浸漬堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)對生產(chǎn)工藝的影響

摘 要：相同的漿粕、濃堿等原料，相同的壓榨設(shè)備生產(chǎn)效果有很大不同的原因，堿站流程改變對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響，堿站設(shè)計的進(jìn)一步思考。

關(guān)鍵詞：半纖維素維素平衡；堿液自動調(diào)配；取消增濃液

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.050

0 引言

半纖維素維素（hemicellulose）：是由幾種不同類型的單糖構(gòu)成的異質(zhì)多聚體，這些糖主要是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。在粘膠制備工藝中，半纖維素維素的存在導(dǎo)致壓榨困難黃化副產(chǎn)物增多，粘膠過濾性能下降，導(dǎo)致紡絲成品指標(biāo)下降，影響生產(chǎn)工藝運行穩(wěn)定。

1 半纖維素含量對生產(chǎn)的影響

漿粕中薄壁細(xì)胞和半纖維素維素在堿液中充分溶脹，或形成粘稠狀的膠狀物，堵塞堿纖維素層的濾液孔道，或使堿液粘度升高，滲透速度下降，致使堿纖維素的壓榨性能變壞.半纖維素升高，壓榨性能越差，壓榨機擠出滲入纖維內(nèi)部的堿液變得很困難，造成一壓甲纖低，含堿高，二壓實際是用低濃度的堿對一壓的一次漂洗，降低最終堿纖中的含堿，一壓含堿高，洗到二浸堿里的堿就會增多，保持二浸濃度就需要加入更多的軟水，造成系統(tǒng)總堿量增多，有時壓榨困難時人為干預(yù)一浸半纖維素含量，調(diào)配一浸堿，半纖維素降低對壓榨好轉(zhuǎn)的影響往往立竿見影，但總體堿量更難平衡，一般難以持續(xù)，所以堿站設(shè)計時往往增大堿站總?cè)莘e。

2 不同的設(shè)計配置會造成堿總量、半纖含量的差異

生產(chǎn)實踐證明，相同的漿粕、濃堿等原料，相同的壓榨設(shè)備生產(chǎn)效果有很大不同的原因，堿站流程改變對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響，堿站設(shè)計的進(jìn)一步思考。不同的站配置造成系統(tǒng)堿量及系統(tǒng)半纖維素的差異.

原流程二次浸漬堿濃度170g/l，二壓壓榨液濃度176g/l，循環(huán)使用，需要補充軟水降低濃度，由于補充量大于消耗量，所以二次壓榨液長期溢流控制，溢流液調(diào)配增濃液，由于罐頂補水，水密度低，要想堿濃合適軟水加入量往往大于計算量。由于這些堿溢流后用于調(diào)配一浸增濃液，所以一直一般認(rèn)為對生產(chǎn)影響不大，一般增濃液罐設(shè)三個，一個接納溢流壓液，一個調(diào)配備用，一個正在使用，循環(huán)往復(fù)，一般壓液回流到重新投入系統(tǒng)，一般增濃液每班使用4罐，從壓液回流到使用結(jié)束一般需要3.5-4小時。

3 堿系統(tǒng)自動化改造

自動化改造，在二次壓榨液管道上引一條分支管道到一次浸漬堿調(diào)配罐，在管道上配置自控閥、流量計，通過自控閥、流量計與二次浸漬堿調(diào)配罐的液位進(jìn)行連鎖，控制二次壓榨液分流的流量，保持二次浸漬堿調(diào)配罐的液位恒定，通過軟水調(diào)整濃度。改造后一次浸漬堿濃度控制范圍相差不大，一次浸漬堿濃度要求控制范圍230g/L ±2，系統(tǒng)改進(jìn)后的一次浸漬堿濃度控制符合生產(chǎn)工藝要求。

4 堿系統(tǒng)改造的優(yōu)點

4.1 降低操作工的勞動強度

堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)后，省去了增濃液調(diào)配。操作工每班減少到現(xiàn)場倒換閥門10-15次，減少測定堿液濃度14-6次，減少開停堿泵8-10次。由于一次浸漬堿增加了在線檢測系統(tǒng)，每班減少了檢測一次浸漬堿濃度6次，大大降低了堿站操作工的勞動強度。

