EP3959375A1 - Process and system for producing paper or pulp - Google Patents
Process and system for producing paper or pulpInfo
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- EP3959375A1 EP3959375A1 EP20721446.1A EP20721446A EP3959375A1 EP 3959375 A1 EP3959375 A1 EP 3959375A1 EP 20721446 A EP20721446 A EP 20721446A EP 3959375 A1 EP3959375 A1 EP 3959375A1
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- production
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- adsorbent
- exhaust air
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/20—Waste heat recovery
Definitions
- the invention relates to a method and a production plant for producing paper or cellulose.
- production exhaust air In the production of paper and pulp, production exhaust air is generated with a high level of humidity.
- the production exhaust air often has a temperature of more than 50 ° C near the dew point and therefore leads to the formation of fog and odor and other microclimate changes such as black ice, which can cause displeasure among residents of the production plant, when it cools outside the production plant. This displeasure can even lead to protests that can hinder paper production and / or its expansion and / or make it more expensive.
- the invention is based on the object of specifying a method and a production plant for producing paper or cellulose, which are improved in particular with regard to a production waste output in the vicinity of a production plant.
- the object is achieved by a method with the features of claim 1 and a production plant with the features of claim 8.
- production waste air is dehumidified by adsorption by being passed through an adsorbent.
- the invention therefore provides for production exhaust air generated in the production of paper or cellulose to be passed through an adsorbent. This allows the production exhaust air to be dehumidified before it leaves a production plant, so that the pollution of the environment of the production plant by high humidity and its consequences such as fog, smell and black ice formation is advantageously reduced.
- heat for evaporating water contained in the production exhaust air is withdrawn from a coolant of a coolant circuit of the paper or pulp production for adsorption.
- heat from a coolant is advantageously used in order to evaporate water contained in the production exhaust air for adsorption, and at the same time the coolant is cooled by the heat extracted from it and thus supports its cooling effect.
- water is used as the coolant.
- production exhaust air emerging from the adsorbent is used for drying paper or pulp produced during production.
- This embodiment of the invention takes advantage of the fact that the production exhaust air is humidified and heated by the adsorption so that it can be used for drying in the production of paper or pulp.
- the energy efficiency of production is advantageously increased in that the adsorption heat released during adsorption is used to dry the paper or pulp produced.
- a moisture content of the adsorbent is continuously determined, a threshold value for the moisture content is specified and the adsorbent is dehumidified by desorption when the moisture content exceeds the threshold value.
- a steam is passed through the adsorbent for desorption. Steam emerging from the adsorbent can be used to heat fresh water from paper or pulp production.
- Exceeds threshold The threshold value is adapted to the capacity of the adsorbent to absorb moisture. Any steam that is already present is preferably passed through the adsorbent for desorption. The use of steam emerging from the adsorbent to heat fresh water from paper or pulp production further increases the energy efficiency of production.
- a zeolite is used as the adsorbent.
- Zeolites are advantageously suitable as adsorbents for carrying out the process, since they are inexpensive and have a high capacity to absorb moisture.
- One embodiment of the production system according to the invention provides a coolant circuit which can be thermally connected to each dehumidifying chamber via a first heat exchanger in order to extract heat for evaporating water contained in the production exhaust air in the first operating mode of the dehumidifying chamber from a coolant of the coolant circuit.
- each dehumidifying chamber can be connected to a first heat exchanger which is set up to heat the production exhaust air emerging from the dehumidifying chamber for drying in the first operating mode of the dehumidifying chamber from the production of paper or pulp.
- a humidity sensor is arranged in each dehumidification chamber, which is set up to determine a moisture content of the adsorbent in the dehumidification chamber.
- a dehumidifying chamber is operated in the second operating mode when the moisture content exceeds a predetermined threshold value.
- a steam is passed through the dehumidification chamber in the second operating mode of an Ent humidity chamber.
- steam emerging from the Ent humidity chamber is used to heat fresh water in production.
- a production plant according to the invention and the above-mentioned configurations of such a production plant make it possible to carry out the method according to the invention and the above-mentioned configurations of the method.
- the advantages of a production plant according to the invention and the above-mentioned configurations therefore correspond to the above-mentioned advantages of the method according to the invention and its configurations.
- a further embodiment of the production plant according to the invention has at least two dehumidifying chambers that are operated alternately and in opposite directions in the two operating modes, so that one of the dehumidifying chambers is operated in the first operating mode when the other Ent humidity chamber is operated in the second operating mode .
- This configuration of the production plant according to the invention advantageously enables continuous dehumidification of production exhaust air, since at least one dehumidification chamber is always available for dehumidification.
- the operation of the production plant and / or the dehumidification of the production exhaust air must therefore not be interrupted if a dehumidification chamber has to be dehumidified in order to be able to absorb moisture from the production exhaust air again.
- FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a production plant for producing paper
- FIG. 2 shows a first flow diagram of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant shown in FIG. 1,
- FIG. 3 shows a second flow diagram of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant shown in FIG.
- FIG. 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a production plant 1 for producing paper.
- the production plant 1 includes, among other things, a paper machine 3 and an exhaust air dehumidifier 5.
- the exhaust air dehumidifier 5 With the exhaust air dehumidifier 5 during the paper production from the paper machine 3 exiting production air is dehumidified.
- the exhaust air dehumidifier 5 has two dehumidification chambers 7,
- FIGS. 2 and 3 show different flow diagrams of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant 1 shown in FIG.
- Each dehumidifying chamber 7, 9 of the exhaust air dehumidifier 5 can optionally be operated in one of two operating modes.
