一、前言-南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)

南京林業(yè)大學(xué)PAGE南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：30T/D短流程辦公室廢紙脫墨（生產(chǎn)）實(shí)驗(yàn)線設(shè)計(jì)學(xué)院：輕工科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：輕化工程（制漿造紙工藝）學(xué)號(hào)：070202115學(xué)生姓名：汪麗娟指導(dǎo)教師：秦昀昌職稱：教授二O一一年五月二十七日一、摘要本設(shè)計(jì)研究的來(lái)源、研究目的及其意義造紙工業(yè)是一個(gè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的重要工業(yè)之一。紙及紙板作為科學(xué)、技術(shù)、文化和信息交流的載體,作為包裝工業(yè)的原料及人們現(xiàn)代生活中不可缺的消費(fèi)品,它在一個(gè)國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域中居重要地位。在發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、日本等,其造紙工業(yè)都已列人制造業(yè)和加工工業(yè)的前十名。我國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展基本與國(guó)民經(jīng)濟(jì)同步。辦公用混合廢紙(MOW)由較高質(zhì)量的化學(xué)木漿抄造,具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、可代替部分木漿節(jié)約木材,且不受市場(chǎng)上的商品木漿貨源及價(jià)格的影響2、比相同質(zhì)量的商品木漿價(jià)格低廉。脫墨紙漿抄紙時(shí)纖維交織好,成紙柔軟性好、松厚度高,不易卷曲,改善紙的勻度及印刷性能。3、易打漿、節(jié)能4、廢紙脫墨的廢水污染要比硫酸鹽木漿低得多,脫下的油墨收集后采用離心機(jī)濃縮,可送去當(dāng)燃料燒掉,減輕環(huán)境污染。且纖維長(zhǎng)，品質(zhì)好，價(jià)格低廉,白度高,強(qiáng)度好，所以廢紙有較高的再回收利用價(jià)值?；旌限k公廢紙主要由激光打印廢紙和靜電復(fù)印廢紙(70%-80%)等組成,但是,靜電復(fù)印油墨和激光打印油墨是合成樹(shù)脂基油墨(國(guó)外稱調(diào)色油墨),不同于油基油墨——以礦物油或植物油作為顏料粒子的粘結(jié)劑,而是以合成樹(shù)脂為顏料粒子的粘結(jié)劑,這種合成樹(shù)脂一般不與碎解廢紙時(shí)加入的堿反應(yīng),也很難被碎解轉(zhuǎn)子的剪切力碎化,油墨脫除困難,導(dǎo)致混合辦公廢紙的回用率很低,使其使用價(jià)值大打折扣。這類廢紙經(jīng)水力碎漿機(jī)處理后,油墨顆粒分散成薄片狀結(jié)構(gòu),因此在廢紙脫墨中較難將其除去。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),世界各國(guó)加緊了對(duì)森林資源的保護(hù),這就迫使造紙工業(yè)在原料結(jié)構(gòu)中增加二次纖維的比例。另外,二次纖維生產(chǎn)成本低、設(shè)備投資少也是其迅速發(fā)展的原因。廢紙的利用對(duì)中國(guó)顯得更為重要,因?yàn)橹袊?guó)的森林覆蓋率很低,利用廢紙不但可保護(hù)有限的森林資源,也可減少一些造紙廠對(duì)環(huán)境的污染。綜上所述，廢紙脫墨從資源再利用,從節(jié)約勞動(dòng)力、藥品消耗、節(jié)能等方面比較,優(yōu)越性還是很多的,前景廣闊。關(guān)鍵詞：辦公廢紙；造紙生產(chǎn)線；車間布置；工藝流程圖AbstractThisdesignresearchsources,researchpurposeandmeaningThepapermakingindustryisadevelopmentofnationaleconomyiscloselylinkedwithoneoftheimportantindustry.Paperandpaperboardasscience,technology,cultureandinformationexchange,asthecarrierofrawmaterialsandpackagingindustrypeopleinmodernlife,itisindispensableforconsumergoodsinanationalpolitical,economicandculturalfieldsinthehabitatimportantposition.Indevelopedcountries,suchasUSA,Japan,etc,thepaperindustryhasbeenamongthetop10inmanufacturingandprocessingindustry.Thedevelopmentofpapermakingindustryinbasicandnationaleconomysynchronization.Officeusingmixedwastepaper(MOW)thechemicalpulpbyhigherquality,hasthefollowingadvantages:ChaoZao1,canreplacepartofwood,anddon'tsavethembythegoodsonthemarketsupplyandpriceinfluencethem2,thesamequalitygoodsthanwoodatlowprices.Deinkingpulpfibers,whenwritinginterwovenintopapersoftness,thicknessishigh,3、noteasythecurly,improvepaperprintingperformancedegreeandgarnish.Three,easilybeating,theenergyconservation4,wastepaperdeinkingofwastewaterpollutiontomuchlowerthansulphatewoodpulp,takeofftheinkusedaftercentrifugeenrichment,collectedcansendtowhenthefuelburned,reducingenvironmentalpollution.Andfiberlong,goodquality,lowprice,whitedegreeishigh,thegoodstrength,sowastepaperhavehigherrecycleutilizationvalue.Mixedofficewastepapermainlybythelaserprintingpaperandxeroxwastepaper(70%-80%),etc,butxeroxinkandlaserprintinginkisasyntheticresinmatrixink(foreignsaystoningink),unlikeoil-baseink--withoilorvegetableoilaspigmentparticlebinder,butwithsyntheticresinforpigmentparticlebinder,thesyntheticresinwithpulpwastepapergenerallynotaddalkalireaction,canhardlybepulprotorshearingforcebrokenoptimization,printinginkremovaldifficult,causethebackofficewastepapermixedYongLvverylow,makeitsusevaluegreatlyabate.Thiskindofwastepaperafterhydrapulperprocessing,printinginkparticlesscatteredintothinslice,thereforeinthestructureofwastedpaperdeinkingmoredifficulttoremoveit.Aspeopleofenvironmentalprotectionconsciousness,worldtightenedtostrengthentheprotectionofforestresources,thiswillforceinrawmaterialstructureinpapermakingindustryincreasedtheproportionofsecondaryfiber.Inaddition,secondaryfiberproductioncostislow,theequipmentinvestmentislessisalsoitsrapiddevelopmentcause.WastepapertoChinabyismoreimportant,becauseChinaforestcoveragerateisverylow,usewastepapernotonlycanprotectlimitedforestresources,alsocanreducesomeofthepapermillpollutiontotheenvironment.Tosumup,wastepaperdeinkingfromrecycling,fromsavelabor,drugconsumption,energysavingetc,thecomparisonsuperiority,stillverymuchabroadprospect.Keywords:officewastepaper;Paperproductionline;Workshoplayout;Processflowdiagram二、目錄TOC\o"1-5"\h\z\u一、前言 1二、文獻(xiàn)綜述 51、廢紙中的廢雜物 51.1印刷油墨 51.1.1油墨的構(gòu)成 51.1.2油墨的類別 81.2膠粘物 81.2.1膠粘物的分類 81.2.2膠粘物化學(xué)和特性 91.2.3各有關(guān)參數(shù)對(duì)膠粘物的影響 111.2.4膠粘物所引起的問(wèn)題 122、碎漿 132.1碎漿的備料部分 132.2碎漿 142.2.1概述 142.2.2碎漿過(guò)程 142.2.3碎漿形式 152.2.4碎漿中去除廢雜質(zhì)的裝置 172.2.5高頻疏解 192.2.6碎漿系統(tǒng) 202.2.7脫墨廢紙的碎漿 233、篩選 243.1概述 243.1.1廢雜質(zhì)篩選 243.1.2分級(jí)篩選 253.2壓力篩的分類 263.3篩選方式 273.3.1孔篩選 273.3.2縫篩選 284、除渣 314.1除渣器的類別及其特性 314.1.1正向除渣器 314.1.2逆向除渣器 334.2除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 