Brevet FR2521607A1 — publié le 19830819

L'invention se rapporte à une installation de traitement de vieux papiers du genre compre- nant des moyens de séparation et de nettoyage de la suspen- sion fibreuse, tels que séparateurs par tamisage, pour les nettoyages grossiers et qu'hydrocyclones à un ou plusieurs étages pour les nettoyages plus fins. De telles installations existent sous les formes les plus diverses; une telle installation est décrite, par exemple, dans le livre de H MACK, page 107 et la reproduction 91 s'y rapportant en page 109 Une instal- lation analogue est décrite dans "Wochenblatt fuir Papier- fabrikation" 1966, page 396 ("Journal hebdomadaire pour la fabrication du papier"). On y dissout d'abord le vieux pa- pier dans une cuve à pulper et la suspension de matière fi- breuse ainsi obtenue passe ensuite par divers postes de trai- tement, par exemple, des dépastilleurs, des hydrocyclones, ou des trieuses horizontales pour effectuer les épurations fines et grossières Avec ces appareils, on retire déjà de la sus- pension fibreuse la plus grande partie des impuretés de poids et de dimensions importantes Dans le cas de l'instal- lation décrite dans "Wochenblatt fuir Papieifabrikation", page 396, figure 8, la suspension fibreuse passe d'abord, après ce nettoyage grossier, dans une installation de flottation avant d'aller dans un séparateur par tamisage o on réalise le nettoyage fin, connu plus couramment sous le terme de sé- parateur vertical de la même façon que pour une installation importante o les hydrocyclones (dits "cleaners" ou sépara- teur tourbillonnaires) assurent l'épuration fine De cette manière, on retire aussi bien, de façon bien connue, des im- puretés lourdes ou de grandes dimensions comme, notamment, des films Dans le cas de cette installation, l'épurateur tourbillonnaire est suivi d'un épaississeur et d'une tour de blanchiment De la-tour de blanchiment on extrait la suspen- sion fibreuse diluée et après une concentration répétée dans un épaississeur, par exemple dans un filtre à bande, on ob- tient une consistance accrue permettant de la stocker dans une tour de stockage o on la conserve pour réaliser les transformations ultérieures, notamment l'épuration finale. Comme on peut le voir d'après les extraits mentionnés de la littérature, il n'existe pas tou- jou Xs de dispositif de flottation et une concentration de la suspension fibreuse peut déjà avoir eu lieu au cours d'un stade préalable de'traitement chimique dans une tour de trai- tement avec une concentration plus importante, par exemple supérieure à 15 % Dans une telle tour, on peut déjà ajouter à la suspension des agents chimiques de blanchiment, mais aussi des agents chimiques de flottation. Il faut encore préciser que les installations bien connues décrites se rattachent générale- ment à la notion directrice de retraitement de vieux papiers. A ces installations importantes de traitement de vieux papiers vient normalement s'ajouter une partie commune attenante à la tour de stockage dans laquelle on prévoit généralement d'au- tres séparateurs tourbillonnaires d'épuration fine, c'est-à- dire, en d'autres termes, des hydrocyclones de configuration particulière Les installations de séparation tourbillonnaire sont généralement réalisées à plusieurs étages comme on peut le voir sur la figure 8 précitée Toutefois on prévoit pour les grandes quantités de vieux papiers de multiplier les sé- parateurs tourbillonnaires simples représentés sur cette re- production Il s'est, en fait, avéré que ces installations : de séparation tourbillonnaire devaient être dimensionnées très largement, si bien qu'un accroissement très important du coût de l'ensemble de l'installation en découlait, ce qui est un-inconvénient Par la multiplication des étages de ces séparateurs tourbillonnaires, on arrivait cependant à rejeter dans-les impuretés une part très importante des fibres conte- nues dans la suspension fibreuse ce qui revient à dire qu'il. restait encore relativement beaucoup de grosses impuretés al- lant vers la tour de stockage. L'invention se donne donc pour but -à partir d'une installation décrite par les figures sus- mentionnées de réaliser une installation permettant d'obtenir une matière fibreuse plus propre par un procédé plus simple et par conséquent moins onéreux ou encore d'obtenir une ma- tière fibreuse de même propreté au moyen d'une installation nettement moins onéreuse. Ce but est atteint par une ins- tallation du type précité qui est, en outre et conformément à l'invention, caractérisée d'une manière générale par le fait que les séparateurspar tamisage de nettoyage fin sont disposés dans un circuit principal et dans au moins un circuit secondaire dérivé, et par le fait que le(s)hydrocyclone()d'é- puration fine sont montés dans le circuit secondaire et en amont d'au moins un séparateur par tamisage, le circuit secon- daire étant alimenté pour l'essentiel par le débit