生产工艺控制》第一部分 制浆部分的控制第一节 备料工段控制备料的分类(按原料):木材备料(机械木浆备料、化学木浆备料、木片磨木浆备料) 草类备料(干法备料、湿法备料、干湿法备料) 备料的目的:提供合格料片,减少药品消耗,减少设备磨损一、木材原料备料的主要技术参数控制1、 料片的规格长15—20mm,厚3—5mm,宽不限(小于长)料片的规格主要取决于削片机,削片机的刀距(刀片的刀刃与刀盘平面的距离)决定木片的长度,刀 高(刀刃与刀牙的距离,15—20m m)决定木片的厚度生产中通过调整削片刀调整料片的尺寸2、 合格率原木木片的合格率要大于 85%,板皮木片合格率大于 75%1) 与刀刃角有关:刀刃角增大,木片变薄,过大木片易碎,刀刃角一般为34°—42°2) 削片刀与底刀的间距有关:间距越大,易成长片,间距一般为0.3〜0.5mm3、 水份水份提高,备料的合格率上升(但是不能太高,影响液比、生产能力等)一般冬季水份为 25 —35%(过大易冻、结冰),夏季 35—45%4、 杂物含量越小越好,一般通过筛选设备(如:摇摆筛)除杂岳阳,木片长16—40mm,厚度3—6mm,合格率三70%二、草类原料备料的主要参数控制(麦草)1、 料片规格。
草片长度: 10—30mm与切草机的飞刀辊转速、进料口喂料规则有关2、 合格率三85%3、 水份干法备料 14—15%,湿法备料 40%4、 杂物含量越小越好筛选设备的性能决定了杂物含量的多少第二节 蒸煮工段控制制浆方法:碱法(AP、硫酸盐法、多硫化钠法、碱性亚硫酸盐法、中性亚硫酸盐法、亚铵法) 亚硫酸盐法(亚硫酸镁法、亚硫酸氢盐法、酸性亚硫酸氢盐法)一、原料主要技术参数控制1、 木片及草片⑴规格;⑵杂物含量;⑶水份;⑷配用量:依据装锅容积、液比进行计量2、 蒸煮药液的技术参数控制温度提高,有利于药液的浸透,赶走气泡;过高则蒸汽耗用量增大一般为70〜80°C,岳阳为70°C ⑵浓度(活性碱浓度)用碱量一定时,提高药液浓度,蒸煮时间缩短,但碳水化合物降解上升,得率下降 决定浓度的因素:用碱量和液比(在用碱量一定时,减小液比,可以提高药液浓度) 浓度高适合于:a)快速蒸煮;b)直接通气的蒸球;c)木材、竹子 浓度低适合于:a)间接加热;b)草类;c)生产物理强度大的纸浆白液的活性碱浓度为70—120g/L (Na2O计),装锅后浓度30—60g/L (Na2O计) 实际生产中药液一般的浓度:木材 50—60g/L (Na2O 计)、竹、芦苇 30—50g/L (Na2O 计)、稻麦草 50—60g/L (Na2O 计)⑶用量。
硫酸盐木浆13—28% (Na2O计,针叶木〉阔叶木);稻麦草6—11% (Na^)计,木素易除) 本色浆用量V漂白浆用量用量过高,浆料硬度下降,得率下降,物理强度下降;用量低,蒸煮时间延长,筛渣量上升,成浆色 暗(不利于漂白)生产中的实际用量要高于理论用量,目的在于保证残碱量,防止已溶木素析出药液用量通过阀门开度和流量计来控制⑷硫化度Na^S占活性碱(NazS+NaOH)的百分比 硫化度提高,浆料的率提高针叶浆25—30%,草类10—20%3、蒸汽一般用饱和蒸汽,不用过热蒸汽(考虑压力与温度的关系)蒸球压力:7kgf/cm2, 220°C ;大型蒸煮器压力:10—12kgf/cm2, 250—270°C 通过蒸汽流量来控制二、蒸煮过程主要技术参数控制1、 液比绝干原料重量与蒸煮总液量之比液比小,药液浓度提高,蒸煮快;但液比过小,则混合不均匀一般,蒸球1: 2 ~ 3,立锅1: 4 ~ 5; 直接通蒸汽时,液比可小些,可缩短蒸煮时间;草类用高液比,木材用低液比可加黑液(洗涤后的浓黑液)进行稀释,还可以减少黑液处理的负荷2、 升温段时间取决于药液与原料的混合程度、浸透程度等因素木材1 ~ 4小时(与装锅量有关),草类1 ~ 2小时。
