DE102009006715A1

DE102009006715A1 - Ausschussaufbereitung

Info

Publication number: DE102009006715A1
Application number: DE102009006715A
Authority: DE
Inventors: Christian Bangert; Erwin Binder; Michael Jerabek; Jean Yves NOUAZÉ
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-05
Also published as: CN102301067A; WO2010086065A1; EP2391767A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung 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 (1) mit zumindest einem aus Resten und Bruchstücken der Faserstoffbahn gebildeten Ausschussstrom (3) und wenigstens einem von Frischwasser, Siebwasser o. Ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2), wobei die Ströme (1, 2, 3) zu einem Stoffauflauf (7) einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn geführt werden. Dabei soll der Aufwand dadurch vermindert werden, dass der Ausschussstrom (3) vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom (1) separat aufbereitet wird und der Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil (6) der Maschine keine Reinigung durchläuft.

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 aus Resten und Bruchstücken der Faserstoffbahn gebildeten Ausschussstrom und wenigstens einem von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom, wobei die Ströme zu einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn geführt werden.
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, zumindest einem aus Resten und Bruchstücken der Faserstoffbahn gebildeten Ausschussstrom sowie zumindest einem, vorzugsweise von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei die Ströme zu einem Stoffauflauf der Maschine geführt werden.
Im Konstantteil von Papiermaschinen wird der im Wesentlichen von aufbereiteten Fasern, Füllstoffen und Ausschuss gebildete, hochkonsistente Gutstoff mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser verdünnt und dem Stoffauflauf zugeführt. Dabei werden die Ströme entlüftet und zur Reinigung durch eine meist dreistufige Sortiervorrichtung geleitet.
Dies ist relativ aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand im Konstantteil zu vermindern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Ausschussstrom vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom separat aufbereitet wird und der Hochkonsistenzstrom im Konstantteil der Maschine keine Reinigung durchläuft.
Da der im Allgemeinen aus einer am Ende der Stoffaufbereitung angeordneten Stapelbütte stammende Hochkonsistenzstrom bereits eine relativ hohe Reinheit aufweist, kann auf eine weitere Reinigung dieses Stromes im Konstantteil verzichtet werden. Möglich geworden ist dies durch Qualitätsverbesserungen in der Stoffaufbereitung.
Der Ausschuss stammt in der Regel aus dem stromabwärtigen Teil der Maschine und umfasst im Wesentlichen Faserbahnabschnitte oder -Bruchstücke, die beim Anlauf der Papiermaschine oder einem Abriss der Faserstoffbahn anfallen.
Einerseits bringt die Wiederverwendung des Ausschusses Vorteile hinsichtlich des Rohstoffbedarfs, andererseits enthält dieser jedoch auch Verunreinigungen, so dass eine Aufbereitung erforderlich ist.
Bisher wurde der Ausschuss im Konstantteil mit der anderen Faserstoffsuspension vermischt und gemeinsam mit dieser gereinigt und entlüftet.
Dies macht wegen des hohen Durchsatzes auch entsprechend große Vorrichtungen erforderlich.
Da der Ausschuss eine separate Aufbereitung durchläuft, muss der Hochkonsistenzstrom auch nach einer Vermischung mit dem Ausschussstrom nicht gereinigt werden. Die separate Reinigung des Ausschussstromes ist wesentlich einfacher und billiger als die des Gesamtstromes.
Auch der Niedrigkonsistenzstrom sollte vor einer Vermischung mit einem anderen Strom gereinigt werden.
Um den Aufwand noch weiter zu vermindern, ist es vorteilhaft, wenn der Hochkonsistenzstrom im Konstantteil der Maschine auch keine Entgasung durchläuft. Zur Gewährleistung eines vorgegebenen, maximalen Luftgehalts des gesamten Faserstoffsuspensionsstromes sollten der Hochkonsistenzstrom nach der Stoffaufbereitung entsprechend beschaffen sein und der Ausschussstrom sowie der Niedrigkonsistenzstrom vor ihrer Zumischung entgast werden.
Die Entgasung des Ausschussstromes kann während der Aufbereitung desselben erfolgen.
In Abhängigkeit von den Anforderungen an die fertige Faserstoffsuspension, den Gegebenheiten der Anlage sowie der Beschaffenheit der Ströme kann es von Vorteil sein, wenn der Ausschussstrom vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom mit einem Niedrigkonsistenzstrom und/oder der Hochkonsistenzstrom vor der Vermischung mit dem Ausschussstrom mit einem Niedrigkonsistenzstrom vermischt wird.
In Kombination, aber auch unabhängig davon kann es ebenso vorteilhaft sein, wenn nach der Vermischung von Hochkonsistenz- und Ausschussstrom ein Niedrigkonsistenzstrom beigemischt wird.
Wenn zumindest der Hochkonsistenz- sowie der Ausschussstrom und bei Bedarf auch noch wenigstens ein Niedrigkonsistenzstrom vor dem Stoffauflauf vermischt werden, so hat die Faserstoffsuspension bereits in etwa die für den Stoffauflauf erforderliche Stoffdichte.
Im Ergebnis kann so der Hochkonsistenzstrom auch nach der Zumischung anderer Ströme in einer oder mehreren Mischvorrichtungen direkt zum Stoffauflauf der Maschine geführt werden.
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 Niedrigkonsistenzstrom zugeführt und mit dem Hochkonsistenzstrom gemischt wird.
