CN101466642B - 平面结构生产过程中减少水系统内杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在使用纤维材料的水悬浮液生产平面结构的过程中减少在水系统(90)内由有机染料、生物催化物质、微生物以及/或者其它生物物质形成的杂质的方法。为了减少使用化学药剂以及/或者互补染料，从而减少水系统内形成的杂质，可按照本发明所提供的方法，在水(23)或者悬浮液中的电极(50，51)上施加电压(U)，产生气体放电以及/或者等离子体，所述电压(U)的电压曲线(60)具有脉冲持续时间(62)小于10μs的电压脉冲(66，67)，同时产生流光放电(53)。这样就能使得造纸设备(1)以更加环保的方式运行。
Description
本发明涉及一种在由纤维材料的水悬浮液生产平面结构的过程中减少在水系统内由有机染料、生物催化物质和/或微生物和/或其它生物物质形成的杂质的方法。
例如在1999年第12届IEEE国际脉冲电源研讨会的论文摘要集中，S.Ihara、T.Miichi、S.Satoh、V.Yamabe等人的论文“Ozone generation by a discharge inbubbled water”就公布了使用高压短脉冲产生臭氧以净化水的方法。
WO 02/070816A2公开了使用高压电场对液体进行处理的一种方法和装置，该方法的效率有待改进。
根据专利US 2002/008014A1公开的方法，在水或者悬浮液中的电极上施加电压，产生气体放电以及/或者等离子体，所述电压的电压曲线具有脉冲持续时间小于10μs的电压脉冲，同时产生流光放电。这种方法的优点在于，通过短脉冲可使用更高的场强，这有利于引起流光放电。此外，还可通过短脉冲避免电极之间提前发生电压击穿。流光放电是直线向前运动的等离子云的一种特殊形态，或者是由于短脉冲持续时间条件下施加很高的场强而正在形成的放电通道。借助流光放电可以特别有效地在水系统内产生能改善净化效果的自由基。在水系统的水中几乎可以在不同循环回路的任意部位上产生流光放电，因此可以利用例如不同的放电强度，对各种污染等级进行处理。利用等离子体以及/或者水中或邻近水环境中的气体放电，释放出能够将水中杂质变得无害的化学活性物质。通过造纸过程中的电化学反应，既可以抑制微生物，同时也可抑制与这些微生物相互促进的酶(例如纤维素酶)。
当使用天然纤维生产织物与毛毡时，尤其当使用木纤维和/或废纸生产纸与纤维浆时，视最终产品而定，将需要使用极大量的水。按照现有的技术，在近乎封闭的循环回路中循环使用水。所谓水系统，可理解成例如造纸工厂内的所有场内循环回路。尽管存在多种多样的水循环回路，原则上均可按照如下所述，来阐述工业水循系统的一般构造。
直接再利用例如造纸机第一脱水阶段排出的含有大量物料的废水形成了一 次循环回路，其可在造纸机中及根据工艺要求在造纸机前端用于稀释目的，或者用于调整固形物含量。应当在较短的循环回路中(白水循环回路)将纸页成形过程中在造纸机上产生的含有高浓度固形物的废水重新送回到造纸机。
二次循环回路的特征在于有一个物料回收阶段，其用于将所产生的压榨水和喷淋水回送到造纸机之中。
例如如果将二次循环回路中的过量废水与其它工厂废水合并，就形成了三次循环回路。之后可以在厂内的净化设备中对这种合并的废水流进行处理，将其与来自例如地表水的新鲜水一并进行处理，然后作为新鲜水回送到生产过程之中。
通过这种水再生方式，可以限制新鲜水需要量或者废水量。但是，例如造纸过程所使用的水其平均停留时间很长，因此杂质会在水中积累。
