F13 - Mass- och lite energibalans (pappersmaskin) Flashcards
Varför har man långa och kortacirkulationen?
Det är ohållbart att bara ha färskvatten så man använde långa och korta för att cirkulera om vatten samt fibrer som följer med
Hur ändras fiberkoncentrationen mellan de olika faserna i cirkulationen? Vad säger det? Thick stock pulp Mix (headbox) Nätverket efter virasektionen Nätverket efter pressektionen
Fiberkoncentration: Thick stock pulp 4% Mix (headbox) 0.5% Nätverket efter virasektionen 20% Nätverket efter pressektionen 40%
- Avvattningen mellan mix och efter virasektionen är väldigt stor
- Endast lite vatten tas bort i torken, men det är också där det är som dyrast att avvattna.
Korta cirkulationen
1) Flödeskretsen från inloppslådan
2) Genom viran
3) Viraskeppet används för att fånga upp vattnet (bakvattnet)
4) till viragrop
5) I blandningspumpen blandad mäldflödet från maskinvattnet med bakvattnet i pumpen
6) Virvelrenare
7) Matarpump
8) Maskinsilar
9) Inloppslåda
Överlöp, varför överskott?
- Används för att kunna få konstanta flöden
- Överskott
- Orsaken till att det blir ett överskott på vatten är följande. Mälden till den korta cirkulationen har en koncentration på ca 3 % från blandningspumpen, medan pappersbanan lämnar viran vid ca 20 % koncentration. Spritsvatten ökar ytterligare överskottet.
Långa cirkulationen
- Komplex
- Den långa cirkulationen tar emot överskottet av bakvatten från korta cirkulationen.
- Överskottet går först till bakvattenkaret. Det är ett buffertkar, som skall utjämna skillnaden mellan tillgång och efterfrågan på bakvatten.
- Bakvattnet används framför allt till koncentrationsreglering, men också, efter en första rening (fiberåtervinning), till olika spritsvatten.
- Intern rening
- Reningen minskar också vatten-och fiberförlusterna som följer med överlöpetfrån bakvattenkaret.
- Ju mindre man tar in, desto mindre behöver man släppa ut. Temperaturen och kvaliteten hos bakvattnet måste man hålla konstanta.
- En effektiv och tillförlitlig rening av bakvattnet så att man kan återanvända det, utan att få störningar, är därför mycket viktig.
- Systemslutning. Ett slutet bakvattensystem är ett system med hög återanvändning av bakvatten. Slutna bakvattensystem finns i otaliga varianter.
Vad är utskottssystemet? När får man det? Hur mycket blir det? Vad gör man med det?
- Utskottssystemet är en del av bakvattensystemet. Fibrer som blir över
- På pappersmaskinen uppstår både vått utskott på virapartiet och torrt utskott senare i processen.
- Hur mycket torrt och vått utskott det blir, varierar med antalet banbrottoch hur mycket färdigt papper som kasseras.
- Det är därför praktiskt taget omöjligt att hålla en konstant koncentration i utskottskaret.
- Utskottet späds med bakvatten och slås upp i en utskottsupplösare vid 4-5 % koncentration.
3 alternativ för intern bakvattenrening
Sedimenteringstratten, flotationsanläggning, skivfilter (kräver påläggsmassa)
Bakvattenfiltret
- Bakvattenfiltret är en viktig del av den långa cirkulationen. Det är oftast ett skivfilter, som kräver en påläggsmassa, för att inte sätta igen sig. Skivfiltret används för att återvinna fibrer, finmaterial och fyllmedel från inre flöden
- Det innebär att man lägger på ett skikt av massa på silduken och det skiktet fungerar sedan som silelementet. Det kan då bättre fånga upp all finfraktion i bakvattnet.
- Som påläggsmassa använder man ofta mäld, som tas från blandningskaret.
