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        浸漬堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)對(duì)生產(chǎn)工藝的影響

        2016-05-14 16:05:40周殿朋
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年4期

        摘 要:相同的漿粕、濃堿等原料,相同的壓榨設(shè)備生產(chǎn)效果有很大不同的原因,堿站流程改變對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響,堿站設(shè)計(jì)的進(jìn)一步思考。

        關(guān)鍵詞:半纖維素維素平衡;堿液自動(dòng)調(diào)配;取消增濃液

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.050

        0 引言

        半纖維素維素(hemicellulose):是由幾種不同類型的單糖構(gòu)成的異質(zhì)多聚體,這些糖主要是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。在粘膠制備工藝中,半纖維素維素的存在導(dǎo)致壓榨困難黃化副產(chǎn)物增多,粘膠過(guò)濾性能下降,導(dǎo)致紡絲成品指標(biāo)下降,影響生產(chǎn)工藝運(yùn)行穩(wěn)定。

        1 半纖維素含量對(duì)生產(chǎn)的影響

        漿粕中薄壁細(xì)胞和半纖維素維素在堿液中充分溶脹,或形成粘稠狀的膠狀物,堵塞堿纖維素層的濾液孔道,或使堿液粘度升高,滲透速度下降,致使堿纖維素的壓榨性能變壞.半纖維素升高,壓榨性能越差,壓榨機(jī)擠出滲入纖維內(nèi)部的堿液變得很困難,造成一壓甲纖低,含堿高,二壓實(shí)際是用低濃度的堿對(duì)一壓的一次漂洗,降低最終堿纖中的含堿,一壓含堿高,洗到二浸堿里的堿就會(huì)增多,保持二浸濃度就需要加入更多的軟水,造成系統(tǒng)總堿量增多,有時(shí)壓榨困難時(shí)人為干預(yù)一浸半纖維素含量,調(diào)配一浸堿,半纖維素降低對(duì)壓榨好轉(zhuǎn)的影響往往立竿見(jiàn)影,但總體堿量更難平衡,一般難以持續(xù),所以堿站設(shè)計(jì)時(shí)往往增大堿站總?cè)莘e。

        2 不同的設(shè)計(jì)配置會(huì)造成堿總量、半纖含量的差異

        生產(chǎn)實(shí)踐證明,相同的漿粕、濃堿等原料,相同的壓榨設(shè)備生產(chǎn)效果有很大不同的原因,堿站流程改變對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響,堿站設(shè)計(jì)的進(jìn)一步思考。不同的站配置造成系統(tǒng)堿量及系統(tǒng)半纖維素的差異.

        原流程二次浸漬堿濃度170g/l,二壓壓榨液濃度176g/l,循環(huán)使用,需要補(bǔ)充軟水降低濃度,由于補(bǔ)充量大于消耗量,所以二次壓榨液長(zhǎng)期溢流控制,溢流液調(diào)配增濃液,由于罐頂補(bǔ)水,水密度低,要想堿濃合適軟水加入量往往大于計(jì)算量。由于這些堿溢流后用于調(diào)配一浸增濃液,所以一直一般認(rèn)為對(duì)生產(chǎn)影響不大,一般增濃液罐設(shè)三個(gè),一個(gè)接納溢流壓液,一個(gè)調(diào)配備用,一個(gè)正在使用,循環(huán)往復(fù),一般壓液回流到重新投入系統(tǒng),一般增濃液每班使用4罐,從壓液回流到使用結(jié)束一般需要3.5-4小時(shí)。

        3 堿系統(tǒng)自動(dòng)化改造

        自動(dòng)化改造,在二次壓榨液管道上引一條分支管道到一次浸漬堿調(diào)配罐,在管道上配置自控閥、流量計(jì),通過(guò)自控閥、流量計(jì)與二次浸漬堿調(diào)配罐的液位進(jìn)行連鎖,控制二次壓榨液分流的流量,保持二次浸漬堿調(diào)配罐的液位恒定,通過(guò)軟水調(diào)整濃度。改造后一次浸漬堿濃度控制范圍相差不大,一次浸漬堿濃度要求控制范圍230g/L ±2,系統(tǒng)改進(jìn)后的一次浸漬堿濃度控制符合生產(chǎn)工藝要求。

        4 堿系統(tǒng)改造的優(yōu)點(diǎn)

        4.1 降低操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度

        堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)后,省去了增濃液調(diào)配。操作工每班減少到現(xiàn)場(chǎng)倒換閥門10-15次,減少測(cè)定堿液濃度14-6次,減少開(kāi)停堿泵8-10次。由于一次浸漬堿增加了在線檢測(cè)系統(tǒng),每班減少了檢測(cè)一次浸漬堿濃度6次,大大降低了堿站操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

