DE4311221A1 - Verfahren zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen und Anlage zu seiner Durchführung - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen und Anlage zu seiner Durchführung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen, nämlich weitestgehende Abtrennung von Flüssigkeit aus solchen Mischungsströmen, insbesondere Entwässerung von Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen, bevorzugt Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoff-Suspensionsströmen oder Schlammströmen, sowie eine Anlage zu seiner Durchführung.
Bisher werden Entwässerungsaggregate wie z. B. Schneckenpressen, Siebbandpressen od. dgl. mit vorentwässerten Feststoffsuspensionen, insbesondere Fasersuspensionen, mittels Fördersystemen, wie z. B. Förderbänder, befüllt. Die Regelung des Entwässerungsaggregates erfolgt dabei entweder über ein konstantes Niveau im Einlaufkasten oder über Gegendruck im Auslauf des Entwässerungsaggregates. Diese bisher bekannten Regelungen weisen den großen Nachteil auf, daß bei schwankenden Zulaufbedingungen, insbesondere Zulaufmengen der Suspension, einerseits eine zu große Suspensionszufuhrmenge nicht rasch genug vom Entwässerungsaggregat behandelt wird, so daß überschüssige Suspension bisher den Einlauf überflutet, anderseits bei zu geringer Suspensionszufuhrmenge das Entwässerungsaggregat infolge unzureichender Suspensionszufuhr trockenläuft.
Hier Abhilfe zu schaffen, ist ein Ziel der Erfindung. Die Erfindung ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, daß bei veränderlichen Eingangsbedingungen bzw. -parametern des Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstromes dieser zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom zunächst einem Zwischenbehälter zugeführt wird, aus dem in Abhängigkeit von seiner Auffüllung mit dem zu behandelnden Mischungsstrom ein vorgegebener Volumenstrom der Mischung mittels zugeordneter Dosiervorrichtung, gegebenenfalls unter Zerkleinerung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms, einer Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit, insbesondere einem Entwässerungsaggregat, zugeführt wird und durch diese mit einer von der Förderleistung der Dosiervorrichtung abhängigen Durchsatzgeschwindigkeit durchgeleitet wird.
Durch die Verwendung eines zusätzlichen Zwischenbehälters gemäß vorliegender Erfindung kann auch eine Faserstoffsuspensionszufuhr über der Verarbeitungskapazität des Entwässerungsaggregates - eventuell auch für einen längeren Zeitraum - ohne Verluste an Suspension bewältigt werden. Weiters wird durch die vorliegende Erfindung verhindert, daß das Entwässerungsaggregat infolge unzureichender Suspensionszuführung trockenläuft. Abhängig von den Stoffparametern der zu behandelnden Mischung bzw. von den Verfahrensparametern wird eine bestimmte Förderleistung der dem Zwischenbehälter zugeordneten Dosiervorrichtung eingestellt. Die Förderleistung der Dosiervorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung gekoppelt, so daß ein konstanter Förderstrom in der Dosiervorrichtung eine konstante Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung bewirkt. Die Durchsatzleistung der Behandlungsvorrichtung ist wiederum mit der Entwässerungsleistung der Behandlungsvorrichtung verknüpft, die einen bestimmten Feststoffgehalt im Endprodukt bewirkt. Auf diese Weise ist ein gewünschter, konstanter Feststoffgehalt im Endprodukt bzw. Endtrockengehalt erreichbar.
Eine gleichzeitige Niveauregelung ist vorteilhaft. Zweckmäßig wird erfindungsgemäß das Füllniveau an Feststoff-Flüssigkeit-Mischung im Zwischenbehälter mindestens annähernd konstant gehalten. Durch das vorgegebene Niveau im Zwischenbehälter ergibt sich im Bereich der Dosiervorrichtung eine sehr homogene Stoffzusammensetzung.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen unter weitestgehender Abtrennung von Flüssigkeit aus solchen Mischungsströmen, insbesondere Entwässerung von Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen, bevorzugt Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoffsuspensionsströmen oder Schlammströmen, umfassend eine Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit, deren Durchsatzleistung mittels zugeordneten regelbaren Antriebs veränderbar ist und der über einen Einlauf der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom zuführbar und aus der über einen Auslauf der behandelte Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom ableitbar ist.
Zweckmäßig ist erfindungsgemäß der Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. deren Einlauf in bezug auf die Strömungsrichtung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms ein Zwischenbehälter vorgeschaltet, der mit einer Dosiervorrichtung ausgestattet ist, mit der der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom aus dem Zwischenbehälter in die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. in deren Einlauf einbringbar ist, die Dosiervorrichtung gegebenenfalls gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente aufweist, deren Profil zur Zerkleinerung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms ausgestaltet ist, wobei die Durchsatzleistung der Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. die Leistung ihres zugeordneten Antriebes mittels einer Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Förderleistung der Dosiervorrichtung einstellbar bzw. regelbar ist.
Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Förderleistung der Dosiervorrichtung mittels Niveaureglers und mindestens eines Sensors auf ein bestimmtes Füllniveau im Zwischenbehälter einstellbar bzw. regelbar.
Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Dosiervorrichtung mit einem regelbaren Antrieb ausgestattet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dosiervorrichtung als Dosierschnecke ausgebildet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit als Schneckenpresse ausgebildet.
Zweckmäßig ist erfindungsgemäß die Regelungsvorrichtung als Verhältnisregler zwischen der Drehzahl der Dosierschnecke bzw. der Drehzahl des der Dosierschnecke zugeordneten Antriebes und der Drehzahl der Schneckenpresse bzw. der Drehzahl des der Schneckenpresse zugeordneten Antriebes ausgebildet.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit als Siebbandpresse ausgebildet.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Schnitt der erfindungsgemäßen Anlage, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Anlage und Fig. 3 ein Regelschema für die erfindungsgemäße Anlage.
In den Zeichnungen ist mit 1 der Zwischenbehälter, mit 4 der Einlauf der Entwässerungsvorrichtung, mit 5 die Entwässerungsvorrichtung, mit 6 der Auslauf der Entwässerungsvorrichtung, mit 7 der Antrieb der Entwässerungsvorrichtung, mit A der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit- Mischungsstrom und mit B der in der Entwässerungsvorrichtung 5 behandelte Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom bezeichnet.
In Fig. 1 wird der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom A, z. B. in Form von Preßkuchen, aus einem (nicht dargestellten) Vorentwässerungsaggregat mittels (ebenfalls nicht dargestellter) Förderbänder dem Zwischenbehälter 1 zugeführt, der dem Entwässerungsaggregat 5 vorgeschaltet ist. Das Gut fällt in den Zwischenbehälter 1 und gelangt schließlich in den Bereich der Dosiervorrichtung 2, die z. B. eine Dosierschnecke ist. Diese Dosierschnecke 2 fördert nun abhängig von der Schneckendrehzahl einen bestimmten Volumenstrom in den Einlauf 4 der Entwässerungsvorrichtung 5, die z. B. eine Schneckenpresse ist. Die Entwässerungsvorrichtung 5 wird mittels zugeordneten Antriebes 7 bewegt, wodurch der zu behandelnde Feststoff- Flüssigkeit-Mischungsstrom A durch das Entwässerungsaggregat 5 bis zum Auslauf 6 befördert wird, wo der behandelte bzw. entwässerte Produktstrom B austritt.
In Fig. 2 sind die in Fig. 1 beschriebenen Elemente der erfindungsgemäßen Anlage in perspektivischer Ansicht anschaulich dargestellt.
Die Regelung der erfindungsgemäßen Anlage ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom A wird dem Zwischenbehälter 1 zugeführt, wobei ein bestimmtes Füllniveau vorgegeben ist, so daß im Bereich der Dosierschnecke 2 eine sehr homogene Stoffzusammensetzung vorliegt. Die Dosierschnecke 2 weist gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente auf, deren Profile gleichzeitig mit der Förderung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms A eine gleichmäßige Zerkleinerung dieses Mischungsstroms ermöglichen. Dadurch werden dem Einlauf 4 bzw. der Entwässerungsvorrichtung 5 gleichförmig zerteilte Stücke zugeführt, wodurch der Entwässerungsvorgang erleichtert wird.
Die Drehzahl des Motors 3 der Dosierschnecke 2 wird nun so geregelt, daß mittels Niveaureglers 9 und der Niveausonde 8 immer ein konstantes Füllniveau im Zwischenbehälter 1 erreicht wird. Die Dosierschnecke führt nun abhängig von ihrer Drehzahl einen bestimmten Volumenstrom an zu behandelndem Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom A in den Einlaufkasten 4 bzw. der Schneckenpresse 5 zu. Mittels Drehzahlverhältnisreglers 10 wird die Drehzahl des Motors 7 der Schneckenpresse 5 entsprechend der Drehzahl des Motors 3 der Dosierschnecke 2 reguliert. Dadurch wird die Durchsatzleistung bzw. Entwässerungsleistung der Schneckenpresse 5 bzw. der der Entwässerungsvorrichtung 5 zugeführte Mengenstrom an zu behandelndem Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom A angepaßt. Die - bisher mit Schwierigkeiten verbundene - richtige Messung des Niveaus im Einlauf bzw. des Gegendruckes im Auslauf ist bei der erfindungsgemäßen Anlage nicht mehr erforderlich.
