ergebnissen führt. Daher wird vorgeschlagen, dass der Pulper einen Korb mit Sand als Mahlkörper aufweist. Der Sand kann ein herkömmlicher Sand sein, der durch die wieder- holte Verwendung im Pulper gereinigt wird. Es kann aber auch ein Quarzsand mit einer speziellen Körnung Verwendung finden, die auf das zu behandelnde Material abgestimmt ist. [24] Die Merkmale zum Korb und den Mahlkörpern sind auch unabhängig von der Ausbildung der Spiralen erfindungswesentlich.
[25] Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Behandlung von Verbundmaterialien vorzustellen, mit dem die Ver- bundmaterialien auf einfache Art und Weise wieder in verwertbare Reststoffe zerlegt werden können.
[26] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Behandlung von Verbundmaterialien gelöst, bei dem die Verbundmaterialien in einen Pulper mit Mahlkörpern gegeben werden und dort Rejekte und Faserstoffe ge- trennt werden. Als Pulper kann beispielsweise ein Pulper verwendet werden, wie er zuvor beschrieben worden ist.
[27] Es hat sich herausgestellt, dass Verbundmaterialien wie Tetra Pak- Verpackungen in einem herkömmlichen Pulper behandelt werden können, um den Faserstoff abzutrennen. Dieses Verfahren wird dadurch erleichtert, dass in den Pulper Mahlkörper gegeben werden. Als Mahlkörper eignen sich Kugeln in unterschiedlichen Größen und mit unterschiedlicher Geometrie und Oberfläche. Besonders vorteilhaft hat sich ein Verfahren herausgestellt, bei dem als Mahlkörper Sand verwendet wird.
[28] Für das Verfahren kann auch ein herkömmlicher Pulper ohne Sieb- blech verwendet werden, um die Verbundmaterialien unter Zugabe von Sand als Mahlkörper intensiv zu behandeln. Im Pulper oder anschließend können die Faserstoffe abgetrennt werden. [29] Nach Abtrennung der Faserstoffe werden die Rejekte in eine kunst- stoffhaltige und eine metallhaltige Fraktion getrennt. Dabei kann der Sand mit der metallhaltigen Fraktion abgetrennt werden. Als Trennungsmechanismen können Windsichter oder Schmelzverfahren Verwendung finden, um die Fraktionen voneinander zu trennen.
[30] Beispielsweise bei einer Tetra Pak- Verbundverpackung können zunächst im Pulper die Faserstoffe entfernt werden. Anschließend werden die Rejekte in eine kunststoffhaltige Fraktion mit insbesondere Polyolefinen und/oder Polyethylen und in eine metallhaltige Fraktion mit insbesondere Aluminium getrennt. Der Sand und das Aluminium können über eine Windsichtung oder eine Schmelze oder über Siebverfahren voneinander getrennt werden.
[31] Dieses Verfahren ermöglicht eine Wiederverwendung der Materialien, die bei einem Verbrennen oder einer Pyrolyse von Verbundmateria- lien nicht möglich ist.
[32] Mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigt die
Figur 1 einen Querschnitt durch einen Pulper,
Figur 2 einen Querschnitt durch einen Pulper mit einer auf einer wei- teren Welle angeordneten gegenläufigen Spirale, Figur 3 einen Pulper mit mehreren nacheinander angeordneten Einheiten,
Figur 4 einen Pulper mit mehreren Einheiten und zwischen den Einheiten vorgesehenen Wasserzuläufen und Figur 5 einen Schwerteilefang mit radialer Stoffzufuhr und zentraler
Stoffabfuhr.
[33] Der in der Figur 1 gezeigte Pulper 1 hat im oberen Bereich einen Schwerteilefang 2, um mit einem Schläger 3 Schwerteile radial nach außen und in den Schwerteileausgang 4 zu fördern, während die leichteren Teile im radial inneren Bereich zur Zuführspirale 5 gelangen.
