EP1249532B1 - Procédé et installation pour contrôle de la formation - Google Patents

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EP1249532B1
EP1249532B1 EP02007538A EP02007538A EP1249532B1 EP 1249532 B1 EP1249532 B1 EP 1249532B1 EP 02007538 A EP02007538 A EP 02007538A EP 02007538 A EP02007538 A EP 02007538A EP 1249532 B1 EP1249532 B1 EP 1249532B1
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retention
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retention agent
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Michael Dr. Schwarz
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/09—Uses for paper making sludge
    • Y10S162/10—Computer control of paper making variables
    • Y10S162/11—Wet end paper making variables

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for producing a fibrous web, in particular paper or board web.
  • the retention is determined online via the measured substance densities in the white water and in the material feed to the headbox and kept constant by regulating the amount of retention agent or quantities.
  • a known paper plant with such a retention control is shown schematically in FIG.
  • This retention-based method has i.a. the disadvantage that the formation becomes increasingly worse with increasing retention. To avoid a bad formation, the retention must be set with a large safety margin to the maximum possible retention.
  • Formation is generally understood to mean the structure and the degree of uniformity of the fiber distribution in the fibrous web, eg paper, measured or assessed, for example by means of transmitted light.
  • the formation is also commonly referred to as the "review" of the fibrous web or paper. Retention is the proportion of the sieve or the sieve retained mass to the total applied to the sieve mass to understand.
  • EP 1 054 102 A2 it is proposed to regulate the grammage of a paper or board web by means of two control loops.
  • the additional control loop is used, e.g. determine the change in retention using a white water consistency measurement and take appropriate countermeasures.
  • the aim of the invention is to provide an improved method and an improved system of the type mentioned, in which the aforementioned disadvantages are eliminated.
  • the formation can be kept at the predetermined target level, in particular by correspondingly changing the amount of addition of at least one retention agent.
  • the retention is kept continuously at the maximum possible value.
  • the retention can also be kept constant at a predefinable high level.
  • the formation is maintained at the predetermined target level by correspondingly changing the ratio of the added amounts of the two retention agents.
  • the formation control can be carried out in different ways. In the following his purely exemplary called some possibilities.
  • the formation can be adjusted or regulated, for example, by correspondingly changing or increasing or reducing two retention agent mass flows Q R1 , Q R2 at a constant ratio Q R1 / Q R2 .
  • Another possibility is e.g. in that the formation is measured, the measured value is compared with a desired value, the addition amount of the first retention agent is adjusted accordingly to equalize the formation to the desired value, and the addition amount of the second retention agent or the ratio between the addition amounts of the two retention agents is adjusted so far until the formation deteriorates again.
  • the retention control which can take place in a conventional manner, in particular be faster than the formation control.
  • the two different retention aids can comprise, for example, polymers with different charge density (anionic / cationic) and / or different molecular weight.
  • the two different retention agents may include, for example, polyethyleneimine (PEI) and polyacrylamide (PAM).
  • the first retention agent comprises a polymer, e.g. Polyacrylamide, and the second retention agent inorganic microparticles, e.g. Bentonite, Hydrocol, etc.
  • a polymer for coarse flocculation and a means for fine flocculation may be provided.
  • the formation control also includes raw material influences and / or the water flow in the wet part. This is possible in particular through the use of fuzzy logic and / or predictive controls.
  • the formation is worsened to a lesser extent with increasing retention than with the use of long-fiber raw materials.
  • This substance-dependent relationship between formation and retention can be taken into account in the control algorithm. This can be done, for example, in the context of a formation control superimposed on a retention control or by the fact that the ratio Q R1 / Q R2 of the mass flows of the retention agents of the dual system is also selected depending on the type of pulp (type of raw material).
  • the inventive plant for producing a fibrous web comprises the features specified in claim 14.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a plant 10 for producing a fibrous web 12, which may be in particular a paper or board web.
  • the system 10 of FIG. 2 is not an embodiment of the invention.
  • the plant 10 comprises a constant part, a paper machine and a formation controller 13 for controlling the formation.