- a first operating mode production exhaust air is dehumidified in the dehumidifying chamber 7, 9 by the production exhaust air being passed through the dehumidifying chamber 7, 9, where the adsorbent 11 adsorbs water vapor contained in the production exhaust air.
- the adsorbent 11 is dehumidified by desorption by being passed through the dehumidifying chamber 7, 9 by a heat source, for example from a heat pump, emitted or heated steam, where the
- the production plant 1 For each dehumidification chamber 7, 9, the production plant 1 has an exhaust air supply line 13 with a shut-off element 15 and an exhaust air discharge line 17 with a shut-off element 19, a steam supply line 21 with a shut-off element 23 and a steam discharge line 25 with a shut-off element 27. Furthermore, the production plant 1 has a coolant circuit 29 in which a coolant, for example water, is used to cool units and / or rooms of the production plant 1. The coolant circuit 29 is thermally ver connectable with each Ent moisture chamber 7, 9 via a heat exchanger 31. The heat exchanger 31 is connected to the coolant circuit 29 via a coolant supply line 33 with a shut-off element 35 and a coolant discharge line 37 with a shut-off element 39.
- a coolant for example water
- a dehumidification chamber 7, 9 is supplied via the exhaust air supply line 13 with production exhaust air which is discharged from the Entfeuchtekam mer 7, 9 via the exhaust air discharge line 17.
- the dehumidification chamber 7, 9 is thermally connected to the coolant circuit 29 via the heat exchanger 31 in order to supply the coolant of the coolant circuit run 29 to extract heat for evaporation contained in the production exhaust air.
- the shut-off elements 15, 19 of the exhaust air supply line 13 and the exhaust air discharge line 17 are open, the shut-off elements 23, 27 of the steam supply line 21 and the steam discharge line 25 are closed and the shut-off elements 35, 39 of the coolant feed line 33 and the coolant discharge line 37 are open net.
- the production exhaust air is dehumidified and heated by adsorption in the dehumidifying chamber 7, 9.
- the produc onsstrom 1 has for each dehumidification chamber 7, 9 a heat exchanger 41, which removes heat from the heated and dehumidified production exhaust air in the dehumidification chamber 7, 9, which is used, for example, for drying paper produced during production.
- the cooled, dehumidified production air is passed through an outlet 43, for example an exhaust air dome, from the production plant 1 to the environment.
- the dehumidifying chambers 7, 9 are operated alternately and in opposite directions in the two operating modes, so that one of the Ent humidity chambers 7, 9 is operated in the first operating mode, while the other dehumidifying chamber 7, 9 is operated in the second operating mode.
- FIG. 2 shows an operating state of the production plant 1 in which a first dehumidifying chamber 7 is operated in the first operating mode and the second dehumidifying chamber 9 is operated in the second operating mode.
- the production exhaust air flows through the exhaust air supply line 13 of the first dehumidifying chamber 7, the first dehumidifying chamber 7 and the exhaust air discharge line 17 of the first dehumidifying chamber 7.
- the steam flows via the pump 45 through the steam supply line 21 of the second dehumidifying chamber 9, the second dehumidifying chamber 9 and the vapor discharge line 25 of the second dehumidifying chamber 9.
- the coolant flows from the coolant circuit 29 through the coolant supply line 33 of the first dehumidifying chamber 7 to the heat exchanger 31 of the first dehumidifying chamber 7 and from there back through the coolant discharge line 37 of the first dehumidifying chamber 7 into the coolant circuit 29.
- FIG. 3 shows an operating state of the production plant 1 in which the first dehumidifying chamber 7 is operated in the second operating mode and the second dehumidifying chamber 9 is operated in the first operating mode.
- the production exhaust air flows through the exhaust air supply line 13 of the second dehumidifying chamber 9, the second dehumidifying chamber 9 and the exhaust air discharge line 17 of the second dehumidifying chamber 9.
- the steam flows via the pump 45 through the steam supply line 21 of the first humidity chamber 7, the first dehumidifying chamber 7 and the vapor discharge line 25 of the first dehumidifying chamber 7.
- the coolant flows from the coolant circuit 29 through the coolant supply line 33 of the second dehumidifying chamber 9 to the heat exchanger 31 of the second dehumidifying chamber 9 and from there through the coolant discharge line 37 back into the second dehumidifying chamber 9 the coolant circuit 29.
- a humidity sensor 47 is arranged in each dehumidification chamber 7, 9, which is set up to determine a moisture content of the adsorbent 11 in the dehumidification chamber 7, 9. If the
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Abstract
The invention relates to a process and a system for producing paper or pulp. In said process, used production air is dehumidified by adsorption as it is passed through an adsorber (11).
Description
Beschreibung description
VERFAHREN UND ANLAGE PRODUZIEREN VON PAPIER ODER ZELLSTOFF PROCESS AND PLANT PRODUCING PAPER OR PULP
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Produktionsan lage zum Produzieren von Papier oder Zellstoff. The invention relates to a method and a production plant for producing paper or cellulose.