本发明所述的杂质指的例如是溶解的有机物质，水系统内的杂质浓度随着循环回路封闭程度的增大而升高。对于造纸而言，此类和其它杂质通常会引起脱水效果恶化，造成在造纸情况下不利于纸页成形及外观质量变差。此外，例如杂质还可能与化学助剂进行反应，产生有害的沉淀物。这些沉淀物最终可能会在造纸过程中导致纸张中出现斑块和破洞。
例如当今印刷行业所使用的颜料大部分均可溶于水，因此会引起有色杂质。尤其当使用废纸作为原料时，由于所用颜料的水溶性很高，即使采用浮选工艺，也无法完全清除颜料。尤其是水溶性红色颜料会使得水变成红色色调，其转移到最终产品上，优选转移到纸张上。例如在生产白纸的过程中，如果水已染上了颜色，将无法达到所需的白度。
尤其在密集的循环条件下，通常会观察到水中所含的微生物增多的现象。例如水中存在的溶解氧会被迅速耗尽，从而可能会在水中形成厌氧条件。微生物可能会迅速增多，而这些微生物的代谢产物可能例如会引起浓烈的气味污染，例如硫化氢和/或有机酸或者酵母与细菌形式的气味污染。除此之外，某些情况下还会由于上述厌氧微生物代谢产物的作用而腐蚀设备部件。原因是那些尤其能够释放出可分解碳水化合物的酶(例如纤维素酶)的微生物，纤维素酶可将优选是造纸过程中存在的纤维素分解成纤维基本物质，并且分解成短链碳水化合物，成为微生物的营养。
关于生物物质的定义，可参阅欧洲专利协议第3节条例23b。
所谓生物催化作用，指的是例如蛋白质与其它粒子(分子、离子、质子、电子)之间的化学相互作用，且这些离子的性质在该作用过程中发生变化。生物催化物质(例如酶或者蛋白质)可促进生物催化作用。通常在造纸过程中可通过添加其它染料或者生物杀灭剂来消解有害的有机杂质、微生物及酶。
本发明的任务在于，提供一种能减少使用化学药剂和/或者互补染料的方法，从而减少在水系统内形成的杂质。
该任务可参照开头所述的方法加以解决，即以实时、尤其是“在线”方式在水或者悬浮液中测量化学活性物质的浓度。如果能连续获得所产生的化学活性物质的当前浓度信息，则有利于调节或者控制化学活性物质的产出率。
或者或此外，尤其还可以用实时或者“在线”方式在水或者悬浮液中测量杂质的浓度。杂质浓度同样也是本发明所述方法的效率衡量尺度，当水中的杂质浓度测量值越小，例如就越可以减小化学活性物质的产出率。
此外除了可测量获得调节量之外，尤其还可以用实时或者“在线”方式在水或者悬浮液中测量蛋白质和/或者DNA残基的浓度，以便控制和/或者调节微生物灭菌效果。通过所述的方法步骤将细胞壁和/或者细胞至少局部破坏，就可通过测定DNA残基的方式来调节电化学灭菌过程。同样也可以通过酶的浓度测量值进行调节。
适宜使用浓度值作为电化学过程触发电压的调节量。因此按照本发明所述，可以不必使用任何助剂(例如化学药剂或者生物杀灭剂)和/或者互补染料来减少杂质。该措施例如可以使得造纸设备以环保方式运行。通过摒弃使用染料或者助剂，还具有节约成本的优点。
如果脉冲持续时间小于1μs，尤其是在100ns～900ns范围内，还可进一步提高自由基或化学活性物质的产生量。当用这种强脉冲将电压施加在电极上时，由于持续时间很短，且场强很高，就会在局部形成特别有效的气体放电。由于水尤其是高电导率的水的耐电压强度极小，但随着电压负荷持续时间的减小而急剧增大，因此短脉冲特别有益。白水循环回路中水的电导率在4～5mS/cm之间。在这种情况下，特别重要的一点在于，应产生具有很高场强的电场，且不会引起强电流局部击穿。
适宜至少应产生下列之一的化学活性物质：
-自由基，尤其是O、OH、HOO，
-氧化剂，尤其是臭氧O3、H2O2。
可以在不同水循环回路的一个或者多个部位上，在水系统的水中，尤其在白水循环回路以及/或者清水循环回路的水中产生自由基作为化学活性物质。尤其可通过在水中进行气体放电的方式，非常轻易地产生上述自由基(相关说明可参阅前述专业文章)。