335、洗滌和濃縮 355.1概述 355.2洗滌的原理 365.2.1洗滌和濃縮的含義 365.3洗滌在廢紙?zhí)幚砹鞒讨械陌才?375.3.1ONP廢紙脫墨系統(tǒng)中的洗滌 375.3.2洗滌在生產(chǎn)印刷、書寫紙的脫墨系統(tǒng)中的安排 375.4洗滌和濃縮設(shè)備 385.4.1斜篩 385.4.2斜螺旋濃縮機(jī) 395.4.3螺旋擠漿機(jī) 406、分散與搓揉 416.1概述 416.2高速分散、低速搓揉設(shè)備的特點(diǎn) 436.3分散、搓揉對(duì)紙漿物理性能的影響 436.4分散設(shè)備 446.4.1搓揉機(jī) 446.4.2分散機(jī) 447、浮選 457.1概述 457.2實(shí)現(xiàn)成功浮選的幾個(gè)步驟 457.2.1油墨與纖維的分離 457.2.2油墨顆粒與空氣泡的相互作用 467.2.3油墨顆粒與空氣泡復(fù)合體的形成 467.2.4復(fù)合體向液面的移動(dòng) 477.2.5油墨-空氣泡復(fù)合體的去除 477.3影響浮選脫墨的其他有關(guān)因素 477.4浮選設(shè)備 488、廢紙脫墨化學(xué) 498.1概述 498.2碎漿機(jī)脫墨化學(xué) 508.3各種脫墨化學(xué)劑的功能于應(yīng)用 529、漂白 549.1概述 549.2廢紙漿中各組分在漂白中的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 559.3漂劑 569.4漂白段漂白條件的最佳化 6010、廢紙?zhí)幚碇袕U水的處理 6210.1廢紙?zhí)幚碇袕U水的處理方法 6211、設(shè)備選型明細(xì)表 64三、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備布置 65四、致謝 69PAGE1一、前言1、國(guó)內(nèi)外同類研究概況當(dāng)今世界范圍內(nèi),除少數(shù)地區(qū)外,森林資源日趨貧乏,造紙用木材短缺,北美、歐洲、日本競(jìng)相發(fā)展廢紙脫墨的設(shè)備和技術(shù),大量回收廢紙制脫墨紙漿,質(zhì)量已大大提高,品種也逐漸擴(kuò)大,如高檔生活用紙、涂布原紙、再生新聞紙等等均有較成熟的經(jīng)驗(yàn),可供借鑒近年投產(chǎn)的浮選脫墨系統(tǒng)設(shè)備更如雨后春筍,茲列舉如表加拿大安大略紙廠是一個(gè)很好的范例。該廠是近年大規(guī)?，F(xiàn)代化改造的大型新聞紙廠,建成一套大型、連續(xù)的浮選、洗滌相結(jié)合的廢紙脫墨系統(tǒng),日產(chǎn)250噸廢新聞紙脫墨漿,配抄新聞紙,使原來(lái)產(chǎn)量增加40%大大節(jié)約了木材和能源。該脫墨系統(tǒng)設(shè)備,是美國(guó)beloit-jones公司提供的,高度自動(dòng)化,由中心控制室進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控?？刂剖遗溆幸惶譮lisher-provox計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),只需一個(gè)工人就能監(jiān)督這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)方面,全系統(tǒng)每班只用2個(gè)操作工,進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行操作。其流程示意圖如下：舊報(bào)紙一兩臺(tái)間歇式水力碎漿機(jī)一連續(xù)式水力碎漿機(jī)一高濃除渣器一纖維分離機(jī)一螺旋擠壓洗滌機(jī)一級(jí)兩段篩漿機(jī)一重力濃縮機(jī)一螺旋擠壓洗滌機(jī)一貯漿池一抄紙機(jī)。日本也十分重視廢紙回收利用。我國(guó)屬貧林國(guó),大量利用廢紙制漿,尤其是脫墨漿更具有現(xiàn)實(shí)意義。但由于小型紙廠為數(shù)甚多,長(zhǎng)期以來(lái),廢紙脫墨沿用蒸球堿煮,紙漿得率低、強(qiáng)度差、脫墨不完全,影響質(zhì)量。進(jìn)入八十年代,廢紙脫墨設(shè)備和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)逐步蓬勃發(fā)展,近年從外國(guó)引進(jìn)了兒套廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)設(shè)備,其中也包括脫墨系統(tǒng)設(shè)備,同時(shí)國(guó)內(nèi)已研制成功適合于中、小紙廠應(yīng)用的脫墨技術(shù)與設(shè)備。使廢紙的利用進(jìn)入了新的階段.綜上所述,積極增加廢紙的回收利用,尤其是脫墨漿的利用,減少纖維原料的消耗,已是當(dāng)前全世界發(fā)展造紙工業(yè)的動(dòng)向之一，也將是我國(guó)造紙工業(yè)所應(yīng)遵循的方向。盡管廢紙脫墨在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng),但其節(jié)約木材,降低成本方面已表現(xiàn)出重大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益,展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景。2、研究?jī)?nèi)容及計(jì)劃(一)研究?jī)?nèi)容①生產(chǎn)原料：辦公室混合廢紙MOW（激光打印紙、靜電復(fù)印紙）②廢紙備料③辦公室混合廢紙難以回收利用的原因：是因?yàn)樗鼈兯捎玫挠∷⒓夹g(shù)不同于傳統(tǒng)的印刷技術(shù),油墨成分也不相同。一般以聚苯乙烯/丙烯酸樹(shù)脂或聚酯等熱固性樹(shù)脂為油墨膠粘劑,以熱熔的方式把油墨固著在紙面上。MOW回收主要問(wèn)題是非接觸式印刷廢紙占有較高的比例。印刷過(guò)程使用紫外光固油墨、激光印刷油墨、苯胺印刷油墨等已占相當(dāng)數(shù)量，目前傳統(tǒng)堿性脫墨體系中的堿不能使這類油墨連接料皂化，對(duì)其脫墨能力較弱，脫墨效率低，影響了辦公廢紙脫墨漿的高品質(zhì)應(yīng)用。④廢紙制漿的目的及其意義的研究⑤碎漿：（1）、碎漿設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型（2）、碎漿工藝：碎漿溫度、時(shí)間、壓強(qiáng)、速度以及碎漿濃度的設(shè)計(jì)（3）、高濃碎漿與低濃碎漿的比較⑥脫墨：（1）、脫墨工藝：A、脫墨劑配方的確定（加入分散劑等）B、兩種脫墨工藝的比較（高濃碎解-浮選工藝流程和低濃碎漿-浮選-高濃磨漿-后浮選脫墨工藝的流程）C、脫墨效率的評(píng)價(jià)方法：白度和油墨塵埃度的測(cè)定D、堿性脫墨技術(shù)：堿性脫墨在碎漿中加入用量1％（相對(duì)絕干漿，下同）的過(guò)氧化氫、用量1.2％的氫氧化鈉、用量2％的硅酸鈉分析它們和脫墨劑用量對(duì)脫墨分散體系物理化學(xué)行為的影響情況。E、脫墨劑表面活性劑種類、性質(zhì)以及對(duì)于浮選效率的影響研究F、脫墨溫度對(duì)脫墨過(guò)程的影響的研究G、脫墨工藝流程圖⑦浮選：(1)、浮選設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型（浮選槽、壓縮空氣源、氣泡分布器和攪拌器組成）(2)、浮選工藝：A：浮選脫墨法的原理B：浮選時(shí)間，漿濃，通氣量，速度，溫度的設(shè)計(jì)(3)、各段浮選的目的及意義的探究(4)、團(tuán)聚浮選在廢紙脫墨中的應(yīng)用(加入油酸或煤油)⑧洗滌：（1）、洗滌設(shè)備的選型（2）、洗滌工藝：洗滌漿濃，段數(shù)的設(shè)計(jì)（3）、洗滌法與浮選法的比較⑨凈化：凈化設(shè)備的選型⑩篩選：篩選設(shè)備的選型（二）研究計(jì)劃總體介紹造紙工業(yè)的發(fā)展概況，綜述國(guó)內(nèi)外廢紙脫墨和二次纖維原料回用的狀況和趨勢(shì)，了解廢紙脫墨生產(chǎn)脫墨漿對(duì)于環(huán)境保護(hù)和資源利用的影響和意義。確定設(shè)計(jì)的依據(jù)和立意，結(jié)合前面的論述，查閱目前參考書和雜志關(guān)于廢紙脫墨的發(fā)展?fàn)顩r和技術(shù)進(jìn)展，提出設(shè)計(jì)的工藝依據(jù)和現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)所查閱資料，設(shè)計(jì)工藝流程圖（包括主要的工藝流程和所需設(shè)備），根據(jù)題目要求產(chǎn)量，選擇工藝流程所需設(shè)備的具體型號(hào)，設(shè)計(jì)出合適的紙廠。（一）中國(guó)造紙?jiān)系幕窘Y(jié)構(gòu)中國(guó)造紙?jiān)蠈偃愣αB(tài)勢(shì)。據(jù)中國(guó)造紙協(xié)會(huì)測(cè)算，目前木漿使用量比重占原料總量的23%，非木漿比重占15%，廢紙漿比重占62%。近年來(lái)木漿與廢紙漿比重不斷增加，非木漿原料所占比重不斷下降。僅在2009年，木漿比重比上年提高了1個(gè)百分點(diǎn)，廢紙漿比重提高了2個(gè)百分點(diǎn)，而非木漿原料所占比重下降了3個(gè)百分點(diǎn)。廢紙已成為中國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的重要依賴資源，中國(guó)造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)特征越來(lái)越顯著。（二）廢紙?jiān)侠眉斑M(jìn)口情況廢紙對(duì)中國(guó)造紙業(yè)發(fā)展的支撐作用越來(lái)越大。進(jìn)口廢紙量從1999年的251.6萬(wàn)噸，增長(zhǎng)到2009年的2750萬(wàn)噸，10年間增長(zhǎng)9.93倍，年均增長(zhǎng)30.4%。供求決定價(jià)格，伴隨著需求的快速增長(zhǎng)，進(jìn)口廢紙的價(jià)格也出現(xiàn)巨幅增長(zhǎng)。1999年進(jìn)口廢紙每噸97美元，2009年平均達(dá)到每噸138美元；而在2008年的平均價(jià)格高達(dá)230美元，最高時(shí)達(dá)到每噸300美元。中國(guó)進(jìn)口廢紙的主要來(lái)源國(guó)是美國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)家，2009年，中國(guó)從美國(guó)進(jìn)口1076.4萬(wàn)噸，占進(jìn)口總量的39.1%，位居第一名；其次是從日本進(jìn)口廢紙411.8萬(wàn)噸，占進(jìn)口總量的15.0%；中國(guó)從英國(guó)進(jìn)口廢紙281.4萬(wàn)噸，占進(jìn)口總量的10.2%。