Bei der Produktion von Papier und Zellstoff wird Produktions abluft mit einer hohen Luftfeuchtigkeit erzeugt. Die Produk tionsabluft hat häufig eine Temperatur von mehr als 50 °C na he dem Taupunkt und führt daher bei Abkühlung außerhalb der Produktionsanlage zu Nebel- und Geruchsbildung und weiteren Mikroklimaveränderungen wie Glatteisbildung, die den Unmut von Anwohnern der Produktionsanlage hervorrufen können. Die ser Unmut kann sogar zu Protesten führen, die die Papierpro duktion und/oder deren Erweiterung behindern und/oder verteu ern können. In the production of paper and pulp, production exhaust air is generated with a high level of humidity. The production exhaust air often has a temperature of more than 50 ° C near the dew point and therefore leads to the formation of fog and odor and other microclimate changes such as black ice, which can cause displeasure among residents of the production plant, when it cools outside the production plant. This displeasure can even lead to protests that can hinder paper production and / or its expansion and / or make it more expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Produktionsanlage zum Produzieren von Papier oder Zell stoff anzugeben, die insbesondere hinsichtlich einer in eine Umgebung einer Produktionsanlage ausgegebenen Produktionsab luft verbessert sind. The invention is based on the object of specifying a method and a production plant for producing paper or cellulose, which are improved in particular with regard to a production waste output in the vicinity of a production plant.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Produktionsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. According to the invention, the object is achieved by a method with the features of claim 1 and a production plant with the features of claim 8.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Produzieren von Pa pier oder Zellstoff wird Produktionsabluft durch Adsorption entfeuchtet, indem sie durch ein Adsorbens geleitet wird. In the method according to the invention for producing paper or pulp, production waste air is dehumidified by adsorption by being passed through an adsorbent.
Die Erfindung sieht also vor, bei der Produktion von Papier oder Zellstoff erzeugte Produktionsabluft durch ein Adsorbens zu leiten. Dadurch kann die Produktionsabluft entfeuchtet
werden, bevor sie aus einer Produktionsanlage austritt, so dass die Belastung der Umgebung der Produktionsanlage durch eine hohe Luftfeuchtigkeit und deren Folgen wie Nebel-, Ge ruchs- und Glatteisbildung vorteilhaft reduziert wird. The invention therefore provides for production exhaust air generated in the production of paper or cellulose to be passed through an adsorbent. This allows the production exhaust air to be dehumidified before it leaves a production plant, so that the pollution of the environment of the production plant by high humidity and its consequences such as fog, smell and black ice formation is advantageously reduced.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die Adsorption einem Kühlmittel eines Kühlmittelkreis laufs der Papier- oder Zellstoffproduktion Wärme zum Verdamp fen in der Produktionsabluft enthaltenen Wassers entzogen. Dadurch wird vorteilhaft Wärme eines Kühlmittels genutzt, um in der Produktionsabluft enthaltenes Wasser für die Adsorpti on zu verdampfen, und gleichzeitig das Kühlmittel durch die ihm entzogene Wärme abgekühlt und damit dessen Kühlwirkung unterstützt. Als Kühlmittel wird beispielsweise Wasser ver wendet . In one embodiment of the method according to the invention, heat for evaporating water contained in the production exhaust air is withdrawn from a coolant of a coolant circuit of the paper or pulp production for adsorption. As a result, heat from a coolant is advantageously used in order to evaporate water contained in the production exhaust air for adsorption, and at the same time the coolant is cooled by the heat extracted from it and thus supports its cooling effect. For example, water is used as the coolant.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird aus dem Adsorbens austretende Produktionsabluft zum Trocknen bei der Produktion hergestellten Papiers oder Zellstoffs verwendet. Diese Ausgestaltung der Erfindung nutzt aus, dass die Produktionsabluft durch die Adsorption ent feuchtet und erwärmt wird, so dass sie zum Trocknen bei der Produktion hergestellten Papiers oder Zellstoffs verwendet werden kann. Dadurch wird die Energieeffizienz der Produktion vorteilhaft erhöht, indem bei der Adsorption frei werdende Adsorptionswärme zum Trocknen des hergestellten Papiers oder Zellstoffs verwendet wird. In a further embodiment of the method according to the invention, production exhaust air emerging from the adsorbent is used for drying paper or pulp produced during production. This embodiment of the invention takes advantage of the fact that the production exhaust air is humidified and heated by the adsorption so that it can be used for drying in the production of paper or pulp. As a result, the energy efficiency of production is advantageously increased in that the adsorption heat released during adsorption is used to dry the paper or pulp produced.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird laufend ein Feuchtegehalt des Adsorbens ermit telt, ein Schwellenwert für den Feuchtegehalt vorgegeben und das Adsorbens durch Desorption entfeuchtet, wenn der Feuchte gehalt den Schwellenwert überschreitet. Beispielsweise wird zur Desorption ein Dampf durch das Adsorbens geleitet. Dabei kann aus dem Adsorbens austretender Dampf zum Erwärmen von Frischwasser der Papier- oder Zellstoffproduktion verwendet werden. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt, dass ein Adsorbens eine begrenzte Kapazität
zur Feuchtigkeitsaufnahme hat, und sieht daher ein Entfeuch ten des Adsorbens vor, wenn dessen Feuchtegehalt einen In a further embodiment of the method according to the invention, a moisture content of the adsorbent is continuously determined, a threshold value for the moisture content is specified and the adsorbent is dehumidified by desorption when the moisture content exceeds the threshold value. For example, a steam is passed through the adsorbent for desorption. Steam emerging from the adsorbent can be used to heat fresh water from paper or pulp production. This embodiment of the method according to the invention takes into account that an adsorbent has a limited capacity has to absorb moisture, and therefore provides for a dehumidification of the adsorbent when its moisture content is a
Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert wird dabei der Kapazität des Adsorbens zur Feuchtigkeitsaufnahme angepasst. Vorzugsweise wird ohnehin vorhandener Dampf zur Desorption durch das Adsorbens geleitet. Die Verwendung aus dem Adsor bens austretenden Dampfes zum Erwärmen von Frischwasser der Papier- oder Zellstoffproduktion erhöht die Energieeffizienz der Produktion weiter. Exceeds threshold. The threshold value is adapted to the capacity of the adsorbent to absorb moisture. Any steam that is already present is preferably passed through the adsorbent for desorption. The use of steam emerging from the adsorbent to heat fresh water from paper or pulp production further increases the energy efficiency of production.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird als Adsorbens ein Zeolith verwendet. Zeolithe eignen sich vorteilhaft als Adsorbenzien zur Durchführung des Verfahrens, da sie kostengünstig sind und eine hohe Kapazität zur Feuchtigkeitsaufnahme aufweisen. In a further embodiment of the process according to the invention, a zeolite is used as the adsorbent. Zeolites are advantageously suitable as adsorbents for carrying out the process, since they are inexpensive and have a high capacity to absorb moisture.
