AT410107B - Verfahren und anlage zur kontrolle der temperatur des produktionsprozesses für faserbahn - Google Patents

Description

AT 410 107 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Kontrolle der Temperatur des Produktionsprozesses für Faserbahn. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage soll u.a. eine wirtschaftliche rentable Weise geschaffen werden, die Temperatur eines Papiermaschinen-, Kartonmaschinen- oder eines anderen entsprechenden Produktionsprozesses zu erhöhen und die Kontrollierbarkeit der Temperatur zu verbessern. Einem Beispiel zufolge lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei Holzstoff als Rohstoff verwendenden Papier- oder Kartonmaschinen die Wärmewirtschaft des gesamten Papieroder Kartonherstellungsprozesses verbessern. Außerdem ist es durch das Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung möglich, zur Verdampfung gebrachte Energie derart zu verwerten, dass damit die vom Prozess sonst zur Abwasseraufbereitung geleitete Fraktion verdampft wird, wodurch die Abwassermenge reduziert und das dem Prozess sonst zugeführte Frischwasser durch das entstandene Kondensat ersetzt wird. Darüber hinaus steigt zum Beispiel bei Holzstoff verwendenden Papiermaschinen die Waschleistung des Holzstoffes bei steigender Prozesstemperaturan.

Besonders gut ist die vorliegende Erfindung zum Einsatz bei allen Papier- und Kartonmaschinen geeignet. Ein besonders großer Vorteil zur Optimierung der Energieausnutzung wird sowohl bei Holzstoff verwendenden Papier- oder Kartonmaschinen als auch bei in die Halbstofffabrik integrierten, holzfreies Papier oder Karton herstellenden Papier- oder Kartonmaschinen erreicht. Selbstverständlich lässt sich die vorliegende Erfindung auch bei allen Maschinen anwenden, die einen im Prinzip ähnlichen Produktionsprozess anwenden. Somit können zum Beispiel Maschinen, die sehr unterschiedliche Produkte aus Cellulosefasern herstellen, verschiedene Zellstofftrockenmaschinen oder zum Beispiel sogar Maschinen in Frage kommen, die Glasfaserprodukte herstellen. Tatsächlich setzt die Anwendbarkeit unserer Erfindung lediglich voraus, dass eine erhöhte Temperatur bei dem Produktionsprozess von Vorteil ist. Unsere Erfindung lässt sich also bei allen oben genannten und entsprechenden Faserbahnen oder -matten herstellenden Produktionsprozessen einsetzen. Der Einfachheit halber wird bei der folgenden Beschreibung beispielhaft der Papiermaschinenprozess behandelt. Entsprechend soll unter dem in den Patentansprüchen verwendeten Begriff Produktionsprozess alle oben genannten und auch andere entsprechende Prozesse verstanden werden, wo im Wesentlichen bei Anwendung des im Folgenden beschriebenen Verfahrens und der Anlage ähnliche Probleme wie beim Papiermaschinenprozess gelöst werden.

Ein Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, liegt in der allgemeinen Wärmewirtschaft der Papiermaschine oder einer entsprechenden Produktionsmaschine oder eines -prozesses. Es ist durchaus bekannt, dass je höher die Temperatur des Kurzen Umlaufs einer Papiermaschine ist, desto wirksamer erfolgt die Entwässerung in der Sieb- und Pressenpartie und desto weniger Wärme wird in der Trockenpartie benötigt. Bisher ist man jedoch nicht in der Lage gewesen, die Temperatur der Kreislaufwässer der Papiermaschine so weit zu erhöhen, wie es in der Praxis möglich und im gewissen Sinne optimal wäre, weil Dampf nicht in ausreichender Menge zur Verfügung gestanden hat. In einigen Fällen hat man die Kreislaufwässer der Papiermaschine durch Hochdruck-Frischdampf erwärmt, meistens hat man aber dessen Verwendung energiewirtschaftlich für nicht rentabel gehalten.

Vom dem Stand der Technik ist es bekannt, dass der Papiermaschine zufließendes Frischwasser mittels Wärmetauscher erwärmt wird, wo als Wärmequelle meistens Hochdruckdampf verwendet wird. Ebenfalls ist es aus anderen Zusammenhängen bekannt, die Kreislaufwässer der Papiermaschine zu verdampfen und in gewisser Menge der Papiermaschine rückzuführen. Bei diesen Anwendungen hat man jedoch die Möglichkeit nicht berücksichtigt, dass sich die Temperatur der Kreislaufwässer erhöhen ließe, indem den zurückgeführten Kreislaufwässern in der Eindampfanlage zur Verfügung stehendes Kondensat einer höheren Temperatur beigemischt würde. Es ist ebenfalls bekannt, das Kreislaufwasser der Papierfabrik durch direkte Dampfbeheizung zum Beispiel im Siebwasserbehälter anzuwärmen. Doch es ist auch bekannt und praktisch in allen modernen Papierfabriken akzeptiert, die zu den Abwässern zu leitende Anteil der Papiermaschinen-Kreislaufwässer zum Beispiel mittels Meer- oder Seewasserkühlern auf die von biologischen Kläranlagen erforderte Temperatur abzukühlen. Des Weiteren werden in Papierfabriken, wo zwar einerseits der Wärmebedarf zugegeben wird, andererseits Kühltürme zur Ableitung der "überflüssigen" Wärme aus dem System benutzt. Anhand der oben angeführten Beispiele ist es offensichtlich, dass die Wärmewirtschaft der Papierfabrik weitgehend dem Zufall überlassen ist.

