轻质除渣器在废纸制浆中的应用

    

    有效地除去废纸浆料中的胶粘物、蜡和塑料等杂质是废纸再生浆生产技术中的重要环节。

    

    目前，轻质杂质的处理方法主要有热分散法和冷处理法。二者相比，热分散法不能将轻杂质有效去除，只是将其分散成极小的颗粒留在浆料中，随着废纸的循环回用终成祸害。冷处理法的缺点是得率较低，原因是筛选净化是多级多段，纤维流失较多；但是冷处理法不需要蒸汽加热，动力消耗低；工艺流程较简单，投资较少，并能将轻杂质从浆料中去除，不会遗留后患。

    

    在废纸制浆工段采用冷法处理流程，主体设备选用轻质除渣器。

    

    轻质除渣器的工作原理

    

    轻质除渣器采用涡流离心净化的原理，即利用塑料类杂质、蜡和热熔胶的密度低于纤维和水的特点，靠离心力的作用对纤维和杂质进行分离。轻质除渣器大致分为正向除渣器、逆向除渣器和涡旋式除渣器三种。以涡旋式除渣为例，浆料以较高的流速沿切线方向进入除渣器上部进浆口，除渣器顶部设有锥形导流体，使浆料在除渣器内做稳定的涡旋流动。浆流中的纤维在离心力的作用下抛向筒壁，并由进浆压力推动做向下的螺旋运动，经过圆筒段和锥筒段之后从锥筒底部的良浆口流出；而浆料中密度小于水和纤维的各种轻质杂质以及空气在浆料涡旋流动过程中聚向涡流中心的低压区，由伸向涡流中心的尾浆流管引出。

    

    轻质除渣器的应用

    

    1.设备的选型及配置

    

    (1)供浆泵的选择：因轻质除渣器的进浆浓度要求在1％以下，故可选用离心式浆泵或水泵；另外，由于轻质除渣器的进浆压力要求在0.2-0.35MPa之间，故供浆泵的扬程要根据管道的布置情况来考虑，泵的扬程要大于或等于管道损失的压头加上0.2-0.35MPa。

    

    (2)泵前的供浆池要配有白水管或清水管，用以稀释浆料。

    

    (3)根据浆料的种类和除渣器在系统中的位置，选择适当的排渣率，若采用一级两段除渣器，第一段的固形物排渣率为6％至10％，第二段的固形物排渣率为8％至12％。

    

    2.影响除渣效率的因素

    

    如何使浆料的通过量和尾渣排放率达到最佳结合点，是能否充分发挥轻质除渣器作用的关键，在使用中应注意以下五个方面：

    

    (1)除渣器的进浆浓度轻质除渣器的最大操作浓度为1％左右，当进浆浓度超过1％时，除渣效率会明显下降，尤其是对较小颗粒轻杂质的去除。实践表明，一段除渣器的进浆浓度控制在0.7％至0.8％，二段除渣器的进浆浓度控制在0.5％至0.6％效果最佳。

    

    (2)除渣器的进浆压力和出浆压力要想获得同样的通过量，较高的进浆浓度需要较大的进出浆压力差；而在进出浆压力差相同的情况下，较低的进浆浓度可得到较大的通过量。通过对单支除渣器的测定，在保证除渣器的进浆压力≥0.2MPa的前提下，在0.07―0.12MPa的范围内提高浆料的进出浆压力差可提高杂质的去除率。另外，由于除渣器的设计压力为0.4MPa，使用中进浆压力不允许超过0.35MPa。

    

    (3)排渣率通过对单支除渣器的测定，得到去除效率与排渣率关系：当体积排渣率大于10％以上时，去除效率提高较慢；当排渣率达到15％以上时，进一步增大排渣率对除渣效率的提高影响不大。在进出浆压力差一定的情况下，较高的体积排渣率需要较高的进浆和出浆压力，而使得动力消耗增高，并且会增加第二段除渣器的除渣量。所以，应根据浆料种类选择适当的排渣率，在达到预期效果的前提下使动力消耗降到最低。