隨著進(jìn)口廢紙的價(jià)格不斷攀高，中國(guó)開(kāi)始重視國(guó)內(nèi)廢紙的回收利用。廢紙?jiān)旒堊鳛檠h(huán)經(jīng)濟(jì)的典范代表，得到了中國(guó)政府的支持。國(guó)家發(fā)改委、科技部先后對(duì)國(guó)產(chǎn)廢紙回收利用給予政策上的支持。江蘇省紙聯(lián)再生資源有限公司作為代表，在國(guó)家發(fā)改委支持下，已建設(shè)十多個(gè)廢紙回收工廠，此外，很多大企業(yè)也都建立了自己的廢紙回收系統(tǒng)。但中國(guó)的廢紙回收量不會(huì)因這些系統(tǒng)的建設(shè)而大幅提高，實(shí)際上，在過(guò)去的數(shù)年中，中國(guó)無(wú)論農(nóng)村還是城市的廢紙大都被回收利用，很少被浪費(fèi)掉。目前大企業(yè)的回收系統(tǒng)起到了兩個(gè)作用，一是使用專業(yè)設(shè)備提高了回收廢紙的質(zhì)量，二是將以往分散到其它中小企業(yè)的廢紙資源集中到大企業(yè)手中，這是一次資源的再分配，全社會(huì)的實(shí)際使用量并沒(méi)因此增加很多。由于廢紙資源并不是取之不盡用之不竭的，特別是國(guó)際廢紙回收利用已接近極限，因此，中國(guó)造紙工業(yè)原料不能過(guò)度依賴廢紙，而必須提高對(duì)一次性纖維原料的供給能力。（三）中國(guó)林紙一體化的現(xiàn)狀和未來(lái)中國(guó)大量進(jìn)口廢紙和木漿，雖然緩解了原料短缺，但帶來(lái)了原料對(duì)外依存度過(guò)高的問(wèn)題。到2009年，以進(jìn)口木漿及進(jìn)口廢紙折合的廢紙漿占到原料總量的42%；如此高的對(duì)外依存度使得中國(guó)對(duì)造紙產(chǎn)業(yè)是否安全放心不下。加大國(guó)內(nèi)纖維供給量是緩解原料壓力、保障產(chǎn)業(yè)安全的重要措施。中國(guó)林紙一體化將成為造紙大企業(yè)發(fā)展的主流方向。造紙企業(yè)實(shí)施林紙一體化工程，起到了示范效應(yīng)，這影響、帶動(dòng)了企業(yè)周邊地區(qū)造林的積極性。造紙企業(yè)只有少量使用自己營(yíng)造的林木資源，大量木材原料是靠向周邊地區(qū)收購(gòu)，這些外購(gòu)原料能有效支撐企業(yè)木漿造紙能力擴(kuò)張。一些目前年產(chǎn)10萬(wàn)噸化機(jī)漿項(xiàng)目的企業(yè)，體會(huì)到了林紙一體化項(xiàng)目的好處，正在準(zhǔn)備擴(kuò)張到20～30萬(wàn)噸的產(chǎn)能。近年來(lái)，中國(guó)實(shí)施林權(quán)制度改革，林權(quán)直接分配到農(nóng)民，林地承包期為70年，林地承包人有經(jīng)營(yíng)權(quán)、處置權(quán)、收益權(quán)、轉(zhuǎn)讓權(quán)，這極大調(diào)動(dòng)了造林的積極性，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這對(duì)中國(guó)造紙行業(yè)原料的提供有積極的促進(jìn)作用，但從短期看，由于林權(quán)分散到個(gè)人手中，給造紙企業(yè)規(guī)?；@取林地增加了難度。中國(guó)紙業(yè)正在從造紙大國(guó)向造紙強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的過(guò)程之中，中國(guó)造紙企業(yè)將通過(guò)不斷地技術(shù)改造和科技創(chuàng)新，提高纖維原料利用率，并降低水耗、能耗，建立起與經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境承受能力相適應(yīng)的造紙產(chǎn)業(yè)。二、文獻(xiàn)綜述1、廢紙中的廢雜物1.1印刷油墨1.1.1油墨的構(gòu)成油墨的成分通常有以下三個(gè)部分組成：①載色體②顏料③調(diào)節(jié)劑。1、油墨的載色體油墨的載色體是油墨的主要組成部分，它是決定脫墨難易的主要因素。載色體通常是液體，用來(lái)保存油墨具有印刷適應(yīng)性和適當(dāng)流動(dòng)性，這種液體通常叫做溶劑。這種溶劑不是用來(lái)溶解顏料而是使顏料擴(kuò)散在該溶液中。溶劑溶解固體黏結(jié)料并用來(lái)控制印刷油墨的濃度，而黏結(jié)料則是用來(lái)將顏料黏合在一起使其能附著于紙張表面上。印刷時(shí)溶劑應(yīng)能迅速揮發(fā)，不會(huì)被基質(zhì)所吸收，并沒(méi)有殘留物。不同印刷方法的黑色油墨構(gòu)成膠版（遞紙式）膠版（冷凝固）膠版（熱凝固）輪轉(zhuǎn)凹版水性苯胺油墨印刷顏料炭黑15%-25%15%-25%15%-25%5%-10%12%-20%溶劑沸點(diǎn)范圍礦物油15%-25%250-300℃礦物油約60%250-400℃礦物油25%-35%200-300℃甲苯50%-70%70℃水65%-80%100℃黏結(jié)料各種樹(shù)脂25%-50%松香衍生物10%-20%松香衍生物25%-35%松香衍生物20%-30%松香衍生物5%-15%添加劑5%-10%1%-5%5%-10%2%-10%2%-10%常用的粘結(jié)料粘結(jié)料說(shuō)明備注1、松香酯帶丙三醇或山梨糖醇的松香酸酯化物，用苯胺甲醛共聚物來(lái)硬化松香酯難以水解，需要高碎漿pH和溫度2、石油樹(shù)脂烯屬煉廠物流的碳?xì)渚酆衔锼闈{時(shí)這類樹(shù)脂會(huì)乳化或被分散3、醇酸樹(shù)脂油改性的聚酯樹(shù)脂，為干性油脂肪酸和多官能醇的反應(yīng)物再與多官能酸反應(yīng)而成需要高碎漿溫度和pH以水解4、水基粘結(jié)料乙烯共聚物或苯乙烯酸共聚物，加胺以提高pH苯胺油墨，當(dāng)胺揮發(fā)時(shí)，聚合物沉淀在紙上5、放射-固化粘結(jié)料光或電子束使環(huán)氧丙烯酸、聚酯丙烯酸或尿脘丙烯酸發(fā)生聚合作用或交聯(lián)作用此類聚合物不能水解，通常難以分散，聚合物不溶于絕大部分的溶劑之中2、油墨載色體的類型油墨載色體通?？梢苑譃橐韵氯?。（1）礦物油和植物油礦物油通常為含有40-50碳原子的長(zhǎng)鏈化合物，不含烯烴基團(tuán)。礦物油溶于天然油中，不會(huì)干燥或固化，會(huì)被紙所吸收。植物油價(jià)格比礦物油高，相對(duì)于礦物油來(lái)說(shuō)，植物油更有益于環(huán)保而為人們所接受。植物油是帶有一個(gè)或多個(gè)烯烴鍵，有17個(gè)碳原子的脂肪酸。大豆油普遍用于油墨中，在膠版印刷中，許多植物油被用來(lái)作為抗摩擦油墨的基本原料。不同的油墨載色體均會(huì)影響到脫墨表面活性劑的使用效率。（2）合成樹(shù)脂碳?xì)錁?shù)脂是某些煉廠物流的低分子量聚合物，他們通常含有苯乙烯、環(huán)戊二烯和茚的聚合物或共聚物，碳?xì)錁?shù)脂價(jià)格比較低廉，低度交聯(lián)使這類油墨較易被他脫墨。醇酸是醇-酸的簡(jiǎn)稱，多功能醇和多功能酸反應(yīng)生成的醇酸交聯(lián)程度相當(dāng)?shù)汀４妓針?shù)脂與礦物油混合可以增加交聯(lián)的程度而生成較硬的油墨。松香的主要成分是松香酸。凹版印刷油墨通常含有松香衍生物的鈣皂或鋅皂，它們可以聚合或聚合成二聚物。（3）水在水性油墨中，水是這種油墨的載體，使用水性油墨的動(dòng)力在于它能夠減少印刷時(shí)揮發(fā)性有機(jī)碳化合物的逸出。由于環(huán)保的影響，苯胺油墨的印刷份額近年來(lái)在不斷增長(zhǎng)，水基輪轉(zhuǎn)凹版印刷油墨也在迅速替代常規(guī)的凹版印刷油墨，其性能與苯胺油墨相似并在碎漿產(chǎn)生于苯胺油墨類似的大小顆粒。影響脫墨性能的粘結(jié)料和溶劑特性黏結(jié)料和溶劑特性脫墨性能好壞黏結(jié)料和溶劑特性脫墨性能好壞極性的共價(jià)的共價(jià)極性堿可溶堿不溶不可溶可溶交聯(lián)好交聯(lián)差壞好顏料潤(rùn)濕不好顏料潤(rùn)濕好好不好3、顏料顏料是不溶于油墨載色體中的有色物質(zhì)，它們以很小的固體顆粒形態(tài)分散在載色體中，由于染料易于滲入紙張之中而很少被使用。最常使用的是炭黑，大約80%以上的印刷油墨含有炭黑。色料特性和脫墨性能之間的關(guān)系色料特性脫墨性色料特性脫墨性好壞好壞親水性憎水性憎水性親水性抗堿不抗堿抗堿不抗堿1.1.2油墨的類別1、油墨的分類由于油墨的成分千變?nèi)f化，所以根據(jù)油墨干燥的方法和印刷方法來(lái)進(jìn)行分類是通常采用的一種方法。（1）、吸收式油墨吸收式油墨是一種最古老的油墨，也是最廉價(jià)的一種油墨。這種油墨，物理性干燥方法主要靠油墨在紙面上的吸收使油墨停留在紙面上并增加黏度。這種油墨的脫墨機(jī)理主要是乳化作用和可能產(chǎn)生的油墨固體顆粒的堆積與分散。（2）、蒸發(fā)式油墨這種方法是使揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)而將高黏度的樹(shù)脂粘結(jié)料遺留在紙張表面上，這種油墨通常又稱為熱定型油墨。使用固形物含量較高的油墨可以減少由于溶劑揮發(fā)而產(chǎn)生的環(huán)保問(wèn)題。蒸發(fā)性油墨通過(guò)蒸發(fā)以獲得油墨的完全干燥的決定性因素主要是溶劑的蒸發(fā)速率以及黏結(jié)料迅速并徹底釋出溶劑的能力。輪轉(zhuǎn)凹版印刷油墨使用高揮發(fā)性的溶劑。這種干燥是物理性的，沒(méi)有任何化學(xué)變化，在脫墨的堿性條件下時(shí)分容易地被除去。（3）、氧化式油墨高質(zhì)量的膠版印刷油墨會(huì)含有一些氧化干燥成分，這些組分從空氣中吸收氧，被氧化并交聯(lián)成高機(jī)械強(qiáng)度的不溶性大分子。顏料靠黏結(jié)料的氧化組分牢固地附著于基質(zhì)之上，并使其耐磨蝕和抗化學(xué)性。為此，氧化干燥油墨較難脫墨，碎漿時(shí)需要高達(dá)11.5的pH來(lái)使油墨與纖維分離。1.2膠粘物1.2.1膠粘物的分類膠粘物的分類大致有如下幾種方法：①按膠粘物的尺寸大小來(lái)分；②按膠粘物的行為特性來(lái)分；③根據(jù)膠粘物的結(jié)合狀況來(lái)分。1、按膠粘物的尺寸大小來(lái)分主要分為大膠粘物和微細(xì)膠粘物兩種。2、按膠粘物的行為特性來(lái)區(qū)分可分為原生膠粘物和二次膠粘物。各種膠粘物之間的關(guān)系膠粘物膠粘物原生膠粘物二次膠粘物大膠粘物微細(xì)膠粘物次可見(jiàn)膠粘物3、根據(jù)膠粘物的結(jié)合狀況來(lái)分按膠粘物結(jié)合狀況可分附著和非附著膠粘物，或稱結(jié)合和游離的膠粘物。1.2.2膠粘物化學(xué)和特性膠粘物來(lái)源廣泛，除了作為紙的黏合劑外，油墨和涂料也是膠粘物的來(lái)源。油墨的構(gòu)成除顏料、載色體和調(diào)節(jié)劑外，就包括有黏合劑；涂料的配方也包括有一些組分如顏料、黏合劑；添加劑，諸如增塑劑、增稠劑、分散劑、染料、防腐劑和脫泡劑等?？