Productos de papelería de calidadcon sistemas de pH inteligentesProducir papel para manualidades de calidad requiere un control estricto
del pH. Las duraderas soluciones de pH con tecnología de gestión de
sensor inteligente están ayudando a uno de los principales fabricantes
de productos de papelería a garantizar la calidad de todos y cada uno
de sus productos.
La importancia del control de pH en la producción de papelNuestro cliente es uno de los principales productores de papel y cartón, presente en varios países europeos. Está especializado en papeles para manualidades, que re-quieren un exhaustivo control del pH du-rante la producción con el fin de garanti-zar que los productos finales cumplen los requisitos de calidad más estrictos.
En una de las plantas de nuestro cliente, los ingenieros experimentaban problemas con las mediciones de pH en línea en un púlper. Aquí, las balas de papel se cargan en un recipiente y se trituran con agua y sustancias químicas, proceso que se su-pervisa calculando el pH. Cuando las balas se introducen en el recipiente, el electrodo de pH puede sufrir daños y a menudo era
necesario sustituirlo. Los ingenieros bus-caban una solución resistente con un sen-sor que, además, proporcionara medicio-nes fiables de los elevados contenidos de sólidos del recipiente.
Solución avanzada de METTLER TOLEDOTras consultar la situación con METTLER TOLEDO, se llegó a la conclusión de que la mejor solución para satisfacer los requi-sitos de la empresa era un sistema formado por el electrodo InPro 4260 i, una carcasa neumática InTrac 777 y un transmisor M400. Y se instaló en la planta.
La clave de los excelentes resultados del sistema es la carcasa: InTrac 777 dispone de un diseño retráctil, que permite retirar el electrodo de pH automáticamente del
18NewsINGOLDLeading Process Analytics
Papel y pastade papel Soluciones
para el control analítico en línea
2 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 18
Editor / Producción Mettler-Toledo AG
Process Analytics
Im Hackacker 15
CH-8902 Urdorf
Suiza
IllustrationsMettler-Toledo AG
Morenosoppelsa, Jgroup | Dreamstime.com
Sujeto a modificaciones técnicas.
© Mettler-Toledo AG 01 / 12
Impreso en Suiza.
recipiente del púlper. La carcasa está co-nectada con la cinta transportadora que introduce las balas en el púlper. Cuando esta empieza a funcionar, el sensor se re-pliega. Una vez la bala se ha triturado, la sonda vuelve a insertarse en el proceso, para que facilite una lectura en línea sin riesgo de daños en el electrodo.
Este mismo sistema se utiliza en otras dos fases del proceso. En el extremo mojado de la máquina de papel, se utiliza para controlar la dosificación de ácidos y bases a fin de que la pasta tenga el valor de pH adecuado. El sistema también se emplea en el encolado, donde el pH se controla para mejorar la eficacia y generar papel sin ácidos.
Electrodo de pH inteligenteInPro 4260 i es un electrodo de pH y sensor de temperatura combinado especialmente diseñado para aplicaciones con sustancias químicas complejas. A diferencia de la mayoría de electrodos, InPro 4260 i no contiene un electrolito de referencia líquido,sino que dispone de un electrolito de polímero sólido, Xerolyt Extra, en con-tacto directo con la solución de medición. Así, se elimina el posible riesgo de obstruc-ciones de fibra de pulpa, pigmentos de cola o de sustancias de llenado. Xerolyt Extra es resistente a resinas orgánicas, ácidos y alcalinos fuertes: en definitiva, cumple todos los requisitos específicos de las apli-caciones y todas las expectativas sobre el mantenimiento de nuestro cliente.
La «i» en el nombre del sensor indica que dispone de la tecnología de gestión de sensor inteligente (ISM) de METTLER TOLEDO. Los sensores ISM disponen de un microprocesador incorporado en el cabe-zal del sensor. Sin duda, aporta numerosas ventajas en cuanto al funcionamiento y el mantenimiento: jLa medición de pH se calcula en el
sensor, en lugar de en el transmisor, y se envía digitalmente a través el sen-sor. Calcular el pH en el mismo sensor proporciona una medición más pre-cisa y, dado que la señal es digital, no se ve afectada por interferencias eléc-tricas, efectos del cableado ni la hu-medad ambiental.
jLos sensores ISM pueden precalibrarse y almacenarse hasta que se necesiten.
