制浆造纸结垢控制

1、控制草浆黑液蒸发结垢的有效措施黑液蒸发器结垢是碱回收车间普遍存在的严重问题，它制约着蒸发站的正常运行，在草类黑液蒸发中这一现象尤为严重，特别是在中国北方地区。蒸发管或板加热面壁结垢后，蒸发器热传递效率大为降低，蒸发能力迅速下降，蒸汽消耗增加100%以上，严重时会造成管内或片之间结垢堵塞，非常难以清洗除垢，影响生产，甚至造成停产。目前工厂除垢的办法主要有机械刷管法、高压水裂垢法和酸碱清洗法等由于管垢层厚，坚硬致密，使得机械刷管法在黑液蒸发器内难以奏效。水压法是通过高压泵产生高达2O40MPa的压力，使水在高压下冲击垢层来达到除垢的目的。但由于蒸发器原设计承压只有08MPa，高压除垢时，蒸发器寿命

2、、强度受到影响，同时高压泵的维修与保养开支大。酸洗法用酸蚀去除管垢中的无机组分，使管垢疏松并通过循环药泵的冲刷作用使管垢剥离。酸洗法除垢较为成功，但掌握不好时对蒸发罐体的腐蚀严重，造成漏效，系统报废。济宁君得利化工科技有限公司是国内专业从事制浆造纸结垢控制的中外合作公司，在对制浆造纸深入研究的基础上，不但对真空泵、造纸机脱水系统、浆料流送系统、纸浆洗涤和封闭筛选系统、漂白系统、机械浆APMPBCTMP、脱墨浆等的结垢问题有较为丰富的经验和成熟的解决办法，而且已经对草浆黑液蒸发结垢问题提出了较为系统的技术方案和突破性系列产品，可以满足草浆碱回收企业的不同需要。解决措施简要归纳如下，客户如果感兴趣

3、，我们可以另行详细讨论：1 控制黑液中细小纤维和泥沙含量；1.1 加强配料工序和封闭筛选系统的操作及管理。杂细胞和纤维性尘埃，该筛去的一定筛去。1.2 黑液过滤机一定配置，而且筛缝在0.1mm以下，黑液中ss含量低于30ppm。细小纤维含量减少一倍，蒸发器结垢周期可延长一倍。1.3 控制黑液的温度。进蒸发的黑液温度越高越好。1.4 使用泥砂分离设备。国内不少纸厂已经使用离心分离机，收到良好的效果。分理出的泥沙，干度可达30%以上，不会对环境造成二次污染。如此可降低稀黑液中无机尘埃50%以上，同时可延长蒸发器结垢周期三分之一以上。2.合理的工艺流程和操作运行规范：2.1 我们认为，稀黑液的连续进

4、效，远比间隙进效对结垢的控制效果好。长循环不但节约能量，而且对系统的稳定运行有宜。2.2 定期的洗效对结垢控制非常关键。每天（三班）至少用稀黑液把整个蒸发系统冲洗一次（两个小时），每周至少用白液或碱液煮洗系统（120度，4个小时以上）。这应该是雷打不动的规程。洗效的原则是观察蒸发器的温差，当温差超过设定温差一倍时，就要考虑洗效，切不可就此加温继续运行。2.3 提高黑液泵的转速，加大黑液流速。保证黑液在加热面上处于湍流状态，使流体的剪切力对垢层起到剥离作用。2.4 严格控制新鲜蒸气的压力和热焓。采取减压减热装置，避免过热蒸气进入系统。3.结垢沉淀控制剂的使用：济宁君得利化工科技有限公司发明创造的

5、草浆黑液结垢控制剂已经在国内数十个纸厂使用，深得客户的认可和好评。是黑液结垢控制不可或缺的一项有效措施。在稀黑液中加入F40产品可以得到如下效果：3.1延长蒸发系统的结垢清洗周期24倍。一般草浆蒸发系统，无论管式还是板式蒸发系统，投入610个月后，蒸发能力逐渐下降，57周的时间需要停机人工清洗或碱煮。造成整个造纸厂生产的调度和废水处理的被动。3.2可以降低碱回收成本，增加碱回收车间效益。不少厂家就是因为使用了我们的结垢控制剂后，降低了吨碱回收成本2530%，工人拿到了奖金。其原因是，在加入君得利结垢控制剂后，汽耗降低了20%，更重要的是黑液处理量、碱回收量大幅提高。碱炉点火次数减少，重油的消耗

6、也同时降下来了。3.3 加入独有的在线清洗剂，可以对原有的老垢和顽垢进行呈粉状分散、剥离。不会影响燃烧和堵塞蒸发系统。3.4 可以降低黑液黏度，提高黑液雾化效果。独有的化学配方，利用化学作用使入炉黑液黏度降低20%以上。以此完善黑液的燃烧和垫层的蓬松度。3.5 最终不会产生致密坚硬的垢层。由于黑液品质的波动，目前全球均不能实现在线跟踪，结垢控制剂的使用无法精准，使得结垢控制不能连续进行，最终需要定期清理。由于产生的垢层疏松、量少，使用常压水即可出去。不但节省了时间，也节省了大量劳动。4. 尽量避免酸洗和高压射流对加热面的损伤：任何酸洗都会对蒸发器内部产生或多或少的损伤，同时因为存在老垢层之下的

