DE69915810T2

DE69915810T2 - Verfahren und vorrichtung zum zuführen einer chemikalie in eine flüssigkeit

Info

Publication number: DE69915810T2
Application number: DE69915810T
Authority: DE
Inventors: Jouni Matula
Original assignee: Wetend Technologies Oy
Current assignee: Wetend Technologies Oy
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: US6659636B1; EP1064427B1; DE69915810D1; WO1999043887A1; ATE262617T1; KR20010041394A; FI980437A0; EP1219344B1; EP1219344A3; JP4601165B2; ATE349272T1; KR100627816B1; EP1064427A1; JP2002505179A; EP1219344A2; CA2321863C; CA2321863A1; FI980437A; DE69934611D1; DE69934611T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zugabe einer Chemikalie zu einer Flüssigkeitsströmung. Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung lassen sich besonders gut auf homogene Zugabe einer flüssigen Chemikalie zu einer Flüssigkeitsströmung anwenden. Bevorzugt werden das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Zugabe eines Retentionsmittels zur Fasersuspension eingesetzt, die dem Stoffauflauf einer Papiermaschine zufließt.
Natürlich gibt es praktisch eine unzählige Menge Verfahren nach dem Stand der Technik zur Zugabe von verschiedenen Chemikalien zu Flüssigkeitsströmungen. Diese Verfahren lassen sich freilich in einige Hauptkategorien unterteilen, wie im Folgenden zu ersehen ist. Erstens ist es völlig möglich, die zuzugebende Flüssigkeit nur so in eine zweite Flüssigkeit frei fließen zu lassen, ohne irgendwelche besondere Regel- oder Mischmittel zu benutzen. Dieses Zugabeverfahren kann weder in Situationen eingesetzt werden, wo das Mischverhältnis oder Homogenität von Bedeutung ist. Noch kann es in Situationen eingesetzt werden, wo der Preis der zuzugebenden Chemikalie von Bedeutung ist. Das nächste anwendbare Verfahren besteht darin, die Chemikalie in einem genauen Verhältnis zur Flüssigkeitsströmung zuzugeben, wodurch sich eine richtige und wirtschaftliche Dosierung ergibt. Sogar diesem Fall muss man jedoch berücksichtigen, dass der Anteil der Chemikalie im Vergleich zur optimalen Dosierung normalerweise etwas übermäßig ist, weil die Durchmischung bekanntlich unzureichend ist. Die Durchmischung kann aber verbessert werden durch Zugabe der Chemikalie z. B. durch eine perforierte Wand eines Strömungskanals, wobei sich die zuzumischende Chemikalie zumindest über die gesamte Flüssigkeitsströmung ausbreiten kann. Schließlich kann eine Situation in Betracht gezogen werden, wo die Chemikalie in einem strikten Verhältnis entweder zur Flüssigkeitsströmung auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Mischers oder durch den Mischer selbst zur Flüssigkeit zugegeben wird. In diesem Fall ist die Effizienz der Zumischung der Chemikalie zur Flüssigkeitsströmung völlig von der Mischerkonstruktion abhängig.
Papierherstellung ist auf ihre eigene Weise ein sehr anspruchsvolles Spezialgebiet, wenn es um die Zumischung von Chemikalien geht. Bei Verwendung von Papierchemikalien sollte man daran denken, dass die präzise und homogene Untermischung derselben im Kurzen Umlauf einer Papiermaschine von entscheidender Bedeutung ist. Homogene Vermischung bedeutet im direkten Sinne bessere Qualität und Homogenität des Papiers. Gleichzeitig kann der Prozess ohne Störungen und Probleme ablaufen. Andererseits erfordert schlechte Durchmischung eine Überdosierung von Chemikalien, was die Produktionskosten erheblich steigern kann. Es leuchtet ein, dass im Fall einer schlechten Durchmischung die Qualität des Papiers und die Funktion des Prozesses nicht zufriedenstellend sind. Die existierende Mischtechnik nutzt einerseits Reinwasserfraktionen sowohl als Verdünnungswasser und als auch so genanntes „Peitschwasser", das zur Intensivierung der Durchmischung verwendet wird. Andererseits ist man bestrebt, die Wasserumläufe von Papierfabriken zu schließen, wodurch die Reinwasserdosierung zum System verringert werden sollte, und stattdessen intern geklärte Fraktionen oder ein nicht behandelter direkter Strom aus dem Prozess, wie z. B. Filtrate, verwendet werden sollten. Bei den bestehenden Systemen zur Zumischung von Chemikalien ist die Verwendung von Wasserfraktionen innerer Prozesse nicht oder nur in geringem Maße erlaubt.
Ein zentraler Fall von Mischung in Zusammenhang mit Papierherstellung ist die Zumischung eines Retentionsmittels zu einer Fasersuspensionsströmung, die einem Stoffauflauf einer Papiermaschine zufließt. Bei der Papierherstellung werden Retentionschemikalien besonders dazu eingesetzt, die Retention von Feinstoff in der Siebpartie der Papiermaschine zu verbessern. Als Retentionsmittel wird eine Chemikalie verwendet, deren lange Molekülketten Feststoffpartikel der Pulpe zusammenbinden und somit verhindern, dass Feinstoff während der Blattbildungsstufe zusammen mit Wasser durch das Sieb fließt. Das Retentionsmittel sollte dem Faserstoff möglichst homogen beigemischt werden, um die maximale Wirkung der Chemikalie zu entfalten und durch Retentionsschwankungen verursachte Veränderungen der Papiereigenschaften zu vermeiden. Andererseits bedeutet Durchmischung, dass die Flüssigkeit einer turbulenten Strömung ausgesetzt wird, deren Scherkräfte lange Molekülketten zerstören/zerstören können, was natürlich die Wirkung des Retentionsmittels schwächt. Dennoch gibt es verschiede Arten von Retentionsmitteln. Für die Wirkungen einer turbulenten Strömung empfindlich sind z. B. Polyacrylamide, von deren zerstörten Molekülketten nicht bekannt ist, dass sie nach dem Ausklingen der Turbulenz ihre ursprüngliche Länge wiedererlangen würden, doch gibt es auch Retentionsmittel (z. B. Polyethylenimine), deren Molekülketten kurz nach dem Ausklingen der Turbulenz im Wesentlichen ihre ursprüngliche Länge wiedererlangen.
