制浆造纸设备第06章-6.1-6.4-纸浆的洗涤浓缩设备

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一、洗涤及浓缩设备的分类二、洗涤方法及影响因素三、洗涤指标及洗涤效果评定第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第一节概述一、洗涤及浓缩设备的分类:浆料洗涤的目的:(1)洗净纸浆:把蒸煮过程中的一些非纤维性的可溶性物质,用水或稀废液使其溶出,并与纤维分离,从而获得干净的纸浆。为下段工序筛选、净化、漂白创造良好条件。(2)尽可能提取温度高、浓度高的废液:纸浆的洗涤过程也是废液的提取过程。提取较高浓度的废液,以便于从废液中回收化学药品或废液的综合利用(回收碱、制粘合剂等)。浆料浓缩的目的:(1)提高浆料浓度,便于贮存。(2)稳定浆料浓度,适应下一工序的要求。(3)节省输送浆料的动力消耗。(4)浆料浓缩过程也是对浆料的辅助洗涤过程。第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备一、洗涤及浓缩设备的分类:纸浆洗涤的干净程度——用“洗净度”表示。洗净度表示方法:(1)纸浆中带走的残碱量(Na2Okg/t风干浆)(2)废液中带走的残碱量(Na2Okg/t风干浆)未洗涤的纸浆,其黑液存在的方式:第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备黑液数量存在方式洗涤原理70-80%纤维之间挤压、过滤15-20%纤维细胞腔挤压、过滤5%细胞壁扩散(置换)一、洗涤及浓缩设备的分类:(一)、以过滤作用为主的设备1、工作原理洗涤时,薄浆层——连续分离废液——连续喷淋洗涤液;稀释浆料→充分混合→过滤脱水(靠洗涤水的静压力)2、影响因素:(1)滤层压差:↑压差----过滤速度↑,但有极限(2)浆料温度:↑温度----过滤速度↑(3)浆料厚度:↑厚度----过滤速度↓(4)浆料品种:草浆比木浆难洗、需过滤面积大3、主要设备:圆网浓缩机侧压浓缩机真空洗浆剂落差式洗浆机压力洗浆机洗涤池第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备一、洗涤及浓缩设备的分类:(二)、以挤压作用为主的设备1、工作原理:利用机械挤压作用(设备重力+外压力),在滤网两侧产生较高的压力差,纤维间的废液被挤压出去,进行浆料的洗涤或脱水浓缩。同时纤维被压缩,毛细管压力↗当毛细管压力=外压,压不出废液,∴有限制,需与扩散、过滤作用配合2、主要设备:双辊挤浆机双筒挤浆机螺旋压榨机第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备一、洗涤及浓缩设备的分类:(三)、以扩散(置换)作用为主的设备1、工作原理:稀释浆料→产生纤维内外溶液浓度差→纤维内溶解物质置换出来→压滤浓缩→分离出纤维内部废液纤维内外废液的浓差是扩散作用的推动力2、主要设备:水平带式真空洗涤机连续置换洗涤器第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备二、洗涤方法及影响洗涤的因素:(一)、洗涤方法单向洗涤逆流洗涤1、单向洗涤:单纯用水置换蒸煮废液→将废液排除特点:用水量大、废液浓度低、不回收、污染大设备简单(洗涤池)2、逆流洗涤:定义:洗涤液与浆流多次逆向接触→洗净浆料、增加洗液浓度特点:↑浆的洗净度、废液浓度高多段逆流(通常:木浆——三~四段,草浆——四~五段)用水量少、排出废水量少、利于综合利用、减少环境污染设备复杂第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备二、洗涤方法及影响洗涤的因素:(二)、影响洗涤的因素洗涤设备洗涤工艺1、洗涤设备:设备选型的因素:洗后废液——Max浓度、Max温度洗后浆料——Max洗净度Min耗水量、Min化学品损失、速度快、能力大设备简单、操作方便、投资少2、洗涤工艺:洗涤方法浆种纸浆硬度洗涤温度蒸煮方法第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备三、洗涤指标及洗涤效果评定:(一)、洗涤指标表示浆料洗涤干净程度的指标:1、洗净度:浆料洗净程度(1)以洗涤后,浆料所带的残碱量(Na2Okg/t风干浆)(2)以洗涤后,洗液中的残碱量(Na2Okg/t风干浆)2、稀释因子:相当于用水量稀释因子=洗涤用水量–洗后纸浆含水量(kg/t风干浆)草浆稀释因子大,即洗涤水多、废液浓度低真空洗浆机、压力洗浆机的稀释因子小第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备三、洗涤指标及洗涤效果评定:(一)、洗涤指标表示浆料洗涤干净程度的指标:3、置换比:置换洗涤时,纸浆中含可溶性固形物的实际减少量与最大可能减少量之比。