7、点蚀问题，频繁酸洗的话，很有可能对点蚀点或焊缝等处造成伤害，容易引起泄漏问题。高压射流会引起板的变形和板面光洁度的损坏，产生毛刺，容易造成挂浆和结垢物的沉积，加剧结垢层的快速形成，影响设备的使用寿命和运行效率。结束语对于碱回收来说，在不能改变黑液品质的情况下，采取以上措施，肯定会降低碱回收成本和生产装置的运行效率。由此不但使碱回收车间成为制浆生产过程中的一个必不可少、效益显著的关键工序，而且会成为纸厂环保达标的得力助手和重要环节。 随着酸性造纸到中性造纸的转变以及生产系统封闭程度的提高，造纸企业生产过程中淤积沉淀结垢问题日益严重。严格地说，其中既有无机物的沉积

8、结垢，也有化学品的沉淀积累和微生物的滋生蔓延。本文仅就笔者十几年来对制浆造纸生产过程中无机盐类的结垢沉积控制的探索研究、技术应用效果进行初步介绍，以期达到帮助纸业同行排忧解难之目的。1.制浆造纸生产过程中常见的结垢沉积部位 就目前国内来讲，常见的结垢沉积的部位有： 蒸煮工段-蒸煮器、药液加热器等。 黑液提取工段-真空洗浆机、双辊挤浆机、真空泵等。 封闭筛选工段-压力筛、除节机、除砂器等。 漂白工段-碱化塔、洗浆机、挤浆机、螺旋输送机等。 机械浆生产线-包括APMP和BCTMP生产系统，结垢部位有药液加入系统、磨浆机、挤浆机、压力筛、漂白塔等。 脱墨浆生产线-压力筛、除渣器、浮选槽、多圆盘、中浓

9、浆泵等。造纸车间-真空泵系统、浆料流送系统（包括流浆箱）、水针、脱水板、真空辊孔等。2产生结垢沉积问题的原因：一般认为，当生产工艺用水的总硬度钙、镁硬度PH值电导率总碱度温度之综合值RSI指数达到一定程度(小于6)时，生产系统的结垢趋势是不可避免的，尤其是对于封闭循环系统以及温度较高的情况下。当然这主要与原料和当地水质有关。其中的一项指标发生严重偏离，系统就有结垢沉积问题的出现。那就是为什么红液即使在酸性条件下（PH3时就会析出,而在设备结垢。草酸钙是一种酸碱难溶且水中溶解度最小的钙盐。措施：在碱化塔稀释水、浆料、洗浆机喷淋水等介质中加入结垢沉淀控制剂F30。用量：2535ppm.效果：清垢周

10、期可从原来的35天延长到30天以上。重要的是，可以避免漂后螺旋上结垢物的脱落，减少成浆中无机尘埃的含量，可有效改变浆料的品质。沉淀结狗控制剂F30对预防草酸钙结垢比较有效。5.2化机浆生产线： 包括APMP和BCTMP生产系统，结垢部位有药液加入系统、磨浆机、螺旋挤浆机和双辊挤浆机、压力筛、漂白塔、中浓浆泵等。由于系统处于高度封闭状态，而且温度比较高，另外含硅漂白稳定剂的大量广泛使用，使得比化学浆系统结垢问题还要严重。原料中草酸钙在漂白时会产生结晶析出，使得酸碱都不易溶解的草酸钙结垢成为清洗去处的难题。措施：不同部位解决办法不同。对于药液加入系统，加入结垢沉淀控制剂F30,用量：3050ppm

11、.效果：清垢周期从原来的12天可延长到20天以上。对于磨浆机重点控制所加稀释水的结垢，加入结垢控制剂F40,用量510ppm,可大大延长磨片的使用周期。对于螺旋挤浆机和双辊挤浆机、压力筛、漂白塔、中浓浆泵等，重点控制浆料中结垢离子的结晶析出。措施：在浆料中加入结垢沉淀控制剂F40和F50，总用量：3040ppm.效果：可有效控制草酸钙和碳酸钙等的结垢沉积问题，可将设备的清洗周期从原来的510天延长到三个月以上。5.3废纸脱墨浆线：结垢部位有除砂器、压力筛、浮选槽、多圆盘和中浓浆泵等。措施：在设备上游的浆料或白水中加入结垢沉淀控制剂F40,用量：515ppm.效果：清垢周期从原来的715天延长到

12、六个月以上。5.4造纸车间：结垢部位主要有真空泵系统、浆料流送系统、网部脱水板、真空辊、水针以及真空压榨辊的脱水孔等。真空泵系统是个比较普遍存在的问题。往往造成真空泵卡轴、难以启动、纸机停而真空泵不敢停的问题。不得不进行酸洗和定期清垢以及人工辅助启动。措施：在密封水中加入结垢沉淀控制剂F40，用量：510pmm.效果：一年内不会出现因为真空泵结垢而影响正常生产的问题。浆料流送系统也是经常出现结垢的部位。在冲浆白水中加入结垢沉淀控制剂，用量：710ppm,可有效控制上网浆料管道和流浆箱的结垢问题。有时脱水板、真空吸水箱也会出现结垢问题，往往会刮破成型网，所以要选择合适的加药部位进行结垢控制。水针