Im Kurzen Umlauf einer Papiermaschine hängt die Zugabestelle fürs Retentionsmittel größtenteils von dem verwendeten Retentionsmittel, dem Strömungsverhalten von der Zugabestelle zur Stoffauflauflippe und dem verwendeten Faserstoff ab. Die Einführung von für Scherkräfte anfälligen Retentionsmitteln erfolgt normalerweise nach einer Vorrichtung (es kann sich um eine Pumpe, einen Sortierer oder Wirbelsichter handeln), die Scherkräfte verursacht und vor dem Stoffauflauf platziert ist, wobei die Zugabe an eine Stelle oder z. B. ins Akzeptrohr eines jedes Drucksortierers erfolgt. Es ist auch möglich, mehrere Retentionsmittel verschiedener Typen gleichzeitig zu verwenden und sie der Fasersuspension schrittweise zuzuführen. Derjenige Teil der Retentionsmittel, der gegenüber Scherkräften widerstandsfähig ist, kann bereits zum hochkonsistenten Faserstoff oder vor der Stoffauflauf-Speisepumpe zugegeben werden, und der für Scherkräfte anfällige Teil von Retentionsmitteln wird normalerweise erst am dem Fasersuspensionsaufgaberohr vor dem Stoffauflauf zugegeben.
Zurzeit werden als Aufgabevorrichtungen für Retentionsmittel hauptsächlich zwei Vorrichtungstypen eingesetzt. Eine einfachere Vorrichtung (1a) umfasst ein ringförmiges Verteilrohr, das um den Faserstoff-Strömungskanal mit Abstand zu ihm platziert ist und durch eine Anzahl Aufgaberohre (zumindest vier Aufgaberohre) mit dem Faserstoff-Strömungskanal derart verbunden ist, dass das Retentionsmittel durch die Aufgaberohre als gleichmäßiger Strom zu dem im Kanal fließenden Faserstoff abfließt. Eine zweite Möglichkeit (1b und 1c) besteht darin, z. B. zwei Aufgaberohre quer durch den Strömungskanal anzuordnen und denjenigen Teil der Aufgaberohre, der innerhalb des Strömungskanals verbleibt, mit Retentionsmittel-Aufgabeöffnungen oder -schlitzen zu versehen, wodurch das Retentionsmittel als gleichmäßiger Strom zum Faserstoff fließt, wobei das Mischergebnis etwas besser ist. Gegenwärtig werden Retentionsmittel zur Fasersuspensionsströmung unter einer relativ kleinen Druckdifferenz zugegeben, wobei die Retentionsmittel ihre eigenen Strömungskanäle bilden, oder zumindest die eindeutige Gefahr besteht, dass sie in der Fasersuspensionsströmung Kanäle bilden. Bei der Zugabe von Retentionsmittel wird also im Allgemeinen angenommen, dass es nach der Aufgabestelle der Chemikalie eine Mischvorrichtung gibt, die die Chemikalien der Fasersuspension gleichmäßig untermischen. Andererseits basiert die Menge des in die Fasersuspension aufgegebenen Retentionsmittels hauptsächlich auf praktischen Kenntnissen aus Erfahrung. Dies bedeutet, dass Retentionsmittel in der Praxis Fasersuspension in einer Menge beigemengt wird, die zur Sicherung der er wünschten Wirkung ausreicht. In der Tat bedeutet dies eine beachtliche Überdosierung von Retentionschemikalien (manchmal sogar um mehrere zehn Prozent) wegen der nicht homogenen Vermischung.
Für die Retentionsmittel und Einführung derselben ist es charakteristisch, dass die Retentionsmittel in Papierfabriken, zusätzlich zur Flüssigkeitsform auch als Pulver angeliefert werden, die in Abhängigkeit von dem herzustellenden Papier und dem zu verwendenden Material in einer Menge von ungefähr 200–500 g pro Papiertonne eingesetzt werden. Ein Retentionsmittel in Pulverform wird mit Frischwasser in einem besonderen Mischbehälter in einem Verhältnis von 1 kg Pulver zu ungefähr 200 Liter Reinwasser vermischt. Dies liegt daran, dass, wie man weiß, Retentionsmittel in der Strömung sehr schnell, in ungefähr einer Sekunde mit allen Feststoffpartikeln reagieren, das heißt daran festsetzen, was bedeutet, dass die Verdünnungsflüssigkeit möglichst rein sein soll. Mit anderen Worten, in dieser Stufe werden pro 1 Tonne produzierten Papiers 40–100 Liter reinen Wassers für Retentionsmittelproduktion verwendet. Folglich ist der tägliche Verbrauch, je nach der Produktion der Papiermaschine 10–100 Kubikmeter (hier wird die Produktion auf 250–1000 Tonnen Papier pro Tag geschätzt). Trotzdem ist diese erste Auflösungsstufe nicht die Stufe, wo das meiste Wasser verwendet wird, weil bei Prozessen nach dem Stand der Technik diese Retentionsmittellösung weiter auf z. B. ein Fünftel ihrer Konzentration verdünnt wird, was in der Praxis bedeutet, dass für diese so genannte sekundäre Verdünnung 200–500 Liter Reinwasser pro 1 Papiertonne aufgewendet wird. Dies resultiert in einem berechneten Tagesverbrauch von 50–500 Kubikmetern Reinwasser pro Papiermaschine.
Man hat also bis jetzt akzeptiert, dass für die Verdünnung des Retentionsmittels pro Papiermaschine Hunderte von Kubikmetern Reinwasser pro Tag gebraucht werden. Trotzdem muss dies als eindeutiger Nachteil verstanden werden, besonders in Fällen, wo man weiß, dass in der Papierfabrik große Mengen verschiedener Umlaufwässer zur Verfügung stehen, die auch für diesen Zweck verwendet werden könnten. Die einzige Bedingung für die Verwendung von Umlaufwässern ist, dass es eine Möglichkeit geben sollte zu verhindern, dass Retentionschemikalien mit dem Feststoff in den Umlaufwässern reagieren.
Einerseits sollte man daran denken, dass der Kurze Umlauf einer Papiermaschine wegen großer Flüssigkeitsmengen große Rohre nutzt. Zum Beispiel als Aufgaberohr des Stoffauflaufs einer Papiermaschine kann ein Rohr mit einem Durchmesser von ungefähr 1000 mm benutzt werden. Dies ist einer der Gründe, warum die Zumischung eines relativ kleinen zusätzlichen Stroms, wie eines verdünnten Retentionsmittels homogen in einen weiten Strömungskanal problematisch ist.
