DISPERGIEREN MISCHEN RÜHREN

Transkript

1 DISPERGIEREN MISCHEN RÜHREN

2 DAS UNTERNEHMEN Als Lieferant für verfahrenstechnische Anlagen für die Papierund chemische Industrie greift GAW auf 40-jährige Erfahrung zurück. Seit dieser Zeit wurde konstant ein Weg der kontinuierlichen Weiterentwicklung verfolgt, bei dem die jeweils neuesten technologischen Erkenntnisse aus den Bereichen Maschinenbau, Werkstofftechnik und Verfahrenstechnik mit denen aus der praktischen Anwendung verbunden wurden. Ein Kernbereich dieser Entwicklung war dabei das Dispergieren, Mischen und Rühren. Bei diesem vielfältigen Aufgabengebiet kann aufgrund der Erfahrung auf die spezifischen Kundenwünsche bestmöglich reagiert werden. Dies wird durch ein ausgeprägtes Produktprogramm zusätzlich unterstützt.

3 Das Dispergieren, Mischen und Rühren stellt einen zentralen und qualitätsbestimmenden Schritt der Verfahrenstechnik dar. Das Ziel dieser Prozesse ist das Herstellen von gleichmäßigen und homogenen Mischungen verschiedener Rohstoffe als Zwischen- oder Endprodukt. So unterschiedlich wie die Eigenschaften der Rohstoffe und die der Endprodukte, so unterschiedlich sind die Wege zur Erreichung dieses Ziels. Wesentlichste gemeinsame Charakteristika aller dieser Prozesse sind: Optimale Energieausnutzung Konstante und reproduzierbare Qualitäten Skalierbarkeit Hohe Wirtschaftlichkeit Schonung des Mediums Optimale Verfahrensanbindung Aus diesen Punkten sowie der Vielzahl der Anwendungen in der Industrie ergibt sich, dass jedes Gerät letztlich einen gelungenen Kompromiss darstellt. DISPERGIEREN MISCHEN RÜHREN

4 Verschiedenste

5 Rühr- und Mischsysteme beispielhaft anhand einer Streichfarbenaufbereitungsanlage dargestellt. Rundumsicht der Streichküche PM 11/SM 11 bei SAPPI Gratkorn

6 DISPERGIERSCHEIBE Anwendungen Herstellung einfacher Dispersionen und Emulsionen Dispergierung von Pigmenten und verschiedenen Pigmentmischungen Aufbereitung einfacher Produktrezepturen Konstruktionsmerkmale Antrieb von oben oder unten Einfache, robuste Bauform Vorteile Kostengünstige, universelle Systemlösung Geringer Wartungsaufwand Geringe Unterhaltskosten ROTOR/STATOR DISPERGIERAGGREGAT DISPERGIEREN Anwendungen Herstellung von feinsten Dispersionen und Emulsionen Dispergierung von Füllstoffen, Pigmenten und komplexen Pigmentmischungen Talkum und Carbonatdispergierung Trockeneintrag von viskositätserhöhenden Produkten = HIGH SOLIDS COATING Konstruktionsmerkmale Rotor-Statorprinzip Antrieb von oben oder unten Problemloses Nachrüsten bestehender Installationen Servicefreundlicher Aufbau Vorteile Optimale Energieumsetzung und hoher Wirkungsgrad Kurze Chargenzeiten bei hoher Produktqualität Verarbeitung hoher Feststoffgehalte bei reproduzierbarem Teilchengrößenspektrum Anspruchsvolle wie auch komplexe Rezepturführung