Eine erfindungsgemäße Produktionsanlage zum Produzieren von Papier oder Zellstoff umfasst einen Abluftentfeuchter mit we nigstens einer Entfeuchtekammer, in der ein Adsorbens ange ordnet ist und die wahlweise in einem von zwei Betriebsmodi betreibbar ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus Produkti onsabluft zu deren Entfeuchten durch Adsorption durch die Entfeuchtekammer geleitet wird und in dem zweiten Betriebsmo dus das Adsorbens durch Desorption entfeuchtet wird. A production plant according to the invention for producing paper or pulp comprises an exhaust air dehumidifier with at least one dehumidification chamber in which an adsorbent is arranged and which can be operated in one of two operating modes, with onsabuft in a first operating mode to dehumidify them by adsorption by the Dehumidification chamber is passed and in the second operating mode the adsorbent is dehumidified by desorption.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage sieht einen Kühlmittelkreislauf vor, der mit jeder Entfeuch tekammer über einen ersten Wärmetauscher thermisch verbindbar ist, um in dem ersten Betriebsmodus der Entfeuchtekammer ei nem Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs Wärme zum Verdampfen in der Produktionsabluft enthaltenen Wassers zu entziehen. One embodiment of the production system according to the invention provides a coolant circuit which can be thermally connected to each dehumidifying chamber via a first heat exchanger in order to extract heat for evaporating water contained in the production exhaust air in the first operating mode of the dehumidifying chamber from a coolant of the coolant circuit.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pro duktionsanlage ist jede Entfeuchtekammer mit einem ersten Wärmetauscher verbindbar, der dazu eingerichtet ist, in dem ersten Betriebsmodus der Entfeuchtekammer aus der Entfeuchte kammer austretender Produktionsabluft Wärme zum Trocknen bei
der Produktion hergestellten Papiers oder Zellstoffs zu ent ziehen . In a further embodiment of the production system according to the invention, each dehumidifying chamber can be connected to a first heat exchanger which is set up to heat the production exhaust air emerging from the dehumidifying chamber for drying in the first operating mode of the dehumidifying chamber from the production of paper or pulp.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pro duktionsanlage ist in jeder Entfeuchtekammer ein Feuchte sensor angeordnet, der dazu eingerichtet ist, einen Feuchte gehalt des Adsorbens in der Entfeuchtekammer zu ermitteln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Entfeuchtekammer in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der Feuch tegehalt einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. In a further embodiment of the production system according to the invention, a humidity sensor is arranged in each dehumidification chamber, which is set up to determine a moisture content of the adsorbent in the dehumidification chamber. In particular, it can be provided that a dehumidifying chamber is operated in the second operating mode when the moisture content exceeds a predetermined threshold value.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pro duktionsanlage wird in dem zweiten Betriebsmodus einer Ent feuchtekammer ein Dampf durch die Entfeuchtekammer geleitet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass aus der Ent feuchtekammer austretender Dampf zum Erwärmen von Frischwas ser der Produktion verwendet wird. In a further embodiment of the production system according to the invention, a steam is passed through the dehumidification chamber in the second operating mode of an Ent humidity chamber. In particular, it can be provided that steam emerging from the Ent humidity chamber is used to heat fresh water in production.
Eine erfindungsgemäße Produktionsanlage und die oben genann ten Ausgestaltungen einer derartigen Produktionsanlage ermög lichen die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der oben genannten Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vor teile einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage und deren oben genannten Ausgestaltungen entsprechen daher den oben be reits genannten Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Ausgestaltungen. A production plant according to the invention and the above-mentioned configurations of such a production plant make it possible to carry out the method according to the invention and the above-mentioned configurations of the method. The advantages of a production plant according to the invention and the above-mentioned configurations therefore correspond to the above-mentioned advantages of the method according to the invention and its configurations.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktions anlage weist wenigstens zwei Entfeuchtekammern auf, die ab wechselnd und gegenläufig in den beiden Betriebsmodi betrie ben werden, so dass eine der Entfeuchtekammern in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, wenn die jeweils andere Ent feuchtekammer in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage ermöglicht vorteilhaft ein kontinuierliches Entfeuchten von Produktionsabluft, da immer wenigstens eine Entfeuchtekammer zum Entfeuchten verfügbar ist. Der Betrieb der Produktionsan lage und/oder das Entfeuchten der Produktionsabluft müssen
also nicht unterbrochen werden, wenn eine Entfeuchtekammer entfeuchtet werden muss, um wieder Feuchtigkeit aus der Pro duktionsabluft aufnehmen zu können. A further embodiment of the production plant according to the invention has at least two dehumidifying chambers that are operated alternately and in opposite directions in the two operating modes, so that one of the dehumidifying chambers is operated in the first operating mode when the other Ent humidity chamber is operated in the second operating mode . This configuration of the production plant according to the invention advantageously enables continuous dehumidification of production exhaust air, since at least one dehumidification chamber is always available for dehumidification. The operation of the production plant and / or the dehumidification of the production exhaust air must therefore not be interrupted if a dehumidification chamber has to be dehumidified in order to be able to absorb moisture from the production exhaust air again.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Dabei zeigen: The above-described properties, features and advantages of this invention and the manner in which they are achieved will be more clearly and clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which are tert erläu in connection with the drawings. Show:
FIG 1 ein Blockbild eines Ausführungsbeispiels einer Pro duktionsanlage zum Produzieren von Papier, 1 shows a block diagram of an embodiment of a production plant for producing paper,
FIG 2 ein erstes Fließschema von Flüssen von Produktions abluft, Dampf und Kühlmittel der in Figur 1 gezeigten Produk tionsanlage, FIG. 2 shows a first flow diagram of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant shown in FIG. 1,
FIG 3 ein zweites Fließschema von Flüssen von Produkti onsabluft, Dampf und Kühlmittel der in Figur 1 gezeigten Pro duktionsanlage . 3 shows a second flow diagram of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant shown in FIG.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit densel ben Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Figur 1 (FIG 1) zeigt ein Blockbild eines Ausführungsbei spiels einer Produktionsanlage 1 zum Produzieren von Papier. Die Produktionsanlage 1 umfasst unter anderem eine Papierma schine 3 und einen Abluftentfeuchter 5. FIG. 1 (FIG. 1) shows a block diagram of an exemplary embodiment of a production plant 1 for producing paper. The production plant 1 includes, among other things, a paper machine 3 and an exhaust air dehumidifier 5.
