缩略图

化机浆生产线优化方案

作者

訾智武 马世涛 倪振

河南省濮阳市濮阳龙丰纸业有限公司 457000

目前“单段撕裂浸渍、高浓、低浓磨浆”新型生产工艺的运行效果,大多数化机浆生产线都已采用这种模式。结合实际生产情况,化机浆生产系统由原来的“两段撕裂浸渍、两段高浓磨浆”技改为安德里茨新型“单段撕裂、单段浸渍、高浓加低浓磨浆”生产。可有效提高预处理效果、降低吨浆电耗(本流程取消 1# 反应仓,下图虚线是原生产线路)。1# 卸料螺旋卸料至二号木片撕裂机(MSD),它将木片输送到预浸器内,再由预浸器输送到二段反应仓(驻留时间约为 45 分钟)。工艺流程和一段预浸相同。木片在木片撕裂机(MSD)再次压榨,进一步打开木片的纤维结构,确保预浸化学药品在木片的纤维内均匀分布。脱出残留的化学药品和化学反应物,包括树脂和重金属离子,使木片易于漂白。第二段反应仓的温度为 70%-95‰ 。第二段预浸出来的浆应该具有了一定的白度和很好的松散度,为磨浆系统提供良好的条件。

1. 将原预汽蒸仓卸料装置改为仓底卸料器,将 2# 计量螺旋改为两个计量螺旋,通过计量分配至 1# 撕裂机和 2# 撕裂机,增加一台立式预浸器替换掉原1# 斜式预浸器,增加输送螺旋进入 2# 反应仓,2# 撕裂机经 2# 浸渍器进入 2#反应仓,实现两台撕裂机并联,变成“单段撕裂、单段浸渍”生产模式,达到运行负载减半的目的。

2. 目前 2# 反应仓卸料系统已经满负荷状态,液压臂压力频繁出现报警,两台撕裂机并联后需提高反应仓料位延长反应时间,将 2# 反应仓液压臂卸料装置改造为旋转螺旋拨料装置,实现卸料均匀,有利于提高反应仓料位,延长反应时间,提高预处理效果。APMP 的预浸在整个生产工艺里是一个重要的环节。木片在化学药液预浸预处理之前先用机械的方法将木片沿纵向纹路方向将木片压裂成为均匀的小木丝,然后再用氢氧化钠和过氧化氢混合液进行预浸预处理,保证有一个好的磨浆质量。预浸系统主要包括:预汽蒸仓、木片撕裂压榨机(MSD)、预浸器、和反应仓。预浸系统的主要作用有:(1)使用 MSD 对木片进行挤压,使木片的结构变的松散膨胀,增加了与药液的接触面积。(2)在一段预浸过程中挤压出了热溶性物质、树脂、单宁等色素;在二段预浸过程中进一步挤压出树脂和化学品的反应物、反应过的重金属离子等物。(3)在磨浆前通过挤压使木片的均一性更好,增加磨浆的稳定性。

3. 参考同类企业压榨液浆料回收经验,将圆网脱水机改为多圆盘,浆料回收效果较好,纤维流失率较低,可以降低生产运行成本。浓缩系统:筛选后的良浆浓度仅仅为 1.5% ,必将增加消耗和投资,对湿浆的生产不利,且不适合贮存。浓缩系统主要包括:多圆盘、破碎螺旋、中浓泵。多圆盘过滤机是一台真空浓缩设备,使用流体的落差产生真空脱水的作用。脱水后的浆料可以达到8—10% 的浓度,另外多圆盘在浓缩作用的同时可以最大限度的减少纤维流失,其中清滤液清洁度可达到 50ppm 。多圆盘的清、浊滤液分别被用做设备内的喷淋清洗水和浆料的稀释水,减少了水的浪费。经多圆盘过滤机浓缩脱水后的浆料经2# 中浓泵送至中浓贮浆塔贮存。

4. 技改原压榨机的进料箱和螺旋轴。参考安德里茨新型压榨机进料方式,把原螺旋压榨机进料由直落式改为侧式进料,浆料在进浆区提前冲压脱水,相当于把进浆区变为有效脱水区,能提高脱水效果;同时将螺旋轴由双通道改为单通道,可实现输送通畅,提高运行产能。磨浆机的浆料通过第二段浆气分离器输送到消潜浆池,消潜浆池设计的停留时间为 45 分钟。通过消潜后的浆料以 3.5% 的浓度泵送至筛选系统。纸浆的消潜是在较低的浓度下( 4% ),在一定的温度下(70℃左右),在这样的条件下,充分的对浆料进行 30—40 分钟的搅拌,使扭曲变形的纤维慢慢的伸展开来,达到消潜的目的。

