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Title:
CLEAR FILTRATE TREATMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/083395
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a process and to an arrangement for treatment of a filtrate (1) which is obtained in the course of production of a fibrous material suspension or of a fibrous material web, wherein the filtrate (1) is fractionated prior to reuse and the fractionation gives rise to a material filtrate (3) having high material density and a clear filtrate (4) having low material density, and the clear filtrate (4) is collected in at least one clear filtrate vessel (5) and stored in a clear filtrate stacking tower (6). The expenditure for the pumping of the clear filtrate (4) is to be reduced by passing the clear filtrate (4) from the clear filtrate vessel (5) to clear filtrate consumers (7) for reuse, excess clear filtrate (4) being conducted from the clear filtrate vessel (5) to the clear filtrate stacking tower (6), and clear filtrate (4) additionally required being conducted from the clear filtrate stacking tower (6) to the clear filtrate vessel (5).

Inventors:
BANGERT CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/073059
Publication Date:
June 13, 2013
Filing Date:
November 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
D21D99/00; D21F1/66
Foreign References:
DE102009013952A12010-09-23
EP1063347A12000-12-27
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche 1 .Verfahren zur Behandlung eines bei der Herstellung einer Faserstoffsuspension oder einer Faserstoffbahn anfallenden Filtrats (1 ), wobei das Filtrat (1 ) vor der Wiederverwendung fraktioniert wird und durch die Fraktionierung ein Stofffiltrat (3) mit hoher Stoffdichte und ein Klarfiltrat (4) mit geringer Stoffdichte anfällt und das Klarfiltrat (4) in wenigstens einem Klarfiltrat-Behälter (5) aufgefangen und in einem Klarfiltrat-Stapelturnn (6) gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Klarfiltrat (4) vom Klarfiltrat-Behälter (5) zur Wiederverwendung an Klarfiltrat- Verbraucher (7) geleitet wird, wobei überschüssiges Klarfiltrat (4) vom Klarfiltrat- Behälter (5) an den Klarfiltrat-Stapelturnn (6) und zusätzlich erforderliches Klarfiltrat (4) vom Klarfiltrat-Stapelturnn (6) zum Klarfiltrat-Behälter (5) geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeits- Niveau im Klarfiltrat-Behälter (5) erfasst wird und auf dieser Basis der Transport des Klarfiltrats (4) zwischen Klarfiltrat-Behälter (5) und Klarfiltrat-Stapelturnn (6) gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines Sollwertes des Flüssigkeits-Niveaus im Klarfiltrat-Behälter (5) Klarfiltrat (4) vom Klarfiltrat-Behälter (5) zum Klarfiltrat-Stapelturnn (6) geführt wird. 4.Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei

Unterschreiten eines Sollwertes des Flüssigkeits-Niveaus im Klarfiltrat-Behälter (5) Klarfiltrat (4) vom Klarfiltrat-Stapelturnn (6) zum Klarfiltrat-Behälter (5) geführt wird. ö.Anordnung zur Behandlung eines bei der Herstellung einer Faserstoffsuspension oder einer Faserstoffbahn anfallenden Filtrats (1 ), wobei das Filtrat (1 ) vor der Wiederverwendung durch wenigstens eine Fraktioniervorrichtung (2) geführt und das dabei anfallende Klarfiltrat (4) mit geringer Stoffdichte in zumindest einem Klarfiltrat-Behälter (5) aufgefangen und in einem Klarfiltrat-Stapelturm (6)

gespeichert wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarfiltrat- Behälter (5) über zumindest eine Pumpe (8) mit den Klarfiltrat-Verbrauchern (7) sowie dem Klarfiltrat-Stapelturm (6) verbunden ist und eine Verbindung vom

Klarfiltrat-Stapelturm (6) zum Klarfiltrat-Behälter (5) über wenigstens ein Ventil (9) vorhanden ist.

