AT17908U1 - Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf - Google Patents

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AT17908U1
AT17908U1 ATGM8042/2022U AT80422022U AT17908U1 AT 17908 U1 AT17908 U1 AT 17908U1 AT 80422022 U AT80422022 U AT 80422022U AT 17908 U1 AT17908 U1 AT 17908U1
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Austria
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cooking
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storage tank
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ATGM8042/2022U
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Heinilä Janne
Prinz Christian
Pesonen Tuomas
J Nieminen Teemu
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Valmet Technologies Oy
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren währen des Kochens des Leimungsmittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensionsbehälter (10) geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder Suspensionsbehälter (10) mittels einer Pumpe (13) zu einer Hauptleitung (11) gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Hauptleitung (11) zu einem Speicherbehälter (15) geleitet wird. In dem Verfahren wird während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (17) einer Kreislaufleitung (16), die mit dem Speicherbehälter (15) verbunden ist, geöffnet und das Leimungsmittel wird von dem Speicherbehälter zu der Kreislaufleitung (16) und zu der Hauptleitung (11) und zurück zu dem Speicherbehälter (15) geleitet, und das Leimungsmittel wird so lange im Kreislauf geführt, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist. Weiters ist ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf vorgesehen.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND SYSTEM ZUM KOCHEN VON LEIMUNGSMITTEL IM KREISLAUF
TECHNISCHER BEREICH
[0001] Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung von Faserbahnen. Genauer ausgedrückt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs und ein System gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Systemanspruchs.
HINTERGRUND
[0002] Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen bei der Herstellung von Faserbahnen die Prozesse typischerweise eine Anordnung auf, die durch eine Vielzahl von Vorrichtungen gebildet ist, die nacheinander in der Prozesslinie angeordnet sind. Eine typische Produktions- und Behandlungslinie weist einen Stoffauflauf, eine Siebpartie und eine Pressenpartie sowie eine nachfolgende Trocknungspartie und einen Aufwickler auf. Die Produktions- und Behandlungslinie kann des Weiteren andere Vorrichtungen und Partien zur Endbearbeitung der Faserbahn, zum Beispiel eine Leimpresse, einen Kalander, eine Beschichtungspartie, aufweisen. Die Produktionsund Behandlungslinie weist typischerweise auch wenigstens einen Wickler zum Bilden von Kundenrollen sowie eine Rollenverpackungsvorrichtung auf. In der vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen sind mit Faserbahnen zum Beispiel Papier- und Kartonbahnen gemeint.
[0003] Aus der US 3321359 A ist ein System zum kontinuierlichen Kochen von Stärke umfassend einen Suspensionsbehälter, zwei Speicherbehälter, mehrere Ventile und eine Pumpe bekannt.
[0004] Aus der GB 1094242 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Stärkeleim umfassend einen Suspensionsbehälter, eine Hauptleitung und eine Pumpe bekannt.
[0005] Aus der CN 201428091 Y ist eine System zur kontinuierlichen Aufbringung von Leimungsmittel umfassend einen Suspensionsbehälter, einen Speicherbehälter und eine Pumpe bekannt.
[0006] Bei der Herstellung von Faserbahnen, zum Beispiel von Papier- oder Kartonbahnen, wird die Leimung verwendet, um die Eigenschaften einer Faserbahn durch das Hinzufügen von Leimungsmitteln, zum Beispiel Stärke oder anderen Klebechemikalien, zu verändern. Das Leimen kann in inneres Leimen und in Oberflächenleimen unterteilt werden. Beim inneren Leimen wird das Leimungsmittel in dem nassen Ende der Faserbahnherstellungslinie vor der Bildung der Pulpe zu derselben hinzugefügt. Beim Oberflächenleimen wird das Leimungsmittel auf die Oberfläche der Faserbahn zugegeben, typischerweise an dem trockenen Ende der Faserbahnherstellungslinie. Inneres Leimen wird am Beginn des nassen Endes der Faserbahnmaschine unter Verwendung unterschiedlicher Arten von chemischen Behandlungen durchgeführt, um das Eindringen einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, in die Faserbahn zu beeinflussen. Das Leimungsmittel wird typischerweise als eine wässrige Suspension aufgebracht, welche Stärke und/oder andere Leimungschemikalien aufweist, zum Beispiel Pigmente, Retentionsmittel, usw. enthalten.
