芒硝過濾機的選型

張 斌，劉清安，程 燕

（山東山大華特科技股份有限公司，山東 濟南 250061）

二氧化氯的制備方法很多，其中以甲醇為還原劑的制備工藝（其商標名：R8法）在工業(yè)上應用最為廣泛[1]。R8法工藝以氯酸鈉、硫酸、甲醇為原料，在一定的反應條件下生成二氧化氯，由原料系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)和芒硝處理系統(tǒng)組成，副產(chǎn)品為芒硝（Na3H（SO4）2）和Cl2，主要用于紙漿漂白、大型冷卻水處理、廢水脫色處理等。

芒硝過濾機是R8法的核心設備，用于過濾反應母液中的副產(chǎn)品酸性芒硝（Na3H（SO4）2）。目前酸性芒硝的過濾主要采用外濾面真空轉鼓過濾機。

根據(jù)結構不同，外濾面真空轉鼓過濾機又分為普通型、深浸型、上部加料型、無格型等幾種形式[2]。對于R8法二氧化氯制備工藝的酸性芒硝處理，使用最廣泛的為上部加料型與無格型兩種。

1　上部加料型過濾機的工作原理

稀漿液由供料泵打入旋液分離器，經(jīng)濃縮后，由轉鼓上部加入布料器，盡量均勻地分布到轉鼓上。轉鼓由若干格室組成，每個格室通過抽吸管與摩擦盤連接。摩擦盤與分配盤的摩擦副配合，使得格室轉至過濾區(qū)時為負壓，對濾餅進行抽吸，將濾液抽離，完成過濾。轉鼓連續(xù)轉動，將濾餅帶離過濾區(qū)，進入卸料區(qū)，格室內(nèi)為常壓，由刮刀進行卸料（圖1）。通過轉鼓轉動，完成過濾→洗滌→卸料→洗網(wǎng)的循環(huán)。

圖1　上進料型外濾面真空轉鼓過濾機

2　無格型過濾機的工作原理

漿液由供料泵輸送至接液槽內(nèi)，維持溢流狀態(tài)。轉鼓下部浸入漿液中。轉鼓只有一個腔室，內(nèi)部維持負壓狀態(tài)，從而將晶體顆粒吸至鼓面。轉鼓轉動完成進一步抽吸和過濾。濾餅轉至卸料區(qū)，由壓縮空氣吹脫完成卸料（圖2）。通過轉鼓轉動，完成過濾→洗滌→卸料→洗網(wǎng)的循環(huán)。

3　兩種過濾機的比較（表1）

4　芒硝過濾機的選型

圖2　無格型外濾面真空轉鼓過濾機

表1　上進料型和無格型過濾機比較

R8法工藝中，芒硝過濾機的過濾介質為反應母液，溫度約60℃，具有較高的酸度和較強的氧化性，且存在氯離子，腐蝕性很強。這種工況下，過濾機材質一般選用工業(yè)純鈦TA2。而工業(yè)純鈦價格較為昂貴，所以小處理量（≤8t/d）芒硝過濾機一般從耗材上考慮選用結構簡單的無格型過濾機；而日處理量在8t/d以上的工況，由于轉鼓直徑較大，若采用無格型，氣靴與轉鼓內(nèi)壁的間隙配合（0.1～0.2mm）不容易保證。尤其是TA2比不銹鋼質地要軟，焊接與加工制造難度更高，制作不好更容易出現(xiàn)竄氣或卡死。這種工況往往選用上進料型。上部進料，漿液經(jīng)過預濃縮，減少了過濾機的水負荷，進一步降低了濾餅含水率。

5　結束語

近年來，二氧化氯紙漿漂白在造紙行業(yè)得到了廣泛應用，尤其是R8法工藝，但是R8法工藝中，副產(chǎn)品芒硝仍為酸性，需要進一步處理。目前，對于該副產(chǎn)品的處理方法大都是中和后送至紙廠的堿回收系統(tǒng)，但如果堿回收系統(tǒng)不能完全消化，處理會非常困難[3]。目前，隨著國家環(huán)保政策的收緊，能夠將副產(chǎn)品芒硝變?yōu)橹行赃M行產(chǎn)品化的R10法工藝將得到進一步推廣。該工藝需要配套酸性芒硝與中性芒硝兩臺鈦質過濾機，兩臺設備工況條件和設計特點有較大區(qū)別。進一步研究其物料特性、過濾工藝特點，優(yōu)化過濾機的選型設計將是R10法工藝設計的重點。

[1]倪永浩.現(xiàn)代二氧化氯制備技術 [J].陜西科技大學學報，2003（3）：6-9.

[2]JB/T3200-2008，外濾面轉鼓真空過濾機[S].

[3]趙士燕，卞勇.紙漿漂白用二氧化氯制備工藝[J].中華紙業(yè)，2012（18）：62-63.□