La función enfuchar y medir implica que el inicio del punto de medición se realiza rápidamente con una sonda precalibrada y sin posibilidad de erro-res.
jEl diagnóstico preventivo avanzado se calcula en el sensor y se muestra y dis-tribuye por los transmisores con ISM. Gracias a estas herramientas preventi-vas, en lugar de reactivas, se ahorra gran cantidad de tiempo, y así los sen-sores pueden mantenerse operativos en las mejores condiciones.
Sensor con carcasa para una ma-yor seguridad durante el procesoAdemás de retirar el sensor conectado del proceso, la carcasa InTrac 777 dispone de una cámara de lavado en la que puede limpiarse y calibrarse el sensor sin nece-sidad de interrumpir el proceso.
Transmisor de alto rendimientoEl resistente transmisor M400, multipará-metro de 4 cables, aúna funciones de van-guardia con rendimiento superior. La unidad es totalmente compatible con las funciones de ISM enchufar y medir y diag-nóstico preventivo.
Ventajas para el clienteDesde la instalación, los ingenieros de nuestro cliente han notado mejoras desta-cadas. Gracias a la carcasa retráctil, ya no hay riesgo de rotura del electrodo de pH en el recipiente del púlper y la limpieza y calibración del sensor son mucho más sencillas. ISM ha reducido el tiempo nece-sario para las labores de mantenimiento, al mismo tiempo que ha aumentado la fiabilidad del proceso. La confianza en la calidad del producto final ahora es total.
Si desea garantizar la calidad de sus pro-ductos, visite:c www.mt.com/InPro4260
Electrodo de pH InPro 4260 i
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Elec
trodo
de
pH In
Pro
4501 Papel más resistente gracias
a las mediciones de pH en la caja de entradaUn nivel de pH de la pulpa no incluido en las especificaciones en la caja de entrada comporta
una unión de las fibras de papel deficiente y, en consecuencia, una resistencia menor. Medir
el pH con precisión durante el proceso con electrodos convencionales resulta complejo.
InPro 4501 no es un electrodo convencional. Su durabilidad y precisión ayudan a garantizar
resultados homogéneos y resistentes.
Requisitos estrictosMantener una medición de pH fiable en la caja de entrada es complejo. La naturaleza extremadamente fibrosa de la pulpa de papel presenta una tendencia a cubrir rá-pidamente las superficies. Las sondas de pH convencionales requieren una exposi-ción de la boquilla considerable en la pulpa, con el fin de completar la conexión entre el electrolito de referencia y la mem-brana de vidrio sensible al pH. Esta expo-sición prolongada de la boquilla del sensor proporciona una gran superficie en la que el medio fibroso puede extenderse y aglu-tinarse rápidamente. La calidad de la me-dición disminuye con rapidez, lo que hace necesarias limpiezas y calibraciones fre-cuentes, para mantener un rendimiento adecuado.
Electrodo de pH resistenteEl electrodo de pH InPro 4501 dispone de numerosas funciones que lo hacen per-fecto para su uso en la caja de entrada: jLa membrana de vidrio con limpieza
automática limita la expansión y la obstrucción de las fibras.
jEl duradero electrolito de referencia de polímero sólido está en contacto di-recto con el medio e impide que la suciedad penetre a través de la unión.
jEl cuerpo de PVDF protege al sensor contra daños producidos por sustan-cias químicas agresivas.
jLa solución a tierra evita los prob-lemas ocasionados por los bucles de tierra y permite realizar diagnósticos de señal avanzados.
Menos mantenimiento, más fiabilidadGracias al diseño de InPro 4501, se re-quiere un mantenimiento menos fre-cuente que con otras sondas de pH. Tam-bién permite que la fiabilidad de la medición sea elevada, de manera que es sencillo obtener un control preciso del pH en la caja de entrada y, en último término, obtener papel resistente.
