第四章 洗涤、筛选1

2.过滤作用（压力差）

过滤就是通过滤布、滤网或多孔隔膜分离纸浆悬浮液， 使固体被截留，而液体滤出的过程。 过滤设备生产能力取决于过滤速度。
v＝Δp/RL․ R＝32μ /d2
毛细管直径 过滤面积有效系数
过滤速度为单位时间内通过单位过滤面积的液体量。
根据这个方程式我们可以定性地分析影响过滤速 度的因素 （1）过滤面积 生产能力 过滤阻力系数 （2）压差 过滤速度 （3）浆层厚度 过滤阻力 过滤速度 （4）废液粘度 过滤速度 （温度 粘度 ） （5）浆种（草浆与木浆）和浆层紧度 d R
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（一）转鼓式洗浆机
是由带滤网的转鼓装置放置在浆槽里构成的洗涤设备。
1.鼓式真空洗浆机 以真空负压产生的抽吸作用为推动力，通过过滤 作用将废液透过浆层滤出而得以分离。 （1）高真空度： 有分段式和真空管式洗浆机两 种。 分段式两区真空洗浆机：形成浆层段、预脱水段、 喷淋段、吸干段、卸料段 特点：适用于木浆洗涤，提取率可达95％，但用 于草浆提取率只能达到83～85％；
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（二）预防起泡方法：减少空气的进入。
控制浆料的搅拌方式、搅拌速度，减少对
浆料的冲击作用，保持洗涤系统的正常运 行，尽可能建立封闭系统。
进浆口应深入浆池液面内足够的深度，减
少“跑、冒、滴、漏”。
提高洗涤温度。
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（三）消泡方法
1.消泡剂消泡

加入表面活性大、表面强度低、粘度小的液 体。如煤油、松节油等，还有硅化物等新型 消泡剂。 一般用785～981kPa的高压蒸汽喷射消泡， 同时泡沫因受热液膜粘度下降，膜内空气鼓 胀导致泡沫破灭。
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2.置换比(D.R.)
指洗涤过程中可溶性固形物实际减少量 与最大可能减少量之比。
w0 wM D.R. w0 wW
w0——洗涤前浆内废液所含溶质质量分数% wM——洗涤后浆内废液所含溶质质量分数% wW——洗涤液所含溶质质量分数% 使用清水时， wW=0
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3.稀释因子(F)
洗涤每吨风干浆时，进入所提取的废液中的水量(m3)。

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连续扩散 洗涤器结 构图 1.外壳 2.筛环 3.卸料刮
刀
稀释水（黑液）
稀释水（黑液）
1
4.连接管 5.支撑管 6.筛板振 动机构 7.筛环隔
板洗 后 浆 料来自浆 料8.支撑 9.支撑板
(a)扩散器
(b)筛环断面图
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（四）挤压洗涤设备
1.螺旋挤浆机：变距螺旋在圆筒内旋转，浆料受到挤 压，滤液流出筛网排出。目前少用。 特点：进出浆浓度大（进浆10%，出浆30%~40%） 2.双辊挤浆机和置换压榨洗涤器 通过棍子的机械挤压作用分离废液的 特点： 进出浆浓度大 不适于草浆 适应性较强，操作简便，动力消耗小 结构复杂，制造麻烦，沟纹易磨损 纤维流失较大 •两段真空洗浆机和两段压榨洗浆机流程洗 kp木浆黑液提取率可达99%。
η＝ 算。
G G0
可以用f＝
c c0
和 m＝
V来计 V0
质量
浓度
体积
η、 f总是小于1，而m可大于或小于1，但通常 均大于1。
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（2）黑液提取率
指每吨风干浆提取出来送蒸发的黑液的 溶质量对蒸煮后吨浆黑液总溶质量的百分 比。 黑液提取率与洗涤效率既有联系又有区 别。提取的黑液全部送蒸发时，黑液提取 率等于洗涤效率。
第四章 纸浆的洗涤、筛选与净化
问题的提出 来自蒸煮工段的粗浆，含有大量的蒸煮废液 和少量粗渣、泥沙等杂质，因此必须经过洗涤、 筛选、净化和浓缩处理，以获得符合质量要求的 纸浆，并对废液、废渣等加以回收利用。 主要内容： 第一节 纸浆的洗涤与废液提取 第二节 纸浆的筛选与净化 第三节 纸浆的浓缩与贮存
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压 力 洗 浆 机 外 观 结 构 图 1.来自风机的空气入口 2.空气排出口 3.浆料排出口 4.黑液排出口 5.密封辊 6.洗后浆料搅拌器 26
（二）带式洗浆机（已基本淘汰）
带式洗浆机又称水平带式真空洗浆机。国外也 称超级洗浆机。它的结构与长网纸板机的网部 相似。 进浆浓度3％～4％，出浆浓度15％～19％ 主要特点： 1.取消了段间稀释，洗涤段数多。 2.最大限度地提高了黑液浓度。 3.结构简单，操作方便，投资小。 4.可用于麦草浆洗涤，提取率可达95％以上。
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（二）洗涤方式

