AT522848A2 - Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf - Google Patents
Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf Download PDFInfo
- Publication number
- AT522848A2 AT522848A2 ATA50470/2020A AT504702020A AT522848A2 AT 522848 A2 AT522848 A2 AT 522848A2 AT 504702020 A AT504702020 A AT 504702020A AT 522848 A2 AT522848 A2 AT 522848A2
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- sizing agent
- cooking
- main line
- line
- storage container
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 46
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 73
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 42
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 42
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 42
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 21
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 4
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
- C08B30/12—Degraded, destructured or non-chemically modified starch, e.g. mechanically, enzymatically or by irradiation; Bleaching of starch
- C08B30/16—Apparatus therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Commercial Cooking Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren währen des Kochens des Leimungs- mittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensions- behälter (10) geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder Suspensionsbehälter (10) mittels einer Pumpe (13) zu einer Haupt- leitung (11) gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Haupt- leitung (11) zu einem Speicherbehälter (15) geleitet wird. In dem Verfah- ren wird während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (17) einer Kreislaufleitung (16), die mit dem Speicherbehälter (15) verbunden ist, geöffnet und das Leimungsmittel wird von dem Spei- cherbehälter zu der Kreislaufleitung (16) und zu der Hauptleitung (11) und zurück zu dem Speicherbehälter (15) geleitet, und das Leimungsmit- tel wird so lange im Kreislauf geführt, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Kochen von Lei- mungsmittel im Kreislauf, wobei das System einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter (10), eine Hauptleitung (11), eine in der Hauptlei- tung (11) angeordnete Pumpe (13) und einen Speicherbehälter (15) auf- weist. Das System weist eine Kreislaufleitung (16) auf, die den Speicher- behälter (15) mit der Hauptleitung (11) verbindet, um das Leimungsmittel während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels im Kreislauf zu führen.
Description
_1-
Verfahren und System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf
Technischer Bereich
Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung die Herstellung von Faserbahnen. Genauer ausgedrückt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs und ein System gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Sys-
temanspruchs.
Hintergrund
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen bei der Herstellung von Faserbahnen die Prozesse typischerweise eine Anordnung auf, die durch eine Vielzahl von Vorrichtungen gebildet ist, die nacheinander in der Prozesslinie angeordnet sind. Eine typische Produktions- und Be-
handlungslinie weist einen Stoffauflauf, eine Siebpartie und eine Pressenpartie sowie eine nachfolgende Trocknungspartie und einen Aufwickler auf. Die Produktions- und Behandlungslinie kann des Weiteren andere Vorrichtungen und Partien zur Endbearbeitung der Faserbahn, zum Beispiel eine Leimpresse, einen Kalander, eine Beschichtungspartie, aufweisen. Die Produktions- und Behandlungslinie weist typischerweise auch wenigstens einen Wickler zum Bilden von Kundenrollen sowie eine Rollenverpackungsvorrichtung auf. In der vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen sind mit Faserbahnen zum Beispiel Papier- und Kartonbahnen gemeint.
Bei der Herstellung von Faserbahnen, zum Beispiel von Papier- oder Kartonbahnen, wird die Leimung verwendet, um die Eigenschaften einer Faserbahn durch das Hinzufügen von Leimungsmitteln, zum Beispiel Stärke oder anderen Klebechemikalien, zu verändern. Das Leimen kann in inneres Leimen und in Oberflächenleimen unterteilt werden. Beim inneren Leimen wird das Leimungsmittel in dem nassen Ende der Faserbahnherstellungslinie vor der Bildung der Pulpe zu derselben hinzugefügt. Beim Oberflächenleimen wird das Leimungsmittel auf die Oberfläche der Faserbahn zugegeben, typischerweise an dem trockenen Ende der Faserbahnherstellungslinie. Inneres Leimen wird am Beginn des nassen Endes der Faserbahnmaschine unter Verwendung unterschiedlicher Arten von chemischen Behandlungen durchgeführt, um das Eindringen einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, in die Faserbahn zu beeinflussen. Das Leimungsmittel wird typischerweise als eine wässrige Suspension aufgebracht, welche Stärke und/oder andere Leimungschemikalien aufweist, zum Beispiel Pigmente, Retentionsmittel, usw. enthal-
ten.
