制浆造纸机械与设备课件
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第九章 制浆造纸机械与设备
第一节 制浆造纸生产概述
纸浆的原料主要有木材、竹、芦苇、稻草、麦草、芒杆 、棉杆、甘蔗渣、破布、废棉、废麻等类植物纤维。
制浆是利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方 法使植物纤维原料离解，变成本色纸浆或漂白纸浆的 过程。
下面以芦苇造纸为例介绍其基本过程：
此外，制浆造纸过程中还包括一些辅助过程，如蒸煮液的制 备，漂液的制备，蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收 利用以及废液的综合利用等。
白色磨木浆主要用来生产新闻纸。
磨木机是生产磨木浆的主要设备。磨木机 由磨石、料箱，加压送料机构及浆坑等构 成；此外，还有刻石装置，机械装木装置 等设备。
磨木机的种类很多，按操作的连续性不 同，可分为连续式与间歇式两大类。
下面简单介绍一下应用最广泛的一种磨 木机——链式磨木机
链式磨木机由机架、料箱、链条及其 转动机构、磨石及浆坑等组成。如图 所示。
1、螺旋挤浆机
螺旋挤浆机又称螺旋压榨机，其特点是：设备紧 凑，投资少，提取的黑液温度高，浓度大，黑液 的泡沫不影响提取率下降，但黑液提取率低，多 用于中小型草类半料浆及木浆厂。
螺旋挤浆机有压榨螺旋，滤水鼓，调压装置，机座 和传动装置等组成。
二、纸浆的筛选设备
为了保证浆及纸的质量，防止生产设备被浆 料中的杂质损坏或堵塞，必须把浆料中的纤 维性杂质及矿物杂质除去。
离心式筛浆机
除渣设备有：沉砂盘，涡轮除渣器及立式离心除 渣机等。
CX型离心筛
CX型离心筛浆机适 用于化学浆、机械 木浆、苇浆及草浆 的筛选。
ZSL型离心筛
它保留了CX型离心筛 直径小，转速高，形 成浆环好的特点，克 服了草浆筛选中叶片 易挂浆及排渣不够通 畅等缺点，适用各种 纸浆的筛选。
立式旋翼筛
由于纸浆中杂质的来源及性质各异，所以浆料筛 选设备的种类繁多。
根据原理的不同，可分为筛浆机及除渣设备两大类。 筛浆机是利用纤维与杂质的几何形状不同，把杂质除 去；除渣设备是利用纤维与杂质的密度不同，把杂质 除去。
筛浆机可分为两类：一类主要靠筛鼓两边浆料的压力 差使良浆通过筛孔；或利用转子叶片产生的离心力使 良浆通过筛孔，统称为离心式筛浆机。另一类称为振 动式筛浆机，分为振动平筛和振动圆筛两类。
硫酸盐法：蒸煮所用的化学药剂的主要成分是NaOH 和Na2S，也含有少量Na2CO3、Na2SO4和Na2SO3等 。
第四节 亚硫酸盐法制浆设备概述
亚硝酸盐蒸煮锅均为固定直立式，由于亚 硝酸盐蒸煮液对锅炉钢板有强烈腐蚀性， 所以同蒸煮液相接触的钢板表面需用耐酸 保护层保护。
第五节 纸浆的洗涤、浓缩、漂白和筛选设备概述
带式洗浆机由于设备造价较低，占地面积较小，电耗低， 维修方便，特别是在置换段的洗涤效果比鼓式洗涤剂好， 因此应用较广。
（三）挤压式洗涤设备
