DE102007051665A1 - Process for the formation of calcium carbonate in a pulp suspension - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bildung von Calciumcarbonat in einer Faserstoffsuspension, wobei die in Form einer Suspension bereitgestellten Fasern mit dem gefällten Calciumcarbonat beladen werden. Dabei soll die erforderliche Energie dadurch vermindert werden, dass die Faserstoffsuspension nach der Beladung in einer Fördervorrichtung (6, 11, 12) mit einer Verdünnungsflüssigkeit verdünnt und vermischt wird.The invention relates to a method and an apparatus for the formation of calcium carbonate in a pulp suspension, wherein the fibers provided in the form of a suspension are loaded with the precipitated calcium carbonate. In this case, the required energy should be reduced by diluting and mixing the pulp suspension after loading in a conveying device (6, 11, 12) with a diluting liquid.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von Calciumcarbonat in einer Faserstoffsuspension, wobei die in Form einer Suspension bereitgestellten Fasern mit dem gefällten Calciumcarbonat beladen werden.The The invention relates to a process for the formation of calcium carbonate in a pulp suspension, wherein in the form of a suspension loaded fibers loaded with the precipitated calcium carbonate become.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Bildung von Calciumcarbonat in einer Faserstoffsuspension, wobei die in Form einer Suspension bereitgestellten Fasern in einem Beladungs-Reaktor mit dem gefällten Calciumcarbonat beladen werden.The The invention also relates to a device for the formation of calcium carbonate in a pulp suspension, wherein in the form of a suspension provided fibers in a loading reactor with the precipitated Be loaded calcium carbonate.
Das
Beladen von Fasern mit einem Fällungsprodukt, beispielsweise
einem Füllstoff ist u. a. in der
Am Ende der Beladung des Fasermaterials wird die Suspension meist durch einen Disperger geführt, in dem die Beladungsreaktion ihren Abschluss findet.At the End of the loading of the fiber material, the suspension is usually through led a Disperger, in which the loading reaction their Conclusion finds.
Im Disperger kann die Suspension wieder verdünnt und vermischt werden, was jedoch mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist.in the Disperger can dilute and mix the suspension again which, however, is associated with a high expenditure of energy.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Energieaufwand für die Beladung der Fasern zu vermindern und möglichst auch die Prozessführung zu stabilisieren.The The object of the invention is therefore the energy consumption for To reduce the loading of the fibers and possibly also to stabilize the litigation.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass die Faserstoffsuspension nach der Beladung in einer Fördervorrichtung mit einer Verdünnungsflüssigkeit verdünnt und vermischt wird.According to the invention was solved the problem according to the method, that the pulp suspension after loading in a conveyor diluted with a dilution liquid and mixed.
Die Fördervorrichtung ermöglicht dabei eine effiziente Verdünnung und Vermischung der beladenen Suspension.The Conveying device allows an efficient Dilution and mixing of the loaded suspension.
Kern des Beladens ist es, gezielt Kalkmilch und/oder Füllstoff in das Faserinnere ein- oder an die Fasern anzulagern, was den Füllstoffgehalt, die Festigkeit, die Porosität sowie das Volumen erhöht und Opazität sowie Bedruckbarkeit verbessert.core loading is specifically lime milk and / or filler into the fiber inside or to the fibers, what the filler content, strength, porosity and volume are increased and improved opacity and printability.
Zum Beladen der Fasern mit gefälltem Calciumcarbonat, wird vorzugsweise Calciumoxid oder Calciumhydroxid in flüssiger oder trockener Form in einen wässrig benetzten Faserstoff eingebracht und der Faserstoff in einem Beladungs-Reaktor mit gasförmigem Kohlendioxid vermischt.To the Loading the fibers with precipitated calcium carbonate is preferably calcium oxide or calcium hydroxide in liquid or dry form into an aqueous wetted pulp introduced and the pulp in a loading reactor with gaseous Mixed carbon dioxide.
Bei der Beladung der Fasern kann es vorteilhaft sein, wenn höchstens ein Teil des Calciumoxids oder des Calciumhydroxids direkt in den Beladungs-Reaktor zugegeben wird. Sowohl das Kohlendioxid als auch das Calciumoxid bzw. das Calciumhydroxid treffen in diesem Fall auf bereits gebildetes Calciumcarbonat auf, so dass es zu einer weiteren Kristallisation kommt.at The loading of the fibers may be advantageous if at most a portion of the calcium oxide or calcium hydroxide directly into the Loading reactor is added. Both the carbon dioxide and the calcium oxide or the calcium hydroxide meet in this case on already formed calcium carbonate, making it a further crystallization comes.
