CN112833018A - 一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统和方法，属于造纸领域，实现的系统：包括清洁剂桶、造纸循环水池、第一三通、pH调节器、第二三通、换热器、真空泵和气水分离器，清洁剂桶和第一三通入口连接，造纸循环水池和第一三通入口连接，第一三通和第二三通入口连接，pH调节器和第二三通入口连接，第二三通与换热器入口连接，换热器出口和真空泵入口连接，真空泵吸气口连接外界大气，真空泵排气口和气水分离器连接，气水分离器出口和造纸循环水池连接。该方法包括：控温混合、泵至真空泵、控温、叶轮旋转分散、调节pH值、气液分离回收。本发明能够解决真空泵体内发生沉积结垢的问题，从而减轻真空泵负荷，减小电能浪费。

Description

一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统和方法

技术领域

本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统和方法。

背景技术

造纸行业是耗能大户，電耗是其资源消耗之一，节省资源是建设资源节约型环境友好型社会的需求，如何减少资源的浪费也是造纸行业面临的考验，随着人民环保意识的提高，节能减排也是造纸行业可持续发展的根本。

水环真空系统需要用水进行密封，这些水中往往含有碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐等等容易沉积结垢的物质，结的垢容易附着在真空泵叶轮上和泵内壁表面，水垢在泵中积累，将会使真空泵的能耗增加20％～30％，甚至会造成真空泵内的转子锁死，不仅增大电荷负担，也增加了生产的故障风险，不符合日益增长的节能减排理念。

沉积物控制清洁剂是一种含有聚羧酸盐的水溶性物质，可以包裹在系统中碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐分离出来的阳离子表面，使之不能够与阴离子结合成容易沉积的盐，有效的阻止和分散碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐等，防止它们沉积在管道的内部和设备的表面，并可以减缓他们的形成结晶，这样就有效阻止了结垢的产生，并能够分散已经产生的结垢，从而减轻真空泵负荷，减小电能浪费。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统和方法，解决真空泵体内发生沉积结垢的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，包括清洁剂桶、造纸循环水池、第一三通、pH调节器、第二三通、换热器、真空泵和气水分离器，清洁剂桶的出口通过第一管道和第一三通的第一入口连接，造纸循环水池的出口通过第二管道和第一三通的第二入口连接，第一三通的出口通过第三管道和第二三通的第一入口连接，pH调节器的出口通过第四管道和第二三通的第二入口连接，第二三通的出口通过第五管道与换热器的入口连接，换热器的出口通过第六管道和真空泵的工作液入口连接，真空泵的吸气口连接外界大气，真空泵的排气口通过第七管道和气水分离器入口连接，气水分离器的液体出口通过第八管道和造纸循环水池的入口连接。

本发明优选地技术方案在于，包括过滤器，过滤器设置在第五管道中。

本发明优选地技术方案在于，第五管道的内壁设置混合翅片和挡板结构。

本发明优选地技术方案在于，包括第一计量泵，第一计量泵设置在第一管道中。

本发明优选地技术方案在于，气水分离器内部设置阴离子交换膜。

本发明优选地技术方案在于，清洁剂桶内部设置液位控制装置。

本发明提供的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，包括以下步骤：

S00：聚羧酸盐类清洁剂与造纸循环水池的循环水混合，形成第一类混合液体，控制第一类混合液体进口温度为25-30℃；

S10：将第一类混合液体泵入至真空泵进行清洁和形成水环真空，控制真空泵的泵内温度为50-60℃，通过添加浓度为10％的稀硫酸或10％的氢氧化钠溶液进行pH值调节，控制调节pH值为6.5-7.5；

S20：真空泵叶轮旋转，使得第一类混合液体充分混合分散；

S30：第一类混合液体随真空泵的气体输出至气液分离装置；

S40：经过气液分离装置分离后，第一类混合液体进入造纸循环水池内循环。

本发明优选地技术方案在于，在S10步骤中，先将第一类混合液体泵入至过滤器中过滤循环水本身的杂质，过滤后，再将过滤后的第一类混合液体泵入至真空泵中。

本发明优选地技术方案在于，在S20步骤中，第一类混合液体在真空泵第一次的旋转运行时间在0.5小时以上。

本发明优选地技术方案在于，聚羧酸盐类清洁剂占第一类混合液体的体积分数为0.05％-0.3％。

本发明的有益效果：

本发明采用全新的聚羧酸盐类碱性沉积物控制技术，通过聚羧酸盐沉积物控制剂加入到真空泵循环水系统中，控制循环过程中的pH值和温度，抑制水垢的生成和分散已结晶的水垢，并且减轻真空泵负荷，减小电能浪费，开发出的新产品更加环保、更加节省电能，较改造前的生产方案节省电能消耗20Kwh/T纸，同比下降了比例25％，成本更低，更加符合环保及市场的要求，对占领包装市场意义重大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统的示意图