7 DISPERGIERSCHEIBE UND -AGGREGAT Effizientes Dispergieren und Mischen ist Dispergieroder Zahnscheibe essentiell für die Herstellung von hochqualitativen Produkten mit entsprechender Qualität sowie für die Runabilität von Verarbeitungsanlagen. Die GAW-Dispergiersysteme garantieren in der Dispersionsund Emulsionsherstellung homogene Mischungen mit gewünschten Viskositäten, Feststoffgehalten und rheologischen Eigenschaften. DISPERGIER- ODER ZAHNSCHEIBE Für einfache Dispergier- und Homogenisieraufgaben eignet sich die klassische und kostengünstige Dispergier- oder Zahnscheibe. Eine individuelle Abstimmung der Ausführung der Zahnscheibe, der Umdrehungszahl sowie der Positionierung der Bauteile innerhalb der Behälter garantiert optimale Ergebnisse. GAW-DISPERGIERAGGREGAT Das GAW-Dispergieraggregat arbeitet auf dem Grundprinzip der kinetischen Energie. Die Verwendung eines Rotor-Statorsystems bewirkt eine Zwangsdispergierung der Komponenten. Das Resultat daraus sind unverhältnismäßig kurze Chargenzeiten, folglich Energieeinsparung und optimale Teilchengrößenverteilung, verbunden mit einer wesentlichen Einsparung von Binde- bzw. Hilfsmitteln. Das gezielte Umsetzen der Energie im Rotor-Statorbereich verhindert jeglichen Lufteinzug in die Streichfarbe. GAW-Dispergieraggregat

8 VST-DISPERGIERAGGREGAT DISPERGIEREN Anwendungen Dispergierung von Pigmentslurries mit höchsten Feststoffgehalten Aufbereitung komplexer Produktrezepturen Direkte Trockenproduktverarbeitung Konstruktionsmerkmale Rotor-Statorprinzip mit Antrieb von unten Stufenlos verstellbare Überdeckung von Rotor und Stator Problemloses Nachrüsten bestehender Installationen 5 Baugrößen Vorteile Verarbeitung scherempfindlicher Medien durch variable Statorstellung Verbesserte Teilchengrößenverteilung und Homogenität durch variable Scherung verbunden mit einstellbarer Produktzirkulation Energieeinsparung durch raschere Produkteintragsmöglichkeiten verbunden mit noch kürzeren Chargenzeiten Entscheidende Binde- und Hilfsmitteleinsparung bei höchsten Feststoffgehalten und optimalen Viskositäten Kein Lufteinzug und damit Reduzierung des Luftgehaltes in den Produkten

9 GAW-VST-DISPERGIERAGGREGAT Aus der permanenten Weiterentwicklung der Dispergiertechnik im Hause GAW resultiert das GAW-VST-Dispergieraggregat, welches die Vorteile der herkömmlichen Dispergiermethoden, wie Rotor-Stator-System und Zahnscheibe bzw. Wirbelpropeller, vereint. VST bedeutet VARIABLE SHEAR TECHNOLOGY und beruht auf der stufenlosen Verstellbarkeit der Rotor-Stator-Überdeckung während des Betriebes. Damit kann für sämtliche Anwendungsfälle ein jeweils optimales Verhältnis zwischen Umtrieb und Scherung eingestellt werden. Das GAW-VST-System gewährleistet die optimale Verarbeitung von komplexen Produktrezepturen mit höchsten Ansprüchen auf die Qualität und Stabilität der herzustellenden Produkte. GAW-VST-Dispergieraggregat

10 DISPERGIERMASCHINEN DISPERGIEREN Anwendungen Dispergiermaschinen zur Herstellung unterschiedlichster Dispersionen und Emulsionen Dispergiermaschinen zur Verarbeitung von Füllstoffen und Recyclingkomponenten Dispergiermaschinen zur Herstellung von Streichfarben und Pigmentslurries Konstruktionsmerkmale Chassis-Bauform oder hängende Bauform Behältermantel-Temperierung (optional) Strömungsbildende Einbauten und Strombrecher (optional) Möglichkeit der Anbindung an den GAW-Qualitätsloop (optional) Robuste Bauform und ausgezeichnete dynamische Stabilität Produktionsmaschinen von 500 bis Liter Labormaschinen von 5 bis 25 Liter Vorteile Individuelle Anpassung an räumliche Gegebenheiten Große Produktionsleistung mit kompakt gebauten Maschinen Problemloser Aufbau auf Wiegeeinrichtungen zur Dosierüberwachung Einfache Anbindung qualitätssichernder Anbauten

