CN102220720B - 一种真空洗浆机辅助真空装置及提高真空度的方法 - Google Patents

Abstract

一种真空洗浆机辅助真空装置及提高真空度的方法，包括第一旋风分离器、黑液槽、第二旋风分离器、高位冷凝器、真空泵，第一旋风分离器进口与真空洗浆机转鼓滤液出口上部相连，第一旋风分离器气体出口与第二旋风分离器进口相连，第二旋风分离器气体出口与高位冷凝器进口相连，高位冷凝器气体出口与真空泵相连。真空系统的气体和少量的夹带黑液顺序进入第一旋风分离器、第二旋风分离器、高位冷凝器、真空泵，经分离后，黑液进入黑液系统。本装置和方法提高了真空系统的真空度，具有黑液流失率低，能耗低，高位冷凝器的冷凝水能回收利用，废水的排放量低的特点。

Description

一种真空洗浆机辅助真空装置及提高真空度的方法

技术领域

本发明属制浆造纸领域，涉及一种在过滤器中洗涤纸浆的装置及其生产方法，尤其是涉及一种在真空洗浆机洗涤纸浆过程中提高真空度的装置及其使用方法。

背景技术

真空洗浆机是一种非常常见的洗浆机，它适用于草浆，木浆等各种浆料。在使用真空洗浆机洗涤纸浆时，洗浆机真空度的大小是影响浆料洗涤效果非常重要的因素。 真空洗浆机真空的产生有以下两种方法：1、通过真空水腿来产生真空，需要将真空洗浆机安装在12m以上的地方。2、通过真空泵抽吸来产生真空，需要在真空系统中配置汽水分离器等设备。真空洗浆机较适用于浆料滤水性能好，滤液中不含泡沫的情况，如在漂白工段的真空洗浆机通过设计合适的水腿即能满足真空洗浆机对真空度的要求，但用于提取粘度较高的草浆黑液时，真空洗浆机的真空度难以达到生产工艺要求，使用效果较差，黑液提取率低、能耗较高，对外排放的废水量多且污染负荷高，难以处理。

《中国造纸》2009年第28卷第10期82～83页，《气液分离器在鼓式真空洗浆机辅助真空系统的安装方式》一文，公开了几种气液分离器在鼓式真空洗浆机辅助真空系统的安装方式：

方式1：将结构合理的气液分离器安装在水腿管的上方，使洗浆机流出的滤液进入气液分离器后通过扩容减压等原理使气液上逸到分离器的上部，继而通过真空连管迅速有效的抽吸气液混合物，再流经收集器进行再次气液分离，然后经过高位冷凝器冷却后进人真空泵。这种安装方式能真空系统运行效率高，也会大量减少滤液的流失，提高药品的回收率。然而，在黑液提取过程中常采用多台真空洗浆机串连布置，在洗浆机水腿管上安装气液分离器，将影响设备的布置，因在水腿管上增设气液分离器，降低了水腿管的有效高度，要达到理想的效果，需提高真空洗浆机的安装高度，增加投资；在洗浆机水腿管上安装气液分离器，黑液在下降过程中受到扩容减压的冲击，黑液系统易产生泡沫，过多的泡沫不仅影响真空洗浆机的运行，还会有更多的黑液夹带进入辅助真空装置，从而增加了黑液的流失率。

方式2：将强制真空系统的连通管焊接在洗浆机垂直水腿上直接抽吸湍流的滤液，依靠后续的收集槽通过扩容减压使气液分离。这种安装方式在水腿管内滤液的气液没有分离的前提下进行，不但使真空效率降低，而且使大量黑液流到收集槽，最终会有大量黑液抽吸到真空泵或高位冷凝器使滤液流失，辅助真空效果不明显。

方式3：气液分离器安装在垂直水腿的一侧，上侧口直接与水腿连接抽吸滤液，抽吸的滤液经腿液分离器分离，液体借重力和水腿的射流力落入水腿管内，水腿管接真空抽吸系统，这种安装方式虽优于方式2：，但也是在没有达到腿液有效分离的前提下进行抽吸，影响真空系统的运行和增加黑液流失，这种安装方式也不合理。

