電磁流量計在造纸厂浆料廢水處理系统中的突出
發布日期:2018-08-01 17:53
我國造紙欧美成的發展一直受到原材料方面的限制,隨著世界環保要求的增強,對森林樹木的保護提高,木漿占原材料的比例越來越小。目前,據2014年中國紙業內統計,占比例75%的造紙企業主要的制漿原料是廢紙漿,尤其以美廢爲主。現代造紙工業是一個資金、技術、能源密集化,生産大規模化的産業,具有生産連續性強、工藝流程複雜、能源消耗高、原材料處理量大、汙染負荷重、投資大的特點。隨著中國工業化進程的加劇,環境汙染日益加重,水資源消耗量較大。多數造紙企業已采用零汙染、零排放工藝。
對于造紙廠,流量測量和控制比較重要。對進入抄紙機的紙漿流量進行測量,電磁流量計可以與濃度計配合作爲紙張定量控制的前饋;在配漿系統中對紙漿進行測量,電磁流量計可以實現紙漿配比的連續或斷續控制等。目前,國內的大中型造紙企業已逐步使用電磁流量計代替传统的差压流量計,虽然在国外某些重要的小流量計量一部分采用了科里奥利质量流量計,但電磁流量計还是占着造纸欧美成液体计量的主导地位。这是因为電磁流量計的测量不受流体的密度、温度、压力、粘度、雷诺数以及在一定范围内电导率变化的影响;它的测量范围很大,可以涵盖紊流和层流两种速度分布状态,这是差压式流量計、涡轮式、涡街等流量計不能比拟的。对于纤维悬浮液,電磁流量計可以有效地抑制噪声波动,提高流量测量的精确度。由于電磁流量計结构简单,无活动部件和阻碍被测介质流动的扰动件和节流件,不会发生管道堵塞、磨损等问题。当被测介质在传感器测量管内流动时,几乎无压力损失,仅消耗10~20W的电功率,这点对于工厂来说,能够显著节省能耗,可以严格地控制环境污染物的排放。
電磁流量計欧美成厂家,从对電磁流量計的欧美成、组装、标定、校验检测、包装出库到售后等每一环节技术做到严谨可靠。公司采用先进的自动化设备,高精度的水标装置,防雷电保护设计和高效抗干扰电路,提供用户可选用的高级防噪技术功能,并通过系统的自动化欧美成工艺流程,保证给用户提供一套高精度、高质量以及高防噪性的电磁流量仪表。
现代造纸主要的基本过程是—制浆和造纸。制浆就是利用化学或机械的方法,或两者结合的方法,使植物纤维原料离解,变成本色浆(未漂浆)或漂白纸浆的欧美成过程。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维,经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。当今制浆造纸欧美成过程化的发展与应用,已在提高劳动欧美成率、稳定欧美成质量、减少消耗、降低成本、改善劳动条件、保证安全欧美成、消除环境污染等方面起着不可估量的作用。而在整个造纸工艺中,電磁流量計基本上在所有的工段都有使用。