梢钥吹?，不論是油墨還是涂料都包含有黏合劑，都會(huì)產(chǎn)生膠粘物的問(wèn)題?，F(xiàn)將廢紙中膠粘物的幾個(gè)主要來(lái)源分述如下：1、黏合劑（1）熱熔黏合劑熱熔黏合劑在液態(tài)下使用，在室溫下冷卻。它們最大的用途是黏合雜志、書籍和膠合紙箱。組分組最常用的熱塑聚合物或共聚物有乙烯基醋酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯橡膠、聚乙烯等。改性樹(shù)脂、原樹(shù)脂和合成樹(shù)脂可提供必要的粘稠性。非線性的或分支的蠟和低分子量的聚乙烯則用來(lái)調(diào)整熱熔黏合劑的黏度和熔點(diǎn)。熱熔黏合劑在室溫下是固體，通常在60-120℃變軟。在堿性或酸性水溶液中，熱熔黏合劑通常是不能再分散的，但能夠溶解于有機(jī)溶劑。（2）分散性黏合劑分散性黏合劑被廣泛應(yīng)用于紙加工中，分散性黏合劑內(nèi)含有由不同單體組成的膠粘性聚合物，以十分微細(xì)的顆粒分散在液相中。分散介質(zhì)以外相存在于液相中，它的高極性使分散性黏合劑特別適合于黏合相紙、木材、織物之類極性物質(zhì)。在分散性黏合劑中，通常會(huì)有不同單體形成的多種聚合物存在。分散的顆粒需要用保護(hù)性的膠體或乳化劑來(lái)使它們彼此分開(kāi)并分布在水中而不至于產(chǎn)生重新凝聚的現(xiàn)象。聚乙烯醇是最常用的保護(hù)性膠體或乳化劑，而用于分散性黏合劑的單體則是醋酸乙烯酯、乙烯、乙烯丙酸酯和丙烯酸鹽。不同單體使分散性黏合劑的特性變化很大，因?yàn)樗鼈兛赡苌筛鞣N不同的均聚物、共聚物或三聚物。盡管顆粒大小分布會(huì)影響液態(tài)聚合物的應(yīng)用特性，但分散無(wú)的化學(xué)特性也在很大程度上決定了黏合部位的特性。此外，乳化劑、保護(hù)性膠體的品種和數(shù)量對(duì)黏合劑的特性也有著決定性的影響。分散的聚合物有較大的內(nèi)表面表明一個(gè)分散更細(xì)的內(nèi)分散體系。由于這些化學(xué)品組合到黏合膜內(nèi)，故對(duì)紙或紙成品的抗水性等最終特性有著重要的影響。分散性聚合物的黏合劑薄膜是熱塑性物質(zhì)，在高溫下會(huì)變軟和塑性。根據(jù)所含不同的聚合物，這一作用發(fā)生在60℃和150℃之間。不論是哪一種物質(zhì)，其聚合度越高，則軟化溫度也越高。同時(shí)，較高的聚合度的黏合膜在膠合面有較好的抗熱性能。（3）溶劑黏合劑溶劑黏合劑最佳的應(yīng)用領(lǐng)域是壓敏黏合劑。早先的壓敏黏合劑由在溶劑中的橡膠組成。高揮發(fā)性的溶劑蒸發(fā)后，黏合劑的年度增加，潤(rùn)濕能力下降。當(dāng)黏合劑組分的分子量增加時(shí)，黏合膜內(nèi)的結(jié)合力也增大。有機(jī)溶劑價(jià)格的上漲，環(huán)保的要求，干燥費(fèi)用和溶劑回收費(fèi)用的增加加快了用非溶劑的粘結(jié)技術(shù)來(lái)替代溶劑的步伐用丙烯酸鹽分散技術(shù)來(lái)替代溶劑黏合劑大大擴(kuò)展了它在紙領(lǐng)域的應(yīng)用。目前歐洲黏合劑市場(chǎng)中的溶劑黏合劑的份額已下降到不足15%并有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。（4）壓敏黏合劑壓敏黏合劑所用的材料都是高黏度的液體由于它們的流動(dòng)性和潤(rùn)濕特性，只要用輕微的壓力即可黏附在差不多所有的物質(zhì)表面上。使用壓敏黏合劑的主要有標(biāo)簽、膠黏帶、自黏信封等。黏合在使用上有兩種要求：一種是要求牢固的黏合，另一種則是要求可揭起、可移動(dòng)或可重新黏合的如留言條，這種黏合在分離時(shí)不留殘留物并可多次黏合，因此，由于以上各種不同的要求，也就需要多種不同的化學(xué)成分來(lái)滿足產(chǎn)品的需求。1.2.3各有關(guān)參數(shù)對(duì)膠粘物的影響1、碎漿時(shí)pH和溫度對(duì)膠粘物的影響水的pH會(huì)影響一些含有羧基單體的聚合物的溶解度。在堿性條件下，這些聚合物變?yōu)樗扇苄浴Ｏ喾?，在酸性條件下，這些聚合物則會(huì)從溶液中析出碎漿pH顆粒數(shù)量堿性600中性150酸性100pH對(duì)顆?？倲?shù)的影響溫度顆?？偭?050301404012060130溫度對(duì)顆粒總數(shù)的影響碎漿溫度的變化也產(chǎn)生了類似pH所產(chǎn)生的效應(yīng)。在涂布料、黏合劑和粘結(jié)料的應(yīng)用中，聚合物的玻璃化溫度（Tg）是個(gè)重要的參數(shù)。但在考慮到這些聚合物生成膠粘物的潛能時(shí)，膠黏溫度可能要比Tg更重要。膠黏溫度的定義是指在此溫度時(shí)，黏合劑會(huì)粘著在紙上。在廢紙?zhí)幚砹鞒讨校粋€(gè)具有50℃或略低膠黏溫度的聚合物容易使膠黏劑粘著語(yǔ)纖維或設(shè)備上。同時(shí)，在通常的流程溫度中，這些膠黏劑往往具有延展性，不一定能被篩選除去。2、壓力和溫度的影響用Polyken膠粘性測(cè)定儀對(duì)壓敏黏合劑PSA和一種熱熔物進(jìn)行了一系列膠粘性實(shí)驗(yàn)。研究得出以下結(jié)論：膠黏度隨著壓力的增加而增加。PSA的膠黏度隨著溫度的增加而下降，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，除最小的接觸壓力外，所有接觸壓力值的膠黏度趨于相同。而熱熔物膠黏度隨著溫度的增加而增加，但不是均衡地增加。另外，較低的溫度，較高的壓力，黏合劑顯現(xiàn)出較高的膠黏值，特別是在長(zhǎng)時(shí)間的接觸條件下。溫度上升時(shí)，黏合劑的膠黏度下降，此時(shí)不同壓力條件下的膠黏值相差很少。3、脫墨化學(xué)劑和添加劑的影響通常加在碎漿機(jī)內(nèi)的氫氧化鈉會(huì)溶解由酸性單體制成的聚合物，這些溶解的聚合物碎裂形成膠質(zhì)膠粘物。研究發(fā)現(xiàn)，在碎漿時(shí)加入陰離子皂，會(huì)顯著減少膠粘物的數(shù)量，可能是碎漿時(shí)產(chǎn)生的包覆作用防止了膠粘物進(jìn)一步碎解成細(xì)小顆粒。4、溫度對(duì)膠粘物比重的影響研究結(jié)果表明，聚醋酸乙烯酯和丙烯酸鹽混合物的濃度從碎漿機(jī)開(kāi)始，流程向下至最終良漿為止是不斷地在增加，即使有篩選和除渣器將它們除去，其濃度仍不會(huì)減少。1.2.4膠粘物所引起的問(wèn)題膠粘物在廢紙?zhí)幚硐到y(tǒng)中的積累會(huì)使紙機(jī)運(yùn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量遇到問(wèn)題。如下表所示。膠粘物給生產(chǎn)帶來(lái)的問(wèn)題名稱產(chǎn)生的問(wèn)題濕部網(wǎng)壽命短，化學(xué)品費(fèi)用高，清潔費(fèi)用高，停機(jī)，紙斷頭壓榨部毛毯壽命短，壓輥沉降，壓輥毛毯沉降，毛毯化學(xué)品費(fèi)用高，停機(jī)，紙斷頭干燥部紙斷頭，停機(jī)，清潔費(fèi)用高，毛毯壽命短，楊克烘缸紙加工沉降，損紙，斷頭壓光沉降，起皺，褶子紙頁(yè)質(zhì)量較低質(zhì)量的產(chǎn)品，塵埃度，破洞2、碎漿2.1碎漿的備料部分1、運(yùn)輸機(jī)由于每日耗用廢紙量大，為了水力碎漿機(jī)的裝料需要，裝設(shè)有運(yùn)輸機(jī)，大多采用重負(fù)荷的平板式或裙式紙捆運(yùn)輸機(jī)（長(zhǎng)為228mm，寬178-203mm的平板），裝置在重型鏈上。目前采用鏈帶式運(yùn)輸機(jī)代替平板式運(yùn)輸機(jī)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)比較輕型，設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)。一般運(yùn)輸機(jī)加料速度都是通過(guò)碎漿機(jī)漿濃的變化來(lái)控制的。（1）生產(chǎn)量比較大時(shí)，碎漿系統(tǒng)往往裝設(shè)有定時(shí)器以確定運(yùn)輸機(jī)正常送料。（2）較低噸位廢紙捆的運(yùn)輸多用叉車或吊車來(lái)進(jìn)行。2、破碎機(jī)由于進(jìn)口廢紙捆用大型液壓打包機(jī)打包，密實(shí)度高，故在運(yùn)輸帶上安裝破碎機(jī)，以拆散壓縮打包的廢紙捆。另外，使用破碎機(jī)還有可以節(jié)約碎漿機(jī)的疏解時(shí)間和動(dòng)力消耗。附：BO1500紙捆破碎機(jī)①標(biāo)準(zhǔn)寬度：1500mm②標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)：5×18.5kW③生產(chǎn)能力（根據(jù)原料情況）：＞1000t/d3、設(shè)計(jì)論證根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，因?yàn)橹饕?yīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)用，輔助供應(yīng)生產(chǎn)，所以廢紙消耗量不大，無(wú)需裝備運(yùn)輸機(jī)，而采用人工投入廢紙的方式進(jìn)行試驗(yàn)，但在投入的同時(shí)需要配備稱重的儀器，這里配置一個(gè)計(jì)量槽。由于本設(shè)計(jì)是日產(chǎn)30t的實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力遠(yuǎn)小于破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，所以也不需要裝備破碎機(jī)，只需要人工碎漿即可。2.2碎漿2.2.1概述碎漿是整個(gè)廢紙?zhí)幚砹鞒讨械牡谝粋€(gè)操作單元，目的是為了疏解回收廢紙的纖維和打散廢紙漿中的碎紙片，促進(jìn)油墨和其他污染物與纖維分離，使油墨顆粒能分裂成理想的顆粒大小以便于為下道工序所除去。與此同時(shí)，污染物顆粒應(yīng)盡可能保持原狀以便于在篩選和除渣中除去。碎漿時(shí)還同時(shí)加入化學(xué)藥劑。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)化學(xué)和機(jī)械同時(shí)作用的過(guò)程，其目的是除去油墨，機(jī)械力產(chǎn)生于纖維與懸浮液之間的運(yùn)動(dòng)，纖維與纖維之間的相互作用力以及懸浮液與轉(zhuǎn)子相互間的直接作用?；瘜W(xué)作用來(lái)自于添加劑與油墨分子之間的效應(yīng)，它降低了油墨對(duì)纖維的吸附力而纖維的潤(rùn)脹在纖維與油墨的附著點(diǎn)處產(chǎn)生了強(qiáng)剪切力，還有選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑以防止油墨顆粒在碎漿過(guò)程中的再沉降。