制浆造纸.ppt

第四章纸浆的洗涤、筛选和净化(Washing,ScreeningandCleaningofPulp),第一节纸浆的洗涤与废液的提取,一、概述1.目的与要求黑液KP蒸煮废液红液SP1000Kg溶出有机物碱法制浆，制1吨浆废液中有400KgNaOH及生成物8-10m3H2O,从洗涤角度把浆尽量洗干净，减少纤维流失从碱回收角度尽量提高黑液提取率，尽量减少用洗涤水，保持高的黑液浓度与温度碱法纸浆洗涤目的：尽量把浆洗干净尽可能为回收系统提供浓度大、温度高的黑液,2.洗涤术语固形物（Solids）洗净度纸浆洗净后的干净程度KP法残碱0.05g/L（Na2O计）木浆0.25g/L（Na2O计）苇浆洗涤后每吨风干浆带走残碱量SP法以洗后纸浆滤液消耗KMnO4的量表示（废液中含有木素）100mgKMnO4/L置换比（DisplacementRatio）在洗涤段里浆中可溶性固形物实际减少量与最大可能减少量之比,在理想状况下，洗后液体的溶质质量分数与洗涤液一样，即WM=WW，则D.R.=1实际上WMWW，D.R.荻苇浆蔗渣浆麦草浆木浆提取黑液：8Be808m3草浆提取黑液：6Be6012m3压力洗浆机原理：兼有过滤、扩散、置换作用构造：转鼓、鼓槽、气罩、密封辊等组成压力由风机产生的风压911KPa过滤面积845m2工艺：进浆浓度0.81.2出浆浓度12-14优点：洗涤效果好，生产能力大，安装标高低（2楼即可），不易产生泡沫,缺点：结构复杂，密封要求高，电耗大适用：洗木浆、竹浆、荻苇浆，洗蔗渣浆产量低，洗麦草浆不宜3.鼓式置换洗浆机（DD洗浆机）（DrumDisplacementWasherDDWasher）,DD洗浆机,结构转鼓沿圆周被分隔成7个区：上浆成形区、4个置换区、真空区（用真空泵将干度提高到1416）、脱落区（用压缩空气将浆片吹落）可在一台洗浆机上实现四段逆流洗涤，最后一段用热水洗洗木浆生产能力：7.5t/d.m2（二）带式洗浆机（BeltWasher）原理：扩散与置换相结合（洗涤多段，但无段间稀释）结构：滤网（滤带）、真空吸滤箱、流浆箱、机架、传动、喷洗装置等组成。,优点：结构简单、操作方便、投资省缺点：密封性差、热损失较大、胶带易磨损工艺：进浆浓度3-4出浆浓度15-19洗涤水温70-80稀释因子2-3适用：国产的多用于纸浆的洗涤，用于黑液提取的少（三）扩散洗涤器（DiffusionWasher）原理：置换、过滤结构：象漏斗型装置外壳、过滤杯（筛杯）、水压缸、刮料臂、喷,根据需要有一段式、两段式和三段式纸浆从下锥部进入，分布于多筛环之间，与筛环等速上升，洗涤水在多筛环间转动的喷水管均匀加到浆中，利用筛环瞬时下降的振动和剪切作用以废液反冲洗滤网。工艺：进出浆浓度10-12进浆温度80-95（100）浆料上升速度15cm/min筛（网）环上升15cm后，用0.3s时间恢复原有的位置，每段洗涤周期6-8min优点：设备紧凑、操作简单、生产能力大、洗涤效率高、不产生泡沫、没有臭味、电耗低,连续蒸煮热扩散洗涤器,缺点：滤网升降机构复杂适用：通常用于连续蒸煮器高热洗涤后的最终选择器内高热洗涤（InternalwashingzoneinatypicalKamyrChipDigester)洗涤液（70-80）从蒸煮器底部进入，向上流动，与高温浆接触，被加然至120-130，此温度最适于洗涤，扩散速度增大，洗涤效率提高，高热洗涤相当于2-3台真空洗浆机，浆被将温至100以下，通压缩空气“冷喷发”（四）挤压洗涤设备1.螺旋挤浆机（已淘汰）,2.双辊挤浆机（已淘汰）3.置换压榨洗浆机瑞典Sunds、VPC、VPD、MPC加拿大Vani-NIP原理：挤压、置换构造：两个多空辊、压力浆槽、输料器、刮刀等组组成，每个压区分为脱水区、置换区、压榨区工艺：进浆浓度2-5出浆浓度30-40黑液提取率可达99,4.双网挤浆机（压滤机，DoubleWirePressWasher）浆料自动脱水区楔形脱水区低压脱水区高压脱水区工艺：出浆浓度25-30,SD型压滤机,五、衡量洗涤设备的主要经济技术指标1.黑液的提取率与提取黑液浓度（最主要）提取率要高，黑液浓度也要高2.洗涤损失与浆的洗净度提高洁净度，减少损失（Carryover）3.纤维损失减少纤维损失六、泡沫形成与消泡1.泡沫的形成表面活性物质（树脂、脂肪酸、蜡及其皂化物）与空气接触加之激烈的搅拌,2.