DE1286313B

DE1286313B - Use of an optical analysis method to determine and regulate the fiber content of fiber suspensions below 2% atro

Info

Publication number: DE1286313B
Application number: DE1962B0069207
Authority: DE
Original assignee: RAINER DIPL PHYS; Berthold GmbH and Co KG
Current assignee: RAINER DIPL PHYS; Berthold GmbH and Co KG
Priority date: 1962-10-12
Filing date: 1962-10-12
Publication date: 1969-01-02

Description

In der Zellstoff- und Papierindustrie besteht die nicht einfach zu erfüllende Forderung, ein möglichst gleichmäßiges Gewicht der Faserstoffbahn pro Flächeneinheit zu erzielen. Auf das Entwässerungssieb muß zum Erreichen dieses Zieles in der Zeiteinheit eine gleichbleibende Suspensionsmenge mit konstantem Faserstoffgehalt gebracht werden. Zur Erreichung dieses Zieles wurden eine Anzahl Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die mehr oder weniger genau den Faserstoffgehalt messen und das Meßergebnis zur Regelung des Faserstoffgehaltes des kontinuierlichen Stoffstromes vor der Entwässerungsmaschine durch laufende Zugabe von Verdünnungswassermengen ausgleichen. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, den Strömungswiderstand, den eine zeitlich konstante Suspensionsmenge in einem Kanal oder Rohr erfährt, als Druckdifferenz an zwei im Abstand hintereinanderliegenden Stellen zu messen, da er vom Faserstoffgehalt abhängt. Man hat auch versucht, den Gewichtsanteil der festen Stoffe unmittelbar in der strömenden Faserstoffsuspension in der Verteilungsform, die der Stoff aufweist, laufend auszuwiegen, indem durch eine innerhalb der Rohrleitung der Faserstoffsuspension hervorgebrachte Wirbelströmung in der Masse der festen Stoffteile Zentrifugalkräfte hervorgerufen werden, die mit der Spiralströmung als Stoffilm mitwandern und an einer Meßvorrichtung zur Wirkung kommen, die ihrerseits als Gewichtswaage geeicht ist. In the pulp and paper industry, that doesn't just happen fulfilling requirement, the most uniform possible weight of the fibrous web per To achieve unit area. The drainage screen must be used to achieve this goal a constant amount of suspension with a constant fiber content in the unit of time to be brought. A number of methods and devices have been used to accomplish this goal known to measure the fiber content more or less accurately and the measurement result for regulating the fiber content of the continuous material flow upstream of the dewatering machine Equalize by continuously adding amounts of dilution water. For example, suggested the flow resistance, a time-constant amount of suspension in a channel or pipe experiences as a pressure difference between two spaced apart To measure places as it depends on the fiber content. They also tried that Weight percentage of the solids directly in the flowing pulp suspension in the form of distribution that the substance has, to be continuously weighed by by a vortex flow produced within the pipeline of the pulp suspension Centrifugal forces are caused in the mass of the solid pieces of material, which with wander with the spiral flow as a film of material and on a measuring device to the effect come, which in turn is calibrated as a weight scale.

Bei einem anderen Verfahren wird ein Teil des an der engsten Stelle eines Diffusors entstehenden Unterdruckes über Meßöffnungen und Drosseln zum Ansaugen einer Spülflüssigkeit und Spülluft benutzt, wobei lediglich ein Rest des Unterdruckes zur Anzeige oder Regelung des Faserstoffgehaltes durch ein in der Luftleitung liegendes Gerät herangezogen wird. Another method uses part of the narrowest point a diffuser created negative pressure via measuring openings and throttles for suction a flushing liquid and flushing air are used, with only a remainder of the negative pressure for displaying or regulating the fiber content by means of a device located in the air duct Device is used.

Diese Verfahren und Vorrichtungen bringen nur bei höherem Faserstoffgehalt genügend genaue Meßergebnisse, bei geringem Faserstoffgehalt in der Faserstoffsuspension läßt die Meßgenauigkeit sehr zu wünschen übrig. These methods and devices only work with a higher fiber content Sufficiently accurate measurement results with a low fiber content in the fiber suspension the measurement accuracy leaves a lot to be desired.

