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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Nachweisen bzw. Erfassen von klebrigen Ablagerungen bzw. klebrigen Bestandteilen im Produktionskreislauf bei der Pa- pier- und Zellstoffherstellung bzw. Papier- und Zellstoffaufarbei- tung sowie auf eine Verwendung eines derartigen Verfahrens und/oder Systems.
Im Zusammenhang mit der Papier- und Zellstoffherstellung bzw.
Papier- und Zellstoffaufarbeitung ist es bekannt, dass an verschie- denen Stellen im Produktionskreislauf klebende bzw. klebrige Ablagerungen bzw. Bestandteile auftreten bzw. entstehen können, welche zu einer Beeinträchtigung des Produktionsprozesses und/oder zu einem qualitativ minderwertigen Produkt führen können. Der- artige klebende bzw. klebrige Ablagerungen bzw. Bestandteile werden teilweise als "Stickies" bezeichnet, wobei derartige Abla- gerungen bzw. Bestandteile sowohl bei der Verarbeitung von Primär- als auch Sekundärfaserstoffen auftreten können. Es kann sich hie- bei beispielsweise um Harze im Rohmaterial bei der Papier- und Zellstoffherstellung handeln oder es können derartige klebrige Ab- lagerungen bzw. Bestandteile bei einer Verarbeitung bzw. Verwer- @ tung von Altpapier in den Produktionsprozess eingetragen werden.
Zur Feststellung des Vorhandenseins von derartigen klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen im Produktionskreislauf ist es beispielsweise bekannt, an unterschiedlichen Stellen des Produk- tionsablaufs Proben zu entnehmen und beispielsweise komplizierten und aufwendigen, insbesondere physikalischen Trennverfahren zu unterwerfen, um Stoffströme auf das Vorhandensein von derartigen klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen zu untersuchen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und System zum Nachweisen bzw. Erfassen von klebrigen Ablagerungen bzw. klebrigen Bestandteilen im Produktionskreislauf bei der Pa- pier- und Zellstoffherstellung bzw. Papier- und Zellstoffaufarbei- tung zur Verfügung zu stellen, wobei es mit einem einfachen, ra- schen und kostengünstigen Verfahren bzw. einfachen Vorrichtungen gelingt, rasch und an unterschiedlichsten Stellen eines derartigen
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Produktionskreislaufs das Vorhandensein von klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen festzustellen und gegebenenfalls erforderliche Gegenmassnahmen zur Aufrechterhaltung eines ordnungsgemässen Produk- tionsablaufs zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemässe Verfahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in eine wässrige Suspension aus der Papier- und Zellstoffher- stellung bzw. Papier- und Zellstoffaufarbeitung ein Körper, ins- besondere ein rotationssymmetrischer Körper, teilweise eingetaucht wird, dass durch Zuleiten wenigstens eines mit der zu untersuchen- den Suspension nicht- reagierenden Gases in die Suspension eine Flotation von in der Suspension enthaltenen Teilchen bewirkt wird und dass nach einem Entfernen des Körpers aus der Suspension auf dem Körper insbesondere im Bereich der Oberfläche der Suspension abgeschiedene Stoffe mit einem Indikator sichtbar gemacht werden.
Dadurch, dass erfindungsgemäss in eine wässrige Suspension ein Körper teilweise eingetaucht und durch Einleiten bzw. Zuleiten wenigstens eines Gases in die wässrige Suspension eine Flotation bewirkt wird, gelingt mit einfachen Schritten eine Feststellung des Vorhanden- seins von klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen auf dem in die Suspension eingetauchten Körper, welcher insbesondere von einem rotationssymmetrischen Körper gebildet wird, worauf in weiterer Folge das Vorhandensein von klebrigen Ablagerungen mit Hilfe einer Auswertung unter Verwendung eines Indikators durchgeführt wird. Es kann somit bei Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens auf auf- wendige und komplizierte, insbesondere physikalische Trennverfah- ren bzw.