图2为本发明一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法的工艺流程图。

图中：

1、清洁剂桶；2、造纸循环水池；3、第一三通；4、pH调节器；5、第二三通；6、换热器；7、真空泵；8、气水分离器；9、过滤器；10、第一计量泵。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1，本实施例中提供的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，包括清洁剂桶1、造纸循环水池2、第一三通3、pH调节器4、第二三通5、换热器6、真空泵7和气水分离器8，清洁剂桶1的出口通过第一管道和第一三通3的第一入口连接，造纸循环水池2的出口通过第二管道和第一三通3的第二入口连接，第一三通3的出口通过第三管道和第二三通5的第一入口连接，pH调节器4的出口通过第四管道和第二三通5的第二入口连接，第二三通5的出口通过第五管道与换热器6的入口连接，换热器6的出口通过第六管道和真空泵7的工作液入口连接，真空泵7的吸气口连接外界大气，真空泵7的排气口通过第七管道和气水分离器8入口连接，气水分离器8的液体出口通过第八管道和造纸循环水池2的入口连接。其中，第一管道和第三管道增设泵作为动力源，管道增设压力表和温度仪表，监控系统运作过程是否稳定，从而确保进入真空泵6的第一类混合液体温度在25-30℃，此外在进入真空泵6的管道前面设置取样口，可以定期抽样检测pH的范围，以免酸性过高腐蚀泵和管道的内壁，变相增大实际的功耗。

优选地，包括过滤器9，过滤器9设置在第五管道中，过滤器8内设有两层过滤网，第一层过滤网负责隔离胶质杂质，采用硅胶胶质物通过相容性原理吸附过滤，第二层过滤网负责隔离阴离子杂质，滤芯采用强酸性阳离子纤维电性相互作用过滤，温度控制在25-30℃，确保良好的阻隔效果。

优选地，第五管道的内壁设置混合翅片和挡板结构，当流体送入第五管道后，先经过一组折流挡板进行截流与集中，并得到初步混合，再通过一组换向挡板，使物料分成多股并进行多次换向，然后再通过另一组折流挡板组，这样经过反复多次截流集中，分散换向，配合混合翅片提高流体的扰动，达到充分混合分散的目的。

为了准确地调控清洁剂在真空水循环系统的用量，优选地，包括第一计量泵10，第一计量泵10设置在第一管道中。

为了把真空泵内带出的阴离子去除，优选地，气水分离器8内部设置阴离子交换膜。而且气水分离器8内部再增设过滤筛网，采用的是不锈钢的200目滤网，把真空泵7带出的沉积物过滤，防止对液体管道阻塞。

为了防止真空泵在运行过程中所需的清洁剂不足，优选地，清洁剂桶1内部设置液位控制装置，通过自动报警系统通知工艺人员进行原料补充。

请参阅图2，本实施例中提供的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，包括以下步骤：

S00：聚羧酸盐类清洁剂与造纸循环水池的循环水混合，形成第一类混合液体，控制第一类混合液体进口温度为25-30℃，其中，选用的聚羧酸盐类清洁剂为丙烯酸的一元均聚物、丙烯酸与第二单体的二元共聚物的复合物，分子量平均值为50000左右，聚合物的羧基分子量在3500左右。除此之外，聚羧酸盐类还有其他的复合配方，并不限于出于成本考虑的简单二元复合，造纸循环水池的循环水为造纸过程产生的白水，循坏水供给造纸工艺的多个系统使用，所采用的白水在进入循环水池前已经过凉水塔冷却设备降温；

S10：将第一类混合液体泵入至真空泵进行清洁和形成水环真空，控制真空泵的泵内温度为50-60℃，通过添加浓度为10％的稀硫酸或10％的氢氧化钠溶液进行pH值调节，控制调节pH值为6.5-7.5，保证清洁剂对水体中的阳离子的络合效果最佳，从而抑制阳离子和阴离子结合形成沉淀，其中，在进入真空泵前的管道和真空泵设置温度检测仪表，真空泵旁设置风冷装置降温，重点控制泵内的温度，过高会影响真空泵的真空效果，使得真空度偏小，不利于后续工序的蒸发过程；

