Mehr zum Thema "Aufbereitungs- und Dosieranlagen für Chemikalien"

Am Anfang war Polymer und Bentonit das erste große Standbein der neu gegründeten und jungen Firma ACAT. Doch bald stellte sich die Frage, ob es nicht strategisch wichtig wäre, das jahrelange Wissen der Mitarbeiter im Papier-und Umweltbereich mit der dazugehörenden Anlagentechnik zu koppeln und so in dieser Anwendungstechnik eine Gesamtlösung anzubieten. Die Kombination von Anlagen und chemischen Produkten gepaart mit Fachwissen und Erfahrung der Mitarbeiter sollte zu einem sehr guten Ergebnis führen. Und so war es!

Anfangs wurden größere Anlagen noch von unserem damaligen Lieferanten (Anm. Allied Colloids) gekauft oder zu Verfügung gestellt. Aber auch unsere Mitarbeiter unternahmen schon erste Schritte im eigenständigen Bau von kleineren Einheiten in Hinterhöfen und Garagen. Die Pionierarbeit auf diesem Gebiet leistete unser „Urgestein“ im Anlagenbau schlechthin, Bernhard Anzenberger, mit tatkräftiger Unterstützung der Abteilungsleiter von Papier und Umwelt, Theo Weinbrenner und Erich Sailer.

1998 folgte die gezielte Erweiterung der ACAT Marktaktivitäten um das Segment Maschinenund Anlagentechnik mit der Gründung einer neuen Abteilung. Zwei Jahre später wurde mit dem Kauf und Umbau des heutigen Maschinen-und LogistikZentrums in Scheibbs NÖ begonnen.

Neben der Logistik werden hier unsere Polymerlösestationen und Bentonitanlagen inklusive der zugehörigen Schaltschränke gefertigt. Die Stärke unseres kleinen Fertigungsbetriebs liegt vor allem darin, auf spezielle Kundenwünsche einzugehen und auf der bestehenden Grundlagentechnik nahezu jeden Wunsch erfüllen zu können.

Polymeranlagen in JetWet- und Disperser-Technik sowie für Flüssig-Polymersysteme

Polymeranlagen werden grundsätzlich nach der verwendeten Lösetechnik unterschieden. Hier gibt es die JetWet- und die Disperser-Technik. Um unnötige Fehlerquellen auszuschließen, sind Ablauf und Aufbau der Anlagen möglichst einfach gehal-

ten. Die verwendeten Steuerungen dieser Anlagen sind daher mit Siemens LOGO oder Moeller Titan völlig ausreichend. Auf Kundenwunsch sind SPS natürlich auch möglich, in der Ausführung aber eigentlich nicht nötig. Auch ohne Steuerung für die Einbindung in ein PLS System können diese Anlagen natürlich gelie-

fert werden. Alle Anlagen Polymer sowie Bentonit sind auf einen kontinuierlichen Betrieb für 24 Stunden konstruiert.

Die Qualität der Benetzung des Pulverpolymers entscheidet

Der Unterschied der beiden Systeme der PulverPolymeranlagen liegt in der Qualität der Benetzung des Pulverpolymers. Im Falle der Disperser-Technik wird das Pulver direkt über eine Schnecke in den Disperser gefördert und dabei mit Wasser benetzt. Die eigentliche Lösung erfolgt dann mit dem Rührer im Behälter. Diese Technik wird gerne im Bereich der kommunalen Kläranlagen verwendet.

In Papierfabriken herrscht nach wie vor ein sehr hoher Standard im Bereich von Polyelektrolytlösungen. Hier kommt meist der „Mercedes“, das JetWet System, zum Einsatz. Dabei wird das Pulverpolymer mit einer Schnecke in einen Venturi gefördert und das Pulver mit einem Gebläse in den JetWet Kopf geblasen. Durch die feine Verteilung des Pulvers wird eine noch bessere und wirkungsvollere Benetzung mit Wasser im JetWet Kopf gewährleistet. Auch können dadurch weit größere Mengen an Polyelektrolytlösung hergestellt werden. Bei der Disperser-Technik sind diese jedoch limitiert.

Bei beiden Systemen wird die notwendige Reifezeit in einem Vorratstank erreicht. Die Polyelektrolyt-Lösung wird mittels Transferpumpe vom Lösetank in den Vorratstank gepumpt.

Auch Systeme für Flüssig-Polymere werden angeboten. Sie basieren auf einem Topf mit Schnellrührer, der das flüssige Polymer mit Wasser aufschlägt.

Ist dieser Topf voll, läuft er in einen Vorratsbehälter über. Dieses System steht ebenfalls in

verschiedenen Größen zu Verfügung.