[0007] Die wässrige Suspension für das Leimungsmittel wird typischerweise in einem separaten System hergestellt, die mit der Leimpresse verbunden ist und in Verbindung mit der Faserbahnherstellungslinie angeordnet ist.
[0008] Ein bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel, das typischerweise als sogenannter enzymatischer Stärkekochprozess bekannt ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Herstellung einer stärkebasierenden Suspension beschrieben, ist jedoch in Großen und Ganzen auf andere Leimungsmittel sowie auf solche, die dem Fachmann bekannt sind, ebenfalls anwendbar. Die Stärke wird dem Herstellungssystem in Pulverform zur Verfügung gestellt, wobei typischerweise eine erforderliche Menge mittels eines Förderers, zum Beispiel eines Schraubenförderers, von einem Speicherbehälter über eine Wiegestation zu einem Auf-
schlämmbehälter zugeführt wird, in dem eine Flüssigkeit, typischerweise Wasser, zu dem Stärkepulver hinzugegeben wird, um die Suspension derart aufzuschlämmen, dass ein gewünschter Trockenfeststoffgehalt erreicht wird, wobei der Trockenfeststoffgehalt typischerweise ungefähr 30 % beträgt. Danach wird die wässrige Suspension zum Suspensionskochprozess geleitet, typischerweise über ein grobes Sieben, in dem grobe Verunreinigungen aus der Suspension entfernt werden. Das Kochen des Leimungsmittels beginnt in einem ersten Kochschritt in einem ersten Kocher, in dem typischerweise Enzyme und/oder Biokatalysatoren bzw. Zellwirkstoffe zu der Suspension hinzugegeben werden und die Suspension auf die erforderliche Reaktionstemperatur erwärmt wird, so dass die Enzyme und/oder Biokatalysatoren reagieren und das Leimungsmittel bilden. Nach dem ersten Kochschritt wird das Leimungsmittel einem Konvertierungsbehälter zugeführt, in dem das Leimungsmittel für eine Zeitdauer bleibt, welche die Enzyme und/oder Biokatalysatoren benötigen, um die Stärke in die benötigte Form zu konvertieren. Nach dem Konvertieren wird das Leimungsmittel zu einem zweiten Kochschritt in einen zweiten Kocher geleitet, in dem das Leimungsmittel auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird, um die von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren hervorgerufene Umwandlungsreaktion zu stoppen, und zusätzlich um eine Verzögerungszeit in der erforderlichen Temperatur, die benötigt wird, um sämtliche Reaktionen, die von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren hervorgerufen wurden, durch das Leiten des Leimungsmittels durch eine Verzögerungsleitung vollständig anzuhalten. Anschließend wird jeglicher überschüssiger Dampf in einem Dampfentfernungsschritt entfernt. Schließlich wird das Leimungsmittel auf den gewünschten Feststoffgehalt verdünnt und zu einem Speicherbehälter geleitet, von dem das Leimungsmittel, wenn es in dem Leimungsprozess benötigt wird, zu der Leimungsmittel- bzw. Stärkeaufbringung an der Leimpresse geführt wird.
[0009] Ein weiteres bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel ist typischerweise als ein sogenannter modifizierter Stärkekochprozess bekannt, in dem die Stärke bereits modifiziert wurde, bevor sie in das System der Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel an der Faserproduktionslinie eintritt. In dem modifizierten Stärkekochprozess wird lediglich ein Kochschritt benötigt. Modifizierte Stärke wird üblicherweise für das Leimen am nassen Ende verwendet, wird jedoch auch in vielen Oberflächenleimungsanwendungen eingesetzt.
[0010] Ein weiteres bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel ist typischerweise als sogenannter Oxidationskochprozess bekannt, in dem das Kochen mit Oxidationschemikalien, wie zum Beispiel Hydrogenperoxid oder APS (Ammoniumpersulphat), eingesetzt wird, um die Viskosität einzustellen. Auch in diesem Oxidationskochprozess wird lediglich ein Kochschritt benötigt.