Zwar wurden zur Bestimmung geringer Faserstoffgehalte unterhalb 20/0 atro (atro: Gewichtsanteil absolut trockener Fasern in 100 g Wasser) in der Faserstoffsuspension noch andere, geeigneter erscheinende Verfahren herangezogen, die z. B. auf der Einwirkung von Ultraschall, Lichtstrahlen oder radioaktiver Strahlung beruhen, aber auch diese Verfahren führten in der angewendeten Form nicht zu dem gewünschten Erfolg. It is true that low fiber contents below 20/0 atro (atro: weight percentage of absolutely dry fibers in 100 g of water) in the fiber suspension still other, more suitable appearing methods are used, the z. B. on the action based on ultrasound, light rays or radioactive radiation, but also these In the form used, processes did not lead to the desired success.

Die Anwendung von Ultraschallwellen zum Messen eines Faserstoffgehaltes unterhalb 2 2°/o atro auf Grund der Absorption des Ultraschalles beim Durchdringen der Faserstoffsuspension würde nur dann zuverlässige Meßergebnisse liefern, wenn die Faserstoffsuspension entgast wäre, denn schon die geringsten Luftbläschen verursachen große Meßfehler. The use of ultrasonic waves to measure fiber content below 2 2 ° / o atro due to the absorption of the ultrasound when penetrating the pulp suspension would only provide reliable measurement results if the pulp suspension would be degassed, because even the slightest air bubbles cause it large measurement errors.

Diese Entgasung der Faserstoffsuspension als Voraussetzung des Gelingens des Ultraschall-Absorptionsverfahrens ist jedoch bis heute noch nicht zufriedenstellend gelöst.This degassing of the pulp suspension is a prerequisite for success however, the ultrasonic absorption method has not been satisfactory to date solved.

Die Verwendung radioaktiver Strahlung an Stelle von Ultraschall mußte deshalb erfolglos bleiben, weil der Unterschied der Massenabsorptionskoeffizienten von Wasser und Fasern so gering ist, daß er auch mit der empfindlichsten Apparatur nicht mehr festgestellt werden kann. Man benutzt die Absorptionsmethode mit Hilfe radioaktiver Strahlung nur, um die Gesamtmasse des Wassers und der Fasern-zu erfassen. The use of radioactive radiation in place of ultrasound had to be therefore remain unsuccessful because of the difference in mass absorption coefficients of water and fibers is so small that it can be removed even with the most sensitive equipment can no longer be determined. The absorption method is used with help radioactive radiation only to record the total mass of the water and the fibers.

Die herkömmliche Lichtabsorptionsmessung ist deshalb nicht geeignet, weil das Licht nicht nur von den Fasern der Stoffsuspension, sondern auch von den mitgeführten Schmutz- und Farbteilchen absorbiert wird, so daß das dabei benutzte Einstrahlverfahren nicht zum Ziele führte. Das bekannteZweistrahlverfahren zur Stoffanalyse ist bisher noch nicht zur Messung und Regelung von Faserstoffgehalten unterhalb 2 °/o atro in Faserstoffsuspensionen vorgeschlagen worden. Trotz der zahlreichen mit den verschiedenartigsten Methoden vorgenommenen Versuche, den Bereich geringen Faserstoffgehaltes exakt zu erfassen, ist der Erfolg bisher ausgeblieben, so daß es der Papierindustrie immer noch an einem geeigneten Meß- und Regelgerät für diesen Bereich des Faserstoffgehaltes mangelt. The conventional light absorption measurement is therefore not suitable because the light not only comes from the fibers of the pulp suspension, but also from the entrained dirt and paint particles is absorbed, so that it used Single-jet method did not lead to the goal. The well-known twin-jet method for substance analysis has not yet been used to measure and control pulp content below 2 ° / o dry weight has been proposed in pulp suspensions. Despite the numerous Attempts made with the most varied of methods to reduce the range To record fiber content exactly, the success has so far failed, so that the paper industry still has a suitable measuring and control device for this The area of fiber content is lacking.

