第五章洗涤与浓缩设备

五、偏心旋转式挤浆机和双锥盘挤浆机 （一）偏心旋转式挤浆机 国内工厂研制出的一种高效挤浆机，可用于蒸煮后 纸浆废液提取洗涤和高浓漂白、高浓打浆前纸浆的 浓缩脱水之用。进浆浓度3 ～7%，出浆浓度对于草 浆达20～30％。 1．工作原理 通过对浆料产生的挤压过滤作用，达到脱水的目的。 转鼓是偏心安装的，转鼓上的刮板所形成的空间随 转鼓旋转容积不断缩小，浆料受到挤压力，在这个 挤压力作用下，使浆料中的液体通过转鼓上和机壳 上的滤板进行双面脱水，达到需要的浓度后由出料 口排出。


第四节 高浓洗涤浓缩设备 一、螺旋挤浆机
单螺旋挤浆机用于碱法草浆时，产生打滑、堵 塞、跑稀等问题未能得到解决，从而限制了其 发展和应用。


双螺旋挤浆机是新型废液提取设备。其结构简 单，占地面积小，安装、使用、维修方便，节 水、节电，一次性投资小，是浆料废液提取的 设备之一。 适应各种化学木浆和草浆的废液提取。 进浆浓度8～12%，出浆浓度35～45％，三台串 联废液提取率达85～95%。





二、双辊挤浆机
双辊挤浆机是利用一对带有排液孔槽的辊 子在机械压力下挤压浆料，使浆料被压缩 而脱去其所含废液的洗浆设备。 主要特点是：适应性强、操作简便、动耗 小。但结构复杂，压辊易被硬物损坏，纤 维流失大。 进浆浓度8～12%，出浆浓度20～30%。单台 废液提取率55～65%，三台串联提取率75～ 85％。

①螺旋轴：螺旋轴由轴体和叶片焊接而成。采 用螺旋轴为导程不等距，叶片不等深结构，其 外径不变。可以避免堵塞而引起纸料在机体内 打滑，从结构上保证了操作的可靠性。
②滤水鼓：滤水鼓是用不锈钢板卷制的，制成 对开式结构，钻有2～2.8mm的圆孔，孔距4～ 5mm。 用点焊固定在网架座和网架盖上。叶片外径与 滤鼓间距为1.5～2mm。 ③传动：右螺旋通过左辊齿轮啮合从动，保证 其转速相等、方向相反。



四、双网挤浆机（双网压滤机，夹网式压滤 机） 奥地利安德里兹等公司研制出的脱水的设备。 具有脱水性能好、效率高、能耗低、占地面 积小，尤其适应于中高浓制浆新工艺的需要 等优点。 最初主要用于粗浆筛选后浆料的浓缩和补充 洗涤，高浓漂白前、打浆前和粗渣再磨前浆 料脱水用。 经过改进也可用蒸煮后浆料的洗涤用。 双网挤浆机的进浆浓度为1.5～4%，出浆浓度 15～30%，产量15～120t/d。国外机进浆浓度 为3～12％，出浆浓度35％左右。



（二）圆筒形浓缩设备
浆料在压力作用下，浆料沿着过滤圆筒由上而 下过滤脱水，排出的浓浆料及滤液是带压的。 带压浆料的移动，使滤孔得到冲刷不会堵塞。 ①在相同的过滤面积下，其脱水量是常规鼓式 浓缩机的十倍； ②能耗低、占地面积小； ③过程封闭，无泡沫产生； ④浓缩后的纸浆和滤液直至达到要求浓度后汇 集于低部送出，不需另设池子和泵类设备便可 送往下一处理设备或工序。



二、网式浓缩设备

是国外近年来竟相开发的一种高效、节能的脱 水浓缩设备。
它具有结构简单、造价低、维修工作量少、脱 水浓缩效率高等优点。 已被广泛用于造纸工业的纸浆浓缩、废纸脱墨 浆的洗涤、白水纤维回收等。 从结构上可分为弧网型和筒型，操作条件是： 弧网型进浆浓度0.1～1.0％，出浆浓度4～5%， 进浆压力不大于0.07MPa；圆筒形进浆浓度 0.05～1.5％，出浆浓度1.5～5.0%。




网笼是圆网浓缩机的主要部件。在一根主轴 上平行装上若干个辐轮，辐轮的周边上有均 匀分布的凹口，在凹口上平行主轴方向装上 一系列的黄铜棒，然后在黄铜棒上绕上直径 为3～5 mm的黄铜线，构成网笼。 在网笼上铺上8～12目的内网，再铺上40～80 目的外网作为滤网。 网笼结构较复杂，但滤水性能好。 网笼经常与浆料接触，易被腐蚀，过去多用 铜合金制造，为节约有色金属，现多用塑料 等材料作衬里防腐。

