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基于注入溶气水式新型高浓除渣器系统的研究

基于注入溶气水式新型高浓除渣器系统的研究

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作者：李金苗南京林业大学

学位级别：硕士

废纸占我国造纸原料的65%以上。利用废纸造纸不仅可节约大量的林木纤维资源,而且有利于节能减排,降低生产及投资成本。废纸在使用及回收过程中混入大量金属、砂砾等体积和质量较大的杂质,必须通过净化设备有效除去。净化设备的分离效率... 详细信息

废纸占我国造纸原料的65%以上。利用废纸造纸不仅可节约大量的林木纤维资源,而且有利于节能减排,降低生产及投资成本。废纸在使用及回收过程中混入大量金属、砂砾等体积和质量较大的杂质,必须通过净化设备有效除去。净化设备的分离效率和能耗与设备的净化原理和方法有直接关联。因此,研究新型高效节能的净化分离原理与方法及相应设备意义重大。本研究在深入分析现有各类废纸浆净化技术原理和方法的基础上,首次提出从分离动力的角度,将现有废纸浆净化设备的原理分为重力沉降法和离心净化法两类,进而提出一种创新型高浓废纸净化原理与技术;进一步选用具有代表性的ONP和OCC两种废纸为实验原料,通过模拟实验进一步研究常规净化条件对新型高浓废纸浆除渣器系统的运行性能及净化效率的影响。研究成果为开发新一代废纸浆高浓锥形除渣器提供理论和技术指导。本文主要取得研究成果如下。（1）提出一种基于溶气水式创新型高浓锥形除渣器系统的原理及方法。通过在浆料中注入微溶气形成微溶气-浆液体系,增大微溶气-浆液体系与质量较大杂质的比重差,进一步在锥形除渣器中进行分离,因增大分离场中的离心力差,从而提高净化效率。（2）在传统高浓锥形除渣器工况下,即进浆浓度1.0%.0%、进浆压力0.20～0.50MPa、压力降0.10～0.35MPa,注入原浆水量60%的过饱和溶气水时,新型废纸浆净化技术系统的净化效率较传统净化技术系统提高18.4～27.2个百分点。（3）随过饱和溶气水压力增大,微溶气浆的密度下降,传统高浓除渣器常规工作参数下,即浆浓3.0%、进浆压力0.30MPa、压差0.25MPa,注入60%的过饱和溶气水后,ONP和OCC微溶气浆密度分别减少14.4%和14.5%,净化效率分别提高21.9和27.2个百分点。（4）在同等净化压力和浆浓下,注入60%过饱和溶气水后,OCC微溶气浆密度比ONP微溶气浆密度低约13.4%,净化效率高4.2个百分点。OCC微溶气浆的净化效果更好。（5）在实际工程应用设计中,设置新型高浓除渣器系统的进浆压力为0.25～0.40MPa,压差0.15～0.35MPa,浆泵输送浓度2.5%.0%,除渣器入口浓度1.0%.0%时,进入新型高浓除渣器的微溶气浆密度降低12.9%8.2%,净化效率提高18.4～27.2个百分点。（6）溶气水系统产生的内能在减压释放微溶气时能作为进浆动力之一,新型高浓除渣器系统具有明显的节水降耗效果,且能耗及成本远小于达到同等净化效果所增加的除渣器组;纸浆中引入的空气在后续工段中因在常压下、且经多道工序得以脱除,不会对纸机生产或纸质造成不良影响。（7）传统高浓废纸浆净化分离技术依照分离动力原理分为自然重力沉降法和离心分离法两大类。基于本研究提出的注入溶气水式新型高浓废纸浆净化体系原理和方法,可将传统分类变更为以浆杂自然比重差为基础和浆杂扩大比重差为基础的净化分离技术两大类,前者又分为“自然重力沉降法和自然比重差离心分离法两小类”,后者为“扩大浆杂自然比重差的离心分离法”。

关键词：废纸浆高浓净化溶气水高浓锥形除渣器浆液杂质密度差

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