有预浸渍的时间可以短一些3、 保温时间取决于蒸煮最高温度,残余药液量保温时间长,浆料的得率低,质量下降一般,木浆0.5—2小时,草浆0—0.5小时4、 升温段蒸煮温度 木材脱木素的三个阶段:初始脱木素(100—150C)、大量脱木素(150—175C)、残余脱木素(175C) 草类脱木素的三个阶段:大量脱木素(V100C)、补充脱木素(100—T最高)、残余脱木素(T 最高)最高 最高实际生产中的最高温度在170C左右芦苇、竹子、蔗渣的最高蒸煮温度在150—160 C,稻麦草的最 高蒸煮温度在 145—155C蒸煮的最高温度太高,会导致蒸煮容器内蒸汽压力上升,还会对碳水化合物产生损伤 通过蒸汽的温度、压力和流量进行控制,在时间操作中要注意“假压”现象(通常在压力等于200— 300kPa 时出现),并通过“小放汽”释放假压5、 药液循环温度(间接加热)通过加热器蒸汽压力(蒸汽流量)进行控制要注意加热器的蒸汽压力至少要比蒸煮药液的最高温度 高 5—10C6、 浆料硬度衡量蒸煮程度的重要因素浆料硬度高,则木素含量高表示方法有:高锰酸钾值、卡伯 值国内 一号浆: 25—40(卡伯值)(用于生产牛皮纸)、二号浆: 40—60(卡伯值)(用于生产包装纸、 纸板)岳阳 马尾松: 18—26(高锰酸钾值)、苇浆(洗后): 7—11(高锰酸钾值)7、 浆料残余药液量。
防止已溶木素沉淀吸附在纤维上一般残碱量4—10g/L8、 粗渣率衡量蒸煮质量好坏的参数粗渣率小,浆的质量高岳阳W3%9、 PH值PH值212,若小于12,木素会粘附在纤维上第三节高得率浆的控制一、磨石磨木浆的主要技术参数控制1、原料弯曲度要小(W70%),水份(40—45%),若木材较干会产生大量的热,磨石温度升高,浆的质 量也会有所变化剥皮原木长度与磨石规格有关(不超过磨石宽度,一般有0.6m、1.2m等)2、磨浆浓度磨浆浓度提高,生产能力会下降(复磨),一般采用低浓磨浆(2—2.5%)磨浆浓度通过控 制喷水量来调节3、磨浆温度生产上指浆坑的温度磨浆温度提高,纤维分离容易、完全,易得较好的浆料质量;但温度过高,则易使纤维粘附在磨石上,导致生产能力下降一般用喷白水来提高温度,控制在70—95°C,温度不够时,可通蒸汽4、磨浆比压单位磨碎面积上的压力磨浆比压提高,生产能力提高,单位电耗下降;但磨浆比压过高,生产能力仍可提高,但粗大纤维量 上升,浆料质量下降适当提高磨浆比压,可改善磨浆质量通过压力调节器或恒功率调节一般大型链式磨浆机压力在174—253kPa,普通链式176—245 kPa, 环式196—294 kPa。
高比压采用钝石面、低比压用锐磨石二、木片磨木浆的主要技术参数控制一) 原料的参数控制1、 木片的规格与木片化学浆相似,杂物含量要低(需洗涤,洗去泥沙),水份含量要求高(40—50%)2、 药液针叶木,用Na2SO3软化木素,Na2SO3用量提高,浆料的白度提高,光散射系数下降阔叶木, 用Na2SO3+NaOH, Na2SO3用量保持一定,通过调节NaOH用量来保证质量要求二) 磨浆过程中主要技术参数控制1、 磨浆浓度采用高浓磨浆,可以提高浆料质量在高浓磨浆中,纤维与纤维,纤维与磨齿之间的摩擦, 产生了大量的热量,使温度提高,有利于木素的软化,纤维易于分离和分丝帚化一般磨浆浓度在20—30%, 第二段磨浆浓度在 16—26%浓度过高或过低(>35%或<15%),可造成电机负荷不稳定通过挤压设备(或 木片挤压机)来实现高浓磨浆2、 磨浆温度温度在140C时,木素处于玻璃态和软化态之间的转换,超过此温度,趋向于玻璃态,纤维 难以分丝帚化一般磨浆温度在120—135C,通过木片的预热及控制第一段压力磨浆温度来控制蒸汽压 力 100—300kPa,汽蒸 1〜2min3、 磨浆压力通过动盘与定盘间的间隙来控制。