Si necesita un electrodo de pH fiable para procesos complejos, visite:c www.mt.com/InPro4501
La importancia del control de pH en la caja de entradaMedir el pH en la caja de entrada es deter-minante para garantizar la homogenei-dad de la calidad y resistencia del papel. La pulpa inicial normalmente presenta un valor de pH superior al deseado, por lo que es necesario agregar un agente neutrali-zador, como sulfato de aluminio, a fin de reducir el nivel de pH hasta un nivel acep-table. La capacidad de supervisar con pre-cisión el nivel de pH y controlar la incor-poración del agente neutralizador son esenciales para la eficacia general de la caja de entrada.
Electrodo de pH InPro 4501
4 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 18
Sens
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Pro
7250 Eficacia del blanqueo de pasta de papel
mejorada gracias a la medición de la conductividadAhorrar en los costes del blanqueo de pasta de papel requiere un control exhaustivo
del factor de dilución. Así se reducen las pérdidas de sustancias químicas a causa del
agua. La medición de la conductividad es un indicador excelente de la eficiencia de
blanqueo. Las fiables mediciones de los sensores en línea de METTLER TOLEDO per-
miten mejorar el control del blanqueo de pasta de papel.
Aunque se denomina factor de dilución, la concentración de la pasta de papel es bas-tante elevada y puede determinarse de forma precisa mediante la medición de la conductividad. En esta fase del proceso, la conductividad se encuentra entre 50 y 100 mS/cm, en función de la planta concreta, el proceso y la pasta de papel. Estos valores corresponden a concentraciones de un dígito en términos porcentuales. La dilu-ción en ese sentido es relativa a las con-centraciones de dos dígitos presentes en la lejiadora.
La medición de la conductividad durante el blanqueo de pasta de papel requiere un sensor inmune a las obstrucciones de fi-bras de pulpa y que sea capaz de tolerar las sustancias químicas de la lejía blanca.
Sensor de conductividad inductiva InPro 7250La mejor solución para esta aplicación es un sensor de conductividad inductiva. Con este tipo de sonda, los electrodos no entran en contacto directo con el proceso y, por tanto, no se ven afectados por la contami-
nación. InPro 7250 está fabricado con PEEK, muy resistente a las sustancias quí-micas de la lejía blanca. El sensor debe instalarse en una posición en la que esté en contacto con una muestra representa-tiva de la solución de blanqueo, como en la lavadora o en la línea de aclarado.
Transmisor M400En lo que respecta al transmisor, la serie M400 es la mejor elección. Funciona-miento sencillo, mediciones precisas y fiables y bajo coste de propiedad para re-ducir el esfuerzo y los recursos necesarios. Con su interfaz de usuario exclusiva, transmisor continuo y diagnóstico del sen-sor, esta unidad de transmisor puede em-plearse en todas las aplicaciones de pro-cesos posibles.
Encontrará más información en:c www.mt.com/cond
ProcesoLa pasta de papel, la pulpa «sucia» proce-dente de la lejiadora, se blanquea en un sistema simultáneo, en el que la blancura aumenta con cada lavado. El objetivo es obtener una pasta blanca con menor can-tidad posible de agua dulce y evitar una dilución innecesaria de las sustancias químicas de la lejía blanca suministradas en la lejiadora. Estas sustancias se concen-tran en la caldera de recuperación, y una concentración elevada de agua hace que este proceso resulte ineficiente o incluso imposible.
La concentración de sustancias químicas en la solución resultante de la última fase de blanqueo determina la blancura de la pasta, así como el factor de dilución. En esta fase, se incorpora agua dulce en el sistema. La cantidad añadida determina la blancura de la pasta y la concentración de sustancias químicas en la solución des-tinada a la caldera de recuperación. En ella se da un equilibrio preciso entre blan-queo efectivo y conservación de la concen-tración de lejía para el resto del proceso.