这类设备主要指以机械直接加工的脱水或黑液提取设备。 该设备以多孔板，缝板作为滤网，采取高浓进浆，高浓出 浆，浆层较厚，并且采用较高的操作压力。浆料的脱水或 黑液的提取主要依靠机械力的挤压，而不是依靠扩散作用 。例如螺旋挤浆机。
作为洗浆机的过滤机不仅要把废液从纸浆中分 离，还要进行纸浆洗涤，所以在过滤机上装有 洗涤喷淋装置。
下面以真空洗浆机和压力洗浆机为例对转鼓式 过滤机做简单介绍。
（一）真空洗浆机
真空洗浆机由转鼓、分配阀、槽体、洗涤液喷 淋装置、剥浆装置、水腿管及其真空系统等组 成。
我国真空洗浆机按用途分为：A型洗浆机，用于漂 后洗涤或浓缩，B型洗浆机用于多台串联洗涤碱法 粗浆。
一、 纸浆的洗涤设备
纸浆洗涤的目的，是把蒸煮过程中溶解于蒸煮液和附着于纤 维表面以及夹杂于纤维之间的一些非纤维性的可溶物，用水 或稀废液溶出，并与纤维分离，获得干净的纸浆。
纸浆的洗涤可分为粗洗和精洗
纸浆洗涤设备按其工作原理和工作特性可分为 以下三类。
（一）扩散洗涤设备
这类设备的特点是浆料经受洗涤时间长，同时受到洗涤的 浆料较多，洗涤过程中扩散作用进行得较彻底，其设备有 扩散洗涤器、洗浆池、循环式洗涤池等。
立式旋翼筛转子的轴是直立 的。转子上一般有2-3块叶 片，叶片的形状与飞机的机 翼相似，俗称旋翼。
高频振框式平筛
高频振框式平筛，由于结 构简单，动力消耗低，适 用于多种浆料，在粗料筛 选过程中成为不可缺少的 除节设备。
(二)过滤洗涤设备
这类设备的特点是采用薄浆层操作 ，连续分离废液，连续喷淋洗涤液 ，以液位差或气压差作为过滤动力 ，一般进浆浓度比较低。该设备有 各种转鼓式过滤机、带式过滤机、 置换洗涤器。
1、转鼓式过滤机
转鼓式过滤机是把一个转鼓放置在浆槽里构成 的过滤设备，滤网铺盖在转鼓的表面。用来洗 涤纸浆的过滤机称为洗浆机。
制浆的方法大致可分为机械法、化学法和化学机 械法三种。
机械法有：原木磨木法（磨石磨木法)、木片磨木 法等 化学法有：碱法和亚硝酸盐法。 化学机械法即用较轻度的化学处理再加以机械磨 浆的方法。
从第二节至第四节将详细介绍三种方 法的工作过程及其主要机械。
第二节 机械法制浆及其主要机械
用机械方法将木材磨解成的纸浆称为机械木 浆，或磨木浆。 磨木浆的主要缺点有： （1）纸浆纤维短，非纤维素组分含量较高，成 纸强度较低。 （2）由于木材中绝大部分的木素和其它非纤维 素组分未被除去，成纸易被变黄发脆，不能太长 久保存。
（二）压力洗浆机
压力洗浆机是以转鼓外面的 加压空气作为过滤动力的洗 涤设备。它由转鼓以及把转 鼓密封起来的鼓槽、密封辊 （gun）、喷洗管、高压鼓 风机、外壳等组成。
2、水平带式真空洗浆机
用于洗浆的水平带式真空过滤机称为水平带式真空洗 浆机（俗称带式洗涤机）。 带式洗浆机由滤网、滤带、真空洗滤箱、洗浆箱 、喷洗装置、辊筒、气罩和机架等组成。
第三节 碱法制浆及其主要设备
碱法制浆是使用碱性化学药剂水溶液处理植物纤维原料，将 原料中的木素溶出，尽可能保留纤维素与最大程度保留半纤 维素，使原料纤维彼此分离ห้องสมุดไป่ตู้为纸浆。
常用方法：石灰法、烧碱法（又称苛性钠法、苏打法）、硫 酸盐法、氨法等。
