闪急干燥纸浆
闪急干燥纸浆是50年代末到60年代初发展起来的。瑞典某浆厂用闪急干燥工艺干燥白度92%的全漂浆,加拿大和欧洲很多纸厂多用于未漂浆或漂白化学热磨机械浆或白度低于85%的浆。林区用枝桠材制浆亦多采用这一技术,一般生产能力500~600t/ d,比浆板机干燥浆
板的投资低35%~40%。也可用此工艺干燥树皮、木屑供锅炉燃烧。
一、纸浆闪急干燥的特点
闪急干燥有立管式和杯式两种。图1为瑞典某浆厂生产全漂浆流程,浆浓3·5%,经Sundsimpco双辊挤浆机浓缩干度达48%后进入疏解机,挤浆温度 50℃以上效果最好。两段逆流干燥,第一段用第二段排出的热风干燥,第二段则直接用空气加热器的热风干燥。为减少干燥过程中浆白度的降低,第二段热风温度为260℃(未漂浆可达350℃),控制成品水分不低于10%,防止浆返黄,打包前浆冷却到35℃,最后在
打包机上用100MPa压力压到紧度 0·7g/cm3打包。图2为昭化纸厂生产绝缘浆用闪急干燥的流程,北京轻工设计院设计,1980年投产。经长期生产证实,完全达到高纯度绝缘木浆标准, 浆从贮浆池泵进小孔压榨挤压脱水到40%~45%干度,通过粗粉碎和细粉碎(三辊粉碎机)处理成松散浆,由隔仓给料器供一、二段负压热风杯形干燥器干燥到 85%干度,经旋风分离器分离水蒸汽和疏散纸浆,浆则落入打包机打包。与浆板机干燥相比,本工艺具有流程简单,投资费用少,生产成本低和占地面积小,浆质量好等优点。
1·投资少,占地面积小。1971年设计日产10t绝缘浆板需投资70万元,而闪急干燥仅40万元, 10t浆板机厂房长度60m,而闪急干燥可减少1/ 3,因无网
部和压榨部,只小孔压榨和粗细粉碎占较少的面积。杯形干燥器和旋风分离器都设在室外屋顶,比浆板机烘缸所占面积少。
2· 生产成本低。由于传动设备比浆板机少,维修费用和润滑油用量少;因浆被疏解成细小碎片,闪急干燥容易蒸发游离水,汽耗一般为2·5~3·0t/t浆(浆板机的浆板汽耗3·5~4·0t/t浆);全流程操作人员、电气设备维修人员少,只有包装材料费略高。总计闪急干燥生产成本比浆板机干燥浆板低25%左右。
3· 纸浆质量好。由于系低温负压干燥,时间短(全生产流程40s左右),悬浮疏散纸浆在热气流中,入口加热温度140℃,疏散的纸浆(40%~45%干度)在杯形干燥器迅速吸热降低温度(在70~80℃之间),则纤维自由卷曲收缩,角质化纤维少,纤维上微细纤维和粉尘由旋风分离器分离而进入水膜除尘器,进除尘器的细小纤维占总浆量的0·05%,浆包灰分一般在0·25%以下。闪急干燥与浆板机干燥不同,闪急干燥物理强度比浆板机干燥高(见表),闪急干燥绝缘木浆,所有设备均用不锈钢制造,疏散纸浆在热气流中呈悬浮状态,并自由运动,与115~
140℃热空气瞬间接触,湿纸浆吸收热后空气迅速降到 70~80℃,只蒸发纤维表面附着的游离水,此时浆内还存在15%~20%左右的水分,在纸浆内不受任何应力的约束,产生自由收缩卷曲,用此纸浆打浆,吸水膨胀非常快,柔软性和塑性好,成纸纤维间的结合力好,除撕裂度外,成纸物理指标比浆板机干燥高。
二、生产设备的主要特征和作用
1·小孔压榨机和粗粉碎机。610×920mm,不锈钢的网孔板厚度1mm,孔径1mm,系电火花激光打孔,很光滑,不堵塞孔眼,不挂浆。粗粉碎机不锈钢的长轴上有长短交错的打湿浆板不锈钢横棒。小孔压榨机和粗粉碎机的主要作用是脱水和打散湿浆板成块片状,3·5%的浆浓进小孔压榨机挤压脱水达到 40%~45%干度,浆层厚度10mm,有利于粗粉碎机疏解浆板。小孔压榨机的底部进浆槽搅拌器由无级变速箱的传动链条带动,将浆料向中间推动,槽底四周不积沉死浆。小孔压榨机与粗粉碎机的速比为1∶900,防止浆层在小孔压榨机打拱
不向粗粉碎机进料。原来的粗粉碎机为搅拌轴上装有长短错位的横棒,浆层厚,打不散,造成堵塞。后改成如图3所示的用不锈钢条焊成螺旋错位的锯齿形,减少了浆层阻力。同时电机的转速由960r/min提高到1440r/min,克服不进料和浆层打拱之弊。
