lauge werden Feststoffe, in erster Linie unverbrannte

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1 Papier Perspektiven in der Prozessanalytik 8 News INGOLD Leading Process Analytics Trübungsmessung verbessert Effizienz bei der Filtrierung von Grünlauge Ein großer japanischer Papierhersteller setzt bei der Filterspülung den Trübungssensor InPro 8400 ein. Dadurch kann der Rückfluss von stark getrübtem Permeat nach der Filtrierung zuverlässig kontrolliert werden. Papiermarkt in Japan Japan ist der zweitgrößte Papier- und sechstgrößte Zellstoffhersteller der Welt. Unser Kunde zählt mit etwa 4800 Beschäftigten und einem Verkaufsvolumen von über 12 Milliarden US Dollar zu den größten Japanischen Papierproduzenten. Da eine Massenproduktion von Gebrauchspapier wegen der hohen Lohnkosten in Japan unrentabel ist, tendiert die Japanische Papierindustrie seit einiger Zeit zur Herstellung von hochqualitativem Papier. Klärung von Grünlauge Während den Prozessen zur Rückgewinnung von Chemikalien aus der Zellstoffphase entsteht die Grünlauge, die vor der weiteren Verwendung geklärt bzw. gefiltert werden muss. Bei der Klärung der Grün- lauge werden Feststoffe, in erster Linie unverbrannte Kohlepartikel aus dem Rückgewinnungsofen, entfernt. Diese Feststoffe, auch «dregs» genannt, enthalten zusätzlich Verunreinigungen wie Kieselerde, Eisen, Chrom, Aluminium und Magnesium, die nicht Teil des Kaustifizierungsprozesses sind. Werden diese «dregs» nicht aus der Grünlauge entfernt, können in nachfolgenden Prozessen verschiedenste betriebliche Probleme auftreten. Daher ist der Klärungsschritt als kritisch anzusehen. Der Filtrierprozess Damit die Filterung effizient bleibt, spült der Kunde den Filter in regelmäßigen Abständen. Unmittelbar nach der Spülung wandert oder bricht Filtermaterial oft auf die Permeatseite, was zur Folge hat, dass

2 im Permeat die Trübung rasch anzusteigen beginnt. Prozesssteuerung mit Trübungsmesssystemen Anhand der gelieferten Messwerte des Trübungssensors ist es möglich, den Rücklauf des stark getrübten Permeats auf der Filtereinlasseite zu steuern. Wenn die Trübung zurückgeht, kann das Permeat zur nächsten Stufe, der Kaustifizierungsanlage, überführt werden (siehe Abb. 1). Mit diesem Messprinzip wird garantiert, dass der Trübungsgrad nie das Niveau übersteigt, das einen negativen Einfluss auf die Kaustifizierungsanlage hätte. ein Messsystem, bestehend aus dem Trübungssensor InPro 8400 und dem Transmitter Trb 8300 F/S. Der Sensor wurde direkt in der Permeat führenden Rohrleitung eingebaut. Funktionsweise des Systems Den Sensor InPro 8400 mit Kalretz Dichtungen auszustatten, war für diese Anwendung die richtige Entscheidung. Abb. 2 zeigt die gemessene Trübung während des Prozesses. Während des einjährigen Testlaufs benötigte der Sensor keinerlei Wartung, selbst während der eigentlichen Produktion musste lediglich eine Lampe ersetzt werden. Zufriedenheit und Nutzen für den Kunden Nach den zahlreichen Problemen, die vor dem Einsatz des InPro 8400 Sensors üblich waren, zeigte sich der Kunde mit dieser Lösung sehr zufrieden. Den Betrieb ohne Wartungsprobleme durchführen und dabei auf dauerhaft zuverlässige Resultate zählen zu können, wurde mit großer Genugtuung aufgenommen. MTP01 Trübungssensor InPro Lösung von METTLER TOLEDO Da die Grünlauge normalerweise bei hoher Prozesstemperatur (70 C) stark alkalisch (40%ig) ist, muss das Trübungsmesssystem in der Lage sein, diese strengen Bedingungen zu erfüllen. Bevor METTLER TOLEDO seine Lösung anbot, hatte der Kunde Schwierigkeiten, für diese Anwendung den richtigen Trübungssensor zu finden. METTLER TOLEDO installierte Abb. 1: Schematisches Flussdiagramm der Papierproduktion starke Schwarzlauge Grünlauge Grünlauge Absetzbecken Kaustifizieranlage Auflösungstank Rückgewinnungsbrennofen Trübungsmessung Wasserfreies Natriumsulfat Weißlauge und Schlamm Herausgeber Mettler-Toledo AG Bodensatz «dregs» Wäscher Bodensatz «dregs» zerriebener Kalk Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf Schweiz Trübung Kontroll-Linie Bilder MarCom-Archiv CH-8902 Urdorf, Schweiz Giesse Srl Archiv, Italy Tappi Association Archiv Technische Änderungen vorbehalten. Mettler-Toledo AG 06/07 Gedruckt in der Schweiz. Abb. 2: Trübungsmesskurve nach den Daten des Sensors InPro Zeit 2 METTLER TOLEDO Papier News

