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1、硫酸盐法木材制浆系统减少未蒸解物的途径郭长裕1,王志伟1,刘善桂2,黄义寿2(1.佳木斯造纸厂,黑龙江佳木斯154005;2.广西贺达纸业有限责任公司,广西贺州542800)黑龙江造纸2011年第2期P43-44木片经蒸煮后,纸浆中仍含有2%8%的未蒸解物,俗称节子。处理和利用这部分资源佳木斯造纸厂(以下简称佳纸)走过了漫长的路。现就未蒸解物处理的经验教训及减少途径简述如下。1历史的回顾和经验教训1.1建厂设计1957年建厂,在真空洗浆机前经跳筛除节排出的未蒸解物,经螺旋输送机放入4个5m3的小节池之中。经人工洗涤后,先经过梳状磨节机破碎后,再经过比法尔磨选机细磨和筛选,选出良浆进入主线良浆之
2、中,尾渣在磨选机中循环消化。此系统缺点是池子体积太小,没有充分的洗涤时间,时常造成节子堵塞,浆碱流失很大。1.2扩建大节池1962年修建了5个80m3的节子池,第一次洗涤液进行回收,洗涤后的节子有一个单独磨细的系统,送小纸机抄造低档包装纸。该系统缺点是浆碱流失大、设备庞杂、维修量较大。1.3用两段磨处理1969年扩建,除节机排出的节子经第一段直径为915mm的双盘磨,磨后送入洗浆机洗涤。筛选尾浆经过第二段磨,循环消化。虽解决了浆碱流失的问题,但纸张外观不佳,纸面上有少量的纤维束。1.4回煮1983年改造,设有节子仓和节子输送系统,木节在装锅时同木片混合装入锅内,专门处理节子浆的小纸机停运。解决
3、了浆碱流失大和纸的外观不好的问题。未蒸解物回煮得率在50%60%之间1,就是说大约还有一半的未蒸解物要多次回煮。因此在回煮之前最好有一个粗碎设备,将大块变小,便于成浆。1.5经验教训佳纸在处理未蒸解物上用了25年的时间,投入了巨大的财力和人力,但在系统中减少未蒸解物产生上所做的工作甚少。应当把重点工作放在后者,即将未蒸解物消除在工艺系统之中,使它大部分变成良浆,节约资源,减少污染,节省后续处理成本。2未蒸解物规格(厚度)的调查对佳纸的未蒸解物的规格进行了调查,结果见表1。从表1中看出:有一半的未蒸解物是合格木片所形成的。蒸煮的不均匀性,是形成未蒸解的主要原因之一。当然木片中过厚的木片和长条大块
4、大多是未蒸解物,因此备料的问题也不容忽视。3未蒸解物的分离方式3.1老设备利用传统的跳筛分离未蒸解物,按佳纸生产实践有三种方式:原苏联设计的洗前除节,缺点是节子中良浆多且泡沫问题严重,浆碱流失大,污染严重;洗后除节,虽然解决了上述问题,但节子中含有大量的碱会在洗后浆池中释放出来;洗中除节,将第四段真空洗浆机前面中间槽分为两部分,前半部分稀释后的浆料送去除节,后半部分接收除节后的良浆。这时已没有泡沫的问题了,使前面的问题得到解决。这是用前苏联的老设备。从表2中可明显看出洗中除节对减少碱损失,保护环境、节约资源、收益甚大。3.2密闭除节1990年佳纸从瑞典顺智公司引进了密闭式压力盘式除节机和配套设
5、备,安装在洗浆机之前。由于密闭不存在泡沫问题,未蒸解物回煮,使佳纸的装备技术水平前进了30多年。4减少未蒸解物的途径应当采取标本兼治的方法,以治本为主,先从源头抓起。4.1木片标准的比较厚度大于6mm的木片较难蒸煮成浆。为减少厚度必然要适当减低木片的长度,因为一定型号的削片机,沿木材纵向的分解力是一定的。佳纸标准:木片长度1530mm,木片厚度5mm,芬兰标准:木片长度27mm,木片厚度4mm,木片宽度2540mm。根据美国制浆造纸协会的研究结果说明,对针叶材木片长度大于2730mm时,纸浆中的纤维平均长度不再增加,因此木片长度最长不宜大于30mm。木片厚度要严格限制,发达国家要求木片厚度更薄
6、,从源头上减少未蒸解物的产生。4.2备料切削、筛选和再碎系统设备要处于良好状态,操作规范,保证木片达到质量标准。4.3蒸煮保证蒸煮碱液与温度在蒸煮器内的均匀分布,防止局部因碱液和温度的不均或不足而使部分合格木片产生未蒸解物,这是关键的一环。4.3.1消灭蒸煮盲区常规的间歇蒸煮的下循环入口与放锅阀门之间是蒸煮的盲区,即没有蒸煮液循环的区域。这是使合格木片变成未蒸解物的主要原因之一。解决的办法有两种:一是对老式间歇蒸煮锅的下循环管上接出一个小支管,直径50mm或80mm,见图1中的2管,通入放锅阀门靠锅的一侧附近。使上述盲区有蒸煮药液循环,因此消灭了上述盲区,保证使这个区域的木片蒸煮成浆,减少未蒸
7、解物的产生,可大大提高蒸煮的均匀性。要根据企业实际情况决定是否安装此分支管,如放锅阀门离锅体较远,最好安装此管。二是按照新式蒸煮理念,修改蒸煮锅下循环的结构,将原下锥部下循环入口改为靠近放锅阀门一侧附近为入口。在蒸煮锅底部弯头上部有足够长的垂直管线,见图2中2管。使蒸煮药液以稳流形式向上均匀运动,防止蒸煮液偏流的发生。这是彻底提高蒸煮均匀度的方法。佳纸半冷喷放的生产实践证明:从下循环注入置换黑液上升,确实有时发生偏流的情况。4.3.2改进上循环采用原黑龙江富裕纸厂从芬兰引进的可调角度平面带孔的圆形药液分散反射板,或采用其它形式更好的分布器,使蒸煮药液均匀分布在蒸煮器整个横截面上。分散反射板比原
8、苏联设计的锅内带孔的篦子要先进的多。4.3.3合理调配上下循环流量根据企业蒸煮锅的具体情况及蒸煮方式(气液两相,液相)来科学地确定上下循环量的分配。对气液两相蒸煮,随着蒸煮的进行,锅内物料逐渐下降,这时大部分物料在中循环的下部,因此应逐渐增加下循环的液量,以保证碱液与温度的均匀分布,有电脑控制的单位更加容易控制,应改变下循环阀门开度一直固定的模式。4.3.4采用先进的节能型蒸煮采用置换蒸煮器系统(Displacement Digester System DDS)或超级间歇蒸煮。开发我国自主知识产权的节能间歇蒸煮技术,这些都是节约资源,减少未蒸解物和污染的好方法。在汲取过去经验教训的基础上,充分合理利用资源,减少污染,使绝大部分未蒸解物在生产系统中变成良浆,节约了资源,减少了污染和处理未蒸解物的后续成本。参考文献1郭长裕,李玉山.佳纸未蒸解处理系统的沿革及展望J.黑龙江造纸,1984(4):1.2郭长裕.关于几种除节流程的比较J.黑龙江造纸,1987(4):29.收稿日期:2011-01-24