    

    (4)浆料温度较高的浆料温度有利于纤维与杂质的分离，从而提高除渣效率。但应注意处理的浆料温度较高时，在进出浆管道上加装膨胀节。

    

    (5)工艺布置方式多段排列是为了减少浆料的流失，降低非出浆渣中好纤维的数量；多级排列则是为了进一步提高良浆的质量。从生产实践来看，采用多级处理可以提高浆料的质量，但动力的消耗成倍增加；进行多段处理，可以适当减少纤维流失，但每增加一段就要增加一段的动力消耗。因而，从质量要求和经济合理等因素综合考虑，一般采用一级两段设置。特殊情况下，例如用于处理含蜡质物和热熔胶很高的废纸浆时，为了获得更高的浆料洁净度，可考虑采用两级两段设置。

    

    3.除渣器的使用及常见故障

    

    任何运行故障和操作不正常均可能导致除渣效率的明显下降，故应及时排除设备的故障和避免不正常的操作运行。在实际操作过程中，应注意以下几项：

    

    (1)将设备的出浆管道阀门全开，进浆管道阀门关闭，然后用水启动供浆泵，再缓慢开启进浆阀门，不要在进浆阀门全开的情况下启动供浆泵，以免产生瞬间的强大的冲击力，损伤除渣器。

    

    (2)将进浆阀门逐渐打开，调节出浆阀门的开度，同时调节除渣器的使用个数，使进、出浆压力达到要求，并获得所需浆料的通过量。如果发现压力差过大，要检查以下内容：1)除渣器是否堵塞；2)进出浆总管的阀门开度是否合适；3)开启的除渣器数量是否够用。如果发现压力差过小，要检查以下内容：1)供浆泵的扬程和流量；2)开启的除渣器数量；3)进出浆总管的阀门开度。

    

    (3)在使用过程中要时刻注意除渣器的尾渣排放是否正常(浆渣排出呈雾状、伞状)，是否有堵塞现象。如果没有尾渣排出，要检查：a)尾浆引流管是否堵塞。若发现个别除渣器有堵塞，无需停机或关闭除渣器，只需将尾浆引流管旋转90°后向下抽拉约60mm(注意避免将引流管完全拔出)，堵塞物即可被冲出，随后立即将引流管向上插回并锁定；b)浆阀门是否打开或堵塞。如果发现尾渣排放量过大，要检查：a)除渣器下锥口是否堵塞；b)良浆口是否堵塞；c)良浆出口压力是否过大；d)进出浆压力差是否过小。如果发现尾渣排放量过小，要检查：a)进浆阀门开度是否足够或堵塞；b)良浆出口压力是否过小；c)供浆泵的扬程是否过小；d)进出浆总管的阀门开度是否合适。

    

    (4)停机后系统应及时用水运行5分钟，以免浆料干固致使除渣器堵塞。

    

    除渣器的检修

    

    轻质除渣器无任何运行部件，且各零部件均有采用防腐及耐磨材料，因而一般情况下无需日常的停机检修，每隔三个月进行一次全面检查即可。检查的主要内容如下：

    

    1)除渣器是否有变形。

    

    2)除渣器下锥口处的陶瓷环的磨损情况，若已严重磨损并导致除渣效率下降需进行更换。

    

    3)各密封圈是否完好。

    

    4)压力表指示是否准确。

    

    结论

    

    轻质除渣器对于去除尺寸较大的塑料薄膜、蜡质物、胶粘物等杂质很有效，特别是泡沫塑料的去除率可达98％。但是对尺寸小于1.5mm的轻杂质难以去除，不能达到高档纸和纸板的要求，仍需配合细缝筛选或热分散系统进行处理。

    

    另外，轻质除渣器的尾渣由于含有大量密度很小的塑料、蜡质物和胶粘物，若直接排入污水处理场，常规沉淀法不能有效进行处理，需要结合气浮法才有效，这就给废水回收造成了一定的困难，只能对其尾渣采用焚烧的办法。

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