紙機與添加系統(tǒng)的清洗分析與探討

丁 冬

（山東豐源中科造紙有限公司，棗莊 277300）

隨著社會市場環(huán)境的變化，追求低成本高效益的生產(chǎn)管理理念逐步提升。為了降低生產(chǎn)成本，在原料及輔料使用上都有較大變化，變化后的原料及工藝對紙機系統(tǒng)的污染程度加劇，導(dǎo)致紙機各系統(tǒng)沉積物沉積過快[1]，影響紙機的正常運行，為維持正常的生產(chǎn)運行必須對沉積物進行有效控制[2]。紙機添加系統(tǒng)的沉積物通過添加殺菌劑、垃圾捕捉劑等過程改善助劑得到抑制，但受生產(chǎn)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的陰離子垃圾、各部位死角產(chǎn)生的腐料及各輔料產(chǎn)生的菌團等因素的影響，需要對各系統(tǒng)定期進行清洗來維持紙機的最佳運行性能。有效的清洗可改善紙機性能：減少斷紙次數(shù)、爛漿孔洞、漿疤及紙張外觀紙病[3]；改善紙機及添加系統(tǒng)的運行性能；提高紙機運行效率，增加產(chǎn)能；節(jié)約化學(xué)品的噸紙使用成本。

紙機的清洗包括流送系統(tǒng)、化工輔料添加系統(tǒng)、專用器材的清洗等，清洗方式一般分為物理法清洗、化學(xué)法清洗或兩者相結(jié)合清洗。清洗根據(jù)運行周期計劃進行，良好的計劃性刷洗對一臺紙機能否正常運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。一般紙機上的沉積物分為有機物、無機物及微生物。有效的沉積物控制可以延緩沉積過程，但不能完全阻止，長時間運行的系統(tǒng)性能逐步降低，最終惡化到必須進行清洗。因此，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定清理周期計劃（如某紙廠每10 d 進行一次4～6 h 的短刷洗，每20 d 進行一次工藝大刷洗）。本文結(jié)合生產(chǎn)實際對二疊網(wǎng)紙機與添加系統(tǒng)的清洗經(jīng)驗進行了介紹。

1 二疊網(wǎng)紙機設(shè)計參數(shù)及工藝流程

二疊網(wǎng)紙機的設(shè)計能力為650 t/d；壓榨部由三道壓榨組成，一道壓榨為真空壓榨，線壓力為85 kN/m，二道壓榨為聚氨酯盲孔+溝紋大輥徑，線壓力為250 kN/m，三道壓榨為聚氨酯盲孔+溝紋大輥徑，線壓力為260 kN/m；前烘為40 個?1800 烘缸；施膠機為浸泡式施膠；后烘為2 個鍍鉻?1800 烘缸+16 個?1800 烘缸，主要生產(chǎn)定量為110～170 g 的高強度瓦楞紙。紙機參數(shù)見表1，工藝流程如圖1 所示。

圖1 紙機工藝流程

表1 紙機工藝設(shè)計參數(shù)

2 具體清洗措施

2.1 流送系統(tǒng)清洗

由于紙機系統(tǒng)循環(huán)的封閉性，廢紙漿料里存在膠黏物、樹脂、油蠟，紙機系統(tǒng)內(nèi)添加的消泡劑、增強劑、抑垢劑等各種化工添加助劑的應(yīng)用，以及白水、超清水、污水深處理后回用水等的高度循環(huán)利用使得細菌大量滋生。傳統(tǒng)細菌控制方法不能殺死生物膜基質(zhì)內(nèi)的微生物，為了更好地消滅系統(tǒng)內(nèi)的微生物，采用燒堿（NaOH）和高濃度的系統(tǒng)清洗劑及清潔劑進行清洗，清洗過程中的注意事項如下：

（1）清洗液的最佳溫度控制在60～70 ℃，如條件達不到,可通過提高化學(xué)品用量及清洗時間改善清洗效果；

（2）用于清洗的化學(xué)品濃度控制在3%～5%，根據(jù)紙機運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水量核算最佳添加量，系統(tǒng)清洗劑添加量控制在NaOH 質(zhì)量的10%～15%；