Separationsverfahren verzichtet werden, und nach einer Probenentnahme an unterschiedlichen Stellen und Vorbereitung einer wässrigen Suspension eine einfache Feststellung von gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen durchgeführt werden. Durch Einbringen wenigstens eines mit der zu untersuchenden Suspension nicht re- agierenden Gases wird eine Flotation bewirkt, so dass sich gegebe- nenfalls in der zu untersuchenden Suspension enthaltene, klebriger Ablagerungen bzw. Bestandteile insbesondere im Bereich der Ober-
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fläche der Suspension bzw. Grenzschicht zwischen Suspension und darüber befindlicher Atmosphäre sammeln und dementsprechend an der Oberfläche des in die Suspension teilweise eingetauchten Körpers anhaften.
Nach Entfernen des Körpers aus der Suspension gelingt in weiterer Folge ein einfacher Nachweis von an dem Körper insbeson- dere im Bereich der Grenzfläche während des Eintauchens des Kör- pers abgeschiedenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen mit einem Indikator, worauf in einfacher Weise entsprechende, gegebe- nenfalls erforderliche Gegenmassnahmen zur Aufrechterhaltung eines ordnungsgemässen Produktionsablaufs getroffen werden können.
Zur weiteren Verbesserung der Durchmischung der Suspension und somit zur Verbesserung der Auswertung von gegebenenfalls in der Suspension enthaltenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teilen wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorge- schlagen, dass zusätzlich ein Rühren der zu untersuchenden Suspen- sion vorgenommen wird. Ein derartiges Rühren kann beispielsweise mit einem Magnetrührer erfolgen.
Für eine sichere Auswertung und zuverlässige Ansammlung der gegebenenfalls enthaltenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teile in der zu untersuchenden Suspension für einen ordnungsge- mässen Nachweis derselben wird gemäss einer weiters bevorzugten Aus- führungsform vorgeschlagen, dass die Flotation für einen Zeitraum von 20 min bis 3 h, insbesondere etwa 1 h, aufrecht erhalten wird, so dass mit einer vergleichsweise kurzen und einfachen Verfahrens- führung zuverlässige Aussagen möglich sind.
Wie oben angeführt, ist mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine Untersuchung von Stoffströmungen an unterschiedlichsten Stel- len des Produktionsablaufs möglich, wobei im Zusammenhang mit der Papier- und Zellstoffherstellung die Stoffströmung teilweise stark unterschiedliche Konsistenz und Dichte aufweist. Um mit der erfin- dungsgemäss vorgeschlagenen Flotation einen sicheren Nachweis von gegebenenfalls enthaltenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teilen zu ermöglichen, wird gemäss einer weiteren bevorzugten Aus- führungsform vorgeschlagen, dass als zu untersuchende Suspension
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eine etwa 0,5 bis 5 %-ige, wässrige Suspension eingesetzt wird.
Durch eine gegebenenfalls vorzunehmende Verdünnung der zu untersu- chenden Suspension in den angegebenen Bereich lä@t sich die erfin- dungsgemäss vorgeschlagene Flotation ordnungsgemäss und zuverlässig durchführen.
Um eine Beeinträchtigung des Auswertungsvorgangs durch gege- benenfalls zusätzlich an der Aussenoberfläche des eingetauchten Körpers vorliegenden bzw. befindlichen Materialien bzw. Bestand- teilen der zu untersuchenden Suspension zu vermeiden, wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass vor dem Sichtbarmachen der abgeschiedenen, anhaftenden Stoffe der Kör- per durch Spülen mit Wasser gereinigt wird. Durch ein derartiges Reinigen insbesondere mit wasser! können sämtliche an der Ober- fläche des in die Suspension eingetauchten Körpers zusätzlich be- findliche Materialien entfernt werden, während nur die für die Auswertung interessierenden, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teile an der Oberfläche des Körpers verbleiben.
In Abhängigkeit von dem im Rahmen der Auswertung verwendeten Indikator ist gegebenenfalls eine Weiterbehandlung der an dem Kör- per anhaftenden, klebrigen Bestandteile erforderlich, wobei in diesem Zusammenhang gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungs- form vorgeschlagen wird, dass der Körper bei Temperaturen zwischen 40 und 75 C vor der Behandlung bzw. Kontaktierung mit einem Indi- kator getrocknet wird. Ein derartiges Trocknen, beispielsweise in einem Trockenschrank bzw. Trockenofen, verbessert die Anhaftung der klebrigen Bestandteile an der Aussenoberfläche des in die zu untersuchende Suspension eingetauchten Körpers und erleichtert das nachfolgende Auswerteverfahren.