6.Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarfiltrat- Behälter (5) zumindest einen Niveau-Sensor (10) zur Erfassung des Flüssigkeits- Niveaus im Klarfiltrat-Behälter (5) besitzt. 7.Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niveau-Sensor (10) über eine Steuereinheit (1 1 ) mit der Pumpe (8) und/oder dem Ventil (9) verbunden ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Klarfiltrat-Behälters (5) nicht über dem Boden des Klarfiltrat-Stapelturms

(6) angeordnet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verbindung vom Klarfiltrat-Behälter (5) zum Klarfiltrat-Stapelturm (6) und vom Klarfiltrat-Stapelturm (6) zum Klarfiltrat-Behälter (5) über verschiedene Leitungen erfolgt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarfiltrat-Stapelturm (6) nur einen Anschluss für eine Verbindung mit dem Klarfiltrat-Behälter (5) aufweist.

. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fraktioniervorrichtung (2) von einem Scheibenfilter oder einer Mikroflotation gebildet wird.

Description:
Klarfiltrat-Behandlung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines bei der Herstellung einer Faserstoffsuspension oder einer Faserstoffbahn anfallenden Filtrats, wobei das Filtrat vor der Wiederverwendung fraktioniert wird und durch die Fraktionierung ein

Stofffiltrat mit hoher Stoffdichte und ein Klarfiltrat mit geringer Stoffdichte anfällt und das Klarfiltrat in wenigstens einem Klarfiltrat-Behälter aufgefangen und in einem Klarfiltrat-Stapelturm gespeichert wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Behandlung eines bei der Herstellung einer Faserstoffsuspension oder einer Faserstoffbahn anfallenden Filtrats, wobei das Filtrat vor der Wiederverwendung durch wenigstens eine Fraktioniervorrichtung geführt und das dabei anfallende Klarfiltrat mit geringer Stoffdichte in zumindest einem Klarfiltrat-Behälter aufgefangen und in einem Klarfiltrat-Stapelturm gespeichert wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.

Bekanntlich enthalten Paperfasersuspensionen nicht nur die eigentlichen

Papierfasern, sondern auch eine mehr oder weniger große Menge von feinen

Feststoffen. Solche feinen Feststoffe können mineralische Füllstoffe sein, die in der Regel zur Papiererzeugung nötig sind. Man nennt sie zumeist "Asche", da die mineralischen Füllstoffe unbrennbar sind. Es können aber auch Faserbruchstücke sein, die z. B. bei der Mahlung der Fasern entstehen. Diese werden auch Feinstoffe genannt.

Wenn aus prozesstechnischen Gründen die Konsistenz der Papierfasersuspension erhöht werden soll, wird beispielsweise mittels einer Schneckenpresse eingedickt. Dabei gehen nicht nur ein Teil des Wassers, sondern auch ein Teil der feinen

Feststoffe in das Filtrat über, weshalb also in der Regel sich das Filtrat aus Wasser, Fein- und Füllstoffen zusammensetzt. Bei der üblichen Prozessführung wird dieses Filtrat dazu verwendet, um an einer stromaufwärts gelegenen Stelle die

Faserstoffsuspension zu verdünnen. Auf diese Weise gehen die feinen Feststoffe nicht verloren.

Bei der beschriebenen Vorgehensweise ist es jedoch möglich, dass die Anreicherung von Fein- und Füllstoffen in den Filtraten relativ groß wird. Es ist daher möglich, dass diese an sich günstige Methode der Filtratrückführung zu Störungen im Prozessablauf führt. Eine mögliche Abhilfe, um solche Störungen zu vermeiden, liegt zwar darin, die Fein- und Füllstoffe aus dem Kreislauf zu entfernen; dann steigen aber die

Stoffverluste an. Daher wird das Filtrat meist durch eine Fraktioniervorrichtung zur Bildung eines Stofffiltrats und eines Klarfiltrats geleitet.

Ähnliches gilt für das bei der Herstellung einer Faserstoffbahn aus der

Faserstoffsuspension anfallende Siebwasser. Auch hier empfiehlt es sich das

Siebwasser durch eine Fraktioniervorrichtung zu schicken. Das dabei anfallende Klarfiltrat kann dann als Frischwasserersatz problemlos auch im Bereich der

Papiermaschine bei Spritz- und Reinigungsvorrichtungen eingesetzt werden.