S20：真空泵叶轮旋转，使得第一类混合液体充分混合分散，真空泵内叶轮的旋转使得第一类混合液体内的聚羧酸盐类清洁剂与循环水充分混合，使得第一类混合液体对叶轮表面及真空泵内壁表面形成冲击，聚羧酸盐类清洁剂在这个冲击混合的过程中与水中碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐等及叶轮表面、真空泵内壁表面的结垢反应，起到清洁作用；

S30：第一类混合液体随真空泵的气体输出至气液分离装置，其中，输出气液中主要是气体，第一类混合液体的比例较低，降压的气体从气液分离装置的上方排出，第一类混合液体受重力作用在气液分离装置的底部累积形成液封；

S40：经过气液分离装置分离后，第一类混合液体进入循环水池中作为循环水重复利用。

上述步骤的清洁方法能有效的阻止和分散碳酸盐,硫酸盐,硅酸盐等，防止它们沉积在管道的内部和设备的表面，并可以减缓他们的形成结晶，这样就有效阻止了结垢的产生，并能够分散已经产生的结垢，从而减轻真空泵负荷，减小电能浪费。真空泵体内的密封水经过气水分离后重新返回密封水池回收利用。

优选地，在S10步骤中，先将所述第一类混合液体泵入至过滤器中过滤，主要过滤掉原本循环水中的胶质、不溶性粗纤维等杂质，过滤后，再将过滤后的所述第一类混合液体泵入至所述真空泵中。

优选地，在S20步骤中，所述第一类混合液体在所述真空泵第一次的旋转运行时间在至少0.5小时，可以清除在停机时形成的沉积物和开机更顺利的运行。

优选地，第一类混合液体的聚羧酸盐类清洁剂的体积分数为0.15％。

综合上述的优选方案，通过实际生产数据，较原来的节省电能消耗20Kwh/T纸，同比下降了比例25％。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：

包括清洁剂桶(1)、造纸循环水池(2)、第一三通(3)、pH调节器(4)、第二三通(5)、换热器(6)、真空泵(7)和气水分离器(8)；

所述清洁剂桶(1)的出口通过第一管道和第一三通(3)的第一入口连接，所述造纸循环水池(2)的出口通过第二管道和所述第一三通(3)的第二入口连接，所述第一三通(3)的出口通过第三管道和所述第二三通(5)的第一入口连接，所述pH调节器(4)的出口通过第四管道和所述第二三通(5)的第二入口连接，所述第二三通(5)的出口通过第五管道与所述换热器(6)的入口连接，所述换热器(6)的出口通过第六管道和所述真空泵(7)的工作液入口连接，所述真空泵(7)的吸气口连接外界大气，所述真空泵(7)的排气口通过第七管道和所述气水分离器(8)入口连接，所述气水分离器(8)的液体出口通过第八管道和所述造纸循环水池(2)的入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：

包括过滤器(9)；

所述过滤器(9)设置在所述第五管道中。

3.根据权利要求1所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：

所述第五管道的内壁设置混合翅片和挡板结构。

4.根据权利要求1所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：包括第一计量泵(10)；

所述第一计量泵(10)设置在所述第一管道中。

5.根据权利要求7所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：

所述气水分离器(8)内部设置阴离子交换膜。

6.根据权利要求1所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁系统，其特征在于：

所述清洁剂桶(1)内部设置液位控制装置。

7.一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，其特征在于：

S00：聚羧酸盐类清洁剂与造纸循环水池的循环水混合，形成第一类混合液体，控制第一类混合液体进口温度为25-30℃；

S10：将所述第一类混合液体泵入至真空泵进行清洁和形成水环真空，控制所述真空泵的泵内温度为50-60℃，通过添加浓度为10％的稀硫酸或10％的氢氧化钠溶液进行pH值调节，控制调节pH值为6.5-7.5；

S20：所述真空泵叶轮旋转，使得所述第一类混合液体充分混合分散；

S30：所述第一类混合液体随所述真空泵的气体输出至气液分离装置；

S40：经过所述气液分离装置分离后，所述第一类混合液体进入所述造纸循环水池内循环。

8.根据权利要求7所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，其特征在于：

在S10步骤中，先将所述第一类混合液体泵入至过滤器中过滤循环水本身的杂质，过滤后，再将过滤后的所述第一类混合液体泵入至所述真空泵中。

9.根据权利要求7所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，其特征在于：

在S20步骤中，所述第一类混合液体在所述真空泵第一次的旋转运行时间在0.5小时以上。

10.根据权利要求7所述的一种造纸工艺用的真空泵沉积物的清洁方法，其特征在于：

所述聚羧酸盐类清洁剂占所述第一类混合液体的体积分数为0.05％-0.3％。

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