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2．水平钢带式真空洗浆机 在上述的长网洗浆机的基础上用带有Φ 1mm 滤孔的无端钢带代替滤网而成的，设有防止 钢带摆动和校正装置，同时去掉导辊、张紧 辊和校正辊。 在真空箱表面上覆盖约40mm厚的高强度塑料 层，以减慢磨损，钢带宽6m，长70m，钢带 用耐腐蚀易焊接的合金钢制造。 其进浆浓度约3%，出浆浓度12～14%，浆层厚 度约3000g /m2，生产能力为1000 t /d。





二、压力洗涤浓缩机 在密封和正压下操作，对进浆量与浓度适应性 大，不易掉网、堆浆；可采用80～85℃的较高 洗涤温度，可减少热损失，提高黑液温度；不 易产生滤液汽化和泡沫，酸法浆也不会逸出 SO2污染大气。存在动耗大等缺点。 用于洗涤木浆效果较好，也可用于洗涤芦苇、 芒杆浆。 工艺条件：进鼓槽浆料浓度第一台为0.9～ 1.1%，第二台以后为1.0～1.4%，鼓槽内风压为 5 ～11 kPa，转鼓内风压0～0. 3kPa，洗涤水温 度80～85℃，黑液提取率95～98％，出浆浓度 12～18％。





偏心旋转式挤浆机的特点 (1)占地面积小，动力消耗低，可用于蒸煮后 浆料一废液的提取，一次废液提取率可达80% 以上，也可用于高浓漂白和高浓打浆前浆料 的浓缩。 (2)由于是容积式脱水设备，所以，只要进浆 浓度稳定，挤浆机的转速一定，可对后续设 备进行高浓定量供浆，从而可解决高浓供浆 因无法准确控制进浆量，而影响后续设备正 常运行的难题。 (3)设备结构简单，操作方便，易损件少，维 修量少，设备安装位置无特殊要求。
制浆造纸机械设备
第五章、洗涤与浓缩设备
第一节概述


洗涤与浓缩设备的分类 有按设备的工作原理和工作特性分类，有按 设备在过滤中产生压力差大小和生产方法分 类的，本书是按出口浓度大小和洗涤原理进 行分类。 （一）低浓洗涤浓缩设备 包括圆网浓缩机、落差式浓缩机和网式浓缩 机等。适应进浆浓度在1%以下，出浆浓度在 10%以下的纸浆浓缩脱水，脱水量大，要求滤 网阻力小。其进出浆浓度比较低，洗涤效果 差，很少有用于纸浆洗涤的。



水平带式真空洗浆机的新进展 1．水平长网式真空洗浆机 将衬托橡胶履带除掉有以下优点：

①机台的宽度不受限制，可生产产量更大的 机台。 ②结构更简单，价格更便宜。
③免去更换橡胶带履的麻烦，因橡胶履带自 重大，更换费时。

密闭式气罩在某些方面更合理些，因为它可 实现压力真空洗浆，压力大脱水能力大，同 时空气循环利用，减少对环境的污染。




（二）中浓洗涤浓缩设备 如真空洗涤浓缩机、压力洗涤浓缩机、水平 带式真空洗浆机等。利用真空或压缩空气过 滤脱水浓缩。其进浆浓度1～4%，出浆浓度10 ～17%，可用于纸浆的洗涤和浓缩，被广泛采 用。 （三）高浓洗涤浓缩设备 如螺旋、双辊、环式双筒、双网挤浆机等， 利用机械挤压作用洗涤浓缩脱水的。其进浆 浓度在3%以上，出浆浓度在35％左右。近年 来要求蒸煮的废液提取率不断提高及高浓漂 白、高浓打浆等技术的发展，使高浓洗涤浓 缩设备得到了迅速发展。





（一）弧网形浓缩设备
切向喷入弧形网面，依靠离心力和重力分离 固形物和液体。并借助分离出来的固形物的 滚动和液体的水力冲刷作用来清洗网面，起 到自净作用。


流体在沿网面向下流动过程中，固形物与滤 网接触面的不断改变，既有利于水分流出， 又可使较小杂质脱离固形物而随白水流失。 弧网式浓缩机的结构如图5-3所示。




圆网浓缩机在操作时主要注意两点： 一是要保持浆位稳定，防止溢浆和糊网； 二是要注意密封带的紧固以防止浆料流失。 (1)最新设计的圆网浓缩机网笼质量更轻，用 变速电机调节最佳线速，网槽改为改良逆流 式，便于调节内外液位差，生产能力提高； (2)侧压浓缩机在转鼓进浆侧形成高浆位的浆 槽，在出槽的低位处设一压辊。

网内外液位差大，则脱水推动力大，进出浆 浓度大，生产能力高。除了可用于浓缩外， 还可用于软的化学浆和漂白浆的洗涤设备。


(3)双圆网挤浆机：
是一种节能和高效洗涤设备，可用于洗涤和 浓缩纸浆。其机械结构如图5-2所示。 双网挤浆机特点是： ①脱水速率高，由于在浆槽内水的过滤脱水 和两个圆网接触部分的挤压脱水作用，出浆 浓度可达30％，属于高浓洗涤设备。 ②滤水面积大，设备结构紧凑，建造成本低。 ③滤液中纤维含量少。
类似于一台长网纸板机的网部，脱水元件全 部为湿真空箱，过滤面是由一无端的紧贴真 空吸水箱板面移动的橡胶履带和一无端滤网 组成，由履带牵引。

