DE102007038090A1

DE102007038090A1 - Konstantteil IV

Info

Publication number: DE102007038090A1
Application number: DE200710038090
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Beuermann; Klaus Lehleiter; Erwin Binder; Markus Häußler
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-08-11
Filing date: 2007-08-11
Publication date: 2009-02-12
Also published as: BRPI0813620B1; BRPI0813620A2; EP2179086A1; CN101784724A; WO2009021804A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem von Frischwasser, Siebwasser o. Ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) in einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9). Dabei soll der Aufwand dadurch vermindert werden, dass zumindest der Hochkonsistenzstrom (1) gereinigt und wenigstens ein Teil des Niedrigkonsistenzstromes (2) erst nach der Reinigung des Hochkonsistenzstromes (1) diesem zugemischt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom mit zumindest einem von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom in einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom sowie zumindest einem, vorzugsweise von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei wenigstens der Hochkonsistenzstrom durch eine Reinigungsvorrichtung geführt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
Im konstanten Teil von Papiermaschinen wird der hochkonsistente Gutstoff mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser verdünnt und anschließend dem Stoffauflauf zugeführt. Vor dem Stoffauflauf muss die Faserstoffsuspension jedoch zumindest noch gereinigt werden.
Dies ist relativ aufwendig und erfordert viel Raum.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand sowie den Raumbedarf für den konstanten Teil zu vermindern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass zumindest der Hochkonsistenzstrom gereinigt und wenigstens ein Teil des Niedrigkonsistenzstromes erst nach der Reinigung des Hochkonsistenzstromes diesem zugemischt wird.
Da hier die Verdünnung des Hochkonsistenzstromes erst nach der Reinigung erfolgt, kann die Reinigungsvorrichtung für einen entsprechend geringeren Durchsatz ausgelegt werden. Dies gilt auch für eventuell vorhandene, weitere vom Hochkonsistenzstrom vor der Verdünnung passierte Vorrichtungen, beispielsweise Entgasungsvorrichtungen.
Hierbei wurde erkannt, dass Reinigungsvorrichtungen, wie Cleaner oder Sortierer oft für Ströme mit relativ hoher Konsistenz geeignet sind, ohne dass dieses Potential genutzt wird.
Für die erfindungsgemäße Anordnung ist wesentlich, dass der Hochkonsistenzstrom nach der Reinigungsvorrichtung zu einer Mischvorrichtung mit zumindest einem Teil des Niedrigkonsistenzstromes geführt wird.
Durch die Zumischung des Niedrigkonsistenzstromes soll bereits die für den Stoffauflauf erforderliche Stoffdichte beim Hochkonsistenzstrom erreicht werden. Dies erlaubt es, dass der Hochkonsistenzstrom nach der Zumischung in der Mischvorrichtung direkt zu einem Stoffauflauf der Maschine geführt werden kann.
Zur Begrenzung des Aufwandes sollte zwischen der Zumischung und dem Stoffauflauf keine Reinigung des Hochkonsistenzstromes erfolgen. Außerdem sollte zwischen dieser Zumischung und dem Stoffauflauf auch keine Entgasung des Hochkonsistenzstromes erfolgen. Der Strang des Hochkonsistenzstromes zwischen der Mischvorrichtung und dem Stoffauflauf ist so frei von Vorrichtungen, wie Reinigungs- oder Entgasungsvorrichtungen.
Zwar ist es problemlos möglich die Zumischung des Niedrigkonsistenzstromes in mehreren Stufen hintereinander zu realisieren, jedoch vermindert sich der Aufwand, wenn zwischen der Zumischung in der Mischvorrichtung und dem Stoffauflauf keine weitere Verdünnung des Hochkonsistenzstromes durch Zumischung eines Teiles des Niedrigkonsistenzstromes erfolgt.
Zur Verbesserung der Qualität der Faserstoffsuspension kann es vorteilhaft sein, wenn der Hochkonsistenzstrom vor der Zumischung durch eine Entgasungsvorrichtung geführt und so der Gehalt an freier Luft auf weniger als 1, insbesondere weniger als 0,6 Vol% im Stoffauflauf reduziert wird.
Aus dem gleichen Grund kann es ebenso von Vorteil sein, wenn der zugemischte Niedrigkonsistenzstrom vor der Zumischung durch eine Reinigungsvorrichtung gereinigt und/oder über eine Entgasungsvorrichtung entgast wird.
Im Interesse einer umfassenden Reinigung sollte dabei die jeweilige Reinigungsvorrichtung der Ströme zumindest wenigstens einen Sortierer und/oder Cleaner umfassen.