智能電磁流量計在造紙廠漿料廢水處理系統中的突出應用
一、配漿備料過程
备料工段主要任务是将不同的原料制成浆料,采用的原料主要有机械浆、化学浆、脱墨浆、漂白化机浆。无论是本色浆还是漂白浆,電磁流量計在制浆过程中主要是参与对打磨浆、水和酸或碱的流量测量。一般经过机械打磨后浆料的温度要达到80℃,当以木材或草料等材料作为原料制浆时往往还要经过蒸煮工艺。由于蒸煮液为碱如Ca(OH)2或NaOH溶液,浆液均呈碱性,因此对测量仪表提出了较高要求。一般電磁流量計多采用耐高溫的聚四氟乙烯襯裏,耐腐蝕性強的電極材質,並采用分體型結構安裝。
在浆液配比过程中各厂家为得到不同质量的纸张,采用不同和的浆液配比浓度,但往往由于一种浆料的细微差别而导致成品不合格,从额头造成更大的物料和经济损失。所以各造纸厂在每一根参加配比的管道上都装有電磁流量計测量流入配浆总管的浆料瞬时和总量流量,同时还在配浆管的下端都安装在线浓度计以检测配浆效果。如果一旦设定的浓度有偏差,立即调节阀门的开度以调整相应的浆料流量。这里要求電磁流量計的精度高,并具有良好的重复性和动态响应性。
对于废纸非脱墨浆,電磁流量計主要用来根据浆料的浓度计量打浆用水量。通过電磁流量計精确的测量能够更好地控制打浆度,稳定地调节浆料浓度,为纸浆以后的成形提供良好的前提保障。对于大型的造纸企业,打浆用水一般都是经循环回收后的水,这种水对電磁流量計的要求不高,一般选用聚四氟乙烯衬里和316L电极即可。

二、稀釋漿料
紙料調量的目的在與按造紙機的車速和定量的要求提供連續不斷的穩定的供漿絕幹量,稀釋的目的則是按照造紙機抄造的要求,將紙料稀釋到適合的濃度,以便在抄造過程中形成均勻的濕紙頁。在一般情況下,調量和稀釋是同時進行的。紙料稀釋一般使用網布的濃白水,以節約用水、回收白水中的物料及能量,並減少對環境的汙染。
原木或废纸经过打浆变成所需的纤维浆料,废纸打浆后进行洗涤漂白处理,这时電磁流量計主要测量介入打浆后的加水流量。水大多为四周的江河水稍加处理后就介入运行,所以水质较差,但没有腐蚀性,電磁流量計采用常规的橡胶衬里和不锈钢电极即可。

三、優化蒸煮器中的漿水平衡
穩定精確的流量測量是提高連續蒸煮器性能的關鍵,更好的測量應該允許用戶將循環管道中蒸煮溫度浮動降到最小,在抽提管道中實現精確的漿水平衡,並控制噴放管道中産生的紙漿量。
化学法制浆有两类:碱法和亚硫酸盐法。在这两类方法中,氢氧化钠是主要的蒸煮的活性化学药剂,在硫酸盐法中还包含硫化钠。对于有碱回收的工厂,由于白液浓度高,在蒸煮前必须用水或黑液加以稀释,混合均匀、浓度一致后再进行送液。電磁流量計在这个工段主要是控制用于稀释的水量或黑液量,精确地控制浆料的液比,有效地控制造纸厂的进水量,节约控制造纸厂的电能消耗。
如KP连续蒸煮器内极度高温、高压和具有高浆料含量的腐蚀性碱性液体的环境,要求電磁流量計能耐受极其苛刻的蒸煮器条件。CISSON公司的工程师开发了PFA衬里電磁流量計,它能耐受蒸煮条件。为防止衬里蠕变,开发了一种新型插入式电极。此外,它还具有一套特别的接地环,以防极端条件下进气道内径变形。采取了一系列措施后,新型“蒸煮器電磁流量計”能在极端高温/高压条件下(170℃和1.3MPa)稳定精确的测量流量。

