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F&A-Video: Webinar-Serie zu Braunstoffwäsche

Optimierung der Braunstoffwäsche und des Gehalts an echt gelösten Stoffen
Kimmo Koivula
Published: Sep 22, 2021
Flüssigkeitsmessungen

In diesem Video erhalten Sie alle Antworten auf die Fragen, die während unseres Webinars (auf Englisch) zum Thema  Braunstoffwäsche: Die Bedeutung der Optimierung der Braunstoffwäsche und des Gehalts an echt gelösten Stoffen für die Zellstofffabrikeffizienz gestellt wurden. Sie haben auch die Möglichkeit, selbst ein paar Fragen zu stellen oder einfach das Webinar anzusehen. In diesem Video/Blog konzentrieren sich Kimmo Koivula und David DiCorpo auf Fragen in Bezug auf Refraktometermessung, Produktspezifikationen und Installation.  Nachfolgend finden Sie Ihre Antworten,  nach Themen  geordnet.

Weitere Informationen zum Thema Braunstoffwäsche:


Messtechnik 
F: Wird die Messung durch die Mischung im Fermenter beeinflusst, die Zellstoff und Suspensionsfeststoffe  enthält?
A: Das Refraktometer wird nicht durch die Mischung aus Zellstoff und nicht suspendierten Feststoffen  beeinflusst.

Messung 
F: Können Sie den gesamten organischen Kohlenstoff nachweisen, der als „gelöster“ oder suspendierter Feststoff festgestellt wurde?
A: Wir messen nur den gelösten Teil (Flüssigkeit). Das wird wirklich weggewaschen, und deshalb eignet sich das Refraktometer ideal für die Waschleistungsanalyse.

F: TAPPI verfügt über Artikel, die zeigen, dass die Leitfähigkeit kein zuverlässiger Indikator für den Sodaverlust in das Bleichmittel ist. Dies ist Teil Ihrer Messung des Gehalts an echt gelösten Stoffen. Haben Sie Daten, die belegen, wie das Refraktometer besser als die Leitfähigkeitsmessung ist?
A: Es gibt mehrere Artikel, die einen Vergleich von Leitfähigkeit und Gehalt an echt gelösten Stoffen umfassen. Zusätzlich zu denen von TAPPI enthalten die von Riku Kopra et.al. verfassten Artikel Vergleiche zwischen Leitfähigkeit und Gehalt an echt gelösten Stoffen. Diese finden Sie hier. Es gibt Erfahrungen, die aufzeigen, dass der Gehalt an echt gelösten Stoffen ein bequemerer Indikator für Soda/organisches Material in das Bleichmittel darstellt. Wir arbeiten daran, mehr Daten zum Vergleich von Leitfähigkeit/Gehalt an echt gelösten Stoffen und Bleichmittelreaktion zu erhalten.

F: Welche Mindestanzahl an Messpunkten empfehlen Sie, um von einer reduzierten Verschleppung zu profitieren?
A: Auch ein einziges Refraktometer kann dabei helfen, den Verdünnungsfaktor entsprechend zu steuern. Aber ein umfangreicherer Satz von Messungen trägt dazu bei, die Verschleppung noch weiter zu reduzieren und den Verdünnungsfaktor zu optimieren.

F: Kann ich die Ausgabe des Refraktometers nutzen, um die Waschwassermenge, die in den Wäscher gelangt, automatisch  anzupassen?
A: Natürlich können Sie die Wassermenge oder den Verdünnungsfaktor für eine einzelne Waschphase oder für die gesamte Waschanlage anpassen. Da die Technologie des Refraktometers vollständig digital ist, werden Sie keine Kalibrierungsabweichung feststellen. Es ist eine zuverlässige Messung,  die direkt in einer Steuerung eingesetzt werden kann.

F: Wie misst man Zellstoff aus dem Druckfilter, bei dem Zellstoff als Kuchen zum Wiederaufschluss  gelangt?
A: Druckfilter neigen dazu, eine sehr hohe Konsistenz im Ausgabefilter aufzuweisen. Das bedeutet, dass sich wenig oder kein Wasser darin befindet. In diesen Fällen ist es vorzuziehen, das Refraktometer nach dem Wiederaufschluss oder nach der Verdünnung zu montieren, wenn das Refraktometer den flüssigen Teil des Zellstoffschlamms misst. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das letzte aus dem Druckfilter austretende Filtrat und den Gehalt an echt gelösten Stoffen im Filtrat zu messen, das sich ziemlich nahe an dem Zellstoff, der den Filter verlässt, befindet. Dies hängt jedoch ein wenig vom Aufbau nach dem Druckfilter und auch von der Art der verwendeten Verdünnung ab. Ein Refraktometer misst immer aus der flüssigen  Phase.

F: Gibt es in Bezug auf die Optimierung einen Unterschied, ob die Mühle Hart- oder Weichholz verarbeitet?
A: Es gibt keinen Unterschied zur Optimierung, Messung oder Steuerung, aber bei der Refraktometerkalibrierung gibt es einen kleinen Unterschied, da sich die chemische Zusammensetzung dieser Rohstoffe  unterscheidet.