Für alle Anlagen ist eine maximale Konzentration der Polymerlösung von etwa 1.0 Prozent zu beachten. Die Beschickung mit Polymer kann in verschiedenen Varianten gewählt werden, so steht sie etwa als Big Bag und als Sack zur Verfügung.

ACAT-Betonitanlagen in zwei Größen

Die Bentonitanlagen (SlurryJet® ABA) basieren auf einem Durchlaufsystem. Die Herstellung der BentonitSlurrys wird durch ein System mit verschiedenen Rührwerken gewährleistet.Die maximale Konzentration der Slurry liegt bei vier Prozent. ACAT bietet zwei Größen bezogen auf die Produktionsmenge an.

Die SlurryJet® ABA mit einem Output von bis zu 7000 Liter/h Slurry basiert auf einem 3Kammer Durchlaufsystem mit vier speziellen Rührwerken. Der Bentonit wird mit einer Schnecke in die Rührkammer transportiert. Der „kleinere Bruder“ der SlurryJet®, die SlurryJet®Small, hat eine Kapazität von bis zu 2500 l/h Slurry und basiert auf einem 2Kammersystem, das mit zwei Rührwerken ausgestattet ist. Die Gestaltung der Details kann ebenfalls auf Kundenwunsch ausgelegt werden.

Diesen Aufbereitungsanlagen Polymer sowie Bentonit können auch spezielle Dosiersysteme beigestellt werden, die die Verdünnung auf die gewünschte Polymer/Bentonit Konzentration und eine gute Dosierung ermöglichen. Speziell auf diesem Sektor gibt es einige Möglichkeiten, die bei ACAT bereits in Planung sind und teilweise auch schon in Pilotprojekten umgesetzt wurden. Auch Versuche, die direkt mit den Anwendern ausgearbeitet wurden, haben schon stattgefunden.

Durch unser sehr gutes Team, bestehend aus „alten Hasen“, die sich teilweise schon 25 Jahre mit diesen Techniken beschäftigen, und jungen Technikern, sollten in Zukunft weitere innovative Anlagen entwickelt werden können.

Die Stärke dieses Teams liegt in der individuellen Ausarbeitung und Anpassung der Anlagen auf Kundenwünsche. Genauere Informationen können von unseren Verkaufstechnikern und Anlagentechnikern jederzeit erfragt werden.

Es bleibt oft ein ungelöstes und leidiges Problem, dass vor allem Polymerlösungen mit höherer Viskosität nur unter Zugabe massiver Verdünnungswassermengen und mittels Lan- zen und sonstigen Konstruktionen in Stoff und Schlammleitungen möglichst homogen dosiert werden können. Es gibt hier vielerlei Lösungsansätze, wobei bei größeren Rohrdurchmessern das Einbringen mechanischer Elemente unausweichlich erscheint. Dies führt im Dauerbetrieb oftmals zu Ablagerungen und den daraus resultierenden Schwierigkeiten bekannter Prägung. Auch wenn man diese Hürden in Kauf nimmt, werden Polymere zwar zum größten Teil aber meist nicht vollständig homogen eingemischt, was zu Ausbeuteverlusten führt. Polymere brauchen ob ihrer massiven Kettenlängen auch möglichst schonende Behandlung durch Scherkräfte um ihre volle Wirkung zu entfalten. Deshalb ergibt die Dosierstelle vor etwaigen Sichtern und Pumpen zwar eine wirklich gute Durchmischung, aber auch eine Funktionseinbuße durch ge- kürzte Polymerketten, die zu Mehrdosierungen führt.

Es war ein ewiger Kompromiss, entweder vor dem letzten Scherpunkt zu dosieren und optimale Durchmischung zu erwirken aber höhere Dosierungen in Kauf nehmen zu müssen, oder nach dem letzten Scherpunkt zu dosieren und eine problematischere inhomogenere Einmischung bei großen Rohrdurchmessern bei geringerer Dosierung zu riskieren.

Ich betone – es war ein Kompromiss und dieser ist mit der brandneuen ecowirl Technologie endgültig Geschichte!

Sehr einfach wirkende und leicht zu wartende Dosierdüsen verwirbeln ohne mechanische Teile in den Leitungen die Polymerlösung schonend und absolut homogen im gesamten

Leitungsprofil und eine gleichmäßige Wirkung gepaart mit einer nahezu 100prozentigen Polymerwirkungsausbeute.

Dahinter steckt eine wahrlich ausgeklügelte und unikate Hightech Düsentechnik, die in breiten Praxiseinsätzen enorme Erfolge erzielte. Anwender berichten von wesentlichen technischen Verbesserungen in den Querprofilen, besseren Laufeigenschaften und diversen Qualitätsverbesserungen bei gleichzeitiger Einsparung von bis zu 25 Prozent an Polymeren.