2.2.2碎漿過(guò)程1、碎漿過(guò)程的三個(gè)步驟①潤(rùn)濕；②循環(huán)；③摩擦。碎漿碎漿潤(rùn)濕循環(huán)摩擦2.2.3碎漿形式當(dāng)前碎漿按照濃度不同，主要采用了三種形式，分別為低濃碎漿、中濃碎漿和高濃碎漿。1、低濃碎漿（1）適用范圍在廢紙回收中，連續(xù)運(yùn)行的立式低濃碎漿機(jī)一般用來(lái)疏解比較清潔含雜質(zhì)少的廢紙，如在生產(chǎn)包裝紙和紙板的流程中應(yīng)用。（2）低濃碎漿原理低濃碎漿可歸類為沖擊式碎漿，采用高剪切力的方法，借助于高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的沖擊力和高剪切力來(lái)疏解纖維。廢紙纖維的分離由轉(zhuǎn)子刀片的數(shù)目和轉(zhuǎn)子的圓周速度（12-20m/s）而定。轉(zhuǎn)子從安裝在轉(zhuǎn)子下面的抽提孔板上的孔眼上滑過(guò)時(shí)，又進(jìn)一步產(chǎn)生了新的剪切力。疏解好的紙漿通過(guò)抽提孔板的開(kāi)孔連鎖地排出。抽提孔板的孔眼大小種類以及對(duì)比：名稱大孔小孔孔徑9.5mm-25mm3.2mm、4.8mm和6.4mm適用范圍低強(qiáng)度碎漿一般為紙盒或瓦楞切邊使用碎漿時(shí)間短長(zhǎng)良漿質(zhì)量良漿中碎紙片大而多良漿中碎紙片小而少特點(diǎn)保持較大雜質(zhì)形狀有利于去除清潔無(wú)需下道工序去除雜質(zhì)①轉(zhuǎn)子類型：?？怂罐D(zhuǎn)子、節(jié)能型轉(zhuǎn)子、HI-CAP新型轉(zhuǎn)子（Kvaerner公司）、S型轉(zhuǎn)子（Cellwood公司）②轉(zhuǎn)子碎漿濃度：≤8%低濃水力碎漿機(jī)間歇運(yùn)行時(shí)，特別適宜于疏解濕強(qiáng)類廢紙。碎解濕強(qiáng)紙和紙板的條件和所用化學(xué)品化學(xué)品種類紙種化學(xué)品碎漿pH碎漿溫度/℃脲甲醛、蜜胺甲醛紙幣、層壓紙H2SO42或小些60-82雙醛淀粉特種薄紙NaOH，Na2CO39-1050-82乙二醛-聚丙烯酰胺薄頁(yè)紙、衛(wèi)生紙、一些紙板NaOH，Na2CO39-1050-82聚酰胺環(huán)氧氯丙烷薄頁(yè)紙、衛(wèi)生紙、LPB、特種薄紙、層壓紙、濾紙NaOCl，Ca(Ocl)26.5-750-60聚酰胺環(huán)氧氯丙烷載板、薄頁(yè)紙、衛(wèi)生紙過(guò)硫酸鹽10-1260-82聚酰胺-表環(huán)氧化物紙幣、特種高濕強(qiáng)紙NaOH12以上50-822、中濃碎漿中濃和高濃碎漿所用轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)減少了對(duì)纖維的剪切力，運(yùn)行一般為間歇，但現(xiàn)在已有采用高濃連續(xù)碎漿。中濃碎漿不屬于沖擊式碎漿，所以不要求那么劇烈，從而避免易于分散的油墨過(guò)度的碎解。（1）碎漿濃度：8%-12%（2）轉(zhuǎn)子類型：具有光滑的、加寬的葉片，目的在于產(chǎn)生極佳的循環(huán)作用時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)度的剪切和磨蝕作用。在廢紙脫墨流程中，碎漿通常在中濃到高濃范疇中進(jìn)行，濃度越高，碎漿效果越好，也即較快速度的纖維分解，較高程度的幽默去除率，較少雜質(zhì)的降解率。3、高濃碎漿（1）高濃碎漿原理：高濃間歇水力碎漿機(jī)使用的螺旋形即三線錐形轉(zhuǎn)子，它的運(yùn)動(dòng)模型是引導(dǎo)漿流從漿槽的底部向上直到漿槽的周邊而后反落到轉(zhuǎn)子的附近。（2）高濃水力碎漿機(jī)規(guī)格：①碎漿濃度：18%②轉(zhuǎn)子類型：三線錐形轉(zhuǎn)子③轉(zhuǎn)子速度：8-15m/s④漿料停留時(shí)間：5-15min⑤耗用動(dòng)能：0.05-0.09MJ/kg4、設(shè)計(jì)論證綜上所述，根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選擇一個(gè)高濃間歇水力碎漿，并采用如下規(guī)格。高濃水力碎漿機(jī)規(guī)格（一臺(tái)）：①碎漿濃度：18%②轉(zhuǎn)子類型：三線錐形轉(zhuǎn)子（Voith公司HDC型高濃水力碎漿機(jī)）③轉(zhuǎn)子速度：8-15m/s④漿料停留時(shí)間：5-15min⑤耗用動(dòng)能：0.05-0.09MJ/kg2.2.4碎漿中去除廢雜質(zhì)的裝置1、廢雜質(zhì)裝置的作用第一操作單元碎漿，除了擔(dān)負(fù)著疏解紙漿，盡可能地使纖維分離，并完成碎漿機(jī)化學(xué)作用所賦予的任務(wù)外，十分重要的一點(diǎn)就是在盡可能使廢雜質(zhì)保持原狀不被碎解的情況下，將廢雜質(zhì)在碎漿系統(tǒng)中除去，以減輕下道工序在去除廢雜質(zhì)方面的負(fù)擔(dān)。因此，碎漿系統(tǒng)的除雜質(zhì)裝置和設(shè)備在這方面就發(fā)揮著十分重要的作用。碎漿機(jī)形式和相應(yīng)的除雜質(zhì)裝置碎漿機(jī)形式應(yīng)用廢紙品種除雜質(zhì)裝置LC3%-5%連續(xù)式碎漿OCC/ONP/OMG沒(méi)有剪斷鋼絲碎漿機(jī)抽提絞繩機(jī)連續(xù)式除雜機(jī)廢料塔抓斗提升機(jī)圓筒篩HC12%-15%連續(xù)鼓式碎漿機(jī)OCC/ONP/OMG/脫墨MOW自動(dòng)去除鋼絲圓筒篩HC12%-18%間歇式螺旋碎漿機(jī)脫墨MOW/ONP/OMG/OCC濕強(qiáng)紙?jiān)鷿{手動(dòng)或自動(dòng)去除鋼絲碎漿機(jī)抽提間歇式除雜機(jī)圓筒篩MC7%-12%間歇式剪切/水力脫墨MOW/ONP/OMG/OCC濕強(qiáng)紙成捆硫酸鹽漿手動(dòng)或自動(dòng)去除鋼絲碎漿機(jī)抽提間歇式除雜機(jī)圓筒篩LC4%-7%間歇式剪切力碎漿機(jī)OCC，MOW,ONP/OMG濕強(qiáng)紙手動(dòng)或自動(dòng)去除鋼絲碎漿機(jī)抽提間歇式除雜機(jī)廢料塔抓斗提升機(jī)圓筒篩2、廢雜質(zhì)裝置（1）、自動(dòng)絞繩機(jī)自動(dòng)絞繩機(jī)是碎漿系統(tǒng)中去除廢雜質(zhì)的第一個(gè)地點(diǎn)，由于不可能用手將在運(yùn)輸帶上前進(jìn)的紙捆上的鋼絲除去，故在鋼絲切斷后就任由它們自己進(jìn)入水力碎漿機(jī)中。絞繩機(jī)一般在低于5%濃度的碎漿時(shí)使用，如紙漿濃度過(guò)高，絞繩會(huì)浮出漿面而失去效用。設(shè)計(jì)論證：由于本設(shè)計(jì)原料廢紙采用的是人工投入的方式，所以不需要用鋼絲繩扎捆，所以不需要自動(dòng)絞繩機(jī)，另外絞繩機(jī)的規(guī)格表明，并不適用于本設(shè)計(jì)前面所選用的高濃碎漿設(shè)計(jì)，故得出結(jié)論，本設(shè)計(jì)不需要使用自動(dòng)絞繩機(jī)。（2）、戽斗和鏈?zhǔn)綇U雜質(zhì)去除器許多老式的連續(xù)式碎漿機(jī)用戽斗的鏈?zhǔn)綇U雜質(zhì)去除器來(lái)去除一些重雜質(zhì)，這種廢料去除器由于維修工作量大、造價(jià)高現(xiàn)在已經(jīng)很少使用，更多的是設(shè)置一個(gè)直徑為1.33m的圓形廢料井，并使用一個(gè)液壓瓣型抓斗把沉降在井底的重廢物抓起。設(shè)計(jì)論證：由于戽斗和鏈?zhǔn)綇U雜質(zhì)去除器是用于連續(xù)式碎漿機(jī)的，而本設(shè)計(jì)采用的是間歇式碎漿機(jī)，所以此裝置不需要配備。（3）、除雜質(zhì)機(jī)目前，除雜質(zhì)機(jī)在碎漿系統(tǒng)去除廢雜物方面起著重要的作用，安裝在水力碎漿機(jī)后面的除雜質(zhì)機(jī)可以連續(xù)地或間歇地除去水力碎漿機(jī)未能去除的輕、重雜質(zhì)。這種雜質(zhì)機(jī)可以與廢料井相連接也可以與水力碎漿機(jī)直接連接。GL&VBeloit公司的BelpurgeⅡ除雜質(zhì)機(jī)。共有兩室——粗渣室和良漿室。除雜質(zhì)機(jī)的效率和運(yùn)行好壞與轉(zhuǎn)子和孔板的設(shè)計(jì)有著十分密切的關(guān)系。轉(zhuǎn)子必須掠過(guò)孔板的整個(gè)表面，孔板孔的大小會(huì)影響卸廢料的周期，一般來(lái)說(shuō)，孔越小，卸廢料的周期越長(zhǎng)，但去除的廢料也越多?？紤]到轉(zhuǎn)子和孔板的磨蝕環(huán)境，可采用410或17-4ph不銹鋼一類的硬質(zhì)材料，洛式硬度要求在35以上。設(shè)計(jì)論證：由于水力碎漿機(jī)并不能去除所有的輕、重雜質(zhì)，所以有必要在本設(shè)計(jì)中引入除雜質(zhì)機(jī)，來(lái)進(jìn)一步去除水力碎漿機(jī)所未能除去的雜質(zhì)。在這里采用將除雜質(zhì)機(jī)與水力碎漿機(jī)直接連接的形式。（4）、圓筒篩圓筒篩是碎漿系統(tǒng)第四個(gè)去除廢雜物的地點(diǎn)，圓筒篩是一個(gè)回轉(zhuǎn)的、開(kāi)孔的圓筒，內(nèi)壁有一螺旋以將紙漿中的廢雜質(zhì)從圓筒的一端帶往另一端排出。圓筒上有高壓噴水管以將廢雜物帶有的纖維洗出，紙漿通過(guò)圓筒篩篩孔重新返回水力碎漿機(jī)中，而沖洗過(guò)的廢雜質(zhì)則通過(guò)螺旋推進(jìn)器排出送廢料壓實(shí)機(jī)處理。設(shè)計(jì)論證：綜上所述，本人認(rèn)為本設(shè)計(jì)需要配備一個(gè)圓筒篩，而根據(jù)本設(shè)計(jì)所要求的日產(chǎn)能力，可以證明本設(shè)計(jì)只需要配置一個(gè)小型圓筒篩。2.2.5高頻疏解1、高頻疏解機(jī)的作用高頻疏解是碎漿的一部分，是碎漿機(jī)碎漿的延續(xù)，起著輔助碎漿機(jī)的功能。對(duì)于一些較難疏解的回收廢紙來(lái)說(shuō)，在一定的廢紙碎片含量的情況下停止碎漿轉(zhuǎn)而采用高頻疏解的方法從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)是合算的。在碎漿機(jī)中，當(dāng)碎紙片數(shù)量減少到一定程度后，要去除剩余的廢紙片，疏解所需的動(dòng)耗將顯著增加，而疏解效果則甚微。因此，在適當(dāng)?shù)奈恢媒K止碎漿，改用高頻疏解的方法，使動(dòng)耗明顯節(jié)省成為可能。這就是在碎漿機(jī)中粗疏解和在高頻疏解機(jī)種細(xì)疏解相結(jié)合的一種處理方法。另一種節(jié)省能耗的方法是：如果是不含其它雜質(zhì)的清潔的廢紙漿，則可以將篩選后含有大量碎紙片的粗渣送高頻疏解機(jī)處理?；厥諒U紙的加工過(guò)程中，需要疏解的廢紙片往往包括上過(guò)膠的、涂布的和經(jīng)過(guò)濕強(qiáng)處理的，濕強(qiáng)紙的處理就需要進(jìn)行高頻疏解。