3-废纸制浆技术与理论-筛选除渣
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内容
一、筛选 二、除渣
筛选与除渣----概 述
目的：除去杂质，以满足质量和正常生产需要。 纤维性杂质：木片、生片、草节、粗纤维束和非纤维细胞等。 非纤维性杂质：泥砂、铁屑、碎石、煤渣等。 要求：筛选净化效率高，尾渣损失少，设备流程简单，操作维 修方便，动力消耗低。
筛选、除渣流程的级和段
“级”—指原浆和良浆通过筛（净）设备的次数 “段”—指原浆和尾浆通过筛（净）设备的次数
细浆和粗渣只能相对分离
容易被筛出
杂质形状和筛选
能否筛出，与其大小、 形状、坚硬性有关
压力筛
压力筛
筛选区主要由筛鼓和转子组成，转子回转时，转子上的旋翼在靠近筛板处产生水 力脉冲，防止纤维或废杂质堵塞筛板开口，在两次脉冲之间，来自输浆泵的压力使 水和良浆通过筛板的开口，完成筛选过程
压力压力筛筛分的分类类
• 尺寸大小：大到8~10mm（水力碎浆机的孔板直径），小到 5um或更小，如填料。
• 变形性的废杂质，如胶粘物。这类物质由于会变形，易于通 过筛选开口，但如果其密度与水有足够的差异，合适尺寸的 也可通过除渣器除去。
除渣器的基本原理
• 靠离心力将废杂质与纤维分离。
• 当纸浆从切线方向进入除渣器顶部时， 浆流即产生了涡旋的移动，呈螺旋形 沿着除渣器的锥体加速向下。涡旋的 移动生成离心力，使比水重的杂质移 向除渣器的内壁，而相对密度小于水 的则移向涡旋的芯部。
• 平面筛板
• 浆流在板面上的流线基本和筛板平行。 纤维通过平面筛孔（缝）时，要在很短 时间内重新取向，很大程度上限制了生 产能力。
• 波形筛板
• 微湍流破坏开口处的纤维网或絮团使纤 维和杂质分开，并使纤维流体化，其流 线十分适合纤维的取向，大大提高了有 效开孔率。
• 可在较高的进浆浓度下工作，可使用较 小的筛孔或较窄的筛缝，因此粗渣率少。
1
单鼓外流式旋翼筛
2
单鼓内流式旋翼筛
3
内外双鼓式旋翼筛
单
纸浆从筛鼓内向筛鼓外
鼓
流动，转子在进浆侧旋转
外
，纤维和废杂质随着环流
流
而成线状排列，促进长纤
式
维和废杂质的排出
压
进料有从底部进入，粗
力
渣从顶端排出的，也有从
筛
顶部进料，底部排渣的。
单 鼓 内 流 式 压 力 筛
纸浆从筛鼓外侧流向筛鼓内侧，旋翼有在 筛鼓外的，有在筛鼓内的
一般＞1 0.9～0.98
多层涂布袋 聚丙烯 泡沫聚苯乙烯
F
tF=110
G-P
tR=130
G
tR=80
10-20um 15-30um
0.92 0.90 0.1
＊P-碎片，G-颗粒状，F-膜状，C-圆柱状，TR-软化点℃，TF-熔点℃
一、纸浆的筛选
碎浆机筛选 去除大的废杂质如打包钢丝、塑料片、木块等
影响除渣器效率的因素
（1）除渣器的结构因素
（2）除渣器的运行条件: ※ 进浆浓度 ※ 进浆浓度越高，净化效率越低。
（3）工作压力 进浆压力、出浆压力和出渣压力
发生湍动
（4）排渣率 太低，降低净化效率 太高，纤维损失，需增加段数
扰乱了涡旋运动
（5）浆料的物理特性 黏度、密度差异、颗粒直径与形状
二、纸浆的除渣
纸浆的除渣
基本原理：根据纸浆中杂质与纤维之间相对密度的不同进行分离。
（1）重力沉降 （2）离心分离
除渣器的发展
离心除渣器发明于1891年
1906年首次用于造纸行业 1950年后在造纸工业得到广泛应用
