Brevet FR2569432A1 — publié le 19860228

PROCEDE DE TRAITEMENT DE VIEUX PAPIERS L'invention concerne un procédé de trai- tement de vieux papiers, au cours duquel, immédiatement après un broyeur primaire fonctionnant avec une consistance importan- te -éventuellement avec un bac de tamponnage intercalé-, les vieux papiers trempés et au moins partiellement broyés arrivent sans triage préalable; par "sans triage préalable", on entend les papiers comportant toujours la plus grande partie des impuretés, surtout les impuretés à surface importante; ces papiers arrivent dans un dispositif possédant un compartiment de brassage qui est séparé d'un compartiment recevant la pâte finie et dans lequel tourne une roue à aubes devant un crible plan, les détritus lourds étant évacués du pourtour du carter - essentiellement cylindrique de ce dispositif de triage vers le bas, par un gros tuyau d'évacuation au moment o la pâte évacuée du compartiment à pâte ne contient plus que quelques fibres ou lors du rinçage du carter par un conduit d'évacuation des impuretés. Un tel procédé est décrit dans l'ouvrage "Papier, Carton et Cellulose" de juillet 1983, page 23. Ce procédé permet uniquement d'obtenir, à la sortie du dispositif de triage intercalé en arrière du broyeur primaire, une matière fibreuse débarrassée des plus grosses impuretés. Ceci est dû au fait que le crible du dispo- sitif de triage doit être pourvu de trous suffisamment grands pour éviter qu'il ne se bouche trop rapidement lors du vidage du broyeur primaire. Pour cette même raison, le fonctionnement du broyeur primaire doit être discontinu, de façon à ce qu'à la sortie du dispositif de triage, la suspension fibreuse n'arrive également qu'à intervalles. En outre, ce procédé obli- ge à une épuration ultérieure de pratiquement toute la suspen- sion fibreuse dans des dispositifs de triage, en plusieurs étapes successives. La présente invention a pour objectif de produire assez tôt, tout en maintenant le nettoyage du broyeur des grosses impuretés, une matière aussi pure que possible avec des moyens relativement simples, en évitant un tambour-crible compliqué. Cet objectif est atteint grâce aux ca- ractéristiques de l'invention suivantes: pendant la phase consécutive aux deux opérations ci-dessus citées, deux courants différents de pâte sont évacués du compartiment à pâte du dis- positif de triage pratiquement en même temps à travers deux zones ou deux parties séparées du crible du dispositif de triage, dont le diamètre des trous diffère d'au moins 6 mm. Les avantages particuliers de ce procédé se révèlent lors du broyage des matières à compacité élevée dans le broyeur pri- maire; c'est à ce stade que se pose le plus grand problème concernant le nettoyage du broyeur, c'est-à-dire la question: par quels moyens enlever les grosses impuretés du broyeur ? Le principe de l'invention est expliqué ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexes. La figure 1 représente schématiquement un broyeur 1 duquel un conduit d'évacuation 2 mène directement au tuyau d'admission 3 du dispositif de triage 4 intercalé en arrière, sans passer par un crible. Dans ce tuyau d'admission 3 est prévu un rotor ll tournant sur un arbre 12 devant un crible plat composé de deux parties 6 et 8 et délimitant les compartiments 7 et 9 du réservoir recevant la pâte à papier 5 dans le dispositif de triage 4. La partie 6 du crible est pourvue d'une perforation relativement fine, le diamètre des trous étant inférieur à 8 mm, alors que la perforation de la partie 8 du crible est plus grande, le diamètre des trous -qui sera toujours supérieur à 8 mm- pouvant aller jusqu'à 30 mm. Les compartiements recevant la pâte à papier 7 et 9-sont sépa- rés l'un de l'autre par une paroi 18. Le compartiment pour la pâte à papier finie 7 est pourvu d'un tuyau d'évacuation 13; de même, le compartiment recevant la pâte à grosses fibres 9 possède un tuyau d'évacuation 14. Au niveau du tuyau d'évacua- tion 14, cette partie de la suspension fibreuse est évacuée vers un bac intermédiaire 20 au moyen de la pompe 27. Dans le cas o le broyeur a été choisi une consistance de 16 % par exemple, les vieux papiers trans- formes en une suspension fibreuse, par l'effet de la gravité, arrivent au tuyau d'admission 3 du dispositif de triage 4. Dans ce dispositif, la suspension fibreuse est diluée encore davantage, de façon à permettre un triage à l'aide de la perforation des parties 6 et 8 du crible. Dans le bac intermé- diaire 20, il peut ainsi y avoir une consistance variant par exemple entre 4 et 6 %. L'eau de dilution arrive dans le dispo- sitif 4 par le tuyau 19. Dans le compartiment 7 se trouve maintenant de la pâte à papier relativement pure, débarrassée tout au moins des grosses impuretés, ne nécessitant plus qu'une légère épuration finale. Au moyen de la pompe 23, cette pâte est conduite à travers le conduit 29 vers le traitement suivant. A l'avant du crible, c'est-à-dire dans l'espace dans lequel tourne le rotor 11, avec le temps