3 ph-messungen in der Headbox Langlebige ph-elektrode InPro 4501 verbessert Wirtschaftlichkeit Ein führender US-Papierproduzent wechselte in der Headbox zur ph-elektrode InPro 4501 von METTLER TOLDEDO. Verschmutzung, Reinigungsaufwand und übermäßiges Kalibrieren konnten erheblich reduziert werden. Die Wartung wurde optimiert und die Betriebseffizienz gesteigert. Die Rolle des ph in der Headbox Für die Konsistenz der Stärke und Qualität von Papierprodukten ist die Headbox ph- Messung entscheidend. Ein hoher ph-wert beeinträchtigt die Papierqualität und schwächt erheblich deren Gesamtstärke. Eingehender Ganzstoff oder Pulpe hat normalerweise einen höheren ph-wert als gewünscht wird. Die Zugabe eines Neutralisierungsmittels, wie etwa Aluminiumsulfat, ist erforderlich, um den ph-wert auf ein gewünschtes Maß zu reduzieren. Die Fähigkeit, den ph-wert und die Zugabe des Neutralisierungsmittels genau überwachen zu können, ist für die allgemeine Wirksamkeit und Qualität des Prozesses in der Headbox entscheidend. Hohe Prozessanforderungen Die grundlegenden Schwierigkeiten der ph-messung beim Headbox Prozess beziehen sich auf die Zusammensetzung der Zufuhr (Papierpulpe) in die Anlage. Papierpulpe ist extrem faserig und hat die Tendenz, Oberflächen schnell zu bedecken. Standard ph-elektroden besitzen normalerweise eine ausgeprägte Sensorspitze für einen guten Kontakt zum Messmedium. Solche Sensorspitzen liefern für das faserige Medium eine große Oberfläche, die leicht bedeckt und blockiert wird. Genaue Messungen verschlechtern sich schnell, was häufiges Reinigen und Kalibrieren notwendig macht, um weiterhin akzeptable Resultate zu erzielen. Das «Geheimnis» der InPro 4501 Die InPro 4501 Elektrode ist in einem chemieresistenten PVDF Gehäuse, mit einer einmaligen flachen Glasmembran und integriertem Erdungsring (solution ground) untergebracht. Es wurde eine sich selbst reinigende flache Glasmembran entwickelt, die Ablagerungen und das Verkleben durch faserhaltige Medien verhindert. Der feste Polymerreferenzelektrolyt steht in direktem Kontakt mit dem Medium und eliminiert die Gefahr, dass das Diaphragma verstopft. Mit dem eingebauten Solution Ground werden Erdungsprobleme verhindert und eine fortschrittliche Sensordiagnostik ermöglicht. Die METTLER TOLEDO Lösung Unser Kunde entschied sich für 8 ph Messsysteme, bestehend aus je einer InPro 4501 Elektrode und einem ph-transmitter ph 2100 e. Die Installation der Elektroden erfolgte durch das Elektroden eigene 1 Zoll NPT Gewinde, das ohne Anpassungen vornehmen zu müssen, einfach mit der bestehenden Rohrleitung verschraubt werden konnte. Der Kundennutzen Der wichtigste Kundennutzen war die doppelte Lebensdauer der Elektrode bis zu 8 Monaten! Die außergewöhnliche Leistung der InPro 4501 Elektrode haben auch zur Überprüfung anderer schwieriger Messstellen geführt. INGOLD ph-elektroden werden jetzt für zusätzliche acht Messstellen mit HotTap-Armatur in Erwägung gezogen. MTP02 ph-elektrode InPro METTLER TOLEDO Papier News 3