除渣器可除掉的废杂质
• 相对密度大于水的废杂质（如金属、碎玻璃、砂等）及小于 水的废杂质（如泡沫塑料等）。但一些相对密度与水十分相 近的胶粘物很难用除渣器去除。
筛板和筛筐
波形筛板的优点： 波形筛板的优点
• 在浆料通过量不变的条件下，波形筛板的孔径和缝宽可以更小，提 高了筛选效率。
• 可承受更高的筛浆浓度，可在粗渣率更小的条件下稳定工作，从而 提高生产能力和降低筛选能耗。
• 能降低浆渣浓缩比（浆渣浓度/进浆浓度），减少筛板堵塞。 • 能减轻筛浆机的纤维分级作用，提高了良浆中长纤维组分的得率，
分级筛
分级筛的特点和位置
• 分级筛是压力筛； • 根据对出口流量的控制，可以调节长、短纤维的分级比率；即可
以作为长、短纤维的分级使用，也可作为普通的压力筛使用； • 一般情况下，应布置在浆料粗筛（即纤维分离机）之后，除砂系
统之前。
影响纤维分级筛选的有关参数
孔筛：长短纤维分的比较清楚 缝筛： 长短纤维的界分不如孔筛清楚。由于筛缝很细，能够获得很清洁的短 纤维组分，无需进一步筛选处理。
粗筛选 碎浆和高浓除渣后进行，主要用来除去一些较大的废杂质
细筛选 去除一些非常细小的废杂质，如胶黏物、热熔物等 筛选去除胶黏物的效率居废纸处理流程中各操作单元之首
基本原理：利用筛网内外的静压或动压差，根据杂质几何形状的不同 进行分离。 前提和必要条件： •浆料要充分稀释，使其处于游离状态 •纤维层形成和破坏（振动或脉冲）
二、矿物类 沙、砾
玻璃、颜料 三、木碎片
形状 C
P-G F-G-P
G-P P
主要特征
熔点
厚度
相对密度
长：3～15mm 7-15um
＞7 7～8 2.7
直径： 砾＞400um 沙＞200um 细沙＜200um
可变
2.0～ห้องสมุดไป่ตู้.2
2.5 一般＜1
＊P-碎片，G-颗粒状，F-膜状，C-圆柱状，TR-软化点℃，TF-熔点℃
1 正向除渣器
除渣器的类别
1
2
3
4
2
逆向除渣
3 通流式除渣器 3
轻、重杂质除渣器
除渣系统的设计
• 低纤维损失、高净化效率以及低投资、低运行费用。 • 一个除渣系统需要配置的段数视其生产量、所要求的
纸浆清洁程度以及运行的纤维流失大小而定，通常采 用3~5段。 • 第一段应考虑到最大生产能力的需要。进浆浓度在不 影响净化效率的前提下尽可能提高，以减少除渣器个 数和投资、动耗费用。二、三、四段，每段进浆浓度 均应比上一段为低（低约0.02%~0.05%）。
内
外
双
鼓
式
压
力
有两个筛鼓，利用筛选中产生的离心力和向心力，纸浆
筛
产生内外双向流动
筛板和筛筐
孔
筛
通常用作粗筛，除去较大的废杂质
废纸浆筛选常用孔径为1.2 mm-2.0 mm，开孔面积
可达40%-50%。
有减少大的胶黏物的功能。注意适当调控转子的速
度，浆料的浓度，通过量，不要使胶黏物破碎的太多
，因此筛选效率有限。
废纸浆中的废杂质
薄片：没有疏解好的纸片 塑料：成片或薄膜状的聚乙烯，可筛选除去 胶粘物：热熔物、压敏胶带和乳胶 小而重的杂质：小石块、砂、铁屑、璃璃屑、钢针 蜡、沥青、油墨、涂层等，粒子很小，难通过筛选除去，可借 助于浮选、除渣、洗涤，乃至揉搓除去。
废纸中各种废杂质及其特征
废杂质类别
一、金属 钉书钉 铁类物 铝（复合铝）
废杂质类别
主要特征
形状
熔点
厚度
相对密度
四、重质合成聚合物
已烯基树脂（PVC等）