[34] Die Zuführspirale fördert das Mahlgut in den Reaktionsraum 6, in dem eine erste Spirale 7 das Mahlgut in der Mitte des Reaktionsraumes nach oben fördert, so dass es am Rande des Reaktionsraumes nach unten gedrückt wird. Danach gelangt das Reaktionsgut weiter unten in den Ein- griff der gegenläufigen zweiten Spirale 8, die das Mahlgut in der Mitte des Reaktionsraumes nach unten und damit im radial äußeren unteren Bereich des Reaktionsraumes nach oben fördert. Somit entsteht im mittleren Bereich des Reaktionsraumes 6 eine erhöhte Friktion zwischen dem Mahlgut.
[35] Das Mahlgut gelangt dann im äußeren Bereich des Reaktionsraumes 6 in den Bereich des Siebblechkorbes 1 1. Dieser Siebkorb 11 weist unterschiedliche Schlitzgrößen auf, um das Mahlgut zu sortieren. Das Mahlgut gelangt daher durch unterschiedliche Bereiche 10, des Siebkorbes mit un- terschiedlichen Schlitz oder Lochgrößen, in unterschiedliche Kammern 12, durch die es den Pulper 1 verlässt.
[36] Im mittleren Bereich des Reaktionsraumes 6 gelangt das Mahlgut 9 durch den mittleren Bereich 10 des Korbes 11 in die Kammer 12, über die es aus dem System entnommen wird. Im unteren Bereich gelangt Mahlgut 13 in die Kammer 14 und im oberen Bereich gelangt Mahlgut 15 in die Kammer 16.
[37] Entsprechend sind um den Reaktionsraum 6 herum eine Vielzahl an Kammern angeordnet, die es ermöglichen, durch unterschiedliche Schlitz- oder Lochöffnungen im Siebkorb 1 1 unterschiedliche Sortierungen aus dem Reaktionsraum 6 zu entnehmen.
[38] Ein Antrieb (nicht gezeigt) unterhalb des Pulpers ermöglicht es, die Welle 17, die durch die Dichtungspackung 18 in den Reaktionsraum eingeführt ist, zu drehen. Dadurch fördern die gegenläufigen Spiralen 7, 8 das Mahlgut in den mittleren Bereich des Pulpers.
[39] Die Spiralen sind als gegenläufige Spiralen ausgebildet und vorzugsweise auf der gleichen Welle angeordnet. Dabei können die Spiralen so ausgebildet sein, dass sie das Material im Bereich der Welle aufeinander zu fördern oder in der entgegen gesetzten Richtung fördern. Beides führt dazu, dass das Material im mittleren Bereich des Reaktionsraumes 6 aufeinander trifft und durch die dabei entstehende Friktion vermählen wird. [40] Der in Figur 2 gezeigte Pulper 20 hat eine erste Spirale 21 auf einer Welle 22 und eine zweite Spirale 23 auf einer Welle 24. Die Wellen 22, 24 sind voneinander getrennt, so dass sie in unterschiedlichen Richtungen antreibbar sind. [41] Das Mahlgut 25 gelangt zentral mit der Spirale 21 gefördert in den Reaktionsraum 26 des Pulpers 20. In diesem Reaktionsraum entsteht eine Strömung, die eine Friktion zwischen dem strömenden Mahlgut hervorruft. Nach dieser Behandlung gelangt das Mahlgut als Faserstoff durch ein zylindrisches Siebblech 27 in einen Ausgang 28, während der Reststoff durch einen Ausgang 29 den Pulper verlässt.
[42] Mehrere der in Figur 2 gezeigten Pulper können als Einheiten mit voneinander separierten Reaktionsräumen hintereinander geschaltet werden. Hierdurch entsteht ein Rohrpulper 30, wie er in Figur 3 schematisch dargestellt ist. [43] Bei einem derartigen Rohrpulper 30 misst man über den Verlauf des Rohres, das heißt der einzelnen Einheiten 31 bis 35, unterschiedliche Zusammensetzungen des Stoffes bis hin zum Ausgang 36 des Rohrpulpers 30.