Andererseits ist die Konstruktion der oben beschriebenen zurzeit eingesetzten Retentionsmittel-Aufgabevorrichtungen sehr einfach. Was ihren Betriebswirkungsgrad, d. h. die Homogenität der Mischung betrifft, könnte man sogar sagen, dass sie zu einfach sind. Mit anderen Worten, die Einfachheit der Vorrichtung und das Chemikalien-Dosierverfahren, die in nicht homogener Durchmischung und auch Zersetzung der Chemikalienmoleküle resultieren, führen unvermeidlich zu erheblicher Überdosierung von Chemikalien, weil das Grundziel unvermeidlich darin besteht, eine bestimmte Siebretention auf einer Papiermaschine zu erreichen.
Ein weiteres offensichtliches Problem, das bei Prozessen nach dem Stand der Technik beobachtet wurde, ist mit der traditionellsten Möglichkeit der Zumischung des Retentionsmittels zur Fasersuspension, d. h. vor dem Stoffauflaufsortierer, verbunden. Weil die Reaktionszeit eines Retentionsmittels bekanntlich zu kurz war, hielt man den Stoffauflaufsortierer für eine ausgezeichnete Stelle für homogene und schnelle Zumischung von Retentionsmittel zum Faserstoff. Und so war es, als Stoffauflaufsortierer nach dem Stand der Technik eingesetzt wurden, die eine Lochtrommel als Sieborgan hatten. Aber jetzt, wo Schlitztrommeln den Markt erobern, hat man entdeckt, dass das Retentionsmittel in der Lage ist, Flocken vor der Schlitztrommel zu bilden, und somit wird eine große Menge sowohl Retentionsmittel als auch Feinstoff der Fasersuspension, die ansonsten verwendbar sind, im besten Fall rejektiert, oder aber sie verstopfen im schlimmsten Fall die feinen Schlitze der Schlitztrommel.
Wie oben zu ersehen ist, hat man zahlreiche Nachteile und Unzulänglichkeiten zum Beispiel bei der Zugabe von Retentionschemikalien entdeckt. Fürs Lösen z. B. der obigen Probleme beim Stand der Technik hat man ein neues Verfahren und eine Vorrichtung entwickelt, die die Zugabe von sogar solchen Chemikalien in die Flüssigkeitsströmung ermöglichen, die aus leicht zerfallenden Polymerketten bestehen, zum Beispiel Retentionschemikalien, so dass die Polymerketten in erheblich größerem Masse als zuvor unzerstört bleiben. Als weiterer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung können wir z. B. gewünschtenfalls eine beachtliche Abnahme beim Verbrauch von Frischwasser in einer Papierfabrik und eine wesentlich effektivere und homogenere Zumischung von Retentionsmitteln zur Fasersuspension erwähnen.
Die Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung werden durch die beigefügten Patentansprüche definiert.
Im Folgenden werden das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung detaillierter mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschreibt, wo
1a, 1b und 1c Retentionsmittel-Zugabevorrichtungen nach dem Stand der Technik darstellen,
2 einen Retentionsmittel-Zugabeprozess gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt, der mit dem Kurzen Umlauf einer Papiermaschine verbunden ist,
3 eine Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung darstellt, die nicht Teil der Erfindung ist,
4 eine Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
5 eine Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
6 eine Anordnung einer Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung im Zusammenhang mit dem Fasersuspensionsströmungskanal gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
7 eine Anordnung einer Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung im Zusammenhang mit dem Fasersuspensionsströmungskanal gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
8a, und 8b eine Anordnung einer Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung im Zusammenhang mit dem Fasersuspensionsströmungskanal gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
9 eine Einzelheit des Retentionsmittel-Zugabeprozesses von 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
10 eine Alternative zu einem Detail des Retentionsmittel-Zugabeprozesses von 9 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
11 eine Alternative zu einigen Details des Retentionsmittel-Zugabeprozesses von 9 und 10 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
1a zufolge umfasst eine Zugabeanordnung für Retentionsmittel nach dem Stand der Technik einen Fasersuspensionsströmungskanal 2, der von einem ringförmigen Retentionsmittel-Verteilrohr 4 umgeben ist, in das Retentionsmittel durch Stutzen 5 eingeführt wird. Von dort führen eine Anzahl Zugaberohre 6 (in der Figur vier Zugaberohre) zum Strömungskanal 2, welche Zugaberohre sich in den Strömungskanal 2 derart öffnen, dass das Retentionsmittel aus den Zugaberohren 6 können frei in die Fasersuspension fließen kann. Wie bereits erwähnt wurde, wird die Zugabe nach dem Stand der Technik derart vorgenommen, dass die Chemikalie in die Fasersuspension bei einer relativ niedrigen Druckdifferenz fließen kann, wobei man davon ausgeht, dass die endgültige Vermischung in einer Mischvorrichtung stattfindet, wie z. B. der Stoffauflauf-Speisepumpe oder dem Stoffauflaufsortierer. Die 1b und 1c stellen eine zweite alternative Lösung dar. Bei dieser Lösung sind zwei Retentionsmittel-Zugaberohre 16 innerhalb des Strömungskanals 2 angeordnet, welche Zugaberohre Zugabeöffnungen oder -schlitze 18 im Bereich innerhalb des Strömungskanals aufweisen. Bei der letzteren Alternative wird Retentionsmittel effizienter mit der fließenden Fasersuspension vermischt, weil das Retentionsmittel auch zum Zentrum der Strömung zudosiert werden kann.
2 stellt eine Anordnung des Kurzen Umlaufs einer Papiermaschine teilweise sowohl nach dem Stand der Technik als auch einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, hauptsächlich in Hinsicht auf die Einführung von Retentionsmittel, dar. Bei einem Prozess nach 2 wird die der Papiermaschine zuzuführende Fasersuspension, auf eine anwendbare Konsistenz in einer Siebgrube 20 mit Siebwasser von der Papiermaschine 22 verdünnt, obwohl ein getrennter Mischbehälter eingesetzt werden kann. Auch andere geeignete Flüssigkeiten können gewünschtenfalls verwendet werden, wie etwa Filtrat von einem Siebwasserfilter. Von der Siebgrube 20 wird die Fasersuspension durch eine Pumpe 24 zur Fliehkraftreinigung 26 und weiter zu einem Gasabscheidebehälter 28 geleitet. Gasfreie Fasersuspension wird mittels einer Stoffauflauf- Speisepumpe 30 in einen Stoffauflaufsortierer 32 gepumpt, und anschließend wird in einer Zugabe-/Mischvorrichtung 34 zur Fasersuspension ein Retentionsmittel vor der Beförderung der Fasersuspension zum Stoffauflauf 36 der Papiermaschine 22 zugegeben. Die oben beschriebene Prozessanordnung kann als Stand der Technik betrachtet werden.