聚酰胺树脂（尼龙等） 聚苯乙烯（非泡沫） 橡胶 五、热熔聚合物
P-F
tR=90
F
tF=160
P
tR=80
50-100um
1.38 1.13 1.05
沥青
石蜡、蜡 六、轻质合成聚合物
P-G
tR=85
tF=160
G-P tR=60～110
提高良浆的物理强度。 • 波形筛板与新型转子相结合，可降低转子转速，实现“温和筛选”，
达到降低能耗和提高筛选效率的目的。
筛选系统的设计
❖ 最大的碎屑（或杂质）去除率 ❖ 有用纤维的损失最低 ❖ 能耗最小 ❖ 在废纸处理流程中，筛选应尽量放在流程的前面，在碎屑（或杂质）
保持原有大小状态时将它除去。 ❖ 为了用细缝筛筛选以获得较高质量的纸浆时，纸浆必须先经过粗筛处
理，才能充分发挥细缝筛的生产能力和取得良好的运行性能，排渣率 也相应减少。另外，粗筛和细筛的粗渣必须分别处理，以最大限度地 去除碎屑和减少纤维损失。
分级筛选
分级筛选的目的和意义
• 分级后可以单独对长纤维组分进行精浆处理 • 分级处理后，可将长纤维组分和短纤维组分用于多层纸或纸板的不同层次 • 将长纤维和短纤维用于不同的产品 • 脱墨后经分级的长、短纤维可分别进行漂白处理 • 分级处理有利于化学浆纤维和机械浆纤维的分离 • 控制长纤维和短纤维组合的配比以保证产品质量的稳定行 • 将细小纤维和灰分从纸浆中除去
筛板和筛筐筛缝宽0.15 mm-0.76 mm。开孔面 积大约3%-7%.筛缝间距4-5 mm。
含机械木浆的脱墨浆，筛缝的限度
在0.12-0.15 mm，不含机械浆的脱墨
浆的缝宽0.10 mm
缝
低浓（LC, ≤1.5%）
筛
中浓（MC, 1.5%-3.0%)
高浓（HC, 3.0%-5.0%)筛选
低浓筛选废杂质去除率最好。低浓 、低剪切力、低压力、低湍动对胶黏 物的去除有利。
一、筛选 二、除渣
筛选与除渣----概 述
目的：除去杂质，以满足质量和正常生产需要。 纤维性杂质：木片、生片、草节、粗纤维束和非纤维细胞等。 非纤维性杂质：泥砂、铁屑、碎石、煤渣等。 要求：筛选净化效率高，尾渣损失少，设备流程简单，操作维 修方便，动力消耗低。
筛选、除渣流程的级和段
“级”—指原浆和良浆通过筛（净）设备的次数 “段”—指原浆和尾浆通过筛（净）设备的次数
细浆和粗渣只能相对分离
容易被筛出
杂质形状和筛选
能否筛出，与其大小、 形状、坚硬性有关
压力筛
压力筛
筛选区主要由筛鼓和转子组成，转子回转时，转子上的旋翼在靠近筛板处产生水 力脉冲，防止纤维或废杂质堵塞筛板开口，在两次脉冲之间，来自输浆泵的压力使 水和良浆通过筛板的开口，完成筛选过程
压力压力筛筛分的分类类
• 尺寸大小：大到8~10mm（水力碎浆机的孔板直径），小到 5um或更小，如填料。
• 变形性的废杂质，如胶粘物。这类物质由于会变形，易于通 过筛选开口，但如果其密度与水有足够的差异，合适尺寸的 也可通过除渣器除去。
除渣器的基本原理
• 靠离心力将废杂质与纤维分离。
• 当纸浆从切线方向进入除渣器顶部时， 浆流即产生了涡旋的移动，呈螺旋形 沿着除渣器的锥体加速向下。涡旋的 移动生成离心力，使比水重的杂质移 向除渣器的内壁，而相对密度小于水 的则移向涡旋的芯部。
• 平面筛板
• 浆流在板面上的流线基本和筛板平行。 纤维通过平面筛孔（缝）时，要在很短 时间内重新取向，很大程度上限制了生 产能力。
• 波形筛板