[0011] Oben sind die Systeme der Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel unter Bezugnahme auf die Herstellung einer stärkebasierten Suspension beschrieben worden, diese sind jedoch in großen Teilen auch auf andere Leimungsmittel anwendbar, die als solche für den Fachmann bekannt sind.
[0012] Während der Prozesse der Herstellung der Suspension für das Leimungsmittel bestehen Notwendigkeiten, den Prozess anzuhalten, zum Beispiel in dem Fall, dass im Hinblick auf die Notwendigkeit des Leimens der herzustellenden Faserbahn zu viel Leimungsmittel vorhanden ist, d. h. die Speicherkapazität voll ist, oder ein Bahnbruch besteht. Die Bahnbrüche und die begrenzte Kapazität der Speichertanks sind die Hauptgründe, wieso das Kochen der Stärke unterbrochen werden muss, obwohl es dafür ausgelegt ist, kontinuierlich ausgeführt zu werden. Wenn der Prozess unterbrochen wird, müssen Behälter, Leitungen, Pumpen, Kocher, usw. des Systems vor dem Neustart gespült werden, um zu verhindern, dass Leimungsmittel, zum Beispiel Stärke, sich innerhalb des Systems anhäuft, insbesondere wenn das System abkühlt. Während langen Unterbrechungen muss das gesamte System einschließlich der Tanks sorgfältig gespült werden, um den Aufbau des Leimungsmittels sowie bakterielle Probleme zu vermeiden. Dadurch wird Leimungsmittel und Wasser verschwendet und es können darüber hinaus spezielle Waschvorrichtungen benötigt werden. Aufgrund der möglicherweise biologisch gefährlichen Substanzen muss der Abfall außerdem eventuell gereinigt werden, bevor er in das Abwassersystem eintritt. In dem Fall, dass die Unterbrechung des Prozesses eine lange Zeit in Anspruch nimmt, beispiels-
weise aufgrund eines Bahnbruchs, verringert sich die Temperatur des Suspensionsbehälters und die Viskosität der Suspension ändert sich und muss korrigiert werden, wenn der Prozess wieder gestartet wird.
[0013] Insbesondere in Stärkekochprozessen muss während Unterbrechungen die Stärke selbst gewaschen werden, weil die Stärke die BOD/COD-Werte (biochemischer/biologischer Sauerstoffverbrauch/chemischer Sauerstoffverbrauch) des Abwassers dramatisch erhöht. Die Bakterien, die zur Reinigung des Abwassers verwendet werden, ziehen es vor, Stärke anstatt anderen Substanzen des Abwassers zu verwenden. Wenn Stärke in der Abwasserbehandlung vorhanden ist, fokussieren sich die Bakterien auf die Stärke und schädliche Verunreinigungen können die Abwasserbehandlungsanlage passieren. Im schlimmsten Fall muss die Abwasserbehandlungsanlage aufgrund einer hohen Stärkeverunreinigung geschlossen werden.
[0014] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, in denen die Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausgeräumt oder zumindest minimiert sind.
[0015] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, in denen die Probleme und Nachteile, die sich aus Unterbrechungen des Kochens von Leimungsmittel im Kreislauf aufgrund von Unterbrechungen in dem Prozess ergeben, ausgeräumt oder zumindest minimiert werden.
[0016] Ein spezielles Ziel der Erfindung ist es auch, ein Verfahren und ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, welche die Möglichkeit des kontinuierlichen Betreibens des Kochens von Leimungsmittel im Kreislauf und somit die Möglichkeit der kontinuierlichen Produktion des Leimungsmittels für die Leimungsmittelaufbringung aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG
[0017] Um die oben genannten Aufgaben und Ziele sowie diejenigen, die später zum Vorschein kommen, zu erreichen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Verfahrensanspruchs gekennzeichnet. Das System ist wiederum hauptsächlich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Systemanspruchs gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0018] Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren während des Kochens des Leimungsmittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensionsbehälter geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter mittels einer Pumpe zu einer Hauptleitung gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Hauptleitung zu einem Speicherbehälter geleitet wird, ein Ventil einer Kreislaufleitung, die mit dem Speicherbehälter verbunden ist, geöffnet und das Leimungsmittel wird zu einer Kreislaufleitung und zu der Hauptleitung und zurück zu dem Speicherbehälter geleitet und das Leimungsmittel wird so lange im Kreislauf geführt, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist.