此外，还适宜施加电压来产生1MV/cm、优选1MV/cm～10MV/cm的电场。电极之间的这种高场强有利于产生有利的气体放电。如果所使用的并非是纯金属电极，必要时可以减小场强。使用非金属电极的另一个好处在于，可以产生其它化学活性物质，例如OH或者H。视所使用的电极而定，电场也可在0.1MV/cm～1MV/cm范围内。
此外，为获得另一种作用效果还适宜通过电压尤其是电压脉冲来产生紫外辐射。流光放电有利于例如通过轰击来激发水分子中的电子，使其放出紫外辐射。可利用电压脉冲在流光放电或者气体放电过程中达到适当高的电子温度，从而产生紫外辐射以及/或者具有高效率的自由基和/或者氧化物质。这些自由基、氧化剂和/或者紫外辐射可直接作用于有害杂质将其摧毁。例如在第一步骤中，紫外辐射照射在例如杂质细胞的细胞壁上，从而使得杂质的细胞壁遭到先期破坏。某些情况下可以打开细胞的孔隙，使得细胞“渗液”。经过紫外光的破坏作用之后，化学活性物质尤其是自由基就可以轻易进入细胞之中将其完全破坏。
适宜使用下列一种或者多种物质作为纤维材料：
-废纸，
-天然纤维，尤其是木浆(Holzstoff)和纤维桨(Zellstoff)，
-织物纤维。
水系统最好具有以下一个或多个物料和/或者水循环回路：
-一次循环回路，尤其是白水循环回路，
-二次循环回路，尤其是清水循环回路，
-三次循环回路，尤其是净化废水的循环回路。
下列附图所示均为本发明的实施例以及其它优点，其中：
附图1具有水循环回路的造纸设备，
附图2利用水溶液或者空气中的电晕等离子体产生自由基的装置示意 图(剖面图)：平行板或者排管装置，包括施加有脉冲高压的金属线，
附图3使用具有较高脉冲重复频率的短高压脉冲(通常小于1μs)在空气或水介质中的电晕放电过程中产生自由基的脉冲原理示意图，
附图4～9用于产生电晕放电的电极装置和电极系统：极板-极板型式、极板-线-极板型式、同轴线-管型式、点电极-极板型式、多点电极-极板型式、栅网-极板型式、排管型式、栅网-栅网型式，
附图10混合放电，其中一个电极完全位于水溶液上方，第二个电极则没入水溶液之中，
附图11极板或栅网型式，具有与容器壁相配的弯曲表面，或者将其用作电极，使用现有管道的管状同心电极，或者使用木浆塔作为反应器容器，
附图12在靠近水溶液表面的空间内脉冲放电，
附图13一种脉冲电晕放电系统，带有同轴线-管以及鼓入的细密分布的气泡，使得在放电区域内存在细微的气泡，且主要在气泡中形成流光放电，
附图14一种水系统的示意图，
附图1～14中相应的零件均具有相同的附图标记。
附图1是一种实施本发明所述运行方法的造纸设备1的示意图。以大约1∶100的比例使用水进行稀释后，将纤维浆或纤维质材料与助剂一起置于具有成形网10的成形网装置9上。纤维质材料并排、重叠沉淀在成形网10上。可以利用多个真空室区域24排出或吸出循环水23，然后将其送回到循环水23的循环回路之中。附图14及相关描述是关于造纸厂水系统各种不同的循环回路以及/或者浆料流和水流的说明。
例如作为原料进厂的例如有废纸和通常还有干纸浆，而木浆则通常在同一个车间内生产，并且作为纤维/水混合物(也就是不交织的纤维素构成的悬浮液)泵入到制浆中心3之中。同样也可在将槽中加水将废纸和/或者纤维素分解。通过各种分拣装置抛出非纸类成分(这里没有绘出)。根据所需的纸张种类，在制浆中心3混合各种不同的原料。也可在这里加入能改善纸张质量、提高生产率的填充剂、助剂及互补染料。按照本发明所述，至少可以限量加入这些材料中的至少一种材料。
造纸设备1的流浆箱7将纤维浆悬浮液均匀分布在整个成形网宽度范围 内。成形网装置9末端的纸幅27仍含有大约80％水分。
如果以废纸作为造纸原料，则造纸设备1前端安装有浆料制备系统(这里没有绘出)。管道系统将造纸设备1与浆料制备系统21的循环水相连。