11 KONSTRUKTIONSVARIANTEN Die GAW-Dispergiermaschinen zeichnen sich durch abgestimmtes Behälterdesign verbunden mit dem Einsatz modernster Dispergieraggregate aus. Viele optionale Möglichkeiten wie Dosierüberwachung, Prozess-Temperierung mittels Doppelmantelbehälter und Anbindung des GAW-Qualitätsloops erweitern die Möglichkeiten einer gezielten Qualitätserreichung, so dass dem Kunden die Erzielung höchster Produktqualität garantiert werden kann. Für Versuchszwecke und Rezepturentwicklung bietet GAW Dispergiermaschine hängend Labor-Dispergiermaschinen an, die dem Aufbau der Produktionsmaschinen entsprechen. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich daher direkt auf die Produktion umlegen. Dispergiermaschine von oben angetrieben Dispergiermaschine stehend mit Chassis

12 DYNAMISCHES MISCHEN Das dynamische Mischen umspannt viele Grundaufgaben in der Verfahrenstechnik, wie Aufrühren, Mischen, Lösen, Homogenisieren, usw. von Prozessmedien. GAW bietet für die unterschiedlichsten verfahrenstechnischen Anwendungsfälle individuell abgestimmte Rühr-/Mischwerke und Systeme an, wie z.b. Aufschlämmstationen, Stärkeaufbereitungsanlagen und Abwassersammelgruben. Die optimierte verfahrenstechnische und steuerungstechnische Auslegung garantiert dabei höchste Wirtschaftlichkeit. Entsprechend der Mischaufgabe kommen unterschiedliche Rühr- und Mischorgane zum Einsatz. Die Dimensionierung und Ausführung der Mischorgane wird auf die Größe und Form der Behälter, die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Prozessmediums sowie die Prozessaufgabe abgestimmt. Aufschlämmstation Abwassersammelgrube

13 INLINE MISCHEN Für spezielle Mischprozesse, die kontinuierlich oder geschlossen ablaufen müssen, bietet GAW so genannte Inline-Mischer an. Diese werden in dynamische und statische Mischer unterteilt. Die dynamischen Mischer verfügen über ein separat angetriebenes Mischorgan (Propeller oder Turbine), das innerhalb der Rohrleitung (dynamischer Rohrmischer) oder in einem geschlossenen System (dynamischer Inline-Mischer) die Prozessmedien vermischt und gleichzeitig vorantreibt. Der statische Inline-Mischer besteht aus einer Anzahl stationär in einem Rohr angeordneter rechts- und linksgängiger Elemente. Die zu mischenden Medien werden dadurch in Teilströme geteilt und ergeben mit dem Rotationseffekt dieser Anordnung eine komplette und kontinuierliche Durchmischung. Das GAW-Programm umfasst Inline-Mischer für Rohrleitungsdurchmesser von 25 bis 400 mm. Dynamischer Inline-Mischer Dynamischer Rohrmischer Statischer Inline-Mischer

14 RÜHREN UND UMWÄLZEN RÜHRWERKE Anwendungen Rührwerke für Lagerbütten Rührwerke für kleine und mittelgroße Behälter Rührwerke für gezielte Prozesssteuerung Konstruktionsmerkmale Wellenlagerung im Antriebsgetriebe Geschweißte Konstruktion, keine Schraubenverbindungen Fixierung der Rührelemente (Flügel, Paddel oder Schaufeln) mit verschraubten Schellen an der Welle Zentrierturbine und Zentrierringe verhindern Auspendeln bei großen Rührwerken Sanftanlauf bei großen Rührwerken Rührwerke für Behältergrößen von 1m 3 bis 2000 m 3 Vorteile Optimale Energieumsetzung Kompakte, wartungsarme Ausführung Keine Ablagerungen aufgrund Konstruktion und Ausführung Individuelle Anpassung der Rührelemente Optimale Abstimmung auf den Herstellprozess

