EP2252390A1 - Mischanordnung und verfahren - Google Patents

Mischanordnung und verfahren

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EP2252390A1
EP2252390A1 EP08872183A EP08872183A EP2252390A1 EP 2252390 A1 EP2252390 A1 EP 2252390A1 EP 08872183 A EP08872183 A EP 08872183A EP 08872183 A EP08872183 A EP 08872183A EP 2252390 A1 EP2252390 A1 EP 2252390A1
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EP
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mixing device
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fluid
feed
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EP08872183A
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English (en)
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Christian Bangert
Erwin Binder
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
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    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
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    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/342—Mixing apparatus
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/06—Regulating pulp flow

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for adding at least one fluid via at least one feed device into the stream of a pulp suspension in a machine for producing and / or finishing a paper, board, tissue or another fibrous web.
  • the invention also relates to a method for adding at least two different fluids into a pulp suspension in a machine for producing and / or finishing a paper, board, tissue or another fibrous web.
  • a metering lance described in DE10317865 can not completely satisfy this yet.
  • the object of the invention is therefore to improve the mixture in such devices.
  • the object has been achieved in that at least one feeding device is arranged in front of a mixing device. Since the fluid is already added before the mixing device, premixing can already take place before the mixing device. It has been shown that, in spite of a downstream mixing element, the premix has a great influence the final mixing result has.
  • a low-wear, safe and inexpensive mixing device results when it is designed as a static mixer.
  • the distance between the feed device and the beginning of the mixing device should be at least greater than the largest cross-sectional dimension of the pulp suspension stream.
  • the supply device should have a plurality of feed openings for adding the fluid into the pulp suspension. It is advantageous if a plurality of feed openings are distributed over the cross section of the pulp suspension stream.
  • a structurally simple feed device results when it is formed by at least one tubular lance immersed in the pulp suspension stream, which preferably runs perpendicular to the flow direction of the pulp suspension.
  • the static mixer should have at least one closed hollow body which dips into the pulp suspension stream.
  • the hollow body and possibly existing webs ensure good mixing.
  • the closed shape of the hollow body prevents deposits.
  • at least one feed device should be arranged after the mixing device. Again, the distance between the feeder and the end of the mixing device should be at least greater than the largest cross-sectional dimension of the pulp suspension stream. With regard to the method, this means that at least one fluid before and at least one fluid is fed into the flow of the pulp suspension after a mixing device.
  • the fluid supplied to the mixing device is supplied to a plurality of locations distributed over the cross section of the pulp suspension stream.
  • the blending of both can be done by a sorter. By eliminating the supply of the first fluid before the sorter, the required amount of fluid decreases.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a feeding and mixing arrangement
  • FIG. 2a shows a schematic cross section through a static mixer
  • FIG. 2b shows a sectional area A according to FIG. 2a
  • FIG. 2c shows a sectional area B according to FIG. 2a.
  • the pulp suspension 1 becomes a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular a paper web, through a pipeline 5 guided.
  • metering lances is located on the lying in the flow direction 6 side of a series of supply openings 10 in the form of holes in the tube of the metering lance.
  • the pipeline 5 leads after the first feed device 2 into a mixing device 4 in the form of a static mixer. Only after the mixing device 4 is the second feeding device 3.
  • the distance between the first feeding device 2 and the beginning of the static mixer and the distance between the end of the static mixer and the feeding device 3 is greater than the diameter of the cylindrical pipe. 5
  • the mixing device 4 ensures that a premixing of the first supplied fluid with the pulp suspension 1 takes place before the mixing device 4 and on the other hand, the aftereffect of the mixing device 4 can be used in a sufficient manner.
  • the turbulence generated by the mixing device 4 positively influences the mixing result of the downstream feeding device 3.
  • the static mixer shown in Figures 2a, b, c is formed by a tubular housing 7 through which the pulp suspension 1 flows.
  • a tubular housing 7 through which the pulp suspension 1 flows.
  • the hollow body 8,9 are also limited here by the housing 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zugabe wenigstens eines Fluids über zumindest eine Zuführvorrichtung (2, 3) in den Strom einer Faserstoffsuspension (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn. Dabei soll die Durchmischung dadurch verbessert werden, dass zumindest eine Zuführvorrichtung (2) vor einer Mischvorrichtung (4) angeordnet ist.