方式4：将方形气液分离器安装在水腿上，通过扩容减压等原理使气液上逸到分离器的上部，继而通过真窄连管迅速有效地抽吸气液混合物。但此气液分离器的结构不太合理，首先是底部呈锥状，液体下流阻力大；其次是上接水腿未插于气液分离器的下半部，不利于气液分离；第三是抽吸口安在箱体的下半部，不符合气液分离抽吸原理，虽然优于方式2和3：，但效果也不够理想。

发明内容

一方面，本发明所要解决的技术问题是提供一种真空洗浆机辅助真空装置，该装置易于提高真空洗浆机的真空度，且黑液流失率低，能耗低，高位冷凝器的冷凝水能回收利用，降低废水的排放量。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种真空洗浆机辅助真空装置，其基本技术方案为：包括第一旋风分离器、黑液槽、第二旋风分离器、高位冷凝器、真空泵，真空洗浆机滤液出口通过管道与黑液槽相连，位于第一旋风分离器一侧的进口通过管道与真空洗浆机转鼓滤液出口上部相连，位于第一旋风分离器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连、位于第一旋风分离器顶部的气体出口通过管道与位于第二旋风分离器一侧的进口相连，位于第二旋风分离器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连、位于第二旋风分离器顶部的气体出口通过管道与位于高位冷凝器下部的进口相连，位于高位冷凝器上部的气体出口通过管道与真空泵相连。

进一步地，所述的真空洗浆机辅助真空装置还包括分沫器，位于第二旋风分离器顶部的气体出口通过管道与分沫器的进口相连，位于分沫器上部的气体出口通过管道与高位冷凝器的进口相连，位于分沫器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连。

优选地，所述高位冷凝器为直接接触冷凝器。

另一方面，本发明提供一种利用前述辅助真空装置基本技术方案提高真空度的方法，包括以下步骤：在化学纸浆黑液提取过程中，维持真空洗浆机的真空度为0.02～0.035MPa，纸浆以1.5%～2.5％的浓度进入真空洗浆机，经真空洗浆机过滤后的纸浆送入下一工序，过滤得到的黑液经真空洗浆机水腿管进入黑液槽中；位于真空洗浆机转鼓滤液出口上部处的气体和夹带的黑液进入第一旋风分离器；经第一旋风分离器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体及夹带的黑液进入第二旋风分离器；经第二旋风分离器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体及夹带的黑液进入高位冷凝器；经高位冷凝器后，可凝性气体经高位冷凝器冷凝后排出，不凝性气体进入真空泵，经真空泵排入大气，维持真空泵进口真空度为0.03～0.045MPa。

进一步地，经第二旋风分离器分离后的气体及夹带的黑液还进入分沫器；经分沫器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体进入高位冷凝器；可凝性气体经高位冷凝器冷凝后排出，不凝性气体进入真空泵。

优选地，所述化学纸浆为硫酸盐苇浆，真空洗浆机真空度为0.02～0.025MPa，进入真空洗浆机纸浆的浓度为1.5%～2.0％。

本发明的有益效果是：真空洗浆机转鼓滤液出口上部一般没有滤液聚集，但最易于气体的聚集，从而影响洗浆机的真空度，且其气体不易排出，能持续降低真空洗浆机的真空度，在真空洗浆机转鼓滤液出口上部设置与辅助真空装置相连的管道，最有利于气体的排出从而提高系统的真空度；辅助真空装置抽气进口位于真空洗浆机水腿管真空系统的顶部，且其管道便于向空中伸展，能显著减少进入辅助真空系统的黑液和泡沫夹带，降低进入辅助真空装置的物料量，从而降低黑液的流失和辅助真空装置的能耗；因无需在水腿管上增设气液分离器，避免了辅助真空装置的安装对已有真空系统安装的影响，避免了真空洗浆机水腿管黑液在下降过程中受到扩容减压的冲击，减少了系统的泡沫产生量；串联设置两台旋风分离器，不仅能满足正常生产状况下的气、液分离要求，当系统出现故障时，经过两级气液分离后，也能使进入辅助真空系统的黑液进行较彻底的气、液分离，从而减少黑液进入高位冷凝器的量，降低黑液的流失和高位冷凝器的用水量。