为了按照本发明所述对流向浆料制备系统21的水流或浆料流以及循环水23进行处理，在造纸设备1内管道系统的各个不同部位上安装有等离子体反应器11a～11d。
为了减少循环水23中的有色杂质，在由真空室区域24至分拣机5之间的循环水23回流管路中安装一个第一等离子体反应器11a。第二等离子体反应器11b安装于真空室区域24和受浆器17之间的循环水23回流管路之中。在受浆器17后面，沿着流动方向S观察，管道系统一方面分成一个流向浆料制备系统21的水流或浆料流管道系统，即浆料循环回路；另一方面则分成通向图中并未绘出的净化设备(以箭头19表示)的管道系统。用来产生电化学过程的第三等离子体反应器11c安装在受浆器17后面通向浆料制备系统21的循环水管道系统之中。第四等离子体反应器11d安装在受浆器17后面通向净化设备19的管路系统之中。
例示的本发明所述方法的特征在于，在指定的部位上，利用流向浆料制备系统21的循环水23、水流和浆料流的管道系统以及通向净化设备19的管道系统之中的等离子体反应器11a～11d，将电极置于管道系统的内部，将高脉冲电压施加给这些电极。高压脉冲发生器46通过高压电缆47分别与等离子体反应器11a～11d相连。由于水尤其是高导电率的水(例如循环水23)的耐压强度极小，但会随着电压负荷持续时间的减小而急剧增大，因此要使用脉冲持续时间通常为10μs的短脉冲，某些应用情况下只有1μs甚至更低。造纸行业的典型电导率值在4～5mS/cm之间。
附图2所述为附图1所示等离子体反应器11a～11d的一种特殊实施型式。附图2所示的装置用来输送循环水23，同时在水流或者浆料流中产生等离子体。在该装置的中间安装有一个高压电极50。圆柱形装置的外壳作为反电极51。待处理的循环水23处在该装置之中。将脉冲电压施加在电极50、51上，就会在电极50和51之间通过电场产生流光放电53。在流光放电过程中，高能电子55与水分子相撞，并且使其离解或者将其激发，从而产生自由基59。在离解过程中立即释放出自由基59和氧化剂57，在随后的辐射跃 迁导致的激发过程中产生紫外光。所产生的紫外光又与水分子发生反应，并且使其离解。
对于有色杂质而言，这些自由基59和氧化剂57直接作用于高分子染料将其破坏，直至消除这些分子的成色效应。
对于微生物杂质而言，可通过紫外光、自由基59和氧化剂57对其进行攻击，并且将其摧毁。多种这些生物杀灭成分同时发挥作用，从而形成协同效应，特别有效地对循环水23进行杀菌。尤其在开始处理循环水23之时即已存在的强电场还能进一步提高协同作用，其原因在于对细胞壁进行电穿孔，使得生物细胞遭到先期破坏，使随后产生的化学活性物质尤其是自由基59和氧化剂57更容易侵入这些细胞。
那些能够释放出可分解碳水化合物的酶(例如纤维素酶)的微生物同样也可受到抑制或者完全破坏，所述纤维素酶可将造纸过程中的纤维素分解成纤维基本物质，并且分解成短链碳水化合物，成为微生物的营养。杀死了细菌或酵母之类的微生物，从而最大程度地减少纤维素酶的产出量。除了可形成自由基之外，由于同时还有过氧化氢酶的分解过程发生，因此也会增大H2O2的浓度，从而既有助于直接分解纤维素酶，也有利于杀灭通过纤维素酶产生的微生物。
附图3所示为所使用的高压脉冲电压曲线60。第一个脉冲66和第二个脉冲67均具有脉冲持续时间62，其间隔为脉冲重复频率63。横坐标表示时间(单位：ms)，纵坐标表示电压(单位：kV)。这些单位为任意选择。叠加直流电压的水平可以与所示纵坐标重叠。优选产生自由基及臭氧所需的直流电压约为100kV。将高压脉冲叠加在直流电压上，使得总振幅约为500kV。因此，所示电压曲线60上可优选叠加直流电压，其主要取决于待处理水的电导率。脉冲66和67的脉冲持续时间62小于1μs，各个脉冲66、67均具有陡峭的上升沿，且上升时间64明显小于脉冲持续时间62。脉冲66或67的下降沿则不太陡峭。脉冲重复时间63的典型值在10μs～100ms之间。通过直流电压成分就已经产生电化学过程的先期破坏效应。