石灰法：所用药剂是石灰乳，有效成分是Ca(OH)2。
烧碱法：蒸煮所用的化学药剂主要成分是NaOH，还 有少量的Na2CO3。
第一节 制浆造纸生产概述
纸浆的原料主要有木材、竹、芦苇、稻草、麦草、芒杆 、棉杆、甘蔗渣、破布、废棉、废麻等类植物纤维。
制浆是利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方 法使植物纤维原料离解，变成本色纸浆或漂白纸浆的 过程。
下面以芦苇造纸为例介绍其基本过程：
此外，制浆造纸过程中还包括一些辅助过程，如蒸煮液的制 备，漂液的制备，蒸煮废气和废液中化学药品与热能的回收 利用以及废液的综合利用等。
白色磨木浆主要用来生产新闻纸。
磨木机是生产磨木浆的主要设备。磨木机 由磨石、料箱，加压送料机构及浆坑等构 成；此外，还有刻石装置，机械装木装置 等设备。
磨木机的种类很多，按操作的连续性不 同，可分为连续式与间歇式两大类。
下面简单介绍一下应用最广泛的一种磨 木机——链式磨木机
链式磨木机由机架、料箱、链条及其 转动机构、磨石及浆坑等组成。如图 所示。
1、螺旋挤浆机
螺旋挤浆机又称螺旋压榨机，其特点是：设备紧 凑，投资少，提取的黑液温度高，浓度大，黑液 的泡沫不影响提取率下降，但黑液提取率低，多 用于中小型草类半料浆及木浆厂。
螺旋挤浆机有压榨螺旋，滤水鼓，调压装置，机座 和传动装置等组成。
二、纸浆的筛选设备
为了保证浆及纸的质量，防止生产设备被浆 料中的杂质损坏或堵塞，必须把浆料中的纤 维性杂质及矿物杂质除去。
离心式筛浆机
除渣设备有：沉砂盘，涡轮除渣器及立式离心除 渣机等。
CX型离心筛
CX型离心筛浆机适 用于化学浆、机械 木浆、苇浆及草浆 的筛选。
ZSL型离心筛
它保留了CX型离心筛 直径小，转速高，形 成浆环好的特点，克 服了草浆筛选中叶片 易挂浆及排渣不够通 畅等缺点，适用各种 纸浆的筛选。
立式旋翼筛
由于纸浆中杂质的来源及性质各异，所以浆料筛 选设备的种类繁多。
根据原理的不同，可分为筛浆机及除渣设备两大类。 筛浆机是利用纤维与杂质的几何形状不同，把杂质除 去；除渣设备是利用纤维与杂质的密度不同，把杂质 除去。
筛浆机可分为两类：一类主要靠筛鼓两边浆料的压力 差使良浆通过筛孔；或利用转子叶片产生的离心力使 良浆通过筛孔，统称为离心式筛浆机。另一类称为振 动式筛浆机，分为振动平筛和振动圆筛两类。
硫酸盐法：蒸煮所用的化学药剂的主要成分是NaOH 和Na2S，也含有少量Na2CO3、Na2SO4和Na2SO3等 。
第四节 亚硫酸盐法制浆设备概述
亚硝酸盐蒸煮锅均为固定直立式，由于亚 硝酸盐蒸煮液对锅炉钢板有强烈腐蚀性， 所以同蒸煮液相接触的钢板表面需用耐酸 保护层保护。
第五节 纸浆的洗涤、浓缩、漂白和筛选设备概述
带式洗浆机由于设备造价较低，占地面积较小，电耗低， 维修方便，特别是在置换段的洗涤效果比鼓式洗涤剂好， 因此应用较广。
（三）挤压式洗涤设备
这类设备主要指以机械直接加工的脱水或黑液提取设备。 该设备以多孔板，缝板作为滤网，采取高浓进浆，高浓出 浆，浆层较厚，并且采用较高的操作压力。浆料的脱水或 黑液的提取主要依靠机械力的挤压，而不是依靠扩散作用 。例如螺旋挤浆机。