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Transmisor multiparámetro M400jAmplio rango de curvas de con-
centración químicajCurvas de concentración defini-
das por el usuario jCarcasa impermeable con cla-
sificación IP 65jControlador PID avanzado para
la seguridad del proceso
Sensor de conductividad inductiva InPro 7250jDiseño inductivo idóneo para
aplicaciones con alta concen-tración de suciedad
jCuerpo de PEEK, muy resistente a sustancias químicas agresivas
jRobusto diseño para un funcion-amiento sin mantenimiento
jResistente a altas temperaturas y presiones
jSensor de temperatura integrado
Depósito de almacenamiento
de alta densidad
Pasta de papel
Agua de lavado caliente
Planta blanqueadora
Blanqueadora de pasta de papel
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InPro 7250 M400
Proceso de blanqueo de la pasta de papel
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Pesa
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los Protección contra rayos
Resuelve los problemas de inactividadUn rayo puede averiar una báscula para camiones en un instante.
Cuando los proveedores y los clientes empezaron a buscar alternativas,
Layton Mill & Timber Company decidió acabar con los parones causados
por los rayos. METTLER TOLEDO les proporcionó la solución en forma de
nueva báscula para camiones con una protección contra rayos superior.
pesan cada camión que llega lleno y lo vuelven a pesar vacío. Si la báscula no funciona, los transportistas tienen que ir a otra parte para usar una báscula para camiones disponible.
El tiempo de inactividad de la báscula era un grave problema para los proveedores. Cuando la báscula no funcionaba, los ca-miones que les suministraban la madera tenían que conducir casi 50 km más y pagar el doble para determinar el peso neto de la entrega. Algunos proveedores preferían ofrecer sus productos a otro ase-rradero en lugar de gastar más tiempo y dinero. De modo que los problemas de la báscula afectaban directamente al nego-cio.
Problemas con los rayosLayton Mill & Timber Company se encuen-tra en lo alto de una colina, en las mon-tañas Ozark. Por desgracia, es un lugar propenso a sufrir el efecto de los rayos durante las tormentas. La frecuencia de los rayos en la zona era una amenaza constante para la báscula de camiones de la empresa y provocaba costosos parones imprevistos. De hecho, la báscula del ase-rradero sufrió muchos daños por rayos en los cuatro primeros años. En cada ocasión, hizo falta más de una semana para que volviera a funcionar.
Randall Layton se dio cuenta de que esto era un problema grave para su negocio. Cada vez que ocurría, algunos camioneros se llevaban la carga a otros aserraderos.
Layton Mill & Timber Company es un pro-veedor en plena expansión que fabrica traviesas para ferrocarril y tablones. Su sede está al norte de Arkansas. Randall Layton fundó la empresa en 2006, cuando su hermano mayor Tommy le ayudó a comprar un aserradero en las afueras de Leslie, Arkansas. El aserradero compra la madera al peso a los leñadores locales. Después de procesarla, la venden como tablones, traviesas para ferrocarril, peral-tes, acolchados, virutas y serrín.
Cuando Layton compró el aserradero, in-cluía una báscula para camiones. Aunque la báscula estaba vieja, funcionaba y era esencial para el negocio. La empresa la utiliza para determinar el peso neto de los troncos enviados al aserradero. Para ello,
Layton Mill & Timber Company depende de
su báscula para ca-miones para pesar los
cargamentos de ma-dera que procesa.
La nueva báscula para camiones de METTLER
TOLEDO protege el aserra-dero contra la inactividad provocada por los rayos.
El aserradero usa la madera que recibe
para producir tablones, traviesas de ferrocarril,
peraltes y otros pro-ductos.
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Pero había otros problemas aparte del tiempo de inactividad. Después de reparar la báscula, Layton necesitaba tiempo para recuperar la confianza de sus proveedores y clientes.
Cuando la báscula sufrió daños dos veces en pocas semanas en 2010, Layton decidió reemplazarla. Una de sus opciones era el sistema de células de carga POWER-CELL® PDX de METTLER TOLEDO. Ob-servó que esta nueva tecnología, con su protección contra rayos superior, podría tener un enorme impacto positivo en su negocio. Está demostrado en pruebas de laboratorio independientes que el sistema POWERCELL PDX soporta rayos con una potencia de hasta 80 000 amperios. Esto es más del doble de la potencia destructiva de un rayo promedio.