Üblicherweise wird das Klarfiltrat der Fraktioniervorrichtung vom Klarfiltrat-Behälter zum Klarfiltrat-Stapelturm und von diesem zu den Klarfiltrat-Verbrauchern gepumpt. Der Klarfiltrat-Stapelturm dient hierbei als Zwischenspeicher und kann

Schwankungen beim Verbrauch des Klarfiltrats ausgleichen. Dies ist relativ

aufwendig. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand für das Pumpen des Klarfiltrats zu vermindern.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Klarfiltrat vom

Klarfiltrat-Behälter direkt zur Wiederverwendung an Klarfiltrat-Verbraucher geleitet wird, wobei nur überschüssiges Klarfiltrat vom Klarfiltrat-Behalter an den Klarfiltrat- Stapelturm und gegebenenfalls zusätzlich erforderliches Klarfiltrat vom Klarfiltrat- Stapelturm zum Klarfiltrat-Behalter geführt wird.

Hierdurch muss nicht mehr das gesamte Klarfiltrat sondern nur das überschüssige vom Klarfiltrat-Behalter zum Klarfiltrat-Stapelturm gepumpt werden.

Dabei erfolgt die Versorgung der Klarfiltrat-Verbraucher direkt vom Klarfiltrat-Behalter.

Um diesen Prozess einfach und möglichst störungsfrei zu gestalten, sollte das

Flüssigkeits-Niveau im Klarfiltrat-Behalter erfasst und auf dieser Basis der Transport des Klarfiltrats in beiden Richtungen zwischen Klarfiltrat-Behalter und Klarfiltrat- Stapelturm gesteuert werden.

Dabei sollte bei Überschreiten eines Sollwertes des Flüssigkeits-Niveaus im

Klarfiltrat-Behalter überschüssiges Klarfiltrat vom Klarfiltrat-Behalter zum Klarfiltrat- Stapelturm und bei Unterschreiten eines Sollwertes des Flüssigkeits-Niveaus im Klarfiltrat-Behalter Klarfiltrat vom Klarfiltrat-Stapelturm zum Klarfiltrat-Behalter geführt werden.

Hinsichtlich der Anordnung ist wesentlich, dass der Klarfiltrat-Behalter über zumindest eine Pumpe mit den Klarfiltrat-Verbrauchern sowie dem Klarfiltrat-Stapelturm verbunden ist und eine Verbindung vom Klarfiltrat-Stapelturm zum Klarfiltrat-Behalter über wenigstens ein Ventil vorhanden ist.

Da die Pumpe nur das überschüssige Klarfiltrat zum Klarfiltrat-Stapelturm befördert, verbraucht sie auch wesentlich weniger Energie.

Prinzipiell kann auch das zusätzlich erforderliche Klarfiltrat über eine weitere Pumpe vom Klarfiltrat-Stapelturm zum Klarfiltrat-Behälter gefördert werden. Jedoch ist es energetisch von Vorteil, wenn dieser Transport mit Hilfe des geodätischen Drucks realisiert wird, so dass diese zusätzliche Pumpe entfallen kann und der Zulauf nur über das entsprechende Ventil gesteuert wird.

Daher ist es zur Schaffung eines möglichst hohen geodätischen Drucks im Klarfiltrat- Stapelturm vorteilhaft, wenn der Boden des Klarfiltrat-Behälters nicht über dem Boden des Klarfiltrat-Stapelturms angeordnet ist.

Um die Verteilung des Klarfiltrats steuern zu können, sollte der Klarfiltrat-Behälter zumindest einen Niveau-Sensor zur Erfassung des Flüssigkeits-Niveaus im Klarfiltrat- Behälter besitzen, wobei der Niveau-Sensor vorzugsweise über eine Steuereinheit mit der Pumpe und/oder dem Ventil verbunden ist.

In Abhängigkeit der speziellen Anforderungen und Gegebenheiten kann es von Vorteil sein, wenn die Verbindung vom Klarfiltrat-Behälter zum Klarfiltrat-Stapelturm und vom Klarfiltrat-Stapelturm zum Klarfiltrat-Behälter über verschiedene Leitungen erfolgt oder aber der Klarfiltrat-Stapelturm nur einen Anschluss für eine Verbindung mit dem Klarfiltrat-Behälter aufweist.