Für eine besonders kostengünstige und zeitsparende Auswertung wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschla- gen, dass das Sichtbarmachen der abgeschiedenen Stoffe durch Tau- chen des Körpers in eine wässrige Indikatorlösung durchgeführt wird. Es sind unterschiedliche Indikatorlösungen bekannt bzw. ver- fügbar, wobei im Zusammenhang mit den erfindungsgemäss nachzuwei-
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senden bzw. zu erfassenden. klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teilen weiters vorgeschlagen wird, dass die Indikatorlösung eine Mischung von roten Farbstoffen, insbesondere Methylrot und Neut- ralrot,, in einer Konzentration von 0,05 bis 0,5 % insbesondere 0,8 bis 0,15 %, enthält, wie dies einer weiters bevorzugten Aus- führungsform des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht.
Eine besonders einfache und rasche Auswertung kann bevorzugt dadurch vorgenommen werden, dass nach der Sichtbarmachung der Abla- gerungen diese mit einer Bewertungsskala verglichen werden. Zu- sätzlich oder alternativ können insbesondere für Dokumentations- zwecke beispielsweise Fotografien nach Sichtbarmachung der Ablage- rungen angefertigt werden oder es kann eine gegebenenfalls wenig- stens teilautomatische Auswertung und Quantifizierung mit Hilfe digitaler Fotografie und elektronischer Bildauswertesysteme vorge- sehen sein.
Für eine besonders einfache Verfahrensführung unter Verwen- dung von einfachen Materialien wird gemäss einer weiters bevorzug- ten Ausführungsform vorgeschlagen, dass als rotationssymmetrischer Körper ein beidseitig offenes Kunststoffrohr eingesetzt wird. Ein derartiges Kunststoffrohr kann insbesondere betreffend seine Ober- flächenbeschaffenheit auf die nachzuweisenden Substanzen abge- stimmt werden, wobei in diesem Zusammenhang gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen wird, dass der Körper aus hydrophobem Material ausgebildet wird.
Zur Erzielung einer zuverlässigen Flotationswirkung ebenfalls unter Einsatz von einfachen Materialien bzw. Vorrichtungen zumin- dest im Bereich des in die Suspension einzutauchenden Körpers wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Zuleiten von Gasen in die zu untersuchende Suspension durch @ Einsetzen einer Glasfritte in das in die Suspension einzubringen- den Körper und Durchleiten von' Gas durch die Glasfritte bewirkt wird.
Zur Erfüllung der eingangs genannten Aufgaben wird erfin- dungsgemäss darüber hinaus ein System zum Nachweisen bzw. Erfassen
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von klebrigen Ablagerungen bzw. klebrigen Bestandteilen im Produk- tionskreislauf bei der Papier- und Zellstoffherstellung bzw. Pa- pier- und Zellstoffaufarbeitung zur Verfügung gestellt, umfassend: - einen Aufnahmebehälter für eine zu untersuchende Suspension aus der Papier- und Zellstoffherstellung bzw.
Papier- und
Zellstoffaufarbeitung, - einen in die Suspension einbringbaren Körper, insbesondere rotationssymmetrischen Körper, - eine Zuleitung zum Einbringen von wenigstens einem mit der zu untersuchenden Suspension nicht reagierenden Gas in die Sus- pension, wobei eine Flotation von in der Suspension enthalte- nen Teilchen bewirkt wird, und - eine Auswerteeinrichtung, beinhaltend wenigstens einen Indika- tor für eine Kontaktierung mit dem Körper und daran anhaften- den bzw. abgeschiedenen Stoffen.