2· 三辊粉碎机。三辊粉碎机又叫细粉碎,它是闪急干燥第二个重要环节。粉碎辊204×1025mm,转速3500r/min。其辊是用不锈钢车成沟纹,并安装螺旋锯齿片,三辊各配一台电机,可同方向向上或向下旋转,对粗粉碎来的浆片达到疏散成细小浆片的目的。三辊向上旋转,浆片少,三辊间距可增大或减少。如遇浆堵塞三辊粉碎机,立即打断小孔压榨机的浆层,打开三辊粉碎机的顶上有机玻璃盖,用压缩空气吹去堵塞浆。停机时待浆走完,继续空转5~10min,使辊齿干燥,以免设备生锈。此设备最好两台串联,如图4所示。保证疏散浆片更细和更均匀,不堵塞杯形干燥器。
3·隔仓给料器。如图5所示,叶轮必须与外壳成同心圆,各叶片上夹胶皮密封衬垫,防止漏气。否则胶皮磨损快,造成漏气跑浆。跑浆的原因是由于叶轮上的叶片所夹胶皮磨损漏风,管道内的风向上流,阻止浆料向下落而造成向上跑浆,可将管道改成收敛式加快下料。
4· 杯形干燥器。它由不锈钢板制成,直径850mm,类似杯形,每两个杯重叠为一段,它是闪急干燥系统第三个重要组成部分,如图6所示浆和热风由杯形干燥器下端进入,在杯形干燥器内闪急蒸发纸浆的游离水成水蒸汽,浆重者在杯形干燥器起循环作用和延长闪急干燥时间,达到一定干度的松散浆片随同水蒸汽向上出口进入旋风分离器分离。分离浆向下落进入隔仓给料器,水蒸汽则进入水膜除尘器。有时由于浆片大而多,浆片水分大,重量大,浆片下坠杯形干燥器下端,发生堵塞,可停止小孔压榨机来浆,堵塞浆片不严重时,开大风机的蝴蝶阀增大抽力,浆片到一定干度可上升进入旋风分离器,如发生严重堵塞,只有停机处理。因此在一、二段干燥器安装有机玻璃视镜、风速流量计和测温计可直接监测,用以控制松散浆片的质量。
5·旋风分离器。由不锈钢板制作共3台,第一、二段干燥器各一台850mm旋风分离器,冷却段一台2800mm,主要起分离干燥器来浆和水蒸汽及细小粉尘物和松散浆之作用。旋风制浆技术分离器有时产生跑浆,其原因有
二:第一是给料器叶轮的叶片所夹胶皮磨损漏风,浆不进给料器而从分离器逃逸空中,应及时更换胶皮。第二是风机上蝴蝶阀调节不当,蝶阀开得太大,干燥浆片被旋风分离器过大的风力抽走。当听到风机管道声音不正常时应及时关小蝴蝶阀。
6· 空气加热器。加热器换热面积29·5m2,是用镀锌铁皮制做,第一段8台第二段7台,由空气过滤器和过滤室抽出之冷空气进热交换器加热到150℃进干燥器,加热器上下周围以镀锌铁皮密封,缝口焊好,保温材料保温,要防止保温材料漏入污染浆。加热器有Dg50浮筒式阻气排水阀,作排冷凝水之用。
7· 风机。一、二段风机主要用于空气加热器,加热空气到150℃起输送和干燥疏散浆之用。第一段风量大,浆片只有40%~45%干度,耗热量大,一段闪急干燥到70%~ 75%干度,浆片重量减轻,因耗热量小,则风量减少,但疏散浆片干度达85%尚有温度70~80℃左右,经冷却风机降温到室温,耗热更少,风量再减少,保证输送浆的速度, 3台风机可用蝴蝶阀调节风量和风速,吸尘风机只作吸尘之用。
8·打包机。广东顺德糖厂制造,原用于蔗渣打包,总压力250t, 使用压力160t,附油压系统一套。电机型号JO2-42-6,4kW, 960r/ min和JO2-61-4,13kW,1460r/min。设备用于打包尺寸650×460×500mm,件重60kg/包左右,打包紧度 0·7~0·8g/ cm3,有油压控制操作台,浆片压到一定高度,即旋转打包机装料箱到油压缸平台加压到一定紧度,由另一装料箱用编织带打包。
9·空气过滤器。为油浸过滤器,旋转铜网,通过油浸铜网上产生油膜,空气经过铜网捕捉尘埃,而保持空气清洁。
10·除尘器。888mm,风量10800 ~ 12700m3/ h,风压170 ~200Pa,由一、二段及冷却风机抽旋风分离器分离的水蒸汽、粉尘、细小纤维进入喷淋水除尘器,使细小纤维和尘埃受水滴粘合落于水池,收集浆供纸机抄纸。
三、闪急干燥最佳工艺条件
进浆浓度3·5%,出浆干度40%~45%,小孔压榨挤压压力0·1MPa。第一段蒸汽压力0·8MPa,热风量15000m3/h。第二段加热器蒸汽压力 0·8MPa,热风量12000m3/h。热风温度150℃,排出温度90℃,出浆干度85%,冷却段风量5000m3/h。打包机压力150t,浆干度
85%,浆温度35℃,打包件重60kg/件,浆块紧度0·7~0·8g/cm3。
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