17%,稀释因子1.5~2.6,提取率95%以上,热水温度70~80℃,过滤压差9.8~29.4kPa。 ? 水平带式真空洗浆机的结构
? 类似于一台长网纸板机的网部,脱水元件全部为湿真空箱,过滤面是由一无端的紧贴真
空吸水箱板面移动的橡胶履带和一无端滤网组成,由履带牵引。
? 履带和滤网在其下方回程中借助于导网辊使履带与滤网分开。此外还有与其配套的网前
箱、洗涤液喷淋装置、废液收集装置、传动系统、真空系统及传动辊和尾辊(张紧辊)等,采用C型悬臂机构更换履带和滤网 ? 水平带式真空洗浆机的新进展 ? 1.水平长网式真空洗浆机
? 将衬托橡胶履带除掉有以下优点:
? ①机台的宽度不受限制,可生产产量更大的机台。 ? ②结构更简单,价格更便宜。
? ③免去更换橡胶带履的麻烦,因橡胶履带自重大,更换费时。
? 密闭式气罩在某些方面更合理些,因为它可实现压力真空洗浆,压力大脱水能力大,同
时空气循环利用,减少对环境的污染。 ? 水平钢带式真空洗浆机
? 在上述的长网洗浆机的基础上用带有Φ1mm滤孔的无端钢带代替滤网而成的,设有防止
钢带摆动和校正装置,同时去掉导辊、张紧辊和校正辊。
? 在真空箱表面上覆盖约40mm厚的高强度塑料层,以减慢磨损,钢带宽6m,长70m,
钢带用耐腐蚀易焊接的合金钢制造。
? 其进浆浓度约3%,出浆浓度12~14%,浆层厚度约3000g /m2,生产能力为1000 t /d。 置换洗涤器
? (一)工作原理
? 浆料由置换洗涤塔的下部进入,洗涤水则由上方的轴芯进入,由分布管流入浆层之中,
沿筛环分布均匀。
? 进入到浆层中的洗涤液则穿过浆层,将浆内的废液置换出来,由连接各筛环的径向排液
管排出。
? 浆料上升超过筛环上边缘时,被刮刀从顶部刮到浆槽中,在浆槽的出口处进入贮浆池内。 ? 为防止筛环堵塞,整个筛环借液压缸的推动,随浆料一起缓慢上升一定距离后,迅速落
回原位,在此瞬间内排液阀关闭,停止排液,使浆层与筛板急剧摩擦,保持筛面清洗防止堵孔
? 常压置换洗涤塔的特点
? (1)洗涤时间长达5~l0min,比传统鼓式洗浆机长10倍左右,洗涤效率高达90%以上。 ? (2)设备全部密封,不与空气接触,几乎不产生泡沫,也不会散发臭味,可减少对大气的
污染,对树脂含量大的原料也不需使用消泡剂。
? (3)和连续蒸煮设备配用,流程上可不设喷放锅和送浆泵简化流程,便于实现遥控和计算
机控制。
? (4)和真空洗浆机组相比,设备本身价格高,但因可以建在贮浆塔上方或建在室外,节省
建筑面积,工程总投资可降低30%。同时动力消耗比较低。
? (5)稀释因子为2~3,比较高。同时筛环上下往复运动的油压自控系统比较复杂,一旦
局部产生故障就会影响整个系统的运行。 ? 压力置换洗涤塔
? 置换洗浆时存在着溶质从吸附于纤维上向洗涤液的横向扩散,优于稀释、扩散、过滤的
洗浆过程。
? 置换的动力为过滤压力差,若压力差过小或浆层过厚,则置换过程缓慢,甚至产生溶质
的逆向扩散。
? 常压置换洗涤塔中的过滤压力差主要为浆料中液位差,所以一般情况下压力差比较小,
置换过程也比较慢,单位筛板过滤面积生产能力仅为2~3t/( d·m2)。
? 压力置换洗涤塔使洗浆过程在密闭加压下进行,提高了洗浆温度和浓度,充分利用纤维
网络的多孔性和稳定性利用高温纸浆粘度低和扩散快的条件为纸浆与洗涤液的逆流置换创造了良好条件,置换速度快,减少泡沫和热损失。 ? 单位筛板过滤面积的生产能力为15~30t/(d·m2)。洗浆浓度10~11%。最大工作压力为
1. 033MPa,温度可达150℃。
? 压力置换洗涤塔目前主要用于转鼓式洗浆机或常压置换洗涤塔最终洗涤之前,也可用于
卡米尔连续蒸煮锅与喷放锅之间,用作提取浓废液的第一段洗涤设备。
第六章 筛选
