除渣器-山东智信环保科技

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如何在造纸过程中快速添加湿部化学品?

作者: 山东智信环保科技 来源: 山东智信环保科技 发布时间:2016-04-13
湿部化学品是造纸原材料中的重要组成部分,它们可能是各种化学品、填料或荧光颜料。在当今的高效率造纸工艺中离开造纸添加剂不可能生产出高档的纸和纸板。
传统方式是将化学品加在流程的不同部位,如混合池、纸机抄前池(流浆箱前10~30 min),有时淀粉、填料,ASA、AKD,干、湿增强剂,固着剂、松香、染料,烧碱等都在这个位置加入。冲浆泵(除渣器泵)进口(流浆箱唇板前15—30 S),通常是染料、消泡剂、淀粉、填料、澎润土、聚合物、烧碱、施胶剂、增强剂等的加入位置。
 
通常在上浆泵(压力筛喂料泵)之前加入的化学添加剂有填料、施胶剂及助留剂。助留剂聚合物/淀粉以及凝聚剂或微颗粒助剂通常在压力筛之前加入,压力筛后的良好混合是生产高质量纸张的基础。有时仅有微颗粒和澎润土在流程的这个部位加入。
加入位置的选择是以实验室测试结果及经验为基础的,添加剂的混合通常基于用低能量的混合注入系统,事实上真正的混合发生在添加剂到达流浆箱的路上。这种缓慢而微弱的混合在浆池、泵、除气器、压力筛、管路弯头以及工艺回路中无处不在。
 
上浆系统循环回路/短循环工艺
如计量点远离流浆箱将产生重大缺陷,较长的延时导致化学品在浆料化合物中滞留,遇上随机混合的胶体材料,产生气泡和液体循环或以不同的pH值、温度、浓度以及化学品消耗量注人工艺过程,反应效果可能只是预期效果的一部分,这仅有的一部分也只是意外产生的、随机的、失控的、并不期望的结果。
由于上述滞留造成化学品在上浆系统的各个回路都有一定的滞留。如果添加剂在混合池加入,单程通过量只有50%,或者说只有50%的添加剂直接到达了流浆箱,其余50%的添加剂在系统中循环,延时越长系统生产调节越困难,延时时间加倍了再循环药品的量,使工艺系统成分复杂化,湿部化学品反应平衡越来越难以预料,难以控制,难以追踪。特别是在系统平衡还没有完全达到时,这种无序状态会产生大量失控垃圾,使系统的清洁度大大降低。
 
添加剂的缓慢混合与快速高效混合的比较
如果添加剂以快速高效的方式混合到复杂的系统中,反应的结论是混合的方式正确,可达到预期效果,
例如:R+K-AB。
如果混合在缓慢且伴随有随机交互作用和浓度变化,结论是注射的添加剂在工艺系统的进程中遇到了各种不同的条件产生了多种可能的效果:
R+H—YV
 
R+K—AB
 
R+YV-LⅪ
 
YV+AB—ED
延时和随机浓度带来了一些有害的边缘反应:
添加剂的计量点从混合池到流浆箱喂料管之间变化
 
循环回路中化学添加剂的分配随时间延时变化大
 
增加早期加入点以“保证”完全混合
 
添加剂在纸张成形之前已在工艺过程中长时间滞留
 
计量调整以及控制的响应时间长
 
坚信现有的就是“正确的”
 
化学复杂化
 
添加剂消耗量增高
 
结果可预见性低
 
产生沉积的风险大
 
先进的横断添加剂混合原理
 
温德造纸湿部技术公司开发了一种创捷混合技术,如今已有200套创捷混合系统在世界各种纸机和纸板机上运行,混合各种不同的添加剂。
 
混合开发了采用以流浆箱浆料循环作为添加剂的介质,混合快速温和且高效。技术上基于先进的高强度的横断喷射混合技术。
 
横断混合
横断混合是一种不为人知非常规的混合方式。传统的添加剂混合方法经常效仿横断混合,但喷射能量或强度及体积、流量均太小以至于真正的混合根本就没有发生。近来,混合现象的研究越来越趋于对细节的研究,横断混合的过程就这样被设计并开发,是一种非常强有力而高效的混合工艺,横断混合在几个混合工艺阶段发生。
 
关于横断混合喷射的重要物理现象是由交叉流动(浆料流向流浆箱)形成的各种涡流结构:
 
对流涡流对(CVP),产生于喷射流和周围横流的交感作用;
喷射剪切涡流;
 
马蹄涡流;
 
激发结构及涡流。
 
CVP是一种非常激烈的横断喷射作用,被认为是增强射流和横流强度的重要角色。马蹄涡流和激发结构是射流与管壁分界限交感的结果,它使混合发生在管壁和CVP之间。
 
上述原理使得化学品快速与横流混合,并且集完整、快速、高效于一体在主工艺管路整个横断面混合。
创捷瞬时混合在流浆箱管中的效果
 
计算机模拟的4个创捷横断混合用于管径为800mm的管。
 
喷入点lm后:对流涡流对已经形成;
喷人1S后:化学品在管路横断面分布开来,管路断面各个角落已经有化学品分稿
喷人2S后:化学品已经很好地分布在管路的横断面,流浆箱布浆管法兰可位于此;
喷入3S后:流浆箱管混合微调。在流浆箱湍流区之前,混合的峰对峰偏差小于10%,平均混合偏差值小于5%。传统环形管4点注入混合方法,偏差为50%。
完全混合已经在2S内完成,流浆箱布浆管的法兰可位于这个区域,当然这还取决于化学品的特性以及湿部的布置。如果到达流浆箱的时间过长还会产生一些意想不到的负面影响,如化学品构造与纤维形态矛盾等。事实上在流浆箱浆流的帮助下,添加剂被喷射进入并且在数秒内与整个工艺管路体积流体瞬时混合。创捷混合技术可将非常微小的添加剂流量瞬间混合到大量的工艺流量之中。
 
创捷湿部添加剂瞬间混合系统
利用快速和有效的方法在接近流浆箱处混合添加剂是可行的。为了开拓快速高效并采用最好最可行的方法使工艺系统简单并避免无谓的投资成本,开发了可满足上述要求的创捷混合工艺。创捷瞬间混合概念使得两种独立的有效混合统一到筛后位置。利用这种混合模式的创捷Chord和Poco混合器可使同时至少混合两种添加剂成为可能。
 
关于湿部化学品的添加,通常采用的一个是阳离子添加剂站,一个为阴离子添加剂站。
 
在流浆箱前瞬间同时混合助留剂和填料
填料或荧光颜料在同一混合站与助留剂一同混合。利用填料或创捷瞬间混合系统,填料和助留剂同时混合,但通过不同的通道进入工艺系统,有益之处就是可以大大提高填料的留着效果,大大缩短响应时间,减少白水中填料的含量,减少填料的流失等。

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