Es wurden zwar in der Papierindustrie bereits Meßgeräte eingesetzt, die zur Trübungsmessung im Stofikreislaufwasser nach dem Zweistrahlverfahren arbeiten, wobei sich jedoch in einem Strahlengang im Gegensatz zu dem hier angewandten Verfahren ein Vergleichsnormal befindet. Eine Bestimmung des Faserstoffgehaltes in der Faserstoffsuspension war dabei nicht beabsichtigt und durch die Art und Weise der Anwendung des Meßgerätes auch nicht möglich. Measuring devices have already been used in the paper industry, who work for turbidity measurement in the material circulation water according to the two-jet method, however, in a beam path in contrast to the method used here a comparison standard is located. A determination of the fiber content in the fiber suspension was not intended and due to the way in which the measuring device was used also not possible.

Bei einem anderen bekannten optischen Analysenverfahren zur Messung von Wasserstoff in Chlor wird eine Verbrennung des Wasserstoffes im Chlor vorgenommen. Das unveränderte und das nach der Reaktion veränderte Gemisch wird einer konstanten Lichtstrahlung ausgesetzt, wobei die Differenz der durchgetretenen Strahlungsanteile als Maß für den Wasserstoffgehalt des ursprünglichen Gemisches dient. In another known optical analysis method for measurement When hydrogen is converted into chlorine, the hydrogen in the chlorine is burned. The unchanged mixture and the mixture changed after the reaction become a constant one Exposed to light radiation, the difference between the transmitted radiation components serves as a measure of the hydrogen content of the original mixture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geringe Faserstofigehalte einer Faserstoffsuspension mit größerer Genauigkeit zu ermitteln, als dies bisher möglich war, und damit auch eine bessere Regelung des Faserstoffgehaltes, beispielsweise in der Papierindustrie, zu erzielen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß die Anwendung eines optischen Analysenverfahrens, bei dem ein Untersuchungsgemisch vor und nach einer Veränderung eines Gemischanteils einer konstanten Lichtstrahlung ausgesetzt wird und die Differenz der duurchgetretenen Strahlungsanteile als Maß für die Größe des Gemisch anteils im ursprünglichen Untersuchungsgemisch dient, zur Bestimmung und Regelung des Faserstoffgehaltes von Faserstoffsuspensionen unterhalb 2 O/o atro in der Form vorgeschlagen, daß die eine Durchstrahlung im Nebenstrom vor dem Auflauf der Faserstoffsuspension auf ein Sieb und die zweite Durchstrahlung im Nebenstrom nach dem Sieb erfolgt. The invention is based on the object of low fiber content to determine a pulp suspension with greater accuracy than before was possible, and thus better control of the fiber content, for example in the paper industry. According to the invention, this object is achieved the use of an optical analysis method in which a test mixture before and after a change in a mixture component of a constant light radiation is exposed and the difference between the penetrated radiation components as a measure serves for the size of the mixture proportion in the original test mixture, for determining and regulating the pulp content of pulp suspensions below 2 O / o dry matter suggested that the one irradiation in the bypass flow before the pulp suspension runs onto a sieve and the second irradiation takes place in the bypass flow after the sieve.

Durch die Differenzbildung bleibt das Meßergebnis weitgehend unbeeinflußt von den in der Faserstoffsuspension enthaltenen Verunreinigungen, Füllstoffen und Farbzusätzen. Erst durch die erfindungsgemäße Anwendung des Zweistrahlverfahrens konnte das vorliegende Meßproblem gelöst und die für Meß-und Regelzwecke erforderliche Meßgenauigkeit bei Faserstoffgehalten unterhalb 2 O/o atro in der Faserstoffsuspension erzielt werden. The measurement result remains largely unaffected by the formation of the difference of the impurities, fillers and contained in the pulp suspension Color additives. Only through the application of the two-jet process according to the invention was able to solve the present measurement problem and the one required for measurement and control purposes Accuracy of measurement for fiber contents below 2 O / o atro in the fiber suspension be achieved.

Claims

Claim: Use of an optical analysis method, at which a test mixture before and after changing one Part of the mixture is exposed to constant light radiation and the difference the penetrated radiation components as a measure of the size of the mixture component in the original test mixture is used to determine and control the pulp salary of pulp suspensions below 2 ° / Oatro in the form that the one irradiation in the secondary stream before the pulp suspension runs onto a sieve and the second Radiation takes place in the bypass flow after the sieve.