Modulares Hybrid-Trocknungskonzept für Papiermaschinen

Trocknung von Papier ist energieintensiv. Wärme muss zur Verdampfung von ca.1 ½ Kg Wasser je kg Papier aufgewendet werden. Das gegenständliche Verfahren soll Primärenergie nur dort im Ver-lauf der Papiertrocknung einsetzen, wo höchste Verdampfungsraten möglich sind und gebraucht werden, aus der Abwärme jedoch ausreichend Energie zurückgewinnen, um Wärme in Form von Dampf und Heißluft dort einzusetzen, wo niedrigere Verdampfung gefordert ist.

Heute stammt die Wärme für herkömmliche Trockenpartien überwiegend aus Frischdampf. Fallweise werden zusätzlich Heißluft und Infrarotstrahler als Trocknungsmedium eingesetzt. Frischdampf wird in einer externen Erzeugeranlage, Heißluft durch Aufwärmung mittels Gas oder ebenfalls Dampf und Infrarotstrahlung durch elektrische oder Gasenergie gewonnen.

Ziel der Entwicklung ist es, den Wärmekreislauf von Papiermaschinentrockenpartien so weit zu schließen, dass der Primärenergieanteil sinkt, das Prozessabwärmeniveau sinkt, die

Übertragungsverluste geringer werden, Baulängen geringer und die Gesamtbaukosten einer Anlage niedriger werden.

Dies geschieht dadurch, dass

– statt dampfbeheizter Zylinder Trockner mit direkter Gasheizung verwendet werden, und zwar dort, wo die Verdampfungsintensität hoch sein soll/muss

– deren Abwärme in mehreren Stufen zurück gewonnen wird und daraus

o zur Aufwärmung von Lufttrocknern für die gesamte Trockenpartie  und

o zur Erzeugung von Niedrigtemperaturdampf verwendet wird, der in Trockenzylindern dort verwendet wird, wo die Verdampfungsintensität niedrig sein soll.

Ein derartiges modulares Hybrid- Konzept existiert nicht am Markt, auch wenn einzelne Verfahren bereits angewendet werden.

Risken bestehen darin, dass

– die technische Verfügbarkeit der Teilverfahren nicht erreicht werden kann, um einen kontinuierlichen 24 Stunden/Tag, 7Tage/Woche – Betrieb der Papiererzeugungsanlage sicherzustellen

– alternative Verfahren  die Papiertrocknung ersetzen oder in ihrer Bedeutung im Gesamtprozess minimieren

– die Kosten für Geräte und Regelaufwand wirtschaftlich gegenüber dem herkömmlichen Konzept unvertretbar hoch sind.

Trockenpartien herkömmlicher Art bestehen nahezu zur Gänze aus dampfbeheizten Trockenzylindern und werden seit Jahrzehnten kaum weiterentwickelt. Niemand der namhaften Maschinenhersteller oder in der Papierindustrie  verwendet ein geschlossenes System wie beschrieben.

Der Antragsteller hat mit der TU und der Partnerfirma aus der Papierindustrie Partner, die eine große Erfahrung in der Papiererzeugung, aber auch in Grundlagenforschung und Wärmetechnik einbringen. Als Teil eines künftigen Produktprogramms würde der Antragsteller mit dieser Lösung einen globalen Wettbewerbsvorteil besitzen und damit einen Teil der österreichischen Arbeitsplätze sichern.