Um eine möglichst umfassende Durchmischung der Ströme zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn die Zumischung über eine Eindüsung des Niedrigkonsistenzstromes erfolgt, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit des Niedrigkonsistenzstromes vorzugsweise das 3 bis 15fache der Strömungsgeschwindigkeit des Hochkonsistenzstromes betragen sollte.
Hierzu eignet sich insbesondere eine in der DE 100 50 109 beschriebene Mischvorrichtung.
Bei der Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes vor der Zumischung ist zu beachten, dass diese möglichst hoch sein sollte, wobei sie jedoch von der Reinigungsvorrichtung, insbesondere dem Cleaner begrenzt wird.
Die maximale Stoffdichte hängt dabei vom Mahlgrad und/oder dem Füllstoffgehalt des Hochkonsistenzstromes ab. Ein geringerer Mahlgrad und/oder ein geringer Füllstoffgehalt sind mit einer geringeren maximalen Stoffdichte verbunden.
Dennoch sollte die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes vor der Zumischung bei einem Mahlgrad der Faserstoffsuspension von unter 50°SR, vorzugsweise unter 35°SR mindestens 0,6%, insbesondere zumindest 1,2% betragen.
Besonders deutlich werden die Vorteile einer hohen Stoffdichte jedoch, wenn die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes vor der Zumischung zumindest 1,2%, vorzugsweise mindestens 1,6% und insbesondere wenigstens 2,1% und höchstens 4%, vorzugsweise maximal 3,5% beträgt.
Wegen der Abhängigkeit der maximalen Stoffdichte vom Mahlgrad des Hochkonsistenzstromes sollte die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes in % vor der Zumischung größer als das 0,025fache des Mahlgrades gemessen in °SR minus 0,2 und kleiner als das 0,04fache des Mahlgrades gemessen in °SR plus 0,8 sein.
Bei einem Mahlgrad von 20°SR sollte die Stoffdichte folglich zwischen 0,3(0,025 × 20 – 0,2) und 1,6(0,04 × 20 + 0,8)% und bei einem Mahlgrad von 60°SR zwischen 1,3(0,025 × 60 – 0,2) und 3,2(0,04 × 60 + 0,8)% liegen.
Damit wird gewährleistet, dass die verfügbaren Reinigungsvorrichtungen, insbesondere Sortierer und Cleaner auch bei den erhöhten Stoffdichten eingesetzt werden können.
In Abhängigkeit vom eingesetzten Stoffauflauf kann es sich ergeben, dass der Hochkonsistenzstrom nach der Zumischung nicht weiter verdünnt wird oder aber in einem Stoffauflauf der Maschine ein weiterer Teil des Niedrigkonsistenzstromes zugeführt und mit dem Hochkonsistenzstrom gemischt wird.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematische Darstellung des Konstantteils einer Papiermaschine und
2: eines anderen Konstantteils.
Im konstanten Teil der Papiermaschine wird der Hochkonsistenzstrom 1 in an sich bekannter Weise aus Faser- und Füllstoffen entsprechend den Vorgaben des Papiermachers, d. h. in vorbestimmten Mischungsverhältnissen in einer Mischbütte 5 zusammengeführt und gemischt.
Die Papiermaschine beginnt mit dem Stoffauflauf 3 sowie dem sich anschließenden Former 11 zur Bildung der Faserstoffbahn 9. Dabei wird die fertige Faserstoffsuspension über eine oder mehrere Düsen des Stoffauflaufs 3 auf das Formersieb 10 aufgebracht.
Im Former 11 sowie nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine wird das Siebwasser aufgefangen und in den Konstantteil zurückgeführt. Die Verwendung von Siebwasser zur Bildung des Niedrigkonsistenzstromes 2 ist nicht nur mit Einsparungen gegenüber dem Einsatz von Frischwasser verbunden, sondern es können auch die im Siebwasser enthaltenen Faser- und Füllstoffe wiederverwendet werden.
Der von der Mischbütte 5 kommende Hochkonsistenzstrom 1 wird, wie in 1 gezeigt, in einer Mischvorrichtung 8 mit einem Teil des Niedrigkonsistenzstromes verdünnt. Die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes 1 liegt nach dieser Verdünnung zwischen 1,6 und 4%, vorzugsweise zwischen 2,1 und 3,5%.
Die relativ hohe Stoffdichte vermindert wegen des geringeren Durchsatzes den Aufwand für die Reinigung und Entgasung erheblich.
Anschließend wird der Hochkonsistenzstrom 1 durch eine erste Reinigungsvorrichtung 4 in Form eines Cleaners, eine Entgasungsvorrichtung 6 und eine Reinigungsvorrichtung 4 in Form es Sortierers geführt.
Zur Vereinfachung und bei verminderten Anforderungen an die Qualität der fertigen Faserstoffsuspension können der Cleaner und die Entgasungsvorrichtung 6 jedoch auch entfallen.