In 2 gibt es auch eine schematische Darstellung der Behandlung eines Retentionsmittels, bevor das Retentionsmittel zur Fasersuspension zugegeben wird. Um Flockung zu vermeiden wird das Retentionsmittel in Flüssigkeits- oder Pulverform zu Frischwasser, Reinwasser in einem Behälter 40 zugemischt, von wo die Retentionsmittellösung durch eine Pumpe 42 einer Zugabe-/Mischvorrichtung 34 direkt zudosiert wird. Bei Anordnungen nach dem Stand der Technik wurde die Retentionsmittellösung entweder in einen zweiten Behälter geleitet, wo sie weiter auf eine Endkonzentration von ungefähr 0,05–0,1% verdünnt wurde, oder aber die entsprechende Verdünnung fand im Strömungskanal statt. 2 zeigt weiter ein Rohr 44, das von der Siebgrube 20 der Papiermaschine zum Mischer 34 führt. Mit anderen Worten, bei einer Anordnung gemäß dieser Ausführungsform wird Siebwasser aus Siebgrube 20 in den Mischer 34 zur weiteren Verdünnung der Retentionschemikalie eingeleitet, welches Siebwasser somit aus der Fasersuspension durch das Sieb herausfiltrierten Feinstoff enthält. Natürlich kann zur Verdünnung zum Beispiel Filtrat von Siebwasserfilter oder ein anderes, aus dem Prozess erhaltenes Filtrat verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit, die in 2 gezeigt wird, ist ein Rohr 48, wodurch gewünschtenfalls mehr Reinwasser oder Frischwasser in die Retentionsmittellösung eingeführt werden kann, um die Lösung zu verdünnen.
3 stellt schematisch eine Mischvorrichtung dar, die nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Die Mischvorrichtung 34 gemäß 3 ist de facto eine Düse, die bevorzugt ein im Wesentlichen konisches Gehäuse 50, Flansche 52 und 54, die daran angeordnet und bevorzugt aber nicht unbedingt an seinen entgegengesetzten Enden platziert sind, und einen Stutzen 56 für die Retentionschemikalie umfasst. Die Mischvorrichtung 34 ist über Flansch 52 mit einem Verdünnungsmittelrohr (Siebwasserrohr) und über Flansch 54 mit dem Fasersuspensionsströmungskanal verbunden. Bei der Anordnung gemäß der Fig. konvergiert das Gehäuse 50 der Mischvorrichtung 34 vom Flansch 52 zum Flansch 54 hin, innerhalb dessen sich die Öffnung 58 der Mischvorrichtung befindet. Ein Zweck der konischen Form des Gehäuses 50 liegt darin, den Medi umstrom in der Mischvorrichtung 34 derart zu beschleunigen, dass die Geschwindigkeit des aus der Mischvorrichtung 34 in den Fasersuspensionsstrom abfließenden Strahls zumindest dreimal, aber bevorzugt ungefähr fünfmal die Geschwindigkeit des Fasersuspensionsstroms ist. Diese Geschwindigkeitsdifferenz stellt sicher, dass der Retentionschemikalienstrahl schnell genug und tief genug in die Fasersuspensionsströmung eindringt, um sich mit der Fasersuspension im Wesentlichen homogener als bei Ausführungsformen nach dem Stand der Technik zu vermischen. Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist der Retentionsmittel-Zugabestutzen 56 bevorzugt tangential, um sicherzustellen, dass das durch Öffnung 58 der Mischvorrichtung 34 in die Fasersuspensionsströmung ablaufende Retentionsmittel sich gleichmäßig zumindest über den gesamten Umfang der Öffnung 58 verteilt. Gleichzeitig wird durch tangentiale Einführung sichergestellt, dass die Retentionschemikalie dem Peitschwasser unter mindestmöglichen Scherkräften untergemischt wird, um eine Zersetzung der Polymerketten der Chemikalie zu verhindern.
4 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wo die Mischvorrichtung 34 von 3 ein hohles ringförmiges, zentral in der Mischvorrichtung 34 angeordnetes Element 60 umfasst, in welches Element das Retentionsmittel durch Stutzen 56 geleitet wird. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Element 60 im Wesentlichen zwei rotationssymmetrische Schalen 59 und 61 und möglicherweise eine Stirnwand 62. Des Weiteren ist am Ende des Elements 60, auf Seite des Fasersuspensionsströmungskanals, eine bevorzugt ringförmige Öffnung 64 vorgesehen, wodurch die Retentionschemikalie in die Fasersuspension ablaufen kann. Der Retentionschemikalienstutzen 56 durchdringt die Wand des konischen Gehäuses 50 der Mischvorrichtung 34 und führt weiter durch den ringförmigen Raum zwischen dem konischen Gehäuse 50 und dem Element 60 durch die Außenschale 59 ins Element 60 hinein und hält bevorzugt gleichzeitig das Element 60 an der Stelle. Bei dieser Ausführungsform ist die das Element 60 begrenzende Innenschale 61 zylindrisch und bildet oder umfasst ein Rohr 62, wodurch Teil des Verdünnungsmittelstroms, d. h. Peitschwasser in die Fasersuspensionsströmung ablaufen kann. Bei dieser Ausführungsform dreht sich der tangential ins Element 60 eingeleitete Retentionsmittelstrom in Form einer spiralförmigen Strömung auf seine eigene ringförmige Öffnung 64 zu, wodurch das Retentionsmittel zusammen mit der Verdünnungsflüssigkeit als fächerförmiger Strahl in die Fasersuspension austritt, die bei dieser Ausführungsform von der Außenseite der Öffnung 64 durch die ringförmige Öffnung 58 und von der Innenseite der Öffnung 64 durch Rohr 62 abfließt. Ein zusätzlicher Zweck des Elements 60 besteht darin, die Querschnittsfläche der Mischvorrichtung weiter zu drosseln, um eine genügende Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Retentionsmittelströmung und Fasersuspensionsströmung sicherzustellen. Ein zweiter Zweck des Elements 60 ist zu ermöglichen, dass die Vermischung von Retentionsmittel mit Verdünnungsflüssigkeit im Wesentlichen zur gleichen Zeit erfolgt, wenn das Retentionsmittel zur Fasersuspensionsströmung zugegeben wird. Die Figur zeigt eindeutig, dass das Retentionsmittel keinen Kontakt zur Verdünnungsflüssigkeit hat, bevor es durch seine Öffnung 64 in den Fasersuspensionsströmungskanal abfließt.