[0019] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Leimungsmittel mittels der Pumpe zu der Kreislaufleitung geleitet.
[0020] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist während des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil der Hauptleitung geöffnet.
[0021] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Leimungsmittel während des Strömens in der Hauptleitung durch ein Prozessausrüstungsteil geleitet.
[0022] Gemäß der Erfindung weist das System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter, eine Hauptleitung, eine in der Hauptleitung angeordnete Pumpe und einen Speicherbehälter sowie eine Kreislaufleitung auf, welche den Speicherbehälter mit der Hauptleitung verbindet, um das Leimungsmittel während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels im Kreislauf zu führen.
[0023] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Pumpe dafür vorgesehen, das Leimungsmittel in die Kreislaufleitung zu leiten.
[0024] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal weist das System ein Ventil der Kreislaufleitung auf, welches die Strömung des Leimungsmittels in der Kreislaufleitung steuert.
[0025] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das System ein Ventil der Hauptleitung auf.
[0026] Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Prozessausrüstungsteil eine Einrichtung, zum Beispiel wenigstens eine Kocheinrichtung, zum Beispiel einen Düsenkocher, und/oder wenigstens eine Mischeinrichtung, zum Beispiel eine Mischeinrichtung für Dampf und Leimungsmittel, auf, um Wärmeenergie, zum Beispiel Dampf, in den Prozess zu leiten, um die Temperatur des Leimungsmittels in dem Speicherbehälter aufrecht zu erhalten.
[0027] In dem Verfahren und in dem System gemäß der Erfindung wird die Notwendigkeit des Waschens der Leitungen während Produktionsunterbrechungen aufgrund der durch die Kreislaufleitung zur Verfügung gestellten Möglichkeit einer Zirkulation bzw. eines Führens im Kreislauf ausgeräumt oder zumindest minimiert. Aufgrund des Kreislaufs des heißen Leimungsmittels, zum Beispiel Stärke, in den Leitungen, der durch die Kreislaufleitung zur Verfügung gestellt wird, wird auch die Temperatur der Leitungen gleichmäßiger gehalten. Zusätzlich kann die Temperatur des Speichertanks auf einem optimalen Niveau gehalten werden.
[0028] Die Erfindung stellt auch die Möglichkeit zur Verfügung, dass der Inhalt des Speichertanks nochmals gekocht werden kann, um RAPS (reformierte Amylosepartikel) und/oder Lipide, die sich während einer langen Speicherdauer aufbauen können, aufzubrechen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Inhalt des Speichertanks sehr viel länger zu verwenden als in Verbindung mit Speichertanks von aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei denen üblicherweise davon ausgegangen wird, dass die Stärke nach einer Speicherzeit von 8 bis 12 Stunden aus dem Speichertank abgelassen werden sollte, weil die Qualität der Stärke dann nicht mehr ausreichend ist. Das Entleeren der Stärkespeichertanks von aus dem Stand der Technik bekannten Systemen stellt die Abwassernachbehandlungsanlagen vor große Herausforderungen.
[0029] Die Erfindung bringt auch den Vorteil mit sich, dass der Startvorgang und der Beendigungsvorgang des Kochens sehr viel kürzer sind und damit das Risiko von Fehlern während dieser Vorgänge sehr viel geringer ist. In Verbindung mit aus dem Stand der Technik bekannten Kochleitungen dauert es üblicherweise mehrere Minuten, bevor die Temperatur und der Druck in der Kochleitung den Sollwert erreicht haben und das Kochen der Stärke begonnen werden kann. Während dieses Startvorgangs wird bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen üblicherweise Wasser verwendet, um Stärke zu ersetzen, so dass das gesamte Wasser im Abwasser landet. Es ist für die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme auch typisch, während Kochunterbrechungen Wasser zum Spülen der Kochleitung und dann zum Kühlen der Kochleitung zu verwenden, bevor die Kochleitung abgesperrt wird, wobei diese Prozedur üblicherweise mehrere Minuten dauert und auch hier das gesamte Wasser als Abwasser in der Kanalisation landet. Zusätzlich verunreinigt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen sowohl das Starten als auch das Unterbrechen die Stärke mit Wasser und das Abwasser mit Stärke, weil die Trennung zwischen Stärke und Wasser nicht vollständig möglich ist. Durch die Erfindung ist es möglich, die Start- und Unterbrechungszeiten des Prozesses auf wenige Sekunden zu verringern. Kurze Start- und Unterbrechungszeiten sowie der kontinuierliche Betrieb des Kochens sind auch dahingehend vorteilhaft, dass ein geringeres Risiko von Fehlfunktionen der Ausrüstung während des Startens des Kochens besteht.