4.2 降低能耗

原增濃液調(diào)配罐，壓液罐改用做超濾液儲罐，由于不再需要循環(huán)，原增濃液循環(huán)泵、增濃液輸送泵等可以當(dāng)做其他在線堿泵的備件，同時我公司堿液調(diào)配系統(tǒng)改進(jìn)后，停用7臺循環(huán)泵，每年僅此項節(jié)省電費55.07萬元，備件及檢修費用均相應(yīng)降低約1.5萬元/年。

4.3 提高參數(shù)控制精度

由于人工測定堿液濃度時受外因素界影響大，測定數(shù)值會有一定的偏差。根據(jù)每一小時檢測一次一次浸漬堿濃度，調(diào)整增濃液加入量的運行方式調(diào)整一次浸漬堿濃度屬于間歇式調(diào)整。堿液濃度在線檢測系統(tǒng)能實時調(diào)整濃堿的加入量達(dá)到調(diào)整一次浸漬堿的濃度，同時設(shè)備受外界干擾因素少所以效率更高、精度更準(zhǔn)。

4.4 堿量更易平衡，

我公司制膠車間采用二次浸漬工藝，使用漿粕按平均甲纖93%，含水10%計算，浸漬浴比1：20，若一壓甲纖25%含堿16.7%，二壓甲纖33%，含堿14%控制，20萬噸/投料每年，一浸堿需要量為322立方米/小時，壓液為291立方米/小時，并且濃度降低7g/l，二浸堿要量為302.9立方米/小時，二壓液量為313立方米/小時，濃度上升6g/l，二浸堿加軟水保證堿濃，一浸堿需要補充堿量和堿濃，用于補充調(diào)配的堿被稱為增濃液.老流程，要降313立方米/小時二壓液全部調(diào)成170 g/l，軟水加入量遠(yuǎn)大于，只調(diào)配302.9立方米/小時二浸堿的新方法，堿量更易平衡.

4.5 半纖維素含量更低

實踐證明，木漿的連續(xù)浸漬壓榨，當(dāng)堿液中的半纖維素濃度少于20g/l時，漿粕中的半纖維素約有20%-25%以上溶出來，隨著堿液中半纖含量的增加，漿粕中的半纖溶出量迅速減少，制得粘膠纖維的過濾性能惡化. 浸漬堿中半纖含量控制在粘膠纖維生產(chǎn)中至關(guān)重要。

粘膠纖維壓榨過程中必然有的0.5-1.1%的短鏈纖維帶到堿液中，這是由設(shè)備決定的，通過數(shù)據(jù)可以分析，含有纖維素的堿液存儲過程中，半纖含量明顯升高， 當(dāng)然并不是隨時間越長半纖維素含量越高，隨著時間延長半纖維素也在降解，堿液粘度升高對壓榨影響不利，堿濃越高半纖維素分解越多，由于在粘膠新方法同時由于省去增濃液調(diào)配過程使用3.5-4小時，堿液循環(huán)加快，這樣短鏈纖維降解成半纖維素的數(shù)量減少，同時由于不用調(diào)配到270 g/l，只要到230g/l，從中明顯可以找出改造后，半纖更易平衡的原因.

5 堿站設(shè)計的進(jìn)一步思考

隨著自動化水平提升，浸漬堿連續(xù)穩(wěn)定調(diào)配成為可能，浸漬堿總浴量可以適當(dāng)減少，只要滿足堿液濃度穩(wěn)定，堿液調(diào)配罐改成粗管道增加管道混和器，或增加一個小的中間儲罐使用攪拌代替300立方米/小時循環(huán)泵，電能消耗還會大幅降低，堿罐體積減小，車間整體布局更容易，降低建筑費用.

作者簡介：周殿朋（1976-），男，河北唐山人，本科，工程師，主要從事：粘膠生產(chǎn)管理。