（3）控制添加化學(xué)品后的系統(tǒng)pH 值≥13；

（4）清洗運轉(zhuǎn)時間控制在2～3 h，串洗時調(diào)節(jié)沖漿泵的轉(zhuǎn)速變化，使系統(tǒng)內(nèi)白水湍動，更有助于管道壁沉積物的脫落；

（5）清洗流送系統(tǒng)時系統(tǒng)必須封閉循環(huán)，避免添加化學(xué)品的浪費損失，提高串洗效果；

（6）如果有足夠的串洗時間，可采用泡沫清洗劑進行清洗，堿性泡沫能有效分解器材及設(shè)備表面的沉積物，泡沫清洗結(jié)束30 min 后，將器材及流漿箱內(nèi)表面等用清水沖洗干凈；

（7）串洗完成后，用高壓清水將各器材及設(shè)備沖洗干凈，避免在后續(xù)操作過程中粘到工作人員的皮膚上造成皮膚傷害。

2.2 網(wǎng)部清洗

大多數(shù)成型網(wǎng)下機的原因不是因為磨損，而是由于漿料中的雜質(zhì)、細小纖維、膠類填料以及各種化工添加助劑堵塞網(wǎng)孔[4]，使脫水性能下降而導(dǎo)致?lián)Q網(wǎng)下機。網(wǎng)部各部位的清潔是影響生產(chǎn)運行的至關(guān)重要因素，具體方法如下：

（1）成型網(wǎng)清洗高壓水采用往返擺動式噴嘴（噴嘴直徑為0.8～1.0 mm），距離成型網(wǎng)的距離10～15 cm，高壓水?dāng)[動行程一般為30 cm，高壓水壓力應(yīng)控制在2.5～2.8 MPa。當(dāng)成型網(wǎng)停止運轉(zhuǎn)時，必須及時關(guān)閉噴淋水；當(dāng)車速低于400 m/min 時，噴嘴垂直沖洗成型網(wǎng)；當(dāng)紙機車速大于600 m/min 時，應(yīng)把噴水管向成型網(wǎng)運轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生一個小于90°的噴射角度。

（2）當(dāng)高壓水清洗效果不好時，可采用溫度為50 ℃、質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH 溶液對成型網(wǎng)進行清洗，洗滌時間為30 min。如果堿洗效果仍然不明顯，可以使用質(zhì)量分數(shù)為5%～10%的氨基磺酸溶液清洗，清洗時間控制在20～30 min，然后再用清水徹底清洗干凈。

（3）在停機狀態(tài)下，對流漿箱內(nèi)部，特別是頂部消泡水處、胸輥夾縫、擋漿板、各運轉(zhuǎn)輥體端面機架內(nèi)側(cè)的積漿等沉積物，必須確保清洗干凈。

（4）真空箱真空吸縫的清潔程度、堵塞與否，直接影響紙頁水分的高低。當(dāng)真空箱吸縫堵塞時，真空度及真空抽吸量受到較大影響，導(dǎo)致橫幅脫水不一致，紙頁出網(wǎng)部干度低。

2.3 助留助濾劑添加系統(tǒng)清洗

停機狀態(tài)下的清洗方法：（1）停機前確認各儲存罐液位已使用到最低；（2）摘下各壓力篩前及儲存罐泵后的過濾網(wǎng)，清洗干凈備用，并確保密閉無濾網(wǎng)的過濾器無漏水現(xiàn)象，圖2 為助留助濾劑篩前濾網(wǎng)實物圖；（3）在溶解罐內(nèi)添加質(zhì)量分數(shù)10%～15%的NaOH 溶液和質(zhì)量分數(shù)5%左右的AP1850 清洗劑，混合攪拌40 min，泵送到儲存罐，開啟加藥泵對助留助濾劑添加系統(tǒng)進行串洗，串洗時間為2～3 h，串洗出的沉積物[5]如圖3 所示；（4）堿洗后，將溶解罐和儲存罐排空，用高壓水清理干凈；（5）使用清水串洗助留助濾劑溶解及添加系統(tǒng)1～2 h；（6）排空溶解罐、儲存罐，清洗和安裝過濾網(wǎng)，開啟正常配料，具備正常添加條件。