  • the formation controller 13 is a quality control, in which the formation leads to the retention.
  • the formation of the fibrous web 12 is measured as a controlled variable online.
  • the relevant measured value is fed to the formation controller 13.
  • the formation is finally maintained at a predetermined target level.
  • the formation can be maintained at the predefinable desired level by correspondingly changing the added quantity of at least one retention agent.
  • the retention agent flow is changed in a line 17, for example, via a flow controller 18, the to From the formation controller 13 receives a corresponding setpoint.
  • the flow controller 18 (FIC, flow indicated control)
  • the retention agent flow is measured in the line 17 and compared with the relevant, supplied by the formation controller 13 setpoint.
  • the flow controller 18 actuator 19 in particular a valve, is provided, via which the retention medium then adjusted accordingly, ie equalized to the desired value.
  • At least one fabric density value preferably the fabric density value of the white water I, C L and / or the fabric density value of the high consistency fiber suspension (C H ) are input to the headbox 22 in the feeder 15.
  • a control variable output by the formation controller 13 can then be used to set the mass or volume flow of at least one retention agent so that the formation value assumes the desired size. In the present case, as already explained, this can be done via at least one flow controller 18, for example.
  • volume flow Q L of low consistency C L is preferably white water I.
  • the measuring point in question is designated by a).
  • the control of white water consistency at other points can also be measured.
  • FIG. 2 another possible measuring point is designated b).
  • the mixing pump 26 is supplied in addition to the white water I and thick matter.
  • the white water II is fed to the fiber recovery.
  • the retention agent not only affects the retention of the solid particles, but also the formation. Since the formation of the finished fibrous web 12 is measured online, the retention can be kept continuously at the maximum possible value.
  • retention In dual systems, i. With the addition of two different retention agents at two different sites, retention can always be kept constant at a high level.
  • the formation may be e.g. be maintained at the predetermined target level by correspondingly changing the ratio of the added amounts of the two retention agents.
  • the formation can be adjusted or regulated, for example, by correspondingly changing or increasing or reducing two retention agent mass flows Q R1 , Q R2 at a constant ratio Q R1 / Q R2 .
  • Another possibility is, for example, that the formation is measured, the measured value is compared with a desired value, for approximation the formation is adjusted to the desired value of the addition amount of a first retention agent of a dual system and adjusted to the highest possible level of retention, the addition of a second retention agent of the dual system or the ratio between the addition of the two retention agents is adjusted until the formation again deteriorated.
  • Figure 3 shows a schematic representation of an exemplary control system of such an embodiment of the system according to the invention.
  • the formation control comprising the formation controller 13 may be combined with a conventional retention control comprising a retention controller 28.
  • the controller 28 comprehensive loop for the retention control is superimposed on the controller 13 comprehensive control circuit for the formation control.
  • the retention control can be faster than the formation control.
  • the formation controller 13 supplies to the retention controller 28 a signal F via which, for example, the consistency value 24 of low consistency C L and / or the output value 30 of the retention controller 28 can be directly influenced.
  • Figure 4 shows a schematic partial representation of the control system of another embodiment of the plant according to the invention for producing a fibrous web, which differs from that of Figure 2 essentially in that both a first retention agent 1 and a second retention agent 2 is added in the dual system.
  • the retention controller 18 receives from the higher-level formation controller 13 a desired value for the mass or volume flow of the first retention agent 1 as a function of the formation.
  • the second retention agent 2 is readjusted by a ratio regulator 18 '.
  • the ratio controller 18 ' obtains a setpoint value for the ratio from the higher-level formation controller 13, this setpoint being dependent on the retention, and / or the formation, and / or at least one substance parameter, e.g. the type of material (e.g., short fiber, long fiber, recycled fiber, mixtures thereof, etc.).
  • control system for example, at least substantially again be designed as that shown in Figure 2. Parts corresponding to each other are assigned the same reference numerals.