Die Regelgröße für das Entwässerungsaggregat 5 ist immer eindeutig definiert und leicht feststellbar. Es besteht die Möglichkeit, mittels Drehzahlreglers 11 die Drehzahl des der Dosierschnecke 2 zugeordneten Motors 3 (und damit die Förderleistung der Dosierschnecke 2) auf einen gewünschten Wert einzustellen, z. B. beim Anfahren der Anlage. Automatisch wird mittels Drehzahlverhältnisreglers 10 die Drehzahl des Motors 7 der Entwässerungsvorrichtung 5 (und damit die Durchsatzleistung der Entwässerungsvorrichtung) der geänderten Drehzahl der Dosiervorrichtung 2 entsprechend angepaßt. Umgekehrt ist es auch möglich, mittels Drehzahlreglers 12 die Drehzahl des Motors 7 der Entwässerungsvorrichtung 5 bzw. die Entwässerungsleistung der Entwässerungsvorrichtung nach Bedarf (z. B. um einen ganz bestimmten Feststoffgehalt im Endprodukt zu erhalten) einzustellen, wobei automatisch mittels Drehzahlverhältnisreglers 10 die Drehzahl des Motors 3 der Dosiervorrichtung 2 bzw. die Förderleistung der Dosiervorrichtung entsprechend verändert wird.
Bei stark variabler Feststoff-Flüssigkeit-Mischungs-Zufuhr in den Zwischenbehälter 1 wird das Niveau im Zwischenbehälter 1 mittels mehrerer Niveausonden 8 gemessen und die Drehzahl des Antriebes 3 der Dosierschnecke 2 entsprechend verändert.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese Ausgestaltungen beschränkt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit- Mischungsströmen, nämlich weitestgehende Abtrennung von Flüssigkeit aus solchen Mischungsströmen, insbesondere Entwässerung von Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen, bevorzugt Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoffsuspensionsströmen oder Schlammströmen, dadurch gekennzeichnet, daß bei veränderlichen Eingangsbedingungen bzw. -parametern des Feststoff- Flüssigkeit-Mischungsstroms dieser zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit- Mischungsstrom zunächst einem Zwischenbehälter zugeführt wird, aus dem in Abhängigkeit von seiner Auffüllung mit dem zu behandelnden Mischungsstrom ein vorgegebener Volumenstrom der Mischung mittels zugeordneter Dosiervorrichtung, gegebenenfalls unter Zerkleinerung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms, einer Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit, insbesondere einem Entwässerungsaggregat, zugeführt wird und durch diese mit einer von der Förderleistung der Dosiervorrichtung abhängigen Durchsatzgeschwindigkeit durchgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllniveau an Feststoff-Flüssigkeit-Mischung im Zwischenbehälter mindestens annähernd konstant gehalten wird.
3. Anlage zur Behandlung von eingeengten Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen unter weitestgehender Abtrennung von Flüssigkeit aus solchen Mischungsströmen, insbesondere Entwässerung von Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsströmen, bevorzugt Feststoffsuspensionsströmen, vornehmlich Faser-, insbesondere Zellstoffsuspensionsströmen oder Schlammströmen, umfassend eine Vorrichtung zur Abtrennung von Flüssigkeit, deren Durchsatzleistung mittels zugeordneten regelbaren Antriebes veränderbar ist und der über einen Einlauf der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom zuführbar und aus der über einen Auslauf der behandelte Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom ableitbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (5) zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. deren Einlauf (4) in bezug auf die Strömungsrichtung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms (A) ein Zwischenbehälter (1) vorgeschaltet ist, der mit einer Dosiervorrichtung (2) ausgestattet ist, mit der der zu behandelnde Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstrom (A) aus dem Zwischenbehälter (1) in die Vorrichtung (5) zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. in deren Einlauf (4) einbringbar ist, die Dosiervorrichtung (2) gegebenenfalls gleichartig ausgebildete und angeordnete Förderelemente aufweist, deren Profil zur Zerkleinerung des zu behandelnden Feststoff-Flüssigkeit-Mischungsstroms (A) ausgestaltet ist, wobei die Durchsatzleistung der Vorrichtung (5) zur Abtrennung von Flüssigkeit bzw. die Leistung ihres zugeordneten Antriebes (7) mittels einer Regelungsvorrichtung (10) in Abhängigkeit von der Förderleistung der Dosiervorrichtung (2) einstellbar bzw. regelbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Dosiervorrichtung (2) mittels Niveaureglers (9) und mindestens eines Sensors (8) auf ein bestimmtes Füllniveau im Zwischenbehälter (1) einstellbar bzw. regelbar ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) mit einem regelbaren Antrieb (3) ausgestattet ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) als Dosierschnecke ausgebildet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (5) zur Abtrennung von Flüssigkeit als Schneckenpresse ausgebildet ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsvorrichtung (10) als Verhältnisregler zwischen der Drehzahl der Dosierschnecke (2) bzw. der Drehzahl des der Dosierschnecke (2) zugeordneten Antriebes (3) und der Drehzahl der Schneckenpresse (5) bzw. der Drehzahl des der Schneckenpresse (5) zugeordneten Antriebes (7) ausgebildet ist.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (5) zur Abtrennung von Flüssigkeit als Siebbandpresse ausgebildet ist.
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