Die wässrige Suspension für das Leimungsmittel wird typischerweise in einem separaten System hergestellt, die mit der Leimpresse verbunden ist und in Verbindung mit der Faserbahnherstellungslinie angeordnet ist.
Ein bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel, das typischerweise als sogenannter enzymatischer Stärkekochprozess bekannt ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Herstellung einer stärkebasierenden Suspension beschrieben, ist jedoch in Großen und Ganzen auf andere Leimungsmittel sowie auf solche, die dem Fachmann bekannt sind, ebenfalls anwendbar. Die Stärke wird dem Herstellungssystem in Pulverform zur Verfügung gestellt, wobei typischerweise eine erforderliche Menge mittels eines Förderers, zum Beispiel eines Schraubenförderers, von einem Speicherbehälter über eine Wiegestation zu einem Aufschlämmbehälter zugeführt wird, in dem eine Flüssigkeit, typischerweise Wasser, zu dem Stärkepulver hinzugegeben wird, um die Suspension derart aufzuschlämmen, dass ein gewünschter Trockenfeststoffgehalt erreicht wird, wobei der Trockenfeststoffgehalt typischerweise ungefähr 30 % beträgt. Danach wird die wässrige Suspension zum Suspensionskochprozess geleitet, typischerweise über ein grobes Sieben, in dem grobe Verunreinigungen aus der Suspension entfernt werden. Das Kochen des Leimungsmittels beginnt in einem ersten Kochschritt in einem ersten Kocher, in dem typischerweise Enzyme und/oder Biokatalysatoren bzw. Zellwirkstoffe zu der Suspension hinzugegeben werden und die Suspension auf die erforderliche Reaktionstemperatur erwärmt wird, so dass die Enzyme und/oder Biokatalysatoren reagieren und das Leimungsmittel bilden. Nach dem ersten Kochschritt wird das Leimungsmittel einem Konvertierungsbehälter zugeführt, in dem das Leimungsmittel für eine Zeitdauer bleibt, welche die Enzyme und/oder
Biokatalysatoren benötigen, um die Stärke in die benötigte Form zu kon-
vertieren. Nach dem Konvertieren wird das Leimungsmittel zu einem zweiten Kochschritt in einen zweiten Kocher geleitet, in dem das Leimungsmittel auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird, um die von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren hervorgerufene Umwandlungsreaktion zu stoppen, und zusätzlich um eine Verzögerungszeit in der erforderlichen Temperatur, die benötigt wird, um sämtliche Reaktionen, die von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren hervorgerufen wurden, durch das Leiten des Leimungsmittels durch eine Verzögerungsleitung vollständig anzuhalten. Anschließend wird jeglicher überschüssiger Dampf in einem Dampfentfernungsschritt entfernt. Schließlich wird das Leimungsmittel auf den gewünschten Feststoffgehalt verdünnt und zu einem Speicherbehälter geleitet, von dem das Leimungsmittel, wenn es in dem Leimungsprozess benötigt wird, zu der Leimungsmittel- bzw.
Stärkeaufbringung an der Leimpresse geführt wird.
Ein weiteres bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel ist typischerweise als ein sogenannter modifizierter Stärkekochprozess bekannt, in dem die Stärke bereits modifiziert wurde, bevor sie in das System der Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel an der Faserproduktionslinie eintritt. In dem modifizierten Stärkekochprozess wird lediglich ein Kochschritt benötigt. Modifizierte Stärke wird üblicherweise für das Leimen am nassen Ende verwendet, wird jedoch auch in vielen Oberflächenleimungsanwendungen einge-
setzt.
Ein weiteres bekanntes System zur Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel ist typischerweise als sogenannter Oxidationskochprozess bekannt, in dem das Kochen mit Oxidationschemikalien, wie zum
Beispiel Hydrogenperoxid oder APS (Ammoniumpersulphat), eingesetzt
wird, um die Viskosität einzustellen. Auch in diesem Oxidationskochprozess wird lediglich ein Kochschritt benötigt.
Oben sind die Systeme der Herstellung einer Suspension für ein Leimungsmittel unter Bezugnahme auf die Herstellung einer stärkebasierten Suspension beschrieben worden, diese sind jedoch in großen Teilen auch auf andere Leimungsmittel anwendbar, die als solche für den
Fachmann bekannt sind.