s'accumu- lent de gros détritus, pouvant entraîner l'obstruction des deux parties du crible. Afin d'éviter que les cribles ne se bou- chent prématurément, de l'eau de rinçage est introduite dans l'installation par le conduit 19, de façon à permettre le pas- sage d'une quantité supplémentaire de fibres à travers la perforation plus fine du crible 6. Puisque la tenue en détritus attendue ici est encore plus importante, on fermera de préfé- rence la vanne 33 en ouvrant la vanne 32, afin de pouvoir éva- cuer séparément, par le conduit 28, la quantité de suspension prélevée à cet endroit. Pendant cette opération, on pourrait également maintenir fermée la vanne 35, au moins en partie, par exemple au début de cette phase. L'expérience a démontré qu'après un cer- tain temps, des tuyaux 13 et 14 ne sort plus que de l'eau, contenant très peu de fibres. Toutes les vannes situées à l'ar- rière des tuyaux 13 et 14 dans les conduits correspondants seront alors fermées. Les gros détritus restant dans le carter peuvent être collectés dans un bac à déchets à travers le tuyau d'évacuation des grosses impuretés 15 et une vanne 16 commandée par le mécanisme 17, ou alors ils peuvent être évacués avec de l'eau de rinçage à travers le tuyau de rinçage 24 et la van- ne 34 ouverte dans le conduit 25. Ensuite, il faudra prévoir un dispositif permettant de récupérer l'eau contenue dans cette masse de détritus. Pendant ces opérations de rinçage, le broyeur 1 peut de nouveau être rempli, la vanne 30 étant fermée, afin de commencer une nouvelle opération de broyage. Pendant ce broyage, il est cependant possible de continuer à faire fonctionner le dispositif de triage 4 dansla mesure o la suspension fibreuse collectée dans le bac intermédiaire 20 est réintroduite dans le tuyau d'admission 3 du dispositif 4 à travers le conduit 21 et à l'aide de la pompe 22, la vanne 31 étant ouverte. Ensuite, on ferme la vanne 26 et on ouvre la vanne 32 ou 33, de préférence la vanne 33, de manière à obtenir de nouveau une suspension fibreuse relativement pure à l'arriè- re du crible 6. Il faut alors tenir compte du fait que le pa- pier incomplètement broyé, de par le passage répété dans le dispositif 4, est de nouveau broyé sous l'action du rotor 11, permettant d'obtenir des fibres pouvant être triées par la perforation plus fine du crible 6. Le procédé décrit dans le paragraphe précédent concerne donc le fonctionnement dit "discontinu" du broyeur. Bien que le broyeur fonctionne de manière discontinue, on obtient alors un fonctionnement pratiquement continu du dispositif de triage 4. Lorsque le broyeur 1 fonctionne de façon continue, l'évacuation de la suspension fibreuse du broyeur ne doit être interrompue que pendant des périodes très courtes, pour permettre les opérations de rinçage effectuées dans le dispositif de triage 4. Cependant, la majorité des broyeurs continus fonctionnent avec une consistance inférieure à 8 % et comportent un compartiment à pâte finie séparé du comparti- ment de broyage par un crible, nécessitant ainsi une disposi- tion différente du dispositif de triage 4, telle qu'elle est représentée dans la figure 2. Il reste à ajouter que le diamè- tre des trous du crible 6 du dispositif de triage 4, à perfora- tion plus fine, se situera de préférence entre 2 et 5 mm, alors que celui des trous du crible 8, à perforation plus grande, ne sera pas inférieur à 10 mm, de préférence 20 mm. Les compartiments recevant la pâte à papier peuvent également être disposés de façon concentrique, dans un mode de réalisation non représenté. Le crible 6 à perforation plus fine devra alors utilement être plus grand que celui à perforation plus grande de façon à permettre le passage d'une quantité supérieure d'au moins 100 à 150 %. La figure 2 représente une variante du dispositif possédant un broyeur à fonctionnement continu, à disposition horizontale. Les éléments et conduits correspondant à ceux de la figure I portent les mêmes numéros, mais pourvus d'une apostrophe. Suivant ce procédé, une grande partie de la suspension fibreuse, à des consistances variant autour de 8 %, est évacuée du broyeur 1' à travers le crible 36 et le conduit 38 pour arriver dans un broyeur secondaire 39. Le diamètre des trous du crible du broyeur 1' sera de préférence de 18 mm. Ce procédé est décrit dans le brevet US-PS 40 17 033. Dans ce genre de broyeurs secondaires, un crible sépare un compartiment de brassage et de broyage 40 d'un compartiment à p3te finie 41. Un rotor à aubes 42 est monté près du crible. Le diamètre des trous du crible du broyeur secondaire se situe- ra de préférence entre 3 et 5 mm. La pâte finie est évacuée du compartiment 41 à traversle conduit 46 dans le bac 47. Du com- partiment de broyage 40 sont évacués deux courants de matière enrichis en impuretés: à travers le conduit 43 un courant charriant notamment des détritus légers, et à travers le con- duit 44 un courant charriant surtout des détritus lourds. Le courant de détritus lourds sera de préférence