Wie oben bereits ausgeführt, gelingt somit mit einfachen Mit- teln eine zuverlässige Auswertung bzw. ein zuverlässiger Nachweis von gegebenenfalls in einer einem Produktionskreislauf der Papier- und Zellstoffherstellung entnommenen Suspension enthaltenen, kleb- rigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen. Mit dem erfindungsgemässen System kann, wie ebenfalls bereits ausgeführt, an unterschiedlich- sten Stellen des Produktionskreislaufs jeweils eine einfache Pro- benentnahme einer zu untersuchenden Suspension durchgeführt wer- den, wobei die Probe in den Aufnahmebehälter eingebracht wird, worauf nach Ausbildung einer Flotation durch Einbringen von Gas in die zu untersuchende Suspension sowie Eintauchen eines in die Sus- pension einbringbaren Körpers nachfolgend mit einer einfachen Aus- werteeinrichtung das Auslangen gefunden werden kann.
Für einen besonders kostengünstig herstellbaren und an gege- benenfalls unterschiedliche Einsatzzwecke anpassbaren Körper, wel- cher in die zu untersuchende Suspension einzutauchen ist, wird ge- mäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass als rota- tionssymmetrischer Körper ein beidseitig offenes Kunststoffrohr eingesetzt wird.
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Zum zuverlässigen Einbringen des Gases in die zu untersu- chende Suspension zur einfachen Erzielung des Flotationseffekts wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass in den in die Suspension einzubringenden Körper eine Glasfritte ein- gesetzt ist, welche mit der Gaszuleitung verbunden ist.
Im Zusammenhang mit einer sicheren Anhaftung von nachzuwei- senden bzw. zu erfassenden klebrigen Ablagerungen bzw. Bestand- teilen wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass der Körper aus hyd- rophobem Material ausgebildet ist, wie dies einer weiters bevor- zugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Systems entspricht.
Für eine einfache Auswertung wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass die Auswerteeinrichtung eine Bewertungsskala umfasst.
Wie oben bereits angedeutet, können neben den nachzuweisen- den, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen zusätzliche In- haltsstoffe der zu untersuchenden Suspension an dem in die Suspen- sion einzutauchenden Körper, insbesondere rotationssymmetrischen Körper, angelagert werden, wobei diese vor einer Auswertung gün- stigerweise zu entfernen sind. In diesem Zusammenhang wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass zu- sätzlich eine Spüleinrichtung vorgesehen ist.
Zur Vorbereitung der Auswertung, gegebenenfalls in Abstimmung auf den verwendeten Indikator, ist gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass zusätzlich ein Trockenofen vor- gesehen ist.
Für eine Aufrechterhaltung von gleichmässigen Untersuchungsbe- dingungen wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass zusätzlich eine Heizvorrichtung zum Temperieren der zu untersuchenden Suspension vorgesehen ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren sowie das erfindungsgemässe Sy- stem eignen sich insbesondere zur Verwendung zum Nachweisen bzw.
Erfassen von klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen im Produk- tionskreislauf bei der Papier- und Zellstoffherstellung bzw. Pa- pier- und Zellstoffaufarbeitung, insbesondere Harzen, Kleber,
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heissgeschmolzenen Klebern, Bindemitteln, Rückständen von Altpapier oder dgl.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 ein schematisches Flussdiagramm zur Durchführung des erfin- dungsgemässen Verfahrens; Fig. 2 eine schematische Teilansicht des erfindungsgemässen Sy- stems zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, wobei die Auswerteeinrichtung des erfindungsgemässen Systems in Fig. 2 nicht gezeigt ist ; Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm, welches Bestandteile des erfindungsgemässen Systems zeigt.
In dem in Fig. 1 dargestellten Flussdiagramm ist in Schritt Sl eine Entnahme einer zu untersuchenden Suspension aus dem Produk- tionskreislauf bei der Papier- und Zellstoffherstellung angedeu- tet.
In Schritt S2 wird durch Einbringen eines mit der zu untersu- chenden Suspension nicht reagierenden Gases eine Flotation be- wirkt, wobei in die zu untersuchende Suspension gleichzeitig ein Körper, insbesondere ein rotationssymmetrischer Körper, einge- taucht wird.
In Schritt S3 ist zusätzlich angedeutet, dass gegebenenfalls ein Rühren, beispielsweise mit einem Magnetrührer, zur besseren Verteilung der in der Suspension enthaltenen Teilchen für ein ord- nungsgemässes Abscheiden von in der Suspension gegebenenfalls ent- haltenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen durchgeführt wird.