Erst nach der Reinigung des Hochkonsistenzstromes 1 wird dieser in einer weiteren Mischvorrichtung 7 durch Hinzufügen eines weiteren Teils des Niedrigkonsistenzstromes 2 soweit verdünnt, dass der Hochkonsistenzstrom 1 direkt zum Stoffauflauf 3 geführt werden kann.
Je nach Art des Stoffauflaufs kann dieser ohne oder mit einer weiteren Verdünnung des Hochkonsistenzstromes 1 arbeiten.
Zur Mischung des Hochkonsistenzstromes 1 mit einem Teil des Niedrigkonsistenzstromes 2 eignen sich insbesondere Stoffaufläufe, bei denen zur Regelung des Flächengewichtsquerprofils Ströme unterschiedlicher Konsistenz vermischt werden, wie sie beispielsweise in der EP 1 645 684 beschrieben sind.
Dabei sollte die Zuführung zumindest eines Stromes 1, 2 zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn 9 geregelt werden.
Bei dem in 2 dargestellten Konstantteil wird im Unterschied hierzu auch der, der Mischvorrichtung 7 und dem Stoffauflauf 3 zugeführte Teil des Niedrigkonsistenzteiles 2 durch eine Entgasungs- 6 und eine Reinigungsvorrichtung 4 in Form eines Sortierers geführt.
In der Entgasungsvorrichtung 6 wird das Siebwasser unter Unterdruck zum Sieden gebracht. Dabei können auch leichte Verunreinigungen ausgeschieden werden.
Beschrieben ist eine derartige Entgasungsvorrichtung 6 in der EP 1 143 066 . Es ist aber auch eine mechanische Trennung der freien Luft unter Ausnutzung der Zentrifugalkräfte möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10050109 [0017]
- EP 1645684 [0038]
- EP 1143066 [0042]

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) in einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Hochkonsistenzstrom (1) gereinigt und wenigstens ein Teil des Niedrigkonsistenzstromes (2) erst nach der Reinigung des Hochkonsistenzstromes (1) diesem zugemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) nach der Zumischung zu einem Stoffauflauf (3) der Maschine geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zumischung und dem Stoffauflauf (3) keine Reinigung des Hochkonsistenzstromes (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zumischung und dem Stoffauflauf (3) keine Entgasung des Hochkonsistenzstromes (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zumischung und dem Stoffauflauf (3) keine weitere Zumischung eines Teiles des Niedrigkonsistenzstromes (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) vor der Zumischung entgast wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zugemischte Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Zumischung gereinigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zugemischte Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Zumischung entgast wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischung über eine Eindüsung des Niedrigkonsistenzstromes (2) erfolgt, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit des Niedrigkonsistenzstromes (2) vorzugsweise das 3 bis 15fache der Strömungsgeschwindigkeit des Hochkonsistenzstromes (1) beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Zumischung bei einem Mahlgrad der Faserstoffsuspension von unter 50°SR, vorzugsweise unter 35°SR mindestens 0,6%, insbesondere zumindest 1,2% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Zumischung zumindest 1,2%, vorzugsweise mindestens 1,6% und insbesondere wenigstens 2,1% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Zumischung höchstens 4%, vorzugsweise maximal 3,5% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Zumischung größer als das 0,025fache des Mahlgrades minus 0,2 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Zumischung kleiner als das 0,04fache des Mahlgrades plus 0,8 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) nach der Zumischung nicht weiter verdünnt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochkonsistenzstrom (1) in einem Stoffauflauf (3) der Maschine ein weiterer Teil des Niedrigkonsistenzstromes (2) zugeführt wird.
Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) aus wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) sowie zumindest einem, vorzugsweise von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), wobei wenigstens der Hochkonsistenzstrom (1) durch eine Reinigungsvorrichtung (4) geführt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) erst nach der Reinigungsvorrichtung (4) zu einer Mischvorrichtung (7) mit zumindest einem Teil des Niedrigkonsistenzstromes (2) geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom (1) durch eine Reinigungsvorrichtung (4) geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (4) der Ströme (1, 2) zumindest jeweils einen Sortierer umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest der Hochkonsistenzstrom (1), vorzugsweise auch der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung durch eine Entgasungsvorrichtung (6) geführt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) nach der Mischvorrichtung (7) zu einem Stoffauflauf (3) der Maschine geführt wird.
Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mischvorrichtung (7) und dem Stoffauflauf (3) keine Reinigungsvorrichtung (4) vorhanden ist.
Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Mischvorrichtung (7) keine weitere Verdünnung des Hochkonsistenzstromes (1) erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Stoffauflauf (3) ein Teil des Niedrigkonsistenzstromes (2) mit dem Hochkonsistenzstrom (1) gemischt wird.