Um den Durchsatz und damit auch den apparativen Aufwand bei den Reinigungs- und Entgasungsvorrichtungen möglichst gering zu halten, sollten die Stoffdichten möglichst hoch sein.
Daher ist es von Vorteil, wenn die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes vor der Vermischung mit dem Ausschussstrom zumindest 1,2%, vorzugsweise mindestens 1,6% und insbesondere wenigstens 2,1% und maximal 12%, vorzugsweise höchstens 4% und insbesondere maximal 3,5% beträgt.
Aus dem gleichen Grund sollte die Stoffdichte des Ausschussstromes nach dessen Aufbereitung, insbesondere vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom zwischen 2 und 5%, vorzugsweise zwischen 2 und 4% liegen.
Hinsichtlich der Anordnung ist wesentlich, dass der Ausschussstrom vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom durch eine separate Aufbereitungsvorrichtung geführt wird und der Hochkonsistenzstrom im Konstantteil der Maschine keine Reinigungsvorrichtung durchläuft.
Außerdem sollte der Hochkonsistenzstrom im Konstantteil der Maschine auch keine Entgasungsvorrichtung durchlaufen.
Im Ergebnis kann der Hochkonsistenzstrom so direkt bis auf eine oder mehrere Mischvorrichtungen von der Stoffaufbereitung, insbesondere einer Bütte zum Stoffauflauf geführt werden.
Entsprechend dem Verfahren ist es dabei von Vorteil, wenn der Niedrigkonsistenzstrom und/oder der Ausschussstrom vor einer Beimischung durch eine Entgasungsvorrichtung, insbesondere einen Hydrozyklon, einen Unterdruckbehälter o. ä. und/oder eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere einen Schwerteilabscheider, einen Sortierer o. ä. geleitet werden.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur ein Anlagenschema.
In einer dem Konstantteil 6 vorgelagerten Stoffaufbereitung 5 werden die Fasern bzw. die Faserstoffsuspension im Wesentlichen aufgelöst, gebleicht, gemahlen, gereinigt und entwässert. Am Ende der Stoffaufbereitung 5 wird die so aufbereitete Faserstoffsuspension mit einer hohen Konsistenz von maximal 12% in einer Stapelbütte 4 dem Konstantteil 6 zur Verfügung gestellt.
Im Konstantteil der Papiermaschine wird der aus der Stapelbütte 4 entnommene Hochkonsistenzstrom 1 mit mehreren Niedrigkonsistenzströmen 2 sowie einem Ausschussstrom 3 vermischt, bis eine für den Stoffauflauf 7 der Papiermaschine erforderliche, wesentlich geringe Stoffdichte zwischen 1,6 und 4%, vorzugsweise zwischen 2,1 und 3,5% erreicht ist.
Die Papiermaschine beginnt mit dem Stoffauflauf 7 sowie einem sich anschließenden Former 16 zur Bildung der Faserstoffbahn. Dabei wird die fertige Faserstoffsuspension über eine oder mehrere Düsen des Stoffauflaufs 7 auf das Formersieb des Formers 16 aufgebracht.
Im Former 16 sowie nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine wird das Siebwasser aufgefangen und in den Konstantteil 6 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 Ausschuss entstammt der Papiermaschine, in der insbesondere bei einem Abriss oder dem Anfahren der Maschine immer Bahnreste oder auch längere Bahnabschnitte als Ausschuss anfallen und in einem Ausschuss-Pulper aufgelöst werden.
Der von der Stapelbütte 4 kommende Hochkonsistenzstrom 1 wird in einer Mischvorrichtung 8 mit einem Niedrigkonsistenzstrom 2 verdünnt und nachfolgend in einer Mischvorrichtung 9 mit dem Ausschussstrom 3 vermischt.
Anschließend wird der Hochkonsistenzstrom 1 direkt zum Stoffauflauf 7 weitergeführt.
Je nach Art des Stoffauflaufs 7 kann dieser ohne oder mit einer weiteren Verdünnung des Hochkonsistenzstromes 1 arbeiten. Zur Mischung des Hochkonsistenzstromes 1 mit einem Niedrigkonsistenzstrom 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 geregelt werden.
Um eine möglichst umfassende Durchmischung der Ströme 1, 2, 3 zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Zumischung über eine Eindüsung des Stromes höherer Konsistenz erfolgt, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit dieses Stromes vorzugsweise das 3 bis 15fache der Strömungsgeschwindigkeit des Stromes mit der niedrigeren Konsistenz betragen sollte.
Hierzu eignet sich insbesondere eine in der DE 100 50 109 beschriebene Mischvorrichtung 8, 9, 10.
Um die hohen Anforderungen an die fertige Faserstoffsuspension zu erfüllen, werden die Niedrigkonsistenzströme 2 vor ihrer Zumischung in einer Reinigungsvorrichtung 15 in Form eines Cleaners oder Sortierers gereinigt und anschließend in einer Entgasungsvorrichtung 14 entgast.
Des Weiteren durchläuft der Ausschussstrom 3 vor seiner Beimischung eine separate Aufbereitungsvorrichtung 11, welche ebenfalls eine Reinigungs- 13 und eine Entgasungsvorrichtung 12 umfasst.
In der Entgasungsvorrichtung 12, 14 wird das Siebwasser bzw. die Suspension des Ausschusses unter Unterdruck zum Sieden gebracht. Dabei können auch leichte Verunreinigungen ausgeschieden werden.
Beschrieben ist eine derartige Entgasungsvorrichtung 12, 14 in der EP 1 143 066 . Es ist aber auch eine mechanische Trennung der Stoffe unter Ausnutzung der Zentrifugalkräfte möglich.
Vor einer Vermischung des Ausschussstromes 3 mit dem Hochkonsistenzstrom 1 kann der Ausschussstrom 3 bei Bedarf in einer Mischvorrichtung 10 auch mit einem Niedrigkonsistenzstrom 2 vermischt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1645684 [0036]
- DE 10050109 [0039]
- EP 1143066 [0043]