Während der Prozesse der Herstellung der Suspension für das Leimungsmittel bestehen Notwendigkeiten, den Prozess anzuhalten, zum Beispiel in dem Fall, dass im Hinblick auf die Notwendigkeit des Leimens der herzustellenden Faserbahn zu viel Leimungsmittel vorhanden ist, d. h. die Speicherkapazität voll ist, oder ein Bahnbruch besteht. Die Bahnbrüche und die begrenzte Kapazität der Speichertanks sind die Hauptgründe, wieso das Kochen der Stärke unterbrochen werden muss, obwohl es dafür ausgelegt ist, kontinuierlich ausgeführt zu werden. Wenn der Prozess unterbrochen wird, müssen Behälter, Leitungen, Pumpen, Kocher, usw. des Systems vor dem Neustart gespült werden, um zu verhindern, dass Leimungsmittel, zum Beispiel Stärke, sich innerhalb des Systems anhäuft, insbesondere wenn das System abkühlt. Während langen Unterbrechungen muss das gesamte System einschließlich der Tanks sorgfältig gespült werden, um den Aufbau des Leimungsmittels sowie bakterielle Probleme zu vermeiden. Dadurch wird Leimungsmittel und Wasser verschwendet und es können darüber hinaus spezielle Waschvorrichtungen benötigt werden. Aufgrund der möglicherweise biologisch gefährlichen Substanzen muss der Abfall außerdem eventuell gereinigt werden, bevor er in das Abwassersystem eintritt. In dem Fall, dass
die Unterbrechung des Prozesses eine lange Zeit in Anspruch nimmt,
beispielsweise aufgrund eines Bahnbruchs, verringert sich die Temperatur des Suspensionsbehälters und die Viskosität der Suspension ändert
sich und muss korrigiert werden, wenn der Prozess wieder gestartet wird.
Insbesondere in Stärkekochprozessen muss während Unterbrechungen die Stärke selbst gewaschen werden, weil die Stärke die BOD/CODWerte (biochemischer/biologischer Sauerstoffverbrauch/chemischer Sauerstoffverbrauch) des Abwassers dramatisch erhöht. Die Bakterien, die zur Reinigung des Abwassers verwendet werden, ziehen es vor, Stärke anstatt anderen Substanzen des Abwassers zu verwenden. Wenn Stärke in der Abwasserbehandlung vorhanden ist, fokussieren sich die Bakterien auf die Stärke und schädliche Verunreinigungen können die Abwasserbehandlungsanlage passieren. Im schlimmsten Fall muss die Abwasserbehandlungsanlage aufgrund einer hohen Stärkeverunreinigung geschlossen werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, in denen die Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausgeräumt oder zumin-
dest minimiert sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, in denen die Probleme und Nachteile, die sich aus Unterbrechungen des Kochens von
Leimungsmittel im Kreislauf aufgrund von Unterbrechungen in dem Pro-
zess ergeben, ausgeräumt oder zumindest minimiert werden.
Ein spezielles Ziel der Erfindung ist es auch, ein Verfahren und ein Sys-
tem zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf zu schaffen, welche
die Möglichkeit des kontinuierlichen Betreibens des Kochens von Leimungsmittel im Kreislauf und somit die Möglichkeit der kontinuierlichen Produktion des Leimungsmittels für die Leimungsmittelaufbringung auf-
weisen.
Zusammenfassung
Um die oben genannten Aufgaben und Ziele sowie diejenigen, die später zum Vorschein kommen, zu erreichen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Verfahrensanspruchs gekennzeichnet. Das System ist wiederum hauptsächlich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Systemanspruchs gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren während des Kochens des Leimungsmittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensionsbehälter geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter mittels einer Pumpe zu einer Hauptleitung gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Hauptleitung zu einem Speicherbehälter geleitet wird, ein Ventil einer Kreislaufleitung, die mit dem Speicherbehälter verbunden ist, geöffnet und das Leimungsmittel wird zu einer Kreislaufleitung und zu der Hauptleitung und zurück zu dem Speicherbehälter geleitet und das Leimungsmittel wird so lange im Kreislauf geführt, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Leimungsmittel mittels der Pumpe zu der Kreislaufleitung geleitet.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist während des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil der Hauptleitung geöffnet.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Leimungsmittel während des Strömens in der Hauptleitung durch ein Prozessaus-
rüstungsteil geleitet.
