化學(xué)品和涂料的連續(xù)式生產(chǎn)工藝

化學(xué)品和涂料的連續(xù)式生產(chǎn)工藝

通常，化學(xué)品和涂料的生產(chǎn)工藝是根據(jù)其產(chǎn)品的類(lèi)型確定選擇間歇式生產(chǎn)方式還是連續(xù)式的生產(chǎn)方式。如果產(chǎn)品需符合某一標(biāo)準(zhǔn)并有大批量需求，這種情況適合連續(xù)式生產(chǎn)方式。而如果產(chǎn)品有許多配方且小批量需求，則適合間歇式生產(chǎn)。實(shí)際上，二者選擇界線(xiàn)并不是那么明顯。

為了滿(mǎn)足造紙廠(chǎng)大批量和高速生產(chǎn)的需要，西歐某公司已經(jīng)制定了一種連續(xù)式生產(chǎn)化學(xué)品和涂料的方案。該生產(chǎn)方案可以滿(mǎn)足產(chǎn)品的多樣性，其許多優(yōu)點(diǎn)是目前造紙商們所關(guān)注的：投資和維護(hù)成本下降，工藝穩(wěn)定且產(chǎn)品質(zhì)量有保證，能耗降低等。以下是連續(xù)式生產(chǎn)的例子。

1 連續(xù)式分散線(xiàn)

連續(xù)式分散線(xiàn)用于制備礦物質(zhì)顏料或填料（研磨碳酸鈣、黏土、滑石粉和沉淀碳酸鈣）的分散，現(xiàn)在也已經(jīng)應(yīng)用于漿料和顏料的制備。該分散線(xiàn)包括1個(gè)預(yù)先混合器、1個(gè)在線(xiàn)混合器和1個(gè)漿料貯存罐，其流量根據(jù)造紙機(jī)的需要而確定。在線(xiàn)混合器在重復(fù)高剪切速率下可提供充分的混合。它確保了產(chǎn)品的質(zhì)量：細(xì)分散、穩(wěn)定并無(wú)絮結(jié)。產(chǎn)品的固含量在線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定。維修時(shí)間包含在每天24 h的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)。

與間歇式生產(chǎn)相比，該連續(xù)式生產(chǎn)方式可提高效益，投資成本可降低30%。這主要是由于設(shè)備型號(hào)小，經(jīng)營(yíng)成本降低；電力成本降低70%，并且該系統(tǒng)日常維護(hù)工作量少。

2 淀粉的噴射蒸煮

淀粉的噴射蒸煮設(shè)備用于原淀粉、改性陽(yáng)離子淀粉的生產(chǎn)。它以在線(xiàn)淀粉蒸煮技術(shù)為基礎(chǔ)。主要特點(diǎn)是：（1）噴射蒸煮鍋設(shè)計(jì)創(chuàng)新，可直接有效地注入蒸氣且便于調(diào)節(jié)流速與蒸煮溫度；（2）熱能加熱陽(yáng)離子淀粉，以應(yīng)用于濕部；（3）原淀粉的酶轉(zhuǎn)化抑制膠料和涂料的制備。

噴射蒸煮確保了蒸煮徹底并均勻，提高了淀粉溶液的質(zhì)量。其加熱效率完全取決于直接注入和蒸氣（空氣中沒(méi)有熱損失）以及淀粉的種類(lèi)（馬鈴薯、木薯、小麥和玉米等）。即使流速和壓力改變（低壓降、無(wú)錘擊），精確的溫度控制和蒸氣供應(yīng)也可以穩(wěn)定操作。另外，根據(jù)造紙機(jī)的需要，也可靈活控制流速。

由于該蒸煮設(shè)備能耗低并擁有自動(dòng)清潔程序，其運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用非常低。

考慮到改性淀粉市場(chǎng)價(jià)格的上漲及波動(dòng)，紙生產(chǎn)商對(duì)淀粉生產(chǎn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性興趣越來(lái)越大。而該連續(xù)式蒸煮工藝的優(yōu)勢(shì)排除了紙生產(chǎn)商的后顧之憂(yōu)。

圖1為淀粉在線(xiàn)轉(zhuǎn)化裝置。

圖1 淀粉的在線(xiàn)轉(zhuǎn)化裝置

3 創(chuàng)新的涂料配制室

更好地控制連續(xù)式涂布工藝的質(zhì)量可以理解為2方面的內(nèi)容：（1）控制連續(xù)操作模式的變化；（2）控制產(chǎn)品的變化。

近幾年來(lái)，已經(jīng)有了可靠的技術(shù)對(duì)銅版紙的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行在線(xiàn)分析。該技術(shù)可以根據(jù)在線(xiàn)檢測(cè)紙張性能（白度、光澤度和色調(diào)）的結(jié)果自動(dòng)調(diào)整工藝，并可以修改配方以達(dá)到其要求的質(zhì)量等級(jí)。因此，生產(chǎn)變化快、風(fēng)險(xiǎn)小、無(wú)損失且成本低。該西歐公司設(shè)計(jì)的新涂料配制室，就可以根據(jù)在線(xiàn)檢測(cè)結(jié)果更靈活地調(diào)整配方使其獲得更好的性能。該設(shè)備可降低生產(chǎn)成本并保證安全，而此性能也有助于使其達(dá)到總體目標(biāo)。

4 Papcel控制

Papcel是一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，可以控制間歇式生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)操作。如果說(shuō)間歇式生產(chǎn)具有靈活性，那么連續(xù)式生產(chǎn)則可以根據(jù)紙機(jī)的需要更快地作出反應(yīng)。與間歇式生產(chǎn)技術(shù)相同，該連續(xù)式生產(chǎn)的重點(diǎn)也是如何制備濃縮制品以及如何處理配方的多樣性，同時(shí)，中間產(chǎn)物生成最少。產(chǎn)品的在線(xiàn)質(zhì)量測(cè)定有助于發(fā)現(xiàn)任何的意外偏差或干擾并及時(shí)給予糾正。

為了控制連續(xù)式生產(chǎn)操作就必須：（1）控制物流（防止材料短缺）；（2）設(shè)備正常運(yùn)行（定期檢修非常重要）；（3）通過(guò)監(jiān)測(cè)與調(diào)整，維持所需的工藝條件；（4）一旦紙機(jī)出現(xiàn)重大問(wèn)題，能及時(shí)復(fù)原正常的操作條件；（5）檢測(cè)、調(diào)整并確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量；（6）按照啟動(dòng)/關(guān)閉規(guī)范化程序，確保生產(chǎn)設(shè)備處于安全運(yùn)行狀態(tài)。

化學(xué)品和涂料的連續(xù)制備工藝需要某種形式的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)與造紙機(jī)和漿料的制備系統(tǒng)相連，并通過(guò)紙機(jī)管理系統(tǒng)操控。

（白力坤）

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