王 寧

(中國中輕國際工程有限公司，北京，100026)

綠液X-過濾器與綠液澄清器的比較

王 寧

(中國中輕國際工程有限公司，北京，100026)

對(duì)傳統(tǒng)的重力沉降式綠液澄清器與綠液X-過濾器的主要技術(shù)參數(shù)、工作原理、操作性能進(jìn)行分析比較。并對(duì)綠液X-過濾器的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

綠液X-過濾器;綠液澄清器;比較

隨著制漿造紙工業(yè)的發(fā)展，制漿造紙規(guī)模越來越向大型化發(fā)展，對(duì)紙漿的質(zhì)量要求也越來越高，這就要求用于制漿的、由堿回收生產(chǎn)的白液品質(zhì)也越來越高，就進(jìn)一步對(duì)制備白液的源頭——綠液的處理要求也更加嚴(yán)格。

從堿回收燃燒爐來的綠液中往往摻雜有許多沒有完全燃燒而帶入的細(xì)小炭粒及雜質(zhì)，目前國內(nèi)制漿廠在綠液過濾階段普遍采用傳統(tǒng)的重力沉降式綠液澄清器 (以下簡稱綠液澄清器)進(jìn)行處理［1］。采用傳統(tǒng)的綠液澄清器，通常不能將沒有完全燃燒而帶入的細(xì)小炭粒及雜質(zhì)完全去除而將其帶入到白液的制備中，從而影響白液的品質(zhì)。傳統(tǒng)的綠液澄清器占地面積大，設(shè)備土建費(fèi)用高，對(duì)生產(chǎn)的大規(guī)模化不利。近年來，安德里茨公司開發(fā)研制了一種新型的綠液過濾設(shè)備——綠液X-過濾器［2］，綠液 X-過濾器對(duì)上述非工藝元素的去除情況有很好的改善作用。國外的生產(chǎn)實(shí)踐證明其運(yùn)行效果良好。這種新型的綠液X-過濾器在國內(nèi)也有少量應(yīng)用。以山東某制漿造紙廠為例，其堿回收技改項(xiàng)目中引進(jìn)了一臺(tái)安德里茨公司的綠液X-過濾器 (綠液處理量3000 m3/d)，該廠還從國內(nèi)也采購了一臺(tái)相同處理規(guī)模的綠液X-過濾器 (主要技術(shù)參數(shù)等基本與進(jìn)口同類設(shè)備相同)。本文以綠液處理量3000 m3/d為例，將對(duì)綠液澄清器與綠液X-過濾器的技術(shù)數(shù)據(jù)、設(shè)備基本狀況、設(shè)備的操作以及對(duì)非工藝元素的去除效果等進(jìn)行對(duì)比，以便給設(shè)備的選型提供參考。

1 設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù)

1.1 綠液澄清器

外形尺寸為Φ20000 mm×10000 mm;單層;含攪拌大耙驅(qū)動(dòng)裝置及提升裝置，驅(qū)動(dòng)裝置功率為1．5 kW×2，提升裝置功率為2．2 kW。

1.2 綠液X-過濾器

外形尺寸為Φ2800 mm×8600 mm;過濾面積420 m2;附綠液循環(huán)泵，電機(jī)功率為75 kW。

2 設(shè)備基本狀況

2.1 綠液澄清器

綠液澄清器外形圖如圖1所示，其內(nèi)部喂料井及大耙如圖2所示。

2.2 綠液X-過濾器

綠液X-過濾器的外形圖如圖3所示，其內(nèi)部示意圖如圖4所示，其主要構(gòu)件過濾元件及出液管示意圖分別如圖5和圖6所示。

3 設(shè)備操作簡介

3.1 綠液澄清器

3.1.1 工作原理及流程

綠液澄清器的工作原理是依靠綠泥顆粒的自身重力在重力場中發(fā)生的沉降作用而將顆粒從綠液中分離出來。綠液由上部進(jìn)液口泵送入澄清器內(nèi)，通過進(jìn)液管進(jìn)入喂料井中后向上返流，綠液中所含的綠泥在上升的過程中依靠自身重力作用向下沉降，在底部聚集，通過緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的大耙將綠泥刮入底部的出泥井，而上升的澄清綠液從頂部的溢流槽中通過出液管輸送入澄清綠液儲(chǔ)存槽備用。

3.1.2 控制簡介

綠液澄清器攪拌大耙配有扭矩指示和上下限位開關(guān)。當(dāng)扭矩指示顯示大耙扭矩達(dá)到設(shè)定上限值的60%時(shí)，進(jìn)行報(bào)警;當(dāng)扭矩指示顯示大耙扭矩達(dá)到設(shè)定上限值的90%時(shí)，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止，提升電機(jī)啟動(dòng)，大耙向上提升至觸發(fā)上限位開關(guān)，提升電機(jī)停止;當(dāng)扭矩指示顯示大耙扭矩滿足啟動(dòng)限定值時(shí)，提升電機(jī)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)大耙向下運(yùn)動(dòng)直至觸發(fā)下限位開關(guān)，提升電機(jī)停止，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，大耙正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