Ein Ausgangspunkt unserer Erfindung ist, dass bei aus Holzstoff Papier herstellenden Papier- 2

AT 410 107 B maschinen zumindest ein Teil der für die, das erfindungsgemäße Verfahren anwendende Eindampfung erforderlichen Energie als Hochdruckdampf (über 2 bar) oder Niederdruckdampf (unter 2 bar) entweder vom druckbeaufschlagten oder nicht druckbeaufschlagten Rejekt- oder Hauptrefiner für mechanischen Halbstoff zugeführt werden kann. Ebenfalls kann ein Teil der für die Eindampfanlage erforderlichen Energie auch der eventuell in die Papierfabrik integrierten Halbstofffabrik oder dem Kraftwerk entweder als Nieder- oder Hochdruckdampf entnommen werden. Ein zweiter Ausgangspunkt liegt darin, zumindest einen Teil der bei der Papiermaschine hauptsächlich zur Heizung verwendeten Dämpfe über die Eindampfanlage in eine effektivere Verwertung zu entnehmen.

Das oben genannte Problem will man bei unserer Erfindung u.a. dadurch lösen, dass Dampf zum Beispiel aus den genannten Quellen zunächst zur Verdampfung der Kreislaufwässer der Papiermaschine-Refineranlage-Kombination verwendet wird. Indem zusätzlich von der Eindampfanlage Dampf einer passenden, vorzugsweise der letzten Stufe, zur Anwärmung der Kreislaufwässer der Papiermaschine entnommen wird, kann die Temperatur der Kreislaufwässer in Hinsicht auf die Papierherstellung optimal gesteigert werden. Die Erhöhung der Temperatur erfolgt zu niedrigen Kosten, weil bei diesem Verfahren Energie (Dampf) verwendet werden kann, die (der) zum Beheizen des Prozesses sowieso benötigt wird. Bei der Lösung gemäß unserer Erfindung wird die betreffende Wärme auf eine neue und effektivere Weise als bisher verwertet. Als Beispiel für die verwendeten Dämpfe kann Dampf erwähnt werden, der in den Wärmetauschern zum Anwärmen des der Papiermaschine zufließenden Frischwassers verwendet wird.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Temperaturkontrolle liegt darin, dass der Temperaturkontrolle durch dieses Verfahren eine besondere Präzision verleiht wird, indem die Temperatur des Prozesswassers durch die Menge der Heizung von Frischwasser durch den Kondensator der Eindampfanlage und/oder Kühler für Kreislaufwasser geregelt wird.

Ein zweites Problem, wofür unsere Erfindung ebenfalls eine Lösung bietet, betrifft die Behandlung der Kreislaufwässer der Refineranlage, d.h. der Anlage für den thermomechanischen Holzstoff, die im weiteren Verlauf als TMP-Anlage (TMP = thermomechanical pulp) bezeichnet wird. Dieses Problem wurde einigermaßen in der Fl-Patentanmeldung Fl 980639 behandelt. Bei der betreffenden Patentanmeldung sind problematisch die vom Holzstoff in die Papierfabrik mitgeführten, im Fasermaterial fest sitzenden oder im umgebenden Wasser in gelöster und kolloidaler Form vorliegenden Extraktionsmittel, die außer Verstopfungsproblemen von Siebflächen, Eindickungsproblemen und Fahrbarkeitsproblemen bei dem Prozess, auch deutliche Qualitätsprobleme des Papiers zur Folge haben. Der Einfluss von Extraktionsmitteln auf das fertige Papier macht sich vielleicht am deutlichsten an erster Stelle als Verschlechterung der Papierfestigkeit bemerkbar. In der betreffenden Patentanmeldung Fl 980639 wird dargelegt, wie ein Anreichern der betreffenden Extraktionsmittel im Prozess verhindert werden kann, indem die Presse an einer Stelle des Prozesses platziert wird, wo die Extraktionsmittel in das Filtrat der Presse gelangen und somit nicht als solche dem Prozeß rückgeführt werden. Das betreffende Filtrat wird mit einer geeigneten Abscheidervorrichtung behandelt, bei der es sich um ein Membranfilter, Bogensieb, Sprayfilter u.ä. handeln kann, so dass die Extraktionsmittel in der Flüssigkeitsphase Zurückbleiben, die aus dem Prozeß entfernt wird. Die betreffende Patentanmeldung nimmt nicht Stellung dazu, wie die Extraktionsmittel aus jener Flüssigkeitsphase entfernt werden, in der sie bei der Abscheidebehandlung zurückblieben.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung bieten als Lösung für dieses Problem, dass die betreffende Extraktionsmittel enthaltende Flüssigkeit in die Kreislaufwässer der Refineranlage geleitet wird und in der Eindampfanlage behandelt wird. Durch das Verfahren und die Anlage gemäß der jetzt vorliegenden Erfindung ist man bestrebt, u.a. die Probleme des oben beschriebenen Standes der Technik dadurch zu beheben, dass die Extraktionsmittel in einer frühen Phase aus dem Prozeß im Wesentlichen ohne Verwendung von zusätzlichen Chemikalien, bei Ausnutzung einer hohen Prozeßtemperatur entfernt werden, wobei bei Holzstoffwäsche die Extraktionsmittel und Störstoffe in den Wässern der Holzstoff herstellenden Anlage kumulieren und sich durch Eindampfen aus diesen Wässern entfernen lassen. Die in dem der Eindampfanlage zugeleiteten Wasser vorliegenden anorganischen Störstoffe und der größte Teil der organischen Extraktionsmittel und Störstoffe lassen sich in das Konzentrat der Eindampfanlage ableiten. Bei Bedarf kann auch das Kondensat von der Eindampfanlage in ein sog. reines und schmutziges Kondensat 3