F: Wie unterscheiden Sie die Anzeige des Gehalts an echt gelösten Stoffen, um die Variablen widerzuspiegeln (d. h. nach dem Entlignifizierungsschritt, da sie alles und nicht nur eine Komponente des Zellstoffs misst).
A: Wir messen den Gehalt an echt gelösten Stoffen und verwenden diesen als Variable. Um organisches/anorganisches Material zu unterscheiden, müssten wir zusätzlich ein anderes Messprinzip wie die Leitfähigkeit anwenden.

F: Schließen Sie das Refraktometer direkt an das Prozessleitsystem an?
A: Das ist die gängigste Methode. Der Ausgang des Refraktometers wird mit 4 bis 20 mA an das Prozessleitsystem angeschlossen. Es ist auch, falls gewünscht, eine digitale Kommunikation verfügbar.

F: Entwickelt Vaisala eine Sanitary-Version des  Refraktometers?
A: Ja, wir bieten verschiedene Modelle. Für den Aufschluss bieten wir einziehbare Sensoren, die entfernt werden können, ohne dass die Laugenrohrleitung abgesperrt oder Umgehungsventile geöffnet werden müssen (gemäß der von BLRBAC empfohlenen Good Practice zur sicheren Zündung von Schwarzlauge in Schwarzlaugenrückgewinnungskesseln).  

Produkt 
F: Wie ist die Ansprechzeit für ein typisches Refraktometer?
A: Das Refraktometer führt jede Sekunde eine Messung durch, sodass die Reaktionszeit sofort ist.

F: Gibt es Konsistenzmaxima, auf die das Refraktometer begrenzt ist?
A: Das Refraktometer kann von niedriger bis mittlerer Konsistenz eingesetzt werden – bis zu ~15 %. Hochkonsistenzzellstoff weist nicht genug Flüssigkeit für die Messung  auf.

Installation 
F: Was sind die häufigsten Montageprobleme?
A: Da die Messung nicht durch Strömungsgeschwindigkeit, Blasen oder Turbulenzen beeinflusst wird, kann die Montage an verschiedenen Stellen erfolgen. Probleme können auftreten, wenn die Grundierung z. B. aufgrund von Prozessstörungen beschichtet wird. Deshalb wird für die Filtratleitungen eine Prismareinigungsmöglichkeit (Waschdüse) empfohlen.

F: Wird ein Waschsystem für die Messung des Gehalts an echt gelösten Stoffen im Zellstoff  benötigt?
A: Ein Waschsystem ist bei der Zellstoffinstallation nicht erforderlich, da die Zellstofffasern das Prisma in der Sensorspitze sauber halten. Bei Montagen in der Filtratleitung empfehlen wir eine Niederdruckdampfwäsche, da Rohrleitungen mit der Zeit zu einer gewissen Skalierung neigen. Die Wäsche kann auf einen bestimmten Waschgang eingestellt werden,  um das Prisma sauber zu halten.

F: Spielt es eine Rolle, ob der Sensor in einer horizontalen oder vertikalen Leitung montiert ist?
A: Generell ist es ganz gleich, ob die Leitung senkrecht oder waagerecht verläuft, solange die Rohrleitung voll ist. Es empfiehlt sich, den Sensor in einem Winkel gegen die Strömung zu platzieren, damit die Fasern das Prisma sauber halten.

F: Ist die Montagestelle für die Feststoffmessung für Chargen- und kontinuierliche Fermenter die  gleiche?
A: Ja, die Stellen sind dieselben wie bei den Materialflüssen. Eingehende Kochchemikalien und Hackschnitzel und ausgehender Zellstoffschlammstrom. Der Unterschied besteht beim kontinuierlichen Fermenter, bei dem die Laugenextraktion zur Verdampfung aus den Fermentern geleitet wird. Kontinuierliche Fermenter verfügen über Zirkulationsleitungen, in denen Refraktometer eingesetzt werden können, um den Kochprozess der Hackschnitzel und die Auflösung von Lignin aus den Hackschnitzeln zu überwachen. Befindet sich am Chargenfermenter eine Zirkulationsleitung,  können Sie den Kochfortschritt verfolgen.

F: Ist die Implementierung des Gehalts an echt gelösten Stoffen in bestehende Wäscher einfach? Können wir sie in den Mühlen selbst durchführen, oder übernimmt Vaisala die Installation?
A: Die Montage kann von der Mühle während einer Abschaltung durchgeführt werden, wobei die Installationsanweisungen von Vaisala sorgfältig befolgt werden müssen. Auch Vaisala kann die Montage durchführen oder sich an die  Mühle wenden, um die optimale Montagestelle unter Berücksichtigung der Rohrdurchflussrate, der Umgebungstemperatur und anderer Anforderungen zu ermitteln.

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