? 高浓压力筛:工程上把纸浆筛选浓度达到2~5%的压力筛称为高浓压力筛。
? 为了提供足够的剪切应力,高浓筛的转子转速很高,要消耗较大的能量,但由于浓度高
和产量高),筛选每吨绝干浆所通过的流量与低浓筛选相比,减少50%以上。
? 低浓(小于2.0%)筛选每吨绝干浆的纸浆通过量约为70~140m3,而高浓(2~5%)时
每吨绝干浆的纸浆通过量仅30~50m3因此,每筛选一吨绝干浆的能耗与低浓筛选相比,却显著减少。
? 另外,由于筛选浓度高,高浓筛选系统不像低浓筛选系统那样,大量的水被循环输送。 ? 因此,从整个筛选系统来看,低浓筛选系统所消耗的能量更大。
? 例如,国外日产500t的TMP和CTMP筛选系统,高浓筛选只需要1000kW的动力,而
低浓筛选却要1650kW的动力配置。显然,高浓筛选系统要比低浓筛选系统节省能耗 ? 高浓筛选与装置能高效地去除纸浆中的杂质,减少流程中的浓缩设备和节省输送费用,
简化工艺流程。
? 之所以高浓筛选装置具有高效率、低能耗的优点,是因为对纸浆悬浮液的筛选及高浓筛
选机理的新认识和对构成筛浆机的筛板和转子结构的深人研究的结果。 ? 1.高浓筛选原理
? 利用纤维、杂质、空气、水各自的动态物理性质在微观和宏观上的差别,使通过筛选设
备的纸浆混合悬浮液中各成分产生不同运动方式,从而创造分离条件,达到纤维与杂质分开的目的
在传统的低浓筛选中.由于水比良浆更易通过筛孔(缝),故从进浆口到排渣口存在增浓现象
? 为了防止增稠,通常加人大量的稀释水,从而导致良浆的浓度逐渐降低。
? 由于筛板表面的增浓现象,实际上只有一部分的筛板表面(1/3或1/2)起到有效的筛选
作用
? 从进浆端到排渣端的筛选表面可分成不同浓度的三个筛选区。
? 在上区,因浓度较低,切线速度高,大部分水和纤维通过筛板,且保持了一定的筛选效
率。由于浓度低,转子输入了过量的能量,从而浪费了部分动能。
? 在中区,浓度和切线速度适中,纸浆流所具有能量恰好达到流体化的要求,从而这一区
筛选效率高,但生产能力比上区低。 ? 在下区,由于浓度增高,切线速度却过低,转子旋转所补给的能量也不能使纸浆流体化,
能量被大量消耗,容易形成纤维网络塞体,并导致筛孔(缝)的堵塞。
? 这种增浓现象,使得高浓筛选过程的优化更困难。例如,在其他条件一定的情况下,当
进浆浓度为1%时,末端排渣浓度可能为1.3%,此时纤维网络强度变化不是很大;然而如果进浆浓度为3%,则排渣浓度可达到5~7%,这时的纤维网络强度呈指数大大增加,那么筛板表面浆料流体化所需的能量要求就相当大,将超出筛选设备所能提供的能量值,导致筛板堵塞,筛浆机仅起到脱水和洗涤的作用 ? 在高浓筛选时要避免筛板表面的增浓现象,使进浆浓度、良浆浓度及排渣浓度保持一致,
整个筛板都得到有效利用,提高筛选效率并降低排渣率。
? 目前已得到应用的Delta压力筛就是通过增宽旋翼作用面,增加真空抽吸长度,使在正
压时通过筛孔的大量水处于负压脉冲时又重新返回到进浆侧,这样良浆沿筛板的浓度保持一致,避免筛板表面的增浓现象,如图6-29所示。
? 这样进浆、良浆、粗渣浓度一样,使筛浆机在高浓度下运行将成为可能。
? 此外,高浓度纸浆筛选必须提供分散纸浆纤维网络强度的湍动能量,而引起筛板表面高
浓纸浆流体化的湍动也能在纸浆中产生有效的混合,这是与筛选时纤维与杂质分层运动才能有效除渣相矛盾的。
? 因而,高浓筛选时不仅要提供产生流体化的恰当能量,筛板表面还要具有有效的防护装
置,有利于杂质的分离。 2.高浓筛的结构
? 与普通低浓压力筛一样,高浓压力筛的基本构件是筛板和转子。