        4.2 降低能耗

        原增濃液調(diào)配罐,壓液罐改用做超濾液儲(chǔ)罐,由于不再需要循環(huán),原增濃液循環(huán)泵、增濃液輸送泵等可以當(dāng)做其他在線堿泵的備件,同時(shí)我公司堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)后,停用7臺(tái)循環(huán)泵,每年僅此項(xiàng)節(jié)省電費(fèi)55.07萬(wàn)元,備件及檢修費(fèi)用均相應(yīng)降低約1.5萬(wàn)元/年。

        4.3 提高參數(shù)控制精度

        由于人工測(cè)定堿液濃度時(shí)受外因素界影響大,測(cè)定數(shù)值會(huì)有一定的偏差。根據(jù)每一小時(shí)檢測(cè)一次一次浸漬堿濃度,調(diào)整增濃液加入量的運(yùn)行方式調(diào)整一次浸漬堿濃度屬于間歇式調(diào)整。堿液濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)調(diào)整濃堿的加入量達(dá)到調(diào)整一次浸漬堿的濃度,同時(shí)設(shè)備受外界干擾因素少所以效率更高、精度更準(zhǔn)。

        4.4 堿量更易平衡,

        我公司制膠車間采用二次浸漬工藝,使用漿粕按平均甲纖93%,含水10%計(jì)算,浸漬浴比1:20,若一壓甲纖25%含堿16.7%,二壓甲纖33%,含堿14%控制,20萬(wàn)噸/投料每年,一浸堿需要量為322立方米/小時(shí),壓液為291立方米/小時(shí),并且濃度降低7g/l,二浸堿要量為302.9立方米/小時(shí),二壓液量為313立方米/小時(shí),濃度上升6g/l,二浸堿加軟水保證堿濃,一浸堿需要補(bǔ)充堿量和堿濃,用于補(bǔ)充調(diào)配的堿被稱為增濃液.老流程,要降313立方米/小時(shí)二壓液全部調(diào)成170 g/l,軟水加入量遠(yuǎn)大于,只調(diào)配302.9立方米/小時(shí)二浸堿的新方法,堿量更易平衡.

        4.5 半纖維素含量更低

        實(shí)踐證明,木漿的連續(xù)浸漬壓榨,當(dāng)堿液中的半纖維素濃度少于20g/l時(shí),漿粕中的半纖維素約有20%-25%以上溶出來(lái),隨著堿液中半纖含量的增加,漿粕中的半纖溶出量迅速減少,制得粘膠纖維的過(guò)濾性能惡化. 浸漬堿中半纖含量控制在粘膠纖維生產(chǎn)中至關(guān)重要。

        粘膠纖維壓榨過(guò)程中必然有的0.5-1.1%的短鏈纖維帶到堿液中,這是由設(shè)備決定的,通過(guò)數(shù)據(jù)可以分析,含有纖維素的堿液存儲(chǔ)過(guò)程中,半纖含量明顯升高, 當(dāng)然并不是隨時(shí)間越長(zhǎng)半纖維素含量越高,隨著時(shí)間延長(zhǎng)半纖維素也在降解,堿液粘度升高對(duì)壓榨影響不利,堿濃越高半纖維素分解越多,由于在粘膠新方法同時(shí)由于省去增濃液調(diào)配過(guò)程使用3.5-4小時(shí),堿液循環(huán)加快,這樣短鏈纖維降解成半纖維素的數(shù)量減少,同時(shí)由于不用調(diào)配到270 g/l,只要到230g/l,從中明顯可以找出改造后,半纖更易平衡的原因.

        5 堿站設(shè)計(jì)的進(jìn)一步思考

        隨著自動(dòng)化水平提升,浸漬堿連續(xù)穩(wěn)定調(diào)配成為可能,浸漬堿總浴量可以適當(dāng)減少,只要滿足堿液濃度穩(wěn)定,堿液調(diào)配罐改成粗管道增加管道混和器,或增加一個(gè)小的中間儲(chǔ)罐使用攪拌代替300立方米/小時(shí)循環(huán)泵,電能消耗還會(huì)大幅降低,堿罐體積減小,車間整體布局更容易,降低建筑費(fèi)用.

        作者簡(jiǎn)介:周殿朋(1976-),男,河北唐山人,本科,工程師,主要從事:粘膠生產(chǎn)管理。

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