Description

MISCHANORDNUNG UND VERFAHREN
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zugabe wenigstens eines Fluids über zumindest eine Zuführvorrichtung in den Strom einer Faserstoffsuspension in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Zugabe wenigstens zweier unterschiedlicher Fluide in eine Faserstoffsuspension in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn.
Beim Zuführen eines Fluids in eine strömende Faserstoffsuspension stellt sich grundsätzlich das Problem einer möglichst guten Durchmischung. Dies gilt insbesondere für das Einmischen einer ein chemisches Additiv enthaltenden Flüssigkeit in eine, durch ein Rohr strömende Faserstoffsuspension. Einerseits muss nämlich eine prozentual kleine Additivmenge gleichmäßig und gleichzeitig in die gesamte Faserstoffsuspension eingebracht werden, andererseits müssen große Scherkräfte zwischen den Flüssigkeiten vermieden werden, da dadurch die Wirksamkeit des Additivs stark reduziert werden kann. Dies gilt insbesondere für Retentionsmittel als Additiv.
Eine in der DE10317865 beschriebene Dosierlanze kann dies noch nicht vollständig befriedigen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Mischung bei derartigen Vorrichtungen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest eine Zuführvorrichtung vor einer Mischvorrichtung angeordnet ist. Da das Fluid bereits vor der Mischvorrichtung zugegeben wird, kann vor der Mischvorrichtung bereits eine Vormischung erfolgen. Es hat sich gezeigt, dass trotz eines nachgeschalteten Mischelementes die Vormischung einen großen Einfluss auf das endgültige Mischergebnis hat.
Eine verschleißarme, sichere und kostengünstige Mischvorrichtung ergibt sich, wenn diese als statischer Mischer ausgebildet ist.
Um für die Vormischung und eventuell auch die Vorreaktion genügend Zeit und Raum zu bilden, sollte der Abstand zwischen der Zuführvorrichtung und dem Beginn der Mischvorrichtung zumindest größer als die größte Querschnittsausdehnung des Faserstoffsuspensionsstromes sein.
Im Interesse einer guten Durchmischung der Faserstoffsuspension mit dem Fluid sollte die Zuführvorrichtung mehrere Zuführöffnungen zur Zugabe des Fluids in die Faserstoffsuspension besitzen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn mehrere Zuführöffnungen über den Querschnitt des Faserstoffsuspensionsstromes verteilt sind.
Hierbei kann es für eine gute Durchmischung von Vorteil sein, wenn die Zuführöffnungen entgegen der Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension ausgerichtet sind. Andererseits können Ablagerungen an der Zuführvorrichtung behindert werden, wenn die Zuführöffnungen in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension ausgerichtet sind.
Eine konstruktiv einfache Zuführvorrichtung ergibt sich, wenn diese von zumindest einer in den Faserstoffsuspensionsstrom eintauchenden, rohrförmigen Lanze gebildet wird, die vorzugsweise senkrecht zur Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension verläuft.
Der statische Mischer sollte wenigstens einen geschlossenen Hohlkörper besitzen, der in den Faserstoffsuspensionsstrom eintaucht. Dabei sorgen die Hohlkörper und eventuell vorhandene Stege für eine gute Durchmischung. Die geschlossene Form der Hohlkörper verhindert dabei Ablagerungen. FaIIs zwei oder mehr, insbesondere verschieden Fluide zur Faserstoffsuspension zugeführt werden müssen, so sollte zumindest eine Zuführvorrichtung nach der Mischvorrichtung angeordnet sein. Auch hier sollte der Abstand zwischen der Zuführvorrichtung und dem Ende der Mischvorrichtung zumindest größer als die größte Querschnittsausdehnung des Faserstoffsuspensionsstromes sein. Hinsichtlich des Verfahrens bedeutet dies, dass zumindest ein Fluid vor und zumindest ein Fluid nach einer Mischvorrichtung in den Strom der Faserstoffsuspension zugeführt wird.
Dabei ist es im Interesse einer guten Durchmischung vorteilhaft, wenn wenigstens das nach der Mischvorrichtung zugeführte Fluid an mehreren, über den Querschnitt des Faserstoffsuspensionsstromes verteilt liegenden Orten zugeführt wird.
Wegen der damit erreichbaren guten Durchmischung auch bei der Zugabe von zwei verschiedenen Fluiden kann die Zumischung beider nach einem Sortierer erfolgen. Durch den Wegfall der Zuführung des ersten Fluids vor dem Sortierer vermindert sich die erforderliche Menge des Fluids.
Besondere Vorteile hat die Anwendung der Anordnung und/oder des Verfahrens, wenn das Fluid von einem Retentionsmittel gebildet wird.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: Figur 1 : einen schematischen Querschnitt durch eine Zuführ- und Mischanordnung; Figur 2a: einen schematischen Querschnitt durch einen statischen Mischer; Figur 2b: eine Schnittfläche A gemäß Figur 2a und Figur 2c: eine Schnittfläche B gemäß Figur 2a.
Bei der in Figur 1 gezeigten Zuführ- und Mischanordnung wird die Faserstoffsuspension 1 durch eine Rohrleitung 5 zu einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papierbahn geführt.
