第四章 纸浆的洗涤、筛选、净化(2)

三．洗涤设备（略）

第三节 纸浆的筛选与净化

一． 筛选和净化的原理

在生产中清除浆料的杂质分为两个阶段

1． 粗选阶段：除去浆料中较大的杂质，如木节草节，未蒸解物，较大的沙粒等。

2． 精选阶段：去除纸浆中较小的杂质如纤维束，粗纤维，

浆团，较小的沙粒和金属颗粒等。 以上两个阶段不能截然分开。而且无论那个阶段，都不外乎 两个过程。 （1）筛选过程：利用纤维与杂质的几何形状、大小不同，把杂质除去。 （2）净化过程：利用纤维与杂质的相对密度不同，把杂质除去。 （一）．筛选的原理

1． 分离的原理：纤维悬浮体在压力作用下，以不同方式通过筛板，在此过程中几何尺寸超过纤维悬浮体容许值的杂质被筛板所阻隔而从纤维悬浮液中分离出来。

压力有静压头和动压头或两者相结合，不同的压力（推动力）就构成不同结构的筛。 2． 筛孔上浆层的形成及破坏

在筛板畅通时，一定方向排列的纤维能顺利的通过筛板，随着时间的增加，在筛孔上发生纤维的絮浆形成浆层。这个浆层有两个作用

1）不良作用：使通过筛孔的纤维量减少，降低筛选生产能力和增加纤维流失，最后纤维完全不能通过筛孔。因此要清除浆层对筛选的不良作用。 2）积极作用：等于形成另一层筛板，提高筛选的质量，因此应使筛孔上的浆层有一定的密度，既不能让粗纤维和纤维束通过筛孔，又不妨碍合格纤维通过筛孔。

令?P为促进筛孔上浆层形成的各种力的总合，则它与纤

维的物理性质?，悬浮液的浓度c及悬浮液通过筛孔的压头H有关，可表示成：?P==?（?.c.H）

为了保证纤维能不断通过筛孔，必须有一个外加的干扰力，干扰筛孔上浆层的形成，则干扰力为：

Pk==9.8krn2A

Pk-----作用在单位体积悬浮液的干扰力（N） r------悬浮液的相对密度（kg/m3） n------振次（次/分） A------振幅（m）

加在纤维悬浮液上的干扰力应不小于促进纤维层形成的力， 既Pk≥?P 即krn2A≥?（?.c.H） 破坏或干扰纤维层形成的干扰力，可由各种方法产生，在旋翼筛中，由旋翼转动产生，在离心筛中由转子转动产生，在振动筛中则利用筛板或其他零件的振动来产生。 对于一定种类的纤维悬浮液，及一定的筛选质量指标，有一最优的悬浮液浓度及压头与产生干扰力的工作机构的干扰频率及振幅相适应，这个浓度称之为临界浓度。 3． 筛选的原则

理想状态的筛选，应将进入筛浆机的浆料分成两个部分：一部分不包括任何杂质的细浆，另一部分为不包括任何好纤维的浆渣，但不能实现。实际情况是：一是杂质以概率a进入细浆，二是好纤维以概率b和浆渣一起排走。因为a和b都不能等于零，实际上只能使a和b尽可能地减少. 用一台筛选机往往不大可能使a和b都较少，必须采用几台串联使用，对此，Steenberg和Garelin先后提出筛选的七条原则： 1、 多级筛选可降低a(a=a1*a2*……*an),但增加排渣量，因此不能同时降低b。

2、 净化程度相差悬殊的两浆流不宜混合。

3、 提高筛选浓度，避免多余白水，从而节省动力和用水，而且可减少脱水时纤维的流失。但不能超过临界浓度，以免塞孔。

4、进浆愈脏，细浆也愈脏，故要加强备料和蒸煮时注意操作。 5、应充分使用系统中所有的筛选能力，使部分细浆得到再筛的机会，以提高净化度。 6、无粗渣就无筛选效果。

7、系统粗渣量的变化是不可避免的，因此必须考虑这种变化使之不致破坏筛浆机的正常操作。 （二）、净化的原理

1、重力分离 典型设备沉沙沟。

2、离心分离 典型设备锥形除渣器。

着重介绍锥形除渣器能使a、b都优于沉沙沟的原因。

F=GV2/gr

涡旋除渣器由于重力被放大了V2/gr倍（几十到几百倍），因而

1, 相对密度大的杂质在涡旋场中产生比纤维大得多的离心力，它从絮聚团的核心中被剥离出来移向最外周的器壁上。

2, 在涡旋运动中不同的旋转半径浆层之间的速度差产生的剪切力破坏了絮聚作用。

良浆（浆中的水和纤维）则由于以下的原因向中心推移： 1, 涡旋除渣器下部直径越来越小，即最外层空间越来越小，而良浆与粗渣的离心力之差越来越大，使相对密度大的粗渣优先占据了最外层。

2, 相对密度小的良浆被挤向内层，空气则在中心部分，而相对密度虽与纤维相近但体积较大的粗渣则因质量与惯性比纤维大，它向中心移动的速度滞后于良浆。

最终，良浆向上由中心管排出，而粗渣由下部排出。

二、 筛选的设备和影响因素 （一）、粗选设备：常用振框式平筛 （二）、精选设备

着重介绍离心式的CX筛。主要介绍工作原理，注意不要和设备课重复。

（三）、影响筛选的因素

1、 筛孔的大小、形状及孔距

筛孔的大小和形状在很大程度上决定于被除去的粗渣中的主要部分的大小和形状。 孔距不能小于纤维长度，否则纤维容易缠在两孔之间。 2、 排渣率

对筛选效率影响最大的因素是排渣率，如P257页的图4-20所示，图中曲线适用于任何一种筛浆机。从图看出，当排渣率从0增加到20%时，筛选效率增加得相当快。大约在20%附近，曲线开始变得较平，过了30%后，排渣率大大增加，筛选效率增加很少。因此，把20%到30%的排渣率看作筛浆机最合适的操作范围。 3、 进浆浓度

显而易见，筛选效率是随浆料的浓度而变化的，在临界浓度以下，浓度大一点为好

（可以提高产量），但不能超过临界浓度（否则会增加纤维流失及堵筛）。

每一种型号的筛浆机都有其相应的适当的进浆浓度。

4、 筛浆机的转速或振动频率

转速或频率增加，即可增加纤维通过筛板的压头和干扰力，产量增加，可减少堵筛的危险。但良浆质量容易因纤维束强力通过而降低。转速和频率过低，则产量低，易于堵筛。

5、 稀释水量

如前所述，为了保持浆环一路上略底于临界浓度，逐渐减薄又不搁浅，则必须有足够的稀释水量，否则，影响良浆质量和引起堵筛。但稀水量过大，则浓度过低，也会增加杂质通过筛板的机会，同时增加后面浓缩脱水的负担。 6、 浆料品种

不同种类的浆料，因为纤维长度和滤水性能不同，筛选效果也有差别。生产过程中往往蒸煮纸浆硬度不同，也会影响筛选效率。 7、 停留时间

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