Gemäß der Erfindung weist das System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter, eine Hauptleitung, eine in der Hauptleitung angeordnete Pumpe und einen Speicherbehälter sowie eine Kreislaufleitung auf, welche den Speicherbehälter mit der Hauptleitung verbindet, um das Leimungsmittel während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels im Kreislauf zu
führen.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Pumpe dafür
vorgesehen, das Leimungsmittel in die Kreislaufleitung zu leiten. Gemäß einem vorteilhaften Merkmal weist das System ein Ventil der Kreislaufleitung auf, welches die Strömung des Leimungsmittels in der
Kreislaufleitung steuert.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das System ein Ventil der Hauptleitung auf.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Prozessausrüstungsteil eine Einrichtung, zum Beispiel wenigstens eine Kocheinrichtung, zum Beispiel einen Düsenkocher, und/oder wenigstens eine Mischeinrichtung, zum Beispiel eine Mischeinrichtung für Dampf und Leimungsmittel, auf, um Wärmeenergie, zum Beispiel Dampf, in den Prozess zu leiten, um die Temperatur des Leimungsmittels in dem Spei-
cherbehälter aufrecht zu erhalten.
In dem Verfahren und in dem System gemäß der Erfindung wird die Notwendigkeit des Waschens der Leitungen während Produktionsunterbrechungen aufgrund der durch die Kreislaufleitung zur Verfügung gestellten Möglichkeit einer Zirkulation bzw. eines Führens im Kreislauf ausgeräumt oder zumindest minimiert. Aufgrund des Kreislaufs des heißen Leimungsmittels, zum Beispiel Stärke, in den Leitungen, der durch die Kreislaufleitung zur Verfügung gestellt wird, wird auch die Temperatur der Leitungen gleichmäßiger gehalten. Zusätzlich kann die Temperatur des Speichertanks auf einem optimalen Niveau gehalten werden.
Die Erfindung stellt auch die Möglichkeit zur Verfügung, dass der Inhalt des Speichertanks nochmals gekocht werden kann, um RAPS (reformierte Amylosepartikel) und/oder Lipide, die sich während einer langen Speicherdauer aufbauen können, aufzubrechen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Inhalt des Speichertanks sehr viel länger zu verwenden als in Verbindung mit Speichertanks von aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei denen üblicherweise davon ausgegangen wird, dass die Stärke nach einer Speicherzeit von 8 bis 12 Stunden aus dem Speichertank abgelassen werden sollte, weil die Qualität der Stärke dann nicht mehr ausreichend ist. Das Entleeren der Stärkespeichertanks von
aus dem Stand der Technik bekannten Systemen stellt die Abwassernachbehandlungsanlagen vor große Herausforderungen.
Die Erfindung bringt auch den Vorteil mit sich, dass der Startvorgang und der Beendigungsvorgang des Kochens sehr viel kürzer sind und damit das Risiko von Fehlern während dieser Vorgänge sehr viel geringer ist. In Verbindung mit aus dem Stand der Technik bekannten Kochleitungen dauert es üblicherweise mehrere Minuten, bevor die Temperatur und der Druck in der Kochleitung den Sollwert erreicht haben und das Kochen der Stärke begonnen werden kann. Während dieses Startvorgangs wird bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen üblicherweise Wasser verwendet, um Stärke zu ersetzen, so dass das gesamte Wasser im Abwasser landet. Es ist für die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme auch typisch, während Kochunterbrechungen Wasser zum Spülen der Kochleitung und dann zum Kühlen der Kochleitung zu verwenden, bevor die Kochleitung abgesperrt wird, wobei diese Prozedur üblicherweise mehrere Minuten dauert und auch hier das gesamte Wasser als Abwasser in der Kanalisation landet. Zusätzlich verunreinigt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen sowohl das Starten als auch das Unterbrechen die Stärke mit Wasser und das Abwasser mit Stärke, weil die Trennung zwischen Stärke und Wasser nicht vollständig möglich ist. Durch die Erfindung ist es möglich, die Start- und Unterbrechungszeiten des Prozesses auf wenige Sekunden zu verringern. Kurze Start- und Unterbrechungszeiten sowie der kontinuierliche Betrieb des Kochens sind auch dahingehend vorteilhaft, dass ein geringeres Risiko von Fehlfunktionen der Ausrüstung während des Startens des Kochens besteht.