Die Flotation wird beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 1 h aufrecht erhalten.
In Schritt S4 erfolgt die Entnahme des in die Suspension ein- getauchten Körpers aus der zu untersuchenden Suspension, worauf in Schritt S5 ein Spülen des Körpers beispielsweise mit Wasser er- folgt, um neben den insbesondere im Bereich der Grenzschicht zwi-
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sehen zu untersuchender Suspension und Atmosphäre abgeschiedenen, klebrigen Ablagerungen bzw. Bestandteilen zusätzlich an dem in die Suspension eingetauchten Körper anhaftende Bestandteile bzw. Ma- terialien zu entfernen.
In Schritt S6 ist ein gegebenenfalls zusätzlich durchzufüh- rendes Trocknen des Körpers angedeutet.
Nachfolgend erfolgt in Schritt S7 eine Auswertung der an der Oberfläche des Körpers abgeschiedenen, klebrigen Ablagerungen bzw.
Bestandteile durch Verwendung einer Indikatorlösung.
In Fig. 2 ist schematisch mit 1 ein Aufnahmebehälter bezeich- net, in welchem eine zu untersuchende Suspension 2, enthalten ist.
Über eine Zuleitung 3 wird durch eine in die zu untersuchende Sus- pension eingetauchte Glasfritte 4 ein Gas in die zu untersuchende Suspension zur Ausbildung einer Flotation eingebracht. Mit 5,, ist eine Haltevorrichtung für die Glasfritte 4 angedeutet.
Im wesentlichen konzentrisch zu der Glasfritte 4 wird in die Suspension ein insbesondere rotationssymmetrischer Körper, bei- spielsweise ein mit einer hydrophoben Oberfläche ausgebildetes Kunststoffrohr 6, eingetaucht, wobei sich im Bereich der @ ,eg in der zu untersuchenden Suspension befindliche, klebrige Ablagerungen bzw. Bestandteile ansammeln, welche sich an der Oberfläche des von einem mit hydro- phober Oberfläche ausgebildeten Kunststoffrohrs gebildeten Körpers 6 anlagern.
Für eine weitere Verbesserung der Durchmischung der zu unter- suchenden Suspension 2 ist ergänzend eine Rührvorrichtung 8, bei- spielsweise ein Magnetrührer, angedeutet.
Nach Verbleiben des Kunststoffrohrs 6,in der zu untersuchen- den Suspension für eine ausreichende Flotationsdauer, beispiels- weise 1 h, erfolgt eine Entnahme des Körpers 6 aus der zu untersu- chenden Suspension und ein Einbringen in eine in Fig. 3 mit 9 be- zeichnete Spülvorrichtung, wobei in Fig. 3 der Spülvorrichtung 9 vorgeschaltet der Aufnahmebehälter 1 mit dem in Fig. 2 zusätzlich angeführten Zusatzeinrichtungen angedeutet ist.
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In der Spülvorrichtung 9 erfolgt ein Entfernen von gegebenen- falls zusätzlich an der Oberfläche anhaftenden Materialien, wonach aus der Spülvorrichtung 9 das in die Suspension eingetauchte Kunststoffrohr.6 einer Auswerteeinrichtung 10-zugeführt wird. In dieser Auswerteeinrichtung erfolgt beispielsweise ein Eintauchen des Kunststoffrohrs in eine entsprechende Indikatorlösung, worauf eine Auswertung unter Bezugnahme auf eine Auswerte- bzw. Bewer- tungsskala 11 erfolgt.
Gegebenenfalls kann vor dem Einbringen des Kunststoffrohrs in die Auswerteeinrichtung 10 dieses gemeinsam mit den an der Ober- fläche anhaftenden Anlagerungen in einem Trockenofen 12 getrochnet werden, um die nachfolgende Auswertung zu erleichtern bzw. zu ver- bessern.
Zur Aufrechterhaltung von gleichbleibenden Untersuchungsbe- dingungen ist darüber hinaus in Fig. 2 eine Heiz- bzw. Wärmevor- richtung 13 unterhalb des Aufnahmebehälters 1 angedeutet, wodurch die Temperatur der zu untersuchenden Suspension 2 entsprechend eingestellt werden kann.