C洗前浆中废液–C洗后浆中废液置换比=C洗前浆中废液–C喷淋液(若清水,则为0)固形物的实际减少量=固形物的最大可能减少量4、提取率:本期送蒸发工段黑液中的碱量=本期蒸煮用碱量第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备三、洗涤指标及洗涤效果评定:(二)、洗涤效果的评定保证浆料洁净程度的同时,用水量要少,纤维流失少根据不同的纸&纸板对浆料的质量不同要求,达到相应的洗涤指标高档纸,浆料的洗净度——高成纸档次越高,洗净度越高、用水越多、细小纤维流失越多第一节概述第六章纸浆的洗涤及浓缩设备适应进浆浓度在1%以下,出浆浓度在10%以下的纸浆浓缩脱水,脱水量大,要求滤网阻力小。其进出浆浓度比较低,洗涤效果差,很少有用于纸浆洗涤的。一、洗涤池的结构与操作二、园网浓缩机三、侧压浓缩机四、落差式浓缩机(短管式浓缩机)第二节低浓洗涤浓缩设备第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备浆料浓度10%,——低浓洗涤浓缩设备浆料浓度=10~25%,——中浓洗涤浓缩设备浆料浓度25%,——高浓洗涤浓缩设备一、洗涤池的结构与操作P137(略)简单、效率差,酸法制浆还有使用。主要结构:假底——带孔的铁板+40目尼龙网或带小孔的耐酸砖第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备二、园网浓缩机1、作用:普通圆网浓缩机又称圆网脱水机,主要是供净化后的浆料、抄纸车间的损纸浆料、纸机的浓白水等脱水浓缩之用。在脱水的同时,可达到洗涤的目的。2、工作原理:(P139)稀释的浆料进入网槽,由于网笼内外液位差的推动作用,使浆料中的水透过浆层和滤网进入网笼内、从非传动部排除,而浆料纤维被留在网面上形成浆层。网笼旋转,浆层被带到压辊下方,由于压辊与网笼之间的挤压力进一步压去水分。同时,浆层粘附在压辊上,然后被刮刀刮落至出浆槽。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备二、园网浓缩机3、结构:网槽、网笼、进浆箱、压辊、调压装置、刮刀、出浆箱、白水箱、传动系统4、主要参数:进浆浓度0.2~1.0%出浆浓度3~6%线速度25~30m/min转速8~14r/min。网笼上有两层网内网8~12目外网40~80目为滤网第六章纸浆的洗涤及浓缩设备77-网笼第二节低浓洗涤浓缩设备二、园网浓缩机5、操作时主要注意两点:要保持浆位稳定,防止溢浆和糊网;要注意密封带的紧固以防止浆料流失。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备二、园网浓缩机6、类型根据安装形式,圆网浓缩机分:左、右手机,即Z型、Y型。根据运行方式,圆网浓缩机有:顺流式运行、逆流式运行。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备三、侧压浓缩机1、作用:可以对浆料脱水浓缩,也可以用于漂白后浆料的洗涤2、工作原理:(P139)浆料进入偏向一侧的顺流式浆槽,形成高浆位,利用网笼内外液位差产生的静压力,使浆料中的水分通过滤网进入网笼内并从网笼两端排出(无白水箱)。网面上的浆料随网笼旋转,进入网笼与压辊之间进一步脱除水分,浆料粘附在压辊表面,经刮刀刮入出浆槽。3、特点:侧压浓缩机在转鼓进浆侧形成高浆位的浆槽,在出浆槽的低位处设一压辊,网内外液位差大,则脱水推动力大;进出浆浓度大,生产能力高。每平方米生产能力高于圆网浓缩机一倍左右。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备三、侧压浓缩机4、结构:圆网、浆槽、压辊、压辊调隙加压机构、刮刀、挡水带、传动装置有两根进水管(底部-洗涤,上部-洗网)5、主要参数:进浆浓度:2~4%出浆浓度:7~14%液位差大1.2m左右压辊线压力高50~60N/cm网笼与压辊的间隙2~40mm网笼与压辊的圆周速度(线速度)相同第六章纸浆的洗涤及浓缩设备浆槽网笼第二节低浓洗涤浓缩设备四、落差式浓缩机(短管浓缩机)1、作用:可以对浆料脱水浓缩,也可以用于漂白后浆料的洗涤2、工作原理:利用较低的液位差和液位落差所造成的真空取代重力来吸附浆料,并使浆料过滤脱水。3、主要参数:进浆浓度:0.7~1.0%出浆浓度:8~12%转鼓线速度:3.5~4.5m/min其生产能力介于真空洗浆机与圆网浓缩机之间第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备四、落差式浓缩机(短管浓缩机)4、结构:也是有转动鼓、浆槽组成。