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist ein übliches Problem, dass die dem Kochen nachgeschaltete Pumpe eine zu geringe Kapazität aufweist, nachdem die Kochpumpe während einer langen Unterbrechung des Kochens abgekühlt hat, weil die Kapazität der Kochpumpenkapazität stark von der Temperatur der zu pumpenden Substanz anhängt, was bewirkt, dass es gegebenenfalls nicht möglich ist, das Nachkochen zur richtigen Zeit zu starten, und dass aufgrund der zu langen Umwandlungszeit ein Abfall der Viskosität auftreten kann. In vielen Fällen wird viel Zeit verloren, weil das Vorkochen unterbrochen wird, wenn der Konvertertank voll ist und der Konvertertank muss dann entweder entleert werden oder der Inhalt des Konvertertanks wird dem Speichertank mit zu geringer Viskosität zugeführt und das Kochsystem kann nur anschließend wieder starten. Im schlimmsten Fall kann dieser Vorgang so lange dauern, dass der Speichertank leerläuft und der Leimpresse die Stärke ausgeht. Dies hat typischerweise dieselbe Wirkung wie ein erzwungenes Abschalten der Faserbahnherstellungslinie oder führt zumindest zu erheblichen Verschlechterungen der Produktionsqualität. Die Erfindung räumt auch dieses Problem aus.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung detaillierter beschrieben, in der
Fig. 1 ein vorteilhaftes Beispiel eines Kreislaufsystems zum Kochen eines Leimungsmittels gemäß der Erfindung zeigt.
Während des Verlaufs der nachfolgenden, sich auf Fig. 1 beziehenden
Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche
Bauteile gemäß den unterschiedlichen Ansichten zu bezeichnen, welche die Erfindung und ihr vorteilhaftes Beispiel darstellen. In der Figur sind einige wiederholte Bezugszeichen aus Klarheitsgründen weggelassen
worden.
Detaillierte Beschreibung
In Fig.1 ist schematisch ein Beispiel eines Kreislaufsystems zum Kochen eines Leimungsmittels, zum Beispiel ein Stärke-Koch-Kreislaufsystem, beschrieben, wobei das System einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter 10 und einen Speicherbehälter 15 aufweist. Von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 wird das Leimungsmittel zu einer Hauptleitung 11 über ein Ventil 12 geleitet, um die Strömung des Leimungsmittels von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 zu und in die Hauptleitung 11 zu steuern. Wenn das Ventil 12 sich in der geöffneten Stellung befindet, wird das Leimungsmittel mittels einer Pumpe 13 gepumpt, um entlang der Hauptleitung 11 zu einem Prozessausrüstungsteil 14 des Systems zu strömen, und nach dem Verarbeiten des Leimungsmittels durch das Prozessausrüstungsteil 14 wird das Leimungsmittel entlang der Hauptleitung 11 zu dem Speicherbehälter 15 geleitet.
Der Speicherbehälter 15 ist derart über eine Zirkulations- bzw. Kreislaufleitung 16 mit der Hauptleitung 11 verbunden, dass die Verbindung der
Kreislaufleitung 16 mit der Hauptleitung 11 in der Strömungsrichtung des Leimungsmittels in der Hauptleitung 11 vor der Pumpe 13 angeordnet ist. Somit wird die Pumpe 13 auch für das Pumpen von dem Speicherbehälter 15 verwendet. Die Kreislaufleitung 16 weist ein Ventil 17 auf, welches
die Strömung der Kreislaufleitung 16 steuert.
-13-
In dem System wird das Leimungsmittel somit entweder von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 mittels der Pumpe 13 durch die Hauptleitung 11 und das Prozessausrüstungsteil 14 zu dem Speicherbehälter 15 gepumpt, oder es wird von dem Speicherbehälter 15 mittels der Pumpe 13 unter Verwendung der Kreislaufleitung 16 durch die Hauptleitung 11 und durch das Prozessausrüstungsteil 14 zurück zu dem Speicherbehälter 15 gepumpt. Es kann auch mehr als eine Pumpe vorhanden
sein, zum Beispiel zwei parallele Pumpen oder zwei serielle Pumpen.