AT 410 107 B aufgeteilt werden. Die im schmutzigen Kondensat kumulierenden Säuren, Alkohole und sonstigen Störstoffe sowie den chemischen Sauerstoffbedarfpegel (COD = Chemical Oxygen Demand) anhebenden Stoffe mit einem niedrigeren Siedepunkt als dem von Wasser, lassen sich bei Bedarf durch Anwendung des Verfahrens aus dem Prozeß entfernen.

Ein weiteres Problem, für das unsere Erfindung eine Lösung bietet, bezieht sich auf den Wasserverbrauch einer Papier- oder entsprechenden Maschine oder eines Produktionsprozesses. Die Prozesse gemäß dem Stand der Technik sind dadurch charakterisiert, dass dabei entweder sämtliche Kreislaufwässer der Refineranlage über die Abwasserbehandlung zurück in die Natur geleitet werden, oder aber zur Verdampfung derselben Frischdampf (mit einem Druck von über 2 bar) verwendet wird, dessen Preis nach unserer Auffassung in Hinsicht auf die Gesamtwirtschaftlichkeit des Prozesses derart hoch ist, dass eine Verdampfung mittels Frischdampf sich nicht lohnt. Die Verwendung von Frischdampf zur Verdampfung lässt sich nur dann begründen, wenn die Frischwasserversorgung ein äußerster Knappheits- und begrenzender Faktor ist.

Das betreffende Problem wird dadurch gelöst, dass zum Beispiel die Kreislaufwässer von Papiermaschine und/oder Refineranlage in eine Eindampfanlage geleitet werden, wo aus diesen Wässern zum Beispiel mittels sekundären Dämpfen das Frischwasser ersetzendes Wasser verdampft wird.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Anlage werden damit unterstehende Vorteile erreicht. Diese Vorteile lassen sich jedoch aus verschiedenen Gründen nicht unbedingt bei allen Prozessen erreichen. der Bedarf, Frischwasser zu verwenden, geht wesentlich zurück effektivere Ausnutzung des Dampfes, der in einer Holzstoff herstellenden Anlage anfällt

Rezirkulierbarkeit der Prozeßwässer wird wesentlich besser die Eindickungsprobleme sowohl in Halbstoff- als Papierfabrik verschwinden praktisch vollständig

Verstopfungsprobleme sowohl in Halbstoff- als Papierfabrik verschwinden praktisch vollständig - die Abwassermenge wird wesentlich reduziert die Papierqualität wird verbessert die Verwendung von Chemikalien in der Halbstofffabrik kann reduziert werden, und die Temperatur lässt sich auf einem Niveau so hoch wie gewünscht kontrollieren, wobei als Folge die Mikrobenprobleme verschwinden oder zumindest wesentlich zurückgehen die Fahrbarkeit der Papiermaschine besser wird die Abscheidung von Störstoffen aus den Kreislaufwässern der Papierfabrik leichter wird.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage charakteristischen Merkmale gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor.

Im Folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage detaillierter anhand der beigefügten Figuren beschrieben, wo FIG. 1 schematisch den Flüssigkeitskreislauf einer TMP-Anlage-Papiermaschine-Kombination in Hinsicht auf den Energieverbrauch darstellt, FIG. 2 das Heizsystem nach dem Stand der Technik für die Kreislaufwässer einer Papiermaschine darstellt, und FIG. 3 eine TMP-Anlage-Papiermaschine-Kombination gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung in Hinsicht auf den Energieverbrauch als einfaches Schema darstellt.