4 Transmitter im Abwasserbereich M300 die neue Transmitterserie für zuverlässige Abwassermessungen Die M300 Transmitterserie für ph-/ Redox-, Sauerstoff- und Leitfähigkeitsmessungen kombiniert Robustheit und Benutzerfreundlichkeit. Vielseitigkeit und zuverlässige Standardmessungen machen dieses Instrument zur ersten Wahl im Abwasserbereich. M300 ein Multiparametertransmitter Der neue M300 Transmitter wurde zur Messung von ph, Leitfähigkeit und gelöstem Sauerstoff konzipiert. Neben einem Einkanalgerät ist auch eine multiparameterfähige Zweikanalversion erhältlich. Eine große hintergrundbeleuchtete 4-zeilige Anzeige, mit Menüs in 5 Sprachen, vereinfacht die Installation und Konfiguration dieser Instrumente. Die Transmitter besitzen einen USB Schnittstelle für einfaches Konfigurieren, Dateneingabe und Download von Softwareaktualisierungen. M300 die richtige Wahl im Abwasserbereich Der M300 Transmitter stellt eine einzigartige Lösung für Abwasseranwendungen dar, wo Zuverlässigkeit und Robustheit wichtig sind. In der Multiparameterversion kann der Benutzer die Parameter für ph, Sauerstoff und Leitfähigkeit auf zwei Kanälen in jeder möglichen Kombination einstellen. Diese Flexibilität, plus eine universelle Stromversorgung, ermöglichen unterschiedlichen Installationsanforderungen mit demselben Transmittermodell zu genügen. M300 Transmitter Einfache Bedienung und neueste Technologie Das Kennzeichen eines modernen Messsystems sollte die Nutzbarkeit der Hardware in Verbindung mit einer intuitiven, selbsterklärenden Benutzerschnittstelle sein. Der Betreiber soll ohne langes Studium von Betriebshandbüchern oder kostspieliger Personalausbildung das Messsystem aufstellen und bedienen können. Die auf der Anzeige dargestellte Information muss gut leserlich und leicht verständlich sein. Außerdem müssen ph-elektroden laufend überwacht werden können und integrierte diagnostische Funktionen einen fortlaufenden Informationsfluss über den aktuellen Betriebsstatus der Elektrode liefern, sodass im Fall eines Ausfalls die Situation in kürzester Zeit korrigiert werden kann. Ebenso sollte die erforderliche Zeit für Instandhaltung und Kalibrierung durch klare Benutzeraufforderung über den Transmitter auf ein absolutes Minimum beschränkt bleiben. In der Entwicklung der M300 Transmitterreihe wurden diese wichtigen Punkte alle strikt eingehalten. Einige Highlights werden nachstehend detailliert beschrieben. Hardware Alle Transmitter in 1 2 oder 1 4 DIN Größe sind mit einem flexiblen Netzteil ausgerüstet, um den Betrieb von 20 bis 30 Volt Gleichspannung und 100 bis 240 Volt zu ermöglichen. Zwei verschiedene Messwerte können auf der hintergrundbeleuchteten Anzeige in einem Abstand von 3 5 m gut lesbar angezeigt werden. Die preiswerte Mehrkanalversion ist für parallelen Betrieb von ph-, Redox-, Leitfähigkeitsund/oder Sauerstoffsensoren frei konfigurierbar. Benutzerfreundlichen Betrieb Eine speziell entwickelte «Schnelleinstieg» Routine garantiert für den System- METTLER TOLEDO Papier News 4

5 start eine fehlerfreie Grundkonfiguration. Das Softwaremenü für ph-, Redox-, Leitfähigkeit- und/oder Sauerstoffmessung ist selbsterklärend und in fünf Sprachen verfügbar. Der Transmitter ist mit einer USB Schnittstelle ausgestattet, so dass er auch leicht, sicher und schnell über einen PC oder Notebook konfiguriert werden kann. Große hintergrundbeleuchtete Anzeige (4 Textzeilen) 5 Sprachen Schnelleinstiegsmenü Passwortschutz PID Regler Datenschreiber Über eine USB Schnittstelle ist der Datenschreiber in der Lage, wichtige Daten auf ein Notebook zu übertragen, um eventuell auftretende Probleme zu lösen. Die Wiederherstellung von Daten ist problemlos und hilfreich, um Kosten für die Wartung einzusparen. PID Regler Der M300 Transmitter ist mit einem PID Regler ausgerüstet, der sowohl für die rasche Regelung von Extremwerten, als auch für genaue Regelung von Werten nahe dem Sollwert geeignet ist. In der Praxis erlaubt dies, Dosierungen zu steuern, die Ausbeute zu erhöhen