極難處理廢紙的碎解往往需要在高溫下加化學(xué)品處理以降低纖維的結(jié)合力以利于疏解。除高頻疏解機(jī)外，盤式篩漿機(jī)也有一定的效果，但作用要小一些。不論是盤式篩漿機(jī)還是高頻疏解機(jī)，所處理的紙漿濃度一般在3%-6%之間。設(shè)計(jì)論證：由于高頻疏解機(jī)和盤式篩漿機(jī)所處理的漿濃在3%-6%，而本次設(shè)計(jì)采用的是高濃碎漿，所以初步確定本設(shè)計(jì)不需要使用高頻疏解機(jī)以及盤式篩漿機(jī)。2.2.6碎漿系統(tǒng)要將廢紙中的廢雜質(zhì)盡可能地在碎漿的初始階段除去以及將輕、重雜質(zhì)盡可能地原狀保留下來(lái)以便于除去這兩大要求和目標(biāo)是對(duì)一個(gè)完整的、高效的碎漿系統(tǒng)的基本要求，兩大要求和目標(biāo)能否較好的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)碎漿系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)好的碎漿系統(tǒng)要求水力碎漿機(jī)抽提板的設(shè)置、自動(dòng)絞繩機(jī)、除雜質(zhì)裝置、圓筒篩的運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)最佳化。由于本設(shè)計(jì)采用的是高濃碎漿系統(tǒng)，所以下面就高濃碎漿的幾個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行如下論證：1、間歇式高濃碎漿系統(tǒng)（1）相川高濃水力碎漿系統(tǒng)日本相川鐵工株式會(huì)社近年來(lái)對(duì)其原來(lái)制造的用于脫墨車間的高濃水力碎漿機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要內(nèi)容為：①用類似螺旋輸送機(jī)葉片的轉(zhuǎn)子取代了原來(lái)類似麻花鉆頭的轉(zhuǎn)子；②高濃碎漿后串聯(lián)的兼有二級(jí)疏解與粗選作用的輔機(jī)用PEA-N型粗選機(jī)取代過(guò)去的輔機(jī)。高濃水力碎漿機(jī)的新轉(zhuǎn)子，能大幅度減少雜質(zhì)被破碎，并能使碎漿系統(tǒng)動(dòng)力消耗減少30%。PEA-N粗選機(jī)轉(zhuǎn)子與篩板，它類似于復(fù)式纖維分離機(jī)使紙漿經(jīng)過(guò)一級(jí)平篩板與二級(jí)篩板；這種串聯(lián)系統(tǒng)能夠使雜志書脊粘韌的熱熔物不被碎成小塊，使送往以后處理工序的雜質(zhì)尤其是膠粘性質(zhì)大為減少。（2）PreCleanⅠ間歇式高濃碎漿系統(tǒng)PreCleanⅠ是個(gè)很簡(jiǎn)單的高濃碎漿系統(tǒng)，僅由HDC型高濃水力碎漿機(jī)和ContaminexCMS兩種設(shè)備組成，據(jù)稱這種碎漿系統(tǒng)可以用來(lái)疏解雜質(zhì)含量不超過(guò)2%的白色廢紙。ContaminexCMS的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子作用溫和容納來(lái)自碎漿機(jī)的批量廢紙漿及所含雜質(zhì)，在堿性操作時(shí)將廢雜質(zhì)洗出并排空轉(zhuǎn)子用電?。?）PreCleanⅠ碎漿系統(tǒng)的特點(diǎn)①作為粗篩用的大容量ContaminexCMS使碎漿機(jī)紙漿能一次性排空②廢雜質(zhì)的去處作用溫和③膠粘物保持可篩選性纖維間的摩擦使油墨分離效果好放料時(shí)間短化學(xué)品的混合和加入最佳化適用于較清潔的廢紙3、PreCleanⅡ間歇式高濃碎漿系統(tǒng)（1）與Ⅰ系統(tǒng)不同的是，Ⅱ系統(tǒng)增加了圓筒篩，并在圓筒篩前加了一個(gè)緩沖器，除雜質(zhì)機(jī)可在F-P.B纖維分離機(jī)和ContaminexCMS之間選用。在PreCleanⅡ系統(tǒng)中專門作為放料使用。（2）F-P.B纖維分離機(jī)的特點(diǎn)①裝配有后掠的轉(zhuǎn)子葉片②廢雜質(zhì)在纖維分離機(jī)中的停留時(shí)間短③可容納高廢雜物量④F-P.B纖維分離機(jī)向圓筒篩間斷放料（3）PreCleanⅡ碎漿系統(tǒng)的特點(diǎn)①碎漿濃度＞13%②通過(guò)除雜質(zhì)機(jī)的細(xì)小篩孔可獲得高篩選效率③低殘留紙片含量④良漿濃度＞4%⑤圓筒篩排出廢渣濃度＞12%⑥能適應(yīng)各種不同質(zhì)量的廢紙，高廢雜物含量也能適應(yīng)，能迅速進(jìn)行自潔作用,一般工廠大多使用這種系統(tǒng)2、設(shè)計(jì)論證根據(jù)各種碎漿機(jī)的特性及有關(guān)運(yùn)行參數(shù)，并參照本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力，現(xiàn)選擇高濃間歇式水力碎漿機(jī)，并且根據(jù)研究以及經(jīng)驗(yàn)，可以在這里配置一個(gè)纖維分離機(jī)，以獲得更高的篩選效率。高濃水力碎漿機(jī)規(guī)格（一臺(tái)）：型號(hào)：ZSG8公稱容積㎡：8生產(chǎn)能力：24-32碎漿濃度：18%②轉(zhuǎn)子類型：三線錐形轉(zhuǎn)子（Voith公司HDC型高濃水力碎漿機(jī)）③轉(zhuǎn)子速度：8-15m/s④漿料停留時(shí)間：5-15min⑤耗用動(dòng)能：0.05-0.09MJ/kg纖維分離機(jī)規(guī)格（一臺(tái)）：型號(hào)：ZDL2生產(chǎn)能力（t/d）：20-40葉輪直徑（mm）：Φ450進(jìn)口漿直徑（mm）：φ150出漿口直徑（mm）：φ150配用動(dòng)力型號(hào)：Y225S-4功率（KW)：37外形尺寸（mm）：1665×1050×11652.2.7脫墨廢紙的碎漿1、廢紙脫墨采用高濃碎漿的原因廢紙脫墨處理流程中，一般都采用中濃或者高濃的碎漿方法。高濃間歇式碎漿方法有用來(lái)處理OCC廢紙的。高濃碎漿設(shè)計(jì)的根本在于紙漿的循環(huán)。由于纖維與纖維間的剪切力促進(jìn)了纖維的分離，在相同的回轉(zhuǎn)速度下，濃度越高分離纖維的剪切力也越大。碎漿作用主要由螺旋形的攪拌葉輪生成，其設(shè)計(jì)促使?jié){流向葉輪的軸向流動(dòng)并在葉輪的底部通過(guò)節(jié)矩的改變而產(chǎn)生了徑向的流動(dòng)。螺旋基部的大直徑產(chǎn)生大壓力，而這在高濃度下促進(jìn)漿的流動(dòng)是必要的。廢紙進(jìn)入碎漿機(jī)可以通過(guò)稱重的運(yùn)輸機(jī)或稱重的抓斗式提升機(jī)進(jìn)行。廢紙捆放上運(yùn)輸機(jī)后先把捆綁的鋼絲剪斷，設(shè)置在運(yùn)輸機(jī)上的破碎機(jī)用來(lái)破碎被壓縮打包的廢紙捆并保證了運(yùn)輸機(jī)的均勻進(jìn)料，廢紙捆或廢紙被投入有一定儲(chǔ)水量的碎漿機(jī)內(nèi)。為了脫墨需要，加入經(jīng)計(jì)量的各種化學(xué)藥品，碎漿時(shí)間大致為10-15min，濃度條件在12%-18%之間。通常碎漿機(jī)頂蓋全蓋上，由于在開(kāi)始碎漿以及紙漿稀釋泵出時(shí)，轉(zhuǎn)子噴濺比較厲害。碎漿結(jié)束后，泵入稀釋水，轉(zhuǎn)子將水和漿迅速混合后將漿料通過(guò)除雜質(zhì)機(jī)排入卸料池。與連續(xù)式碎漿系統(tǒng)中的除雜質(zhì)機(jī)的穩(wěn)定漿流不同，間歇式碎漿的整批漿料要求能在快速的情況下通過(guò)除雜質(zhì)機(jī)。碎漿機(jī)的裝料時(shí)間、碎漿時(shí)間以及放料時(shí)間確定了每批間歇碎漿的總時(shí)間也即生產(chǎn)能力。前兩項(xiàng)的時(shí)間一般來(lái)說(shuō)沒(méi)什么變化，而卸料時(shí)間則直接依賴于廢紙漿中的廢雜物多少而定。因此，間歇碎漿中確定除雜質(zhì)機(jī)的處理能力是至關(guān)重要的。比較保險(xiǎn)的做法是設(shè)想廢紙的質(zhì)量將會(huì)下降而除雜質(zhì)機(jī)應(yīng)有能力處理在數(shù)量上有波動(dòng)的廢雜物。為準(zhǔn)備萬(wàn)一而增加除雜質(zhì)機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)該說(shuō)是明智的。2、總結(jié)設(shè)計(jì)論證：根據(jù)以上對(duì)于高濃碎漿的表述，本設(shè)計(jì)采用高濃間歇式碎漿方式是正確的選擇，由于本設(shè)計(jì)只是實(shí)驗(yàn)用生產(chǎn)線，所以不需要配備運(yùn)輸機(jī)，但是需要配置一個(gè)稱量廢紙質(zhì)量的儀器，在這里采用一般的計(jì)量槽。在高濃水力碎漿機(jī)后面配置以及一個(gè)振筐式平篩，這里是作為一級(jí)除雜質(zhì)機(jī)使用，避免廢雜物的降解。計(jì)量槽選用巴士計(jì)量槽（一臺(tái)）振筐式平篩規(guī)格（一臺(tái)）：①型號(hào)：ZSK-1.1②生產(chǎn)能力（t/d）：25-35③篩選面積（m2）：1.1④篩板規(guī)格（mm）：1800×610⑤篩孔直徑（mm）：3、4、5⑥進(jìn)漿濃度%：1—1.5⑦出漿濃度%：0.8%⑧電機(jī)(kw)：Y100L2—4-3KW⑨設(shè)備重量kg：9003、篩選3.1概述篩選是屏障分離法的一種，就像洗滌用的是網(wǎng)，篩選用于分離的是篩板。用于廢紙?zhí)幚淼暮Y選又可以分為廢雜質(zhì)篩選和分級(jí)篩選兩種。3.1.1廢雜質(zhì)篩選廢雜質(zhì)篩選可以理解為廢雜質(zhì)被截留在屏障之外而紙漿則移動(dòng)通過(guò)屏障的開(kāi)口流入，在廢紙回收系統(tǒng)中，有三個(gè)主要的廢雜質(zhì)篩選模型。1、粗篩選粗篩選在碎漿和高濃除渣后進(jìn)行，主要使用孔徑為1.3-2.0mm的篩孔，在3%-5%的濃度下進(jìn)行，主要用來(lái)除去一些較大的廢雜質(zhì)，如碎紙片、塑料片和其他較大的碎片。2、細(xì)篩選細(xì)篩選所用的壓力篩的篩縫寬度變動(dòng)在0.15-0.70mm之間，視所生產(chǎn)的紙種和設(shè)置的部位而變化。細(xì)篩選技術(shù)發(fā)展迅速，一是縫篩已經(jīng)變得很細(xì)，二是能夠在很高的濃度（3%-5%）下運(yùn)行。這些細(xì)篩可以用來(lái)去除一些非常細(xì)小的廢雜質(zhì)。3.1.2分級(jí)篩選分級(jí)篩選主要目的是將紙漿分選為長(zhǎng)纖維和短纖維組分，所用篩孔大小大致為1.3-2.0mm，在2%-4%濃度下運(yùn)行。