Mit dem Abluftentfeuchter 5 wird bei der Papierproduktion aus der Papiermaschine 3 austretende Produktionsabluft entfeuch tet. Der Abluftentfeuchter 5 weist zwei Entfeuchtekammern 7,With the exhaust air dehumidifier 5 during the paper production from the paper machine 3 exiting production air is dehumidified. The exhaust air dehumidifier 5 has two dehumidification chambers 7,
9 auf, in denen jeweils ein Adsorbens 11, beispielsweise ein Zeolith, angeordnet ist.
Die Figuren 2 und 3 (FIG 2 und FIG 3) zeigen verschiedene Fließschemata von Flüssen von Produktionsabluft, Dampf und Kühlmittel der in Figur 1 gezeigten Produktionsanlage 1. 9, in each of which an adsorbent 11, for example a zeolite, is arranged. FIGS. 2 and 3 (FIG. 2 and FIG. 3) show different flow diagrams of flows of production exhaust air, steam and coolant of the production plant 1 shown in FIG.
Jede Entfeuchtekammer 7, 9 des Abluftentfeuchters 5 ist wahl weise in einem von zwei Betriebsmodi betreibbar. In einem ersten Betriebsmodus wird in der Entfeuchtekammer 7, 9 Pro duktionsabluft entfeuchtet, indem die Produktionsabluft durch die Entfeuchtekammer 7, 9 geleitet wird, wo das Adsorbens 11 in der Produktionsabluft enthaltenen Wasserdampf adsorbiert. In dem zweiten Betriebsmodus wird das Adsorbens 11 durch Desorption entfeuchtet, indem von einer Wärmequelle, bei spielsweise von einer Wärmepumpe, abgegebener oder erhitzter Dampf durch die Entfeuchtekammer 7, 9 geleitet wird, wo derEach dehumidifying chamber 7, 9 of the exhaust air dehumidifier 5 can optionally be operated in one of two operating modes. In a first operating mode, production exhaust air is dehumidified in the dehumidifying chamber 7, 9 by the production exhaust air being passed through the dehumidifying chamber 7, 9, where the adsorbent 11 adsorbs water vapor contained in the production exhaust air. In the second operating mode, the adsorbent 11 is dehumidified by desorption by being passed through the dehumidifying chamber 7, 9 by a heat source, for example from a heat pump, emitted or heated steam, where the
Dampf adsorbierte Wassermoleküle von dem Adsorbens 11 löst und mit sich aus der Entfeuchtekammer 7, 9 führt. Steam dissolves adsorbed water molecules from the adsorbent 11 and takes it out of the dehumidifying chamber 7, 9.
Die Produktionsanlage 1 weist für jede Entfeuchtekammer 7, 9 eine Abluftzuführleitung 13 mit einem Absperrorgan 15 und ei ne Abluftabführleitung 17 mit einem Absperrorgan 19, eine Dampfzuführleitung 21 mit einem Absperrorgan 23 und eine Dampfabführleitung 25 mit einem Absperrorgan 27 auf. Ferner weist die Produktionsanlage 1 einen Kühlmittelkreislauf 29 auf, in dem ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, zum Kühlen von Aggregaten und/oder Räumen der Produktionsanlage 1 ge führt wird. Der Kühlmittelkreislauf 29 ist mit jeder Ent feuchtekammer 7, 9 über einen Wärmetauscher 31 thermisch ver bindbar. Der Wärmetauscher 31 ist mit dem Kühlmittelkreis lauf 29 über eine Kühlmittelzuführleitung 33 mit einem Ab sperrorgan 35 und eine Kühlmittelabführleitung 37 mit einem Absperrorgan 39 verbindbar. For each dehumidification chamber 7, 9, the production plant 1 has an exhaust air supply line 13 with a shut-off element 15 and an exhaust air discharge line 17 with a shut-off element 19, a steam supply line 21 with a shut-off element 23 and a steam discharge line 25 with a shut-off element 27. Furthermore, the production plant 1 has a coolant circuit 29 in which a coolant, for example water, is used to cool units and / or rooms of the production plant 1. The coolant circuit 29 is thermally ver connectable with each Ent moisture chamber 7, 9 via a heat exchanger 31. The heat exchanger 31 is connected to the coolant circuit 29 via a coolant supply line 33 with a shut-off element 35 and a coolant discharge line 37 with a shut-off element 39.
