管式压力过滤器在竹浆碱回收苛化工段的应用

管式压力过滤器在竹浆碱回收苛化工段的应用 管式压力过滤器在竹浆碱回收苛化工段的 应用 生产实践 管式压力过滤器在竹浆碱回收苛化工段的应用 刘世海江波 (安丘汶瑞机械制造有限公司,山东安丘,262l0o) 摘要:介绍用于竹浆碱回收苛化工段苛化乳液的过滤设备——管式压力过滤器.实践运行证 明,该过滤器具 有生产能力大,白液澄清度低等特点,各项指标均达到设计要求,可满足制浆蒸煮生产的用碱 要求. 关键词:管式压力过滤器;苛化工段;白液澄清度 中图分类号:)(793文献标识码:B文章编号:0254—508X(2005)03-0061432 安丘汶瑞机械制造有限公司开 发设计的管式压力过滤器是苛化乳 液的新型过滤设备,是重力澄清器 的理想替代产品.现已在四川某造 纸厂投产运行,经过几个月的运行 实践明,管式压力过滤器具有以 下特点:设备占地面积小,生产能力 大,可节省大量土建费用;白液固形 物含量低(10,30mg/L),可得到高 质量的蒸煮药液,从而减缓板式蒸 发器及管式蒸发器等热交换器除垢 周期,提高蒸汽和设备的利用率,降 低能耗,同时有助于提高成浆质量. 1管式压力过滤技术及设备构造 1.1管式压力过滤技术 该技术是指将苛化器充分反应 后的苛化乳液经过管式压力过滤器 反 1一上盖2一滤管及毡套3一简体 4,排泥刮刀5机械密封 6_刮刀传动装置 图l管式压力过滤器设备构造 《中国造纸》2005年第24卷第3期 的过滤,使白液与白泥高效快速地 分离.目前,该项技术在国外已广 泛应用,国内有少数厂家成功引 进,国外名称为:ECO—Filter或 Tube-Filter.国内其他机械厂开发 的管式压力过滤器已在广西贺州浆 厂,广东鼎丰纸业等厂使用. 1.2管式压力过滤器 管式压力过滤器构造简单,详 见图l.该设备一般选用进口不锈 钢制作,底部的转轴密封采用机械 密封,保证液体不渗漏.主体是圆 柱型简体,底部为锥体结构,由支 撑过滤元件的花板分成上下两部 分,过滤元件由聚丙烯材料做成袜 状的毡套和固定毡套用的多孑L滤管 组成,结构见图2.焊接在简体内 壁上的下花板和可活动的上花板中 间安装过滤元件,下花板和上花板 之间用螺栓固定密封过滤元件,因 此,将管式压力过滤器分成上下两 部分.乳液过滤时上部分产出清洁 的滤液,由均布的6个独立扇区经 收集管汇总到集液箱,再由集液箱 靠液位差将滤液压入贮存槽中,而 滤泥则由过滤器底部排出. 2管式压力过滤器的-I-艺及 工作程序 2.1管式压力过滤器的工艺流程 (见图2) 2.2管式压力过滤器的工作程序 管式压力过滤器的工作程序由 过滤阶段,反冲洗阶段和沉降阶段 组成一个周期性工作程序,反复循 环运行. 1一管式压力过滤器2一白泥压力过滤器3一苛化乳液搅拌槽 4一白泥稀释搅拌槽5一白泥混合槽6__白液供料泵7白泥供料泵 8一白泥泵白液收集槽lo_一稀管式槽 图2管式压力过滤器的工艺流程 收稿日期:2004—09-03 ? 6l? 生产实践 (1)过滤阶段:阀门A开启, 阀门B关闭,苛化乳液由白液供 料泵输送到过滤器简体内,形成正 压,在压力作用下,乳液中的液体 经过过滤元件,到达过滤器的上部 至各收集区后,汇流到白液收集 槽,而乳液中的悬浮颗粒被吸附在 过滤元件上,形成泥饼,从而达到 固液分离的目的.随着时间的增 加.泥饼逐渐加厚,过滤阶段结 束,该阶段运行时间180s. (2)反冲洗阶段:阀门A,B 同时开启,过滤器上层收集区内的 部分液体透过过滤元件回流到苛化 乳液搅拌槽,并将吸附在过滤元件 上的泥饼冲离过滤元件,形成反冲 洗阶段,该阶段运行时间4s. (3)沉降阶段:阀门A关闭, 阀门B开启,被冲离的泥饼在自 身重力作用下,沉降到过滤器的底 部,排到白泥稀释搅拌槽,该阶段 运行时间40s. 以上过滤一反冲洗一沉降3个阶 段循环往复进行.排到白泥稀释搅 拌槽的白泥经加水稀释后,由白泥 供料泵输送到白泥压力过滤器,白 泥压力过滤器工作程序与管式压力 过滤器相同,经过白泥压力过滤 器,过滤后的稀白液进入稀白液 槽,白泥排到白泥混合槽,再经过 预挂过滤机处理. 