ayant le plus grand contenu d'impuretés provenant des séparateurs par tamisage du circuit principal. Une installation de l'invention est en outre caractérisé plus particulièrement par le fait que le circuit secondaire est raccordé au raccord de sortie du trop-plein du premier séparateur par triage d'épuration fine du circuit principal De préférence le circuit secondai- re est relié au circuit principal; de préférence encore une conduite de retour des refus de tamisage du ou des séparateurs par tamisage d'épuration fine du circuit secondaire retourne au circuit secondaire après passage dans un séparateur par tamisage d'épuration grossière situé avant l'hydrocyclone d'épuration fine De préférence enfin les circuitsprincipal et secondaire sont rassemblés dans ou avant un séparateur par tamisage. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la descrip- tion qui va être faite de deux exemples de dispositions cons- tructives, en relation avec les figures de la planche unique annexée dans laquelle: la fig 1 est un premier exemple de disposition constructive d'une installation conforme à l'invention, et la fig 2 en est un second exem- ple. On a laissé de côté sur ces figu- res la partie de l'installation de traitement de vieux papiers qui s'étend de la cuve à pulper o on dissout le vieux papier, jusqu'à l'installation de flottation -en supposant qu'il en existe une- Pour la description de ces éléments on pourra se reporter aux dispositions bien connues, par exemple à celles décrites précédemment. L'installation représentée commen- ce en fig 1 avec l'installation de flottation 20 figurée en pointillés La suspension en sort pour aller dans un réservoir 7 par une tuyauterie 8, pour aller ensuite, à l'aide de la pompe 16 dans le premier séparateur 1 o elle subit une épura- tion fine Ces séparateurs (appelés séparateurs verticaux) se présentent généralement sous la forme d'un rotor tournant au- tour d'un axe vertical à l'intérieur d'un panier de tamis co- axial, ce rotor présentant des ailes ou tasseaux de triage rapportés, et sont connus 'des spécialistes sous le nom de ta- mis verticaux Selon le degré et le type d'impuretés ainsi que la propreté requise en aval du séparateur, on choisit la taille des perforations du tamis Ces appareils de triage, et même ceux du circuit secondaire portant le repère 3 peuvent être montés en plusieurs étages, généralement avec un maxi- mum de deux étages, comme cela ressort du livre de MACK, pages 107 et 109 La construction de ces appareils est décri- te, par exemple, dans US-PS 4 276 159. La matière acceptée en sortie du séparateur l est évacuée dans le circuit principal pour être, par exemple, après concentration dans un épaississeur h 1 pour lequel on peut envisager les filtres à bande bien connus, sto- ckée dans une tour de stockage A la sortie du séparateur le refus de la suspension enrichi en grosse Sparticules est re- cueilli dans un réservoir 5 et transféré au moyen d'une autre pompe 19 dans le séparateur tourbillonnaire schématisé et por- tant le repère 2 Ce séparateur tourbillonnaire est réalisé de façon similaire à celle qui ressort de la fig 8 de "Wochenblatt fur Papierfabrikation", bien que là aussi chacun des sépara-' teurs tourbillonnaires (dépastilleurs) représentés puisse être multiplié si la quantité de vieux papiers à retraiter est importante ce qui est généralement le cas aujourd'hui La réalisation de ces séparateurs tourbillonnaires ressort par exemple, de DE-PS l 442 503 La fig 1 montre en traits poin- tillés que la faible part d'impuretés est évacuée du sépara- teur tourbillonnaire par un tuyau de captage situé à sa par- tie supérieure Jusque là, et tant que la séparation tour- billonnaire était placée dans le circuit principal, il fal- lait retravailler cette faible part d'impuretés pour ne pas avoir à tenir compte de pertes en fibres trop importantes. Par contre, selon l'invention, on traite tout au plus 50 % de l'ensemble de la suspension fibreuse dans le circuit se- condaire et, en conséquence, ce que le séparateur tourbillon- naire 2 doit traiter Cette proportion dépend de la quantité des refus du séparateur 1, qu'il est possible d'influencer par le choix des perforations, c'est-à-dire les diamètres des trous ou la largeur dés fuites du panier de tamisage du séparateur 1 En général, on choisira de faire passer 20 à % de la quantité dans le circuit secondaire de manière à ce qu'une quantité de fibres beaucoup plus faible soit extrai- -te de la faible part de refus issue de l'hydrocyclone du sé- parateur tourbillonnaire D'autre part, cette situation est avantageuse pour préparer dans le circuit secondaire une part de la quantité totale de fibres très enrichie en impuretés, si bien que le degré de séparation de ces hydrocyclones est également nettement accru pour les impuretés légères ce qui fait que dans l'installation conforme à l'invention on peut accepter de jeter la faible quantité de