远程访问在线 Zeta 电位监测增强湿部造纸
造纸是一个复杂且动态的过程,在复杂的生产工厂中存在多种调整和影响的可能性。通过高水平的自动化和生产监控,可以提高流程的效率。在湿部区域开始造纸,电荷环境(颗粒电荷和zeta电位)的监测极其重要。
不明确的充电条件可能会导致产品质量下降、生产过程受到干扰以及添加剂消耗增加。如果使用不同的化学添加剂,则持久控制尤其重要,这应该确保生产过程良好运行以及原纸和成品的一定质量要求。掌握有关可用充电条件的信息有助于优化整个湿部过程中添加剂的用量,并使工厂技术人员和工程师能够很好地了解状态。
提供此必要信息的测试设备例如 CAS touch!电荷分析系统和 FPA 触摸!纤维潜力分析仪。这些设备用于实验室,其应用对于造纸商来说是老生常谈。除了所使用的经过验证的方法之外,这两款设备还提供有效、用户友好且直观的操作功能。尤其是化学品供应商看重其体积小、重量轻、运输方便。打开包装后即可立即使用,无需组装任何其他组件。
然而,随着自动化和数字化在造纸行业以及大多数其他行业中发挥越来越大的作用,提供可靠、准确的过程实时数据的自动测量对于满足可持续、生态和资源高效的要求变得越来越重要。这种在线测量同时具有多个优点:无需从机器中获取样本并进行测量,结果可以实时获得,如果过程运行不佳或出现质量问题,可以立即干预过程。这些实时数据不仅可以传输到过程控制系统;它们还可以传输到世界任何地方的任何数据云,从而使专家能够通过网络处理问题,而专家不必在现场。
emtec FPO 在线纤维电位分析仪就是此类在线设备之一。该设备直接在造纸机上自动测量纤维的 zeta 电位。它执行取样、测量和清洁,维护工作量非常低,并且可以安装在造纸机的各个点(可能有两个连接点),例如在添加剂投加点之前和之后交替取样。 FPO 每小时最多可执行 6 次测量,但标准情况下每小时 4 次测量,具体取决于过程调整。在线装置的测量原理与实验室仪器的测量原理相同。两者均使用 Helmholtz 和 Smoluchowski 的方程确定薄纸机、造纸机和纸板机湿部区域悬浮液中纤维的 zeta 电位。
测量数据包括纤维的表面电荷(纤维 zeta 电位)、流动电位、电导率、pH 值和温度,并不断传输到过程控制系统,纤维电荷的变化(例如化学变化)立即可见。这使得该设备成为非常有用的质量控制工具,并轻松支持流程优化和质量改进。
为了优化工艺中化学品的使用,同时保持质量不变,FPO 在线纤维电位分析仪有助于确定化学添加剂的最佳用量,例如阴离子垃圾捕集剂或阴离子垃圾收集剂。固色剂、施胶剂、湿强剂和干强剂、荧光增白剂、软化剂和染料。此外,zeta 电位知识可支持不同的应用:它对于最大限度地保留细粉、填料、染料和树脂、实现最佳内部施胶、中和阴离子垃圾的负面影响(包括纸浆厂残留物)、关闭回水系统、回收涂层产品、污泥脱水以及进一步提高单个工艺步骤的效率具有决定性作用。
造纸厂就是一个很好的例子,该厂交替生产不同的纸产品,并且两种类型的最终纸产品必须满足截然不同的标准,这很好地说明了使用该设备的好处。将生产从一种产品改为另一种产品,例如从卫生纸改为厨房毛巾,至少需要改变添加到工艺中的化学品的混合。添加到纸浆中的化学品的变化或某些化学品用量的调整会导致电荷环境的变化,特别是影响纤维的表面电荷,即zeta电位。缺乏有关纤维表面电荷的信息通常会导致工艺运行或最终产品质量出现问题。
emtec FPO 在线测量 zeta 电位并提供实时数据,这有助于达到相应类型纸制品所需的质量,因为纤维的表面电荷非常可靠地表明是否可能达到所需的质量。这并不意味着不再需要在实验室进行测试。然而,根据设备提供的信息和工厂人员的经验,流程的优化速度会更快,这有助于节省资源、时间和能源。
FPO与其他提供实时数据的在线工具一样,帮助行业进一步实现造纸流程的数字化和自动化。该设备完全符合为工业 4.0 做好准备的测试设备所需的功能。它测量全自动,维护工作量极低,可靠准确,处理相关数据。它将这些数据自动传输到工厂的控制系统或数据云。测试数据在世界任何地方的即时可用性允许与来自世界不同地区的人们进行网络讨论,并在某些规格超出最佳范围时甚至通过自动更改流程来快速解决可能的问题。
与此同时,需要重新思考行业在社会中的角色和地位,包括环境、社会和社会方面的考虑,使它们更加面向未来。为了实现这一目标,工业 4.0 概念需要补充并扩展到工业 5.0,工业 5.0 的重点是工业在地球范围内为人类提供服务,从而实现长期更具可持续性、弹性和竞争力的生产。工业5.0的理念支持工业的经济绩效,同时尊重员工的需求和利益并确保环境的可持续性。
emtec FPO 的使用最大限度地提高了公司和员工的利益:它增强了弹性,意味着它增强了灵活性,并帮助他们更好地应对干扰。它可以节省工作场所,实现实时风险监控和管理以及通过自动数据传输进行远程工作。通过自动持续测量,工作环境变得更加包容,工人通过节省工作时间获得更多权力,同时拥有所有必要的数据,通过节省资源和能源消耗来减少浪费和环境影响。对于造纸行业这样的能源密集型行业来说,考虑能源消耗与经济增长之间的联系至关重要。
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