Das Prozessausrüstungsteil 14 weist typischerweise wenigstens eine Kocheinrichtung, zum Beispiel einen Düsenkocher, und/oder wenigstens eine Mischeinrichtung auf, zum Beispiel eine Mischeinrichtung für Dampf und Leimungsmittel. In dem Kocher oder der Mischeinrichtung werden das Leimungsmittel und der Dampf gemischt, wenn der Dampf innerhalb des flüssigen Leimungsmittels kondensiert und die Kondensation damit die Temperatur der Flüssigkeit erhöht.
In dem System und in dem Verfahren findet ein kontinuierlicher Kreislauf durch die Hauptleitung 11, die Pumpe 13 und das Prozessausrüstungsteil 14 statt. Das Kochen des Leimungsmittels von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 hat Priorität, aber in Fällen, in denen das Kochen von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 nicht möglich ist, findet der Kreislauf von dem Speicherbehälter 15 durch die Kreislaufleitung 16, die Hauptleitung 11, die Pumpe 13 und das Prozessausrüstungsteil 14 zurück zu dem Speicherbehälter 15 statt. Ein typischer Grund, warum das Kochen von dem Konverter oder dem Suspensionsbehälter 10 nicht möglich ist, besteht darin, dass der Speicher-
behälter 15 aufgrund eines langen Bahnbruchs in der Faserbahnherstel-
lung voll ist. Es können auch viele andere Gründe vorliegen: Probleme mit Dampf oder Probleme mit dem ersten Kochenschritt oder ein leeres Stärkesilo oder einfach Wartungsprobleme.
In Verbindung mit einem enzymatischen Stärkekochprozess beginnt in dem oben genannten Beispiel des Verfahrens und des Systems zur Herstellung des Leimungsmittels das Stärkekochen in einem ersten Kochschritt in einer ersten Kocheinrichtung (nicht dargestellt), in der typischerweise Enzyme und/oder Biokatalysatoren bzw. Zellwirkstoffe zu der Suspension hinzugefügt werden und die Suspension auf die erforderliche Reaktionstemperatur erwärmt wird, so dass die Enzyme und/oder Biokatalysatoren reagieren und das Leimungsmittel bilden. Nach dem ersten Kochschritt wird die Stärke dem Umwandlungsbehälter 10 zugeführt, in dem das Leimungsmittel für die Zeitdauer bleibt, die erforderlich ist, dass die Enzyme und/oder die Biokatalysatoren die Stärke in die erforderliche Form umwandeln. Nach dem Umwandeln wird die Stärke einem zweiten Kochschritt in einer zweiten Kocheinrichtung in dem Prozessausrüstungsteil 14 zugeführt, in dem die Stärke auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird, um die Umwandlungsreaktion zu stoppen, die durch die Enzyme und/oder die Biokatalysatoren bewirkt wurde, und zusätzlich um eine Verzögerungszeit auf der erforderlichen Temperatur, die benötigt wird, um jegliche, von den Enzymen und/oder den Biokatalysatoren bewirkte Reaktionen vollständig zu stoppen und zu beenden, indem die Suspension über eine Verzögerungsleitung geleitet wird. Anschließend wird in dem Dampfentfernungsschritt jeglicher überflüssiger Dampf entfernt. Schließlich wird die Stärke auf den gewünschten Feststoffgehalt verdünnt und zu dem Speicherbehälter geleitet, von dem die Stärke,
wenn sie in dem Leimungsprozess benötigt wird, zu einer Stärkeauf-
tragseinrichtung an der Leimpresse geleitet wird, oder der Kreislauf entlang der Leitung 16 verwendet wird.
In Verbindung mit einem modifizierten Stärkekochprozess oder einem Oxidationskochprozess ist in dem oben beschriebenen Beispiel des Verfahrens und des entsprechenden Systems zur Herstellung des Leimungsmittels ein Suspensionsbehälter 10 vorhanden. Die Stärke wird nicht erhitzt, um die Enzyme zu inaktivieren, sondern die Stärke wird erhitzt, um sich auszudehnen bzw. aufzuquellen und die Molekülketten aufzubrechen bzw. offenzulegen, was in dem enzymatischen Stärkekochprozess in dem Vorkochprozess, d. h. in dem ersten Kochschritt, stattfindet. Im Falle des Oxidationskochprozesses würde die Oxidationschemikalie vor der Pumpe 13 eingespritzt und die Oxidationschemikalie würde dann die Molekülketten der Stärke nach dem Prozessausrüstungsteil 14, zum Beispiel einem Düsenkocher 14, während der Kochzeit
in der Hauptleitung 11 angreifen und auftrennen.