[0030] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist ein übliches Problem, dass die dem Kochen nachgeschaltete Pumpe eine zu geringe Kapazität aufweist, nachdem die Kochpumpe während einer langen Unterbrechung des Kochens abgekühlt hat, weil die Kapazität der Kochpumpenkapazität stark von der Temperatur der zu pumpenden Substanz abhängt, was bewirkt, dass es gegebenenfalls nicht möglich ist, das Nachkochen zur richtigen Zeit zu starten, und dass aufgrund der zu langen Umwandlungszeit ein Abfall der Viskosität auftreten kann. In vielen
Fällen wird viel Zeit verloren, weil das Vorkochen unterbrochen wird, wenn der Konvertertank voll ist und der Konvertertank muss dann entweder entleert werden oder der Inhalt des Konvertertanks wird dem Speichertank mit zu geringer Viskosität zugeführt und das Kochsystem kann nur anschließend wieder starten. Im schlimmsten Fall kann dieser Vorgang so lange dauern, dass der Speichertank leerläuft und der Leimpresse die Stärke ausgeht. Dies hat typischerweise dieselbe Wirkung wie ein erzwungenes Abschalten der Faserbahnherstellungslinie oder führt zumindest zu erheblichen Verschlechterungen der Produktionsqualität. Die Erfindung räumt auch dieses Problem aus.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0031] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung detaillierter beschrieben, in der
[0032] Fig. 1 ein vorteilhaftes Beispiel eines Kreislaufsystems zum Kochen eines Leimungsmittels gemäß der Erfindung zeigt.
[0033] Während des Verlaufs der nachfolgenden, sich auf Fig. 1 beziehenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Bauteile gemäß den unterschiedlichen Ansichten zu bezeichnen, welche die Erfindung und ihr vorteilhaftes Beispiel darstellen. In der Figur sind einige wiederholte Bezugszeichen aus Klarheitsgründen weggelassen worden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0034] In Fig.1 ist schematisch ein Beispiel eines Kreislaufsystems zum Kochen eines Leimungsmittels, zum Beispiel ein Stärke-Koch-Kreislaufsystem, beschrieben, wobei das System einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter 10 und einen Speicherbehälter 15 aufweist. Von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 wird das Leimungsmittel zu einer Hauptleitung 11 über ein Ventil 12 geleitet, um die Strömung des Leimungsmittels von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 zu und in die Hauptleitung 11 zu steuern. Wenn das Ventil 12 sich in der geöffneten Stellung befindet, wird das Leimungsmittel mittels einer Pumpe 13 gepumpt, um entlang der Hauptleitung 11 zu einem Prozessausrüstungsteil 14 des Systems zu strömen, und nach dem Verarbeiten des Leimungsmittels durch das Prozessausrüstungsteil 14 wird das Leimungsmittel entlang der Hauptleitung 11 zu dem Speicherbehälter 15 geleitet.
[0035] Der Speicherbehälter 15 ist derart über eine Zirkulations- bzw. Kreislaufleitung 16 mit der Hauptleitung 11 verbunden, dass die Verbindung der Kreislaufleitung 16 mit der Hauptleitung 11 in der Strömungsrichtung des Leimungsmittels in der Hauptleitung 11 vor der Pumpe 13 angeordnet ist. Somit wird die Pumpe 13 auch für das Pumpen von dem Speicherbehälter 15 verwendet. Die Kreislaufleitung 16 weist ein Ventil 17 auf, welches die Strömung der Kreislaufleitung 16 steuert.
