WO2009021805A1 - Konstantteil für eine papiermaschine - Google Patents

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Karl-Heinz Beuermann
Hermann Schmid
Erwin Binder
Klaus Lehleiter
Christian Bangert
Johannes Ecker
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Voith Patent Gmbh
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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
    • D21F1/08—Regulating consistency
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/26—De-aeration of paper stock
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a finished pulp suspension for producing a paper, board, tissue or other fibrous web by mixing at least one high consistency flow formed by newly processed fiber and filler with at least one low consistency flow in the constant part formed by white water a machine for producing the fibrous web.
  • the invention also relates to an arrangement for producing a finished pulp suspension for producing a paper, board, tissue or another fibrous web with a mixing device for mixing at least one, made of recycled fiber and filler high consistency flow with at least one of white water formed low-consistency stream in the constant part of a machine for producing the fibrous web.
  • the high-consistency accept is diluted with the collected in the paper machine white water to a consistency between 0.5 and 2% and then fed to the headbox. Before the headbox, however, the pulp suspension must still be degassed and cleaned.
  • the object of the invention is therefore to reduce the effort and the space required for the constant part.
  • this object is achieved in that only the low-consistency stream is degassed before mixing, part of the degassed low-consistency stream is mixed with the high-consistency stream such that a consistency of between 2.1 and 2.5% results in the high-consistency stream, the mixed high-consistency stream is then cleaned and the purified High consistency and the remaining low-consistency stream before and / or be mixed in a headbox of the machine.
  • the dilution of the high consistency stream to the required at the headbox 0.5 to 2% consistency can then take place shortly before and / or only in the headbox.
  • the degasser should reduce the air content in the low consistency stream to less than 0.6% by volume.
  • the remaining low consistency stream not mixed with the high consistency stream should be passed through a cleaning device prior to mixing with the purified high consistency stream and thereby cleaned.
  • the mixture of the purified high-consistency stream should be carried out with the remaining low-consistency stream in the headbox.
  • headboxes are suitable in which streams of different consistency are mixed to regulate the basis weight cross profile, as described for example in EP 1 645 684.
  • the feeding of at least one stream, preferably the high-consistency stream, should be regulated for the basis weight cross-profiling of the fibrous web.
  • the feeding of at least one stream, preferably of the high-consistency stream to the basis weight cross-profiling of the fibrous web should take place via a controlled pump.
  • the invention leads to an improvement in the process stability and the running behavior of the paper machine (shorter dead time) and thus to a higher production yield.
  • Figure 1 a schematic representation of the constant part of a paper machine
  • Figure 2 another embodiment.
  • the high-consistency stream 1 in both cases is prepared in a manner known per se from fibers and fillers in accordance with the specifications of the papermaker, i. in predetermined mixing ratios in a mixing chest 6 merged and mixed.
  • the paper machine begins with the headbox 3 and the adjoining former 11 to form the fibrous web 9.
  • the finished pulp suspension is applied via one or more nozzles of the headbox 3 on the Formersieb 10.
  • the white water is collected and returned to the constant part.
  • the use of white water to form the low-consistency stream 2 is not only associated with savings compared to the use of fresh water, but it can also be reused in the white water contained fiber and fillers.
  • the white water i. the low-consistency stream 2 is first degassed in a degassing device 4.
  • the white water is brought to boiling under reduced pressure. In this case, even slight impurities can be eliminated. Described is such a degassing device 4 in EP 1 143 066.
  • Part of the degassed low-consistency stream 2 is fed with the high-consistency stream 1 from the mixing chest 6 to a mixing device 5.
  • This mixing device 5 may be designed, for example, similar to the arrangement described in DE 100 50 109.
  • the proportion of the supplied low-consistency stream is chosen so large that the high-consistency stream 1 when leaving the mixing device 5 has a consistency between 2.1 and 2.5%.
  • the high-consistency stream 1 is passed through a plurality of cleaning devices 8.
  • the relatively high consistency significantly reduces the effort for cleaning due to the lower throughput.
  • the non-guided in the mixing device 5 part of the low-consistency stream 2 is passed through a cleaning device 7.
  • the cleaning devices 7, 8 can be formed in accordance with the requirements of, for example, cleaners, perforators or slot sorters.
  • both streams 1, 2 are mixed so that a consistency of between 0.5 and 2% results.
  • the high-consistency stream 1 after the cleaning device 8 is diluted with part of the degassed low-consistency stream 2 in a mixing device 12.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9). Dabei soll der Aufwand für die Entgasung und Reinigung dadurch vermindert werden, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor dem Mischen durch eine Entgasungsvorrichtung (4) geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) in einer Mischvorrichtung (5) mit dem Hochkonsistenzstrom (1) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1) durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung (8) läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- (1) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor und/oder in einem Stoffauflauf (3) der Maschine gemischt werden.