5 stellt eine Retentionsmittel-Zugabe-/Mischvorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Im Prinzip gleicht die Vorrichtung exakt der von 4, unterscheidet sich aber eindeutig von bisherigen Vorrichtungen in Hinsicht sowohl auf seine Kopplung an den Prozess als auch seine betrieblichen Merkmale. Bei der Vorrichtung von 5 ist das Innenrohr 62 des Elements 60 über seinen eigenen Strömungspfad 162, und das Außenrohr der Vorrichtung 34, das die Wand des konischen Gehäuses 50 bildet, über seinen eigenen Strömungspfad 144 mit dem Prozess verbunden. Beide Strömungspfade 144 und 162 sind mit Strömungsregelvorrichtungen 146 und 164, bevorzugt Ventilen, ausgestattet. Das Strömungsrohr 144 funktioniert wie oben bereits festgestellt wurde, doch können ins Innenrohr 62 des Elements 60 jetzt z. B. entweder Reinwasser, irgendein Umlaufwasser aus der Papierfabrik, Siebwasser, Klarfiltrat oder irgendeine andere nicht reine, für diesen Zweck geeignete Flüssigkeit, sogar in den Stoffauflauf aufgegebene Fasersuspension eingeführt werden. Ferner kann über Strömungspfad 162 gewünschtenfalls eine Retentionsmittel-Komponente eingeführt werden, insbesondere dann, wenn es sich um ein mehrere Komponenten enthaltendes Retentionsmittel handelt. Als Beispiel kann eine kurzkettige Retentionschemikalie erwähnt werden, falls sich das Retentionsmittel aus einer langkettigen und einer kurzkettigen Chemikalie zusammensetzt. In diesem Fall wird die langkettige Chemikalie zuerst tangential ins Element 60 durch den in 3 und 4 dargestellten Stutzen 56 eingespeist. Das heißt, die über Strömungspfade 144 und 162 eingeführten Flüssigkeiten können, je nach der Anwendung, einen ähnlichen oder unterschiedlichen Charakter haben.
Ein Vorteil der getrennten Einführung über Strömungspfad 162 ist, dass durch Änderung der Zugabemenge die Wirkung der aus dem Innenrohr 62 austretenden Flüssigkeit auf die Vermischung der Chemikalie geregelt werden kann. Zum Beispiel durch Einführung einer großen Menge von Flüssigkeit durch das Innenrohr 62, wird die Retentionschemikalie dazu gebracht, tiefer in die Fasersuspensionsströmung einzudringen. Entsprechend wird das Eindringen der Retentionschemikalie auch reduziert, indem eine kleinere Menge von Flüssigkeit durch das Innenrohr 62 aufgegeben wird.
Weiter ist es erwähnenswert, dass bei einer Lösung sowohl nach 4 als 5 die Zugabe von Retentionschemikalie im Vergleich zu Verfahren nach dem Stand der Technik zur Einführung von Chemikalien sehr sanft ist. Weil die Retentionschemikalie jedenfalls aus Molekülen gebildet ist, die sich aus Polymerketten zusammensetzen, sollten diese so sanft wie möglich mit zusätzlicher Wassereinführung zugegeben werden, um einen Bruch der sehr empfindlichen Polymerketten zu verhindern und um folglich einen merklichen Rückgang der Wirkung der Retentionschemikalie zu vermeiden. Wenn die Chemikalie in den Vorrichtungen nach 4 und 5 als fächerförmiger Strahl zu Wasser zugegeben wird, das durch die ringförmige Öffnung 58 austritt, werden Scherkräfte zwischen Wasser und Chemikalienlösung auf ein Minimum reduziert. Die erwünschte Funktion der erfindungsgemäßen Zugabe-/Mischvorrichtung wird durch Prüfergebnisse bestätigt, die zeigen, dass durch Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Siebretention zumindest um 10% steigt. Die einzigen Erklärungen für die vorteilhaften Testergebnisse sind präzisere und effektivere Vermischung der Chemikalie und verringerter Zerfall der Polymerketten der Chemikalie während der Zumischung.
Als weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die an den Zugabe-/Mischvorrichtung von 4 und 5 vorgenommenen Verbesserungen erwähnenswert. Unsere Versuche zeigten, dass die Position sowohl des Innenrohrs 62 von Element 60 als auch der Außenschale 59 von Element 60 in Axialrichtung des Elements 60 im Verhältnis zum Ende des Gehäuses 50 der Zugabe-/Mischvorrichtung 34 sich auf die Effizienz und Genauigkeit der Chemikalienzumischung auswirkt. Somit werden bei der fortschrittlichsten Version die beiden Schalen 59 und 61 in Axialrichtung des Elements 60 getrennt beweglich ausgeführt. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, das Innenrohr 62 völlig getrennt anzuordnen, so dass es die Innenfläche der Innenschale 61 von Element 60 entlang und weiter in Verhältnis zum Element 60 selbst gleitet, so dass das Element 60 in Verhältnis zum Innenrohr 62 gleitet. In diesem Fall ist es natürlich vorteilhaft, die Flüssigkeit sowohl ins Innenrohr 62 als auch Element 60 in ihrer Bewegungsrichtung, d. h. in Axialrichtung einzuführen, wobei die Flüssigkeitszugaberohre (entsprechend Stutzen 56 und Strömungspfad 162 von 5) im Verhältnis zum Element 60 und Innenrohr 62 gleitend abgedichtet angeordnet sind.
Eine weitere zusätzliche Modifikation der erfindungsgemäßen Zugabe-/Mischvorrichtung besteht darin, am Ende des Innenrohrs von Element 60 oder am Ende des innerhalb des Elements 60 angeordneten Rohrs 62 einen Düsenkopf anzuordnen, der die Öffnung von Rohr 62 an der Achse verschließt und einen im Wesentlichen ringförmigen Schlitz zwischen sich selbst und den Rändern der Rohröffnung übrig lässt. Durch diese Konstruktion wird sichergestellt, dass der aus Rohr 62 austretende Flüssigkeitsstrahl sich gut ausbreitet und im Wesentlichen konischer Form ist.