15 RÜHRWERKE UND APPARATEBAU GAW bietet für das Aufgabengebiet Rühren und Umwälzen eine umfangreiche Produktpalette an Behältern und Spezialapparaten mit Rührwerken für gezielte Individuallösungen. Die Rührsysteme werden eingesetzt um Sedimentation in einem Behälter zu verhindern und eine homogene Mischung zu bewahren. Es ist dabei wesentlich, das Medium in seiner Gesamtheit kontinuierlich in Bewegung zu halten um die Qualität des Prozessmediums über längere Zeiträume konstant zu halten. Je nach Einsatzfall werden von GAW vertikal, horizontal oder schräg eingebaute Rührwerke mit optimal abgestimmten Rührelementen eingesetzt. Besondere Sorgfalt gilt der Auslegung von Rührwerken im Spezialapparatebau, wo die Prozessmedien gelöst oder gekocht werden und vielfältige chemische Reaktionen ablaufen. Neben der prozesstechnisch optimalen Auslegung von Behälter- und Rührorganen wird von GAW im Besonderen auf die Abdichtung der Rührwerke geachtet. Diese sind aufgrund der vorherrschenden Prozesse und erforderlichen Sicherheitsbestimmungen oft sehr speziell auszuführen. Spezialapparatebau

16 DOSIEREN UND EINTRAGEN Die Ansprüche an verfahrenstechnische Produkte hinsichtlich Qualität und Komplexität steigen ständig. Das präzise Einsetzen der erforderlichen Komponenten für die optimale Zusammensetzung ist dabei Grundanforderung für eine wirtschaftliche Produktherstellung. Mit der GAW-Dosiertechnik werden Trocken- und Flüssigprodukte entsprechend den Rezepturvorgaben dosiert und in die jeweiligen Herstellprozesse eingetragen. Abhängig vom jeweiligen Produkt und der erforderlichen Messgenauigkeit erfolgt die Dosierung der Komponenten über verschiedene Messsysteme, wie Durchflussmesser, Wiegesysteme, Dosierschnecken etc. Auswahlkriterien hierfür sind die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Produkte (Lieferform, Konzentration, elektrische Leitfähigkeit, spezifisches Gewicht etc.). Die automatische Verarbeitung der Verbrauchsmengen der eingesetzten Komponenten bietet zusätzlich eine optimale Unterstützung hinsichtlich Logistik und Produktionssteuerung.

17 GAW-QUALITÄTSMANAGEMENT Produktions-, Qualitäts- und Umweltanforderungen steigen in der modernen Verfahrenstechnik ständig. Eine effektive Produktion bei steigenden Verarbeitungsgeschwindigkeiten fordert eine hohe Qualität bei den herzustellenden Produkten. Zur Sicherung der hohen Qualitätsanforderung und zum Aufspüren von Qualitätsstörungen bietet GAW mit dem GAW- Qualitätsmanagement ein on-line-analysesystem, das sowohl in der Herstellung als auch in der kontinuierlichen Weiterverarbeitung zum Einsatz kommt. Das kontinuierliche Messen und Auswerten der Produkteigenschaften wie ph-wert, Viskosität, Temperatur, Feststoffgehalt und Luftgehalt ist eine wirksame Unterstützung um Qualitätsprobleme direkt zu lokalisieren. Das GAW-Qualitätsmanagement ermöglicht das Erkennen von Veränderungen der Produkteigenschaften, schon bevor Probleme hinsichtlich Produktqualität bei der Herstellung und Runabilität bei der Weiterverarbeitung auftreten. Quality Loop

18 GAW Anlagenbau GAW Pildner-Steinburg GmbH Nfg & Co KG Austria Puchstraße Graz Tel.: +43/316/27040 Fax: +43/316/ IMPRESSUM: Herausgeber: GAW Pildner-Steinburg GMBH Nfg & Co KG, Graz, Austria; Gestaltung/Konzeption: Biedermann & Jessenko; Fotos: Toni Muhr, GAW-Archiv; CAD-Grafiken: GAW CAD-Abteilung, ME 10 (2D-Prg.), Solid Designer (3D-Prg.); Repro: Kufferath; Druck: Dorrong