Claims

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 (1) mit zumindest einem aus Resten und Bruchstücken der Faserstoffbahn gebildeten Ausschussstrom (3) und wenigstens einem von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2), wobei die Ströme (1, 2, 3) zu einem Stoffauflauf (7) einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschussstrom (3) vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom (1) separat aufbereitet wird und der Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil (6) der Maschine keine Reinigung durchläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil (6) der Maschine keine Entgasung durchläuft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschussstrom (3) vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom (1) mit einem Niedrigkonsistenzstrom (2) vermischt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) vor der Vermischung mit dem Ausschussstrom (3) mit einem Niedrigkonsistenzstrom (2) vermischt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Vermischung von Hochkonsistenz- (1) und Ausschussstrom (3) ein Niedrigkonsistenzstrom (2) beigemischt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Hochkonsistenz- (1) und der Ausschussstrom (3) vor dem Stoffauflauf (7) vermischt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Niedrigkonsistenzstrom (2) im Stoffauflauf (7) beigemischt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor einer Beimischung entgast wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor einer Beimischung gereinigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschussstrom (3) während der Aufbereitung gereinigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschussstrom (3) während der Aufbereitung entgast wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Hochkonsistenzstromes (1) vor der Vermischung mit dem Ausschussstrom (3) 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 Vermischung mit dem Ausschussstrom (3) maximal 12%, vorzugsweise höchstens 4% und insbesondere maximal 3,5% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffdichte des Ausschussstromes (3) nach der Aufbereitung, insbesondere vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom (1) zwischen 2 und 5%, vorzugsweise zwischen 2 und 4% liegt.
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 (1), zumindest einem aus Resten und Bruchstücken der Faserstoffbahn gebildeten Ausschussstrom (3) sowie zumindest einem, vorzugsweise von Frischwasser, Siebwasser o. ä. gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil (6) einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, wobei die Ströme (1, 2, 3) zu einem Stoffauflauf (7) der Maschine geführt werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschussstrom (3) vor der Vermischung mit dem Hochkonsistenzstrom (1) durch eine separate Aufbereitungsvorrichtung (11) geführt wird und der Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil (6) der Maschine keine Reinigungsvorrichtung durchläuft.
Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) im Konstantteil (6) der Maschine keine Entgasungsvorrichtung durchläuft.
Anordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) von einer Bütte (4) zum Stoffauflauf (7) geführt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor einer Beimischung durch eine Entgasungsvorrichtung (14) geleitet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor einer Beimischung durch eine Reinigungsvorrichtung (15) geleitet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (11) des Ausschussstromes (3) wenigstens eine Reinigungsvorrichtung (13), insbesondere einen Schwerteilabscheider, einen Sortierer o. ä. besitzt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung (11) des Ausschussstromes (3) wenigstens eine Entgasungsvorrichtung (12), insbesondere einen Hydrozyklon, einen Unterdruckbehälter o. ä. besitzt.