Beedy Academy · Rechner

Kostenlose Rechner für Zellstoff und Papier

Stoffdichte, Tonnen atro, Papiermaschine, Kochung, Bleiche und Laugen: die täglichen Berechnungen, jeweils mit Formel und Übungsaufgaben.

Stoff und Stoffdichte

Stoffdichte einer Probe

FormelC = T ÷ N × 100 · Wasser = (100 − C) ÷ C

Masse der nassen Probe (N)g

Trockenmasse nach 105 °C (T)g

Stoffdichte (C)—%

Wasser je Tonne atro—t/t atro

Niedrige Stoffdichte: unter 6 %; mittlere: 8 bis 15 %; hohe: über 20 %. Die ganze Probe filtrieren und das Blatt bis zur Massekonstanz trocknen.

Tonnen atro aus dem Stoffstrom

FormelP = Q × C ÷ 100 × 24

Stoffstrom (Q)m³/h

Stoffdichte (C)%

Produktion atro—t atro/d

Produktion atro—t atro/h

Annahme Dichte 1 t/m³, passend bei niedriger Stoffdichte. Tonne lutro (90 % trocken) = Tonne atro ÷ 0,9.

Verdünnung auf eine Ziel-Stoffdichte

FormelQ₂ = Q₁ × C₁ ÷ C₂ · W = Q₂ − Q₁

Zulaufender Stoffstrom (Q₁)m³/h

Stoffdichte (C₁)%

Ziel-Stoffdichte (C₂)%

Verdünnter Strom (Q₂)—m³/h

Zuzugebendes Verdünnungswasser (W)—m³/h

Annahme: klares Verdünnungswasser (0 %). Mit beladenem Siebwasser braucht man mehr: Q₂ = Q₁ × (C₁ − Cw) ÷ (C₂ − Cw).

Verweilzeit im Turm

FormelQ_s = P ÷ 24 ÷ (C ÷ 100) · t = V × N ÷ 100 ÷ Q_s × 60

Turmvolumen (V)m³

Füllstand (N)%

Stoffdichte (C)%

Zellstoffproduktion (P)t atro/d

Stoffstrom (Qs)—m³/h

Verweilzeit (t)—min

Dichte mit 1 t/m³ angesetzt. Theoretische Zeit bei Pfropfenströmung: Kanalbildung verkürzt sie. In der Bleiche zählt die Reaktionszeit so viel wie die Temperatur.

Spezifische Mahlarbeit

FormelP_net = P_tot − P₀ · E = P_net ÷ (F ÷ 24)

Gesamtleistung (Ptot)kW

Leerlaufleistung (P0)kW

Faserstoffdurchsatz atro (F)t atro/d

Nettoleistung (Pnet)—kW

Spezifische Netto-Mahlarbeit (E)—kWh/t atro

Größenordnung bei niedriger Stoffdichte: 50 bis 150 kWh/t für Langfaser-Sulfatzellstoff. Leerlaufleistung mit geöffneten Garnituren in Wasser messen.

Papiermaschine

Flächengewicht

FormelG = m ÷ A × 10 000 · lb/3000 ft² = G × 0,6145

Probenmasse (m)g

Probenfläche (A)cm²

Flächengewicht (G)—g/m²

Imperiales Flächengewicht—lb/3000 ft²

Im Normklima wiegen (23 °C, 50 % r. F.). Das Ries von 3000 ft² gilt für Zeitungsdruck und Tissue; Karton nutzt oft 1000 ft².

Produktion der Papiermaschine

FormelP_h = v × L × G × 60 ÷ 10⁶ · P_j = P_h × 24 × E ÷ 100

Rollergeschwindigkeit (v)m/min

Nutzbreite (L)m

Flächengewicht (G)g/m²

Gesamtwirkungsgrad (E)%

Brutto-Stundenleistung (Ph)—t/h

Netto-Tagesproduktion (Pd)—t/d

Tonnen bei Flächengewicht und Feuchte am Roller. Der Wirkungsgrad umfasst Abrisse, Stillstände und Ausschuss am Umroller; 85 bis 95 % sind üblich.

Erstpassage-Retention

FormelFPR = (C_c − C_b) ÷ C_c × 100 · FPAR = (A_c − A_b) ÷ A_c × 100

Stoffdichte im Stoffauflauf (Cc)%

Siebwasser-Stoffdichte (Cb)%

Asche im Stoffauflauf (Ac)%

Asche im Siebwasser (Ab)%

Gesamtretention (FPR)—%

Ascheretention (FPAR)—%

Asche in % der Suspension (Stoffdichte × Aschegehalt). Typisch: 50 bis 90 % je nach Sorte; ein plötzlicher Abfall kündigt Ablagerungen und Löcher an.