• 微湍流破坏开口处的纤维网或絮团使纤 维和杂质分开，并使纤维流体化，其流 线十分适合纤维的取向，大大提高了有 效开孔率。
• 可在较高的进浆浓度下工作，可使用较 小的筛孔或较窄的筛缝，因此粗渣率少。
1
单鼓外流式旋翼筛
2
单鼓内流式旋翼筛
3
内外双鼓式旋翼筛
单
纸浆从筛鼓内向筛鼓外
鼓
流动，转子在进浆侧旋转
外
，纤维和废杂质随着环流
流
而成线状排列，促进长纤
式
维和废杂质的排出
压
进料有从底部进入，粗
力
渣从顶端排出的，也有从
筛
顶部进料，底部排渣的。
单 鼓 内 流 式 压 力 筛
纸浆从筛鼓外侧流向筛鼓内侧，旋翼有在 筛鼓外的，有在筛鼓内的
一般＞1 0.9～0.98
多层涂布袋 聚丙烯 泡沫聚苯乙烯
F
tF=110
G-P
tR=130
G
tR=80
10-20um 15-30um
0.92 0.90 0.1
＊P-碎片，G-颗粒状，F-膜状，C-圆柱状，TR-软化点℃，TF-熔点℃
一、纸浆的筛选
碎浆机筛选 去除大的废杂质如打包钢丝、塑料片、木块等
影响除渣器效率的因素
（1）除渣器的结构因素
（2）除渣器的运行条件: ※ 进浆浓度 ※ 进浆浓度越高，净化效率越低。
（3）工作压力 进浆压力、出浆压力和出渣压力
发生湍动
（4）排渣率 太低，降低净化效率 太高，纤维损失，需增加段数
扰乱了涡旋运动
（5）浆料的物理特性 黏度、密度差异、颗粒直径与形状
二、纸浆的除渣
纸浆的除渣
基本原理：根据纸浆中杂质与纤维之间相对密度的不同进行分离。
（1）重力沉降 （2）离心分离
除渣器的发展
离心除渣器发明于1891年
1906年首次用于造纸行业 1950年后在造纸工业得到广泛应用
除渣器可除掉的废杂质
• 相对密度大于水的废杂质（如金属、碎玻璃、砂等）及小于 水的废杂质（如泡沫塑料等）。但一些相对密度与水十分相 近的胶粘物很难用除渣器去除。
筛板和筛筐
波形筛板的优点： 波形筛板的优点
• 在浆料通过量不变的条件下，波形筛板的孔径和缝宽可以更小，提 高了筛选效率。
• 可承受更高的筛浆浓度，可在粗渣率更小的条件下稳定工作，从而 提高生产能力和降低筛选能耗。
• 能降低浆渣浓缩比（浆渣浓度/进浆浓度），减少筛板堵塞。 • 能减轻筛浆机的纤维分级作用，提高了良浆中长纤维组分的得率，
分级筛
分级筛的特点和位置
• 分级筛是压力筛； • 根据对出口流量的控制，可以调节长、短纤维的分级比率；即可
以作为长、短纤维的分级使用，也可作为普通的压力筛使用； • 一般情况下，应布置在浆料粗筛（即纤维分离机）之后，除砂系
统之前。
影响纤维分级筛选的有关参数
孔筛：长短纤维分的比较清楚 缝筛： 长短纤维的界分不如孔筛清楚。由于筛缝很细，能够获得很清洁的短 纤维组分，无需进一步筛选处理。
粗筛选 碎浆和高浓除渣后进行，主要用来除去一些较大的废杂质
细筛选 去除一些非常细小的废杂质，如胶黏物、热熔物等 筛选去除胶黏物的效率居废纸处理流程中各操作单元之首
基本原理：利用筛网内外的静压或动压差，根据杂质几何形状的不同 进行分离。 前提和必要条件： •浆料要充分稀释，使其处于游离状态 •纤维层形成和破坏（振动或脉冲）
二、矿物类 沙、砾
玻璃、颜料 三、木碎片
形状 C
P-G F-G-P
G-P P
主要特征
熔点
厚度
相对密度
长：3～15mm 7-15um
＞7 7～8 2.7
直径： 砾＞400um 沙＞200um 细沙＜200um
可变
2.0～ห้องสมุดไป่ตู้.2