Die FIG. 1 zeigt als Beispiel für alle bereits oben genannten verschiedenen Produktionsprozesse für Faserbahn die TMP-Anlage-Papiermaschine-Kombination nach dem Stand der Technik einer Holzstoff bei der Papierherstellung verwendenden Papierfabrik als einfaches Schema. In dem Schema sind sowohl der Wasserkreislauf als auch die Energieausnutzung der genannten Kombination vereinfacht dargestellt. Der Figur zufolge werden der TMP-Anlage 30 und der Papiermaschine 32 insgesamt 3,1 MWh/ADt elektrische Energie E zugeführt, die solcherart aufgeteilt werden, dass die TMP-Anlage 30 2,5 MWh/ADt und die Papiermaschine 0,6 MWh/ADt verbraucht. Die TMP-Anlage 30 verbraucht von dieser Energie 1,5 MWh/ADt für mechanische Arbeit, und als Wärme werden 1,0 MWh/ADt freigesetzt, die als sog. Primärdampf in Leitung 34 der Papier- 4

AT 410 107 B maschine 32 zugeführt werden. Die Papiermaschine 32 erhalt Dampf auch aus anderen Quellen, wie etwa in Leitung 36 vom Rindenkessel. Der Wasserkreislauf der Kombination beruht darauf, dass die Papiermaschine mit Frischwasser FW versorgt wird, das schließlich der TMP-Anlage 30 zugeführt wird. Von der TMP-Anlage 30 fließen 11 nr/ADt Kreislaufwasser WW über Leitung 38 bei einer Temperatur von 75 °C ab. In dem Fall nach Fig. 1 braucht die Papiermaschine ihrerseits 12 m3/ADt Frischwasser FW. Dem Stand der Technik entsprechend wird Kreislaufwasser WW der TMP-Anlage 30 aus Leitung 38 dazu verwendet, das der Papiermaschine 32 zugeführte Frischwasser FW im Wärmetauscher 40 anzuwärmen. Angenommen, dass die Temperatur des von außen der Papiermaschine 32 in Leitung 42 zugeführten Frischwassers 20 °C ist, kann es mit Kreislaufwasser WW auf ca. 52 °C in Leitung 44 angewärmt werden, wobei die Kreislaufwassertemperatur von 75 °C in Leitung 38 auf 40 °C in Leitung 46 absinkt.

In FIG. 2 wird dargestellt, wie in einer konventionellen Papierfabrik nach dem Stand der Technik zum Beispiel Frischdampf aus Leitung 52 im Wärmetauscher 50 dazu verwendet wird, das von der Papierfabrik in Leitung 56 kommende Kreislaufwasser anzuwärmen. In einer Papierfabrik, die dem durchgehend bei dieser Anmeldung benutzten Beispiel entspricht, treten ca. 3,6 m3/ADt Kreislaufwasser bei einer Temperatur von ungefähr 55 °C in die Leitung 56 ein. Im Wärmetauscher 50 wird seine Temperatur auf ca. 90 °C angehoben, und das Kreislaufwasser wird in Leitung 58 zur Papiermaschine zurückgeführt. Das Kondensat wird über Leitung 54 abgeleitet.

Anstelle des 140 ÖC heißen Hochdruckdampfes kann bei dem Verfahren auch Niederdruckdampf mit 115 °C verwendet werden, für den sich sonst in der Papierfabrikumgebung nicht unbedingt eine wirtschaftlich rentable Verwendung findet.

Der Niederdruckdampf kann dabei im Sommer als kostenlos betrachtet werden, weil er dann im Überschuss vorhanden ist. Auch im Winter gilt der Niederdruckdampf als extrem kostengünstig.