Description

KONSTANTTEIL FÜR EINE PAPIERMASCHINE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einer Mischvorrichtung zum Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Im konstanten Teil von Papiermaschinen wird der hochkonsistente Gutstoff mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser auf eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 2 % verdünnt und anschließend dem Stoffauflauf zugeführt. Vor dem Stoffauflauf muss die Faserstoffsuspension jedoch noch entgast und gereinigt werden.
Dies ist relativ aufwendig und erfordert viel Raum.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand sowie den Raumbedarf für den konstanten Teil zu vermindern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom vor dem Mischen entgast wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes mit dem Hochkonsistenzstrom derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom anschließend gereinigt wird und der gereinigte Hochkonsistenz- sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom vor und/oder in einem Stoffauflauf der Maschine gemischt werden.
Da das Entgasen auf den Niedrigkonsistenzstrom begrenzt ist, kann der Aufwand bereits erheblich vermindert werden. Der Luftgehalt der fertigen Faserstoffsuspension ist dabei so niedrig, dass es für viele Anwendungsfälle, insbesondere bei der Herstellung von holzfreien Papierbahnen völlig ausreicht.
Hinzukommt, dass die relativ hohe Stoffdichte von 2,1 bis 2,5 % einerseits noch die Reinigung mit herkömmlichen Sortierern, beispielsweise einem EcoMizer(Voith) erlaubt, andererseits aber bereits spürbare Entlastung beim erforderlichen Durchsatz mit sich bringt.
Die Verdünnung des Hochkonsistenzstromes auf die beim Stoffauflauf erforderlichen 0,5 bis 2 % Stoffdichte kann dann kurz vor und/oder erst im Stoffauflauf stattfinden.
Dabei kann es vorteilhaft sein, einen Teil des Niedrigkonsistenzstromes bereits vor dem Stoffauflauf mit dem Hochkonsistenzstrom zu vermischen.
Falls die Mischung des Hochkonsistenzstromes mit einem Teil oder dem ganzen, verbliebenen und gereinigten Niedrigkonsistenzstrom vor dem Stoffauflauf erfolgt, so sollte zur Minimierung des Aufwands zwischen dieser Mischstelle und dem Stoffauflauf möglichst keine weitere Vorrichtung angeordnet werden.
Hinsichtlich der Anordnung ist wesentlich, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom vor der Mischvorrichtung durch eine Entgasungsvorrichtung geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes in der Mischvorrichtung mit dem Hochkonsistenzstrom derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom zum Stoffauflauf der Maschine geführt werden. Um bei der fertigen Faserstoffsuspension wegen der fehlenden Entgasung des Hochkonsistenzstromes einen akzeptablen Luftgehalt zu erhalten, muss der Niedrigkonsistenzstrom gründlich entgast werden. Daher sollte die Entgasungsvorrichtung den Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom auf weniger als 0,6 Vol% reduzieren.
Auch der verbliebene, nicht mit dem Hochkonsistenzstrom vermischte Niedrigkonsistenzstrom sollte vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom durch eine Reinigungsvorrichtung geführt und dabei gereinigt werden.
Mit Vorteil sollte die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom im Stoffauflauf erfolgen. Hierfür eignen sich insbesondere Stoffaufläufe, bei denen zur Regelung des Flächengewichtsquerprofils Ströme unterschiedlicher Konsistenz vermischt werden, wie sie beispielsweise in der EP 1 645 684 beschrieben sind.
Dabei sollte die Zuführung zumindest eines Stromes, vorzugsweise des Hochkonsistenzstromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn geregelt werden.
Zur Realisierung dieser Regelung sollte die Zuführung zumindest eines Stromes, vorzugsweise des Hochkonsistenzstromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn über eine geregelte Pumpe erfolgen.
Im Ergebnis kommt es durch die Erfindung zu einer Verbesserung der Prozessstabilität und des Laufverhaltens der Papiermaschine (kürzere Totzeit) und somit zu einer höheren Produktionsausbeute.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: - A -
Figur 1 : eine schematische Darstellung des Konstantteils einer Papiermaschine und Figur 2: eine andere Ausführung.
Im konstanten Teil der Papiermaschine wird der Hochkonsistenzstrom 1 in beiden Fällen in an sich bekannter Weise aus Faser- und Füllstoffen entsprechend den Vorgaben des Papiermachers, d.h. in vorbestimmten Mischungsverhältnissen in einer Mischbütte 6 zusammengeführt und gemischt.
Die Papiermaschine beginnt mit dem Stoffauflauf 3 sowie dem sich anschließenden Former 11 zur Bildung der Faserstoffbahn 9. Dabei wird die fertige Faserstoffsuspension über eine oder mehrere Düsen des Stoffauflaufs 3 auf das Formersieb 10 aufgebracht.