四、篩選、洗滌和漂白工段
废纸是重要的可再生资源,废纸的回收利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源紧张和污染严重等三大问题的有效途径。近十年来,世界各国高度重视废纸资源的利用,废纸的回收率和利用率逐年增长,处理废纸的技术不断改进和完善,用废纸浆制成的纸和纸板的产量和品种也逐年增多。通常国内有不少企业采用废纸制浆,即将废纸打浆后再进行洗涤漂白处理,这里電磁流量計主要测量参与打浆后的加水流量以及渣排放的控制。水大多为附近的江河水稍加处理后就参与运行,所以水质较差,但没有腐蚀性,CISSON技术人员推荐客户一般选用常规的橡胶衬里和316L电极就可满足测量条件。
为了将经过印刷的废纸变成满足欧美成要求的白纸浆,提高废纸浆的使用价值和欧美成的纸张级别,需要从废纸中除去油墨。为了破坏印刷油墨对纤维的粘附,需要加入一些化学品,在适当的温度和机械作用下,将油墨从纤维上分离出来。参与脱墨过程的脱墨剂(常见的脱墨剂有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3和H2O2)大多数都是碱性和腐蚀性强的添加助剂,電磁流量計最好选用化学性能稳定、耐腐蚀性强的PTFE衬里,哈氏合金B电极。不过针对不同的欧美成线及特定的添加物,可以选用适合的電磁流量計测量。
混浆配料过程中各种化学药品的控制直接影响抄造纸的质量和纸机的稳定运行。为保证纸张的白度均匀细致,要添加不同的添加剂、分散剂和漂白剂,这些添加剂的流量小,腐蚀性强,所以大多数電磁流量計选用PTFE和PFA衬里。H2O2漂白化学浆,可以达到更高的白度,改善纸浆的白度稳定性。故造纸厂在多段漂的最后一段多选用H2O2作为漂白剂,但H2O2对金属材料的腐蚀性强,出于防腐考虑我们可以选用Pt作为电极材料。但是,现场使用情况证明:当过程压力小于0.3MPa时,Pt电极会同H2O2发生反应,会在电极表面形成一层气雾,我们称其为触媒反应。这时输出信号会有很大的波动,造成测量精度下降,但选用钽(Ta)就可避免此输出晃动,精确的计量添加助剂流量,更好地预防了小流量化学品的浪费。

五、高濃度紙漿
在中浓和高浓纸浆管道出口,因介质浓度高、温度高,并伴有蒸汽加入,还会时不时的出现真空现象,对電磁流量計电极的附着快,所以对電磁流量計提出了较高的要求。由于负压对電磁流量計衬里具有吸附作用,在一定压力下使電磁流量計衬里变形导致测量面积变化,给工厂带来很大的不便。CISSON公司技术创新人员推出了新型的带有钢衬的電磁流量計,可以更好地保护衬里,防止真空条件下衬里塌落。

六、蒸煮廢液的回收
在蒸煮器中,將木片和“白液”,氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的混合物一起放在壓力鍋設備中蒸煮。蒸煮過程中木質素分解,木質素使木質纖維結合在一起,廢棄的白液和木質素的混合物就是“黑液”。由于黑液中殘留的有機顆粒,采用單一的低頻直流勵磁(6.25、12.5、25Hz等)的傳統儀表會有漿料噪聲的問題。
高频励磁電磁流量計可以很好的降低浆料的流动噪声,提高动态响应速度。在制浆造纸过程中,回收利用对各厂能源经济和环保方面尤为重要,如白液通过燃烧及回收,经澄清处理后送到蒸煮工段循环使用。在回收过程中使用的化学药品、黑液、白液和绿液会覆盖在流量管内侧,将会在电极上形成绝缘层,影响准确测量,缩短仪表使用寿命。因此,在造纸厂中要定期的清理电极,保证良好的测量环境。

七、造紙過程
造纸过程主要是将各种浆料按比例混合后经网部脱水,压榨成形并烘干后成为原纸,经后段涂布、压光后出成纸。在抄纸过程中電磁流量計主要参与对冷却水、明矾和滑石粉等的流量計量。因不同纸种的浆料配比有所区别,所以在混浆中流量計的精确计量显得尤为重要, CFQ105流量計的高精度及快速响应等优点在这里得到了很好的体现。实践发现電磁流量計在使用过程中,接地的正确与否对流量計的稳定性影响最大。