In dem ersten Betriebsmodus wird einer Entfeuchtekammer 7, 9 über die Abluftzuführleitung 13 Produktionsabluft zugeführt, die über die Abluftabführleitung 17 von der Entfeuchtekam mer 7, 9 abgeführt wird. Dabei ist die Entfeuchtekammer 7, 9 mit dem Kühlmittelkreislauf 29 über den Wärmetauscher 31 thermisch verbunden, um dem Kühlmittel des Kühlmittelkreis-
laufs 29 Wärme zum Verdampfen in der Produktionsabluft ent haltenen Wassers zu entziehen. In dem ersten Betriebsmodus sind die Absperrorgane 15, 19 der Abluftzuführleitung 13 und der Abluftabführleitung 17 geöffnet, die Absperrorgane 23, 27 der Dampfzuführleitung 21 und der Dampfabführleitung 25 sind geschlossen und die Absperrorgane 35, 39 der Kühlmittelzu- führleitung 33 und der Kühlmittelabführleitung 37 sind geöff net. Die Produktionsabluft wird durch die Adsorption in der Entfeuchtekammer 7, 9 entfeuchtet und erwärmt. Die Produkti onsanlage 1 weist für jede Entfeuchtekammer 7, 9 einen Wärme tauscher 41 auf, der der in der Entfeuchtekammer 7, 9 erwärm ten und entfeuchteten Produktionsabluft Wärme entzieht, die beispielsweise zum Trocknen bei der Produktion hergestellten Papiers verwendet wird. Die abgekühlte entfeuchtete Produkti onsabluft wird über einen Auslass 43, beispielsweise einen Abluftdom, aus der Produktionsanlage 1 an die Umgebung abge geben . In the first operating mode, a dehumidification chamber 7, 9 is supplied via the exhaust air supply line 13 with production exhaust air which is discharged from the Entfeuchtekam mer 7, 9 via the exhaust air discharge line 17. The dehumidification chamber 7, 9 is thermally connected to the coolant circuit 29 via the heat exchanger 31 in order to supply the coolant of the coolant circuit run 29 to extract heat for evaporation contained in the production exhaust air. In the first operating mode, the shut-off elements 15, 19 of the exhaust air supply line 13 and the exhaust air discharge line 17 are open, the shut-off elements 23, 27 of the steam supply line 21 and the steam discharge line 25 are closed and the shut-off elements 35, 39 of the coolant feed line 33 and the coolant discharge line 37 are open net. The production exhaust air is dehumidified and heated by adsorption in the dehumidifying chamber 7, 9. The produc onsanlage 1 has for each dehumidification chamber 7, 9 a heat exchanger 41, which removes heat from the heated and dehumidified production exhaust air in the dehumidification chamber 7, 9, which is used, for example, for drying paper produced during production. The cooled, dehumidified production air is passed through an outlet 43, for example an exhaust air dome, from the production plant 1 to the environment.
In dem zweiten Betriebsmodus wird einer Entfeuchtekammer 7, 9 über eine Pumpe 45 und die Dampfzuführleitung 21 Dampf zuge führt, der über die Dampfabführleitung 25 von der Entfeuchte kammer 7, 9 abgeführt wird. Dabei sind die Absperrorgane 15, 19 der Abluftzuführleitung 13 und der Abluftabführleitung 17 geschlossen, die Absperrorgane 23, 27 der Dampfzuführlei tung 21 und der Dampfabführleitung 25 sind geöffnet und die Absperrorgane 35, 39 der Kühlmittelzuführleitung 33 und der Kühlmittelabführleitung 37 sind geschlossen. In the second operating mode, steam is supplied to a dehumidifying chamber 7, 9 via a pump 45 and the steam supply line 21, which steam is discharged from the dehumidifying chamber 7, 9 via the steam discharge line 25. The shut-off elements 15, 19 of the exhaust air supply line 13 and the exhaust air discharge line 17 are closed, the shut-off elements 23, 27 of the Dampfzuführlei device 21 and the steam discharge line 25 are open and the shut-off elements 35, 39 of the coolant supply line 33 and the coolant discharge line 37 are closed.
Die Entfeuchtekammern 7, 9 werden abwechselnd und gegenläufig in den beiden Betriebsmodi betrieben, so dass eine der Ent feuchtekammern 7, 9 in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, während die jeweils andere Entfeuchtekammer 7, 9 in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. The dehumidifying chambers 7, 9 are operated alternately and in opposite directions in the two operating modes, so that one of the Ent humidity chambers 7, 9 is operated in the first operating mode, while the other dehumidifying chamber 7, 9 is operated in the second operating mode.