In der vorhergehenden Beschreibung können, obwohl bestimmte Funktionen unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale beschrieben worden sind, diese Funktionen mit anderen Merkmalen durchgeführt werden, und zwar ob dies beschrieben wurde oder nicht. Obwohl Merkmale unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Beispiel beschrieben worden sind, können diese Merkmale auch in anderen Beispielen vorhanden sein, und zwar
ob dies beschrieben wurde oder nicht.
Oben ist nur ein vorteilhaftes Beispiel der Erfindung beschrieben worden, wobei die Erfindung auf dieses Beispiel nicht eng begrenzt werden soll und viele Modifikationen und Änderungen innerhalb der Erfindung mög-
lich sind.
-16-
In der Zeichnung verwendete Bezugszeichen:
10 Konverter oder Suspensionsbehälter 11 Hauptleitung
12 Ventil der Hauptleitung
13 Pumpe
14 Prozessausrüstungsteil
15 Speicherbehälter
16 Kreislaufleitung
17 Ventil der Kreislaufleitung
Claims (9)
1. Verfahren zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei in dem Verfahren währen des Kochens des Leimungsmittels das Leimungsmittel zu einem Konverter oder einem Suspensionsbehälter (10) geleitet wird, wobei das Leimungsmittel von dem Konverter oder Suspensionsbehälter (10) mittels einer Pumpe (13) zu einer Hauptleitung (11) gepumpt wird, und wobei das Leimungsmittel über die Hauptleitung (11) zu einem Speicherbehälter (15) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren während einer Unterbrechung des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (17) einer Kreislaufleitung (16), die mit dem Speicherbehälter (15) verbunden ist, geöffnet wird und das Leimungsmittel von dem Speicherbehälter zu der Kreislaufleitung (16) und zu der Hauptleitung (11) und zurück zu dem Speicherbehälter (15) geleitet wird, und dass das Leimungsmittel so lange im Kreislauf geführt wird, bis die Unterbrechung des Kochens beendet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimungsmittel mittels der Pumpe (13) zu der Kreislaufleitung (16) geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kochens des Leimungsmittels ein Ventil (12) der Hauptleitung geöffnet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimungsmittel während des Strömens in der Hauptleitung (11) durch ein Prozessausrüstungsteil (14) geleitet wird.
5. System zum Kochen von Leimungsmittel im Kreislauf, wobei das System einen Konverter oder einen Suspensionsbehälter (10), eine Hauptleitung (11), eine in der Hauptleitung (11) angeordnete Pumpe (13) und einen Speicherbehälter (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Kreislaufleitung (16) aufweist, die den Speicherbehälter (15) mit der Hauptleitung (11) verbindet, um das Leimungsmittel während einer Unterbrechung des Kochens des Lei-
mungsmittels im Kreislauf zu führen.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (13) dafür vorgesehen ist, das Leimungsmittel in die Kreislaufleitung (16) zu leiten.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das System ein Ventil (17) der Kreislaufleitung (16) aufweist, welches die Strömung des Leimungsmittels in der Kreislaufleitung
steuert.
8. System nach einem der Ansprüche 5 —7, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Ventil (12) der Hauptleitung (11) aufweist.
