纸浆洗涤实际上是稀释、过滤、挤压与置换洗涤的结合,对于某种设备往往一种作用为主,而另一种作用为辅,对整个洗涤过程这几者则是相辅相成不可分割的整体,但要以少的洗涤段数并以小的稀释因子获取高洗净度,置换洗涤及其效率尤为重要。
随着制浆技术的发展,兼有置换洗涤功能的连续或间歇置换蒸煮技术在木(竹) 浆中普遍采用,同时,经过长期实践验证和筛选,根据原料、浆厂规模、设备性能以及节能环保的综合要求,现代浆厂普遍采用的洗浆设备已基本锁定在具有置换洗涤功能的双辊置换压榨挤浆机(简称双辊挤浆机) 、鼓式置换洗浆机( 简称DD洗浆机) 和鼓式真空洗浆机(简称真空洗浆机)这3类设备范围内进行优化组合。双辊挤浆机双辊挤浆机集过滤脱水、置换洗涤和压榨脱水多功能于一体,主要用于木浆和竹浆洗涤,也可用于草浆的洗涤。
国内目前年产100万t的木浆厂基本使用此设备; 年产40万~90万t的木浆厂使用双辊挤浆机或DD洗浆机; 竹浆厂由于原料的砍伐限制,大规模项目都在20万t左右,从投资、运行等综合成本考虑基本是用真空洗浆机。
双辊挤浆机按结构分主要有压力折流布浆和螺旋布浆两类设备。
压力折流布浆和螺旋布浆双辊挤浆机结构有所差异,主要差别在布浆装置,布浆装置结构决定了设备的有效过滤面积,尤其是大直径规格双辊挤浆机较为明显。
螺旋布浆双辊挤浆机与压力折流布浆双辊挤浆机相比,同种规格产品的过滤面积大,在同等条件下的产能高,发展趋势比较好。
压力折流布浆和螺旋布浆双辊挤浆机的结构虽有差异,但工作原理相同,功能特点如下。
优点:( 1) 集稀释过滤、置换洗涤和压榨脱水于一体,洗涤效率高。
( 2) 进出浆浓度高,系统循环水量和洗涤用水量少。
( 3) 单机产能大,可满足特大型浆厂高效生产。
( 4) 设备结构紧凑,占地面积小,土建费用低。
( 5) 操作温度高,封闭性好,热能利用率高。
( 6) 适用浆种广( 木浆和非木浆) 。
缺点:( 1) 设备结构复杂,自动化程度高,系统投资大。
( 2) 硬杂物易损伤压榨辊,洗前需对硬物捕集去除。
( 3) 滤板结垢,对水质要求高,对浆种也有一定局限性。
( 4) 低浓进浆时的纤维流失率比较高。DD洗浆机DD洗浆机是一种多段置换洗涤设备,主要洗涤木浆和竹浆等滤水性好的浆料,国内已有几家木浆生产企业采用,它像一台卷成转鼓的水平带式洗浆机,采用全封闭多段逆流洗涤,各段洗涤均在同一转鼓上完成,兼有水平带式和鼓式真空洗浆机的特点。中浓或低浓浆料被泵送入喂料脱水区,借助进浆压力过滤脱水,使滤板上的浆浓快速达到10%~12%,在置换洗涤区的末端用热水洗涤,浆料随转鼓转动通过一段、二段或三段、四段洗涤区,逆流洗涤液均用增压泵送液,出洗涤区浆料进入真空吸滤区进一步提高出浆浓度,然后进入卸料区用压缩空气吹落浆料。
优点:( 1) 设备紧凑,安装高度低、占地面积小。
( 2) 进入系统的空气少,泡沫少。
( 3) 高温进浆、封闭操作,系统热能损失小。
( 4) 单机产能较大,适合中、大规模项目。
( 5) 系统功率配置低,电耗比较低。
缺点:( 1) 相对真空洗浆机投资比较大。
( 2) 设备结构及控制较为复杂,维护费用高。
( 3) 适应性较差( 适应滤水性比较好的浆料) 。
( 4) 滤板结垢,对水质要求高。
( 5) 低浓进浆时的纤维流失率比较高。
真空洗浆机真空洗浆机是以稀释过滤为主,置换洗涤为辅的洗浆设备。该设备以真空负压为脱水推动力,并在洗涤区进行置换洗涤,在粗浆洗涤中的洗涤段数较多,是非木浆和中小型木浆厂普遍采用的设备。
按转鼓直径分为: Φ2600mm、Φ3000mm、Φ3500mm、Φ4000mm、Φ4500mm 等系列产品。
目前市场运行产品的最大面积为140m2( 转鼓规格φ4500mm×10m) 。具有以下特点。
优点:( 1) 适用浆种较广(木浆和非木浆) 。
( 2 ) 操作、维护简便,自动化程度要求不高。
( 3) 设备价格低,综合投资少。
( 4) 纤维流失率低。
缺点:( 1) 厂房高、占地面积大,土建投资大。
( 2) 进浆浓度低,循环水量大,系统耗电高。
( 3) 系统热能损失大,蒸汽消耗多。
( 4) 泡沫多,消泡剂用量多或消泡设备投资大。