VERFAHREN UND ANLAGE PRODUZIEREN VON PAPIER ODER ZELLSTOFF

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Produktionsan lage zum Produzieren von Papier oder Zellstoff.

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.

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.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Produktionsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Produzieren von Pa pier oder Zellstoff wird Produktionsabluft durch Adsorption entfeuchtet, indem sie durch ein Adsorbens geleitet wird.

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.

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 .

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.

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

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.

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.

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.

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.

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 .

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.

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.

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.

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.

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:

FIG 1 ein Blockbild eines Ausführungsbeispiels einer Pro duktionsanlage zum Produzieren von Papier,

FIG 2 ein erstes Fließschema von Flüssen von Produktions abluft, Dampf und Kühlmittel der in Figur 1 gezeigten Produk tionsanlage,

FIG 3 ein zweites Fließschema von Flüssen von Produkti onsabluft, Dampf und Kühlmittel der in Figur 1 gezeigten Pro duktionsanlage .

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit densel ben Bezugszeichen versehen.

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.

Mit dem Abluftentfeuchter 5 wird bei der Papierproduktion aus der Papiermaschine 3 austretende Produktionsabluft entfeuch tet. Der Abluftentfeuchter 5 weist zwei Entfeuchtekammern 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.

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 der

Dampf adsorbierte Wassermoleküle von dem Adsorbens 11 löst und mit sich aus der Entfeuchtekammer 7, 9 führt.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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 der

Feuchtegehalt in einer Entfeuchtekammer 7, 9 in dem ersten

Betriebsmodus einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird der Betrieb der Entfeuchtekammer 7, 9 auf den zweiten

Betriebsmodus umgestellt. Gleichzeitig wird der Betrieb der jeweils anderen Entfeuchtekammer 7, 9 auf den ersten Be triebsmodus umgestellt.

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.