作为洗浆机的过滤机不仅要把废液从纸浆中分 离，还要进行纸浆洗涤，所以在过滤机上装有 洗涤喷淋装置。
下面以真空洗浆机和压力洗浆机为例对转鼓式 过滤机做简单介绍。
（一）真空洗浆机
真空洗浆机由转鼓、分配阀、槽体、洗涤液喷 淋装置、剥浆装置、水腿管及其真空系统等组 成。
我国真空洗浆机按用途分为：A型洗浆机，用于漂 后洗涤或浓缩，B型洗浆机用于多台串联洗涤碱法 粗浆。
一、 纸浆的洗涤设备
纸浆洗涤的目的，是把蒸煮过程中溶解于蒸煮液和附着于纤 维表面以及夹杂于纤维之间的一些非纤维性的可溶物，用水 或稀废液溶出，并与纤维分离，获得干净的纸浆。
纸浆的洗涤可分为粗洗和精洗
纸浆洗涤设备按其工作原理和工作特性可分为 以下三类。
（一）扩散洗涤设备
这类设备的特点是浆料经受洗涤时间长，同时受到洗涤的 浆料较多，洗涤过程中扩散作用进行得较彻底，其设备有 扩散洗涤器、洗浆池、循环式洗涤池等。
立式旋翼筛转子的轴是直立 的。转子上一般有2-3块叶 片，叶片的形状与飞机的机 翼相似，俗称旋翼。
高频振框式平筛
高频振框式平筛，由于结 构简单，动力消耗低，适 用于多种浆料，在粗料筛 选过程中成为不可缺少的 除节设备。
(二)过滤洗涤设备
这类设备的特点是采用薄浆层操作 ，连续分离废液，连续喷淋洗涤液 ，以液位差或气压差作为过滤动力 ，一般进浆浓度比较低。该设备有 各种转鼓式过滤机、带式过滤机、 置换洗涤器。
1、转鼓式过滤机
转鼓式过滤机是把一个转鼓放置在浆槽里构成 的过滤设备，滤网铺盖在转鼓的表面。用来洗 涤纸浆的过滤机称为洗浆机。
制浆的方法大致可分为机械法、化学法和化学机 械法三种。
机械法有：原木磨木法（磨石磨木法)、木片磨木 法等 化学法有：碱法和亚硝酸盐法。 化学机械法即用较轻度的化学处理再加以机械磨 浆的方法。
从第二节至第四节将详细介绍三种方 法的工作过程及其主要机械。
第二节 机械法制浆及其主要机械
用机械方法将木材磨解成的纸浆称为机械木 浆，或磨木浆。 磨木浆的主要缺点有： （1）纸浆纤维短，非纤维素组分含量较高，成 纸强度较低。 （2）由于木材中绝大部分的木素和其它非纤维 素组分未被除去，成纸易被变黄发脆，不能太长 久保存。
（二）压力洗浆机
压力洗浆机是以转鼓外面的 加压空气作为过滤动力的洗 涤设备。它由转鼓以及把转 鼓密封起来的鼓槽、密封辊 （gun）、喷洗管、高压鼓 风机、外壳等组成。
2、水平带式真空洗浆机
用于洗浆的水平带式真空过滤机称为水平带式真空洗 浆机（俗称带式洗涤机）。 带式洗浆机由滤网、滤带、真空洗滤箱、洗浆箱 、喷洗装置、辊筒、气罩和机架等组成。
第三节 碱法制浆及其主要设备
碱法制浆是使用碱性化学药剂水溶液处理植物纤维原料，将 原料中的木素溶出，尽可能保留纤维素与最大程度保留半纤 维素，使原料纤维彼此分离ห้องสมุดไป่ตู้为纸浆。
常用方法：石灰法、烧碱法（又称苛性钠法、苏打法）、硫 酸盐法、氨法等。
石灰法：所用药剂是石灰乳，有效成分是Ca(OH)2。
烧碱法：蒸煮所用的化学药剂主要成分是NaOH，还 有少量的Na2CO3。