- Efter filtret återförs mälden tillsammans med återvunnen fiber. Andelen sådana fibrer påverkar mäldens egenskaper och det är därför av vikt att mängden är konstant och jämnt fördelad i mälden.
Hur kan man undvika svårigheten med påläggsmassa?
Genom att rena bakvattnet i en flotationsanläggning.
- Här lyfts både fibrer och fyllmedel upp till ytan med luftblåsor och skummas av.
- Det avskilda materialet samlas i ett kar och pumpas sedan till utskottskaret.
- Flotationen ger en effektiv återvinning av fyllmedel, men medför vissa kostnader för flockningsskemikalier.
Sedimenteringstratten, intern bakvattensrening
- d.v.s. inne i pappersbruket, är sedimenteringstratten.
- Tratten är enkel och lättskött, men fungerar inte så bra, om sammansättningen på bakvattnet varierar.
- Tratten blir då också lätt en stor och dyrbar installation och ersätts ibland av andra metoder.
- En del skum och flytmassa stiger till ytan och skummas av. Luftfrimassa och fyllmedel sjunker till botten, där en långsam omrörning bryter ned flockarna och får slammet att förtjockas.
- Slammet återförs till utskottet.
Vad menar man med systemslutning?
Med systemslutning menar man, att allt mer bakvatten återanvänds i processen. Man tar in mindre färskvatten.
- Ett mått på detta är hur mycket färskvatten man tar in i bakvattensystemet, eftersom detta flöde ger ett motsvarande utflöde av bakvatten till avloppet.
- I moderna pappersbruk är friskvattenförbrukningenca5-7m3/t papper.
- Jämfört med de nästan 200 m3/t som finns i början av maskinen!
Problem med systemslutning, vad kan det leda till, finns det några lösningar till vissa problem?
- Om slutningen drivs för långt, börjar salter och löst organisk substans att anrikas i bakvattnet. Det kan bli så mycket, att man får svårt att hålla systemet rent.
- Tillsatskemikalierna kan också börja binda till den lösta substansen och inte till fibrerna.
- En alltför kraftig systemslutning kan leda till att man får problem med papperskvaliteten.
- När man använder mindre andel friskvatten, stiger bakvattentemperaturen. Detta kommer att påverka den mikrobiologiska aktiviteten.
- En ökad aktivitet leder till att slem växer till i systemet. Upp till 45°C ökar aktiviteten med temperaturen. Det gör att man antingen måste tillgripa tätare rengöringsstopp eller använda slembekämpningsmedel.
- Ökar temperaturen ytterligare, så minskar slembildningen i systemet. Vid 60-65°C, som är en vanlig nivå i ett tidningspappersbruk, är systemet nästan sterilt.
- Vid en hög systemslutning kan höga halter av klorid-och sulfatjoner i vattnet ge upphov till allvarlig korrosion (ROST). Det ökar underhållskostnaderna.
Fördelar med systemslutning?
Fördelarna med en hög systemslutning är att flödet från bakvattensystemet till den externa reningen blir lågt.
Förlusterna av fibrer, fyllmedel och kemikalier blir också små.
Vad gör man med massa från en extern återvinningsanläggning?
Det är oftast helt omöjligt att återföra massa från en extern återvinningsanläggning, eftersom massan då är så förorenad av rejekt och från golvavlopp, att den inte går att använda.
- Den bränns oftast i fastbränslepannan (om man har en sådan) eller måste köras på tipp.
Suspenderande material, gräns? Krav?
Efter den externa reningen får avloppet inte innehålla mer suspenderade (i vattnet svävande) och lösta ämnen, än vad som är fastställt av miljövårdsmyndigheterna.
- En vanlig gräns för suspenderat material är 0,5 % av produktionen.
- Tillåtet utsläpp av biologiskt syreförbrukande material (BOD) eller kemiskt syreförbrukande material (COD) bestäms av myndigheterna med hänsyn till vattendragets självrenande kapacitet.
- Ibland krävs en biologisk reningsanläggning för att möta dessa krav.