进一步的改进方案中增设分沫器，可进一步减少黑液进入高位冷凝器的量，提高高位冷凝器的废水清洁度，便于回收利用，并降低高位冷凝器的用水量和废水产生量。

附图说明

图1为真空洗浆机辅助真空装置的结构示意图。

图中：1为真空洗浆机、２为第一旋风分离器、３为第二旋风分离器、４为分沫器、５为高位冷凝器、６为真空泵、７为黑液槽。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步详细描述本发明。

在图1中，真空洗浆机辅助真空装置包括第一旋风分离器2、黑液槽7、第二旋风分离器3、分沫器４、高位冷凝器5、真空泵6，真空洗浆机1的滤液出口通过管道与黑液槽7相连；位于第一旋风分离器2一侧的进口通过管道与真空洗浆机1转鼓滤液出口上部相连，位于第一旋风分离器2下部的液体出口通过管道与黑液槽相连7、位于第一旋风分离器2顶部的气体出口通过管道与位于第二旋风分离器3一侧的进口相连，位于第二旋风分离器3下部的液体出口通过管道与黑液槽7相连、位于第二旋风分离器3顶部的气体出口通过管道与分沫器4的进口相连，位于分沫器4上部的气体出口通过管道与高位冷凝器5的进口相连，位于分沫器4下部的液体出口通过管道与黑液槽7相连，位于高位冷凝器上部的气体出口通过管道与真空泵相连。所述高位冷凝器5为直接接触冷凝器，直接接触冷凝器可以是填料塔、喷射冷凝器等。

实施例1：在100m²洗涤苇浆真空洗浆机生产线，维持真空洗浆机1的真空度为0.02MPa，纸浆以2.5％的浓度进入真空洗浆机1，经真空洗浆机1过滤后的纸浆送入下一工序，过滤得到的黑液经真空洗浆机1的水腿管进入黑液槽7中；位于真空洗浆机1转鼓滤液出口上部处的气体和夹带的黑液进入第一旋风分离器2；经第一旋风分离器2分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入第二旋风分离器3；经第二旋风分离器3分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入分沫器4；经分沫器4分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体进入高位冷凝器5；高位冷凝器通入清水，清水直接与进入高位冷凝器5的气体接触，可凝性气体经高位冷凝器5冷凝后形成废水排出，不凝性气体进入真空泵6，经真空泵6排入大气，维持真空泵进口真空度为0.03MPa。实际运行过程中，解决了第一段真空洗浆机长期因为黑液温度高，没有真空的问题，使洗涤效果得到改善，黑液提取率达到95%以上，同时比应用本发明前，少用一台功率为90KW的真空泵，降低了能耗，每小时少用清水25m³，降低了废水的排放量。

实施例2：在100m²洗涤苇浆真空洗浆机生产线，维持真空洗浆机1的真空度为0.035MPa，纸浆以1.5%％的浓度进入真空洗浆机1，经真空洗浆机1过滤后的纸浆送入下一工序，过滤得到的黑液经真空洗浆机1的水腿管进入黑液槽7中；位于真空洗浆机1转鼓滤液出口上部处的气体和夹带的黑液进入第一旋风分离器2；经第一旋风分离器2分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入第二旋风分离器3；经第二旋风分离器3分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入分沫器4；经分沫器4分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体进入高位冷凝器5；高位冷凝器通入清水，清水直接与进入高位冷凝器5的气体接触，可凝性气体经高位冷凝器5冷凝后形成废水排出，不凝性气体进入真空泵6，经真空泵6排入大气，维持真空泵进口真空度为0.045MPa。实际运行过程中，解决了第一段真空洗浆机长期因为黑液温度高，没有真空的问题，使洗涤效果得到改善，黑液提取率达到95%以上，同时比应用本发明前，少用一台功率为90KW的真空泵，降低了能耗，每小时少用清水27m³，降低了废水的排放量。