Die Bildung von Calciumcarbonat kann auch durch das Eindicken der Faserstoffsuspension vor dem Beladungs-Reaktor unterstützt werden.The Formation of calcium carbonate can also be achieved by thickening the pulp suspension supported before the loading reactor.
Dem Prozess ist es des Weiteren förderlich, wenn dem vorzugsweise eingedickten Faserstoff im Beladungs-Reaktor eine calciumhydroxidhaltige Flüssigkeit, vorzugsweise Kalkmilch, zugeführt wird.the Process is further conducive, if preferred thickened pulp in the loading reactor a calcium hydroxide-containing liquid, preferably lime milk, is supplied.
In Abhängigkeit von der Art der Fasern und der Gestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie der Anforderungen an die behandelte Faser kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Teil, vorzugsweise zwischen 60 und 100%, insbesondere 100% des Calciumoxids oder Calciumhydroxids der Faserstoffsuspension bereits vor dem Beladungs-Reaktor zugegeben wird.In Dependence on the type of fibers and the design the apparatus for carrying out the method and the Requirements for the treated fiber may be advantageous if at least a part, preferably between 60 and 100%, in particular 100% of the calcium oxide or calcium hydroxide of the pulp suspension is added already before the loading reactor.
Im Beladungs-Reaktor sollte vorzugsweise ein sphärischer Druck zwischen 1 und 6 bar, vorzugsweise zwischen 1 und 4 bar herrschen.in the Loading reactor should preferably be a spherical pressure between 1 and 6 bar, preferably between 1 and 4 bar prevail.
Außerdem sollte die Faserstoffsuspension mit einem Trockengehalt zwischen 10 und 50% in den Beladungs-Reaktor eingeführt werden.Furthermore should the pulp suspension with a dry content between 10 and 50% are introduced into the loading reactor.
Dabei liegt die mittlere Verweilzeit der Faserstoffsuspension im Beladungs-Reaktor zwischen 1 und 15 min, vorzugsweise zwischen 5 und 10 min.there the average residence time of the pulp suspension is in the loading reactor between 1 and 15 minutes, preferably between 5 and 10 minutes.
Die Temperatur im Beladungs-Reaktor sollte mit Vorteil zwischen 15 und 130°C, vorzugsweise zwischen 20 und 60°C liegen.The Temperature in the loading reactor should advantageously between 15 and 130 ° C, preferably between 20 and 60 ° C.
Zur Gewährleistung der allgemein geforderten Fasereigenschaften sollte der beladene Faserstoff maximal 67,5% Fällungsprodukt, insbesondere Calciumcarbonat enthalten.to Ensuring the generally required fiber properties should the loaded pulp contain no more than 67.5% of precipitated product, especially calcium carbonate.
Dabei ist es außerdem vorteilhaft, wenn die wässrige Faserstoffsuspension aus Frischzellstoff oder anderen Fasern gebildet wird.there it is also advantageous if the aqueous Pulp suspension formed from fresh pulp or other fibers becomes.
Durch die Beladung können Kristalle von einer rhomboedrischen oder einer skalenoedrischen Form oder Agglomerate mit einer Länge zwischen 0,02 und 5 Mikrometer entstehen.By The loading can be crystals of a rhombohedral or a scalenohedral form or agglomerates of a length between 0.02 and 5 microns.
Um das Fällungsprodukt in dem nachfolgenden Prozess nicht zu beeinträchtigen, sollte die Verdünnungsflüssigkeit einen pH-Wert zwischen 5 und 11, vorzugsweise zwischen 7 und 8,5 haben.Around the precipitate in the subsequent process is not To interfere with, should be the dilution fluid a pH between 5 and 11, preferably between 7 and 8.5 to have.
Dabei sollte die Verdünnungsflüssigkeit zumindest im Wesentlichen von Wasser gebildet werden, wobei Frisch- und Prozesswasser möglich sein können.there should the dilution liquid at least in Essentially formed by water, using fresh and process water may be possible.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, wenn die Verdünnungsflüssigkeit daneben auch Fasern, Faserbruchstücke und/oder Calciumcarbonat, Calciumoxid oder Calciumhydroxid enthält.Of Furthermore, it may be advantageous if the dilution liquid besides fibers, fiber fragments and / or calcium carbonate, Contains calcium oxide or calcium hydroxide.