  • FIG 5 shows a schematic partial representation of the control system of another embodiment of the plant according to the invention for producing a fibrous web. This embodiment is compared to that of FIG 4 by a supply line 32 of a portion of the white water I directly added to the headbox 22.
  • This supply line 32 is required for dilution water headboxes for sectional cross-sectional control of the basis weight (see eg ModuleJet).
  • this Siebwasserteilvolumenstrom is flow-controlled (FIC, flow indicated control) and flows directly from the white water tank 34 to the headbox 22nd
  • the consistency value Q M ie the value in question after the mixing point, are supplied to the formation controller 13 via the measuring device 20.
  • the two different retention agents may comprise, for example, polymers with different charge density (anionic / cationic) and / or different molecular weight.
  • the two different retention agents may include, for example, polyethyleneimine (PEI) and polyacrylamide (PAM).
  • a polymer e.g. Polyacrylamide
  • a second retention agent inorganic microparticles e.g. Bentonite, hydrocol, etc.
  • the formation is worsened to a lesser extent with increasing retention than with the use of long-fiber raw materials.
  • This substance-dependent relationship between formation and retention can be taken into account in the control algorithm. This can be done, for example, in the context of a formation control overlaid on a retention control (cf., in particular, FIG. 3) or in that the ratio Q R1 / Q R2 of the mass flows of the retention system of the dual system is also selected depending on the type of pulp (type of raw material).

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Claims (26)

  1. Procédé de fabrication d'une bande fibreuse (12), notamment une bande de papier ou de carton, dans lequel la formation de la bande fibreuse (12) est mesurée en ligne sous forme de valeur de réglage et est maintenue par le biais d'une régulation automatique de la formation (13) à un niveau de consigne prédéfinissable, la formation étant maintenue au niveau de consigne prédéfinissable par variation correspondante de la quantité ajoutée d'au moins un agent de rétention,
    caractérisé en ce que
    deux agents de rétention différents sont ajoutés en deux endroits différents et en ce que la rétention est maintenue constante à un niveau élevé prédéfinissable.
  2. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    la rétention est maintenue constamment à la valeur maximale possible dans chaque cas.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    la formation est maintenue au niveau de consigne prédéfinissable par variation du rapport des quantités ajoutées des deux agents de rétention.
  4. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    la formation est ajustée ou régulée en ce que deux courants massiques d'agent de rétention QR1, QR2 sont modifiés ou augmentés ou réduits en conséquence en conservant un rapport QR1/QR2 constant.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    les deux agents de rétention différents comprennent des polymères avec une densité de charge différente et/ou un poids moléculaire différent.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la formation est mesurée, la valeur de mesure est comparée avec une valeur de consigne, pour corréler la formation à la valeur de consigne, la quantité ajoutée du premier agent de rétention est ajustée en conséquence et pour ajuster un niveau aussi élevé que possible de rétention, la quantité ajoutée du deuxième agent de rétention ou le rapport entre les quantités ajoutées des deux agents de rétention est rattrapé jusqu'à ce que la formation se détériore à nouveau.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la régulation de la formation est superposée à une régulation de la rétention.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    les deux agents de rétention différents comprennent la polyéthylènimine (PEI) et le polyacrylamide (PAM).
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que
    le premier agent de rétention comprend un polymère, par exemple du polyacrylamide, et le deuxième agent de rétention comprend des microparticules inorganiques, comme par exemple de la bentonite ou de l'hydrocol.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'on tient compte dans la régulation de la formation des influences des matières premières et/ou de l'apport d'eau dans la section humide.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la régulation de la formation s'effectue en utilisant une logique floue et/ou des commandes prédictives.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    dans un régulateur (13) pour la régulation de la formation, on entre au moins une valeur de formation mesurée en ligne, au moins une valeur de densité de matière, de préférence la valeur de la densité de matière de l'eau blanche de faible consistance (CL) et/ou la valeur de la densité de matière de la suspension fibreuse de haute consistance (CH) et en ce qu'une valeur de réglage fournie par le régulateur est utilisée pour ajuster le courant massique ou volumique d'au moins un agent de rétention de telle sorte que la valeur de formation acquière la valeur souhaitée.
