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造纸机上这个问题

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作者 : zhiqiao

更新时间 : 2020-05-12 21:14:02

智桥科技今天

来源中国造纸智桥小编整理

智桥导读：硬水在造纸车间的使用，会给生产过程带来不同程度的负面影响，水中的碳酸盐、硫酸盐等无机盐类达到饱和后，会从水中析出形成坚硬的固体，吸附在设备和管道上，形成水垢。

水垢对造纸设备的影响

纸生产车间的短循环系统温度较高，使得水中的盐类易于析出

1）吸附在管道和设备(如压力筛和流浆箱等)上，压力筛结垢导致筛鼓表面粗糙，筛缝堵塞，筛选效率下降；

2）管道结垢会挂住浆中的纤维，形成纤维束，纤维束受冲击后脱落下来，压力筛前的纤维束会集中在筛鼓表面的筛缝上，有时穿过筛缝，会形成纸病；

3）设备因温度变化产生伸缩，设备表面的水垢有时会脱落到浆中，大量脱落的水垢会堵塞除渣设备，细小颗粒到达纸上，会形成纸病。

对辅助系统的影响
水垢对辅助系统的影响主要是使热交换系统设备效率降低，如蒸汽冷凝系统的尾气，通常是用清水通过热交换器交换出其剩余的能量，热水再用于其他工艺需要。清水在热交换器内受热，会在交换器内壁上产生水垢，时间久了热交换器内列管被水垢和铁锈的混合物堵塞，根本无法正常使用。

水垢是一种导热性能极差的物质，仅为钢材的几百分之一到十分之一，所以水垢的出现使得热交换效率大幅度下降。回收尾气中的能量就要用大量清水，从而导致生产用水量上升。

对真空泵的影响
水垢的生成会使真空泵故障率增高，真空泵运行时温度较高，无论是水环真空泵还是罗兹真空泵，其工作时起密封作用的清水中的碳酸盐、硫酸盐等无机盐类物质在高温下会从水中析出，吸附在泵体上，水环式真空泵的转子与泵体两侧的壳体间隙很小，只有1mm左右，水垢可以在很短的时间内填满这一间隙，致使运转时阻力增大，电耗增加，严重时转子被卡住不能运转，这样就增加了机台的故障停机时间。

对纸机干、湿部的影响
纸机网部脱水元件结垢一般只是出现在温度高的纸机上(一般纸机不会发生)。

温度高的纸机其成型网会因水垢产生直拱印，使网的使用寿命缩短；在干燥部，烘缸和压光辊表面也会结垢，由于水垢比较坚硬，因此一般普通非移动式刮刀很难彻底清除它。

大部分情况下会在烘缸和压光辊表面形成纵向痕迹，造成纸幅厚度、平滑度、水分的横向分布不均匀，产生纸病。

另外，烘缸上结垢影响传热效率，也会增加蒸汽消耗。

水垢的处理
根据纸机不同部位的设备材质，垢层厚度、积垢成分的不同，可以采用不同的化学清洗剂来处理水垢，纸机各部位的水垢成分主要是碳酸钙，所以处理水垢的对象主要是碳酸盐水垢。

短循环系统水垢的处理
短循环系统结构相对复杂，清洗对象是不锈钢的管道和设备；此外，系统中各浆泵、法兰焊接口、流量计、压力传感器等仪表较多，暴露在管路中的部分，其材质相对复杂，不全是不锈钢。

因此，清洗时必须充分考虑清洗剂的腐蚀性，以保证设备的安全。为此，应选用有机清洗剂氨基磺酸作为主要清洗剂。

用氨基磺酸进行清洗
氨基磺酸不挥发，无特殊气味，且毒性较小，是一元强酸，对金属的腐蚀性弱，一般不会引起不锈钢的晶间腐蚀，适用于碳钢、不锈钢、黄铜及紫铜等多种材质的除垢、除锈。

当温度高于130度时，浓度较高的氨基磺酸水溶液在密闭容器中会快速分解并产生大量蒸汽，从而引起爆炸，所以对密闭容器进行清洗不宜选用氨基磺酸。

氨基磺酸水溶液在60度以下几乎不分解，但在80度时分解速度较快，清洗作用会失效。因此，使用氨基磺酸作清洗剂时，清洗液的温度要控制在60度以下。

氨基磺酸对金属的腐蚀作用小于硫酸和盐酸，氨基磺酸对金属氧化物的溶解能力一般，对碳酸盐和磷酸盐水垢具有良好的溶解性能，添加适当的缓蚀剂可确保其缓蚀性能优良。

处理过程中应注意事项
1) 由于聚酯网成分比较复杂，氨基磺酸的水溶液是否会对其造成潜在的危害目前尚不清楚，因此，建议清洗时最好选择换网前或将网套出。
2) 氨基磺酸的清洗液排空前，有必要测定其pH值，如果酸性过大，要用一定量碱性物质进行中和，防止清洗液对排污管道的腐蚀及对环境的污染。
3) 清洗过程中有大量氨气放出，应注意适当的安全防护，并保持现场通风换气。