履带和滤网在其下方回程中借助于导网辊使 履带与滤网分开。此外还有与其配套的网前 箱、洗涤液喷淋装置、废液收集装置、传动 系统、真空系统及传动辊和尾辊（张紧辊） 等，采用C型悬臂机构更换履带和滤网，如 图5-17所示。

滤网用不锈钢板压成波形长缝，断面呈楔形， 网缝宽度0.05～0.25mm多种规格，缝长 50mm，可根据浆料浓度和纤维长短来选择， 一般浆料浓度高、纤维长网缝宽度易宽些， 反之易窄些。 网缝为横向交错排列，可使浆料过滤的白水 在网缝处产生横向流动，不仅滤水效果好， 且楔形缝的网缝不宜堵塞，保持自净，不需 要外冲洗装置。

（四）置换洗涤设备 包括常压和压力置换洗涤塔，双辊、KMW 型置换压榨洗浆机及鼓式置换洗浆机等。 特点是浆料经受洗涤时间长，同时受到洗 涤的浆料比较多，洗涤过程中扩散作用进 行得比较彻底，洗涤效果好。 这类设备主要用于浆料的洗涤作用。




第二节 低浓洗涤浓缩设备 一、圆网浓缩机
普通圆网浓缩机又称圆网脱水机，主要是供 净化后的浆料、抄纸车间的损纸浆料和纸机 的浓白水等脱水浓缩之用，其进浆浓度0.2～ 1.0%。出浆浓度3～6%，适宜线速度25～ 30m/min。 圆网浓缩机的脱水机理主要是靠网笼内外液 位差进行的，其次是压辊与网笼之间的挤压 力脱水的，其结构如图5-1所示。

三、水平带式真空洗浆机


简称带式洗浆机，可以用于各种纸浆的废液 提取和漂后洗涤。 操作工艺条件为：进浆浓度2.0～4.0%（一般 木浆取高值，草浆取低值），出浆浓度12 ％～17％，稀释因子1.5～2.6，提取率95％以 上，热水温度70～80℃，过滤压差9.8～ 29.4kPa。


水平带式真空洗浆机的结构

①洗浆机需高位安装，一般应安装标高为 12m左右，使水腿管的有效长度在9m以上； ②滤液在管内要具有足够的流速，管中的 流动达到一定速度后能把气体吸进去，以 气液混合体迅速流动的形式抽走气体。推 荐滤液在水腿管内的流速为1～3m/s，草浆 可低一些，木浆和漂后浆可高一些； ③水腿管应尽量垂直安装，避免采用水平 段，减少弯头数量，以减少阻力。








三、环式双筒挤浆机 又称双鼓浓缩机、CPA型浓缩机和双筒偏心挤 浆机等。只用于浓缩而不能用于洗涤。进浆 1～3％，出浆25～35%。 特性 ①由于两个辊筒套装起来．便把浆层带进压区 的腔道变得平缓，有效挤压区增长，在同样的 速度下，浆层受到的挤压时间长，脱水效果好。 ②在挤压脱水之前，浆料在两个辊之间经过一 个很长的过滤区形成的浆层厚。这样就把自然 过滤与挤压脱水有机的结合起来，提高脱水效 果，进浆浓度低，出浆浓度高。 ③设备紧凑，占地少，操作简便，运转可靠。




（三）压力洗浆机的新进展 一种新的既利用压力气流脱液，又利用水腿所 产生的真空脱液的HP型压力洗浆机，图5-16。 风机产生的压力气流进入密封室对浆层施加压 力，同时在第一与第四滑块之间借排液水腿产 生真空，在这两种压力作用下使浆料过滤脱水 和洗涤置换脱水，且出浆浓度和洗浆能力都较 高。 在剥浆处无密封辊，而是用在剥浆点设的两个 密封滑块之间，风机的部分压力气流从转鼓内 侧朝外吹落浆层，同时也起到清洗滤网的作用。 这种压力洗浆机据报道既可用于木浆的洗涤， 也可用于滤水性差的草浆洗涤。





第三节 中浓洗涤浓缩设备 一、真空洗涤浓缩机 进浆浓度：木浆0.8～1.5%，草浆1.0～3.5％， 出浆浓度10～15％，水腿内黑液流速1～3m/s， 木浆和漂后浆洗涤取高值，草类浆取低值，真 空度26.7～40.0kPa。


真空洗浆机主要依靠水腿产生真空，有时辅以 真空泵。 所用真空度一般不超过53.3kPa。滤液的流速 和阻力对生产能力和效率影响很大，为获得必 要的真空度，水腿管需要满足以下几点：