5. 新增加一台大型号压力筛。根据目前筛选系统运行效果,结合化机浆差异化生产情况,新购置一台大型号压力筛安装到二段替换原压力筛,把原二段压力筛增加到一段与原来的两台并联,可提高筛选能力,解决差异化生产质量问题。我公司的筛选系统包括主线筛选系统和浆渣筛选系统,主线筛选包括一段、二段压力筛。精磨浆料自消潜池泵送至筛选系统,一段压力筛的渣浆进入二段筛,来自这两段压力筛的合格浆料被送往多圆盘过滤机。筛选系统的作用与目标是:对纸浆的纤维通过压力进行选择,分离出纸浆中的不良纤维成分,包括粗大的纤维和没有精磨好的纤维,分离以后的浆渣再通过低浓磨进行单独处理,处理后的浆再回到系统中。浆料自消潜池泵送至筛选系统,一段压力筛的渣浆进入二段筛,来自这两段压力筛的合格浆料再送往圆盘过滤机。浆料自磨后渣浆池泵送到渣浆压力筛(4# 压力筛) ;合格浆料被送往圆盘过滤机;渣浆通过三段离心除渣器系统进行净化。浆料的净化由三段离心除砂器完成。浆料净化的目的是除去浆料中的粗大纤维与重杂质。除砂器的工作原理是:在泵的压力作用下,利用自身锥形使浆料产生的离心力,使低浓度的浆料沿切线方向进入除砂器,比重比较大的杂质被离心力推向外壁向下移动,由排渣口排出;而浆料中比重较小的纤维和水在涡旋运动中聚向涡流中心的低压区,并沿着筒体中心向上做螺旋运动,最后从顶部良浆管排出。

6. 新增加两台低浓磨。参考目前的新型化机浆生产工艺,原“两段高浓磨浆”改造为新型的“高浓加低浓磨浆”,增加两台低浓磨替换原二段高浓磨,低浓磨浆能有效降低生产系统的吨浆电耗,但相对高浓磨浆切断纤维较多,在一定的情况下会影响成浆质量,所以本次项目改造,需保留原两段高浓磨浆工艺流程,在化机浆生产时进行工艺差异化生产。按照磨浆的作用原理,磨盘大致分为三个区域:破碎区、粗磨区、精磨区;在磨浆过程中,纤维受到纤维与纤维间的摩擦力和磨盘的压力作用,被压缩直到胞腔被压溃,然后通过互相的碾压使纤维胞间层的结合力疲软分开,细纤维化,成为合格的纸浆。在高浓塔的底部,浆料稀释至 11% 左右的浓度,然后进入第一段中浓泵(SF)的立管,再通过中浓泵抽吸至螺旋压榨机的进口,然后螺旋压榨机将高浓塔内的漂白过程中形成的未溶解有机物榨出,并提高浆料的水份。渣浆再磨系统主要包括:弧形筛、未磨池、浆渣磨、磨后池。来自二段筛的渣浆与除渣器的良浆经过弧形筛(微米筛)脱水至约 3.5% 的浓度,输送到未磨渣浆池,泵送 ANDRITZTF34/40型低浓磨浆机。这部分的浆含有较多的粗大纤维需要进一步的精磨,实现较好的质量指标。

低浓磨浆对消耗和质量的影响:一是降低电耗明显,二段高浓磨电机功率1 万千瓦,运行效率 75% ,实际用电功率0.75 万千瓦,两台低浓磨电机功率0.56万千瓦(每台低浓磨电机功率0.28 万千瓦),吨浆节电100 度/ 吨浆(0.75 万千瓦 -0.56 万千瓦 =0.19 万千瓦 *24 小时 1450admt=100 度);二是高浓加低浓磨浆成浆松厚度降低约 0.2cm/g ,但对其他质量指标影响不大,技改需保留化机浆原两段高浓磨浆工艺,根据实际情况进行差异化生产。