八、紙張定量的控制
造紙廠中,對進入頭箱的紙漿流量的檢測是非常重要的,這個流量參數直接參與紙張定量的控制。由于頭箱壓力和液位的變化,通過唇板噴射到網布上的紙漿量會有波動,所以控制頭箱進漿流量的平穩,對于紙張定量的控制至關重要,也會直接影響紙張的最終品質。由于“紙漿纖維”碰撞電極會産生噪聲,噪聲信號會導致儀表的輸出值波動,定量閥的開度就不穩定,這樣就不可能得到一個穩定的定量。爲了獲得穩定的流量信號,使用碳化鎢電極取代不鏽鋼電極會進一步提高其抗漿料噪聲性能,減小輸出波動。
電磁流量計可以根据最终成品纸张的厚度、水分的测量来控制进浆流量。但是高频励磁電磁流量計在抗浆料和纸浆流动引起的噪声方面存在不足。当维持严密控制,并允许流浆箱中纸浆液位变化更小时,可使用低阻尼值。当流浆箱到成形筛浆机的压力一致,最终欧美成的纸张定量和厚度变化小时,工厂可设定其控制点更接近理想纸张定量值,降低损耗并使同样数量的纸浆获得更多最终欧美成,提高利润,节约成本。

九、應用于塗布、施膠量的控制
纸板中涂布量的控制对降低成本,提高纸品质有着极大的作用,施胶和涂布是造纸中两道必备工序。因胶料和涂料的化学性质,对流量的计量提出了较高的要求。電磁流量計被应用于此,衬里需选用PFA全浇注型,保证电极与衬里能够完全的贴合,防止因胶料或涂料覆盖在电极表面而影响测量,若被覆盖会在满管时出现空管报警,当然仪表的周期检查和清洁在这里显得重要起来。在涂料的配比控制中,很好地运用了流量計的脉冲计量功能。

十、造紙廠的廢水處理
目前,造纸厂中的废水污染是比较头疼的一大问题,从原料到合格的成品,每个工段中几乎都离不开水。造纸厂中的废水包括来自制浆、漂白、造纸和回收工艺的污水。污水处理工艺主要是通过生物氧化,絮凝,沉淀等工艺达到污水净化的目的,在每个阶段都需要一定的流量計来进行测量。在污水处理工艺中,需根据工艺要求,配置对应的检测仪表,构成可靠的控制系统。
造纸厂中的废水通过净化处理后可以循环使用,节省工厂用水量和耗电量。廢水處理工艺中,需要对排放水、添加剂、污泥等进行计量和控制,此时流量的测量非常重要。由于废水中含杂质、腐蚀性小、流量变化大、有一定的导电能力,适合选用耐磨损的PTFE衬里和316L电极。目前多数纸厂使用流量計后节省了成本,更好的控制了浆料比,更重要的是通过控制污水的排放量减少了环境污染,经济高效。
在科学技术飞速发展的今天,世界各国的流量計欧美成厂家努力将最新的科技应用于欧美成的设计中,提高欧美成性能,扩大欧美成的使用范围。经过多年实践,電磁流量計具有的其他流量計不可替代的特点使它在造纸领域中独占鳌头,普遍选用PTFE或其他氟塑料衬里,电极则是依照不同液体的性质决定。尤其是对于流体噪声较大的纤维浆料,选用碳化钨电极,聚四氟乙烯衬里,加之先进的高频励磁电路设计,提高了電磁流量計的零点稳定性、灵敏度和测量精度。
智能型纸浆流量計是一种适用于纸浆和纸张制造业的一款高性能、高稳定性、高可靠性的纸浆专用流量計。采用离子注渗工艺制作的新型“碳化钨渗钢电极”和高性能衬里材料,结合高频励磁技术,能够提供稳定和精确的测量性能。针对干扰性强的纸浆,使用能够尖峰抑制的抗噪声干扰转换器,解决了工厂比较头疼的流量波动干扰。除此之外,電磁流量計的正确安装和接地也是流量稳定测量的前提保证。通过技术人员的不断创新以及现场实践反馈,在未来的几年里,電磁流量計会依据其自身独特的优点成为流量計市场的排头兵。

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