In FIG. 3 ist dargestellt, wie der Primär- oder Sekundärdampf aus einer geeigneten Quelle in Leitung 62 der Eindampfanlage 60 zugeführt wird. Einer bevorzugten Ausführung der Erfindung zufolge entsteht der Dampf in der TMP-Anlage, die zumindest von den meisten, wenn nicht allen, Systemen nach dem Stand der Technik insofern abweicht, als auch der Rejektrefiner der TMP-Anlage druckbeaufschlagt ausgeführt ist und somit der im Refiner entstandene Dampf und die darin gebundene Energie sich leicht wiederverwenden lassen. Der Dampf wird unabhängig von seinem Entstehungsort zu einer, in Hinsicht auf Temperatur und Druck passenden Stelle der Eindampfanlage geleitet. Dampf wird in der Eindampfanlage 60 zur Verdampfung des von der TMP-Anlage ursprünglich in Leitung 38 kommenden Kreislaufwassers verwendet. Das in der betreffenden Leitung 38 kommende Kreislaufwasser WW wird jedoch zunächst mittels des in die Eindampfanlage 60 über Leitung 64 rückgeführten, in der Eindampfanlage erhitzten und aus der Eindampfanlage 60 über Leitung 66 in den Wärmetauscher 68 abgeleiteten heißen Konzentrats erwärmt. Die Eindampfanlage 60 wird also dazu verwendet, das über die Refiner dem Prozeß zugeführte, ursprünglich von der Papiermaschine kommende Kreislaufwasser zu verdampfen. Der Behandlungskreislauf für dieses Wasser in der Eindampfanlage 60 ist bei einem Beispiel gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wie folgt. Bei Anwendung des bereits beim Stand der Technik angewandten Beispiels geht man davon aus, dass in der Refineranlage ca. 11 m3/ADt Kreislaufwasser anfallen. Diese Wassermenge wird im Wärmetauscher 68 von der Temperatur von den Refinern 75 °C auf eine Temperatur von 107 °C erwärmt, bevor das Kreislaufwasser in die Eindampfanlage 60 geleitet wird. In der Eindampfanlage 60 werden aus dem Kreislaufwasser ca. 4 m3/ADt als Kondensat verdampft, und die restlichen 7 m3/ADt Kreislaufwasser, dessen Temperatur in der Eindampfanlage weiter angestiegen ist, werden als Konzentrat bei einer Temperatur von 135 °C dem Wärmetauscher 68 zugeführt. Im Wärmetauscher 68 sinkt die Temperatur des von der Eindampfanlage kommenden Konzentrats auf 85 °C ab, bei welcher Temperatur das Konzentrat in Leitung 70 einem zweiten Wärmetauscher 72 zugeführt wird, wo es dazu verwendet wird, die Temperatur des in Leitung 42 dem Wärmetauscher 72 zufließenden Frischwassers FW anzuheben. Der Bedarf an Frischwasser FW ist bei einem Prozeß nach unserem Beispiel beispielsweise 8 m3/ADt, wogegen er bei einem Prozeß nach dem Stand der Technik in der Größenordnung von 12 m3/ADt lag. Angenommen, dass die Temperatur des in Leitung 42 zufließenden Frischwassers FW 20 °C ist, ist die Temperatur des aus dem Wärmetauscher 72 in Leitung 74 abfließenden Frischwassers 59 °C und die Temperatur des in Leitung 76 ablaufenden Konzentrats 40 °C. Ge-wünschtenfalls kann dem Konzentrat weiters Wärme entnommen werden, indem in der Leitung 76 5

AT 410 107 B ein Wärmetauscher vorgesehen wird.

Von der Eindampfanlage 60 werden ca. 4 m3/ADt Kondensat in Leitung 78 abgeleitet, von wo weiters ungefähr 3,8 m3/ADt über ein Ausdehnungsgefäß 80 in Leitung 82 geleitet und von Leitung 82 des Weiteren bei einer Temperatur von 90 °C in das zur Papiermaschine geleiteten Frischwasser geleitet werden. Damit liegt die Temperatur des der Papiermaschine zum Beispiel über Düsen und Chemikalienverdünnung in Leitung 44 zugeführten Wassers bei ca. 69 °C, während sie bei einem Prozeß nach dem Stand der Technik lediglich bei ca. 52 °C lag. Im Ausdehnungsgefäß 80 wird ein Teil des Kondensats, ca. 0,2 m3/ADt, verdampft, wodurch er über Leitung 84 zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht.

Wenn auf die oben beschriebene Weise erwärmte Wässer der Papiermaschine oder einer entsprechenden Produktionsmaschine zum Beispiel als Spraywässer oder Chemikalien-Verdünnungs-wässer zugeführt werden, erhöhen diese Wässer bei Herausfilterung aus dem Barn, oder wenn sie sonst in die Siebwässer gelangen, die Temperatur des Kurzen Umlaufs der Papiermaschine an, wobei es möglich ist, zum Beispiel auf das Anwärmen der Siebwässer mittels Frischdampf vollständig zu verzichten. Auf ähnliche Weise steigen die Temperaturen sämtlicher Kreislaufwässer der Papiermaschine an, wobei auch die Temperatur der Kreislaufwässer ansteigt, die von der Papiermaschine zur Halb- und Holzstoffherstellung geleitet werden.

Der oben genannte Fall ist lediglich ein Beispiel, und dem dargelegten Prinzip zufolge kann das Verhältnis zwischen der dem Prozeß zugeführten Energie und der verdampften, Frischwasser ersetzenden Wassermenge gar bis zur einer Situation mit einem geschlossenem Wasserkreislauf geändert werden.

Bei dem oben Angeführten sei jedoch zu beachten, dass die Nutzung von Dampf vom Rejekt-refinern lediglich als eine vorteilhafte Alternative und Beispiel der Erfindung betrachtet werden soll. Auf ähnliche Weise können der Eindampfanlage an einer Stelle der Halbstoff- oder Papierherstellung entstehende Dämpfe geleitet werden, egal ob hoch- oder niederwertig, und sie auf oben beschriebene Weise zu nutzen. Das heißt, durch unsere Erfindung wird es möglich, den auch heute an der Papiermaschine zu Heizzwecken verwendeten Dampf der Eindampfanlage zuzuführen, wo sich die Temperatur der Kreislaufwässer derart erhöhen lässt, dass das Beheizen der betreffenden Stellen an der Papiermaschine nicht mehr notwendig ist. Unseren Erfahrungen zufolge ist eine in der Eindampfanlage erfolgende Temperaturerhöhung der Kreislaufwässer die energiewirtschaftlich effizienteste Weise, die Temperatur in den Flüssigkeitskreisläufen einer Papiermaschine zu regeln, was zur Folge hat, dass Dampfreserven, die bisher für unausreichlich gehalten wurden, doch dazu ausreichen, die Temperatur des Papiermaschinenprozesses auf jeden gewünschten Wert anzuheben.