各个脉冲66、67优选具有适当的总振幅，使得可以超出设定的直流电压范围达到设定的能量密度，如前所述，脉冲上升时间64通常短于脉冲下降时间。采用这样的脉冲66、67可避免产生可能会导致均匀等离子体密度分布中的空间与时间干挠的电击穿。
附图4～9所示为电极系统的其它实施例，用来在造纸设备1的水系统或者悬浮液中产生等离子体以及/或者电晕放电，尤其可应用于上述实施例中的其它应用。附图4所示为极板-极板型式，其中第一极板70a和第二极板70b均作为电极。第一极板70a和第二极板70b相互平行。第一极板70a构成高压电极，并且通过高压电缆与高压脉冲发生器46相连。第二极板70b构成反电极，并且作为接地电极与高压脉冲发生器46相连。
附图5所示为一种具有特殊平板电极的相应型式。两个实心平板电极70a和70c具有固定间距，高压电极71在中间穿过。这种极板-线-极板型式中的高压电极71设计成实心线结构，并且与高压脉冲发生器46的高压输出端相连。接地极板70a、70c同样也与高压发生器46相连。
附图6所示为一种线-管型式的电极系统。高压电极71在中间伸入到圆柱形电极72之中。与附图5所示一样，高压电极71设计成实心线结构，并且与高压脉冲发生器46相连。接地的圆柱形电极72最好设计成金属丝编织网结构，并且与高压脉冲发生器46相连。
附图7所示为一种点电极-极板型式的电极系统。例如三个点电极73通过高压电缆与高压脉冲发生器46相连。点电极73与接地平板电极74之间呈直角。点电极73与平板电极74之间的距离可以调整，因此可以适配于不同的工艺条件。
附图8所示的电极系统包括3个极板70a、70d和70e。第一个极板70a作为高压电极与高压脉冲发生器46相连，并且安装在两个实心极板70d和70e之间正中央。极板70a和70b通过极板连接线70f相连。由于极板70d作为接地的反电极与高压发生器46相连，因此极板连接线70f上的极板70e同样也具有接地的反电极的功能。
附图9所示为栅网-栅网型式的电极系统。与附图4所示的一样，这里的第一栅网75a和第二栅网75b平行相对而置。其中的第一栅网75a构成高压电极，并且与高压脉冲发生器46相连。第二栅网75b构成接地的反电极，并且与高压脉冲发生器46相连。
上述所有电极型式的共同之处在于：除了可接入高压脉冲66、67之外(如附图3所示)，也可对其施加例如1V～10V、尤其是2V～5V的直流电压，从而产生连续的电解作用。
附图10所示的装置是另一种混合型放电装置，其中的一个电极76a完全位于待处理的循环水23之外，第二个电极76b则完全或者部分没入循环水23之中。这一另一实施例中，所示的电极76a设计成栅网电极型式，并且与高压脉冲发生器46相连。接地的反电极76b也设计成栅网电极型式。在空气与循环水23之间的分界层上形成第一电荷云68a。化学活性物质可以借助该电荷云68a进入循环水23之中，并且清除不想要的杂质。优选也在循环水23中局部场强增大的部位上产生电荷云68b、68c。电荷云68a、68b、68c在循环水23中释放出例如O、OH、HOO之类的自由基，尤其也可释放出诸如臭氧和/或者H2O2之类的强氧化剂。这些化学活性物质能高效破坏诸如细菌和酵母之类的微生物。