6 stellt schematisch eine mögliche Anordnung der Zugabe-/Mischvorrichtung 34 von 4 im Zusammenhang mit dem Fasersuspensionsaufgaberohr 70 dar. Im Prinzip wird diese auf eine in 1a demonstrierte Weise durchgeführt. Der einzige Unterschied zum Verfahren nach dem Stand der Technik gemäß 1a – abgesehen von der Einführung von Verdünnungsflüssigkeit in die Mischvorrichtung und der Stelle, wo als Verdünnungsflüssigkeit etwas anderes als Reinwasser verwendet wird – besteht in der Praxis darin, dass die aus der Mischvorrichtung 34 austretende Retentionschemikalienlösung so tief in die Fasersuspensionsströmung im Zugaberohr 70 eindringen soll, dass die Retentionschemikalie praktisch zur gesamten Fasersuspensionsströmung zugemischt wird.
7 stellt ein bevorzugtes Verfahren zur Einführung einer Retentionschemikalie aus der Mischvorrichtung 34 in die Fasersuspensionsströmung. Bei dieser Ausführungsform sind die Mischvorrichtungen 34 gestaffelt gegenüber einander z. B. am Akzeptauslass 72 des Stoffauflaufsortierers oder an einem anderen Rohr entsprechender Form angeordnet. Das dem Sortierergehäuse zugewandte Ende des Auslasses 72 ist im Wesentlichen rechteckig gestaltet, von welcher Stelle an es zum zum Stoffauflauf führenden Speiserohr 70 hin eine runde Form annimmt. Die Mischvorrichtungen 34 sind an den Seitenwänden des Auslassstutzens 72 derart platziert, dass die aus den Mischvorrichtungen austretenden Retentionsmittelstrahlen einen wesentlichen Teil vom gesamten Querschnitt des Stutzens 72 decken. Nur in zwei Ecken des Stutzens 72 gibt es einen kleinen ungedeckten Raum, der in Hinsicht auf die Zumischung von der Retentionsmittel nicht signifikant ist, weil die Fasersuspensionsströmung beim Verlassen des Sortierers so stark verwirbelt ist, dass das Retentionsmittel der Fasersuspension während der dafür zur Verfügung stehenden kurzen Periode praktisch vollständig untergemischt wird.
8a und 8b stellen eine noch weitere alternative Lösung für die Konstruktion einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung dar. Der Lösung liegt hauptsächlich ein rundes Rohr nach 6 zu Grunde, wobei es insbesondere bei großen Rohren ein Problem gibt, dass Flüssigkeitsstrahlen von Mischvorrichtungen nur über eine beschränkte Tiefe in die Faserstoffströmung in einem runden Rohr eindringen. Somit gelangen Strahlen aus Mischvorrichtungen, die am Umfang des Rohrs platziert sind, nicht unbedingt unter allen Bedingungen ins Zentrum des Rohrs, und die Chemikalie wird hier nicht untergemischt. Und sollten alle Strahlen von Mischvorrichtungen, die am Umfang des Rohrs platziert sind, ins Zentrum des Rohrs gelangen, können die sich kreuzenden Bereiche einer Überdosierung von Chemikalien ausgesetzt werden. Besagtes Problem ist bei der Ausführungsform nach der Figur vermieden worden, indem die Form von Rohr 78 an der Mischstelle ins Elliptische geändert wird (vorteilhaft unter Beibehaltung der gleichen Strömungsquerschnittsfläche). Die Mischvorrichtungen 34 sind am Umfang der Ellipse derart platziert, dass ihre Strahlen durch den schmälsten Teil der Ellipse geleitet werden, wie in 8 dargestellt ist. Bei der Ausführungsform der Figur wird der Abstand von der Mischvorrichtung 34 zur entgegengesetzten Seite des Rohrs 78 um die Hälfte reduziert im Vergleich zu einer analogen Situation bei einem runden Rohr (6). Anzahl und Lage der Mischvorrichtungen 34 werden so gewählt, dass Strahlen von den Mischvorrichtungen 34 den Querschnitt des elliptischen Rohres 78 im Wesentlichen gleichmäßige decken. Als Vorteile gegenüber einem runden Rohr sei erwähnt, dass praktisch 100% vom Rohrquerschnitt von den Strahlen gedeckt werden, und darüber hinaus die Tatsache, dass bei einem elliptischen Rohr, genau wie bei einem rechteckigen Rohr nach 7 sich überlappende, sich kreuzende Strahlen nicht gebildet werden. Als Folge entstehen weder örtliche Überdosen noch Durchfluss von unbehandeltem Faserstoff, d. h. Faserstoff, der nicht von der Retentionschemikalie kontaktiert wurde. Ein elliptischer Strömungskanal ist getrennt in einer länglichen direkten Rohrleitung, zum Beispiel nach 8b, angeordnet, oder z. B. die Akzeptöffnung des Stoffauflaufsortierers ist elliptisch oder rechteckig ausgeführt. 8b zeigt eine Anordnung der Mischvorrichtungen in einem elliptischen Rohrabschnitt 78 zwischen zylindrischen Rohrabschnitten 80' und 80''. Bevorzugt wird das Umformen des Querschnitts eines Rohrs von elliptisch auf zylindrisch und umgekehrt derart durchgeführt, dass die Querschnittsfläche unverändert bleibt, was bedeutet, dass entsprechend auch die Strömungsgeschwindigkeit unverändert bleibt.
9 stellt die Kopplung einer Mischvorrichtung 34 dar, die in einem zum Stoffauflauf führenden Strömungskanal mit verschiedenen Rohrleitungen befestigt ist. Wie bereits aus 3 und 4 und teilweise aus 2 ersichtlich war, wird in einem Behälter 40 (2) produzierte Retentionsmittellösung durch Rohr 43 zum Stutzen 56 der Mischvorrichtung 34 transportiert. Das Rohr 43 ist mit einem Filter 74 zur Abscheidung der womöglich darin zurückgebliebenen unlöslichen Materialien aus der Lösung versehen. Gewünschtenfalls kann zusätzliches Verdünnungswasser, bevorzugt Reinwasser, durch Rohr 48 in die Retentionschemikalienlösung eingebracht werden. Bei dieser Ausführungsform soll es der Darstellung entsprechend zwischen Filter 74 und Mischvorrichtung stattfinden, doch es ist natürlich möglich, die zusätzliche Verdünnungsflüssigkeit der stromaufwärts gelegenen Seite von Filter 74 zuzuführen. Dies ist jedoch nicht notwendig. Zusätzlich wird eine geeignete Zugabeflüssigkeit in die Mischvorrichtung 34 durch Rohr 44 eingeführt, das am Flansch 52 befestigt ist, welche Zugabeflüssigkeit Siebwasser aus der Siebgrube gemäß einer Ausführungsform von 2, Klar- oder Trübfiltrat oder irgendeine andere, für den Zweck geeignete Flüssigkeit sein kann.