圖2 助留助濾劑篩前濾網(wǎng)實物圖

圖3 助留助濾劑系統(tǒng)串洗出的沉積物

正常生產(chǎn)時的清洗方法：（1）檢查干粉配料系統(tǒng)是否正常，如圖4 所示為攪拌器故障時未完全分散的干粉助劑；（2）對原液泵后過濾網(wǎng)及壓力篩前過濾網(wǎng)每周清理2 次；（3）壓力篩前濾網(wǎng)后連接系統(tǒng)的軟管，每月切換為備用管道，并清理1 次。

圖4 攪拌器故障時未完全分散的干粉助劑

2.4 噴淋淀粉系統(tǒng)清洗

停機狀態(tài)下的清洗方法：（1）停機前淀粉罐液位控制到最低，停機時排空儲料罐；（2）配制質(zhì)量分數(shù)6%～8%的NaOH 溶液，對噴淋淀粉上料系統(tǒng)串洗1～1.5 h；（3）串洗后，用高壓清水將淀粉篩及儲料罐的罐體和罐壁清理干凈；（4）拆卸清理噴淋管及噴嘴，檢查破損并及時更換；（5）用砂輪機對噴淋淀粉管表面的水垢進行清理；（6）檢查篩網(wǎng)使用情況，發(fā)現(xiàn)破損并及時更換。圖5 為篩網(wǎng)下的淀粉沉積物。

圖5 篩網(wǎng)下的淀粉沉積物

正常生產(chǎn)時的清洗方法：（1）每2 小時對篩網(wǎng)清理1 次，并確認篩網(wǎng)無破損現(xiàn)象；（2）每月對噴淋淀粉系統(tǒng)的微生物進行2 次檢測，根據(jù)細菌含量調(diào)整殺菌劑用量；（3）定時對噴淋淀粉管管面上的霧化淀粉進行清理，每小時清理2 次。

2.5 壓榨部清洗

壓榨部的毛布污垢大致可以分為三類：堿性可溶物、漿料中的細小纖維、無機物。堿性可溶物主要為淀粉、化工添加劑等，可溶于強堿。漿料中的細小纖維主要為細小纖維、雜細胞等，不溶于酸堿等化學(xué)品，最好用高壓水及真空抽吸等物理法除去。無機物主要為碳酸鈣、泥沙及水中的鈣等金屬離子等，可通過使用質(zhì)量分數(shù)5%～10%的氨基磺酸溶液進行洗滌去除。通過對毛布污染物的分析，毛布的清洗可采用物理法及化學(xué)法。

2.5.1 物理法

（1）使用高壓噴水管清洗，保證噴嘴無堵塞、散花；（2）根據(jù)毛布的使用周期控制高壓水的壓力，前期高壓水壓力1.0～1.2 MPa，中期1.5～1.8 MPa，后期1.8～2.4 MPa，圖6 為高壓水壓力低和散花導(dǎo)致毛布洗滌不均勻的實例；（3）確保高壓水?dāng)[動的行程能均勻覆蓋毛布全幅寬度；（4）對真空箱進行定期檢查（真空吸口應(yīng)平直，緊貼毛布，真空箱的真空度不能低于工藝要求的0.05～0.06 MPa），檢查真空軟連接處是否有泄漏，真空箱吸縫有無堵塞等問題。

圖6 高壓水壓力低和散花導(dǎo)致毛布洗滌不均勻

2.5.2 化學(xué)法

停機狀態(tài)下清洗方法：配制質(zhì)量分數(shù)為3%～5%的NaOH 溶液（配置藥液的最佳水溫控制在50～60 ℃）；檢查毛布藥液洗滌系統(tǒng)，關(guān)閉藥液泵回流閥,確保洗滌水壓力能使藥液管噴水角度完全覆蓋毛布全幅，無盲區(qū)；堿洗時，將毛布高壓水關(guān)閉，設(shè)備處于爬行狀態(tài)；每10 d 使用質(zhì)量分數(shù)為5%的氨基磺酸溶液對毛布清洗一次利于對毛布中無機物的清理；清洗完成后,開啟高壓水將毛布中殘留的酸或堿溶液清洗干凈。

