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造纸行业自控系统

造纸控制系统主要包括制浆过程、碱回收过程和造纸过程的控制。各个工段主要的控制策略如下:

1、制浆
    制浆就是利用化学或机械的方法,或两者结?#31995;?#26041;法,使植物纤维原料离解,变成本色纸浆或漂白纸浆的生产过程。制浆按制浆方法可分为:化学制浆、化学机械制浆、废纸制浆。本文仅针对化学制浆工艺的控制策略进行阐述。

 1)蒸煮
     蒸煮过程主要是脱木素的过程。蒸煮是制浆过程中的一个重要?#26041;冢?#33976;煮?#32440;?#30340;质量直接影响后续洗涤、筛选、漂白工序以及成纸的质量和工厂的效益。它分为间歇蒸煮和连续蒸煮两大类。

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2)洗选                             
      蒸煮后浆料必须经过洗涤、筛选和净化等一系列物理化学处理过程,以除去蒸煮?#32440;?#20013;含有的蒸煮废液和部分粗渣、泥?#36710;?#26434;质。典型洗涤设备多段真空洗浆机采用逆流洗涤,主要通过调节与控制上浆浓度、进出浆和稀释水流量、排渣量等,使洗涤系统在满足工艺约束条件?#30053;?#34892;在最优状态。筛选净化过程则需要对以下参数?#33322;?#27974;浓度、进浆流量、内部稀释水量、排渣量、进浆、良浆?#20849;?#36827;行控制。

(3)漂白
      为了?#35270;?#25104;纸的白度要求,本色浆(黑浆)必须通过加入化学药?#26041;?#34892;漂白。漂白过程是一个连续的化学反应过程,主要通过控制反应时间、反应温度、反应浓度,来获得提高漂白质量白度与减少对纤维的降解之间的平衡。

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2、碱回收
      碱回收包括黑液提取、蒸发、燃烧、苛化、石灰回收等过程。

(1)蒸发
      蒸发是把化学制浆过程中分离出来的黑色低浓废液(固形物含量10%左右)通过蒸发的方法浓缩成符合燃烧要求的浓黑液(固形物含量为50%左右)。

(2)燃烧
      蒸发过程浓缩后的黑液送到燃烧过程的直接接触蒸发器中,利用烟气和余热进一步把浓黑液浓缩供燃烧。

(3)苛化和石灰回收
      苛化过程是把绿液中的硫酸钠与石灰作用生成蒸煮所需的苛化纳,石灰回收过程的作用是把苛化过程中分离的白泥(碳酸钙)在高温下焙烧成石灰(氧化钙)供苛化过程回用,石灰回收过程的主要目的是在保证焙烧问题的条件下提高热效率、以最少的燃料消耗获得高质量的石灰,系统实现苛化和石灰回收自动控制。碳酸钙在转窑中进行煅烧,?#32440;?#30899;酸钙为氧化钙。控制对象主要为反应物加入量(绿液浓度和流量同石?#19994;?#27604;例加入量)、反应时间、反应温度;而转窑控制主要为白泥进料量和水分控制、?#21152;?#21644;空气调节、引风控制。

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3、造纸过程
      造纸由纸料制备和纸的抄造两大部分组成。纸料制备过程的几个工序包括浆板疏解、浆?#31995;?#25171;浆、配浆、助剂填料添加过程等。纸的抄造包括上网前的处理(包括纸?#31995;?#35843;量和稀?#20572;?#20928;化和和筛选、除气、消除脉冲压力等过程。

(1) 打浆
      打浆是纸浆通过机械作用以改变其物理特性的加工过程,需要控制的主要指标是打浆度。影响打浆度的因素很多,主要是打浆设备的形式以及定子与转子的刀间间距,纸浆的浓度和通过量等。从自动调节的角度出发,首先把纸浆的浓度和通过量固定下来,调节?#28304;?#27974;度影响最大的打浆设备的刀间距离,以稳定打浆度。

(2) 配浆
     配浆过程控制指不同的纸浆、填料、胶料、染?#31995;?#28155;加物料,以一定的百分数配比形成混合浆,以?#35270;?#25220;造不同要求的纸种。配浆方式主要有连续和间歇两种。

(3) 流送
      把抄前浆池中的成浆经高位箱、上浆泵(或冲浆泵)、多段除砂、压力筛、流浆箱等均匀地喷向网部。成纸的均匀度取决于纤维在流浆箱中分散程度和流浆箱唇口喷浆均匀度。流浆箱是造纸机成型部的关键设备,它的控制质量直接影响到成纸的匀度、强度等质量指标。


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