3管式压力过滤器样机主要参数 3.1主要技术参数 设备容积24.6m3;筒体直径 咖2000mm;简体高度90001Tlnl;生产 能力1000m3/d:设计压力0.44MPa; 工作压力0.3MPa;搅拌电机功率 2.2kW;搅拌转速1.43r/min. 3.2主要212艺参数 苛化度<82%;过灰量?3%; 绿液中绿泥的含量<150mg/L;苛 化后乳液温度100,104?;稀释水 温度>65oC;工作温度95oC:进 液压力?0.15MPa;白泥排出密度 1.4,1.5crn3;密封水压力 0.3MPa;过滤压力不得超过0.15 MPa;差压浓度计压差实测最大值 ? 62? 0.04MPa;排泥流量为绿液消耗量 的20%,25%;压力过滤器内浆 液平均密度1.25,1.36g/em3. 4管式压力过滤器运行实践 4.1达到的主要质量指标 白液产量1000/d;白液澄清 度?20rag/L;活性碱浓度(Na20 计)lOOg/L;白泥游离氧化钙?1%. 4.2运行参数的控制 管式压力过滤器在运行中,对 苛化系统的变化非常敏感,过滤元 件极易堵塞,因此,必须严格控制 有关的工艺参数. 4.2.1温度 碱溶液的粘度大,过滤阻力 大,过滤速度慢,而且会将乳液中 的白泥颗粒粘附在滤套上而影响乳 液的通过.碱溶液粘度与温度有反 比关系,所以,提高碱溶液的温度 就会降低其粘度.在生产运行中, 首先要求碱回收喷射炉送来的绿液 温度在85,90oC,苛化后的乳液 温度在100,104oC,进入系统的稀 释水温度>65oC. 4.2.2苛化度 苛化度过高,生成的白泥颗粒 较细,难以沉降和过滤,并且细小 的白泥颗粒容易堵塞元件,因此, 应适当降低苛化度.一般在进入管 式压力过滤器时,苛化度控制在 80%,82%. 4.2.3石灰质量和过灰量 石灰质量的稳定也很重要,石 灰中的活性CaO含量决定石灰质 量的高低.一般要求含活性CaO 在80%以上,若有效活性CaO含 量低,为达到一定的苛化度,势必 加入更多的石灰,才能满足苛化反 应的要求,这样,就会造成苛化乳 液中含有更多的杂质,使过滤阻力 升高,过滤速度降低,运行周期缩 短. 加入的过灰量越少,乳液中的 含泥量越少,对过滤元件堵塞程度 越低,有利于管式压力过滤器的运 行,但加灰量由绿液浓度,石灰的 质量和成品白液活性碱浓度所决 定.一般控制过灰量<1%. 4.2.4白泥中的硅含量 竹浆原料中含有较高的硅含 量,其中大部分进入碱回收苛化 白泥,影响其过滤性能,甚至使 毡套出现脱泥困难或出现糊套现 象.因此,必须尽力降低白泥中 的硅含量.为此麦草浆碱回收苛 化工段一般不考虑用管式压力过 滤器. 4.2.5绿液中绿泥的含量 绿泥是经碱炉燃后混入绿液中 的杂质,通常大部分以絮状物形态 悬浮于绿液中,颗粒呈黑色而粘度 大,容易堵塞过滤元件.绿泥难溶 或不溶于水,碱液,酸液,因此,绿液 送去苛化生产前,应尽可能去除其 中的绿泥,绿液中的含泥量越低越 好,其含泥量不高于150mg/L. 4.2.6简体中部的白泥密度 管式压力过滤器内的密度保持 在一定的范围内,白泥的排出量与 白泥可沉降量应基本相当,以保持 良好的运行状态.通常管式压力过 滤器的简体中部密度保持在1.25 — 1.35crn3.当简体中部密度较 小时,则排泥密度小,白泥含碱量 大,浓白液的得率低,增加了白泥 的洗涤负荷.当简体中部密度较大 时,排泥密度大,反冲下来的白泥 来不及沉降,立即又附着在过滤元 件上,过滤元件之间充满白泥,使 设备无法正常运行. 排泥密度大时,说明排泥量不 足,应增加排泥量;排泥密度小 时,应减少排泥量,减小碱损失. 5结语 管式压力过滤器在四川I某造纸 厂碱回收苛化工段试车成功,其生 产能力,白液中的固形物含量均达 到设计要求,满足了用户需要.这 标志着管式压力过滤器不仅能用于 木浆白泥的过滤,还可用于竹浆白 泥的过滤.管式压力过滤器将成为 重力澄清器的替代产品.IcPPI (责任编辑:常青) Ch/naPu/p&PaperVo1.24,No.3,2005