实施例3：在100m²洗涤苇浆真空洗浆机生产线，维持真空洗浆机1的真空度为0.028MPa，纸浆以2.0％的浓度进入真空洗浆机1，经真空洗浆机1过滤后的纸浆送入下一工序，过滤得到的黑液经真空洗浆机1的水腿管进入黑液槽7中；位于真空洗浆机1转鼓滤液出口上部处的气体和夹带的黑液进入第一旋风分离器2；经第一旋风分离器2分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入第二旋风分离器3；经第二旋风分离器3分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体及夹带的黑液进入分沫器4；经分沫器4分离后的黑液进入黑液槽7中，分离后的气体进入高位冷凝器5；高位冷凝器通入清水，清水直接与进入高位冷凝器5的气体接触，可凝性气体经高位冷凝器5冷凝后形成废水排出，不凝性气体进入真空泵6，经真空泵6排入大气，维持真空泵进口真空度为0.038MPa。实际运行过程中，解决了第一段真空洗浆机长期因为黑液温度高，没有真空的问题，使洗涤效果得到改善，黑液提取率达到95%以上，同时比应用本发明前，少用一台功率为90KW的真空泵，降低了能耗，每小时少用清水26m³，降低了废水的排放量。

显然，本发明不限于以上具体实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，改变其它工艺条件，具有同样的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方法及由该方法得到的产品，也属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1. 一种真空洗浆机辅助真空装置，包括第一旋风分离器、黑液槽、第二旋风分离器、高位冷凝器、真空泵，真空洗浆机滤液出口通过管道与黑液槽相连，位于第一旋风分离器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连、位于第一旋风分离器顶部的气体出口通过管道与位于第二旋风分离器一侧的进口相连，位于第二旋风分离器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连、位于第二旋风分离器顶部的气体出口通过管道与位于高位冷凝器下部的进口相连，位于高位冷凝器上部的气体出口通过管道与真空泵相连，其特征在于：位于第一旋风分离器一侧的进口通过管道与真空洗浆机转鼓滤液出口上部相连。

2.根据权利要求1所述的辅助真空装置，其特征在于：还包括分沫器，位于第二旋风分离器顶部的气体出口通过管道与分沫器的进口相连，位于分沫器上部的气体出口通过管道与高位冷凝器的进口相连，位于分沫器下部的液体出口通过管道与黑液槽相连。

3.根据权利要求1所述的辅助真空装置，其特征在于：所述高位冷凝器为直接接触冷凝器。

4.一种使用权利要求1所述辅助真空装置提高真空度的方法，其特征在于：在化学纸浆黑液提取过程中，维持真空洗浆机真空度为0.02～0.035MPa，纸浆以1.5%～2.5％的浓度进入真空洗浆机，经真空洗浆机过滤后的纸浆送入下一工序，过滤得到的黑液经真空洗浆机水腿管进入黑液槽中；位于真空洗浆机转鼓滤液出口上部处的气体和夹带的黑液进入第一旋风分离器；经第一旋风分离器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体及夹带的黑液进入第二旋风分离器；经第二旋风分离器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体及夹带的黑液进入高位冷凝器；可凝性气体经高位冷凝器冷凝后排出，不凝性气体进入真空泵，经真空泵排入大气，维持真空泵进口真空度为0.03～0.045MPa。

5.根据权利要求4所述的提高真空度的方法，其特征在于：经第二旋风分离器分离后的气体及夹带的黑液还进入分沫器；经分沫器分离后的黑液进入黑液槽中，分离后的气体进入高位冷凝器；可凝性气体经高位冷凝器冷凝后排出，不凝性气体进入真空泵。

6.根据权利要求4或5所述的提高真空度的方法，其特征在于：所述化学纸浆为硫酸盐苇浆，真空洗浆机真空度为0.02～0.035MPa，进入真空洗浆机纸浆的浓度为1.5%～2.5％。