10 stellt eine Alternative zur Zugabeflüssigkeit von 2 und 9 dar. 9 stellt eine kleinere Seitenströmung aus Zugaberohr 70 in Rohr 44 dar, welche Seitenströmung bei erhöhtem Druck durch eine Pumpe 76 der Mischvorrichtung 34 zugeführt wird. Das heißt, als Zugabeflüssigkeit wird die gleiche Fasersuspension verwendet, die bereits zum Stoffauflauf aufgegeben wird.
11 stellt weiter die Kopplung der Zugabe-/Mischvorrichtung von 5 mit dem restlichen Prozess dar. Die Figur zeigt, wie Siebwasser aus der Siebgrube, Klar- oder Trübfiltrat oder eine andere, für den Zweck geeignete Flüssigkeit oder Fasersuspension, die im Prinzip genau 9 und 10 entsprechend zum Stoffauflauf aufgegeben wird, über Strömungspfad 144 der Vorrichtung zugeführt werden. Der Ausführungsform von 5 zufolge ist jedoch das Innenrohr 62 von Element 60 der Vorrichtung 34 mit einem äußeren Strömungspfad 162 verbunden, der entweder zu einem Retentionschemikalielösungsbehälter 140, verschiedenen Quellen für zusätzliche Flüssigkeit, z. B. Siebwasser, Klar- oder Trübfiltrat usw. oder zu einer Quelle reiner Flüssigkeit führen kann. Weiter stellt die Figur dar, wie die beiden Strömungspfade, 144 und 162 mit Ventilen 146 und 164 versehen sind zur wunschgemäßen Regulierung der Flüssigkeitsströmung über besagte Pfade.
Wie oben zu ersehen ist, hat man ein neues Verfahren zur Zugabe und Zumischung einer Retentionschemikalie zu einer Fasersuspensionsströmung entwickelt. Darauf hinweisend, was hier festgestellt wurde, man muss beachten, dass die Figuren viele verschiedene Ausführungsformen der Erfindung darstellen, die geeignet sind, zusammen eingesetzt werden, je nach dem, was gebraucht wird. Weiter muss man beachten, dass obwohl die Erfindung im Text lediglich im Zusammenhang mit der Zumischung von Retentionschemikalien bei Papierherstellung dargestellt wurde, die Erfindung auch in anderen Zusammenhängen angewandt werden kann, die homogene und zeitgleiche sanfte Zumischung einer Chemikalie zu einer Flüssigkeit voraussetzen. Weiter muss man beachten, dass keine der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen die Möglichkeit ausschließt, dass die anzuwendende und durch die Patentansprüche geschützte Anordnung einfacher sein könnte als die in den Figuren beschriebene Gesamtheit. Somit werden Anwendungsgebiet und Schutzumfang der Erfindung allein durch die beigefügten Patentansprüche beschrieben.

Claims

Verfahren zur Zumischung einer flüssigen Chemikalie zu einer zweiten Flüssigkeit in einer Mischvorrichtung, wobei a) aus der zweiten Flüssigkeit in der Mischvorrichtung eine ringförmige Strömung gebildet wird, b) die Chemikalie der Mischvorrichtung zugeführt und in die ringförmige Strömung der zweiten Flüssigkeit geleitet wird, c) die Chemikalie sich mit der zweiten Flüssigkeit im Wesentlichen zeitgleich mit dem Austritt der Chemikalie und der zweiten Flüssigkeit aus der Mischvorrichtung in eine vierte Flüssigkeit vermischen kann.
Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Positionierung eines Elements im Wesentlichen konzentrisch innerhalb der Mischvorrichtung und mit Abstand zu den Innenwänden der Vorrichtung, und Einführung der Chemikalie tangential in das Element, um eine spiralförmige Chemikalienströmung zu bilden.
Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Inneren der spiralförmigen Chemikalienströmung eine dritte Strömung zu der, aus der Chemikalienströmung und der aus der zweiten Flüssigkeit gebildeten Strömung zugegeben wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkeit Frischwasser oder Reinwasser ist.
Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Strömung aus Frischwasser oder Reinwasser gebildet wird.
Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Strömung aus einer Chemikalienlösung gebildet wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Chemikalie eine bei der Papierherstellung verwendete Retentionschemikalie oder irgendeine andere Chemikalie ist, die zumindest teilweise aus Polymerketten besteht.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Flüssigkeit Fasersuspension ist, die zur Papiermaschine hinfließt.
Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der in der Chemikalienlösung enthaltenden Chemikalie um eine bei der Papierherstellung eingesetzte Retentionschemikalie oder irgendeine andere Chemikalie ist, die zumindest teilweise aus Polymerketten besteht.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stufe c) durchgeführt wird, indem die Chemikalienströmung und die aus der zweiten Flüssigkeit gebildete ringförmige Strömung in die Fasersuspension abgeleitet werden, die auf den Stoffauflauf einer Papiermaschine zufließt.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten Flüssigkeit um Umlaufflüssigkeit aus der Papierfabrik, Siebwasser, Klarfiltrat, Trübfiltrat oder eine andere geeignete nicht reine Flüssigkeit handelt, die als Retentionschemikalien-Zugabeflüssigkeit verwendet wird.
Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Chemikalienlösung aus einer Retentionschemikalienlösung oder einer anderen Chemikalie gebildet wird, die zumindest teilweise aus Polymerketten besteht.
Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Strömung aus einer Chemikalien-Zugabeflüssigkeit gebildet wird, wie etwa Umlaufwasser aus der Papierfabrik, Siebwasser, Klarfiltrat, Trübfiltrat oder einer anderen nicht reinen, für den Zweck geeigneten Flüssigkeit.