Valor de METTLER TOLEDOLayton comparó las características de va-rias básculas y solicitó presupuestos a varios proveedores. Aunque no era la op-ción más barata, compró una báscula de camiones con plataforma de acero de METTLER TOLEDO, equipada con una red de células de carga POWERCELL PDX y conectada a un terminal IND780. Esta avanzada tecnología es la solución más fiable del mercado para el pesaje de vehí-culos. Con un mantenimiento regular adecuado, el sistema de diagnóstico pre-dictivo POWERCELL PDX elimina casi por completo el tiempo de inactividad.
Layton también adquirió un contrato de mantenimiento para garantizar un fun-cionamiento correcto en todo momento. Gracias a ello, tiene la tranquilidad de saber que su báscula no volverá a decep-cionar a sus proveedores y clientes.
System Scale proporciona servicios de mantenimiento predictivo y calibración para el equipo de pesaje del aserradero. El distribuidor autorizado de METTLER TOLEDO System Scale lleva décadas pro-porcionando sus servicios a los clientes de Arkansas. De hecho, el ingeniero de ventas Rod McElhaney vendió su primera báscula para camiones Toledo en los 60. Los pro-ductos de calidad de METTLER TOLEDO y el excelente servicio de System Scale ga-rantizan que el negocio siga funcionando de forma eficaz. www.mt.com/vehicle
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Descubra la nueva revolución del pesaje de vehículos: las células de carga POWERCELL PDX. Aumentan la precisión y la fiabilidad del pesaje, al tiempo que reducen el coste total de propiedad. En este curso on-line hablamos de la pro-tección contra rayos, el diagnóstico predic tivo, la reducción del tiempo de inactividad y otros temas.
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Buenas prácticas
Célula de carga POWERCELL PDX
8 METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 18
Elec
trodo
de
pH In
Pro
3250
i ¿Entornos difíciles para los limpiadores?No para InPro 3250 iLa eficacia de los limpiadores húmedos es muy reducida a causa del con-
trol de pH. Pero la presencia de sustancias químicas nocivas supone un
desafío para la medición de pH. InPro 3250 i se ha diseñado para ofrecer
mediciones fiables, independientemente de la toxicidad del entorno.
Sensor fiable para el control del pHEl electrodo de pH InPro 3250 i de METTLER TOLEDO dispone de todos los medios para enfrentarse a limpiadores húmedos.
jTrampa de iones de plata: garantiza que el electrodo tolera la presencia de sulfuros.
jSobrepresión interna: la salida grad-ual del electrolito limpia el diafragma e impide la entrada de sustancias tóxi-cas en el sistema de referencia.
jMembrana de vidrio de alta resistencia al álcali: ofrece mediciones precisas con altas concentraciones cáusticas.
Además, InPro 3250 i dispone de la tecno-logía de gestión de sensor inteligente (ISM) de METTLER TOLEDO, que facilita en gran medida el uso de los puntos de medición.
Principales características de ISMjEnchufar y medir: los sensores ISM
pueden precalibrarse con precisión en una ubicación adecuada y almace-narse hasta que se necesiten. Cuando se requiere el cambio de sensor, úni-camente hay que acoplar una sonda precalibrada. Los datos de calibración se cargan automáticamente en el transmisor y el sistema está listo para comenzar las mediciones en un ins-tante.
jDiagnóstico predictivo: el indicador de vida útil dinámico (DLI) es una sofis-ticada herramienta de diagnóstico que utiliza las condiciones del proceso ac-tuales y anteriores con el fin de esti-mar con precisión la vida útil restante del sensor. Mediante el seguimiento continuo de la impedancia de referen-cia, la exposición a temperaturas y la impedancia del vidrio de los electrodos de pH, el temporizador de calibración ajustable predice cuándo volverá a ser necesaria una calibración para man-tener la fiabilidad de la medición.
jSeñal digital: a diferencia de los siste-mas de medición analógica conven-cionales, en los que la medición del proceso se calcula mediante el trans-misor conectado, los sensores ISM cal-culan la medición en el cabezal del sensor y la remiten digitalmente al transmisor. Las señales digitales no se ven afectadas por interferencias eléc-tricas ni degradaciones causadas por largos cableados; por tanto, la señal que proviene del sensor llega al trans-misor intacta. Así, la estabilidad de la medición es muy elevada.