prénettoyé par un hydrocyclone 49. Les deux courants sont collectés dans un bac avant d'être nettoyés. Une partie enrichie en impuretés est évacuée du broyeur primaire 1' par le conduit 2', la vanne 30' étant ouverte, puis arrive dans le dispositif de triage 4', l'équivalent du dispositif de triage 4 représenté dans la figure 1. Dans ce cas, la pâte comportant des détritus plus gros, en raison de la perforation plus grande du crible inter- calé en avant, arrive dans le conduit d'évacuation 38 du broyeur primaire 1'. La pâte relativement plus pure, en raison de la perforation plus fine du crible correspondant, arrive également dans le bac 47 par le conduit 29'. Ce procédé permet d'évacuer les grosses impuretés du broyeur primaire 1' de façon pratiquement continue, puisqu'elles sont triées, avec la sus- pension fibreuse du conduit 2', par le dispositif de triage 4', puis évacuées. La figure 2 montre le raccordement pré- férentiel du conduit d'évacuation 2', menant au dispositif de triage 4', au tuyau d'évacuation 37 du broyeur primaire 1' à disposition horizontale. Cette possibilité de raccordement du conduit 2' a déjà été décrite dans le brevet US-PS 39 89 197. Le diamètre des trous des cribles du dispositif de triage 4' variera de préférence entre 2 et 5 mm pour la perforation fine et entre 10 et 30 mm, de préférence 20 mm, pour la perfora- tion plus grande. On peut voir que le compartiment de brassage 50 (tout comme dans le mode de réalisation représenté dans la figure 1) du dispositif de triage 4', du côté d'admis- sion possède une zone d'admission dont le diamètre est infé- rieur de 10 à 25 % au diamètre du reste du compartiment, de façon à mieux collecter les détritus gros ou lourds au niveau du tuyau d'évacuation 15' (ou 15), conçu très grand. REVENDICATIONS 1/ - Procédé pour le traitement des vieux papiers, au cours duquel, immédiatement après un broyeur primaire fonctionnant avec une consistance élevée -éventuel- lement avec un bac de tamponnage intercalé-, les vieux papiers trempés et au moins partiellement broyés arrivent sans triage préalable, c'est-à-dire comportant toujours la plus grande partie des impuretés, surtout les impuretés à surface importan- te, dans un dispositif possédant un compartiment de brassage qui est séparé d'un compartiment recevant la pâte finie et dans lequel tourne une roue à aubes devant un crible plan, les dé- tritus lourds étant évacués du pourtour du carter essentielle- ment cylindrique de ce dispositif de triage vers le bas par un gros tuyau d'évacuation au moment o la pâte évacuée du compartiment à pâte ne contient plus que quelques fibres ou lors du rinçage du carter par un conduit d'évacuation des impu- périodiquement/ retés, caractérisé en ce que,/penaant la pnase consécutive à ces opérations, deux courants différents de pâte sont évacués du compartiment à pâte (5) du dispositif de triage (4) prati- quement en même temps à travers deux zones ou deux parties séparées (6, 8) du crible du dispositif de triage (4), dont le diamètre des trous diffère d'au moins 6 mm. 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors du fonctionnement discontinu du broyeur primaire (1), après le vidage de celui-ci ou en cas d'obstruction du crible (6, 8) du dispositif de triage (4), tout en bloquant l'évacuation de la pâte contenue dans le com- partiment (9) à l'arrière du crible à perforation plus grande (8), la suspension fibreuse collectée dans un bac, d'abord prélevée de ce compartiment, est triée dans le dispositif de triage (4). 3/ - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de triage (4) possède sur son devant un orifice d'admission (3) vers le compartiment de brassage auquel font face la roue à aubes (11) et le crible avoisinant, séparant le compartiment de brassage du comparti- ment recevant la pâte finie (5), le crible possédant deux parties (6, 8) ou deux zones à perforation différente dont le diamètre des trous diffère de plus de 6 mm, le diamètre des trous plus petits étant inférieur à 8 mm et se situant de préférence entre 2 et 5 mm, celui des trous plus grands se situant entre 10 et 30 mm, chaque partie du crible (6, 8) étant suivie d'un compartiment à pâte (7, 9). 4/ - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les compartiments à pâte (7, 9) sont disposés de façon concentrique l'un autour de l'autre. 5/ - Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la partie ou la zone du crible à perforation plus fine (6) est plus grande que celle à perfo- - ration plus grande (8) de façon à ce que les courants de pâte passage à travers ces deux cribles (6, 8) ont une relation d'au moins 2:1. 6/ - Dispositif selon l'une des revendi- cation 3 ou 4, caractérisé en ce que le conduit d'admission de la suspension est raccordé à une zone d'admission centrale sur le devant du dispositif de triage (4'), dont le diamètre est inférieur d'environ 10 à 25 % au diamètre maximum du com- partiment de brassage (50) lui faisant suite dans le dispositif de triage (4').