[0036] In dem System wird das Leimungsmittel somit entweder von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 mittels der Pumpe 13 durch die Hauptleitung 11 und das Prozessausrüstungsteil 14 zu dem Speicherbehälter 15 gepumpt, oder es wird von dem Speicherbehälter 15 mittels der Pumpe 13 unter Verwendung der Kreislaufleitung 16 durch die Hauptleitung 11 und durch das Prozessausrüstungsteil 14 zurück zu dem Speicherbehälter 15 gepumpt. Es kann auch mehr als eine Pumpe vorhanden sein, zum Beispiel zwei parallele Pumpen oder zwei serielle Pumpen.
[0037] Das Prozessausrüstungsteil 14 weist typischerweise wenigstens eine Kocheinrichtung, zum Beispiel einen Düsenkocher, und/oder wenigstens eine Mischeinrichtung auf, zum Beispiel eine Mischeinrichtung für Dampf und Leimungsmittel. In dem Kocher oder der Mischeinrichtung werden das Leimungsmittel und der Dampf gemischt, wenn der Dampf innerhalb des flüssigen Leimungsmittels kondensiert und die Kondensation damit die Temperatur der Flüssigkeit erhöht.
[0038] In dem System und in dem Verfahren findet ein kontinuierlicher Kreislauf durch die Hauptleitung 11, die Pumpe 13 und das Prozessausrüstungsteil 14 statt. Das Kochen des Leimungsmittels von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 hat Priorität, aber in Fällen, in de-
nen das Kochen von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 nicht möglich ist, findet der Kreislauf von dem Speicherbehälter 15 durch die Kreislaufleitung 16, die Hauptleitung 11, die Pumpe 13 und das Prozessausrüstungsteil 14 zurück zu dem Speicherbehälter 15 statt. Ein typischer Grund, warum das Kochen von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 nicht möglich ist, besteht darin, dass der Speicherbehälter 15 aufgrund eines langen Bahnbruchs in der Faserbahnherstellung voll ist. Es können auch viele andere Gründe vorliegen: Probleme mit Dampf oder Probleme mit dem ersten Kochenschritt oder ein leeres Stärkesilo oder einfach Wartungsprobleme.
[0039] In Verbindung mit einem enzymatischen Stärkekochprozess beginnt in dem oben genannten Beispiel des Verfahrens und des Systems zur Herstellung des Leimungsmittels das Stärkekochen in einem ersten Kochschritt in einer ersten Kocheinrichtung (nicht dargestellt), in der typischerweise Enzyme und/oder Biokatalysatoren bzw. Zellwirkstoffe zu der Suspension hinzugefügt werden und die Suspension auf die erforderliche Reaktionstemperatur erwärmt wird, so dass die Enzyme und/oder Biokatalysatoren reagieren und das Leimungsmittel bilden. Nach dem ersten Kochschritt wird die Stärke dem Umwandlungsbehälter 10 zugeführt, in dem das Leimungsmittel für die Zeitdauer bleibt, die erforderlich ist, dass die Enzyme und/oder die Biokatalysatoren die Stärke in die erforderliche Form umwandeln. Nach dem Umwandeln wird die Stärke einem zweiten Kochschritt in einer zweiten Kocheinrichtung in dem Prozessausrüstungsteil 14 zugeführt, in dem die Stärke auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird, um die Umwandlungsreaktion zu stoppen, die durch die Enzyme und/oder die Biokatalysatoren bewirkt wurde, und zusätzlich um eine Verzögerungszeit auf der erforderlichen Temperatur, die benötigt wird, um jegliche, von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren bewirkte Reaktionen vollständig zu stoppen und zu beenden, indem die Suspension über eine Verzögerungsleitung geleitet wird. Anschließend wird in dem Dampfentfernungsschritt jeglicher überflüssiger Dampf entfernt. Schließlich wird die Stärke auf den gewünschten Feststoffgehalt verdünnt und zu dem Speicherbehälter geleitet, von dem die Stärke, wenn sie in dem Leimungsprozess benötigt wird, zu einer Stärkeauftragseinrichtung an der Leimpresse geleitet wird, oder der Kreislauf entlang der Leitung 16 verwendet wird.