Wir freuen uns sehr, eine exklusive Zusammenarbeit mit ecowirl gefunden zu haben und diese revolutionäre Technologie in unsere weitläufigen Projekte einbauen und anbieten zu dürfen!

Text: Manfred Zabl

In diesem Bild (rechts) erkennt man wie ein Flugzeug mehr dimensionale Kondensationswirbelfelder erzeugt, welche hier zu beeindruckenden, weitläufigen Effekten führen. Man sieht, dass die Drehachsen der Hauptwirbel an den Tragflächenenden senkrecht zu den Mikrowirbeln ausgerichtet sind.

Ein ähnliches Wirbelfeld erzeugt das neue Mischsystem ecowirl m, um Additive effizient in große Volumenströmeeinzumischen. Die Austrittsform entspricht hier einem gedrehten Seil.

Es handelt sich um die Kombination aus einer großen Wirbelbewegung mit vielen kleinen, senkrecht dazu stehenden Mikrowirbeln. Die Form eines gedrehten Seiles mit Litzen – den Mikrowirbeln. Dieser Prozess wird mit einem Treibfluid von 6 m³/h in Gang gesetzt und kann als Einzelaggregat ca. 3 kg/h Polyelektrolyt Handelsware einmischen.

Für größere Mengen stehen verschiedene Komplettlösungen zur Verfügung.

Die eigentliche Innovation des ecowirl besteht darin, Additive mit recht hohen Feststoffgehalten direkt einzumischen. Üblicherweise werden kaum Mischvorgänge von mehr als 1:500 in einem Schritt ausgeführt. Mit dem ecowirl kann man in einem Schritt Mischverhältnisse von 1:100.000 mit hoher Gleichmäßigkeit erreichen. So werden Reaktionen mit dem Vorverdünnungswasser ausgeschlossen, die meist die Effektivität der Additive reduzieren. Der Anlagenaufwand ist zudem sehr überschaubar.

Der ecowirl m setzt sich im Wesentlichen aus vier fest verspannten Hauptbauteilen zusammen: Injektor, Motor, Turbo und Diffusor. Nur das Fluid führt die Drehbewegungen aus. Diese Bauteile trennen die Vorbereitungs-, Vormisch- und Hauptstromeinmischzone. Die Vorbereitungszone erhöht die spezifische Oberfläche des Prozesswassers und erzeugt die Wirbelkräfte. In der Vormischzone wird das Additiv im Gegenstrom injiziert und sorgt mit den aneinander reibenden Mikrowirbel für extrem hohe Kontaktraten. Große Bedeutung beim Ablauf von chemischen Reaktionen hat auch die Temperatur, diese Bedingung kann durch die Verwendung von meist warmem Prozesswasser erfüllt werden. Der ecowirl m Mischvorgang hat seine Leistungsfähigkeit schon unter Beweis gestellt und erfüllt leicht Anforderungen, die übliche Systeme bisher nicht leisten.

Wie kommt es dazu?

In diesem Diagramm sind übliche Wünsche eines Dosieranlagenbetreibers dargestellt.  Das Gesamtsystem von der Handelsware bis zum Einbringen in den Hauptstrom sollte ein ideales System sein, hier als Bluechip bezeichnet. Die Parameter geringer Aufwand, Dosierhygiene, einfache Bedienung, gute Additivausbeute, nur ein Mischvorgang, Energieverluste, Kreislaufschließung und Payback sind für die spätere Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit ganz entscheidend. Der ecowirl erfüllt weitestgehend die Bluechip Anforderungen und gibt so neue Maßstäbe bezüglich Handling, Wirtschaftlichkeit und Ökologie vor.

Zukünftige Anwendungen

Die ecowirl Technologie hat die Prüfung, anspruchsvollste Additive das Retentionsmittel nach der Sortierung, vor dem Stoffauflauf an einer Papiermaschine problemlos ein mischen zu können, bestanden. Die bisherigen Erfolge laden dazu ein, schrittweise eine Vielzahl anderer Dosierungen mit diesem System zu revolutionieren. Es handelt sich um eine Mischtechnologie, die Mischraten bis 1:100.000 und bis 50 % Feststoff innerhalb von 500 Millisekunden möglich macht. Diese Reaktivität passt zu den Möglichkeiten der modernen Prozesstechnik. Der ecowirl kann mit Dünnstoff, Stoffauflaufverdünnungswasser, Klarwasser und Frischwasser betrieben werden. Meist wird Prozesswasser genutzt, um Kreislaufwärmeverluste zu vermeiden, die Siebwasserkreislauftemperatur anzuheben und um den Mischprozess durch Zuführung von Wärme zu unterstützen.

So sind weitere Anwendungen an Papierproduktionslinien zu prüfen, die Frisch und Abwasseraufbereitung im direkten Umfeld bleiben interessant.