Dabei werden nach einem hier nicht dargestellten Sortierer zwei verschiedene Fluide in Form von Retentionsmitteln der Faserstoffsuspension 1 beigemischt. Diese Zumischung erfolgt über Zuführvorrichtungen 2,3 in Form von rohrförmigen Dosierlanzen, welche quer durch die Faserstoffsuspension 1 und senkrecht zur Faserstoffsuspensionsströmung 6 verlaufen.
Entlang der Dosierlanzen befindet sich auf der in Strömungsrichtung 6 liegenden Seite eine Reihe von Zuführöffnungen 10 in Form von Bohrungen im Rohr der Dosierlanze.
Durch die Zuführung des jeweiligen Fluids an mehreren Stellen bezüglich des Querschnitts der Faserstoffsuspensionsströmung wird die Vermischung wesentlich erleichtert.
Wesentlich ist hierbei, dass die Rohrleitung 5 nach der ersten Zuführvorrichtung 2 in eine Mischvorrichtung 4 in Form eines statischen Mischers führt. Erst nach der Mischvorrichtung 4 befindet sich die zweite Zuführvorrichtung 3. Dabei ist der Abstand zwischen der ersten Zuführvorrichtung 2 und dem Beginn des statischen Mischers und der Abstand zwischen dem Ende des statischen Mischers und der Zuführvorrichtung 3 größer als der Durchmesser der zylindrischen Rohrleitung 5.
Dieser Abstand gewährleistet, dass bereits vor der Mischvorrichtung 4 eine Vorvermischung des ersten zugeführten Fluids mit der Faserstoffsuspension 1 erfolgt und andererseits die Nachwirkung der Mischvorrichtung 4 in ausreichender Weise genutzt werden kann. Insbesondere beeinflussen die von der Mischvorrichtung 4 generierten Turbulenzen das Mischergebnis der nachgeschalteten Zuführvorrichtung 3 positiv.
Der in den Figuren 2a,b,c dargestellte statische Mischer wird von einem rohrförmigen Gehäuse 7 gebildet, durch welches die Faserstoffsuspension 1 fließt. Für eine Verwirbelung und Vermischung sorgen dabei Einbauten im Gehäuse 7, welche von geschlossenen Hohlkörpern 8,9 gebildet werden. Begrenzt werden die Hohlkörper 8,9 hier auch von dem Gehäuse 7.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Zugabe wenigstens eines Fluids über zumindest eine Zuführvorrichtung (2,3) in den Strom einer Faserstoffsuspension (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zuführvorrichtung (2,3) vor einer Mischvorrichtung (4) angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (4) als statischer Mischer ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Zuführvorrichtung (2) und dem Beginn der Mischvorrichtung (4) zumindest größer als die größte Querschnittsausdehnung des Faserstoffsuspensionsstromes ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (2,3) mehrere Zuführöffnungen (10) zur Zugabe des Fluids in die Faserstoffsuspension (1) besitzt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zuführöffnungen (10) über den Querschnitt des Faserstoffsuspensionsstromes verteilt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführöffnungen (10) entgegen der Strömungsrichtung (6) der Faserstoffsuspension (1) ausgerichtet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführöffnungen (10) in Strömungsrichtung (6) der Faserstoffsuspension (1) ausgerichtet sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (2,3) von zumindest einer in den Faserstoffsuspensionsstrom eintauchenden, rohrförmigen Lanze gebildet wird, die vorzugsweise senkrecht zur Strömungsrichtung (6) der Faserstoffsuspension (1) verläuft.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer wenigstens einen geschlossenen Hohlkörper (8,9) besitzt, der in den Faserstoffsuspensionsstrom eintaucht.
10.Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zuführvorrichtung (3) nach der Mischvorrichtung (4) angeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Zuführvorrichtung (3) und dem Ende der Mischvorrichtung (4) zumindest größer als die größte Querschnittsausdehnung des Faserstoffsuspensionsstromes ist.
12.Verfahren zur Zugabe wenigstens zweier unterschiedlicher Fluide in eine Faserstoffsuspension in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fluid vor und zumindest ein Fluid nach einer Mischvorrichtung (4) in den Strom der Faserstoffsuspension (1) zugeführt wird.
13.Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (4) als statische Mischvorrichtung ausgebildet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das nach der Mischvorrichtung (4) zugeführte Fluid an mehreren, über den Querschnitt des Faserstoffsuspensionsstromes verteilt liegenden Orten zugeführt wird. 1 δ.Anwendung der Anordnung nach Anspruch 10 oder 11 oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 14 zur Zuführung verschiedener Fluide, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischung nach einem Sortierer erfolgt.
16.Anwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid von einem Retentionsmittel gebildet wird.
EP08872183A 2008-02-08 2008-11-08 Mischanordnung und verfahren Withdrawn EP2252390A1 (de)

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