Im Former 11 sowie nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine wird das Siebwasser aufgefangen und in den Konstantteil zurückgeführt. Die Verwendung von Siebwasser zur Bildung des Niedrigkonsistenzstromes 2 ist nicht nur mit Einsparungen gegenüber dem Einsatz von Frischwasser verbunden, sondern es können auch die im Siebwasser enthaltenen Faser- und Füllstoffe wiederverwendet werden.
Im Konstantteil wird das Siebwasser, d.h. der Niedrigkonsistenzstrom 2 zuerst in einer Entgasungsvorrichtung 4 entgast. In dieser wird das Siebwasser unter Unterdruck zum Sieden gebracht. Dabei können auch leichte Verunreinigungen ausgeschieden werden. Beschrieben ist eine derartige Entgasungsvorrichtung 4 in der EP 1 143 066.
Es sind jedoch auch Entgasungsvorrichtungen 4, welche eine mechanische Trennung von Luft und Siebwasser unter Ausnutzung der Zentrifugalkräfte realisieren, bekannt.
Ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes 2 wird mit dem Hochkonsistenzstrom 1 aus der Mischbütte 6 einer Mischvorrichtung 5 zugeführt. Diese Mischvorrichtung 5 kann beispielsweise ähnlich der in der DE 100 50 109 beschriebenen Anordnung gestaltet sein.
Dabei wird der Anteil des zugeführten Niedrigkonsistenzstromes so groß gewählt, dass der Hochkonsistenzstrom 1 beim Verlassen der Mischvorrichtung 5 eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % hat.
Anschließend wird der Hochkonsistenzstrom 1 durch mehrere Reinigungsvorrichtungen 8 geführt. Dabei vermindert die relativ hohe Stoffdichte wegen des geringeren Durchsatzes den Aufwand für die Reinigung erheblich.
Auch der nicht in die Mischvorrichtung 5 geführte Teil des Niedrigkonsistenzstromes 2 wird durch eine Reinigungsvorrichtung 7 geführt.
Dabei können die Reinigungsvorrichtungen 7,8 entsprechend den Anforderungen zum Beispiel von Cleanern, Loch- oder Schlitzsortierern gebildet werden.
Nach der Reinigung wird der Hoch- 1 und der Niedrigkonsistenzstrom 2 gemäß der in Figur 1 dargestellten Auswertung dem Stoffauflauf 3 zugeführt. Im Stoffauflauf 3 werden beide Ströme 1 ,2 gemischt, so dass sich eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 2 % ergibt.
Im Unterschied hierzu wird bei der in Figur 2 gezeigten Ausführung der Hochkonsistenzstrom 1 nach der Reinigungsvorrichtung 8 mit einem Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstroms 2 in einer Mischvorrichtung 12 verdünnt.
Der Rest des verbliebenen, entgasten Niedrigkonsistenzstroms 2 wird dann im Stoffauflauf 3 beigemischt.
Dabei kann in beiden Fällen über die Regelung der Zuführung mit Hilfe einer geregelten Pumpe insbesondere des Hochkonsistenzstromes 1 einfach und sparsam das Flächengewichtsquerprofil der Faserstoffbahn 9 beeinflusst werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1 ) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), dadurch gekennzeichnet, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor dem Mischen entgast wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) mit dem Hochkonsistenzstrom (1 ) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1 ) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1 ) anschließend gereinigt wird und der gereinigte Hochkonsistenz- (1 ) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor und/oder in einem Stoffauflauf (3) der Maschine gemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die Entgasung der Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom (2) auf weniger als 0,6 Vol% reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom (1 ) gereinigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes (1 ) mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom (2) im Stoffauflauf (3) erfolgt, wobei die Zuführung zumindest eines Stromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn (9) geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1 ) geregelt zugeführt wird.
6. Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) mit einer Mischvorrichtung (5) zum Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1 ) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischvorrichtung (5) durch eine Entgasungsvorrichtung (4) geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) in der Mischvorrichtung (5) mit dem Hochkonsistenzstrom (1 ) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1 ) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5 % ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1 ) durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung (8) läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- (1 ) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) zum Stoffauflauf (3) der Maschine geführt werden.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungsvorrichtung (4) den Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom auf weniger als 0,6 Vol% reduziert.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom (1 ) durch eine Reinigungsvorrichtung (7) geführt wird.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes (1 ) mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom (2) im Stoffauflauf (3) erfolgt, wobei die Zuführung zumindest eines Stromes (1 ,2) zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn (9) über eine geregelte Pumpe erfolgt.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Hochkonsistenzstromes (1 ) über eine geregelte Pumpe erfolgt
11. Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von holzfreien Papierbahnen.
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