廢紙回收技術(shù)中的屏障篩選技術(shù)模型目的屏障尺寸設(shè)備進(jìn)漿濃度廢雜質(zhì)篩選碎漿機(jī)篩選粗篩選細(xì)篩選2、分級(jí)篩選去除很大的廢雜質(zhì)去除大廢雜質(zhì)去除小廢雜質(zhì)分成長(zhǎng)纖維組分和短纖維組分孔（6-13mm）孔（1.3-2.0mm）縫（0.10-2.0mm）孔（1.3-2.0mm）碎漿機(jī)、除雜質(zhì)機(jī)、鼓式碎漿機(jī)壓力篩壓力篩壓力篩3%-5%3%-5%0.8%-5%2%-4%廢紙?zhí)幚砹鞒谈鞑僮鲉卧哪z粘物面積去除率操作單元膠粘物面積減少率/%篩選浮選洗滌除渣重膠粘物輕膠粘物分散漂白總?cè)コ?0300303070097.7由上表可以看出，篩選去除膠粘物的效率居各操作單元之首，高達(dá)80%。3.2壓力篩的分類1、壓力篩簡(jiǎn)介當(dāng)今在制漿造紙生產(chǎn)線包括廢紙?zhí)幚砹鞒讨惺褂玫暮Y選設(shè)備絕大部分為壓力篩，壓力篩的篩選區(qū)主要由一圓筒篩鼓和轉(zhuǎn)子組成，當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的旋翼在靠近篩板面處產(chǎn)生水力脈沖，脈沖產(chǎn)生的回流可達(dá)每秒50次以防止纖維或廢雜質(zhì)堵塞篩板開(kāi)口，在兩次脈沖之間，來(lái)自輸漿泵的壓力將水和良漿通過(guò)篩板的開(kāi)口來(lái)完成篩選的過(guò)程。壓力篩根據(jù)漿的流向可分為單鼓外流式旋翼篩、單鼓內(nèi)流式旋翼篩和內(nèi)、外雙鼓式旋翼篩等。（一）單鼓外流式旋翼篩單鼓外流式旋翼篩是使用最多的壓力篩，紙漿從篩鼓內(nèi)向篩鼓外流動(dòng)，轉(zhuǎn)子在進(jìn)漿側(cè)旋轉(zhuǎn)，這樣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)使纖維和廢雜質(zhì)也隨著環(huán)流而成線狀排列，從而促進(jìn)了長(zhǎng)纖維和廢雜質(zhì)的排出。進(jìn)料有從底部進(jìn)入，粗渣從頂端排出的。（二）單鼓內(nèi)流式旋翼篩單鼓內(nèi)流式旋翼篩的漿流是從篩鼓的外側(cè)流向篩鼓內(nèi)側(cè)，篩翼有在篩鼓外的，纖維和雜質(zhì)在環(huán)流中的線狀排列就會(huì)發(fā)生。這種壓力篩受向心力的控制，只能在低于1.3%-1.4%的漿濃下運(yùn)行，這種篩在脫墨漿廠中使用較普遍。單鼓內(nèi)流式旋翼篩旋翼在篩鼓內(nèi)側(cè)的，纖維、雜質(zhì)成線狀排列的現(xiàn)象就不可能發(fā)生，由于向心力與離心力的制衡，不會(huì)產(chǎn)生波形效應(yīng)。這些因素降低了排出雜質(zhì)的效率并限制了紙漿濃度在1.0%-1.5%之間，長(zhǎng)纖維排出量也會(huì)減少。（三）內(nèi)外雙鼓式旋翼篩內(nèi)外雙鼓式旋翼篩共有兩個(gè)篩鼓，利用篩選中產(chǎn)生的離心力和向心力，紙漿產(chǎn)生內(nèi)、外雙向流動(dòng)。離心力要大于向心力，故外鼓流向外的良漿壓力要高于內(nèi)鼓向內(nèi)流出良漿的壓力，因此內(nèi)鼓的效用往往未能充分發(fā)揮，內(nèi)鼓上端可能會(huì)形成死區(qū)并發(fā)生粘泥。2、設(shè)計(jì)論證根據(jù)壓力篩的分類狀況，以及本設(shè)計(jì)的要求，選用單鼓外流式旋翼篩。壓力篩規(guī)格（一臺(tái)）：型號(hào)：ZSL32篩鼓面積(m2)：0.5進(jìn)漿濃度(%)：0.5-0.8縫篩篩縫規(guī)格(mm)：0.2-0.75生產(chǎn)能力(t/d)：10-40電機(jī)功率(KW)：223.3篩選方式3.3.1孔篩選用孔篩進(jìn)行預(yù)篩選可以除去影響下續(xù)設(shè)備運(yùn)行的一些廢雜物，孔篩除去這些較大的廢雜質(zhì)后，紙漿即可進(jìn)行細(xì)縫或非常細(xì)縫的篩選。由于比較簡(jiǎn)單的預(yù)清除裝置，特別是在鼓式碎漿系統(tǒng)，一些漏篩的廢雜質(zhì)可能會(huì)達(dá)到孔篩。因此篩選設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先必須考慮到運(yùn)行的可靠性，其次就是不會(huì)造成任何堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，為此，孔篩轉(zhuǎn)子一般都采用了開(kāi)敞式的，轉(zhuǎn)子與篩板之間應(yīng)該留有足夠的間隙。當(dāng)今的孔篩在篩選白色廢紙漿時(shí)，通常采用1.0-2.0mm的篩孔，更多的是選用1.2或1.4mm的孔，并是一個(gè)多段的粗篩系統(tǒng)。一段和二段采用前流式，以使排出粗渣中良漿量降至最低，這樣盡可能的避免閥門的堵塞孔篩的運(yùn)行應(yīng)盡量使粗渣漿的流動(dòng)通暢。二段出來(lái)的粗渣經(jīng)中間篩選后，其良漿可以重新返回?？缀Y除了為縫篩選作準(zhǔn)備外，它在膠粘物的去除方面也起了一定的作用。事實(shí)證明較高的濃度，較高的轉(zhuǎn)子速度和較高的通過(guò)量，均會(huì)降低孔篩的膠粘物去除效率。即使充分考慮到以上各種影響的因素，孔篩的篩選效率還是很低的。因?yàn)榭缀Y的篩選效率很大程度上取決于碎漿、膠粘物的種類和數(shù)量多少，以及膠粘物的大小的分布狀況。由于較大的膠粘物明顯的要比較小的膠粘物易于除去，因此，隨著膠粘物顆粒的變小，其篩選效率也下降。下表顯示了生產(chǎn)白漿用的孔篩預(yù)篩選系統(tǒng)去除膠粘物的效果。進(jìn)漿膠粘物含量/（mm2/kg）多分類MSM少分類MST組合分類CSM膠粘物含量/（mm2/kg）膠粘物去除率纖維損失6000Φ1.0mm330045%0.7%6000Φ1.4mm390035%0.5%6000Φ1.6mm450025%0.3%由上表可知，三種不同的孔篩，其膠粘物去除率在25%-45%之間。粗篩選尾篩要求在最小的纖維損失條件下處理掉篩出來(lái)的大量廢雜質(zhì)。3.3.2縫篩選過(guò)去一般將篩選分為低濃篩選和高濃篩選，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始將縫篩選濃度分為三檔，即低濃(LC)篩選，中濃（MC）篩選和高濃（HC）篩選。以進(jìn)漿濃度的大小作為區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)，這種區(qū)分方法是通常采用的，低濃<1.5%，中濃1.5%-3.0%,高濃3.0%-5.0%。但也有新的界定方法，按照縫篩選的特性，則以良漿濃度作為界定標(biāo)準(zhǔn)，分低濃（LC）、中間濃度（IC）和中濃（MC）三種。不同良漿濃度條件下的縫篩選特性良漿濃度/%縫寬/mm在系統(tǒng)中通常設(shè)置的部位LC0.6-1.80.1-0.2在浮選和除渣之后，高清潔效率IC2-2.80.20-0.25設(shè)置在預(yù)篩選之后，有效的清潔效率MC≥2.50.20-0.25設(shè)置在預(yù)篩選之后，潔凈的有效性尚需檢驗(yàn)從上表可以看出，LC的廢雜質(zhì)去除效率最好。LC篩選用的是葉片型轉(zhuǎn)子，IC篩選用的也是葉片型轉(zhuǎn)子，但轉(zhuǎn)子葉片的末梢速度要比LC的為高，MC篩選則多用轉(zhuǎn)子末梢速度較高的實(shí)心轉(zhuǎn)子。選擇方案一是一個(gè)傳統(tǒng)的使用0.15mm縫寬的低濃篩選系統(tǒng)，前兩段為前流式，第三段則按階梯式進(jìn)行排列。如果殘留大膠粘物的數(shù)量需要進(jìn)一步減少的話，則可按第二選擇方案在最后一篩選段采用串聯(lián)的排列方法。串聯(lián)排列的方法，又稱A-B排列法，可提高整個(gè)篩選系統(tǒng)的膠粘物去除效率。通常建議在一下情況下使用A-B組合的安排：①如傳統(tǒng)的LC篩選的篩選效率不足夠的話；②由于紙漿纖維的某些特性使用窄縫篩筐有困難時(shí)。IC和LC組合才縫篩選系統(tǒng)會(huì)顯著改進(jìn)最終紙漿的質(zhì)量。本色漿縫篩選前，必須經(jīng)過(guò)預(yù)篩選處理，由于磨損性雜物的增加，建議在篩選前安裝一套正向除渣器，使用的縫寬在0.20-0.25mm選擇。在下續(xù)篩選段中，紙片濃度的增加往往需要設(shè)置一個(gè)纖維疏解機(jī)。本色廢紙漿經(jīng)常通過(guò)縫篩寬度為0.20-0.25mm的纖維分級(jí)機(jī)將長(zhǎng)短纖維分為40%/60%的比例。一個(gè)作用溫和的轉(zhuǎn)子在進(jìn)漿濃度為4%的條件下使用。短纖維組分就不用再進(jìn)行潔凈度的處理。在MC篩選中使用太小的縫篩是不合適的?？缀Y的膠粘物降低率平均為33%，波動(dòng)范圍為15%-49%，中濃篩選的平均膠粘物降低率為31%，波動(dòng)范圍為25%-38%。浮選和隨后的除渣將膠粘物去除效率平均進(jìn)一步提高了50%，即相當(dāng)于孔篩和縫篩之和，這樣一個(gè)處理系統(tǒng)總的去除效率為76.8%。尾篩把著整個(gè)篩選系統(tǒng)的質(zhì)量關(guān)和紙漿得率關(guān)，十分重要。為了質(zhì)量的需要，縫篩選系統(tǒng)最后一段只使用細(xì)縫篩。要求尾篩具備有高篩選效率的功能。質(zhì)量和紙漿得率之間是有一定矛盾的，紙漿質(zhì)量要求高往往纖維損失會(huì)多一些，因此使用者就需要在這兩者之間取得一個(gè)最佳化的平衡。有兩種形式的尾篩可供選擇，一種是連續(xù)式的，有高潔凈度效率但是纖維損失略大一些，這種篩漿機(jī)像常用的篩漿機(jī)但有一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子。由于內(nèi)部軸向的混合效果很好，粗渣流不大，使用可靠。另一種尾篩則是具有洗滌功能的間歇式。在每一個(gè)周期的期末，機(jī)殼內(nèi)含有大量碎片的懸浮液用沖洗水進(jìn)行了稀釋。纖維被洗出而碎片等被間斷地除去。顯然，在洗滌周期時(shí)，將篩內(nèi)殘留物沖洗以減少纖維損失會(huì)降低篩選的去除效率。3.3.3由于篩選進(jìn)口紙漿的廢雜質(zhì)含量以及對(duì)紙漿質(zhì)量的要求變化幅度很大，故篩漿機(jī)在篩選系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)。組合和運(yùn)行模式的變化也是很大的。篩選系統(tǒng)由若干段和尾篩組成。不同段中的篩漿機(jī)的良漿和粗渣流向在篩漿機(jī)之間的相互連接根據(jù)需要而不同，具體有全階梯式的、半階梯式的、前流式、A-B排列法和前流式尾篩A-B排列等。當(dāng)今，由于波形篩板和楔形棒篩筐已在廢紙?zhí)幚砹鞒讨械玫搅藦V泛的應(yīng)用，纖維分級(jí)現(xiàn)象大大減少，篩選效率顯著提高，從而使得在后一段壓力篩中也能采用與前一段大小相同的篩孔或篩縫。為了在同等纖維損失的條件下提高廢雜質(zhì)的分離概率，使紙漿潔凈度最佳化，廢紙?zhí)幚磉^(guò)程中的篩選系統(tǒng)也學(xué)習(xí)了機(jī)漿篩選經(jīng)驗(yàn)，對(duì)同一段的篩漿機(jī)的排列方法采用了A-B排列法。