13、的结垢问题看起来是小问题，但喷水孔结垢后会影响水针的正常工作，造成纸页断头。而真空辊包括真空压榨辊，如果内部喷淋水嘴结垢会造成辊体的脱水孔结垢。对于年产10万吨以上的文化纸机，一条真空压榨辊体上脱水孔数目巨大，当结垢后一般不宜酸洗，往往采用人工钻孔的办法处理。不但工作难度大、周期长，而且易对辊体造成损伤。2002年7月我们首先在山东一著名大型纸厂4450文化纸机上使用结垢沉淀控制剂。在企业的配合下取得了良好的效果：辊体结垢清洗周期从原来的45天延长到3个月以上（需要对内部真空室的密封条进行更换修理）。结垢沉淀控制剂的加入部位要综合考虑脱水板和水针的水源。5.5碱回收车间：在黑液（红液也如此）的

14、蒸发浓缩过程中出现结垢问题是非常普遍的问题。无论是板式蒸发器还是管式蒸发器，除垢都是一个难题。硅酸盐垢除了氢氟酸之外，很难找到快速的除垢方法了。而二氧化硅本身不会形成硅垢沉积物，但与水中结晶析出的钙、镁、铁结合，则易形成坚硬的硅酸盐垢。二氧化硅在此过程中起着晶核作用，能促进有硅成分硅酸盐垢的沉积。控制硅酸盐垢的形成，应防止水中无机盐的结晶析出或降低系统中多家金属离子的含量。我们成功研制了结垢沉淀控制F60，经过实际应用取得了良好效果。措施：在进效黑液中加入结垢沉淀控制剂F60和F40，用量：3050ppm.效果:结垢周期从原来的一个月延长到36个月（对草浆系统）。同时由于加入了分散剂，降低了浓

15、黑液的粘度，提高了进炉黑液的雾化效果及黑液处理造纸黑液蒸发器的结垢控制、安全除垢和节能 由于造纸用水硬度高、制浆原料本身含硅量高以及夹带泥沙等原因，造成黑液蒸发过程中蒸发器极易结垢。在多年造纸工艺研究的基础上，结合最新结垢控制和除垢理论，济宁君得利化工科技有限公司（，）研究成功造纸生产过程结垢控制及除垢剂。本产品属中性偏碱性产品，对设备管线不会产生任何腐蚀。济宁君得利认为：对于麦草浆黑液结垢物来说，硅酸盐垢所占的比例在40%以上。当黑液中溶解的硅酸钙、硅酸镁或硅酸等离子浓度的乘积超过各自的溶度积时，就极易沉积在换热表面上。高硅垢的形成有多种形式，沉淀的硅酸盐极易发生聚

16、合。由于壁温的升高，附着于壁面的硅酸盐在高温下立即转化成短链状。若持续的时间足够长，这可进一步转化成层状或网状结构。坚硬的玻璃体在常温下难以用一般的酸碱法清除。在生产实践过程中，大家最关心的是怎样减少结垢、怎样快速除垢，并没有考虑如何有效的控制结垢、降低蒸发过程中能耗的降低。事实上，结垢物的热阻往往是碳钢的几十倍。以下是一些物质的热导率：物质种类 热导率/w/(m.k碳素钢 34.952.3铸钢 29.1-58.2水 87.2116.3软质垢 0.58硬质垢 0.82.33碳酸钙水垢0.585.8硫酸钙垢 0.592.32随着蒸发设备投入运行时间的延长，蒸发面会受到创痕，结垢诱导期变短。从一开

17、始的三到四个月发展到3040天就需要停机清垢和碱煮。希望大家注意的是：在结垢发生之时，换热效率就受到严重影响，为了达到一定的出效浓度，必须加大蒸气的用量。根据统计，造纸黑液结垢会造成蒸气的消耗至少增加60%以上。产品性能和应用原理：草浆黑液结垢控制剂是济宁君得利化工科技有限公司根据配位化学、晶体化学和胶体化学等理论，采用国际最新相关经验，经过三年的实践应用优化而来的。该产品是一种能够在高温、高碱的介质中使用的碱性有机化合物，不含硫、磷，对环境不会产生二次污染。因其独特的配方，具有控制黑液结垢（特别是硅垢）、分散细小纤维和粘泥、降低黑液粘度、缓慢清洗老垢等多种功效，已经在国内数十个纸厂使用，连续均匀地加入在进蒸发器前的稀黑液中，只要能够保证混合均匀即可。其用量根据黑液品质和结垢程度来定。即使到了运行后期，所产生的少量结垢物，类似软泥，采用常规办法既可清除。采用本技术工艺，能够降低蒸气用量60%，可延