Figur 2 zeigt einen Betriebszustand der Produktionsanlage 1, in dem eine erste Entfeuchtekammer 7 in dem ersten Betriebs modus betrieben wird und die zweite Entfeuchtekammer 9 in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Dabei sind die Fließ-
richtungen der Produktionsabluft, des Dampfes und des Kühl mittels durch Pfeile angedeutet. Die Produktionsabluft strömt durch die Abluftzuführleitung 13 der ersten Entfeuchtekam mer 7, die erste Entfeuchtekammer 7 und die Abluftabführlei- tung 17 der ersten Entfeuchtekammer 7. Der Dampf strömt über die Pumpe 45 durch die Dampfzuführleitung 21 der zweiten Ent feuchtekammer 9, die zweite Entfeuchtekammer 9 und die Dampf- abführleitung 25 der zweiten Entfeuchtekammer 9. Das Kühlmit tel strömt von dem Kühlmittelkreislauf 29 durch die Kühlmit- telzuführleitung 33 der ersten Entfeuchtekammer 7 zu dem Wär metauscher 31 der ersten Entfeuchtekammer 7 und von dort durch die Kühlmittelabführleitung 37 der ersten Entfeuchte kammer 7 zurück in den Kühlmittelkreislauf 29. FIG. 2 shows an operating state of the production plant 1 in which a first dehumidifying chamber 7 is operated in the first operating mode and the second dehumidifying chamber 9 is operated in the second operating mode. The flow directions of the production exhaust air, the steam and the cooling means indicated by arrows. The production exhaust air flows through the exhaust air supply line 13 of the first dehumidifying chamber 7, the first dehumidifying chamber 7 and the exhaust air discharge line 17 of the first dehumidifying chamber 7. The steam flows via the pump 45 through the steam supply line 21 of the second dehumidifying chamber 9, the second dehumidifying chamber 9 and the vapor discharge line 25 of the second dehumidifying chamber 9. The coolant flows from the coolant circuit 29 through the coolant supply line 33 of the first dehumidifying chamber 7 to the heat exchanger 31 of the first dehumidifying chamber 7 and from there back through the coolant discharge line 37 of the first dehumidifying chamber 7 into the coolant circuit 29.
Figur 3 zeigt einen Betriebszustand der Produktionsanlage 1, in dem die erste Entfeuchtekammer 7 in dem zweiten Betriebs modus betrieben wird und die zweite Entfeuchtekammer 9 in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird. Wiederum sind die Fließ richtungen der Produktionsabluft, des Dampfes und des Kühl mittels durch Pfeile angedeutet. Die Produktionsabluft strömt durch die Abluftzuführleitung 13 der zweiten Entfeuchtekam mer 9, die zweite Entfeuchtekammer 9 und die Abluftabführlei- tung 17 der zweiten Entfeuchtekammer 9. Der Dampf strömt über die Pumpe 45 durch die Dampfzuführleitung 21 der ersten Ent feuchtekammer 7, die erste Entfeuchtekammer 7 und die Dampf- abführleitung 25 der ersten Entfeuchtekammer 7. Das Kühlmit tel strömt von dem Kühlmittelkreislauf 29 durch die Kühlmit- telzuführleitung 33 der zweiten Entfeuchtekammer 9 zu dem Wärmetauscher 31 der zweiten Entfeuchtekammer 9 und von dort durch die Kühlmittelabführleitung 37 der zweiten Entfeuchte kammer 9 zurück in den Kühlmittelkreislauf 29. FIG. 3 shows an operating state of the production plant 1 in which the first dehumidifying chamber 7 is operated in the second operating mode and the second dehumidifying chamber 9 is operated in the first operating mode. Again, the flow directions of the production exhaust air, the steam and the cooling means are indicated by arrows. The production exhaust air flows through the exhaust air supply line 13 of the second dehumidifying chamber 9, the second dehumidifying chamber 9 and the exhaust air discharge line 17 of the second dehumidifying chamber 9. The steam flows via the pump 45 through the steam supply line 21 of the first humidity chamber 7, the first dehumidifying chamber 7 and the vapor discharge line 25 of the first dehumidifying chamber 7. The coolant flows from the coolant circuit 29 through the coolant supply line 33 of the second dehumidifying chamber 9 to the heat exchanger 31 of the second dehumidifying chamber 9 and from there through the coolant discharge line 37 back into the second dehumidifying chamber 9 the coolant circuit 29.
Um den Betrieb des Abluftentfeuchters 5 zu steuern, ist in jeder Entfeuchtekammer 7, 9 ein Feuchtesensor 47 angeordnet, der dazu eingerichtet ist, einen Feuchtegehalt des Adsor bens 11 in der Entfeuchtekammer 7, 9 zu ermitteln. Wenn derIn order to control the operation of the exhaust air dehumidifier 5, a humidity sensor 47 is arranged in each dehumidification chamber 7, 9, which is set up to determine a moisture content of the adsorbent 11 in the dehumidification chamber 7, 9. If the
Feuchtegehalt in einer Entfeuchtekammer 7, 9 in dem erstenMoisture content in a dehumidifying chamber 7, 9 in the first
Betriebsmodus einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet,
wird der Betrieb der Entfeuchtekammer 7, 9 auf den zweitenOperating mode exceeds a specified threshold value, the operation of the dehumidifying chamber 7, 9 on the second
Betriebsmodus umgestellt. Gleichzeitig wird der Betrieb der jeweils anderen Entfeuchtekammer 7, 9 auf den ersten Be triebsmodus umgestellt. Operating mode changed. At the same time, the operation of the other dehumidification chamber 7, 9 is switched to the first operating mode.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Although the invention has been illustrated and described in detail by preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims
1. Verfahren zum Produzieren von Papier oder Zellstoff, wobei Produktionsabluft durch Adsorption entfeuchtet wird, indem sie durch ein Adsorbens (11) geleitet wird. 1. A method for producing paper or pulp, where production exhaust air is dehumidified by adsorption by being passed through an adsorbent (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für die Adsorption einem Kühlmittel eines Kühlmittelkreislaufs (29) der Produktion Wärme zum Verdampfen in der Produktionsabluft enthaltenen Wassers entzogen wird. 2. The method according to claim 1, wherein for the adsorption of a coolant of a coolant circuit (29) of the production heat for evaporating water contained in the production exhaust air is withdrawn.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei aus dem Adsor bens (11) austretende Produktionsabluft zum Trocknen bei der Produktion hergestellten Papiers oder Zellstoffs verwendet wird . 3. The method according to claim 1 or 2, wherein from the Adsor bens (11) exiting production air is used for drying in the production of paper or pulp produced.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei laufend ein Feuchtegehalt des Adsorbens (11) ermittelt wird, ein Schwellenwert für den Feuchtegehalt vorgegeben wird und das Adsorbens (11) durch Desorption entfeuchtet wird, wenn der Feuchtegehalt den Schwellenwert überschreitet. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein a moisture content of the adsorbent (11) is continuously determined, a threshold value for the moisture content is specified and the adsorbent (11) is dehumidified by desorption when the moisture content exceeds the threshold value.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei zur Desorption ein Dampf durch das Adsorbens (11) geleitet wird. 5. The method according to claim 4, wherein a steam is passed through the adsorbent (11) for desorption.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei aus dem Adsorbens (11) austretender Dampf zum Erwärmen von Frischwasser der Produk tion verwendet wird. 6. The method according to claim 5, wherein from the adsorbent (11) emerging steam for heating fresh water of produc tion is used.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Adsorbens (11) ein Zeolith verwendet wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein a zeolite is used as the adsorbent (11).