La combinación de las numerosas funcio-nes con la tecnología ISM hacen de InPro 3250 i la mejor elección para sus mediciones de pH en su limpiador hú-medo.
Encontrará más información en:c www.mt.com/InPro3250
Entorno del limpiador húmedoLa producción de papel puede ser nociva para el entorno. Controlar las emisiones de sulfuros y otras sustancias de los gases de escape de la caldera es una cuestión primordial en la mayor parte de plantas. Los sulfuros pueden reducirse a niveles muy bajos gracias a limpiadores húme-dos con sustancias cáusticas, cloro o hi-poclorito de sodio. En cualquier caso, el almacenamiento de sustancias quími-cas, las mediciones y los equipos de con-trol suponen costes adicionales. Además, las sustancias químicas son peligrosas y el volumen necesario de estas es muy ele-vado, lo que engrosa aún más los costes de explotación.
El control de pH en los limpiadores es indispen-sable para garantizar que las sustancias quí-micas se están incorpo-rando en la cantidad precisa, así como para controlar la eficacia del proceso. No obstante, las altas cantidades de sul-furo presente, además de las sustancias químicas del limpiador en sí mis-mas, suponen un en-torno complejo para ob-tener mediciones de pH fiables y requiere el uso de un sensor muy dura-dero.
Electrodo de pH InPro 3250 i
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jInscripción en cursos gratuitos en Internet presentados por nues-tros expertos del sector
jDescargar nuestros libros blancos
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Easy
Clea
n 40
0 Mayor Fiabilidad del Proceso y un aumento de la vida útil del sensor del 30 %La unidad de limpieza y calibración del sensor automáticas libera el
personal de mantenimiento para que se pueda dedicar a tareas más
importantes. También puede aumentar de forma significativa la vida útil
del sensor.
Permitir que el EasyClean 400 limpie y calibre los electrodos de pH libera el personal de mantenimiento para que se pueda concentrar en tareas más importantes y que requieran más habilidades.
Descubra cómo los sistemas Easy-Clean le pueden ayudar en su ope-raciones – ir a:c www.mt.com/EasyClean
Mantener los sensores en su estado óptimo puede ampliar su vida útil un 30 % y proporciona una mayor se-guridad y fiabilidad del proceso. Las condiciones es la industria química implican que el tiempo dedicado en el mantenimiento del punto de me-dición sea extenso. Con el Easy-Clean 400, la limpieza y la calibra-ción precisa del sensor son completamente automáticas.
Sus Ventajas
Mantenimiento completamente desatendidoLa limpieza y calibración automáticas de los puntos de medición de pH.
Mayor eficiencia de producciónElimina los tiempos de inactividad causados por los sensores sin un man-tenimiento suficiente.
Configurable, según sus necesidadesEl tiempo de calibración y el tiempo y la duración de la limpieza se pueden pro-gramar.
METTLER TOLEDO News Papel y pasta de papel 18 11
Unidad de limpieza y calibración automáticas del sensor EasyClean 400
www.mt.com/proVisite la página para más información
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Mettler-Toledo AGProcess AnalyticsIm Hackacker 15CH-8902 UrdorfSuiza
Cara – utilizo el sensor otra vez, Cruz – no lo utilizo.
¡No deje que la suerte decida!
No más suposiciones sobre si un sensor sobre-vivirá a la próxima tanda de producción. El diag-nóstico predictivo de la Gestión de Sensores Inteligentes analiza las condiciones de proceso y el estado del sensor para proporcionarle infor-mación precisa sobre el momento en que será necesario sustituir el sensor.
c www.mt.com/ISM
Intelligent Sensor Management de METTLER TOLEDO
Verdadero Diagnóstico Predictivo