分为单段洗涤和多段洗涤。
多段洗涤又分为多段单向和多段逆流洗涤两种。
洗涤热水
未洗浆
1段
2段
3段
4段
洗净浆
浓黑液
四段逆流洗涤流程示意图
本段稀释 前段喷淋
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多段：多台串联 逆流：洗涤液逆着纸浆方向
（三）洗涤的影响因素
1.温度
2.压差或真空度
3.浆层厚度、上浆浓度和出浆浓度
4.蒸煮方法、浆种和浆的硬度
（1）浆层厚度大，过滤阻力大，过滤速度慢，影响洗 涤效果，但可提高产量。 （2） 在一定条件下，提高上浆浓度能提高滤网浆层厚 度，提高生产能力，但会影响洗涤质量和废液提取率。 （3）出浆浓度越大，洗涤损失越小，提取率越高。
4.蒸煮方法、浆种和浆的硬度 （1）酸法浆比碱法浆滤水性好，易洗涤。 （2）草浆比木浆滤水性差，但扩散效果好。 （3）硬浆比软浆滤水性好，但是扩散效果差。
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4.洗涤损失
因洗涤不完全而引起的溶质损失，以kg/t风 干浆表示。溶质可指总固形物，也可指Na、 Na2SO4或BOD等。
碱法制浆通常以Na2SO4表示。
洗涤损失与稀释因子有关，即稀释因子越大， 洗涤损失越小。
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5、洗涤效率和提取率.
（1）洗涤效率
指提取出来可利用的废液中溶质的数量G和 蒸煮后废液中所有溶质的数量G0之比。它是 评价洗涤效果的重要指标
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3.扩散（置换）作用（浓度差）



扩散过程为物质的传递过程。浓度差是扩散作用的推动 力。 G——扩散速度，kg/h 扩散方程G＝D A (ρ1-ρ2)/L D——扩散系数，m2/h 扩散作用的影响因素 A——通过面积，m2 （1）扩散面积 扩散速度 L——扩散距离，m （2）扩散距离 扩散速度 ρ——浓度，kg/m3 （3）浓度差 扩散速度 （4）洗涤水量 浓度差 但废液浓度低 所以在少用水的情况下洗净纸浆，采用多段逆流洗涤 4.吸附作用 该作用对浆料洗涤不利。因为纤维对金属离子有较 大的吸附能力，所以通过洗涤不可能把浆与废液完全分 离开。
2.高压蒸汽消泡

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3.机械消泡：
一般在各段洗浆机的黑液槽上配置机械消 泡装置，利用旋翼的回转和离心作用将泡沫 碰破或甩破。
4.抽吸消泡：
在黑液槽上用风机抽吸，泡沫被抽出经风 机叶片的撞击而消泡，然后去旋风分离器。


利用洗鼓外的风压对洗鼓网面上的浆层进行压力过滤洗浆。
工艺条件：进浆浓度0.8%～1.2%，出浆浓度12%～14%。 特点： 优点——密封性能好，不宜产生泡沫，对浆量和浆浓适应 性强 缺点——动力消耗大，过滤压差较小，对浆种的适应性不 如真空洗浆机，不适用于草浆的洗涤。

目前有一种新型鼓式置换洗浆机（DD洗浆机）在一台洗 浆机上实现四段逆流洗涤。
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浓度30%~40%
输料螺旋
浓度10%
置换液入口 浓度2%~5%
双辊置换压榨洗浆机工作原理图
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3.压滤机：出浆浓度25%~30%
SD型压滤机工作原理图（双网挤浆机） （用于草浆）
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1.浆料入口 2.多孔转鼓 3.浆槽 4.洗涤液入口 5.挤压辊 6.刮刀
浓度30%~40%
结合转鼓式与 挤浆机特点

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1－流浆箱 2－网 3－真空吸水箱 4－洗后浆料输送机 5－机罩 6－泵
水平带式真空洗浆机示意图
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（三）扩散洗涤器
分为间歇扩散洗涤器和连续扩散洗涤器。 扩散洗涤的特点： 在纸浆和洗涤液之间有相当长时间的接触。 整个洗涤过程在浸没状态下进行，排除了混入空气和起泡的 可能。 洗涤效率高；电耗低 Kamyr常压连续扩散洗涤器 Kamyr压力式连续扩散洗涤器
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第一节 纸浆的洗涤与废液的提取



一 、概述 二 、洗涤原理、方式及影响因素 三 、洗涤设备 四、 泡沫的形成与消泡
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一 、概述

（一）纸浆洗涤与废液提取目的和要求 废液中固形物的组成：有机物和无机物 1.目的 纸浆洗涤的目的:尽可能完全地把纸浆中的废液 分出来，获得比较洁净的纸浆； 废液提取的目的是经济地回收蒸煮废液。 2.基本任务和要求 在满足纸浆洗净度要求的前提下，用最小的稀释 因子，获得较高浓度、较高温度和较高提取率的 废液。
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5.洗涤用水量和洗涤次数
在相同条件下，洗涤用水量越多，浆洗的越 干净，提取率越高。但是会使废液浓度降低， 蒸发时耗汽量大。 当洗涤用水量一定时，洗涤次数越多，洗涤 效果越好。
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三、洗涤设备

洗涤设备的种类：很多，分类方法也不统一。
a. 按处理纸浆的浓度分——高浓和低浓洗涤设备 b. 按洗涤原理分——挤压、过滤和扩散洗涤设备 c. 按操作运行方式——间歇和连续洗涤设备 d. 按结构形式——鼓式、带式、辊式和多盘式 （一）转鼓式洗浆机 （二）压力洗浆机 （三）带式洗浆机 （四）扩散洗涤器 （五）挤压洗涤设备
浓度4%~5% 截面逐渐缩小
国外压滤机工作原理图
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四、泡沫的形成与消泡
（一）泡沫的形成 内因： 碱法制浆因为形成较多皂化物易于产生泡沫。 废液粘度越大，pH值越高，泡沫越稳定； 温度升高泡沫易破灭； 木素磺酸盐具有降低泡沫的作用。 外因：浆料的输送、机械搅拌和稀释混合时混 入空气，真空洗浆机真空度的作用，以及温度、 粘度、pH值等。