In FIG. 3 ist außerdem die Verbindung der Eindampfanlage 60 mit dem übrigen Kreislaufwassersystem der Papiermaschine dargestellt, mit welchem System der Flüssigkeitskreislauf der Papiermaschine vollständig in Kontrolle gebracht werden kann. In der oberen rechten Ecke der Figur wird dargestellt, wie ein Teil der Kreislaufwässer der Papiermaschine (ein anderer Teil wird zum Beispiel über die TMP-Anlage und die Eindampfanlage zum Prozeß geleitet), ca. 3,6 m3/ADt, bei einer Temperatur von 55 °C über Leitung 86 einem Kondensator 88 zugeführt wird, zu dem dieser Ausführung zufolge auch sowohl die Dampfleitung 84 des Ausdehnungsgefäßes 80 als auch (bei dieser Ausführungsform) die Leitung für den die letzte Phase der Eindampfanlage verlassenden Dampf führen. Im Kondensator 88, der vom Typ her vorteilhafterweise ein Spraykondensator ist, wird der über Leitung 84 kommende Dampf kondensiert und hebt zugleich die Temperatur der Kreislaufwässer auf ca. 90 °C und die Menge auf ca. 3,8 m3/ADt an, welches Kreislaufwasser in Leitung 90 der Papiermaschine zum Beispiel über die Verdünnung im Kurzen Umlauf rückgeführt wird.

Einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zufolge wird die letzte Stufe der Eindampfanlage verlassender Dampf an der Papiermaschine als Ersatz für Frischdampf zum Beispiel beim Trocken von Papier verwendet. Einer weiteren Ausführungsform zufolge wird der betreffende Dampf einer anderen Verwendung in der Papierfabrik zugeführt, zum Beispiel sogar zur Verwendung an einer zweiten Papiermaschine oder einer typischen Verwendung für Sekundärdampf, wie etwa zur Heizung von Gebäuden, geleitet.

Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, hat man ein vollständig neues und bisher unbekanntes Verfahren und eine Anlage zur Optimierung der Wärmewirtschaft des Produktionsprozesses für 6

Claims (41)