? 为了适应纸浆的高浓筛选,高浓压力筛在设计和加工制造时必须考虑以下几个方面 ? ①改变转子的结构,给浆料提供一个较长真空负压区,加强对筛板的净化效能。 ? ②改变筛板的表面形状,增强筛板表面的湍动强度,创造良浆与粗渣分离的条件。 ? ③筛板加工时,孔或缝宜采用精加工技术,使其不易堵塞。 ? ④因转速高,动力大,须加大筛板的厚度,使其刚性增强。 目前极力推荐应用于高浓压力筛的筛板有齿形筛板和波形筛板 旋翼的结构
? 旋翼的结构和类型也决定着高浓压力筛的筛选能力、净化效能及运行操作过程。 ? A.加宽作用面的旋翼。
? 由高浓筛选原理可知,加宽旋翼的作用面,扩大旋翼的低压区域,增加回流的水分,就
可使筛板两侧的浓度接近。 ? B.鼓泡形旋翼。
? 鼓泡的数量和形状可改变筛选质量和效果,其排列密度可以随筛选过程中纸浆浓度增高
而变化
? C.多叶片旋翼。
? 这种旋翼叶片数较多且相互错开,使筛板全周产生许多均匀的局部小脉冲,而塔形转子
不但能使叶片产生的脉动沿轴线均匀,而且能增加浆流的径向压力,使纸浆在高浓条件下筛选成为可能 中浓筛浆机
? 按纸浆“流体化”设计的要求,中浓筛浆机的操作浓度为7~15%。
? 中浓筛选是继中浓贮存与输送、中浓漂白、中浓洗涤等之后的中浓制浆技术的又一重要
的操作单元。
? 利用纸浆“流体化”原理,使得处于中浓筛浆机中的纤维、杂质彼此自由相对运动,完成
像低浓条件下纤维与杂质的有效分离。
? 目前,中浓筛浆机已在机械浆和化学浆的筛选中得到普遍应用。
? 在筛鼓内装设有可较高速度旋转的转子,所产生的离心力、周期性脉动以及由泵压或液
位差所产生的径向拉力能在筛板表面产生纸浆的切向流动和尾渣沿轴向移动的功能,即
? ? ? ? ? ? ?
能使纸浆保持“流体化”状态,能顺利地进行纸浆的筛选。
为了使排放的压力不小于进浆的压力,同时使排放阀之前的尾渣保持完全“流体化”,压力筛转子延伸到尾渣室内,并设计成具有破碎粗浆能力的特殊结构。
良浆通过筛孔(缝)进入环形的良浆室,然后以等于或略大于进浆的压力排放,这样通过压力筛的压头降低等于或低于转子产生的压头。尾渣到尾渣室后,由尾渣阀控制排放。 圆盘的作用有两个:
一是给筛选段的纸浆施加一定的摩阻,纸浆停留时间延长,使纸浆得到充分的筛选, 再一个作用是对尾渣进行分散破碎,防止尾渣的堵塞,以利于尾渣的排放。
中浓筛可用于未漂化学浆及TMP、CTMP等机械浆的筛选,同低浓筛选相比,其筛选效率相似,但水耗只有低浓时的1/10,能耗只有低浓时的1/2。
中浓筛还可以作为机械浆的纤维分级机,以适应印刷用纸、生活用纸与绒毛浆要求含长纤维或细小纤维不同组分的要求,所以中浓筛的分级功能已受到重视与应用
第七章 漂白 ? 中高浓纸浆氧漂白设备
纸浆在中浓条件下用氧作为漂白剂进行漂白,具有如下的优点:
(1)由于氧作为对环境友好的漂白剂,漂白后所产生的废液污染小,氧漂白也称为无(少)污染漂白。
(2)漂白剂费用低,由于制氧所耗电力比制造次氯酸盐和二氧化氯所耗电力要低得多,特别对电费昂贵的国家和地区,以氧作为漂白剂就显得更为便宜。 (3)漂白后纸浆返色少,强度也与传统多段漂白浆一样。 中浓高剪切混合器的混合原理
中浓浆泵来浆仍处于“流体化” 进入中浓高剪切混合器,高强脉动的纸浆与漂白药剂会合,产生对流混合;动盘和定盘的相对运动,形成高剪切区域,从而使纸浆被进一步疏解分散,达到纤维级的更加高强的脉动,表面积迅速增加,创造了纤维与漂白剂微细液滴(气泡)直接接触的条件,使其完成充分的混合,
非金属材料在耐腐蚀方面有其优点,但往往耐温差、强度低。因此在选择非金属材料时,要考虑下面各点:
①所选材料在工艺要求的温度和浓度下是否耐介质腐蚀; ②在要求的温度下,所选材料的强度和刚度如何; ③能否承受在操作时的介质压力;
④是否会污染介质或与介质中各化学物质起化学作用; ⑤能否满足承受工艺上可能出现的冲击振动;
⑥所选材料是否用于传热(非金属材料中只有石墨导热性较好); ⑦施工、维修是否方便; ⑧要考虑使用寿命及价格。