消泡静置消泡温度上升，消泡时间下降pH上升，消泡时间增加蒸汽消泡温度上升，液膜破裂785-981KPa（8-10Kg/cm2)蒸汽喷射机械消泡利用超翼回转和离心作用使泡沫与器壁碰破消泡剂消泡煤油、松节油、有机硅等表面活性大、表面强度低、粘度小液体,第二节纸浆的筛选与净化,一、概述（一）目的：除去杂质，以满足质量和正常生产需要纤维性杂质：木片、生片、草节粗纤维束和非纤维细胞等非纤维性杂质：泥砂、铁屑、碎石、煤渣等要求：筛选净化效率高，尾渣损失少，设备流程简单，操作维修方便，,操作维修方便，动力消耗低措施：合适的设备，合理的工艺流程，正确的工艺条件（二）术语1.2.3.浆渣中的好纤维率浆渣中能通过40目网的好纤维率,二、筛选净化原理1.筛选是利用几何形状的不同进行分离（1）筛选动力利用静压差通过式筛利用动压差离心筛不少筛是两者兼有之（2）浆料要充分稀释，使其处于游离状态（3）纤维层形成和破坏（振动或脉冲）（4）细浆和粗渣只能相对分离2.净化利用相对密度的不同进行分离（1）重力沉降沉砂沟，浆浓0.5%，流速10-15m/min,（2）离心分离原理：泥砂等杂志比重大、G增大、F增大，被抛向器壁，然后向下运动，轴向中心形成“低压带”,由于器壁摩擦阻力及洁净浆料向低压带集中，V下降，故做成锥形，即使r减小，以保证离心力F二、筛选设备及其影响因素（一）筛选设备1.振框式平筛（JohnsonScreen）,结构：筛框、筛板、偏心轮、喷射管等推动力位差破坏纤维层振动喷水防止粗渣中带出合格纤维,高频振框式平筛,工艺：进浆浓度11.5%出浆浓度0.81.2%筛孔212mm振次14101440次/min振幅1.52mm特点：适应浆种广、除节能力高、生产能力大、动力消耗低，操作维修方便，但操作环境差要求：合适的振动、浆浓和浆位调节好喷水压力和角度另一种振动筛：高频振动园筛,2.离心筛（CentrifugalScreen）利用转子产生的离心力和筛板内外的浆位差A型筛B型筛C型筛CX筛ZSL1-4型筛原理：（1）浆料以一定的压头进入后，随着叶片的旋转产生离心力，合格纤维通过筛空（2）叶片轴向推力，使浆料呈螺旋线向排渣端移动（3）空心主轴两端可分别送入一定压力的稀释水，且经叶片与隔板组成的夹缝直接送到靠近筛板浆环的内周，稀释纸浆，冲洗筛板,工艺：进浆浓度0.83.0%出浆浓度0.61.5%稀释用水量占进浆量20100%（进浆浓度越大，稀释水越多）筛选效率85%左右特点：适应性强、生产能力大、筛选效率高体积小，重量轻，电耗低，操作维护方便要求：进浆有一定压力进浆箱浆位与主轴距1.22.4mm3.压力筛（PressureScreen）原理：浆料以一定的压力沿切线进入，筛板内外压,压力差使纤维通过筛孔压力脉冲代替机械振动进行分离结构：筛鼓（框）转子（旋翼）外壳筛板（孔筛、缝筛）工艺：进浆浓度0.53.0%进浆压力0.0350.21MPa良浆浓度0.352.8%,旋翼筛工作原理图,特点：全封闭，无泡沫产生，生产能力大，体积小没振动筛选效率高要求：筛框椭圆度要小（20m稀释水压0.2MPa，稀释水管前装截止阀，以防浆进入清水管定期排渣正向除渣器重杂质除渣器逆向除渣器轻杂质除渣器良浆从锥形的底部排出，轻杂质（塑料片、蜡等）从上部排出,进浆浓度：0.91.2%进浆压力：0.20.27MPa良浆出口压：0轻质出口压：0.05MPa四、筛选、净化流程组合原则：视浆种、产品质量要求、设备特点与投资；浆质好，投资少，占地面积少，纤维损失少，动力消耗少，操作管理方便。筛选、净化流程的级和段：,级指原浆和良浆通过筛（净）设备的次数两级一段级数增加，筛（净）效率上升，良浆质量上升但投资增加，电耗增加，细浆得率下降,段指原浆和尾浆通过筛（净）设备的次数良浆合流的一级三段段数增加，排渣量下降，细浆得率增加，但筛（净）效率下降,良浆回流的一级三段细浆质量较好，纤维损失少,第三节纸浆的浓缩与贮存,一、纸浆的浓缩1.园网浓缩机利用网内外液位差进行脱水有刮刀工艺：进浆浓度0.30.8%出浆浓度3-4%（有刮刀）5-6%（无刮刀）白水浓度0.060.08g/L2.侧压浓缩机利用网内外液位差网笼偏向浆槽的进浆一侧，形成高浆位，内外液位差上升,工艺：进浆浓度2-4%出浆浓度7-12%白水浓度0.0250.04%3.落差式浓缩机低真空度真空洗浆机,侧压浓缩机,结构：转鼓分为若干互不相同的小格，分别与各自的一根或两根水腿短管相连（不需高位安装、不需真空泵）工艺：0.7-1.0%8-12%二、纸浆的贮存作用：均衡生产，中间缓冲，稳定调节要求：混合均匀，无死角，动力消耗低1.卧式浆池钢筋混凝土结构，生产白纸时内衬瓷砖，贮存