9. System nach einem der Ansprüche 5 — 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessausrüstungsteil (14) eine Einrichtung, zum Beispiel wenigstens eine Kocheinrichtung und/oder eine Mischeinrichtung, aufweist, um Wärmeenergie, zum Beispiel Dampf, in den Prozess zu leiten, um die Temperatur des Leimungsmittels in dem Spei-
cherbehälter (15) aufrecht zu erhalten.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATGM8042/2022U AT17908U1 (de) | 2019-06-14 | 2020-05-28 | Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20195514A FI129231B (en) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | Method and system for boiling circulation of sizing agents |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT522848A2 true AT522848A2 (de) | 2021-02-15 |
| AT522848A3 AT522848A3 (de) | 2022-06-15 |
Family
ID=73547313
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATGM8042/2022U AT17908U1 (de) | 2019-06-14 | 2020-05-28 | Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf |
| ATA50470/2020A AT522848A3 (de) | 2019-06-14 | 2020-05-28 | Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATGM8042/2022U AT17908U1 (de) | 2019-06-14 | 2020-05-28 | Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (2) | AT17908U1 (de) |
| DE (1) | DE102020114000A1 (de) |
| FI (1) | FI129231B (de) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3321359A (en) * | 1962-08-27 | 1967-05-23 | Staley Mfg Co A E | Continuous starch cooking method for calender stack sizing of paper and apparatus therefor |
| US3255040A (en) * | 1964-01-13 | 1966-06-07 | Union Starch & Refining Co Inc | Process of making coating color starch pastes and starch pastes so produced |
| CN201428091Y (zh) * | 2009-03-27 | 2010-03-24 | 寿光市中慧化工科技有限公司 | 一种表面施胶剂连续添加装置 |
-
2019
- 2019-06-14 FI FI20195514A patent/FI129231B/en active IP Right Grant
-
2020
- 2020-05-26 DE DE102020114000.2A patent/DE102020114000A1/de active Pending
- 2020-05-28 AT ATGM8042/2022U patent/AT17908U1/de unknown
- 2020-05-28 AT ATA50470/2020A patent/AT522848A3/de active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102020114000A1 (de) | 2020-12-17 |
| FI129231B (en) | 2021-09-30 |
| AT17908U1 (de) | 2023-07-15 |
| FI20195514A1 (en) | 2020-12-15 |
| AT522848A3 (de) | 2022-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69434732T2 (de) | Kontrolle der gelösten Feststoffe bei der Zellstoffherstellung | |
| DE2410934C2 (de) | Kontinuierliches Verfahren zum Bleichen und Entfernen von Lignin aus Zellstoff | |
| AT395026B (de) | Verfahren zum kontinuierlichen aufschliessen von zellulosefasermaterial | |
| DE3301957A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kohlenhydratmaterial und kraftpulpe aus zerkleinertem zellulosefasermaterial | |
| DE69004438T2 (de) | Heizung mit verschiebung in kontinuierlichen zellstoffkochern. | |
| DE69911039T2 (de) | Verfahren zum fällen von hemizellulose auf fasern für verbesserte ausbeute und mahlfähigkeit | |
| DE3545386A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cellulose-halbstoff | |
| DE69210692T2 (de) | Diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Kraft-Zellstoffen | |
| DE69505503T2 (de) | Auswirkung von temperatur und alkalibeladung auf den zellstoffweissgrad | |
| DE69515066T2 (de) | Verfahren zum peroxidbleichen von cellulosischen und lignocellulosischen materialen | |
| DE68913204T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von papierpulpe, pappe, faserbrettern und ähnlichen erzeugnissen. | |
| DE3245391C2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Auflösung von in Flüssigkeit feinverteiltem Material | |
| EP1753908B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines chemiezellstoffes | |
| AT522848A2 (de) | Verfahren und system zum kochen von leimungsmittel im kreislauf | |
| EP3808896A1 (de) | Verfahren zum herstellen von altpapier- und grasfasern enthaltendem papier | |
| AT394584B (de) | Verfahren zum vorbereiten eines zellstoffbreies | |
| DE3310605A1 (de) | Fluessigkeitsbehandlung von zellstoff | |
| DE69010128T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Leeren vom Zellstoffkocher. | |
| DE60109007T2 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Kochen von Zellstoff | |
| AT516103B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur insbesondere kontinuierlichen thermischen Behandlung einer Stärkesuspension | |
| DE1267076B (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Kochen von Zellulosematerial | |
| DE69215110T2 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen aufschliessen von zellulosefasern | |
| DE3034042C2 (de) | Verfahren zur Reduzierung des Harzgehalts bei der Herstellung von Zellulosepulpe aus Lignozellulose-Material | |
| AT522850B1 (de) | Verfahren und system zur führung einer suspension im kreislauf | |
| DE102012101992B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Aufkonzentration von Stärkekleistern sowie Verwendung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UW | Change of intellectual property right |
Effective date: 20230115 |