典型的綠液澄清器控制流程如圖7所示。

3.2 綠液X-過濾器

3.2.1 工作原理及流程

綠液X-過濾器的工作原理是利用壓差使懸浮綠液通過多孔性過濾介質(zhì)，懸浮液體中固體顆粒被截留，濾液則穿過介質(zhì)流出而實(shí)現(xiàn)的過濾。

圖7 典型的綠液澄清器控制流程

首先綠液從綠液X-過濾器的下部進(jìn)液口泵入，綠液X-過濾器的下部作為綠液循環(huán)泵的喂料槽來使用，綠液循環(huán)泵將綠液從綠液X-過濾器的下部通過內(nèi)部循環(huán)管將綠液輸送到罐頂，通過上部分配箱沿著濾套的外表面向下流回到底部。綠液通過濾套時(shí)在壓力差的作用下通過濾套進(jìn)入其中的濾液收集管，最后匯集到中部的出液管用澄清綠液泵送走，完成綠液的澄清。

3.2.2 控制簡介

綠液X-過濾器的作用是將綠液中的綠泥從綠液中分離出來。綠液X-過濾器包括壓力過濾本體、濾套、綠液分布箱、過濾空間和循環(huán)泵。

綠液X-過濾器的過濾機(jī)理是基于在過濾介質(zhì)表面上的降膜過濾。由于在過濾介質(zhì)上的壓力差驅(qū)使液體穿過介質(zhì)達(dá)到過濾的目的。通過由底部到頂部的液體循環(huán)來防止濾餅的形成。綠液X-過濾器的生產(chǎn)能力是由通過過濾介質(zhì)的壓力差來控制的，濃縮的綠泥進(jìn)行定期排放。

過濾的工藝過程是由程序順序控制的，并依次自動(dòng)完成。過濾的工藝過程共有4個(gè)階段，依次為過濾階段、增濃階段、排泥階段、清洗階段。

典型的綠液X-過濾器控制流程如圖8所示。

(1)過濾階段 在該綠液過濾階段，綠液通過喂料泵a泵入綠液X-過濾器，液體在壓差的作用下從濾套中通過，固體顆粒被阻攔而完成綠液的過濾。過濾的綠液匯集到中部的綠液收集管。

表1 綠液澄清器與綠液X-過濾器綜合比較結(jié)果

圖8 典型的綠液X-過濾器控制流程

(2)增濃階段 當(dāng)過濾階段完成后增濃階段開始，綠泥槽中的綠泥通過喂料泵a泵入綠液X-過濾器。在該階段，綠泥被進(jìn)一步濃縮然后排放入綠泥槽。

(3)排泥階段 隨著過濾時(shí)間的增加，綠泥濃度增大至一定程度時(shí)，過濾元件表面濾布被顆粒堵塞，使過濾阻力增大，即使達(dá)到較高工作壓差，過濾也難于進(jìn)行，此時(shí)進(jìn)行排泥，排出的泥泵入綠泥槽。

(4)清洗階段 排泥后的濾布被細(xì)小顆粒堵塞，過濾效果降低，為了使濾布獲得再生，用不低于90℃的熱水進(jìn)行清洗。

4 綜合比較

綜上所述，比較結(jié)果如表1所列。

5 結(jié)論

通過對(duì)傳統(tǒng)的重力沉降式綠液澄清器和綠液X-過濾器進(jìn)行比較可以得出以下結(jié)論。

5.1 對(duì)非工藝元素的去除，綠液X-過濾器效果明顯，這對(duì)于后續(xù)的苛化工藝和白液制備有好處，可以提供高質(zhì)量的白液給制漿生產(chǎn)。

5.2 綠液X-過濾器生產(chǎn)處理能力大，占地面積小，土建投資費(fèi)用低。

雖然目前綠液X-過濾器引進(jìn)成本偏高，但國內(nèi)現(xiàn)已有安丘海洋機(jī)械制造有限公司基于此基礎(chǔ)上研制的X-過濾器，在山東某紙廠和同期引進(jìn)的國外X-過濾器一同安裝運(yùn)行，其生產(chǎn)能力和實(shí)際效果已經(jīng)達(dá)到了引進(jìn)設(shè)備的水平，相信該新型綠液過濾設(shè)備會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

［1］ 于 磊，張善鋒，都炳智，等．苛化單層澄清器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用［J］．中國造紙，2009，28(11):54．

［2］ 張 輝，王淑梅，程金蘭，等．我國制漿造紙裝備科學(xué)技術(shù)的發(fā)展(續(xù))［J］．中國造紙，2011，30(5):58．

Comparison of Plate Press Filter and Clarifier Used for Green Liquor Clarification

WANG Ning
(China BCEL International Engineering Co．，Ltd．，Beijing，100026)

The paper introduces the working principle of green liquor clarifier and green liquor plate press filter，compares their properties and discusses the prospective application of plate press filter in green liquor clarification．

green liquor plate press filter;green liquor clarifier

X793

B

0254-508X(2012)11-0056-04

王 寧先生，高級(jí)工程師;主要從事制漿造紙堿回收設(shè)計(jì)工作。

(E-mail:wangn@becl_cn．com)

2012-05-03

(責(zé)任編輯:馬 忻)