無(wú)論是篩選系統(tǒng)的首段、二段或末段，采用A-B排列法都獲得了很好的篩選效果，中濃縫篩選和低濃風(fēng)篩選也是這樣。A-B排列法A-B排列由多于一臺(tái)篩漿機(jī)串聯(lián)而成、來(lái)自A篩漿機(jī)的良漿進(jìn)入B篩漿機(jī)中進(jìn)行重篩，出B篩漿機(jī)的良漿則送下一工序處理。經(jīng)研究得出結(jié)論，即使紙漿中小膠粘物比例占絕大多數(shù),A-B排列法仍然可以獲得較高的去除效率。這是一種良好的篩選排列和處理方法，即在取得最佳化膠粘物去除效率的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生太大的纖維損失。3.3.4孔篩、縫篩合并使用的篩選系統(tǒng)因?yàn)楹Y孔大小的選定并不影響設(shè)備或配件的費(fèi)用，但對(duì)漿的質(zhì)量卻有至關(guān)重要的作用，所以要將孔篩和縫篩組合使用。根據(jù)當(dāng)今生產(chǎn)白色紙品種的需要，可以有各種各樣的孔篩和縫篩的組合方案。設(shè)計(jì)論證：根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，以及對(duì)孔篩選和縫篩選的詳細(xì)調(diào)查，可知，選用孔篩、縫篩并用的篩選系統(tǒng)對(duì)漿料的質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用，所以這里選擇兩者并用的篩選系統(tǒng)。另外，采用A-B排列法來(lái)排列篩漿機(jī)，即將幾臺(tái)篩漿機(jī)串聯(lián)起來(lái)使用。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，采用一級(jí)篩選的模式更有利于篩選紙漿中的雜質(zhì)。并采用立式CSD型粗篩立式CSD型粗篩規(guī)格（一臺(tái)）4、除渣4.1除渣器的類別及其特性4.1.1正向除渣器1、正向除渣器，又被稱為順向除渣器。離心除渣器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行和許多參數(shù)有關(guān)，這些參數(shù)按性質(zhì)大致可以分為三大類：①與除渣器的幾何圖形有關(guān)的參數(shù)；②與運(yùn)行條件有關(guān)的參數(shù)；③與紙漿懸浮液物理特性有關(guān)的參數(shù)。影響除渣器除渣效率的有關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。影響除渣器除渣效率的有關(guān)參數(shù)1、除渣器幾何形狀的有關(guān)參數(shù)（1）、內(nèi)室直徑：通常說(shuō)多少厘米的除渣器，就是指其內(nèi)室直徑而言。從理論上來(lái)說(shuō)，除渣器直徑越小，其效率就越高，其原因有：①較小直徑的旋轉(zhuǎn)能生成較高的離心力；②較小直徑的除渣器有較小的錐角，使外渦旋向內(nèi)渦旋的流動(dòng)有個(gè)較好的逐步過(guò)渡，于此同時(shí)減少了除渣器內(nèi)的脫力，產(chǎn)生較高的凈化效果。（2）、內(nèi)室長(zhǎng)度：必須有足夠的內(nèi)室長(zhǎng)度以保證紙漿在進(jìn)入分離區(qū)前有足夠的停留時(shí)間以形成穩(wěn)定的渦旋。如果內(nèi)室長(zhǎng)度不夠，在分離區(qū)上部的漿流的攪動(dòng)將影響除渣效果；如內(nèi)室長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，除渣器內(nèi)表面積的增大將會(huì)增大壓力降。（3）、錐體角度：較小的錐體角度可以減少除渣器內(nèi)的脫力，但由于內(nèi)表面積的增加而增加壓力降。減少錐形角增加了整個(gè)除渣器的長(zhǎng)度和紙漿在器內(nèi)的停留時(shí)間，增進(jìn)了除渣器的凈化效率。（4）、渦旋定向管長(zhǎng)度：渦旋定向管應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度以避免進(jìn)漿向良漿短路，必須足夠的短以免干擾良漿從外渦旋向內(nèi)渦旋的轉(zhuǎn)移。較長(zhǎng)的定向管因增加管內(nèi)面積而增加壓力降。（5）、進(jìn)漿口直徑和形狀：進(jìn)漿口的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在盡量減少湍動(dòng)和壓力降損失的前提下使回轉(zhuǎn)速度達(dá)到最大值。較大的除渣器有較大的進(jìn)漿口，通常為矩形以使整個(gè)漿流緊貼除渣器壁進(jìn)入。（6）、良漿出口直徑和形狀：良漿出口直徑應(yīng)在減少內(nèi)部漿流再循環(huán)的前提下使除渣器效率最佳化。（7）、粗渣出口直徑和形狀：出口直徑太小會(huì)使粗渣被良漿漿流帶走，同時(shí)導(dǎo)致出口堵塞；出口直徑太大則粗渣率太高造成纖維損失。2、除渣器運(yùn)行條件有關(guān)參數(shù)（1）、進(jìn)漿濃度：正向除渣器的凈化效率隨著進(jìn)漿濃度的增加而下降，因?yàn)闈舛仍黾訒r(shí)，紙漿纖維會(huì)干擾污染物質(zhì)的移動(dòng)，使他不能順利移向器必需與粗渣流匯合。隨著濃度的增加，凈化效率斤略有下降，進(jìn)漿濃度超過(guò)0.7%后，凈化效率即明顯下降。研究證實(shí)：紙漿濃度越高，可以去除的細(xì)小沙礫就越少。（2）、工作壓力：工作壓力可以分為進(jìn)漿壓力、出漿壓力和出渣壓力。進(jìn)漿和出漿的壓力差通常稱為工作壓力差，需要一定的最小壓力差來(lái)產(chǎn)生適合除渣器運(yùn)作的渦旋流動(dòng)模型。達(dá)到這一點(diǎn)后，通過(guò)除渣器的漿流量將隨著壓力差的增加成線形增加直至最大值，隨后凈化效率由于發(fā)生湍動(dòng)而下降。另一重要壓力差是良漿和粗渣間的壓力差，它決定著除渣器的排渣量。兩者壓力差越大，粗渣量也就越高，這大部分取決于除渣器的構(gòu)造和特性。（3）、排渣率：過(guò)低的排渣率會(huì)使廢雜質(zhì)良漿帶走，降低凈化效率；排渣率高，將不得不增加除渣器段數(shù)以減少纖維損失。正向除渣器的標(biāo)準(zhǔn)工作參數(shù)工作參數(shù)除渣器直徑/mm75150或200進(jìn)漿濃度/%壓力差/kPa排渣率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%排渣率（體積分?jǐn)?shù)）/%單個(gè)除渣器生產(chǎn)能力/L·min-1停留時(shí)間/s0.5-0.6135-20015-2010-1555-13510.5-0.7100-17010-157-15400-57024.1.2逆向除渣器逆向除渣器又稱為逆流除渣器。逆向除渣器工作原理與正向除渣器完全相同，只是良漿和粗渣的位置顛倒了過(guò)來(lái)，即質(zhì)量輕的部分變成粗渣流，而質(zhì)量重的部分變成良漿流。但是，正向除渣器和逆向除渣器在設(shè)計(jì)中是有一些重要不同點(diǎn)的。逆向除渣器的良漿出口要比正向除渣器的粗渣出口大得多，但其開(kāi)口又不能大到使器內(nèi)的渦旋變得不穩(wěn)定，因此，逆向除渣器通常有較大的粗渣排放量以保持一個(gè)穩(wěn)定的渦旋流動(dòng)模型，逆向除渣器通常需要較大的壓力降。在一定的粗渣率條件下，較小的除渣器直徑、較低的的生產(chǎn)能力、較高的壓力降，能夠顯著提高逆向除渣器的去除效率。現(xiàn)在，由于細(xì)縫篩對(duì)膠粘物的獨(dú)特效用，在生產(chǎn)文化用紙的廢紙脫墨流程中，逆向除渣器的作用已經(jīng)顯得不那么重要了。但對(duì)于膠粘物含量多、品種繁多的OCC廢紙的處理過(guò)程中，以及在處理含蠟的廢紙中，逆向除渣器還是有用的。逆向除渣器通常是三段階梯式排列以提高凈化效率，減少粗渣流失，最后一段粗渣排掉或送氣浮澄清器處理。4.2除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)模型和各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的幫助下，已確認(rèn)在正向除渣器和逆向除渣器的除渣系統(tǒng)中，采用階段式三段或四段除渣最為合適。通常，各段均采用相同的除渣器。在逆向除渣器的除渣系統(tǒng)中，會(huì)在系統(tǒng)的第二段裝上通流式除渣器以減少粗渣排放量。增加除渣段數(shù)會(huì)降低除渣系統(tǒng)的除渣效率，特別是一些具有低去除效率的廢雜質(zhì)，它們會(huì)在二段除渣積聚。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的四段階梯式除渣系統(tǒng)，具有低纖維損失、高凈化效率以及低投資、低運(yùn)行費(fèi)用的特點(diǎn)。一個(gè)除渣系統(tǒng)需要配置的段數(shù)視其生產(chǎn)量、所要求的紙漿清潔程度以及允許的纖維損失大小而定，通常采用3-5段。第一段應(yīng)考慮最大生產(chǎn)能力的需要。進(jìn)漿濃度在不影響凈化效率的前提下盡可能提高，以減少除渣器個(gè)數(shù)和投資、動(dòng)耗費(fèi)用。依次，二、三、四段，每段進(jìn)漿濃度均應(yīng)比上一段為低，降低進(jìn)漿濃度可減輕這些問(wèn)題的發(fā)生。一段的兩級(jí)除渣器可以采用不同型號(hào)的除渣器。至少，這樣的設(shè)置可以獲得較潔凈的紙漿，但后續(xù)各段將增加容量以處理來(lái)自一段兩級(jí)除渣器的廢渣，增加泵的輸送能力。設(shè)計(jì)論證：因?yàn)樵诔到y(tǒng)中，采用三段、四段除渣最為合適，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是主要是供實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)使用的，所以這里采用一級(jí)三段低濃錐形除渣器，另外配置高濃除渣器一臺(tái)。低濃錐形除渣器規(guī)格（三臺(tái)）：型號(hào)：CS100進(jìn)出口徑(mm)：Φ100進(jìn)漿壓力(Mpa)：0.18-0.22壓力差(Mpa)：0.12-0.18通過(guò)量(L/min)：1400-2500型號(hào)：CS150進(jìn)出口徑(mm)：Φ150進(jìn)漿壓力(Mpa)：0.14-0.20壓力差(Mpa)：0.10-0.15通過(guò)量(L/min)：2600-40005、洗滌和濃縮5.1概述洗滌法脫墨起始的時(shí)間要比浮選法脫墨早很多。洗滌是用一種過(guò)濾的方法將紙漿懸浮液中小于30μm的廢雜質(zhì)除去。目的是為了將一些對(duì)造紙產(chǎn)生負(fù)面影響或?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有影響的物質(zhì)除去。這些