und die Gesamtkosten zu senken. Wartung und Kalibrierung Die kontinuierlich laufenden Diagnosefunktionen liefern konstante Information über den Status der Sensoren und zeigt an, wo notwendige Wartungsarbeiten anfallen. Bei der Kalibrierung der Elektrode wird durch die automatische Puffererkennung die Wartung beträchtlich verkürzt. MTP03 Transmitter M300 Wichtig zu wissen IP 65/NEMA 4X Schutz (1/4 DIN: Front) 4-Leiter Installation Außergewöhnliche Technische Vorteile Ihr Nutzen Eigenschaften des M300 Zweikanaloption, konfigu- Ein Transmitter für Spart Kosten rierbar durch Anwender zwei Messstellen Hohe Vielseitigkeit Universeller Länderunabhängige Einfach zu verwenden Netzanschluss Spannung und Frequenz Große hintergrund- Gut ablesbare Anzeige Hoher Lesekomfort beleuchtete, kontrastreiche unter ungünstigen reduziert Bedienungsfehler Anzeige Lichtverhältnissen Zweifache Wertanzeige Auf einen Blick mehr verfüg- Leicht verständliche plus zwei Textzeilen bare Informationen Anweisungen Schnelleinstiegsmenü Einfache Inbetriebnahme Spart Zeit und Installation Abnehmbare Klemmstecker Leichter Bauteilaustausch Einfache Wartung USB Anschluss Vor Ort Firmware Nachrüs- Anlagenschutz tung und Inbetriebnahme Einfache Diagnose Verbesserte Optimiert Sensorinstand- Sensorüberwachung haltung und reduziert Ausfallzeiten Passwortschutz auf Sicherheitsebene angepasst Schutz vor unbefugter zwei Ebenen für spezielle Aufgaben Handhabung, erhöht die gesamte Betriebssicherheit Fünfsprachiges Menü Leichte Bedienung für eine Weniger Bedienungsfehler große Anwendergruppe resultierend daraus, verbesserte Betriebssicherheit PID Regler Genaue Prozesssteuerung Effizientere Dosierung von Reagenzien verbessert Ausnutzung Datenschreiber über Erlaubt vor Ort Fehlersuche Leichter Datenzugang USB Anschluss liefert Transparenz Zwei oder vier aktuelle Für leichte Prozessintegration Höhere Ausnutzung Ausgänge Kosteneinsparungen Hold Eingang Für Kommunikation mit Ermöglicht den Betrieb mit EC 100/150/200 automatischen Reinigungssystemen 5 METTLER TOLEDO Papier News

6 ProTalk 2007 Das neue Veranstaltungskonzept von METTLER TOLEDO Unsere Seminare und Veranstaltungen zeichnen sich seit mehr als 10 Jahren durch aktuelle Themen und fundiertes Know-how für die Prozessanalytik aus. Auch im zweiten Halbjahr 2007 bieten wir Ihnen neue Veranstaltungstypen und zeitnahe Themen für Ihre Weiterbildung an. Erfahren Sie mehr über die neuen Veranstaltungen: Intensiv-Workshops ph-messung in Stuttgart Sauerstoff-Messung in Gießen Anwendertrainings ph-messung in Gießen Sauerstoff-Messung in Gießen Theoretische und praktische Vertiefung in der jeweiligen Messtechnik: Wollen Sie mehr über die ständig wachsenden Anforderungen an elektronischen Messungen erfahren und sind an praktischen Übungen zum besseren Umgang mit Messsystemen interessiert? Besuchen Sie die Intensiv-Workshops und vertiefen Sie Ihren Einblick in die Messtechnik. Vor-Ort-Seminare Interessieren sich mehrere Mitarbeiter und Kollegen für ein bestimmtes Schulungsthema? Stellen Sie Ihre Schulung individuell zusammen! Praktische Einblicke in die Messungen live an den Geräten: Wenn für Sie die praktische Anwendung von aktueller Messtechnik interessant ist, dann sind unsere intensiven Anwendertrainings genau das richtige für Sie. Hier können Sie praktisch erfahren, wie Sie gemäß aktuellster Vorschriften Messsysteme installieren, parametrieren, kalibrieren und Fehler selbst beheben können. MTP04 ProTalk Programm Mettler-Toledo GmbH Prozessanalytik Ockerweg 3, D Gießen Tel Fax Mettler-Toledo Ges. m. b. H. Südrandstraße 17, A Wien Tel Fax infoprocess.mtat@mt.com Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH Im Langacher, Postfach CH-8606 Greifensee Tel Fax salesola.ch@mt.com Besuchen Sie uns im Internet