Strahl-Sieb-Verhältnis

Formelv_j = √(2 × P ÷ ρ) × 60 · r = v_j ÷ v_t · Δv = v_j − v_t

Gesamtdruck im Stoffauflauf (P)kPa

Siebgeschwindigkeit (vt)m/min

Strahlgeschwindigkeit (vj)—m/min

Strahl-Sieb-Verhältnis (r)—

Voreilung (+) / Nacheilung (−) (Δv)—m/min

Theoretische Geschwindigkeit (ρ = 1000 kg/m³, verlustfrei): Der reale Strahl ist etwas langsamer, daher Abgleich mit einer Strahlgeschwindigkeitsmessung. Übliches Verhältnis: 0,97 bis 1,03 je nach gewünschter Formation.

Verdampftes Wasser in der Trockenpartie

Formelw = 100 ÷ s₁ − 100 ÷ s₂ · w_p = w × s₂ ÷ 100 · E = w_p × P

Trockengehalt vor der Trockenpartie (s₁)%

Trockengehalt am Roller (s₂)%

Produktion am Roller (P)t/h

Verdampftes Wasser je Tonne atro (w)—t/t atro

Verdampftes Wasser je Tonne Papier (wp)—t/t

Verdampfungsleistung (E)—t/h

Jeder Prozentpunkt Trockengehalt aus der Pressenpartie spart viel Dampf. Größenordnung: 1,2 bis 1,5 t Dampf je Tonne verdampftes Wasser.

Kochung, Bleiche und Laugen

Kochausbeute

FormelA = P ÷ H × 100 · Holz = H ÷ P

Eingesetztes Holz atro (H)t atro/d

Erzeugter Zellstoff atro (P)t atro/d

Ausbeute (A)—%

Holz je Tonne Zellstoff—t/t

Ungebleichter Sulfatzellstoff: 45 bis 55 %; gebleicht: 40 bis 48 %; TMP: 90 bis 97 %. Holz und Zellstoff auf derselben atro-Basis rechnen.

Chemikalieneinsatz bezogen auf Zellstoff atro

Formelkg/t = c × 10 · kg/h = P × c ÷ 100 × 1000 ÷ 24 · L/h = kg/h ÷ (x ÷ 100) ÷ ρ

Zellstoffproduktion (P)t atro/d

Einsatz auf atro (c)%

Konzentration der Lösung (x)% m/m

Dichte der Lösung (ρ)kg/L

Spezifischer Einsatz—kg/t atro

Wirkstoff—kg/h

Lösungsstrom—L/h

Einsatz und Konzentration auf derselben Basis (Wirkstoff oder als NaOH, Na₂O, ClO₂ …). 1 % auf Zellstoff = 10 kg/t.

Kappazahl: Lignin und ClO₂-Einsatz

FormelLignin ≈ 0,15 × κ · aCl = KF × κ · ClO₂ = aCl ÷ 2,63

Kappazahl (κ)

Kappafaktor (KF)

Restlignin (ca.)—%

Aktivchlor-Einsatz auf Zellstoff—%

ClO₂-Einsatz auf Zellstoff—%

Lignin ≈ 0,15 × Kappa: Näherung für chemische Zellstoffe (0,13 bis 0,165 in der Literatur). Üblicher Kappafaktor in der ersten D₀-Stufe: 0,18 bis 0,25. 1 kg ClO₂ = 2,63 kg Aktivchlor.

Weißlauge: AA, EA, Sulfidität

FormelAA = NaOH + Na₂S · EA = NaOH + ½ Na₂S · GTA = AA + Na₂CO₃ · S = Na₂S ÷ AA × 100

NaOH (als Na₂O)g/L Na₂O

Na₂S (als Na₂O)g/L Na₂O

Na₂CO₃ (als Na₂O)g/L Na₂O

Aktives Alkali (AA)—g/L Na₂O

Effektives Alkali (EA)—g/L Na₂O

Gesamttitrierbares Alkali (GTA)—g/L Na₂O

Sulfidität (S)—%

Alles als Na₂O angegeben (als NaOH mit 1,29 multiplizieren). Typische Sulfidität: 25 bis 35 %; manche beziehen sie auf GTA statt AA, die Konvention des Werks prüfen.

Kaustifizierungs- und Reduktionsgrad

FormelKG = NaOH ÷ (NaOH + Na₂CO₃) × 100 · RG = Na₂S ÷ (Na₂S + Na₂SO₄) × 100

NaOH (als Na₂O) — Weißlaugeg/L Na₂O

Na₂CO₃ (als Na₂O) — Weißlaugeg/L Na₂O

Na₂S (als Na₂O) — Grünlaugeg/L Na₂O

Na₂SO₄ (als Na₂O) — Grünlaugeg/L Na₂O

Kaustifizierungsgrad—%

Reduktionsgrad—%

Typischer Kaustifizierungsgrad: 78 bis 85 % (das Gleichgewicht begrenzt bei etwa 85 bis 90 %); Kalküberschuss gibt schwer waschbaren Schlamm. Reduktionsgrad im Laugenkessel: 90 bis 97 %.

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