流浆箱水垢的处理
虽然短流程清洗时也可以对流浆箱进行清洗，但由于民丰特纸公司使用的是敞开式流浆箱，其具有与空气接触面大，网上温度高等特点，该流浆箱又是水垢生成的重点部位，对生产影响也最大，因此，采取用浓硝酸局部浸泡的方式。

用浓硝酸浸泡进行处理
硝酸是一种强氧化剂，除金、铂等少数金属外，几乎可以氧化所有金属。某些金属如Fe、Al、Cr等溶于稀硝酸，而不溶于冷浓硝酸，经浓硝酸处理后的金属，就不易再与稀酸作用。因此，用浓硝酸处理水垢可防止腐蚀设备。

浓硝酸处理过程中的注意事项
1) 用浓硝酸浸泡虽然比氨基磺酸处理在循环清洗工艺上简单，但是由于强酸的腐蚀性，在操作中必须考虑周全，做好操作人员的防护、工具的选择等准备工作。
2) 用浓硝酸清洗的对象必须有较大的敞口，便于液体的倒入及观察除垢效果。
3) 清洗液排空时，必须测定pH值，如酸度太高，应进行必要的碱中和，防止污染环境。

两种清洗方法清洗效果的比较
浓硝酸适用于清洗系统局部或单独设备，要求清洗的对象构造单一，结构简单，无复杂的仪表元件、密封圈、盘根等可能与强酸发生反应的部件，如流浆箱、压力筛及单台真空泵等，清洗时以静止浸泡为主；另外，清洗对象容积不能过大，否则洗涤残液需要用大量碱中和后才能排放，造成大量浪费，而直接排放又会对环境造成影响。

浓硝酸法清洗的特点是，清洗工艺相对简单、反应快、时间短、效果好，但操作时必须小心，因为浓硝酸具有较强的腐蚀性。

氨基磺酸法适宜管路流程的全面清洗，包括管道和设备可以同时进行，其清洗液借助浆泵等流送设备在系统内循环流动，如短流程、真空泵的循环水系统等，且要求加温，其工艺相对复杂，，作用时间长，因循环清洗范围大，故化学品用量大，但操作相对简单。

氨基磺酸法也可以采取浸泡的方法对设备进行清洗，但需要较长的反应时间。

硝酸法几乎可以清洗所有金属氧化物及钙、镁碳酸盐类水垢；氨基磺酸法适于清洗钙、镁碳酸盐类水垢及其氢氧化物垢类，清洗铁垢能力差。

纸机流送系统和关键设备经过化学方法清洗后，除垢效果较好，清洗前因水垢原因造成的浆点、尘埃等纸病的成品损失率，热交换设备通过清洗后，热交换效率明显提高，用水量恢复到了正常消耗水平；

烘缸、软压光辊表面的结垢不适合用化学方法清洗，如果刮刀条件好可以处理干净，只是软压光胶辊的结垢较难处理，需要用特殊的抛磨设备来处理。

受水垢污染的纸机在经过以上两种方法大范围彻底清洗后，基本恢复正常生产。

水垢的预防
除垢化学品一般都具有强腐蚀性，会对设备造成一定程度的损伤，清洗工作持续时间长，要耗费大量的生产作业时间。预防结垢要比清洗除垢更重要，预防结垢的方法主要有两种：

1）使用阻垢剂
在专业水处理工艺中，通常采用添加阻垢剂的方法来达到阻垢效果。阻垢的作用主要是防止CaCO3的晶核生成，防止CaCO3的晶体生长，分散CaCO3晶体，使其不产生凝聚，也可以说阻垢剂在一定程度上增加了钙盐的溶解度。

在生产过程中，网部以前基本上以大量的水为载体，可以保证钙盐的溶解度使其不析出，但到达干燥部后，大部分水被除去，随着蒸发作用的进行，钙盐被极大程度地浓缩，最终析出粘在设备表面上，所以结垢程度反而比以前严重。

干燥部的结垢处理方法相对简单些，不用化学品，用物理方法就可以清除，但几乎每次停机都要处理，工作量较大。所以阻垢剂的使用只是局部地解决了结垢问题并不彻底。

2）降低水质硬度（水质软化）

专业水质软化的方法有：煮沸法、药剂软化法、离子交换法、电渗析和超滤技术。并不是所有方法都合适造纸车间，必须考虑处理成本和生产车间的可操作性。

综合比较以上方法，离子交换法比较适合造纸车间水质的软化处理。可以采用成套设备对全部车间用水进行软化处理，也可以采用简易设备对单台设备用水进行软化。

通过离子交换来进行水质软化是指水溶液中的Ca2+、Mg2+与固态树脂电离出的阳离子交换基相互交换，使Ca2+、Mg2+被吸附在树脂表面，失效的树脂可以用食盐或酸进行再生，然后可以继续投入使用。

在制定软化水质标准时需注意的是，把硬度降到小于180 mg/L(CaCO3)就应该能够满足生产需要，应避免过度软化，以节约成本。

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