Verfahren nach Patentanspruch 11 oder den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Retentionschemikalienlösung und Zugabeflüssigkeit zu der auf die Papiermaschine zufließenden Fasersuspensionsströmung, zwischen Stoffauflaufsortierer und Stoffauflauf einer Papiermaschine, zugegeben wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Zugabeflüssigkeit Klar- oder Trübfiltrat von einer geeigneten Prozessvorrichtung, z. B. vom Siebwasserfilter ist.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufen b) und c) die verwendete zweite Flüssigkeit, d. h. eine so genannte Zugabeflüssigkeit, der Papiermaschine zuzuführende Fasersuspension ist.
Verfahren nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Mischung aus Retentionschemikalienlösung und der zweiten, zu der zur Papiermaschine geleiteten Fasersuspension zugegebenen Flüssigkeit in der Zugabestufe dreimal, bevorzugt fünfmal die Strömungsgeschwindigkeit der zur Papiermaschine geleiteten Fasersuspension ist.
Verfahren nach den Patentansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Retentionschemikalie zwei Komponenten enthält und die Vermischung der Komponenten im Wesentlichen durchgeführt wird, wenn diese zu der zur Papiermaschine fließenden Fasersuspensionsströmung zugegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine aus der zweiten und dritten Strömung regulierbar ist.
Verfahren nach Patentanspruch 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Retentionschemikalienlösung und Zugabeflüssigkeit zumindest teilweise in Form eines spiralförmigen Strahls zur Fasersuspensionsströmung zugegeben wird.
Vorrichtung zur Zumischung einer flüssigen Chemikalie zu einer zweiten Flüssigkeit in einer Mischvorrichtung (34), die zumindest ein Gehäuse (50) mit daran angeordneten Einlassstutzen für die zuzumischende Chemikalie und die zweite Flüssigkeit und einem Auslassstutzen umfasst, wobei die Vorrichtung (34) des Weiteren besteht aus – einem Element (60), das innerhalb des Gehäuses (50) im Wesentlichen konzentrisch zum Gehäuse platziert ist, welches Element über seine Außenschale (59) innerhalb des Gehäuses (50) einen ringförmigen Raum zwischen Schale (59) und Innenwand des Gehäuses und einem Raum innerhalb des Element (60) trennt und – einem Chemikalien-Zugabestutzen (56), der mit dem Raum innerhalb der Schale (59) solcherart verbunden ist, dass die durch Stutzen (56) zugeführte Chemikalie durch den Raum innerhalb des Elements, und die durch ihren Einlass aufgegebene zweite Flüssigkeit in dem ringförmigem Raum außerhalb des Elementes fließt, und die Chemikalie sich in die Flüssigkeit zeitgleich mit dem Austritt der beiden Flüssigkeiten aus dem Auslass-Stutzen vermischen kann.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Chemikalien-Einlassstutzen (56) mit dem Gehäuse solcherart verbunden (50) ist und sich ins Innere des Gehäuses (50) öffnet, dass die über den Einlassstutzen (56) aufgegebene Chemikalie veranlasst wird, spiralig innerhalb des Gehäuses (50) zu fließen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Chemikalien-Einlassstutzen tangential ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21 oder 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (50) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (59) rotationssymmetrisch ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige, innerhalb des Gehäuses (50) durch die Außenschale (59) des Elements (60) getrennte Raum mit Zugabevorrichtungen (44, 144) für eine zweite Flüssigkeit verbunden ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass es im Inneren des Elements (60), innerhalb der Außenschale (59) eine zweite Schale (61) gibt, die zusammen mit der Schale (59) einen ringförmigen Raum im Inneren des Elements (60) bildet.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Chemikalienstutzen (56) tangential zur Innenseite der Schale (59) öffnet.
Vorrichtung nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Schale (61) begrenzte Raum rotationssymmetrisch und mit einem Einlasskanal (44, 144) für eine zweite Flüssigkeit verbunden ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Schale (61) begrenzte und darin befindliche Raum mit einem Einlasskanal (164) für eine dritte Flüssigkeit verbunden ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (59) des Elements (60) eine Erweiterung in Axialrichtung der Vorrichtung (34) hat, und die Erweiterung verstellbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (61) des Elements (60) eine Erweiterung in Axialrichtung der Vorrichtung (34) hat und die Erweiterung verstellbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass es im Einlasskanal (44, 144) für eine zweite Flüssigkeit eine Strömungsregelvorrichtung (146) gibt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es im Einlasskanal (162) für eine dritte Flüssigkeit eine Strömungsregelvorrichtung (164) gibt.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 21–34, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (34) zur Zumischung einer Retentionschemikalie zu der zum Stoffauflauf (36) einer Papiermaschine (22) aufgegebenen Fasersuspensionsströmung benutzt wird, welche Mischvorrichtung (34) mit Vorrichtungen (40) für die Vorbehandlung der Retentionschemikalie vor der Einführung derselben in die Mischvorrichtung verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 21–34, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (34) in Kombination mit einem Papiermaschinen-Stoffverteiler angeordnet ist und zumindest einen Gasabscheidebehälter (28), einen Stoffauflaufsortierer (32), ein Zugaberohr (70), das vom Stoffauflaufsortierer (32) zum Stoffauflauf (36) führt, einen Stoffauflauf (36) einer Papiermaschine (22), Vorrichtungen (40) für die Vorbehandlung der Retentionschemikalie, Vorrichtungen für die Zugabe der Retentionschemikalie zu der auf den Stoffauflauf (36) zufließenden Fasersuspensionsströmung und Vorrichtungen (46) zur Rückgewinnung des Siebwassers umfasst, welche Retentionschemikalien-Zugabevorrichtungen aus der Mischvorrichtung (34) besteht, in die sowohl die Retentionschemikalie als auch die Zugabeflüssigkeit eingeführt werden.
Zugabesystem nach Patentanspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (34) über ein Rohr (44) mit den Vorrichtungen (46) zur Rückgewinnung des Siebwassers verbunden ist, um das Siebwasser als Retentionschemikalien-Zugabeflüssigkeit zu verwenden.
Zugabesystem nach Patentanspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffauflaufsortierer (32) mit einer Schlitztrommel versehen ist, wobei die Mischvorrichtung (34) am Zugaberohr (70) zwischen Stoffauflaufsortierer (32) und Stoffauflauf (36) angebracht ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (34) am Akzeptstutzen (72) des Stoffauflaufsortierers (32) angebracht ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Akzeptstutzen (72) des Stoffauflaufsortierers (32) im Wesentlichen rechteckig ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtungen (34) auf zwei Seiten des Akzeptstutzens (72) des Stoffauflaufsortierers (32) angebracht sind.