1. AT 410 107 B Faserbahn sowie zur Entfernung von fettlöslichen Extraktionsmitteln aus dem Stoff entwickelt. Obwohl oben nur eine TMP-Papiermaschine-Prozessalternative ausführlicher beschrieben wurde, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf andere TMP- sowie PGW (pressurized stone groundwood, Druckschliff)- und GW (stone groundwood, Holzschliff)- Prozesse anwenden. Diese gerade genannten Prozessalternativen lassen sich auch mit den bereits oben genannten Herstellungsprozessen für Faserbahn einsetzen. Oben wurde die Behandlung von Kreislaufwässern in der Eindampfanlage beschrieben. Die Kreislaufwässer können entweder von der Holzstoffherstellung oder von der Papierherstellung über die Holzstoffherstellung in die Eindampfanlage befördert worden sein. Es versteht sich jedoch, dass es sich bei den betreffenden Kreisiaufwässern direkt auch um Kreislaufwässer der Papierfabrik, gemeinsame Kreislaufwässer von Papier- und Halbstofffabrik oder Kreislaufwässer der Halbstoffabteilung der Papierfabrik handeln kann. Natürlich finden sich auch in anderen entsprechenden Prozessen entsprechende Kreislaufwässer, die mit dem Verfahren und der Anlage nach unserer Erfindung behandelt werden können. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erhöhung der Temperatur eines Faserbahn produzierenden Herstellungsprozesses durch Ausnutzung des aus dem Prozess erhältlichen Dampfes, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieausnutzung des Produktionsprozesses effektiviert wird, indem zumindest ein Teil des zuvor zur Erhöhung der Prozesstemperatur verwendeten Nieder- oder Hochdruckdampfes zur Energieversorgung der Eindampfanlage (60) für der Kreislaufwässer des Produktionsprozesses geleitet wird, und als Wärmequelle der Eindampfanlage (60) Dampf verwendet wird, der entweder im Produktionsprozess und/oder in der Anlage für Holzstoff und/oder in der Halbstofffabrik anfällt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Produktionsprozesses kontrolliert und geregelt wird, indem die Temperatur seiner Kreislaufwässer durch Kondensat aus der Eindampfanlage und/oder Dampf aus der Eindampfanlage erhöht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieausnutzung des Produktionsprozesses effektiviert wird, indem zumindest ein Teil des bei der Haupt- oder Rejektmahlung (24) der mechanischen Halbstoffherstellung anfallenden Nieder- oder Hochdruckdampfes zur Verdampfung des Kreislaufwassers geleitet wird, das in dem Produktionsprozess und/oder in einer Holzstoff produzierenden Anlage entsteht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieausnutzung des Produktionsprozesses effektiviert wird, indem zumindest ein Teil des in der Halbstofffabrik und/oder dem Kraftwerk anfallenden Nieder- oder Hochdruckdampfes zur Verdampfung des Kreislaufwassers geleitet wird, das im Produktionsprozess oder in einer Holzstoff produzierenden Anlage anfällt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Kreislaufwasser des Produktionsprozess und/oder der Holzstoffherstellung vor der Zuleitung zur Eindampfanlage durch heißes Kreislaufwasser erwärmt wird, das die Eindampfanlage verlässt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Rejektmahlung anfallende Dampf zur Verdampfung von Kreislaufwasser aus dem Produktionsprozess und/oder der Holzstoffherstellung verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem die Eindampfanlage verlassenden heißen Konzentrat das Frischwasser zum Produktionsprozess erwärmt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem die Eindampfanlage verlassenden heißen Konzentrat zunächst die Kreislaufwässer der Holzstoffherstellung und/oder des Produktionsprozesses, bevor sie der Eindampfanlage zugeführt vserdsn, und zweitens das dem Produktionsprozess zugeführte Frischwasser erwärmt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Eindampfanlage (60) aus dem Kreislaufwasser verdampfte Anteil, das Kondensat, dem Produktionsprozess wieder zugeführt wird, wobei die Verwendung von Frischwasser im Produktionsprozess 7 AT 410 107 B um die Menge des verdampften Anteils reduziert wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Eindampfanlage (60) aus dem Kreislaufwasser verdampfte Anteil, das Kondensat, dem Produktionsprozess bei einer höheren Temperatur als das übliche Frischwasser wieder zugeführt wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem die letzte Stufe der Eindampfanlage verlassenden Dampf Frischdampf im Produktionsprozess ersetzt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die letzte Stufe der Eindampfanlage verlassender Dampf zum Trocken des Faserbahnes benutzt wird.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die letzte Stufe der Eindampfanlage verlassender Dampf zur Heizung von Gebäuden geleitet wird.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Eindampfanlage (60) aus dem Kreislaufwasser verdampfte Anteil, das Kondensat, dem Produktionsprozess über ein Ausdehnungsgefäß (80) rückgeführt wird, dass der im Ausdehnungsgefäß (80) entstehende Dampf zurückgewonnen wird und dass der Dampf im Produktionsprozess weiter verwendet wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der im Ausdehnungsgefäß (80) entstandene Dampf einem Kondensator (88) zugeführt wird, wo die Temperatur der Kreislaufwässer des Produktionsprozesses erhöht wird.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrat aus der Eindickungs- oder Pressphase (96) der Holzstoffherstellung in einer Vorrichtung (98) in eine Faserfraktion und eine Extraktionsmittel enthaltende Fraktion aufgeteilt wird und dass die Extraktionsmittei enthaltende Fraktion über die Kreislaufwässer der Holzstoffherstellung über einen Strömungspfad (38) in eine Eindampfanlage (60) geleitet wird, wobei die Extraktionsmittel im Konzentrat der Eindampfanlage (60) aus dem Prozess entfernt werden.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrat aus der Eindickungs- oder Pressphase (96) der Holzstoffherstellung in einer Vorrichtung (98) in eine Faserfraktion und eine Extraktionsmittel enthaltende Fraktion aufgeteilt wird und dass die Extraktionsmittel enthaltende Fraktion über die Kreislaufwässer der Holzstoffherstellung über einen Strömungspfad (38) in eine Eindampfanlage (60) geleitet wird, wobei die Extraktionsmittel im schmutzigen Kondensat der Eindampfanlage (60) aus dem Prozess entfernt werden.