2.5 一般＜1
＊P-碎片，G-颗粒状，F-膜状，C-圆柱状，TR-软化点℃，TF-熔点℃
1 正向除渣器
除渣器的类别
1
2
3
4
2
逆向除渣
3 通流式除渣器 3
轻、重杂质除渣器
除渣系统的设计
• 低纤维损失、高净化效率以及低投资、低运行费用。 • 一个除渣系统需要配置的段数视其生产量、所要求的
纸浆清洁程度以及运行的纤维流失大小而定，通常采 用3~5段。 • 第一段应考虑到最大生产能力的需要。进浆浓度在不 影响净化效率的前提下尽可能提高，以减少除渣器个 数和投资、动耗费用。二、三、四段，每段进浆浓度 均应比上一段为低（低约0.02%~0.05%）。
内
外
双
鼓
式
压
力
有两个筛鼓，利用筛选中产生的离心力和向心力，纸浆
筛
产生内外双向流动
筛板和筛筐
孔
筛
通常用作粗筛，除去较大的废杂质
废纸浆筛选常用孔径为1.2 mm-2.0 mm，开孔面积
可达40%-50%。
有减少大的胶黏物的功能。注意适当调控转子的速
度，浆料的浓度，通过量，不要使胶黏物破碎的太多
，因此筛选效率有限。
废纸浆中的废杂质
薄片：没有疏解好的纸片 塑料：成片或薄膜状的聚乙烯，可筛选除去 胶粘物：热熔物、压敏胶带和乳胶 小而重的杂质：小石块、砂、铁屑、璃璃屑、钢针 蜡、沥青、油墨、涂层等，粒子很小，难通过筛选除去，可借 助于浮选、除渣、洗涤，乃至揉搓除去。
废纸中各种废杂质及其特征
废杂质类别
一、金属 钉书钉 铁类物 铝（复合铝）
废杂质类别
主要特征
形状
熔点
厚度
相对密度
四、重质合成聚合物
已烯基树脂（PVC等）
聚酰胺树脂（尼龙等） 聚苯乙烯（非泡沫） 橡胶 五、热熔聚合物
P-F
tR=90
F
tF=160
P
tR=80
50-100um
1.38 1.13 1.05
沥青
石蜡、蜡 六、轻质合成聚合物
P-G
tR=85
tF=160
G-P tR=60～110
提高良浆的物理强度。 • 波形筛板与新型转子相结合，可降低转子转速，实现“温和筛选”，
达到降低能耗和提高筛选效率的目的。
筛选系统的设计
❖ 最大的碎屑（或杂质）去除率 ❖ 有用纤维的损失最低 ❖ 能耗最小 ❖ 在废纸处理流程中，筛选应尽量放在流程的前面，在碎屑（或杂质）
保持原有大小状态时将它除去。 ❖ 为了用细缝筛筛选以获得较高质量的纸浆时，纸浆必须先经过粗筛处
理，才能充分发挥细缝筛的生产能力和取得良好的运行性能，排渣率 也相应减少。另外，粗筛和细筛的粗渣必须分别处理，以最大限度地 去除碎屑和减少纤维损失。
分级筛选
分级筛选的目的和意义
• 分级后可以单独对长纤维组分进行精浆处理 • 分级处理后，可将长纤维组分和短纤维组分用于多层纸或纸板的不同层次 • 将长纤维和短纤维用于不同的产品 • 脱墨后经分级的长、短纤维可分别进行漂白处理 • 分级处理有利于化学浆纤维和机械浆纤维的分离 • 控制长纤维和短纤维组合的配比以保证产品质量的稳定行 • 将细小纤维和灰分从纸浆中除去
筛板和筛筐筛缝宽0.15 mm-0.76 mm。开孔面 积大约3%-7%.筛缝间距4-5 mm。
含机械木浆的脱墨浆，筛缝的限度
在0.12-0.15 mm，不含机械浆的脱墨
浆的缝宽0.10 mm
缝
低浓（LC, ≤1.5%）
筛
中浓（MC, 1.5%-3.0%)
高浓（HC, 3.0%-5.0%)筛选
低浓筛选废杂质去除率最好。低浓 、低剪切力、低压力、低湍动对胶黏 物的去除有利。