正常生產(chǎn)時清洗方法：（1）確保清洗毛布的高壓水噴嘴無堵塞，無散花；（2）每天進行1 次在線藥液清洗，NaOH 和清洗劑的質(zhì)量比為10∶2，將藥液通過高壓添加泵（添加泵的壓力在0.6 MPa 左右）添加到毛布清洗高壓水管自動閥門后的水管內(nèi)，每床清洗20 min，每床的藥液用量為20 kg。圖7 所示為用于添加藥液的高壓泵設(shè)備。

圖7 用于添加藥液的高壓泵

2.6 烘干部清洗

對烘干部的清洗只能在停機狀態(tài)下進行，主要是指對干網(wǎng)的清潔和對烘缸缸面上紙毛、膠黏物的清理。停機狀態(tài)下的清洗方法：（1）用壓縮空氣清理干凈烘缸缸面、刮刀夾、接料槽的紙毛、膠黏物；（2）干網(wǎng)洗滌采用高壓噴淋，水壓為0.25～0.3 MPa；（3）對一、二組粘膠黏物嚴重的干網(wǎng)使用干網(wǎng)清洗劑清洗，將清洗劑均勻地噴在干網(wǎng)表面，使清洗劑以泡沫狀附著干網(wǎng)表面，能較長時間的停留在干網(wǎng)上，起到良好的附著浸泡作用，而不是藥液以液態(tài)流失，每床干網(wǎng)的清洗劑用量為20～30 kg，對干網(wǎng)藥液浸泡30 min；（4）開啟高壓水對干網(wǎng)進行清水洗滌，洗滌時間為1 h；（5）使用移動高壓水管對烘缸機架內(nèi)側(cè)、刮刀梁后背、接料盒下端進行清洗；（6）在所有清洗工作完成后，對烘缸刮刀進行清理，對正面接觸干網(wǎng)的導(dǎo)輥用高壓水槍清理干凈，或者向?qū)л伾蠂娝幗?0 min，浸泡后用高壓清水沖洗干凈即可。

2.7 施膠系統(tǒng)清洗

施膠系統(tǒng)清洗主要是解決施膠上料管道及儲存上料罐結(jié)垢的問題，一般采用堿法清洗和酸法清洗。

（1）堿法清洗：如果管道內(nèi)的膠黏物中含有聚乙烯醇，可用90 ℃以下的熱水配制質(zhì)量分數(shù)為5%～10%的NaOH 熱溶液沖洗，開啟施膠上料系統(tǒng)的上料循環(huán)，將管道內(nèi)的沉積物等串洗干凈。使用熱堿液時需要謹慎操作，避免濺到皮膚上，還需用清水串洗施膠系統(tǒng)并清理干凈。

（2）酸洗清洗：如果膠黏物中含有聚乙烯醇，在管道和儲存上料罐內(nèi)會形成厚厚的沉積物，可采用煮沸的質(zhì)量分數(shù)為5%、經(jīng)抑制處理的熱鹽酸溶液清洗，用其串洗系統(tǒng)2～3 h 可將污垢除去，除去污垢后將施膠系統(tǒng)管道用清水串洗，將管道、儲存罐、上料罐的雜物清理干凈。

3 清洗效果對比

采用定期清洗措施前后的數(shù)據(jù)對比如表2 所示。在未采用清洗措施的5 個月內(nèi)，月平均運行效率為93.3%，月均斷紙90.4 次，每噸紙的客戶投訴損失為1.26 元。采用定期清洗措施后的5 個月內(nèi)，月均運行效率為96.1%，月均斷紙46 次，每噸紙的客戶投訴損失為0.68 元，采用定期清洗措施的效果明顯。

表2 采用定期清洗措施前后的數(shù)據(jù)對比

4 結(jié)束語

本文根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗對紙機與添加系統(tǒng)的清洗進行分析，給出了建議清洗措施。對紙機進行定期的全面清洗，既可以改善紙機系統(tǒng)運行性能，又提高了生產(chǎn)效率；同時，也保障了紙張產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了因生產(chǎn)運行不正常造成的損失和額外工作量，有助于改善造紙行業(yè)臟、亂、差的生產(chǎn)環(huán)境。希望本文的經(jīng)驗總結(jié)能為造紙業(yè)同仁提供參考。