[0040] In Verbindung mit einem modifizierten Stärkekochprozess oder einem Oxidationskochprozess ist in dem oben beschriebenen Beispiel des Verfahrens und des entsprechenden Systems zur Herstellung des Leimungsmittels ein Suspensionsbehälter 10 vorhanden. Die Stärke wird nicht erhitzt, um die Enzyme zu inaktivieren, sondern die Stärke wird erhitzt, um sich auszudehnen bzw. aufzuquellen und die Molekülketten aufzubrechen bzw. offenzulegen, was in dem enzymatischen Stärkekochprozess in dem Vorkochprozess, d. h. in dem ersten Kochschritt, stattfindet. Im Falle des Oxidationskochprozesses würde die Oxidationschemikalie vor der Pumpe 13 eingespritzt und die Oxidationschemikalie würde dann die Molekülketten der Stärke nach dem Prozessausrüstungsteil 14, zum Beispiel einem Düsenkocher 14, während der Kochzeit in der Hauptleitung 11 angreifen und auftrennen.
IN DER ZEICHNUNG VERWENDETE BEZUGSZEICHEN:
10 Konverter oder Suspensionsbehälter 11 Hauptleitung
12 Ventil der Hauptleitung
13 Pumpe
14 Prozessausrüstungsteil
15 Speicherbehälter
16 Kreislaufleitung
17 Ventil der Kreislaufleitung

Claims (9)

Ansprüche
1. Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren währen des Kochens des Leimungsmittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensionsbehälter (10) geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder Suspensionsbehälter (10) mittels einer Pumpe (13) zu einer Hauptleitung (11) gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Hauptleitung (11) zu einem Speicherbehälter (15) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (17) einer Kreislaufleitung (16), die mit dem Speicherbehälter (15) verbunden ist, geöffnet wird und das Leimungsmittel von dem Speicherbehälter zu der Kreislaufleitung (16) und zu der Hauptleitung (11) und zurück zu dem Speicherbehälter (15) geleitet wird, und dass das Leimungsmittel so lange im Kreislauf geführt wird, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimungsmittel mittels der Pumpe (13) zu der Kreislaufleitung (16) geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (12) der Hauptleitung geöffnet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimungsmittel während des Strömens in der Hauptleitung (11) durch ein Prozessausrüstungsteil (14) geleitet wird.
5. System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei das System einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter (10), eine Hauptleitung (11), eine in der Hauptleitung (11) angeordnete Pumpe (13) und einen Speicherbehälter (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Kreislaufleitung (16) aufweist, die den Speicherbehälter (15) mit der Hauptleitung (11) verbindet, um das Leimungsmittel während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels im Kreislauf zu führen.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (13) dafür vorgesehen ist, das Leimungsmittel in die Kreislaufleitung (16) zu leiten.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Ventil (17) der Kreislaufleitung (16) aufweist, welches die Strömung des Leimungsmittels in der Kreislaufleitung steuert.
8. System nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Ventil (12) der Hauptleitung (11) aufweist.
9. System nach einem der Ansprüche 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessausrüstungsteil (14) eine Einrichtung, zum Beispiel wenigstens eine Kocheinrichtung und/oder eine Mischeinrichtung, aufweist, um Wärmeenergie, zum Beispiel Dampf, in den Prozess zu leiten, um die Temperatur des Leimungsmittels in dem Speicherbehälter (15) aufrecht zu erhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
ATGM8042/2022U 2019-06-14 2020-05-28 Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf AT17908U1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3321359A (en) * 1962-08-27 1967-05-23 Staley Mfg Co A E Continuous starch cooking method for calender stack sizing of paper and apparatus therefor
GB1094242A (en) * 1964-01-13 1967-12-06 Union Starch & Refining Co Inc Process for making coated color starch pastes and starch pastes so produced
CN201428091Y (zh) * 2009-03-27 2010-03-24 寿光市中慧化工科技有限公司 一种表面施胶剂连续添加装置

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