特点是:转鼓的外层分成若干互不相通的小格,小格又与各自的水腿短管相通、并随转鼓转动。(类似真空洗浆机)第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第二节低浓洗涤浓缩设备1、洗涤目的、及洗涤效果的评定2、洗涤浓缩设备按原理的分类及主要设备3、园网浓缩机的工作原理、操作要点4、侧压浓缩机的特点本章节小节第一~二节第六章纸浆的洗涤及浓缩设备思考题:1、浆料洗涤的目的2、黑液存在的方式及洗涤原理3、洗涤浓缩设备按原理的分类及主要设备4、园网浓缩机的工作原理、操作要点5、侧压浓缩机的特点(与圆网浓缩机的区别)第一~二节第六章纸浆的洗涤及浓缩设备进浆浓度1~4%,出浆浓度10~17%,可用于纸浆的洗涤和浓缩,被广泛采用。利用真空或压缩空气过滤脱水浓缩。如真空洗涤浓缩机、压力洗涤浓缩机、水平带式真空洗浆机等。一、真空洗浆机二、压力洗浆机三、水平带式真空洗浆机四、连续置换洗涤器第三节中浓洗涤浓缩设备第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第三节中浓洗涤浓缩设备浆料浓度10%,——低浓洗涤浓缩设备浆料浓度=10~25%,——中浓洗涤浓缩设备浆料浓度25%,——高浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机(鼓式)1、作用:主要用于蒸煮后浆料的洗涤,还可用于多段漂白过程中纸浆的洗涤。2、真空洗浆机型式:(1)平面阀鼓式真空洗浆机(2)圆锥阀鼓式真空洗浆机3、主要参数:进浆浓度:木浆0.8~1.5%,草浆1.0~3.5%出浆浓度:10~15%水腿内黑液流速:1~3m/s,木浆和漂后浆洗涤取高值,草类浆取低值,真空度26.7~40.0kPa(≤53.3kPa)第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第三节中浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机4、工艺流程洗涤蒸煮后浆料时:一般采用3~5台串联逆流洗涤,洗出的浆料干净,并可以提取较高浓度的废液,便于回收。在每台洗浆机之间设有中间搅拌槽,可以使浆料与洗涤液均匀混合,扩散效果好。在洗浆机转鼓上方设有洗涤液喷淋装置,可以对转鼓表面上的浆层进行喷淋置换洗涤,在真空抽吸作用下,过滤分离废液。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第三节中浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机5、工作原理:(P142)第六章纸浆的洗涤及浓缩设备分配阀以不同的角度有四个开口,分成四个区域。洗鼓由辐射方向的隔板分成若干个互不相通的小室。当洗鼓转动时,每一个小室依次通过分配阀的四个区域,分别接通大气、真空系统、压缩空气系统、大气,从而完成浆料的自然过滤上网、抽吸滤液、洗涤吸干和剥料等过程。第三节中浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机(鼓式)6、产生真空(过滤动力)的方法:(P142)主要靠真空洗浆机的安装高度,水腿管(排液管)中滤液的液位落差产生的真空抽吸力;有时辅以真空泵抽吸(受条件限制,洗浆机安装高度不够,或洗涤滤水性差的浆料)。滤液的流速和阻力对生产能力和效率影响很大。为获得必要的真空度,水腿管需要满足以下几点:①洗浆机需高位安装,一般应安装标高为12m左右,使水腿管的有效长度在9m以上(水腿管下部有水封,水封槽液面高度2~3m);②滤液在管内要具有足够的流速,管中的流动达到一定速度后能把气体吸进去,以气液混合体迅速流动的形式抽走气体。推荐滤液在水腿管内的流速为1~3m/s,草浆可低一些,木浆和漂后浆可高一些;③水腿管应尽量垂直安装,避免采用水平段,减少弯头数量,以减少阻力。④要保证滤液在水腿管中具有足够的流量。当滤液量较少时(草浆),可用泵向水腿管内加注本段的滤出废液,以加大滤液流量提高真空度。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第三节中浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机7、结构特征主要由转鼓、分配阀、槽体(头槽、鼓槽、中间槽、尾槽)、洗涤液喷淋装置、卸料装置、水腿管真空系统、传动系统等部分组成。第六章纸浆的洗涤及浓缩设备第三节中浓洗涤浓缩设备一、真空洗浆机7、结构特

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