附图11所示的剖面图为附图1中等离子体反应器11a～11d的另一实施例示出了一个管子，优选是用于输送循环水23的管子，其具有外壁77。使用极板或者栅网结构型式，具有与外壁77或者容器壁相配的弯曲表面。多线电极79设计成同心电极型式，沿着外壁77的走向安装，并且与高压脉冲发生器46相连。有两个反电极与其相对而置：一个是容器壁77，另一个是平板电极78。高压电极79安装于容器壁77和平板电极78之间，互不接触。容器壁77和平板电极78相互导电连通，以此构成接地的反电极，其与高压脉冲发生器46相连。附图标记S表示循环水23的流动方向。
附图12所示的另一实施例是一种特殊的电极装置，可在循环水23上方的近表面气体空间内产生脉冲放电。在这种情况下，在一个向上开口的循环水管道37中输送循环水23。高压电极50包括多个相互电连接的棒电极，并且适当安装于循环水23的近表面气体空间之中，使得电极棒平行于表面。接地的反电极51设计成实心极板型式，且整个平面与高压电极50之间的距离处处相等。循环水管道37的壁还与反电极51相连。
这种电极装置的空气与循环水23之间的分界面上也会产生电荷云，例如图中所示的电荷云68d和68e。这些电荷云在这里也有助于化学活性物质渗入循环水23之中。
附图13所示为最后一种实施例，这是一种循环水23中的脉冲等离子体或者电晕放电系统。电极系统与附图2所示的一样，也是设计成同轴线-管电极系统的型式。高压电极50与构成容器壁的反电极51同轴布置。通过通气管道 80借助气体分配器81将细微的气泡导入放电区域之中，协助产生自由基或者产生活性化学物质。在气泡82和83之中优选形成参照附图2解释的流光放电。由于流光放电产生氧化剂57。因此在循环水23中会产生特定的自由基。
附图14所示为采用本发明所述方法的造纸厂水系统90中的浆料和水的流向，或者浆料与水循环回路。水系统90的中心是造纸设备1。附图14所示为从众多现有水循环系统挑选的一种常见结构造纸厂运行的水循环示意图。分为三大主要水循环回路：一次循环回路I、二次循环回路II和三次循环回路III。一次循环回路I可直接重新使用来自造纸设备1第一脱水阶段富含浆料的废水，优选用于在造纸设备1之中和之前进行稀释或者调整固形物含量。可在较短的循环回路即白水循环回路98中，将造纸设备1纸页成形过程中所产生的固形物浓度优选最高的废水和/或者水悬浮液重新送回到造纸设备1之中。将固形物浓度明显较低的废水和/或者水悬浮液送入一次循环回路II即清水循环回路99之中。
一次循环回路II的特征在于具有一个物料回收阶段，这里是受浆器17。受浆器17可将造纸设备1中产生的压榨废水和喷淋废水用来进行再循环。以方框94表示这种循环，以直线表示的各种白水成分进入其中。其它白水成分进入受浆器扩展段17a之中。受浆器17将不同的白水成分分为富含纸浆的较小部分以及纸浆含量较少的较大部分，富含纸浆的这部分进入清水循环回路99之中再次作为纸浆制备系统93的稀释水，而纸浆含量较少的这部分则可以作为造纸设备1的喷淋水继续使用。纸浆含量较少的这部分经过废水净化装置96送入三次循环回路III，也就是送入净化水100的循环回路之中。通过废水净化装置96不回送到三次循环回路III之中的水可在经过净化之后通过废水排放管路97送回到环境之中。
如果将二次循环回路II中的过量废水与其它生产废水合并，就例如形成了三次循环回路III。如前所述，可在厂内的净化设备中对这种合并的废水流进行处理，将其与例如来自地表水的新鲜水一并进行处理，然后作为新鲜水回送到生产过程之中。这种净化废水100循环回路即三次循环回路III的系统可减轻二次循环回路II的处理量、减少来自造纸设备1的残留水量，从而整体上改善水系统90中的新鲜水使用效率。
通过新鲜水供给装置91经由新鲜水制备装置92基本将所需的新鲜水送 入水系统90。二次循环回路II和三次循环回路III经由纸浆制备系统93通向造纸设备1。二次循环回路II也可以不经过纸浆制备系统93从一个分路直接回流到造纸设备1。可以在纸浆制备系统93中通过垃圾分离装置101分离所产生的固形物。不能再重新回送给三个主循环回路I、II和III的蒸发损失102从造纸设备1排出。