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung von Frischwasser vermindert wird, indem es vollständig oder teilweise durch Kondensat der Eindampfanlage ersetzt wird.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass im gleichen Zusammenhang die Temperatur der Prozesswässer der Produktionsmaschine kontrolliert erhöht wird.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreislaufwässer des Produktionsprozesses in den Schaltungen des Kondensators (88) der Eindampfanlage (60) und in den Wärmetauschern des Kondensatorprozesses erwärmt werden.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmequelle der Ein-dampfaniage (60) Dampf verwendet wird, der im Papiermaschinenprozess anfällt.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindampfanlage (60) zumindest als Teil des in der Eindampfanlage (60) verwendeten Dampfes im Produktionsprozess anfallende niederderwertigere Dämpfe zugeführt werden, die bisher zum Beheizen von verschiedenen Stellen des Produktionsprozesses, direkt oder über Wärmetauscher, verwendet wurden.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Eindickungs- oder Pressphase des Holzstoffprozesses angehoben wird, indem zur Holzstoffherstellung Kreislaufwässer, deren Temperatur auf die Temperatur der Produktionsmaschine erhöht worden ist, rückgeführt werden, durch welches Vorgehen die Löslichkeit der Extraktionsmittel in der Wasserphase verbessert wird.
24. 24. Anlage zur Kontrolle der Temperatur eines Produktionsprozesses für Faserbahn, welche Anlage zumindest Vorrichtungen für Halbstoffherstellung (30), eine Produktionsmaschine (32) zur Herstellung von Faserbahn und eine Eindampfanlage (60) umfasst, deren Leitung 8 AT 410 107 B (38, 64) für zulaufendes Kreislaufwasser mit den Produktionsvorrichtungen für Halbstoff (30) und/oder der Produktionsmaschine (32) verbunden ist und die außerdem Stutzen für Konzentrat (66) und Kondensat (78) der Eindampfanlage sowie in die Eindampfanlage einströmenden Dampf (62) und dieselbige verlassenden Dampf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Konzentratleitung (66, 70, 76) zumindest zwei Wärmetauscher (68, 72) vorgesehen sind.
25. 25. Anlage nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (68) mit der der Eindampfanlage (60) Kreislaufwasser WW zuführenden Leitung (38, 64) verbunden ist.
26. 26. Anlage nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (72) mit der dem Prozess Frischwasser FW zuführenden Leitung (42, 74) verbunden ist.
27. 27. Anlage zur Kontrolle der Temperatur eines Produktionsprozesses für Faserbahn, welche Anlage zumindest Vorrichtungen für die Herstellung von Halbstoff (30), eine Produktionsmaschine (32) für die Herstellung von Faserbahn und eine Eindampfanlage (60) umfasst, deren Leitung (38, 64) für zulaufendes Kreislaufwasser mit den Herstellungsvorrichtungen (30) für Halbstoff und/oder der Produktionsmaschine (32) verbunden ist die außerdem Stutzen für das Konzentrat (66) und Kondensat (78) der Eindampfanlage sowie den in die Eindampfanlage einströmenden Dampf (62) und ihn verlassenden Dampf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatleitung (78) der Eindampfanlage (60) so verbunden ist, dass sie das Kondensat in das dem Produktionsprozess rückzuführenden Kreislaufwasser leitet und/oder der Stutzen für den die Eindampfanlage verlassenden Dampf mit Einrichtungen (88) verbunden ist zur Erhöhung der Temperatur des Kreislaufwassers, das ins Productionsprocess zurückgeführt wird.
28. 28. Anlage nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, dass in der Kondensatleitung (78) der Eindampfanlage (60) ein Ausdehnungsgefäß (80) angeordnet ist.
29. 29. Anlage nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdehnungsgefäß (80) über einen Strömungspfad (82) einerseits mit einer der Produktionsmaschine (32) Frischwasser FW zuführenden Leitung (74, 44) und andererseits über einen Strömungspfad (84) mit einem Kondensator (88) verbunden ist.
30. 30. Anlage nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (88) auch mit einer die Eindampfanlage (60) verlassenden Dampfleitung verbunden ist.
31. 31. Anlage nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, dass an den Kondensator (88) auch eine von der Produktionsmaschine (32) über einen Strömungspfad (86) kommende und dorthin übereinen Strömungspfad (90) führende Kreislaufwasserleitung angeschlossen ist.
32. 32. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Produktionsmaschine (32) um eine Papier- oder Kartonmaschine handelt.
33. 33. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Produktionsmaschine (32) um eine Zeilstoff-Trocknungsmaschine handelt.
34. 34. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Produktionsmaschine (32) um eine Maschine handelt, die Glasfaserprodukte herstellt.
35. 35. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Produktionsmaschine (32) um eine Maschine handelt, die bahnförmige Zellstoffprodukte herstellt.
36. 36. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass zu den Halbstoffherstellungsvorrichtungen eine Anlage für Holzstoff, zum Beispiel eine TMP-GW- oder PGW-Anlage, gehört.
37. 37. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass zu den Halbstoffherstellungsvorrichtungen eine Stoffpartie der Produktionsmaschine gehört, die den der Produktionsmaschine zuzuführenden Halbstoff vorbereitet.
38. 38. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass zu den Halbstoffher-steliungsvorricntungen eine Anlage gehört, die chemischen oder chemischmechanischen Halbstoff herstellt.
39. 39. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass die der Eindampfanlage Kreislaufwasser zuführende Leitung (38) mit den Halbstoffherstellungsvorrichtungen (30) verbunden ist. 9 AT 410 107 B
40. 40. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass die der Eindampfanlage (60) Frischwasser zuführende Leitung (62) mit dem Rejektrefiner der Holzstoffanlage (30) verbunden ist.
41. 41. Anlage nach Anspruch 24 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass die der Eindampfanlage (60) Frischwasser zuführende Leitung (62) mit den Hauptrefinern (10) der Holzstoffanlage verbunden ist. HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN 10