  13. Procédé selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que
    l'on entre dans le régulateur (13) en tant que valeur d'entrée supplémentaire au moins une valeur pour au moins un paramètre de matière.
  14. Installation (10) de fabrication d'une bande fibreuse (12), notamment d'une bande de papier ou de carton, avec une régulation automatique de la formation, dans laquelle la formation de la bande fibreuse est mesurée en ligne en tant que valeur de réglage et est maintenue à un niveau de consigne prédéfinissable, des moyens étant prévus pour maintenir la formation au niveau de consigne prédéfinissable par variation correspondante de la quantité ajoutée d'au moins un agent de rétention,
    caractérisée en ce que
    deux agents de rétention différents peuvent être ajoutés en deux endroits différents et en ce que des moyens sont prévus pour maintenir la rétention constante à un niveau élevé prédéfinissable.
  15. Installation selon la revendication 14,
    caractérisée en ce que
    des moyens sont prévus pour maintenir la rétention constamment à la valeur maximale possible dans chaque cas.
  16. Installation selon la revendication 14 ou 15,
    caractérisée en ce que
    des moyens sont prévus pour maintenir la formation au niveau de consigne prédéfinissable par variation correspondante du rapport des quantités ajoutées des deux agents de rétention.
  17. Installation selon la revendication 14 ou 15,
    caractérisée en ce que
    la formation peut être ajustée ou régulée en ce que deux courants massiques d'agent de rétention QR1, QR2 sont modifiés ou augmentés ou réduits en conséquence en conservant un rapport QR1/QR2 constant.
  18. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 17,
    caractérisée en ce que
    les deux agents de rétention différents comprennent des polymères avec une densité de charge différente et/ou un poids moléculaire différent.
  19. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 18,
    caractérisée en ce que
    des moyens sont prévus, par lesquels la formation est mesurée, la valeur de mesure est comparée avec une valeur de consigne, pour corréler la formation à la valeur de consigne, la quantité ajoutée du premier agent de rétention est ajustée en conséquence et pour ajuster un niveau aussi élevé que possible de rétention, la quantité ajoutée du deuxième agent de rétention ou le rapport entre les quantités ajoutées des deux agents de rétention est rattrapé jusqu'à ce que la formation se détériore à nouveau.
  20. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 19,
    caractérisée en ce que
    la régulation de la formation est superposée à une régulation de la rétention.
  21. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 20,
    caractérisée en ce que
    les deux agents de rétention différents comprennent la polyéthylènimine (PEI) et le polyacrylamide (PAM).
  22. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 20,
    caractérisée en ce que
    le premier agent de rétention comprend un polymère, par exemple du polyacrylamide, et le deuxième agent de rétention comprend des microparticules inorganiques, comme par exemple de la bentonite ou de l'hydrocol.
  23. Installation selon la revendication 22,
    caractérisée en ce que
    l'on tient compte dans la régulation de la formation des influences des matières premières et/ou de l'apport d'eau dans la section humide.
  24. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 23,
    caractérisée en ce que
    la régulation de la formation s'effectue en utilisant une logique floue et/ou des commandes prédictives.
  25. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 24,
    caractérisée en ce qu'elle
    comprend un régulateur (13) pour la régulation de la formation, dans lequel on entre au moins une valeur de formation mesurée en ligne, au moins une valeur de densité de matière, de préférence la valeur de la densité de matière de l'eau blanche de faible consistance (CL) et/ou la valeur de la densité de matière de la suspension fibreuse de haute consistance (CH) et en ce qu'une valeur de réglage fournie par le régulateur est utilisée pour ajuster le courant massique ou volumique d'au moins un agent de rétention de telle sorte que la valeur de formation acquière la valeur souhaitée.
  26. Installation selon la revendication 25,
    caractérisée en ce que
    l'on entre dans le régulateur (13) en tant que valeur d'entrée supplémentaire au moins une valeur pour au moins un paramètre de matière.
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