refus de l'hydrocy- clone sans difficultés, puisque la perte en fibres est faible. Du fait des quantités de matières fibreuses beaucoup plus fai- bles à traiter dans le séparateur tourbillonnaire, les dimen- sions de l'installation seront aussi beaucoup plus faibles que dans les installations connues jusque là, dans lesquelles les'séparateurs tourbillonnaires étaient placés dans le cir- cuit principal Il s'ensuit enfin une baisse notoire du prix de l'ensemble de l'installation pour la raison que ces sépa- rateurs tourbillonnaires nécessitent beaucoup d'énergie puisqu'il faut leur appliquer une pression d'entrée importante. Le produit issu du séparateur tourbillonnaire est rassemblé et transféré dans le sépara- teur vertical 3 identique au séparateur 1 du circuit princi- pal à partir duquel on le transfère également après concen- tration dans l'épaississeur 12 dans la tour de stockage. Le refus du séparateur 3 est ame- né; au moyen de la tuyauterie 10 jusqu'à un tamis plan 4 à la sortie duquel on se débarasse des refus alors que le pro- duit accepté retourne au réservoir 5 situé en début de cir- -10 cuit secondaire Dans cet exemple de réalisation, le début du circuit secondaire se trouve, par conséquent, au raccord de sortie du trop-plein du séparateur par' tamisage 1 du cir- cuit principal. Dans le cas de la fig 2, o la première partie se présente pratiquement de la même façon, et dans lequel on n'a représenté qu'un extrait comportant l'autre extrémité,'-le circuit secondaire commence également au même endroit, mais se présente différemment à l'autre ex- tréiité Les circuits principal et secondaire y sont rassem- blês dans un séparateur vertical 6 identique aux séparateurs 1 et 6 et amenés ensuite via un épaississeur 13 jusqu'à la tour de stockage Il est évidemment possible aussi d'effec- tuer le rassemblement des circuits primaire et secondaire non pas dans un séparateur mais dans un épaississeur 13. Les séparateurs tourbillonnaires ont déjà été présentés comme étant bien connus dans DE-PS cité plus haut Il faut encore ajouter que ces séparateurs tourbillonnaires, qui sont connus dans la terminologie an- glaise sous le terme "cleaner" présentent une partie infé- rieure conique très étroite dont l'angle au sommet se situe généralement en dessous de 100 Au sommet du cône ils offrent une vanne d'évacuation des rejets et servent essentiellement à la séparation des impuretés les plus fines se présentant sous forme de particules, de sable, d'éclats très fins, de particules d'écorces et de métaux Ces séparateurs tourbil- lonnaires travaillent de façon optimale pour des concentra- tions de la suspension fibreuse inférieures à 1 % et de pré- férence inférieures à 0,8 % La concentration maximale, sans que l'efficacité en souffre trop, se situe aux alentours de 1,5 % Avec ces séparateurs tourbillonnaires, il est égale- ment possible d'entreprendre un dégazage de la suspension fi- breuse La matière admissible est extraite au centre de l'é- purateur en sa partie supérieure au travers d'un volume cir- culaire réalisé au moyen d'un tuyau rapporté et dans lequel se trouve la tuyauterie centrale d'aspiration de la part d'impuretés légères et de gaz. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation de traitement de vieux papiers avec sépara- tion et nettoyage de la suspension de vieux papiers dans des séparateurs par tamisage pour les nettoyages grossiers et fins, comportant des hydrocyclones à un ou plusieurs étages pour le nettoyage fin (épurateurs tourbillonnaires, cleaners), caractérisée: par le fait que les séparateurs par tamisage ( 1,3,6) de nettoyage fin sont disposés dans un circuit principal et dans au moins un circuit secondai- re dérivé, et par le fait que les)hydrocyclone(s)( 2) d'épu- ration fine sont montés dans le circuit secondaire et en amont d'au moins un séparateur par tamisage, le circuit secondaire étant alimenté pour l'essentiel par le débit ayant le plus grand contenu d'impuretés provenant des sé- parateurs par tamisage ( 1) du circuit principal; 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée: par le fait que le circuit secon- daire est raccordé au raccord de sortie ( 9) du trop-plein du premier séparateur par triage ( 1) d'épuration fine du circuit principal; 3. Installation selon les revendications 1 ou 2, caractérisée: par le fait que le circuit secon- daire est relié au circuit principal; 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée: par le fait qu'une conduite de re- tour ( 10) des refus de tamisage du ou des séparateurs par tamisage ( 3) d'épuration fine du circuit secondaire retour- ne au circuit secondaire après passage dans un séparateur par tamisage ( 4) d'épuration grossière situé avant l'hydro- cyclone ( 2) d'épuration fine; 5. Installation selon les revendications 3 ou 4, caractérisé: par le fait que les circuits principal et secondaire sont rassemblés dans ou avant un séparateur par tamisage ( 6).