所述循环回路实施例的水流量如下：白水循环回路98每天的水和/或者水悬浮液流量约为100～200m3，清水循环回路每天的流量为10～50m3，净化水100回路每天的流量为1～5m3。
本发明的其它基本思想如下：
造纸过程中可能会降低纤维或纸张质量的微生物杂质例如有主要能释放出可分解碳水化合物的酶(例如纤维素酶)的微生物，纤维素酶可将造纸过程中的纤维素分解成纤维基本物质，并且分解成短链碳水化合物，成为微生物的营养。迄今为止为了阻止这种情况而采用的解决方案仅仅使用化学方法，也就是将化学药剂尤其是生物杀灭剂(例如戊二醛)添加到纸浆循环回路或者水循环回路之中，以便杀死微生物，从而将造纸过程以及最终产品中的杂质减小到最低程度。而其它情况下广为使用的过氧化氢H2O2通常不能使用，因为通常也会同时产生能分解过氧化物的纤维素酶，并使得过氧化氢H2O2迅速分解。
Claims (10)
1.在由纤维材料的水悬浮液生产平面结构的过程中减少由有机染料、生物催化物质和/或微生物和/或其它生物物质在水系统(90)内形成的杂质的方法，其中在循环水(23)或者悬浮液中的高压电极(50)和反电极(51)上施加电压(U)，产生气体放电以及/或者等离子体，所述电压(U)的电压曲线具有脉冲持续时间(62)小于10μs的第一脉冲(66)和第二脉冲(67)，同时产生流光放电(53)，其特征在于，以实时、尤其是“在线”方式在水(23)或者悬浮液中测量至少一种下列浓度：
-化学活性物质的浓度，
-杂质的浓度，
-蛋白质和/或者DNA残留的浓度，以便控制和/或者调节微生物灭菌效果，
其中使用浓度值作为流光放电(53)触发电压(U)的调节量，且其中不使用助剂和/或者互补染料来减少杂质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中脉冲持续时间(62)小于1μs。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的方法，其中至少产生下列一种化学活性物质：
-自由基(59)，
-氧化剂(57)。
4.根据权利要求1～2中任一项所述的方法，其中通过电压(U)产生场强为1MV/cm范围内的电场。
5.根据权利要求1～2中任一项所述的方法，其中通过电压(U)产生紫外辐射。
6.根据权利要求1～2之一所述的方法，其中使用下列一种或多种物质作为纤维材料：
-废纸，
-天然纤维，
-织物纤维。
7.根据权利要求1～2中任一项所述的方法，其中水系统(90)具有一个 或多个下列浆料和/或者水循环回路：
-一次循环回路(I)，
-二次循环回路(II)，
-三次循环回路(III)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中一次循环回路(I)为白水循环回路(98)。
9.根据权利要求7所述的方法，其中二次循环回路(II)为清水循环回路(99)。
10.根据权利要求7所述的方法，其中三次循环回路(III)为净化废水(100)的循环回路。
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Legal Events
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Granted publication date: 20121128 Termination date: 20170525 |
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