[44] Ein guter Trennprozess wird entweder dadurch erreicht, dass vom Mahlgut ein einstufiger Reaktor mehrmals durchfahren wird. Hierzu dient ein Chargenbetrieb mit externem Kreislauf. Alternativ hierzu wird eine mehrstufige Schaltung vorgeschlagen, für die beispielsweise ein Reaktor 30 verwendet werden kann, wie er in Figur 3 gezeigt ist.
[45] Der in Figur 3 gezeigte fünfstufige Doppelpulper mit einer Welle 37 ermöglicht eine kleine Bauweise und eine kontinuierliche Behandlung des Mahlgutes.
[46] Höchste Ansprüche an das Mahlgut können gewährleistet werden, wenn ein Rohrpulper 30 mit mehreren Einheiten im Chargenbetrieb verwendet wird.
[47] Der in Figur 3 abgebildete Pulper kann senkrecht wie die anderen gezeigten Pulper aufgestellt werden. Dazu sollte der Ausgang 36 verschließbar sein, um ein Auslaufen des Pulpers zu vermeiden. Alternativ oder kumulativ kann der Ausgang auch als Rohr bis zum obersten Niveau des Pulpers gezogen werden, so dass die Öffnung des Ausganges etwa im Niveau des Pulpereinganges liegt. Dadurch wird vermieden, dass am Aus- gang ein zu großer Sog entsteht, der die Flüssigkeit aus dem Pulper zieht.
[48] Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Pulper waagerecht aufgestellt wird, so dass die Einheiten 31 bis 35 nebeneinander und nicht übereinander liegen. Der Pulper kommt dann mit einer relativ geringen Raumhöhe aus. [49] Der in Figur 4 gezeigte Pulper 40 weist drei Einheiten 41, 42, 43 auf, die hintereinander geschaltet auf einer Welle 44 angeordnet sind. Das Mahlgut gelangt am Eingang 45 in den Pulper und von dort in die erste Einheit 41. Während der Behandlung des Mahlgutes in der Einheit 41 gelangt Faserstoff 46 durch einen zylindrischen Siebkorb 47. Aus der ersten Einheit 41 wird das zu behandelnde Mahlgut über einen Durchgang 48 in die zweite Einheit 42 gefördert. Dort wird der Stoff weiter behandelt und Faserstoff wird über einen zylindrischen Siebkorb 49 abgeführt. Letztlich gelangt der Reststoff über einen Durchgang 50 in eine dritte Einheit 43 mit einem weiteren Siebkorb 51. Hierbei nimmt die axiale Erstreckung der hintereinander angeordneten Siebkörbe 47, 49, 51 immer weiter ab.
[50] Der Pulper 40 hat drei Wasserzuläufe 52, 53, 54, von denen der erste Wasserzulauf 52 dem zu behandelnden Stoff 45 gegenüber angeordnet ist, während die weiteren Wasserzuläufe 53, 54 zwischen den Einheiten 41, 42 bzw. 42, 43 angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass die Gesamtstoffdichte in jedem Pulper maximiert werden kann, indem möglichst wenig Wasser zugeführt wird. Trotzdem kann mehr Wasser zugeführt werden als dies möglich wäre, wenn nur am Eingang ein Wasserzufluss 52 vorgesehen wäre.