Als Fraktioniervorrichtung eignet sich insbesondere ein Scheibenfilter oder eine Mikroflotation.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der beigefügten Zeichnung zeigen die Figuren 1 und 2 zwei unterschiedliche Anlagenschemata zur Filtratbehandlung.

In beiden Fällen wird das feststoffhaltige Filtrat 1 einer Maschine zur Behandlung einer Faserstoffsuspension oder einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension einer Fraktioniervorrichtung 2 in Form eines

Scheibenfilters zugeführt.

Der Scheibenfilter trennt dieses Filtrat 1 in ein Stofffiltrat 3 mit relativ hoher Stoffdichte und ein Klarfiltrat 4 mit sehr geringer Stoffdichte. Während das Stofffiltrat 3 dem Papierherstellungsprozeß zugeführt wird um die Materialverluste zu reduzieren, dient das Klarfiltrat 4 als Frischwasserersatz im Produktionsprozess. Unterhalb der Fraktioniervorrichtung 2 wird das Klarfiltrat 4 von einem Klarfiltrat- Behälter 5 mit relativ begrenztem Aufnahmevolumen aufgefangen. Von diesem

Klarfiltrat-Behälter 5 wird das Klarfiltrat 4 von einer oder mehreren Pumpen 8 zu den Klarfiltrat-Verbrauchern 7 befördert. Als Klarfiltrat-Verbraucher 7 kommen

insbesondere Spritz- und Reinigungsvorrichtungen in der Papiermaschine in Frage. Dabei können geringfügige Schwankungen im Verbrauch durch das

Aufnahmevolumen des Klarfiltrat-Behälters 5 ausgeglichen werden.

Die Veränderungen des Flüssigkeitsniveaus im Klarfiltrat-Behälter 5 werden hierbei von einem Niveau-Sensor 10 erfasst und an eine Steuereinheit 1 1 übermittelt.

Übersteigt das Flüssigkeitsniveau einen oberen Sollwert, so kann von einem

Überschuss an Klarfiltrat 4 ausgegangen werden, welcher vom Klarfiltrat-Behälter 5 mittels einer Pumpe 8 über ein Ventil 12 zu einem Klarfiltrat-Stapelturm 6 mit großem Aufnahmevermögen befördert wird. Dementsprechend wird nur noch der Überschuss und nicht das gesamte Klarfiltrat 4 zum Klarfiltrat-Stapelturm 6 gepumpt, was die erforderliche Pumpenergie erheblich reduziert. Die Pumpe 8 kann neben dem

Überschuss auch andere Klarfiltrat-Verbraucher 7 versorgen.

Unterschreitet das Flüssigkeitsniveau im Klarfiltrat-Behälter 5 einen unteren Sollwert, so ist zusätzliches Klarfiltrat 4 zur Versorgung der Verbraucher 7 erforderlich, was sich beispielsweise bei einem Abriss der Faserstoffbahn ergeben kann.

Hierzu wird Klarfiltrat 4 aus dem Klarfiltrat-Stapelturm 6 zum Klarfiltrat-Behälter 5 geleitet.

Da der Boden des Klarfiltrat-Stapelturms 6 nicht unter dem Boden des Klarfiltrat- Behälters 5 angeordnet ist, kann für den Transport des Klarfiltrats 4 über eine

Verbindungsleitung zwischen beiden Böden der geodätische Druck ausgenutzt werden. Dementsprechend entfällt führt diese Verbindungsleitung die Notwendigkeit einer weiteren Pumpe.

Der Zufluss an Klarfiltrat 4 über diese Verbindungsleitung wird lediglich über ein Ventil 9 gesteuert.

Um die Überschussabführung und die Klarfiltratzufuhrung steuern zu können, werden die entsprechenden Ventile 9,12 von der Steuereinheit 1 1 beeinflußt. In Figur 1 wir das überschüssige Klarfiltrat 4 über das Ventil 12 und eine eigene Zuleitung von oben in den Klarfiltrat-Stapelturnn 6 befördert.

Im Gegensatz hierzu hat der Klarfiltrat-Stapelturnn 6 bei Figur 2 nur einen Anschluss, wobei sich die davon ausgehende Verbindungsleitung aufteilt und zu je einem Ventil 9,12 geführt wird.