Hinsichtlich der Vorrichtung ist wesentlich, dass die Faserstoffsuspension nach dem Beladungs-Reaktor durch eine Suspensions-Leitung in eine Fördervorrichtung geführt wird und in die Suspensions-Leitung eine Verdünnungs-Zuleitung mit einer Verdünnungsflüssigkeit mündet.Regarding the device is essential that the pulp suspension after the loading reactor through a suspension line in a conveyor is guided and in the suspension line a dilution feed line opens with a dilution liquid.
Zur Abdichtung des Beladungs-Reaktors sollte in der Suspensions-Leitung oder am Beginn der Fördervorrichtung ein Gasabschluss vorhanden sein, welcher so das Entweichen von Kohlendioxid verhindert.to Sealing of the loading reactor should be in the suspension line or at the beginning of the conveyor a gas seal be present, which prevents the escape of carbon dioxide.
Außerdem sollte die Fördervorrichtung Elemente zur Mischung der Faserstoffsuspension mit der Verdünnungsflüssigkeit besitzen.Furthermore The conveyor should have elements for mixing the Pulp suspension with the dilution liquid have.
Im Interesse einer einfachen Anordnung ist es vorteilhaft, wenn die Suspensions-Leitung von einem Fallrohr gebildet wird. Des Weiteren sollte das Förderelement die Faserstoffsuspension auf ein höheres Niveau über dem Maschinenfundament befördern.in the Interest of a simple arrangement, it is advantageous if the Suspension line is formed by a downpipe. Furthermore should the conveyor element the pulp suspension on a transport higher level above the machine foundation.
Als Förderelement eignet sich in bevorzugter Ausführung eine Schnecke oder eine Pumpe, insbesondere einer Mischpumpe. Es sind jedoch auch Disperger und Entstipper möglich.When Conveying element is suitable in a preferred embodiment a screw or a pump, in particular a mixing pump. It however, dispergers and deflakers are also possible.
Diese Förderelemente erlauben während des Transports der Faserstoffsuspension auch eine gute Durchmischung mit der Verdünnungsflüssigkeit.These Conveying elements allow during transport the pulp suspension also a good mixing with the dilution liquid.
Mit Vorteil sollte die Fördervorrichtung die Faserstoffsuspension zu einem weiteren Fallrohr transportieren, welches vorzugsweise unter Gasabschluss in eine Bütte führt.With Advantage should the conveyor the pulp suspension to transport to another downpipe, which preferably leads under gas seal in a chest.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:following the invention should be closer to several embodiments be explained. In the attached drawing shows:
Bei
allen Ausführungen wird der Zell- oder Faserstoff in einer
Bütte
Die
in der Presse
In
diesem Beladungs-Reaktor
Dem
Beladungs-Reaktor
Dabei
herrscht im Beladungs-Reaktor
Die
Verweilzeit der Fasersuspension im Beladungs-Reaktor
Dabei
kann eine Pfropfschnecke vor dem Beladungs-Reaktor
Da
der Beladungsprozess im Beladungs-Reaktor
Nach
der Beladung muss die Faserstoffsuspension wieder pumpfähig
gemacht werden. Hierzu wird über eine Verdünnungs-Zuleitung
Das zugeführte Wasser kann aus Frischwasser oder aus gebrauchtem Wasser aus einem Kreislauf der Produktlinie oder dem internen Kreislauf der sogenannten Fiberloadinganlage selbst entnommen werden. Das Verdünnungsmedium (Wasser) kann entsprechend vorbehandelt sein, damit es den Anforderungen an den nachfolgenden Prozess gerecht wird und im angegebenen pH-Bereich liegt.The supplied water can be from fresh water or from used Water from a cycle of the product line or the internal circuit be taken from the so-called fiber loading system itself. The Dilution medium (water) can be pretreated accordingly so that it meets the requirements of the subsequent process and in the specified pH range.
Wichtig
ist, dass die Suspension im Fallschacht der Suspensions-Leitung
Gemäß den
Während
die Fördervorrichtung
In
beiden Fällen soll jedoch die Faserstoffsuspension nach
oben, d. h. über eine nachfolgende Bütte
Vom
Ende der Fördervorrichtung
Auch
hier sollte der Auslauf des Fallrohres
Die
Aufgabe der Verdünnung und Homogenisierung kann auch, wie
in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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