[51] Durch die Verfahrensführung kann dafür gesorgt werden, dass die Friktionskräfte von Einheit zu Einheit zunehmen. Dies kann durch eine stärkere Umwälzung erreicht werden. Dadurch können auch Stoffe mit ex- trem hohen spezifischen Zerfaserungswiderständen mühelos suspendiert werden. Die größeren freien Siebflächen in den ersten zwei Einheiten 41, 42 ermöglichen es, auch Fasern aus leicht zerfaserbaren Altpapieren und bereits vorhandene Freifasern problemlos abzuführen. [52] Die Figur 5 zeigt einen Schwerteilefang 60 in der Draufsicht und als Seitenansicht. Ein derartiger Schwerteilefang kann einem Pulper vorgeschaltet Werden, um ggf. auch ohne Aufschlusswirkung zu mischen, zu vereinzeln, herauszulösen und Schwerteile abzuscheiden. Der Stoff wird bei Bedarf geschreddert und gelangt am Eingang 61 in den Schwerteilefang 60. Dort wird er von einem als Treibstrahl 62 wirkenden Wasserstrahl erfasst, so dass die Partikel des Stoffes vereinzelt werden. Dabei wird das Wasser des Wasserstrahls als Verdünnungswasser mit den Partikeln innig vermischt. Rotierende Scheiben 63 und 64 schleudern die schwereren Teile entlang der Pfeile 65 durch ballistische Effekte gegen eine Wand 66 des Schwerteilefangs 60. Dort geraten sie in eine strömungsfreie oder strömungsarme Zone 67, in der sie absinken. Die schwereren Teile gelangen somit zum unteren Ausgang 68. während die leichteren Teile zum zentralen Ausgang 69 gelangen. Im Unterschied zu einem Hydrozyklon soll hier weniger die Zentrifugalkraft durch Strömung als vielmehr das tangential Schleudern zum gewünschten Effekt der Trennung führen. Daher reichen auch kleinere Gerätedurchmesser aus.
[53] In einem derartigen Pulper wird der Aufbereitungsschritt des Dein- kens (Entfernung der Druckerschwärze) in starkem Maße unterstützt. Hierbei wird im ersten Durchlauf die Druckerschwärze vom Papier gelöst (ggf. unter Einsatz der üblichen Chemie) und mit wenig Wasser ausgewaschen. Wenig Wasser wird verwendet, um die Faserverluste gering zu halten. Dadurch werden höhere Weißgrade als mit der bekannten Behandlung erzielt. Dies deshalb, weil die verbleibende Schwarzpartikelgrößenvertei- lung nach oben hin verschoben wird und dadurch zu einer geringeren Grautönung führt - bedingt durch die geringere spezifische Oberfläche. Dies resultiert letztlich aus der deutlich geringeren Aufenthaltszeit in der Scherzone (Kappaeffekt). [54] Der Aufbereiter kann folgende Aufbereitungsschritte in einem einzigen Aggregat vereinen:
1. ) Den Aufschluss (Trennung der Verbünde) - also einer Pulperfunktion)
2. ) Die Entstippung (Zerfaserung aller Schnipsel bzw. Stippen)
3. ) Die Sortierung (Anreicherung der Begleitstoffe/Kunststoffe im Ober- korn, Anreicherung von Freifaserstoff im Unterkorn - und zwar nahezu
100 %). Dies entspricht also der Funktion eines sog. Entstuf ensortierers der üblichen Stoffaufbereitung im Anschluss bzw. als Abschluss einer mehrstufigen Sortierkaskade.
4. ) Die Mahlung - bei Vorhandensein von Mahlkörpern (Kunststoffku- geln). Dies ist auch ein besonderer Vorteil für den Einsatz von Altpapier, da Kugeln in der Lage sind, die Schlitze in ausreichender Form freizuhalten. Bei ausreichender freier Schlitzfläche sind die Kugeln hilfreich aber nicht notwendig.
5. ) Evtl. sogar die Dispergierung - in Verbindung mit hohen Temperaturen. Durch die hohen Temperaturen - knapp 100 °C bei Normaldruck, bei
Druck entsprechend höher - würde die Mahlung behindert (exoterme Reaktion), die Zerkleinerung der Schmutzpunkte (Ziel der Dispergierung) jedoch gefördert.

Claims

Patentansprüche:
1. Pulper mit einer Welle, auf der eine Spirale angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Welle mit einer gegenläufigen Spirale aufweist.
2. Pulper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Spiralen auf der gleichen Welle angeordnet sind.
3. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralen von einem Siebkorb umgeben sind.
4. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zuführschraube im oberen Bereich des Pulpers aufweist.
5. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er radial außerhalb des Bereiches zwischen Spirale und gegenläufiger Spirale einen Schlitzkorb aufweist.
6. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Korb eines Drucksortierers aufweist.
7. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Korb aufweist, der mit unterschiedlichen Öffnungen um die Spiralen angeordnet ist.
Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zylindrischen Korb aufweist.
Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere nacheinander angeordnete Einheiten aufweist, die jeweils mindestens eine Spirale und einen Siebkorb aufweisen.
Pulper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten mittels eines Durchgangs mit Förderspirale miteinander verbunden sind.
Pulper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Durchgangs ein Zulauf angeordnet ist.
Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander angeordnete Einheiten unterschiedliche Körbe aufweisen.
Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nacheinander angeordnete Einheiten Körbe mit zylindrischen Lochbereichen aufweisen, wobei die axiale Länge der Körbe variiert.
14. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nacheinander angeordnete Einheiten Körbe mit zylindrischen Lochbereichen aufweisen, wobei der Radius der Körbe variiert.
15. Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Korb mit Mahlkörpern aufweist.
16. Pulper insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Korb mit Sand als Mahlkörper aufweist.
17. Verfahren zur Behandlung von Verbundmaterialien insbesondere in einem Pulper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verbundmaterialien in einen Pulper mit Mahlkörpern gegeben werden, und dort Rejekte und Faserstoffe getrennt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlkörper Sand verwendet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abtrennung der Faserstoffe die Rejekte in eine kunst- stoffhaltige und eine metallhaltige Fraktion getrennt werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abtrennung der Faserstoffe und der kunststoffhaltigen Fraktion die Mahlkörper von der metall- haltigen Fraktion getrennt werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2873771A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-20 Hans-Joachim Boltersdorf Pulper mit einem Reaktor sowie Verfahren zum Betreiben eines Reaktors

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106522006B (zh) * 2016-12-07 2023-06-30 济南大学 一种基于高压水射流且组合式转子碎浆的制浆设备
DE202018000803U1 (de) * 2017-05-08 2018-08-09 Doppstadt Familienholding Gmbh Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Kammsystem
US11369973B2 (en) * 2017-11-14 2022-06-28 Eco Tec Mineria Corp. Method and device for milling and separation of solids and granular materials including metal containing materials as well as phytogenic materials with high level of silicon in a controlled airflow
DE102019211059A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-28 Thyssenkrupp Ag Mahleinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Mahleinrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3035781A (en) * 1958-11-28 1962-05-22 Grubbens & Co Aktiebolag Pulpers
FR2543183B1 (fr) * 1983-03-25 1985-07-26 Lamort E & M Procede et dispositif de triage d'un melange de pate a papier et d'impuretes
CA1228762A (en) * 1983-05-18 1987-11-03 Joseph W. Couture Pulping apparatus and method
CN2177741Y (zh) * 1994-01-18 1994-09-21 程幼学 废铝箔纸分离装置
CN2274529Y (zh) * 1996-08-09 1998-02-18 刘云峰 球磨碎浆机
CN1198986C (zh) * 2000-04-27 2005-04-27 西日本技术开发有限会社 含纤维材料的立式粗粉碎装置及其刃部结构
JP3261125B1 (ja) * 2001-07-06 2002-02-25 有限会社大東土木 摩砕機
ITVI20040230A1 (it) * 2004-09-29 2004-12-29 Comer Spa Epuratore perfezionato per la depurazione di sospensioni fibrose
US8172165B2 (en) * 2006-04-28 2012-05-08 Metso Paper, Inc. Device and method for defibration of wood
FR2908058A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-09 Kadant Lamort Soc Par Actions Turbines a plaques

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2873771A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-20 Hans-Joachim Boltersdorf Pulper mit einem Reaktor sowie Verfahren zum Betreiben eines Reaktors
DE102014003020A1 (de) 2013-11-15 2015-05-21 Hans-Joachim Boltersdorf Pulper mit einem Reaktor sowie Verfahren zum Betreiben eines Reaktors

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