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Optimierte SAP-Trennanlage für variable Durchsätze
Zur Aufbereitung von Produktionsabfällen aus der Herstellung von Inkontinenz- und anderen Hygieneprodukten hat Venti Oelde eine Anlage entwickelt, mit der es möglich ist, bei einem Massendurchsatz von 200 kg/h SAP- und Fasermaterial so aufzubereiten, dass beide Produkte direkt wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden. Kern dieser Anlage ist neben einer speziellen Luftdispergierung und einer Sichtereinheit das Sortiergerät "Vibrosap".
Nach der Markteinführung im Jahr 1999 zeigte sich jedoch, dass die Anlage aufgrund ihrer Komplexität und des Gewichtes des Vibrosap für den Durchsatz von 200 kg/h zu teuer war.
Durch intensive Weiterentwicklung ist es nun gelungen, die ganze Anlage preislich deutlich zu reduzieren und darüber hinaus weitere Möglichkeiten zur Durchsatzerhöhung bzw. -verminderung zu erzielen.
Anlagentechnik
Die wesentliche Anlagentechnik besteht weiterhin aus den 3 Hauptkomponenten:
1. Dispergierstrecke über spezielle Hochdruckventilatoren und Düsensysteme
2. Faserabtrennung mittels Feinlinesieb mit speziell erregtem Deck
3. SAP-Nachreinigung mittels Gegenstromrohrsichter
Die Abbildung 1 zeigt das Fließbild dieser Anlage.
Die entsprechenden Verbindungsleitungen, Austragorgane (wie Zellenrad-schleusen) sowie die Ventilatoren und der Stahlbau sind ebenfalls in dieser kompakten Anlage integriert.
Die Anlage kann als Ganzes installiert werden. Ein Schaltschrank zur Steuerung und Bedienung der Anlage ist ebenfalls vorhanden. Hier kann zwischen einer automatischen Anlagenfunktion, integriert in eine übergeordnete Steuerung, und einer manuellen Ansteuerung der Einzelaggregate umgeschaltet werden.
Dispergierung
Das Material wird aus dem Dosierturm direkt auf die Dispergierleitung gegeben. Der eingesetzte Spezialventilator saugt das Gemisch aus Faserflocken mit eingeschlossenem SAP-Granulat von der Dosierwalze des Aufgabeturmes ab. Der Hochdruckventilator, durch ein offenes Laufrad für die Materialförderung ausgelegt, wird über einen frequenzgeregelten Motor angetrieben.
Bereits im Ventilator wird die Flocke durch starke Scherströmungen zerfasert. In der nachfolgenden Dispergierleitung mit mehreren speziellen Dispergierdüsen wird der Faseranteil soweit aufgelockert, dass eine mechanische Trennung zwischen Granulat und Einzelfaser erfolgt. Verantwortlich für die Dispergierung sind ebenfalls starke Scherströmungen. Eine direkte mechanische Beanspruchung durch Prall oder Druckflächen wird ebenso vermieden wie eine Schneidzerkleinerung. Dadurch wird die Flocke schonend aufgerissen. Die Fasern bleiben in ganzer Länge erhalten.
Faserabtrennung
Über einen Aufgabeverteilkasten, der gleichzeitig als Expansionsraum dient, gelangt das Gemisch aus Fasern und Granulat gleichmäßig auf die gesamte Breite des Feinsiebes. Um ein Reagglomerieren der Fasern und damit einen Wiedereinschluss des SAP-Granulats in den Flocken zu vermeiden, wird der Belag des Siebes hochfrequent über mehrere Vibrationsleisten erregt. Über diesen Siebbelag fällt das Material ohne Flocken zu bilden nach unten. Unterstützt wird das Ganze durch eine leichte Luftströmung, die von unten durch das Sieb gezogen wird.
Die Transportbewegung wird über die Neigung und die direkte Vibrationserregung der die Siebbeläge tragenden Antriebstraversen erzeugt. Die Vibrationsfrequenz ist über FU-geregelte Unwuchtmotoren einstellbar. Auf diese Weise wird das SAP-Granulat vollständig von der Faserfraktion abgetrennt. Das Granulat lässt sich als SAP-Vorkonzentrat bezeichnen und enthält noch Fasern und Staub. Es muss nachgereinigt werden.
Die gereinigte Faserfraktion wird über eine überdimensionierte Zellenradschleuse ausgetragen und mit einem Förderventilator in die Produktion zurückgegeben oder zwischengespeichert.
SAP-Nachreinigung
Der Siebdurchgang aus dem Feinsieb gelangt über einen Trichter auf einen Gegenstromsichter, Abb. 3.
Dieser besteht aus einem großzügig dimensionierten Rohr, das von unten nach oben von einer definierten Luftmenge durchströmt wird. Die Luft wird von einem geregelten Zuluftventilator über den gesamten Umfang in das Sichtrohr aufgegeben. Das SAP-Granulat fällt gegen diese Luftströmung nach unten und wird über eine Zellenradschleuse ausgetragen. Das SAP kann ebenfalls direkt in der Produktion wieder eingesetzt werden.
Die Fasern und Staubanteile aus dem Sichter werden mit der Sichtluft in einem Ringraum gesammelt und über einen Abluftventilator wieder als Dispergierluft der Anlage zugeführt. So werden mögliche Verschleppungen von SAP-Granulat erneut zur Trennung aufgegeben.
Technische Daten
In der nachfolgenden Tabelle sind die technischen Daten für die Anlagentechnik zusammengefasst. Bei allen Prozentangaben handelt es sich um Massenprozent.
| Rückgewinnung von SAP: | 70...90%* |
| SAP Restkonzentration in der Faser: | 2...8%* |
| Reinheit des zurückgewonnenen SAP: | 99,5% |
| Schalldruckpegel:** | < 85 dB(A) |
| Minimale Luftfeuchte: | 35% |
| Maximale Luftfeuchte: | 55% |
| Durchsatzleistungen:*** | 50...500 kg/h |
| Spezifische Daten Anlagendurchsatz von 250 kg/h | |
| Antriebsleistung ges.: | 25 kW |
| Rohrleitungsdurchmesser: | NW 100 |
| Dispergierventilatortyp: | HVM 100-100 |
| Leistung Ventilator: | 11 kW |
| Siebfläche ges.(B x L): | 1500 x 2500 mm² |
| Leistung Sieb | 4 x 0,25 kW |
| Durchmesser Rohrsichter | NW 400 |
| Leistung Sichterventilatoren | 2 x 1,1 kW |
* je nach Eingangskonzentration und Materialeigenschaften
** gemessen nach DIN 45635 1 m von der Anlage
(einfache Schalleinhausung möglich)
*** je nach Anlagengröße (zurzeit vier Baugrößen möglich)
Die spezifischen technischen Daten für andere Anlagengrößen sind auf Anfrage erhältlich. Neben der Versuchanlage für bis zu 50 kg/h Durchsatz und einem verkürzte Siebdeck stehen die folgenden Anlagengrößen zur Verfügung:
• Durchsatz bis 150 kg/h
• Durchsatz bis 250 kg/h
• Durchsatz bis 400 kg/h
• Durchsatz bis 500 kg/h
Wesentliches Auslegungskriterium ist dabei die Größe des Feinsiebes und des Sichters. Die Dispergiereinheit muss nur geringfügig angepasst werden.