8. Produktionsanlage (1) zum Produzieren von Papier oder Zellstoff, die Produktionsanlage (1) umfassend einen Abluf tentfeuchter (5) mit wenigstens einer Entfeuchtekammer (7,8. Production plant (1) for producing paper or pulp, the production plant (1) comprising an exhaust air tentfeuchter (5) with at least one dehumidification chamber (7,
9), in der ein Adsorbens (11) angeordnet ist und die wahlwei se in einem von zwei Betriebsmodi betreibbar ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus Produktionsabluft zum Entfeuchten
durch Adsorption durch die Entfeuchtekammer (7, 9) geleitet wird und in dem zweiten Betriebsmodus das Adsorbens (11) durch Desorption entfeuchtet wird. 9), in which an adsorbent (11) is arranged and which can optionally be operated in one of two operating modes, with production exhaust air for dehumidifying in a first operating mode is passed through the dehumidifying chamber (7, 9) by adsorption and in the second operating mode the adsorbent (11) is dehumidified by desorption.
9. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 8 mit einem Kühlmit telkreislauf (29), der mit jeder Entfeuchtekammer (7, 9) über einen ersten Wärmetauscher (31) thermisch verbindbar ist, um in dem ersten Betriebsmodus der Entfeuchtekammer (7, 9) einem9. Production plant (1) according to claim 8 with a Kühlmit telkreislauf (29), which is thermally connectable to each dehumidifying chamber (7, 9) via a first heat exchanger (31) to in the first operating mode of the dehumidifying chamber (7, 9) a
Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs (29) Wärme zum Verdampfen in der Produktionsabluft enthaltenen Wassers zu entziehen. Coolant of the coolant circuit (29) to extract heat for evaporating water contained in the production exhaust air.
10. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei jede10. Production plant (1) according to claim 8 or 9, wherein each
Entfeuchtekammer (7, 9) mit einem zweiten Wärmetauscher (41) verbindbar ist, der dazu eingerichtet ist, in dem ersten Be triebsmodus der Entfeuchtekammer (7, 9) aus der Entfeuchte kammer (7, 9) austretender Produktionsabluft Wärme zum Trock nen bei der Produktion hergestellten Papiers oder Zellstoffs zu entziehen. Dehumidification chamber (7, 9) can be connected to a second heat exchanger (41) which is set up in the first operating mode of the dehumidification chamber (7, 9) from the dehumidification chamber (7, 9) exiting production exhaust air heat for drying in the Production of manufactured paper or pulp.
11. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei in jeder Entfeuchtekammer (7, 9) ein Feuchtesensor (47) angeordnet ist, der dazu eingerichtet ist, einen Feuchtegeh alt des Adsorbens (11) in der Entfeuchtekammer (7, 9) zu er mitteln . 11. Production plant (1) according to one of claims 8 to 10, wherein a humidity sensor (47) is arranged in each dehumidification chamber (7, 9), which is set up to measure a moisture content of the adsorbent (11) in the dehumidification chamber (7, 9) to be determined.
12. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 11, wobei eine Ent feuchtekammer (7, 9) in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, wenn der Feuchtegehalt einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet . 12. Production plant (1) according to claim 11, wherein a Ent moisture chamber (7, 9) is operated in the second operating mode when the moisture content exceeds a predetermined threshold value.
13. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei in dem zweiten Betriebsmodus einer Entfeuchtekammer (7, 9) ein Dampf durch die Entfeuchtekammer (7, 9) geleitet wird. 13. Production plant (1) according to one of claims 8 to 12, wherein in the second operating mode of a dehumidifying chamber (7, 9) a steam is passed through the dehumidifying chamber (7, 9).
14. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 13, wobei in dem zweiten Betriebsmodus einer Entfeuchtekammer (7, 9) aus der14. Production plant (1) according to claim 13, wherein in the second operating mode a dehumidifying chamber (7, 9) from the
Entfeuchtekammer (7, 9) austretender Dampf zum Erwärmen vonDehumidification chamber (7, 9) escaping steam for heating
Frischwasser der Produktion verwendet wird.
Fresh water of production is used.
15. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 14 mit wenigstens zwei Entfeuchtekammern (7, 9), die abwechselnd und gegenläufig in den beiden Betriebsmodi betrieben werden, so dass eine der Entfeuchtekammern (7, 9) in dem ersten Be triebsmodus betrieben wird, wenn die jeweils andere Entfeuch tekammer (7, 9) in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird.
15. Production plant (1) according to one of claims 8 to 14 with at least two dehumidifying chambers (7, 9) which are operated alternately and in opposite directions in the two operating modes, so that one of the dehumidifying chambers (7, 9) is operated in the first operating mode is when the other Entfeuch tekammer (7, 9) is operated in the second operating mode.
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