间隙小,磨浆压力提高,浓度一定时,电耗上升;在间隙小于 200 微米时,磨盘会产生自振易解离的纤维,间隙可大一些;不易解离的纤维,间隙可小一些 磨浆压力的调节方式有:机械加压、液压加压(精确调节)第四节 提取洗涤工段的控制洗涤的目的:分离出纸浆中的黑液(把黑液从纸浆中洗涤出来),获得干净的纸浆主要技术参数控制:1、 浆料浓度对同一设备而言,上浆浓度提高,生产能力随之提高,洗浆质量和黑液提取率下降浆料 的浓度取决于浆料的种类、滤水性能、温度、压力、生产能力等滤水性能好的浆料,浓度可低些;温度 高,黑液的粘度低,上浆浓度浓度可低一些木浆1—1.5%,草浆1.5—2.5%;圆网浓缩机0.2—1.0%,真 空洗浆机(木浆0.8—1.5%,草浆1.0—3.5%),水平带式洗浆机2.0—4.0%,螺旋挤浆机8—12%,双网挤 浆机 1.5—4.0%通过稀释或浓缩来控制上浆浓度2、 浆料流量流量提高,浆层厚度提高,过滤阻力有所增加,生产能力提高;滤水性能好的浆料,可以 提高浆料流量;过滤动力大的设备,可以适当提高浆料流量3、 过滤动力1)以压差或真空度为过滤动力的设备:压差或真空度提高,过滤速度会提高,浆料的干 净程度会提高。
真空度太高,会导致废液的沸点下降,易造成废液沸腾,影响洗涤效果真空度一般在40 —46.7kPa过滤动力的控制 真空度:水腿的高度、黑液流速、真空泵(系统);气压式:空气压力或空气流(2) 挤压式设备:调整间隙;液位差:进浆液位与白水液位之差3) 以液位差为过滤动力的设备:控制进浆液位与白水液位之差4、温度温度提高,液体粘度下降,滤水阻力减小,易进行置换洗涤但对于真空洗涤时,温度不宜过 高,会导致浆料沸腾,影响洗涤效果温度一般为70—80°C水在不同温度下的粘度(C/Pa・s) 20 1.005X10-3; 30 0.8007X10-3; 65 0.4355X10-35、 洗涤液浓度和黑液的含量有关浓度越低,浆料洗得越干净6、 稀释因子指一公斤风干浆所用洗涤水中,进入所提取黑液中的水量稀释因子越大,洗得越干净, 洗涤量越多置换洗涤的稀释因子要大,挤压式的稀释因子可小点7、 黑液提取率与洗涤设备有关黑液提取率高,设备的洗净度高木浆90—98%,草浆85—95%第五节 筛选工段的控制1、 进浆浓度进浆浓度高,良浆与浆渣不易分离;浓度低,生产能力下降,粗渣也易通过筛板,筛选效 率下降与设备的要求有关,规格不同,进浆浓度也不同。
控制因素:进浆箱、浆池的浓度对压力筛来 说,低浓进浆要<2%,高浓在 2—5%2、 浆料的流量浓度一定,浆料的流量增大,产量提高,筛选效率提高对CX筛,应满负荷运行,可 降低电耗,保持生产能力稳定3、 良浆的排除量受进浆浓度、进浆压力、进浆量、筛选效率以及设备本身结构的影响4、 浆渣的排除量浆渣排除量高,不一定影响筛选效率尾浆量多的原因有:⑴进浆量过多或浓度过高;⑵进浆时可能带进了空气影响了筛选效果;⑶加水量 太大或排渣时浆环很厚;⑷有部分筛区被糊住;⑸良浆的浆位过高,流出不顺;⑹进浆箱的浆位太高,产 生的压力推动力过大,筛浆时间短5、 进浆压力提供通过筛孔的动力通过上浆泵的压头、上浆箱的液位高度来控制6、 稀释水的压力和流量压力减小,易阻塞筛孔,筛选效果下降压力提高,筛选效果提高设备 喷水量 压力高频振框筛 15m3 /t 浆 〈4。